Đồ án Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cụm bánh xe di chuyển

trục chính theo tính toán là: Theo máy ta chọn được nm=800(v/ph) Như vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt= - Gia công tinh phần trục có đường kính ặ40 Đường kính cần đạt được là ặ40.6 +Chọn dụng cụ cắt : Chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêngchính 90°,vật liệu T15K6 Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau: H=16;B=10;L=100;l=40;j=60°,n=4;l=10;r=1 +Chế độ cắt: Khi gia công tinh ặ130 ta chọn chiều sâu cắt t=0.5mm Bảng 5-62 ,ta chọn bước tiến dao s=0.26mm/vòng; Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =89(m/ph) Các hệ số hiệu chỉnh : -Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3) -Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5) -Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7) Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x89 =64.08(m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: Theo máy ta chọn được nm=500(v/ph) Như vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt= 5. Thời gian cơ bản khi tiện *Thời gian cơ bản khi tiện tinh đạt kích thước ặ105 T01= L=28mm S=0.76 (mm/vòng) n=80(vòng/phút) T01==0.46(phút) -Thời gian cơ bản khi tiện tinh đạt kích thước ặ110 T02= L=137mm S=0.76 (mm/vòng) n=100(vòng/phút) T02==1.8(phút) -Thời gian cơ bản khi tiện tinh đạt kích thước ặ130 T03= L=120mm S=0.76 (mm/vòng) n=100(vòng/phút) T03==1.58(phút) -Thời gian cơ bản khi tiện tinh ặ30 T04= L=48mm S=0,35(mm/vòng) n=450(vòng/phút) T04==0,3(phút) -Thời gian cơ bản khi tiện tinhđoạn trục ặ40 T05= L=40mm S=0.35(mm/vòng) n=350(vòng/phút) T05==0.33(phút) -Thời gian cơ bản của nguyên công tiện tinh là T0=T01+T02+T03+T04+T05 = 0,46+1,8+1,58+0,3+0,33=4,47(phút) Bảng chế độ cắt Bước Máy v (m/phút) n (vg/phút) Sp mm/vòng) t (mm) Tinh ặ105 1K62 66 200 0.26 0.5 Tinh ặ110 1K62 62.6 180 0,26 0.5 Tinh ặ130 1K62 64.4 150 0,26 0.5 Tinh ặ30 1K62 75.4 800 0,16 0.5 Tinh ặ40 1K62 63.8 500 0,26 0.5 V.Nguyên công V:Tiện ren M30x4 Sơ đồ gá đặt Định vị. Chi tiết được định vị bằng 2 mũi chống tâm ở 2 đầu trục. 1 mũi chống tâm có vai được kẹp vào mâm cặp. Ngoài ra ra sử dụng tốc kẹp để truyền mô men cho trục 3. Chọn máy : Máy 1K62 +Chiều cao tâm máy 200mm +Đường kính lớn nhất của phôi gia công: ặ400mm +Khoảng cách giữa hai tâm có 3 cỡ 710; 1000; 1100mm +Công suất động cơ chính N1=10Kw, n= 1450v/p hiệu suất máy +Động cơ chay nhanh N2=1Kw; n =1410 v/p +Đường kính lỗ suất trục chính 45mm, côn moóc số 5 +Số vòng quay trục chính có z= 23 cấp tốc độ 12.5 16 20 25 31.5 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 +Lượng tiến dao dọc 0.007 0.014 0.084 0.097 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.17 0.195 0.21 0.23 0.26 0.28 0.30 0.34 0.39 0.43 0.47 0.52 0.57 0.61 0.70 0.78 0.87 0.95 1.04 1.14 1.21 1.40 1.56 1.74 1.90 2.08 2.28 2.42 2.80 3.12 3.84 3.80 4.16 +Lượng tiến dao ngang 0.035 0.037 0.042 0.048 0.055 0.06 0.065 0.07 0.074 0.084 0.097 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.17 0.195 0.21 0.23 0.26 0.28 0.30 0.34 0.39 0.43 0.47 0.52 0.57 0.6 0.7 0.78 0.87 0.95 1.04 1.14 1.21 1.4 1.56 1.74 1.90 2.08 +Lực cắt cho phép của cơ cấu chạy dao Px=360Kg +Trọng lượng máy 2200Kg Bảng chế độ cắt Bước Máy v (m/phút) n (vg/phút) Sp mm/vòng) t (mm) Tiện ren M30 x 4 1K62 130.7 500 0.6 0.5 VI. Nguyên công VI:Phay mặt, phay rãnh dẫn dầu Sơ đồ gá đặt 2. Định vị Chi tiết gia công được định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do ,ngoài ra để chống sự dịch chuyển theo chiêù dọc trục ta cho khối Váp sát vào bậc của trục 3. Chọn maý Mỏy phay vạn năng 6H12, cú cỏc đặc trưng cơ bản sau: - Mặt làm việc của bàn mỏy: 400*1600 mm. - Cụng suất động cơ: N= 10KW. - Hiệu suất mỏy : η= 0.75 - Số cấp tốc độ: 18 - Số vũng quay trục chớnh : 31.5; 37.5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. - Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phộp tỏc dụng lờn bàn mỏy: P= 14720N. 4. Chế độ cắt Phay mặt -Kích thước cần đạt được 30(mm) +Chọn dụng cụ cắt: Ta chọn dao phay ngón đuôi trụ có kích thước như sau: D=25(mm),L=63(mm),l=19(mm),z=5(răng) +Chế độ cắt: Khi gia công mặt ta chọn chiều sâu cắt t=5mm Bảng 5-153 ,ta chọn bước tiến dao Sz=0.02(mm/răng) Lượng chạy dao vòng S0=0,02.5=0.1(mm/vòng) Bảng 5-154 ta chọn tốc độ cắt Vb =40(m/ph) Các hệ số hiệu chỉnh : -Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3) -Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5) -Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7) Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x40 =28,8(m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: Theo máy ta chọn được nm=350(v/ph) Như vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt= Phay rãnh dẫn dầu -Kích thước cần đạt được R3 x 3x105(mm) +Chọn dụng cụ cắt: Ta chọn dao phay cầu đuôi trụ có kích thước như sau: D=6(mm),L=63(mm),l=19(mm),z=2(răng) +Chế độ cắt: Khi gia công rãnh dẫn dầu ta chọn chiều sâu cắt t=3mm Bảng 5-153 ,ta chọn bước tiến dao Sz=0.02(mm/răng) Lượng chạy dao vòng S0=0,02.5=0.1(mm/vòng) Bảng 5-154 ta chọn tốc độ cắt Vb =35(m/ph) Các hệ số hiệu chỉnh : -Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3) -Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5) -Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7) Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x35 =25.2(m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: Theo máy ta chọn được nm=1300(v/ph) Như vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt= Bảng chế độ cắt 6H12 BK8 Phay mặt 27.5 350 5 0.1 6H12 BK8 Phay rãnh 24.5 1300 4 0.1 Máy Dụng cụ Bước V(m/phút) n(v/phút) t(mm) S(mm/vòng) VII.Nguyên công VII: Khoan ặ8, ặ6 1. Sơ đồ gá đặt 2. Định vị Chi tiết gia công được định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do ,ngoài ra để chống sự dịch chuyển theo chiêù dọc trục ta cho khối Váp sát vào bậc của trục 3. Chọn maý Ta chọn máy gia công là máy khoan đứng kí hiệu 2M112 , có các thông số: Đường kính gia công lớn nhất 12(mm) Khoảng cách từ trục tới bàn máy 350-1075(mm) Số cấp tốc độ 9 Giới hạn chạy dao(mm/vòng) 0,1-2,24 Số cấp chạy dao 8 Giới hạn vòng quay trục chính(vòng/phút) 68-1100 Công suất động cơ(KW) 4 Kích thước máy(mm) 1270x1700 4. Chọn dao - Mũi khoan ruột gà ỉ8, ỉ6 vật liệu P18. 5. Chế độ cắt: Chiều sõu cắt : t= 2.5mm Lượng chạy dao: Lấy theo bảng 5-89cú S=0,08mm/vg. - Tốc độ cắt tớnh theo cụng thức : Vt= * Kv. Trong đú : + Hệ số: Cv= 7 + D: Đường kớnh dao 8mm, 6mm + z: Hệ số mũ 0.4 + x=0 + y=0,7 + T: Chu kỡ bền của dụng cụ cắt 60ph + m: Hệ số mũ 0,2: +Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào cỏc điều kiờn cụ thể : Kv= Kmv* Kiv*Kuv Kmv: Hệ số phụ thuộc vào chất lượng võt liệu gia cụng tra theo bảng 5-5thỡ Kmv= 1 + Knv: Hệ số phụ thuộc vào chiều sõu khoan : Kiv= 1 + Kuv: hệ số phụ thuục vào vật liệu dụng cụ cắt tra theo bảng 5-5\1{2} thỡ Kuv= 1 đ Kv = Kmv* Knv*Kuv= 1 Vận tốc tớnh toỏn : ỉ8: Vt= * Kv.= 41,54 m/ph Số vũng quay của trục chớnh theo tớnh toỏn là: nt = v/ph. Lấy theo số vũng quay của mỏy: nmỏy = 1100 v/ph. Tốc độ cắt thực tế: Vn = m/ph Lượng chạy dao phỳt: Sph = So*nm = 0.08*1100 = 88 mm/ph. - Mụmen xoắn khi cắt : Mx = Cm*Dq*Sy*Kp Trong đú cỏc hệ số và hệ số mũ tra theo bảng 5-32/1{2} ta cú:Cm= 0.034; p=2;y= 0.8; Kp=1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt gia cụng đ Mx= 0.034*52*0.080.8.1 = 0,1 KGm - Lưc chiều trục : P0= Cp*Dzq*Syp*Kmp Trong đú : Cp = 68,zp =1 ;y=0,7; Kmp=1 P0 = 68*51*0.08*1 = 58KG Vận tốc tớnh toỏn : ỉ6: Vt= * Kv.= 37 m/ph Số vũng quay của trục chớnh theo tớnh toỏn là: nt = v/ph. Lấy theo số vũng quay của mỏy: nmỏy = 1500 v/ph. Tốc độ cắt thực tế: Vn = m/ph Lượng chạy dao phỳt: Sph = So*nm = 0.08*1500 = 120 mm/ph. - Mụmen xoắn khi cắt : Mx = Cm*Dq*Sy*Kp Trong đú cỏc hệ số và hệ số mũ tra theo bảng 5-32/1{2} ta cú:Cm= 0.034; p=2;y= 0.8; Kp=1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt gia cụng đ Mx= 0.034*52*0.080.8.1 = 0,1 KGm - Lưc chiều trục : P0= Cp*Dzq*Syp*Kmp Trong đú : Cp = 68,zp =1 ;y=0,7; Kmp=1 P0 = 68*51*0.08*1 = 58KG Bảng chế độ cắt 2M112 P18 Khoan ỉ8 27.63 1100 2.5 2M112 P18 Khoan ỉ6 28.26 1500 2.5 Máy Dụng cụ Bước V(m/phút) n(v/phút) t(mm) VIII.Nguyên công VIII: Khoan ặ8.8, khoét ặ8.8 taro M10 1. Sơ đồ gá đặt 2. Định vị Chi tiết gia công được định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do ,ngoài ra để chống sự dịch chuyển theo chiêù dọc trục ta dùng một chốt để định vị bậc tự do thứ năm. kẹp chặ chi tiết bằng 2 khối V 3. Chọn maý Ta chọn máy gia công là máy khoan đứng kí hiệu 2M112 , có các thông số: Đường kính gia công lớn nhất 12(mm) Khoảng cách từ trục tới bàn máy 350-1075(mm) Số cấp tốc độ 9 Giới hạn chạy dao(mm/vòng) 0,1-2,24 Số cấp chạy dao 8 Giới hạn vòng quay trục chính(vòng/phút) 68-1100 Công suất động cơ(KW) 4 Kích thước máy(mm) 1270x1700 Bảng chế độ cắt 2M112 P18 Khoan ỉ8 27.63 1100 2.5 2M112 P18 Khoan ỉ6 28.26 1500 2.5 Máy Dụng cụ Bước V(m/phút) n(v/phút) t(mm) VIII. Nguyên công XIII: Nhiệt luyện 1. Sơ đồ nguyên công. 2. Phân tích nguyên công. * Mục đích: Để đạt được độ cứng theo yêu cầu kỹ thuật của bề mặt làm việc từ (40-45) HRC * Chọn phương pháp nhiệt luyện: Để bề mặt của chi tiết có độ cứng cao, chống mài mòn tốt, còn lõi vẫn dẻo dai, nhờ đó mà chi tiết làm việc tốt trong điều kiện vừa chịu mài mòn, vừa chịu va đập, chống uấn, xoắn. Chọn phương pháp nhiệt luyện là tôi bề mặt. Để tôi bề mặt có thể áp dụng một trong các cách sau. + Tôi bề mặt bằng ngọn lửa oxi- axetilen, dùng ngọn lửa của mỏ đốt bằng hỗn hợp khí oxi- axetilen nung nóng thật nhanh một lớp bề mặt của chi tiết đến nhiệt độ tôi, rồi dùng dầu tôi để làm nguội chi tiết. Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản nhưng hiêu quả và chất lượng sản phẩm sau khi tôi không cao. Phương pháp này chỉ ứng dụng cho sản xuất đơn chiếc. + Tôi bề mặt bằng dòng điện cao tần (tôi cao tần) cho dòng điện xoay chiều tần số cao (f = 500 – 10000000 Hz) chạy qua vòng cảm ứng, bên trong có đặt chi tiết cần tôi. Do hiện tượng cảm ứng điện từ, ở lớp bề mặt chi tiết có dòng điện cao tần chạy qua làm cho lớp bề mặt chi tiết được nung nóng rất nhanh đến nhiệt độ tôi, sau đó phun chất làm nguội nhanh thì lớp bề mặt chi tiết sẽ được tôi cứng, còn lõi không được tôi. Phương pháp này có ưu điểm là năng suất cao, chất lương bề mặt sản phẩm sau khi tôi cao tuy nhiên đầu tư thiết bị đắt tiền và thường dùng cho sản xuất hàng loạt, hàng khối. Dựa trên cơ sở phân tích trên, đối chiếu với dạng sản xuất của đề bài em chọn phương pháp nhiệt luỵên bằng dòng điện cao tần. IX. Nguyên công IX: Mài cổ trục 1. Sơ đồ gá đặt 2. Định vị Chi tiết gia công được định vị trên hai mũi tâm khống chế 5 bậc tự do,ngoài ta để chống xoay ta thêm vào hệ thống một cái tốc mài 3. Chọn maý Ta chọn máy gia công là máy mài tròn ngoài kí hiệu 3A110 , có các thông số: Đường kính gia công lớn nhất 140(mm) Chiều dài gia công lớn nhất 180(mm) Côn móc ụ trước No3 Đường kính đá mài 250(mm) Tốc độ của bàn máy 0,03-4(mm/phút) Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ mài 125 Chạy dao ngang sau hành trình kép của bàn máy 0,001-0,038(mm) Số cấp tốc độ của đầu mài Vô cấp Giới hạn số vòng quay 78-780(vòng/phút) Góc quay của bàn máy ±10o Công suất động cơ(KW) 1.5 Kích thước máy(mm) 1560x1750 4. Các bước công nghệ Độ bóng cần đạt được Ra=0.32 +Chọn đá mài: Ta chọn đá mài là đá mài enbô có kí hiệu là 1A1-1,có các kích thước như sau: D=250mm;H=50mm;d=50mm; Chất kết dính K;Độ hạt P20-PM5;Độ cứng CM2-CT2 +Chế độ cắt: Khi mài ta chọn chiều sâu cắt t=0,3mm Bảng 5-204 ,ta chọn lượng chạy dao ngang Sct=1,7(mm/phút ) Số vòng quay của chi tiết nct=250(vòng/phút) Theo máy ta chọn được Sm=1,75(mm/phút) Bảng chế độ cắt 3A110 1A1-1 mài 250 0.3 1.75 Máy Dụng cụ Bước n(v/phút) t(mm) S(mm/ph) X. Nguyên công X: kiểm tra độ đồng tâm của cổ trục Dùng đồng hồ so dặt trên bàn máp để kiểm tra độ đồng tâm của các cổ trục. Chi tiết được chống tâm 2 đầu. Khi ta quay chi tiết đồng thời đặt kim đồng hồ vào cổ trục ta sẽ kiểm tra được độ đồng tâm của các cổ trục Chương IV : Tính toán Thiết kế đồ gá 1.Xác định kích thước bàn máy, khoảng cách từ bàn máy tới trục chính Máy gia công là máy phay 6H10,ta xác định được : Kích thước bàn máy 355x730(mm x mm) Khoảng cách từ bàn máy tới trục chính 20-400(mm) 2 . Phương pháp định vị + Chi tiết được định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do : Quay quanh x,y Di chuyển theo các trục x,y + Để khống chế bậc tự do di chuyển dọc theo trục x ,chi tiết được định vị bằng cách tỳ vào khối V + Sơ đồ gá đặt: 3.Xác định phương ,chiều,điểm đặt của lực cắt,lực kẹp Các lực gồm có : + Lực cắt P0 ,lực vòng Mk +Lực kẹp W 4. Xác định lực kẹp cần thiết Ta có Mx=10.Cm.Dq.Sy.kp Po=Cp.Dq.tx.Sy.kp Theo bảng 5-32,ta chọn được Cm=0.035,q=2,y=0.8 Cp=62,q=1,y=0.7 Bảng 5-9,ta chọn được kmp=kp=(sB/750)n=(1000/750)0.75=1,24 Chiều sâu cắt t=5/2=2.5mm Lượng chạy dao S=0.1mm/vòng Lực cắt Po=62.5.0.10.7.1,24=76.7(KG) Mc=10.0.035.52.0.10.8.0.85=1.2(N.m) Hệ số an toàn K=K0.K1. K2 . K3. K4. K5. K6 K0-Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp K0=1.5 K1- Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi K1=1 K2-Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn K2=1 K3-Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K3=1 K4-Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt K4=1 K5-Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt K5=1 K6-Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết K6=1,5 K=1,5.1.1.1.1,2.1,3.1,5=3,51 Ta có lực kẹp chặt khi khoan: f-Hệ số ma sát của bề mặt tiếp xúc giữa khối V với chi tiết ,theo bảng 34 ta chọn f=0.15 f1-Hệ số ma sát giữa chi tiết và mỏ kẹp f1=0.3. Khi phay như hình trên lực ma sát ở bề mặt tiếp xúc giữa khối V với chi tiết và giữa chi tiết với mỏ kẹp chống xoay do lực cắt P0 sinh ra Ta có công thức tính lực kẹp: W===437,5(KG) 5. Chọn cơ cấu kẹp chặt Theo công thức,ta tính được đường kính của bu lông kẹp chặt D=1,4=1,4=10,3mm Theo tiêu chuẩn ta chọn bu lông M10 Theo bảng 8-20 STCNCTM2 ta chọn thanh kẹp có kích thước như sau L=63,B=28,H=12,b=12mm,b1=18mm,b2=18mm,b3=2,5mm,h=1,6mm,h1=4mm, l=28mm,A=28mm,d=12mm,d1=20mm,d2=8mm,l=6mm,l2=8mm,c=8mm,c1=3mm, r=10mm,r1=10mm Ta chọn được khối V cố định có kích thước như sau: H=32mm,L=25mm,B=70mm;d=9mm;d1=14mm;B1=32mm;;b=12mm;d2=6mm; l=10mm;h=8.5mm;h1=14mm;c=1mm;r=1,6mm;A=50mm;A1=12mm;A2=16mm; 6.Tính sai số cho phép của đồ gá Chi tiết được định vị 6 bậc tự do ,kích thước rãnh có h=6, b=20, L=61.Số chi tiết được gia công trên đồ gá là N= 1000 Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. Sai số của đồ gá tiên ngoài ,tiện trong,mài ngoài ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan bề mặt gia công và bề mặt chuẩn của chi tiết gia công nhưng không ảnh hưởng đến sai số hình dáng của bề mặt gia công . a.Sai số chuẩn ec do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây ra Theo bảng 19-TKCNCTM ta có ec = 0(mm) b.Sai số kẹp chặt ek Do lực kẹp gây ra sai số kẹp chặt được xác định ek =0.04(mm) c.Sai số mòn em Do đồ gá bị gây ra sai số mòn được tính theo công thức sau: em = b.(mm) chọn b=0,5 em = 0,5. = 19(mm) d.Sai số điều chỉnh edc Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá.Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp.Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy edc = 5á10 (mm) ,lấy edc = 8(mm) e.Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ect] Sai số này cần xác định khi thiết kế đồ gá.Do đó số các sai số phân bố theo quy luật chuẩn và phương của chúng khó xác định nên ta dùng công thức sau để tính. Sai số gá đặt cho phép egđ ect = Với sai số gá đặt cho phép egd = (1/2 á1/5).d, lấy [egd] =1/3.d = 1/3 .0,2 = 0.07 (mm) [ect] = = 0.054(mm) Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá : 1. Độ không vuông góc giữa tâm mặt phiến tỳ và mặt đế đồ gá Ê 0.054mm trên 100mm chiều dài 2. Độ không đồng tâm của hai bề mặt Ê 0,054 (mm). 3. Độ không song song của tâm khối V và đế đồ gá Ê0,054mm trên 100mm chiều dài PHẦN 2: TèM HIỂU VỀ CNC Đ1.KHÁI NIỆM VỀ CHƯƠNG TRèNH CNC. I –KHÁI NIỆM. Để cho mỏy hiểu được cụng việc mà nú phải làm. Người lập trỡnh phải đưa vào một chuỗi cỏc cõu lệnh và mỏy CNC sẽ tiến hành thực hiện cỏc lệnh đú một cỏch cú chật tự. Ngụn ngữ lập trỡnh là một dạng thụng tin mà con người dựng để trao đổi với mỏy CNC cỏc cụng việc cần thực hiện. Một chương trỡnh điều khiển sẽ bao gồm cỏc thụng tin hỡnh học, cỏc thụng tin cụng nghệ và cỏc thụng tin phụ khỏc đẻ đảm bảo cho việc chế tạo một chi tiết tự động hoàn toàn .Quỏ trỡnh thiết lập cỏc chuỗi lệnh cho cỏc dụng cụ cắt từ bản vẽ chi tiết và cỏc catalog dụng cụ cựng với việc phỏt triển cỏc lệnh chương trỡnh cụ thể .Sau đú chuyển tất cả cỏc thụng tin này sang bộ phận mang dữ liệu được m• hoỏ đặc biệt cho một hệ thống NC mà cú thể đọc nú một cỏch tự động gọi là lập trỡnh . II -NỘI DUNG MỘT CHƯƠNG TRèNH CNC Trờn mỏy NUM1060 ta cú thể sử dụng nhiều ngụn ngữ lập trỡnh khỏc nhau. Do đú được trang bị một bộ vi xử lý mạnh và hệ thống chuyển đổi ngụn ngữ và biờn dịch chương trỡnh tiờn tiến. Ta cú thể dựng ngụn ngữ C thụng qua MMITOOL hoặc bằng ngụn ngữ Ladder thụng qua PLCTOOL .Hoặc cú thể thụng qua mỏy tớnh truyền dữ liệu sang điều khiển mỏy. Trong phần này trỡnh bày một ngụn ngữ lập trỡnh cơ bản cho mỏy CNC theo chuẩn ISO-6983 hay gọi tắt là chương trỡnh ISO . Nội dung của chương trỡnh được tạo thành từ một số khối (BLOCK) mụ tả quỏ trỡnh hoạt động của mỏy bởi cỏc bước hoặc cỏc cõu. Mỗi khối đại diện cho một bước gia cụng hỡnh học hoặc một chức năng gia cụng cụ thể nào đú. Cỏc khối riờng biệt được đỏnh số liờn tiếp. Mỗi khối được lập lờn từ cỏc từ (WORD) thường bao gồm cỏc kớ tự chữ số. Với kớ tự chữ thờm bởi giỏ trị số sẽ tạo ra cỏc chuyển động gia cụng và cỏc chức năng chuyển dịch. Mỗi khối cú thể bao gồm chững lệnh khỏc nhau và cú cỏc kiểu lệnh sau: - Cỏc lệnh hỡnh học điều khiển chuyển động tương đối giữa dao và phụi x , y ,z ... - Cỏc lệnh cụng nghệ quy định tỉ số tiến (F). Số vũng quay trục chớnh (s). Cỏc loại dao (T). - Cỏc lệnh hành trỡnh quyết định kiểu chuyển động: nhanh, nội suy đường thẳng, nội suy đường trũn. - Cỏc lệnh chuyển dịch lựa chọn dụng cụ (T), cỏc lệnh phụ khỏc (M) như tắt, bật dung dịch bụi trơn, quay, dừng trục chớnh, chiều quay trục chớnh, cỏc lệnh hiệu chỉnh. - Cỏc lệnh chu trỡnh hay chương trỡnh con thường hay gọi là cỏc phần chương trỡnh tiếp theo. Cỏc địa chỉ thường là một chữ cỏi quy định cỏc giỏ trị số đi theo sau phải lưu trữ vào đõu, nghĩa là vào khối thụng tin nào. Việc lập trỡnh điểm thập phõn đại diện cho dữ liệu hành trỡnh số với dấu chấm thập phõn được xử lớ bởi cỏc số 0 đi trước hay theo sau tuỳ theo chiều dài từ và khả năng di chuyển cho phộp của việc điều khiển. Để xỏc định giỏ trị của một số với kiểu điều khiển khụng biểu diễn giỏ trị của chỳng theo kiểu thập phõn, cỏc số khụng phải được viết phự hợp với cỏc lệnh đặc biệt mà ứng dụng vào thiết bị điều khiển được dựng. Giả sử X bị giới hạn trong 6 kớ tự chiều dài bởi nhà chế tạo bộ phận điều khiển và khả năng di chuyển cho phộp của mỏy cụng cụ bị giới hạn trong 0,001 inch. Bảng sau đại diện cho cỏc số 0 đi trước và đi sau : Kớch thước bản vẽ inch Số o đi trước Số o đi sau Dấu chấm thập phõn 1.500 X.0015 X 1500 X 1,5 .004 X.004 X 400 X 0,4 0.002 X.000002 X 2 X 0,002 1.942 X.001942 X 1942 X 1,942 Việc phõn biệt khối chớnh, phụ dựa vào đặc điểm sau: - Cỏc khối chớnh chứa địa chỉ nào đú với cỏc giỏ trị số giỳp việc vào lại một chuỗi chương trỡnh bị ngắt qu•ng trong cỏc chương trỡnh dài. Để đỏnh dấu cỏc khối chớnh cú thể viết một dấu “:” trước địa chỉ N hoặc tất cả cỏc khối với 100 hoặc 1000 số dược đưa vào cỏc khối chớnh. Cỏc khối phụ chỉ chứa cỏc khối mà gớa trị của chỳng thay đổi. Cỏc lệnh chương trỡnh của mỏy CNC riờng rẽ sẽ đưa ra cỏc thụng tin theo cỏch lập trỡnh này hay cỏc cỏch lập trỡnh đặc biệt khỏc. Đ2.HỆ THỐNG TỌA ĐỘ CÁC ĐIỂM CHUẨN TRấN MÁY CNC. I-HỆ THỐNG TỌA ĐỘ. 1-KHÁI NIỆM Hỡnh 3-1 Trờn mỏy CNC hệ thống cỏc trục tọa độ được xỏc định theo tiờu chuẩn ISO 841. Hệ thống cỏc trục tọa độ vuụng gúc được xỏc định theo quy tắc bàn tay phải như trờn hỡnh 3-1a và hỡnh 3-1b. Cỏc chuyển động chớnh của mỏy NC được thiết lập theo cỏc trục X, Y, Z. Theo quy tắc này ngún tay cỏi là trục X, ngún tay trỏ là trục Y, ngún tay giữa là trục Z. Hệ thống tọa độ này cú liờn quan mật thiết với cỏc chi tiết gia cụng trờn mỏy NC. Khi lập trỡnh người ta quy ước rằng chi tiết đứng yờn và dụng cụ chuyển động tương đối so với chi tiết. Trờn mỏy gia cụng này cũn cú cỏc trục được kớ hiệu là A, B, C tương ứng với cỏc trục X, Y, Z. Nếu nhỡn theo chiều tiến của một trục tịnh tiến thỡ chiều quay theo kim đồng hồ là chiều dương (Hỡnh 3-1b). 2- CÁC QUI ĐỊNH VỀ TỌA ĐỘ TRấN MÁY. a- ĐỐI VỚI MÁY TIỆN Hỡnh 3-2:Tọa độ trờn mỏy tiện. Trờn mỏy tiện trục chớnh mang chi tiết quay trũn. Dụng cụ cắt thực hiện cỏc chuyển động tịnh tiến theo hướng X và Z: - Chiều dương của trục Z chạy từ chi tiết đến dụng cụ gia cụng . - Chiều dương của trục X chạy từ tõm chi tiết đến giỏ dao . b - ĐỐI VỚI MÁY PHAY Hỡnh 3-3:Cỏc trục tọa độ trờn mỏy phay đứng và ngang - Trờn mỏy phay trục chớnh mang dụng cụ cắt. Cũng như ở cỏc mỏy tiện trục Z chạy song song với trục chớnh của mỏy . Chiều dương của trục Z chạy từ chi tiết đến dụng cụ. - Trục X thường nằm trong phẳng địnhvị núi chung nằm song song với mặt phẳng kẹp chặt của chu tiết gia cụng . Thụng qua vị trớ khỏc nhau của trục chớnh mà người ta phõn biệt cỏc trục X trờn mỏy phay đứng và mỏy phay ngang . - Trờn mỏy phay ngang : khi nhỡn từ trục chớnh đến chi tiết trục X chạy sang phải . Sau khi xỏc định được trục X ,Z thỡ ta sẽ xỏc định được trục Y. II- CÁC ĐIấMT O VÀ CÁC ĐIấMT CHUẨN TRấN MÁY CNC 1-CÁC DIỂM O -ZERO. Vị trớ chớnh xỏc của cỏc hệ thống toạ độ do cỏc điểm O quyết định, do đú yờu cầu phải xỏc định chớnh xỏc vị trớ điểm O. a- ĐIỂM O CỦA MÁY – M. Hỡnh 3-4:Cỏc điểm o của mỏy. Cỏc điểm O của mỏy M là điểm gốc của hệ thống tọa độ mỏy và do nơi chế tạo ra cỏc mỏy đú , xỏc định chi tiết theo kết cấu động học , đồng thời tất cả cỏc bộ xử lớ của mỏy NC đều hoạt động trờn cỏc điểm chuẩn này. b -ĐIỂM O CỦA CHI TIẾT W. Hỡnh3-5: Điểm o của chi tiết w. Điểm O của chi tiết là gốc của hệ thống tọa độ gắn lờn chi tiết. Vị trớ của điểm W do người lập trỡnh lựa chọn và xỏc định. Tuy nhiờn người lập trỡnh phải chỳ ý vỡ cỏc kớch thước trờn bản vẽ gia cụng trực tiếp là cỏc giỏ trị tọa độ của hệ thống tọa độ. Trong trường hợp hệ thống tọa độ của chi tiết và hệ thống tọa độ mỏy khỏc loại thỡ cỏc tọa độ của chi tiết phải chuyển sang tọa độ của mỏy. Giả sử trong bản vẽ thiết kế cú cả tọa độ Đề cỏc và tọa độ cực thỡ trước khi gia cụng phải chuyển tọa độ cực sang tọa độ Đề cỏc. c-ĐIỂM O CỦA CHƯƠNG TRèNH PO. Điểm O của chương trỡnh là điểm mà dụng cụ sẽ ở đú trước khi gia cụng. Ta cú thể xỏc định điểm này như sau. Xỏc định trờn mỗi trục một điểm mà từ đú cú thể truy cập đến chi tiết. Gọi đú là điểm gốc chi tiết. Từ đú ta cú thể sử dụng cỏc chuyển đổi DAT1 (OP/ OM), DAT2 (OP/OP) để quy chiếu cỏc điểm này về thành điểm gốc của chương trỡnh OP trong hệ trục. Vậy một điểm A cú tọa độ phụ thuộc điểm O, chương trỡnh sẽ được chuyển đổi tọa độ để phụ thuộc vào O của mỏy OM. 2-CÁC DIỂM CHUẨN. a-CÁC DIỂM CHUẨN CỦA MÁY R. Hỡnh 3-6. Điểm chuẩn R của mỏy Đối với hệ thống đo trờn mỏy CNC khi bị mất điện thỡ cỏc giỏ trị đo được tại thời điểm đú sẽ bị mất. Do đú muốn đưa hệ thống đo trở lại trạng thỏi trước đú thỡ phức tạp vỡ cú thể cú sự vướng mắc do cỏc chi tiết kẹp chặt trờn mỏy hoặc đồ gỏ. Do vậy cần thiết phải xỏc lập một điểm chuẩn thứ 2 trờn cỏc trục. Đú chớnh là điểm chuẩn của mỏy R. Điểm này cú một khoảng cỏch xỏc định so với điểm O của mỏy và được đỏnh dấu trờn cỏc bàn trượt của mỏy. b-CÁC ĐIỂM KIỂM TRA DAO. Yờu cầu đặt ra là dao phải di chuyển đỳng với hành trỡnh của mỏy đ• đặt ra để đảm bảo sản xuất được cỏc chi tiết cú độ chớnh xỏc cao . Do dao cú cỏc hỡnh dạng , kớch thước khỏc nhau nờn yờu cầu cỏc kớch thước của dao phải được đo để nạp vào bộ lưu trữ dữ liệu trước khi chạy chương trỡnh gia cụng . c-CÁC DIỂM CHUẨN CỦA DAO. * Điểm thay dao Ww và điểm điều chỉnh dao E - Điểm thay dao Ww/. Nhằm bảo đảm an toàn cho dao trong quỏ trỡnh đi thay dao khụng bị va đập vào chi tớờt . Dao phải chạy đến điểm thay dao. - Điểm điều chỉnh dao E . Trong quỏ trỡnh gia cụng ta cú thể phải dựng đến nhiều loại dao khỏc nhau. Do đú cú thể cỏc kớch thước của chỳng khỏc nhau. Yờu cầu đặt ra là cỏc kớch thước này phải được nạp vào thiết bị điều khiển nhằm giỳp hệ thống hiệu chỉnh tự động kớch thước của dao. Cỏc kớch thước hiệu chỉnh này gồm Q và L gắn với điểm điều chỉnh dao E trờn chuỗi dao. Hỡnh 3-7: Điểm thay dao Ww và điểm điều chỉnh dao E. * Điểm cắt của dao P . Điểm này chớnh là điểm đỉnh dao trong thực tế hoặc l