Đồ án Thiết kế quy trình công nghệ gia công càng gạt (c1 )

Việc thết kế nguyên công phải đảm bảo năng xuất và độ chính xác theo yêu cầu . Năng xuất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt , lượng dư , số bước , thứ tự các bước công nghệ… Vậy nên , khi thiết kế nguyên công phải dựa vào dạng sản xuất là phân tán nguyên công mà chọn sơ đồ cho hợp lý . / Nguyên công1 : Gia công mặt A 35+0,125 n A A S Rz20 Lập sơ đồ gá đặt : _ Chọn mặt B làm chuẩn thô để gia công mặt A. _Chi tiết được định vị ở mặt đầu B hạn chế 3 bậc tự do :Tịnh tiến theo phương OZ quay quang OX và OY . _ Một khối V ngắn cố định bên phải hạn chế hai bậc tự do : Tịnh tiến rheo hai phương OX và OY . _ Một khối V di động bên trái hạn chế một bậc tự do quay quanh OZ . +/ Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng hai khối V ở hai đầu . +/ Chọn máy : Máy phay đứng 6H82. Công suất của máy Nm = 7 KW +/ Chon dao : Doa phay trụ ngắn mảnh hơp kim cứng : D =100 mm ; L =36 mm ; Z= 10 +/ Gia công mặt A được chia làm hai bước : Phay lần một với lượng dư :Z b = 1,4mm Phay lần hai với lượng dư : Zb = 0,2mm a ) Chế độ cắt lần một _ Lượng chạy dao : Tra bảng 5-141 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có dao phay tri ngắn mảnh hợp kim cứng , chiều rộng phay B >30mm Tra được Sz =0,2mm/răng _ Lượng chạy dao vòng là Sv=10.0,2 = 2mm/vòng _ Tốc độ cắt tra bảng 5-143 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có với dao là D/Z = 100/10 , t = 1,4mm , Sz =0,2 mm/răng ta được V= 241m/ phút . Các hệ số điều chình : _ Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang HB = 200 => k1 = 0,9 _ Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt : k2 = 0,8 _ Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao : k3 = 1 _ Hệ số phụ thuộc vào bề rộng phay : k4 = 0,89 Vậy tốc đọ tính toán là : Vt = Vb . k1. k2. k3. k4 = 241* 0,9* 0,88 *1* 0,89 153 m/phút Số vòng quay trục chính theo tính toán là : nt = vòng /phút. Teo máy ta chọn tốc độ quay là 475 vòng /phút . Vận ttốc quay thực tế là : Vthực tế = m/phút . Lượng chạy dao phút là : Sp = 0,2.10. 475 = 950 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 950 m/phút . _ Công suất cắt : Tra bảng 5-145 Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Tập 2 ). Với gang xám HB = 200 , t = 1,4 mm, B = 36 mm , Sp = 950 m/phút có công suất yêu cầu là P = 5,3 kw . b , Chế độ cắt lần hai : Phay tinh đạt cấp nhắn bóng 8 chiều sâu cắt t = 0,2 , Sz = 0,1 mm /răng . Ta được V= 241m/ phút. Các hệ số điều chỉnh : _ Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang HB = 200 => k1 = 0,9 _ Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt : k2 = 0,8 _ Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao : k3 = 1 _ Hệ số phụ thuộc vào bề rộng phay : k4 = 0,89 Vậy tốc đọ tính toán là : Vt = Vb . k1. k2. k3. k4 = 241* 0,9* 0,88 *1* 0,89 153 m/phút Số vòng quay trục chính theo tính toán là : nt = vòng /phút. Theo máy ta chọn tốc độ quay là 475 vòng /phút . Vận ttốc quay thực tế là : Vthực tế = m/phút . Lượng chạy dao phút là : Sp = 0,2.10. 475 = 950 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 950 m/phút . _ Công suất cắt : Tra bảng 5-145 Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Tập 2 ). Với gang xám HB = 200 , t = 1,4 mm, B = 36 mm , Sp = 950 m/phút có công suất yêu cầu là P = 5,3 kw . 3.2.2 Nguyên công 2 : Phay mặt đầu thứ 2 : Lập sơ đồ gá đặt : - Chọn mặt A làm chuẩn tinh để gia công mặt B - Chi tiết được định vị ở mặt đầu A hạn chế ba bậc tự do : Tịnh tiến theo phương OZ , quay quanh Ox và Oy . - Một khối V gắn cố định bên phải hạn chế hai bậc tự do : Tịnh tiến theo một khối V di động bên trái hạn chế bậc tự do quay quanh trục OZ . n s A A Rz20 Rz20 A-A Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng hai khối V ở hai đầu . _ Chọn máy : Máy phay đứng 6H82 . Công suất của máy Nm = 7 kw . _ Chọn dao : Dao phay trụ ngắn mảnh hợp kim cứng : D = 100 mm ; L= 36 mm ; Z = 10 . Gia công mặt B được chia làm hai bước : +Phay lần một với lượng dư : 1,4 mm . +Phay lần hai với lượng dư : 0,2 mm . a/ Chế độ cắt lần 1: _ Lượng chạy dao : Tra bảng 5-141 Sổ tay công nghệ chế tạo máy (tập 2 ). Ta có dao phay trụ ngắn mảnh hợp kim cứng B >30 mm tra được Sz = 0,2 mm /răng . _ Lượng chạy dao vòng là : Sv = 10. 0,2 = 2 mm / vòng . _ Tốc độ cắt : Tra bảng 5-141 Sổ tay công nghệ chế tạo máy (tập 2 ). Ta có với dao . D/ Z = 100/10, t = 1,4 mm , Sz = 0,2 mm /răng Các hệ số điều chỉnh : _ Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang HB = 200 => k1 = 0,9 _ Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt : k2 = 0,8 _ Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao : k3 = 1 _ Hệ số phụ thuộc vào bề rộng phay : k4 = 0,89 Vậy tốc độ tính toán là : Vt = Vb . k1. k2. k3. k4 = 241* 0,9* 0,88 *1* 0,89 153 m/phút Số vòng quay trục chính theo tính toán là : nt = vòng /phút. Theo máy ta chọn tốc độ quay là 475 vòng /phút . Vận ttốc quay thực tế là : Vthực tế = m/phút . Lượng chạy dao phút là : Sp = 0,2.10. 475 = 950 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 950 m/phút . _ Công suất cắt : Tra bảng 5-145 Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Tập 2 ). Với gang xám HB = 200 , t = 1,4 mm, B = 36 mm , Sp = 950 m/phút có công suất yêu cầu là P = 5,3 kw . b/ Chế độ cắt lần 2 : Phay tinh đạt cấp nhắn bóng 8 chiều sâu cắt t = 0,2 , Sz = 0,1 mm /răng . Ta được V= 241m/ phút. Các hệ số điều chỉnh : _ Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang HB = 200 => k1 = 0,9 _ Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt : k2 = 0,8 _ Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao : k3 = 1 _ Hệ số phụ thuộc vào bề rộng phay : k4 = 0,89 Vậy tốc độ tính toán là : Vt = Vb . k1. k2. k3. k4 = 241* 0,9* 0,88 *1* 0,89 = 153 ( m/phút ) Số vòng quay trục chính theo tính toán là : nt = (vòng /phút) . Theo máy ta chọn tốc độ quay là 475 vòng /phút . Vận ttốc quay thực tế là : Vthực tế = m/phút . Lượng chạy dao phút là : Sp = 0,2.10. 475 = 950 mm/phút.Theo máy ta có Sm = 950 m/phút . _ Công suất cắt : Tra bảng 5-145 Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Tập 2 ).Với gang xám HB = 200 , t = 1,4 mm, B = 36 mm , Sp = 950 m/phút có công suất yêu cầu là P = 5,3 kw . ±0.018 2,5 16 n S 2,5 16 ±0.018 n n S S A-A 3 .2.3 : Nguyên công 3: Khoan , khoét , doa hai lỗ . _Định vị : Mặt đáy hạn chế ba bậc tự do tịnh tiến theo phương Oz và quay theo hai trục Ox và Oy , chốt trụ hạn chế hai bậc tự do tịnh tiến theo hai phương Ox và Oy ,khối V tuỳ động hạn chế bậc tự do quay theo trục Oz . _ Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu trụ trượt thanh răng . _ Chọn máy : Máy khoan đứng K125 công suất động cơ 2,8 kw . Để gia công hai lỗ mm ta phải thực hiện ba bước: Khoan , khoét , doa. Bước 1 : Khoan lỗ _ Chọn dao : Múi khoan ruột gà đuôi côn bằng thép gió . _ Kích thước dao : d = 14,25 mm , tuổi bền T = 60 phút . _ Chế độ cắt khi khoan : _ Chiều sâu cắt : t = 7,125 _Lượng chạy dao : Tra bảng 5-89 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ( tập 2 ) .Với gang xám HB = 200 ; nhóm chạy dao I ; d = 14,25 mm ta được Sv = 0,4 mm /vòng . _Vận tốc cắt : Tra bảng 5-89 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ( tập 2 ) với gang xám HB = 200 ; S = 0,4 mm ; d = 14,25 mm ta được v = 28m /phút . _Hệ số hiệu chỉnh có tính đến tuổi bền của dụng cụ là : K = 1,09 _Vận tốc cắt là : v = 28. 1,09 = 30,5 m/phút . _Số vòng quay tính toán là : ntính toán = vòng / phút . _Chọn vòng quay thực tế theo máy là : nthực tế = 668 vòng /phút . _Tốc độ quay thực tế là : Vthực tế = m /phút . _ Công suất yêu cầu khi khoan : Tra bảng 5-89 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ( tập 2 ) với gang xám HB = 200 ; S = 0,4 mm ; d = 14,25 mm ta được v = 31,5 m /phút ta có công suất yêu cầu là 1,5 kw. Vậy công suất của máy đáp ứng yêu cầu . Bước 2 : Khoét lỗ _ Chọn dao : mũi khoét bắng thép gió có kích thước : d = 15,82 mm _ Chế độ cắt khi khoét : + Chiều sâu khoét :t = 0,785 mm. + Lượng chay dao : Tra bảng 5 – 104 Sổ tay công nghệ Chế tạo máy (tập 2 ) Với gang có HB = 200 ; nhóm chạy dao I ; d = 15,82 ta có s = 0,6 mm / vòng. + Tốc độ cắt khi khoét : Tra bảng 5 – 106 Sổ tay công nghệ Chế tạo máy (tập 2 ) với HB = 200 ; s = 0,06 mm / vòng ; d = 15,82 ; t = 0,785 mm ta có v = 24,5 m / phút . _ Các hệ số điều chỉnh : Hệ số tuổi bền K1 = 1 ; hệ số kể đến bề mặt có vỏ cứng k2 = 1 .Vậy ta có : v = 24,5 m /phút . _ Số vòng quay tính toán là : ntính toán = ( 1000 . 24,5 )/ (3,14 . 15,82 ) = 493,6 m / phút Chọn tốc độ quay theo máy ta có : N thực tế = 510 vòng / phút Tốc độ quay thực tế là : Vthực tế = ( 510 . 3,14 . 15,82 ) / 1000 = 15,3 m /phút Bước 3 : Doa lỗ _ Chọn dao : Dao doa liền khối chuôi côn . _ Chế độ cắt khi doa: + Lượng chạy dao : Tra bảng 5-112 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 . Với gang HB = 200 ; nhóm chạy dao II .Ta được lượng chạy dao s = 1,5 mm /vòng + Tốc đọ cắt : Tra bảng 5-114 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 .Với gang có HB = 200 ; s = 1,5 mm/ vòng ; d = 16mm ta có v = 6,5 m/phút . _ Số vòng quay tính toán là : ntính toán = vòng /phút . _ Số vòng quay chọn theo máy thực tế là : nthực tế = 135 vòng / phút . _ Tốc độ doa thực tế là : Nthực tế = m /phút . 3.2.4 Nguyên công 4 : Gia công lỗ Định vị : _ Chi tiết được định vị ở mặt đầu hạn chế ba bậc tự do : tịnh tiến theo phương Oz , quay theo Ox , Oy . _ Chốt trụ ngắn hạn chế hai bậc tự do : Tịnh tiến theo phương Ox , Oy . _ Chốt trám hạn chế một bậc tự do : Quay quanh Oz . S Rz40 n Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng ren . Chọn máy: Máy khoan K125 , công suất N = 2,8 kw . Để gia công được lỗ này , ta phải thực hiện qua hai bước : Khoét và doa . Bước 1: Khoét lỗ . Chọn dao : Mũi khoét lắp mảnh hợp kim cứng chuôi lắp . Chế độ cắt khi khoét : + / Chiều sâu khoét : t = 0,9 mm + / Lượng chạy dao : Tra bảng 5-104 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 . Với gang HB = 200 ; nhóm chạy dao I ; d = 41 mm ta có S = 1,2 mm /vòng . + Tốc độ cắt khi khoét : Tra bảng 5-106 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 .Với gang HB = 200 ; S =1,2 mm /vòng ; d =41 mm ; t = 0,9 mm ta được v = 15,5 m /phút . Bề mặt có vỏ cứng khi đúc do đó ta phải thêm hệ số điều chỉnh k = 0.8 vậy tốc độ cắt là : v = 15,5 . 0,8 =12,4 m/ phút . Số vòng quay tính toán là : ntính toán = vòng / phút . Chọn số vòng quay theo máy là : nmáy = 99,5 vòng /phút. Vậy tốc độ quay thực tế là : Vthực tế = m/phút . Công suất càn có khi khoét : Tra bảng 5-111 sổ tay công nghệ máy tập 2 Với gang có HB =200 ; t = 0,9 mm ; s = 1,2 mm /vòng , V = 13,1 m /phút ta được N = 1 kw . Vậy với máy khoan đã chọn là thoả mán yêu cầu Bước 2 : Doa lỗ . Chọn dao : Mũi dao doa máy có gắn mảnh hợp kim cứng chuôi lắp . Chế độ cắt : + / Chiều sâu cắt : t = 0.1 mm +/ Lượng chạy dao : Tra bảng 5-116 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 Với d = 41 mm chọn S = 1 mm/vòng . +/ Tốc độ cắt : Tra bảng 5-116 sổ tay công nghệ chế tạo máy (tập II ) Với gang xám có v = 60 m/phút . Ta có : Số vòng quay tính toán là : ntính toán = vòng/phút Chọn tốc độ quay theo máy : nmáy = 510 vòng/phút . Tốc độ quay thực tế là : Vthực tế = m/phút . 3.2.5 Nguyên công 5: Vát mép (khoét miệng lỗ côn ) Định vị : Một phiến tỳ hạn chế ba bậc tự do : xoay theo hai trục Ox , Oy và tịnh tiến theo Oz . +/ Chốt trụ ngắn hạn chế hai bậc tự do : Tịnh tiến theo phương Ox , Oy . +/ Chốt trám hạn chế một bậc tự do : Quay quanh Oz . A n S 3´45° A-A 3´45° Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng ren . Chọn máy: Máy khoan K125 , công suất N = 2,8 kw . Chọn dao : Dùng dao vát mép . Chế độ cắt khi khoét : +/ Chiều sâu khoét : + / Lượng chạy dao : Tra bảng 5-104 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 . Với gang HB = 200 ; nhóm chạy dao I ; d = 16 mm ta có S = 1,2 mm /vòng . Ta có t = 0,9 mm/vòng +/ Tốc độ cắt khi khoét : Tra bảng 5-106 Sổ tay công nghệ chế tạo máy (tập II) .Với gang HB = 200 ;S =0,9 mm /vòng ; d = 16 mm ; t = 0,1 mm . Ta có được : v = 24,5 m/phút . Bề mặt có vỏ cứng khi đúc do đó ta phải thêm hệ số điều chình k = 0.8 . Vậy tốc độ cắt là : v = 24,5.0,8 = 19,6 m/phút . Số vòng quay tính toán là : ntính toán = vòng /phút . Chọn số vòng quay theo máy là : nmay = 450 vòng / phút Tốc độ quay thực tế là : Vthực tế = m/phút . Công suất cần có khi khoét : Tra bảng 5-111 Sổ tay công nghệ chế tạo máy(tập II ).Với gang có HB = 200 ; t = 0,9 ; S = 1,2 mm/vòng ; v = 22,6 m/phút . Ta được N = 1,5 kw vậy với may khoan đã chọn là thoả mãn yêu cầu. 3.2.6 Nguyên công 6 : Gia công rãnh then . Định vị : Một phiến tỳ hạn chế ba bậc tự do : xoay theo hai trục Ox , Oy và tịnh tiến theo Oz . _ Chốt trụ ngắn hạn chế hai bậc tự do : Tịnh tiến theo phương Ox , Oy . _ Chốt trám hạn chế một bậc tự do : Quay quanh Oz . 18+0,25 5 4 A A-A v S Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng ren . Chọn máy : Máy xọc 7A420. Chọn dao : Tra bảng 5-83 sổ tay công nghệ chế tạo máy (tập II.) Ta chon dao rộng 5 mm . Chế độ cắt khi xọc : +/ Chiều sâu cắt : t = 0,3 mm +/ Lượng chạy dao : : Tra bảng 5-84 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 Với gang HB = 200 ta được S = 0,12 mm trên hành trình kép . +/ Tốc độ cắt : Tra bảng 5-84 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 Ta được v = 7,8 m /phút 3.2.7 Nguyên công 7 : Cắt đôi . 10 ±0.25 10 n S A-A Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đầu hạn chế ba bậc tự do : xoay theo hai trục Ox , Oy và tịnh tiến theo Oz . _ Chốt trụ ngắn hạn chế hai bậc tự do : Tịnh tiến theo phương Ox , Oy . _ Chốt trám hạn chế một bậc tự do : Quay quanh Oz . Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng ren . Chọn máy : Máy phay đứng 6H82 , công suất của máy Nm = 7 kw. Chọn dao dùng dao phay đĩa với các thông số sau : D = 100 mm ; B = 10 mm ; Z = 20 răng . Chế độ cắt : +/ Chiều sâu cắt : t = 12 mm . +/ Lượng chạy dao : Tra bảng 5-163 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 . Gia công gang với dao vừa chọn có Sz = 0,1 mm /răng . +/ Tốc độ cắt : Tra bảng 5-165 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 . Với : T = 120 ; D/Z = 100/20 ; B = 10 mm ; t = 12 mm ; Sz = 0,1 mm /răng . Ta được v = 38,5 m/phút . Các hệ số điều chỉnh : +/ Điều chỉnh về vật liệu : Gang HB = 200 ; k1 = 0,8 +/ Hệ số ảnh hưởng của chu kỳ gia công k2 = 1 . Vậy tốc độ cắt là : v = 38.5.0,8 .1 = 30,8 m/phút . Số vòng quay tính toán là : ntính toán = vòng /phút . Số vòng quay chọn theo máy là : n = 95 vòng /phút . Tốc độ cắt thực tế là : V = m/ phút Công suất yêu cầu : Tra bảng 5- 168 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 Ta được N = 1,1 kw . Vậy máy đã chọn thoả mán yêu cầu . 3.2.8 Nguyên công 8 : Kiểm tra . Các thông số cần kiểm tra bao gồm : Đường kính các lỗ được kiểm tra bằng thước kặp calip. Độ vuông góc giưa lỗ và mặt đầu của càng được kiểm tra bằng đồ gá chuyên dùng và đồng hồ so . Lắp trục tâm có độ côn nhất định vào lỗ càng , gà trục tâm lên hai mũi tâm , quay trục tâm một vòng . Số chỉ độ chênh của đồng hồ so cho biết độ không vuông góc với bán kính mũi tỳ của đồng hồ so với tâm quay . Lắp càng kiểm tra 6 lên chốt định vị 2 qua mặt lỗ . Chốt 2 được lắp cố định chên thân . Lồng trục kiểm 3 vào lỗ của càng .Quay càng quanh chốt định vị 2 cho đến khi trục kiểm 3 chạm vào cữ tỳ 7 . Hiệu số của hai đồng hồ so 4 và 5 ở hai vị trí I và II biểu hiện độ không song song của hai lỗ càng theo phương đứng và phương ngang . Đo khoảng cách giưa hai chốt định vị và trục kiểm tra ta có thể biết được khoảng cách hai lỗ . CHƯƠNG 4 TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG : (CHO NGUYÊN CÔNG 2 ) Xác định lượng dư gia công là một công việc quan trọng .Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ . Trong chi tiết gia công ta chọn nguyên công phay mặt đầu để tính lượng dư B và C ( sau khi đã phay mặt A ) để tính lượng dư. Các mặt đầu cần được gia công đảm bảo các yêu cầu sau đây : Dung sai kích thước chiều cao lỗ 35 mm . Độ nhám bề mặt Rz = 6,3 ( cấp nhẵn bóng 8 ). Vật liệu gang xám 13 – 32 . Độ không song song của các mặt đầu là 0,05 mm trên 100 mm bán kính Quá trình gia công các bề mặt đầu bao gồm các nguyên công sau đây : Phay thô . Phay tinh . Nguyên công này có chuẩn định vị là các mặt đầu đối diện đã được gia công . Ta áp dụng công thức tính lượng dư cho mặt không đối xứng : Zbmin = amin – bmin = ( RZ a + Ta ) + a + b . Trong đó : RZ a : là chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại . Ta : là chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước nguyên công trước để lại a : là sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại b : là sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện . Nguyên công 1 : Phay thô : Từ phôi đúc tra bảng 3 -65 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 : Ta có Rz = 250 , Ta = 350 . Sai lệch không gian khi gia công mặt thứ 2 không đối xứng ta có : = c c : là dung sai phôi đúc. Tra bảng 3 – 3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta được c = 500 . Sai số gá đặt chi tiết : Với trường hợp này ta có chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên sai số chuẩn bằng không . Chi tiết được gá đặt trên các phiến tì , lực kẹp chặt vuông góc với phương kích thước do đó ta có sai số do đồ gá bằng không . Vậy lượng dư nhỏ nhất là : Zb min  = 250 + 350 + 500 = 1100 . Nguyên công 2: Phay tinh . Tra bảng 12 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy : Độ chính xác và chật lượng bề mặt sau khi gia công chi tiết đúc bằng công nghệ phay ta được: Rz = 50 , Ta = 50 . Sai lệch vị trí còn lại sau nguyên công phay thô là : tinh = k . thô k : là hệ số chính xác .Tra bảng 3 – 38 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 ta có : k = 0,06 tinh = 0,06 . 500 = 30 . Vậy lượng dư nhỏ nhất là : Zb min  = 50 + 50 + 30 = 130 . Bảng tính lượng dư mặt đầu Bước công nghệ Lượng dư tính toán Kích thước tính toán Dung sai Kích thước giới hạn Lượng dư giới hạn Rz Ta a c Zb min d mm m I min Imax Zmin Zmax Phôi 350 250 500 0 36,23 500 36,3 36,8 Phay tinh 50 50 30 0 1100 35,130 200 35,2 35,4 1,1 1,4 Phay thô 15 15 18 0 130 35 125 35 35,125 0,175 0,5 Thử lại : Z0 max - Z0 min = 1,575 – 1,6 = 0,375 mm . Tphôi - T chi tiết = 0,5 – 0,125 = 0,375 mm. CHƯƠNG 5 : TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT 5.1 Tính chế độ cắt cho nguyên công phay mặt đầu : Chiều sâu phay t = 2 mm . Chiều rộng phay lấy bằng chiều rộng dao B = 36 mm . Lượng chạy dao : Phay thô bằng dao phay mặt đầu thép gió . + Công suất máy : N = 7 kw. + Đồ gá có độ cứng vững trung bình . + Dao phay có răng lớn ta chọn Sz = 0,25 mm/răng . Tốc độ cắt : Trong đó : T : Chu kỳ bền của dao : Tra bảng 5 – 40 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 . Ta có được : T = 180 kv : Hệ số điều chình chung tốc độ cắt kv = kmv . kuv . k nv . Trong đó : kmv : Là Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công .Tra bảng 5- 1 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 . Ta có : kmv = 1. knv : Là hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi Tra bảng 5- 5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 . Ta có gang đúc : knv = 0,82. kuv : Là hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Tra bảng 5- 6 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 . Ta có : Thép gió BK6 = 0,82. Vậy ta có : kv = 1. 0,82 . 1 = 0,82. t : Là chiều sâu cắt : t = 2 mm . Các hệ số : Tra bảng 5- 39 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 . Phay gang xám ; t < 2,5 mm ; Sz = 0,25 mm /răng . Ta có : Cv = 558 y = 0,47 q = 0,37 u = 0,23 x = 0,13 p = 0,14 m = 0,42 Thay vào ta có : m / phút Số vòng quay của trục là : nt = vòng / phút . Chọn theo máy phay T623 ta có : nmáy = 475 vòng /phút . Vận tốc quay thực tế là : v = m/phút . Lực cắt Pz : Pz = Trong đó : Z : Là số răng Z = 10 n: Là tốc độ quay n = 475 KMV : Là hệ số phụ thuộc vào vật liệu : Tra bảng 5 – 41 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2) . kMV = HB = 200 . n = . Thay vào ta có : kMV = = Các số mũ tra bảng 5- 41 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2) . Cp = 30 u = 1 x = 0.83 w = 0 q = 0,83 y = 0,56 Thay vào ta có : Pz = Pz = = 1872 (N). Mô men trên trục chính của máy : Mx = = 938 ( Nm ). Công suất cắt : Nc < Nmáy . Vậy công suất của máy thoả mãn yêu cầu : N = = 4,56 kw CHƯƠNG 6 XÁC ĐỊNH THỜI GIAN GIA CÔNG 6.1 Nguyên công 1: Phay mặt đầu bao gồm 3 mặt : hai mặt trụ và một mặt . +/ Phay mặt trụ . +/ T0 = +/ L : Là chiều dài gia công L = 62 mm +/ L1 : Chiều dài dao ăn : L1 = . L2 : Là chiều dài thoát dao : L2 = 2 mm . S : Là lượng chạy dao vòng : S = 2 mm . i :Là số mặt gia công . i = 2 n : Là số vòng quay : n = 475 vòng / phút . +/Thay các thông số trên vào công thức +/T0 = = phút . +/Phay hai mặt trụ T0 = +/ L : Là chiều dài gia công L = 33 mm +/ L1 : Chiều dài dao ăn : L1 = . L2 : Là chiều dài thoát dao : L2 = 2 mm . S : Là lượng chạy dao vòng : S = 2 mm . i :Là số mặt gia công . i = 2 n : Là số vòng quay : n = 475 vòng / phút . +/Thay các thông số trên vào công thức +/T0 = = phút . +/Vậy thời gian gia công tổng cộng là T3 = 0,1074 + 0,0842 = 0,1916 phút 6.2 Nguyên công 2 : Phay mặt B và C tương tự ta có T4 = 0,1916 m / phút . 6.3 Nguyên công 3 : Khoan , khoét và doa hai lỗ : Bước 1 : Khoan hai lỗ : Ta có : To = Trong đó : L : là chiều dài gia công .L = 35 mm. L1 :là chiều dài ăn dao .L1 = ( D / 2 ) cotg = 7,5 . cotg 600 = 5,33 . L2 : là chiều dài thoát dao . L2 = 3mm. S : là lượng chạy dao vòng . S = 0,4 mm / vòng . N :là số vòng quay . n = 668 vòng / phút . i : số mặt gia công . i = 2 . Thay số vào ta có : T0 = = 0,317 phút . Bước 2: Khoét hai lỗ : Ta có : To = Trong đó : L : là chiều dài gia công .L = 35 mm. L1 :là chiều dài ăn dao .L1 = ( D – d )/2 . cotg + 1 = 1,231 mm . L2 : là chiều dài thoát dao . L2 = 2mm. S : là lượng chạy dao vòng . S = 0,6 mm / vòng . n:là số vòng quay . n = 510 vòng / phút . i : số mặt gia công . i = 2 . Thay số vào ta có : T0 = = 0,25 phút . Bước 3 : Doa hai lỗ : Ta có : To = Trong đó : L : là chiều dài gia công .L = 35 mm. L1 :là chiều dài ăn dao .L1 = ( D – d )/2 . cotg + 1 = 1,057 mm . L2 : là chiều dài thoát dao . L2 = 2mm. S : là lượng chạy dao vòng . S = 1.6 mm / vòng . n:là số vòng quay . n = 135vòng / phút . i : số mặt gia công . i = 2 . Thay số vào ta có : T0 = = 0,376 phút . 6.4 Nguyên công 4 : Khoét và doa lỗ : Bước 1 : Khoét hai lỗ : Ta có : To = Trong đó : L : là chiều dài gia công .L = 12 mm. L1 :là chiều dài ăn dao .L1 = ( D – d )/2 . cotg + 1 = 1,52mm . L2 : là chiều dài thoát dao . L2 = 2mm. S : là lượng chạy dao vòng . S = 1,2 mm / vòng . n:là số vòng quay . n = 99,5vòng / phút . i : số mặt gia công . i = 1 . Thay số vào ta có : T0 = = 0,13 phút . Bước 2 : Doa hai lỗ : Ta có : To = Trong đó : L : là chiều dài gia công .L = 12 mm. L1 :là chiều dài ăn dao .L1 = ( D – d )/2 . cotg + 1 = 1,06 mm . L2 : là chiều dài thoát dao . L2 = 2mm. S : là lượng chạy dao vòng . S = 1 mm / vòng . n:là số vòng quay . n = 510vòng / phút . i : số mặt gia công . i = 1 . Thay số vào ta có : T0 = = 0,02 phút . 6.5 Nguyên công 5 : Gia công rãnh then : áp dụng công thức :T = l / v . Mà l = n . ( h + t ) Trong đó : t : là chiều sâu cắt . t = 0,3 mm . h : là chiều sâu rãnh then . h = 2,3 mm . n : là số hành trình chạy máy . n = h / t = 2,3 / 0,3 = 8 mm . Quãng đường đi làl . l = n . ( h + t ) = 8 ( 2,3 + 0,3 ) = 320 mm = 0,32 (m ) Vận tốc chạy máy là v , v = 7,8 m/phút . Vậy thời gian gia công rãnh then là : T = l / v = 0,32 / 7,8 = 0,041 phút . 6.6 Nguyên công 6 : nguyên công cắt đôi : Ta có : To = Trong đó : L : là chiều dài gia công .L = 62 mm. L1 :là chiều dài ăn dao .L1 = 4 mm . L2 : là chiều dài thoát dao . L2 = 2mm. S : là lượng chạy dao vòng . S =2 mm / vòng . n:là số vòng quay . n = 95vòng / phút . i : số mặt gia công . i = 1 . Thay số vào ta có : T0 = = 0,384 phút . Vậy thời gian gia công tổng cộng là : To = 0,1916 + 0,1916 + 0,317 + 0,25 + 0,376 + 0,13 + 0,02 + 0,041 + 0,384 = 1,9 phút . Thời gian gia công một chi tiết được tính như sau : T = T0 + Tp + Tpv + Ttn Trong đó : Tp : Thời gian phụ thường lấy bằng 10% T0 . Tp = 10% T0 = 0,19 phút Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc thường lấy bằng 10% T0 Tpv = 10% T0 = 0,19 phút Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân thường lấy bằng 5% T0. Ttn = 5 % To = 0,095 phút Vậy thời gian tổng cộng là : = T0 + Tp + Tpv + Ttn = 1,9 + 0,19 + 0,19 + 0,095 = 2,375 phút . CHƯƠNG 7 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 7.1 Yêu cầu với đồ gá : Khi phay lực cắt lớn ,gián đoạn nên rung động lớn ,vì thế đồ gá phay phải có độ cứng vững lớn . Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo đủ lực kep và đủ độ cứng lớn .Kết cấu đồ gá phay bao gồm : cơ cấu định vị kẹp chặt , cơ cấu kẹp chặt , cơ cấu so dao …… 7.2 Xác định kích thước cơ bản của bàn máy : - Máy phay đứng 2H125 - Đường kính gia công lớn nhất 25 mm. - Khoảng cách lớn nhất từ bàn máy đến trục chính 690 – 1060 mm . - Côn moóc : N03. - Số cấp tốc độ : 12 - Giới hạn số vòng quay : 45 – 2000 . - Số cấp chạy dao : 9 - Giới hạn chạy dao : 0,1- 1,6 - Công suất động cơ : 2,2 kw - Kích thước máy : 805 x 1130 . 7.3 Xác định phương pháp định vị và kẹp chặt : Chi tiết được định vị đủ 6 bậc tự do . Chọn mặt A làm chuẩn tinh để gia công mặt B. Chi tiết được định vị ở mặt đầu A hạn chế ba bậc tự do : Tịnh tiến theo phương Oz , quay quanh Ox và Oy . Một khối V ngắn cố định bên phải hạn chế hai bậc tự do : Tịnh tiến theo hai phương Ox và Oy . Một khối V di động bên trái hạn chế một bậc tự do : Quay quanh Oz . Chi tiết được kẹp chặt bằng hai khối V ở hai đầu . 7.4 Xác định phương chiều và điểm đặt của lực kẹp . Với nguyên công hai , dùng dao phay hình trụ . Theo hình vẽ ta phải tính lực cắt Pz (theo phần 4 chương IV ), từ Pz và Py ta tính tổng hợp lực R .Tổng hợp R tạo ra mô men làm chi tiết bị xoay quanh điểm tì O .Muốn chi tiết không bị lật thì các lực ma sát do cơ cấu kẹp chặt phải toạ được mô men thắng mô men do R gây ra . Phương trình mô men đối với điểm tì O có dạng : R . L .k – P . L1 = 0 Trong đó : R : là tổng hợp lực . R = ( N ). L1 : Là chiều dài lớn nhất : L1 = 214 + 33 = 247 mm. L : Là khoảng cách nhỏ nhât rừ điểm tì O tới đường tác dụng của lực L . L = L1.sin + mm . k : Là hệ số an toàn chung . k = k0 .k1.k2 . k3 .k4 .k5 .k6 Trong đó : K0 : Hệ số an toàn chung , ko = 1,5 k1 : Hệ số an toàn kể đến lượng dư không đều .k1 = 1,2 k2 : Hệ số an toàn kể đến dao cùn làm tăng lực cắt k2 =1,5 k3 : Hệ số an toàn kể đến gia công gián đoạn k3 = 1,2 k4 : Hệ số an toàn kể đến nguồn sinh lực không ổn định k4 = 1,3 k5 : Hệ số an toàn kể đến sự thuận tiện của tay quay k5 = 1 .k6: Hệ số an toàn kể đến mô men lật chi tiết quanh điểm tựa k6 = 1,5 Thay số vào ta được : k = k0 .k1.k2 . k3 .k4 .k5 .k6 = 1,2* 1,5*1,5 *1,2 *1,3*1*1,5 = 6,3 Thay vào công thức R . L .k – P . L1 = 0 ta có : P = N Vậy lực kẹp cần thiết là : F = = N Trong đó : f : Là hệ số ma sát giữa mặt ngoài và khối V . 7.5 Chọn cơ cấu kẹp chặt : Chọn cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít . Ưu điển của kẹp bằng ren vít là : Lực kẹp lớn Đơn giản Tính vạn năng cao Dễ sử dụng các cơ cấu tiêu chuẩn Chọn đường kính bu lông theo điều kiện độ bền nén . Vậy liệu làm bu lông là thép CT3 có độ bền nén là: = 4200 n/cm2 Tiến diện bu lông là : F = mm2 Vậy đường kính bu lông là : d = mm2 Bu lông đường kính nhỏ ta có thể chọn theo tiêu chuẩn M8. 7.6 Xác định sai số chế tạo đồ gá : Đồ gá là thiết bị để xác định chính xác vị trí của phôi và dụng cụ gia công trong quá trình gia công do đó , sai số đồ gá ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước gia công . Do vậy phải tính toán sai số chế tạo đồ gá để đảm bảo nhưng yêu cầu trên . Sai số chế tạo cho phép của đồ gá xác định theo công thức sau : Trong đó : : Là sai số gá đặt cho phép , lấy bằng 1/3 dung sai ( theo bảng 7 – 3 STCNCTM – tập 2 XB 2001) = 1/3 * 125 = 41 : Sai số chuẩn do định vị trùng với gốc kích thức nên = 0 : Sai số kẹp chặt do lực kẹp vuông góc với kích thước gia công nên = 0 : Sai số do mòn = 0,2* (N)0,5 Trong đó : N là số lượng chi tiết gia công trong đồ gá N = 6000 , vậy = 0,2 * ( 6000 )0,5 = 15 : Sai số điều chỉnh sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá chọn : = 10 Thay số vào công thức ta có : = 7.7 Điều kiện kỹ thuật của đồ gá : Độ không song song giữa mặt tì và đáy đồ gá < 0,037 mm. Độ bóng của các bề mặt lắp ráp và khối V : 8 . Độ cứng của khối V và phiến tì : HRC 40 – 45 . CHƯƠNG 8 NGHIÊN CỨU CHUYÊN ĐỀ “ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC ” 8.1 Tổng quan về máy CNC ( Computer Numerical Control ). Chiếc máy phay CNC dùng thủy lực đầu tiên ra đời năm 1952 tại viện nghiên cứu công nghệ bang Massachusets (MIT) ,Hoa Kỳ đánh dấu sự khởi đầu của máy điều khiển số .Từ đó đến nay công nghệ điều khiển số đã phát triển qua các dạng điều khiển sau đây: Điều khiển số ( NC – Numerical Coltrol) Điều khiển số bằng máy tính (CNC – Computer Numerical Coltrol Điều khiển số trực tiếp ( DNC – Direct Numerical Coltrol ) Điều khiển số phân phối ( DNC – Distribute Numerical Coltrol ) Điều khiển số NC Điều khiển số NC là công nghệ điều khiển máy công cụ , công nghệ xử lý dữ liệu bằng các lệnh chỉ lệnh đã được mã hoá . Bộ điều khiển NC ( viết tắt là MCU ) biến đổi các chỉ lệnh này thành hai loại tín hiệu điều khiển : Tín hiệu điều khiển chuyển động và tín hiệu điều khiển phụ . Các tín hiệu điều khiển chuyển động là một chuỗi các dao động điện liên tiếp được dùng để điều khiển vị trí và vận tốc của bàn máy và trục chính . Mỗi dao động kích hoạt một dịch chuyển dài đơn vị (BLU) ,là bước dịch chuyển nhỏ nhất của hệ thống NC .Các hệ thống NC thế hệ cũ có BLU = 0.01 mm còn hệ thống NC thế hệ mới thì BLU = 0.001 mm. Số dao động chuyển đén motor của trục xác định vị trí chuyển dịch , tần số dao động quy định vận tốc trục . Các tín hiệu điều khiển phụ là tập hợp các tín hiệu đóng / ngắt điều khiển tốc độ và hướng quay của trục chính , bật tắt dung dịch trơn nguội , chọn dao cắt, kẹp và nhả kẹp tự động ( tiện ) . …. Các hệ thống NC là thế hệ lạc hậu của công nghệ điều khiển số . Điều khiển NC được coi là điều khiển mạch cứng ( Hard- wired) vì phần lớn các chức năng được thực hiện bằng các mạch điện tử kỹ thuật số . 0N 0 Điều khiển chức năng phụ Mạch điện Chuyển động cắt Bàn máy Bộ điều khiển CNC FF Thông tin đã mã hoá G 01 X 5.0 Y 3.0 F 10.0 Chương trỡnh chi tiết ,chương trỡnh Phuc vụ Tần số dao động = tốc độ trục Động cơ trục y Van đóng ngắt Điều khiển dung dịch làm mát Động cơ trục X Trục X Trục Y Điều khiển số bằng máy tính ( CNC ): -Điều khiển số bằng máy tính CNC là hệ thống điều khiển số , trong đó dùng một máy tính chuyên dụng để thực hiện các chức năng cơ bản và tiên tiến . Điều khiển CNC được coi là hệ thống NC mạch mềm ( shoft-wired )vì phần lớn các chức năng được thực hiện bởi phần mềm điều khiển .Các tín hiệu điều khiển trong hệ thống CNC , là một dạng thức các từ nhị phân , mỗi từ thường gồm 32 hợăc 64 bít .Một từ 32 bít cho ta 232 = 4.294.967.296 vị trí trục khác nhau và chiều dài dịch chuyển L=232. BLU = 232 . 0,001 mm = 4 .294.967 mm là quá đủ cho mọi ứng dụng gia công . Trong khi bộ điểu chỉnh NC thông thường được xem như là điều khiển cứng tát cả các chức năng như nội suy :Sự nhận format của băng từ ,sự nhận dạng các mã thông tin…được thực hiện bởi mạch cứng điện tử ,thì vói sức mạnh của bộ vi xử lý ,bộ điều khiển CNC được bổ xung vì rất nhiều chức năng của MCU có thể thực hiện được với phần mềm máy tính . Điều này làm đơn giản hoá phần cứng CNC và giảm chi phí , nâng cao độ tin cậy.Hầu hết các bộ điều khiển được chế tạo ngày nay là dạng CNC bởi tính linh hoạt và chi phí tương đối -- Máy công cụ CNC là bước phát triển cao từ các máy NC . Các máy CNC có một máy tính để thiết lập phần mềm dùng để diều khiển các chức năng dịch chuyển của máy . Các chương trình gia công được đọc cùng một lúc và được lưu trữ vào bộ nhớ . Khi gia công , máy tính đưa ra các lệnh điều khiển máy. Máy công cụ CNC có khả năng thực hiện các chức năng như : nội suy đường thẳng , nội suy cung tròn , mặt xoắn , mặt parabol và bất kỳ mặt bậc ba nào . Máy CNC cũng có khả năng bù chiều dài và đường kính dụng cụ . Tất cả các chức năng trên đều được thực hiện như một phần mềm của máy tính . Các chương trình lập ra có thể lưu trữ trên đĩa cứng hoặc đĩa mềm . thấp . * Điều khiển số trực tiếp (DNC) . Điều khiển số trực tiếp sử dụng một máy tính chung để điểu khiển cùng một lúc các nhóm máy công cụ NC .Máy tính này dùng để lập trình , sửa đổi trương trình và tải chương trình đến các máy NC. Mô hình hệ thống điều khển số trực tiếp DNC thể hiện trên hình 1-2 Điều khiển số trục tiếp không được ứng dụng nhiều trong công nghiệp vì 3 lý do sau đây : Máy tính chủ của hệ thống DNC rất đắt tiền có thể lên tới 1 triệu đô la Dung lượng bộ nhớ phải lớn . Sự quảng bá của CNC trong nhưng năm 1970 MCU MCU MCU MCU Máy tiện Máy khoan Máy phay Máy doa Máy công cụ Điều khiển số phân phối (DNC) : Điều khiển số phân phối sử dụng một mạng máy tính để phối hợp hoạt động của các nhóm máy CNC. CAD Design CAD Design Máy chủ mạng cục bộ Máy Doa Máy khoan Các đơn vị sản xuất Các đơn vị sản xuất Trạm DNC cuối Máy tiện Máy Doa Máy khoan Máy tiện Máy chủ mạng cục bộ Mạng máy tính CAM NC CAM Bộ vi x\ l Điều khiển số phân phối Hệ thống DNC ra đời từ thập kỷ 80 ngày càng phát triển cùng sự phát triển của công nghệ thông tin .ngày nay điều khiển số phân phối càng phát triển mạch ,rất nhiều hệ thống DNC có kèm robốt, bộ điều khiển logic khả lập trình và các bộ điều khiển nền máy tính (base-computer coltroler) để tạo nên hệ thống sản xuất tự động . 8.2 Cách xác định các trục toạ độ xyz . Các trục toạ độ của máy CNC cho phép xác định chiều chuyển động của các cơ cấu máy và dụng cụ cắt ( hình vẽ ) . Các trục toạ độ đó là X, Y, Z . Chiều dương của trục X , Y, Z ,được xác định theo quy tắc bàn tay phải . Theo quy tắc này thì ngón tay cái chỉ chiều dương của trục X , ngón tay giữa chỉ chiều dương của trục Z , còn ngón tay trỏ chỉ chều dương của trục Y . Các trục quay tương ứng với trục X, Y, Z, được kí hiệu bằng các chữ A, B, C . Chiều quay dương là chiều quay theo chiều của kim đồng hồ nếu nhìn theo chiều dương của các trục X, Y, Z . Trục Z . Nhìn chung ở các máy trục Z luôn song song với trục chính của máy : -Máy tiện : Trục Z song song với trục chính của máy và có chiều dương chạy từ mâm cặp tới dụng cụ (chạy xa khỏi chi tiết gia công được cặp trên mâm cặp ).Hay nói cách khác thì chiều dương của trục Z chạy từ trái sang phải . - máy khoan đứng , máy phay đứng , máy khoan cần : Trục Z song song với trục chính và có chiều dương hướng từ bàn máy lên phía trục chính . - Máy bào , máy xung điện : Trục Z vuông góc với bàn máy và có chiều dương hướng từ bàn máy lên phía trên . - Các máy phay có nhiều trục chính : trục Z song song với đường tâm của trục chính vuông góc với bàn máy (chọn trục chính có đường tâm vuông góc với bàn máy làm trục Z ). Chiều dương của trục Z trong trường hợp này hướng từ bàn máy tới trục chính . 8.2.2 Trục X . Trục X là trục nằm trên bàn máy và thông thường nó được xác định theo phương nằm ngang . Chiều của trục X được xác định theo quy tắc bàn tay phải (ngón cái chỉ chiều dương của trục X). -Máy phay đứng , máy khoan đứng : Nếu đứng ngoài nhìn vào trục chính thì chiều dương của trục X hướng về bên phải. -Máy khoan cần : Nếu đứng ở vị trí điều khiển máy ta có chiều dương của trục X hướng về trụ máy. -Máy phay ngang : Nếu đứng ngoài nhìn thẳng vào trục chính thì ta có chiều dương của trục X hướng về bên trái , còn nếu đứng ở phía trục chính để nhìn vào chi tiết thì ta có chiều dương của trục X hướng về băn phải. -Máy tiện : Trục X vuông góc với trục máy và có chiều dương hướng về phía bàn kẹp (hướng về phái dụng cụ cắt ). Như vậy nếu bàn kẹp dao ở phía trước trục chính thì chiều dương của trục X hướng vào người thợ , còn nếu bàn kẹp dao ở phía sau trục chính thì chiều dương của trục X đi ra khỏi người thợ . -Máy bào : Trục X nằm song song với mặt định vị chi tiết trên bàn máy và chiều dương hướng từ bàn máy tới thân máy. 8.2.3 Trục Y. Trục Y được xác định sau khi các trục X ,Z đã được xác định theo quy tắc bàn tay phải . ngón tay trỏ chỉ chiều dương của trục Y . Cách ghi kích thước tuyệt đối và tương đối Để lập trình gia công trên máy CNC thì kích thước của chi tiết trên bản vẽ phải được ghi theo tọa độ Đềcác . Có hai cách ghi kích thước trên bản vẽ là : ghi kích thước tuyệt đối và tương đối ( ghi kích thước theo gia số ) Ghi kích thước tuyệt đối : Theo cách ghi kích thước này thì tất cả các kích thước đều xuất phát từ điểm gốc của chi tiết W. Như vậy ta có kích thước x,y của từng điểm trên chi tiết như sau: Điểm W : x = 0 ; y = 0 ; Điểm 1 : x = 20 ; y = 0 Điểm 2 : x = 20 ; y = 15 Điểm 3 : x = 70 ; y =15 Điểm 4 : x = 70 ; y = 0 Điểm 5 : x = 120 ; y = 0 Điểm 6 : x = 120 ; y = 45 Điểm 7 : x = 70 ; y = 85 Điểm 8 : x =0 ; y = 85 Ghi kích thước tương đối ( ghi theo gia số ). Theo cách ghi kích thước tương đối ( ghi theo gia số ) thì các kích thước sau xuất phát từ điểm kết thúc của kích thước trước nó .(Hình vẽ) Như vậy ta có các gia số x, y như sau : Điểm W : x = 0 ; y = 0 ; Điểm 1 : x = +20 ; y = 0 ; Điểm 2 : x = 0 ; y = +15 ; Điểm 3 : x = +50 ; y = 0 ; Điểm 4 : x = 0 ; y = -15 ; Điểm 5 : x = +50 ;y = 0 ; Điểm 6 : x = 0 ; y = +45 ; Điểm 7 : x = -50 ; y = +40 ; Điểm 8 : x = -70; y = 0 ; Trong thực tế người ta ít dùng cách ghi kích thước theo gia số vì nó ảnh hưởng nhiều đến kết quả gia công . Các điểm chuẩn Các điểm chuẩn cần được xác định trong vùng làm việc của máy . Điểm chuẩn của máy M ( điểm gốc O của máy ). Điểm gốc O của máy ( điểm chuẩn M của máy ) là điểm gốc của hệ toạ độ của máy . Điểm M được các nhà chế tạo quy định theo kết cấu của từng loại máy . Điểm M là điểm giới hạn của vùng làm việc của máy . Điều đó có nghĩa là trong phạm vi vùng làm việc cuay máy các dich chuyển của các cơ cấu này có thể thực hiện theo chiều dương của các toạ độ . ở các máy phay điểm M thường nằm ở điểm giới hạn dịch chuyển của bàn máy . Điểm chuẩn M ( điểm O của máy ) Của máy khoan cần và máy khoan đứng được thể hiện như sau Điểm chuẩn M của máy tiện được thể hiện như sau : 8.4.2 Điểm O của chi tiết (điểm W ). Điểm W của một chi tiết là gốc toạ độ của chi tiết . Vị trí W phụ thuộc vào sự lựa chọn của người lập trình . Đối với các chi tiết tiện thì điểm W của chi tiết nằm trên đường tâm của chi tiết hoặc ở mặt đầu bên trái hoặc mặt đầu bên phải . Hình vẽ sau cho ta thấy điểm W nằm ở đầu bên trái của chi tiết . Đối với các chi tiết phay chon điểm W tại điểm góc ngoài đường viền chi tiết . Hình vẽ Khi gia công các bề mặt chi tiết có thể chọn nhiều toạ độ khác nhau với các điểm gốc W1 và các hệ toạ độ phụ : W2 ,W3 , W4 và W5 ( hĩnh vẽ ) Điểm chuẩn của dao : (P) Các dao tiện , dao khoan có điểm chuẩn là đỉnh dao ( hĩnh vẽ ) Các dao khoét , dao doa hoặc dao phay thì điểm P là tâm của mặt đầu của dao Điểm P được dùng khi tính các quỹ đạo chuyển động của dao . 8.4.4 Điểm chuẩn của giá dao T và điểm gá dao N Điẻm T được dùng để xác định hệ trục toạ độ của dao . Điểm T phụ thuộc vào việc gá dao trên máy . Thông thường khi gá dao trên máy thì điểm T trùng với điểm gá dao N (.hình vẽ) Điểm điều chỉnh dao E Khi gia công phải sử dụng nhiều dao , như vậy các kích thước của chúng phải được xác định bằng cơ cấu điều chỉnh dao . Mục đích của việc điều chỉnh dao là để có thông tin chính xác cho hệ thống điều khiển về kích thước dao.Khi dao được Lắp vào với giá dao thì điểm E và điểm N Trùng nhau . Điểm gá đặt ( hay điểm tì A ) . Điểm A là điểm tì của bề mặt chi tiết lên đồ định vị của đồ gá . Điểm A có thể trùng với điểm W của chi tiết (hình vẽ ) hoặc có thể lựa chọn tuỳ ý trên mặt định vị của chi tiết gia công . Điểm O của chương trình . Điểm O của chương trình ( chính xác hơn là điểm P của dụng cụ cắt ) là điểm trước khi gia công dụng cụ cắt nằm ở đó . Điểm O của chương trình phải xác địng sao cho khi thay dao không bị ảnh hưởng của chi tiết hoặc đồ gá . Các điểm chuẩn khác F , K . Khi nghiên cứu các trục hệ toạ độ người ta còn dùng các điểm chuẩn khác như điểm F , điểm K để xác định các kích thước liên quan .hình vẽ Các lệnh G , chức năng phụ M . 8.5.1 Các lệnh G : G là kí hiệu chức năng dịch chuyển của dụng cụ cắt và được viết tắt của hai từ tiếng Anh : Geometric Function . Ngoài chức năng dịch chuyển , G còn xác định chế độ làm việc của máy công cụ CNC . Các chức năng G được mã hoá từ G00 đến G99 . Dưới đay phân tích một số chức năng G thông dụng nhất . * G00 : Chạy dao nhanh tới toạ độ đã lập trình ( dịch chuyển với tốc độ chạy dao lớn nhất ). Như vậy , phía sau G00 có thêm toạ độ của x, y, z . Ví dụ , trên hình vẽ cho kí hiệu sau đây : G90 G00 X20 Z150 . Kí hiệu này được giải thích như sau : G90 chỉ lập trình theo kích thước tuyệt đối , G00 là kí hiệu chức năng dịch chuyển dao nhanh từ điểm 0 đến điểm có toạ độ X = 20 ( băng đường kính nhỏ nhất của chi tiết ) và Z = 150 là khoảng cách từ điểm gốc của chi tiết W đến điểm lập trình . * G01 :Nội suy đường thẳng . Sau lệnh G01 là các toạ độ và các thông số của chế độ cắt . Ví dụ , trên hình vẽ có kí hiệu G01 X- 30 F45 . Kí hiệu này được giải thích như sau : G01 là nội suy đường thẳng ( dao dịch chuyển thẳng ) ; X – 30 là ăn dao tới vị trí 2 có toạ độ X = -30 ,Còn F = 45 mm/phút . Cần nhớ rằng trong quá trình dịch chuyển của điểm 1 tới điểm 2 thì toạ độ Z không thay đổi vì vậy không cần ghi vào kí hiệu toạ độ Z . Cần nhớ rằng chức năng G được giữ nguyên cho tới khi thay đổi bằng chức năng G khác . *G02, G03 : Nội suy cung tròn theo chiều kim đồng hồ ( G02 ) và ngược chiều kim đồng hồ ( G03 ) khi xét chúng ở các mặt phẳng XY với giá trị G17 ( chức năng chọn mặt phẳn gia công XY ), Mặt phẳng XZ với G18 và mặt phẳng YZ với G19 . G18 và G19 là các chức năng chọn mặt phẳng gia công XZ và YZ . Các kí hiệu i, j , k là toạ độ tâm cung tròn theo các trục tương ứng X, Y, Z. Cần nhớ rằng G02 là nội suy cung tròn theo chiều kim dồng hồ và G03 là nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ quan sát từ hướng dương của các trục toạ độ. Khi thay đổi các hướng của các trục toạ độ thì các giá trị của G02 và G03 thay đổi ngược lại . mặt phẳng gia công *G04:(Dwell) – thời gian chờ giữa lệnh đang thực hiện và lệnh tiếp theo .Ví dụ ,G01 là nội suy đường thẳng, khi hết nội suy G01 chuyển sang nội suy cung tròn G02 thì phải có một thời gia chờ .Thời gian chờ khoảng vài giây (phải có thời gian chờ vì không thể cắt liên tục từ bề mặt này sang bề mặt khác được ).Thời gian chờ cung có nghĩa là thời gian cần thiết để dao cắt thêm một vài giây (chẳng hạn khi phay mặt đầu hoặc khoét ) nhằm nâng cao chất lượng bề mặt . Ví dụ , G04 X1,0 – có nghĩa là dụng cụ cắt dừng lại một giây . *G06 : Nội suy parabol (chương trình gia công cung parabol). *G08 : Tăng tốc độ (tự động tăng ) từ thời điểm bắt đầu chuyển động tới giá trị lập trình . *G09 : Giảm tốc độ (tự động giảm ) dịch chuyển khi gần đạt tới điểm lập trình .*G17 : Chọn bề mặt tọa độ (bề mặt gia công ) XY . *G18 : Chọn bề mặt tọa độ (bề mặt gia công ) XZ . *G19 : Chọn bề mặt tọa độ (bề mặt gia công ) YZ . *G33 : Cắt ren có bước không thay đổi. *G34 : Cắt ren có bước tăng dần . *G35 : Cắt ren có bước giảm dần . *G40 : Huỷ bỏ hiệu chỉnh kích thước dao (Hình vẽ ). Ta thấy tâm dao dịch chuyển theo profil của chi tiết . *G41 : Hiệu chỉnh dao bên trái profil chi tiết – nếu ta quan sát từ điểm suất phát . *G42 : Hiệu chỉnh dao bên phải profil chi tiết – nếu ta quan sát từ điểm suất phát . *G43 : Hiệu chỉnh kích thước dao dương (Giá trị hiệu chỉnh để có vị trí của dao Phải được cộng thêm toạ độ lập trình ). *G44 : Hiệu chỉnh kích thước dao âm (giá trị hiệu chỉnh để có vị trí của dao phải được trừ đi toạ độ lập trình ). *G53 : Huỷ bỏ xê dịch điểm chuẩn đã chọn . * G54 đến G59 : Xê dịch đểm chuẩn cua chi tiết so với điểm chuẩn của máy N01:G54 G92 X0 Y0 N02 : G54 G00 X100 Y100 Hoặc : G55 X0 Y0 *G60 : Định vị vị trí chính xác cấp 1(tinh ) . *G61 : Định vị vị trí chính xác cấp 2 (bán tinh). *G62 : Định vị vị trí nhanh (thô) . *G63 : Sử dụng 100% lượng chạy dao . *G64 đến G69 : Thay đổi số vòng quay và lượngchạy dao . *G80 : Huỷ bỏ (thay đổi) chu trình đã chọn . *G81 đến G89 : Các chu trình khoan, khoét hay còn gọi là các chu trình cố định bởi vì trong các máy CNC hiện đại các chương trình con để thực hiện các chức năng trên được lưu giữ cố định trong bộ nhớ của máy và luôn cho các chức năng yêu cầu với các thông số cần thiết để thực hiện từng nguyên công cụ thể . Nhiều chương trình cố định có hai thông số cần lưu giữ đó là R và Z . Thông số R là toạ độ mà từ đó lượng chạy dao bắt đầu trong quá trình thực hiện chu trình cố định này . Giá trị R được lưu giữ cho đến khi xuất hiện giá trị R mới . Thông số Z trong chu trình cố định là tọa độ mà dụng cụ cắt dịch chuyển với một lượng ăn dao . *G90 : Lập trình theo kích thước tuyệt đối . *G91 : Lập trình theo kích thước tưng đối (theo gia số ). *G92 : Đặt bộ nhớ . *G93 : Lượng chạy dao F theo thời gian (bằng giá trị nghịch đảo của thời gian theo phút cần thiết để gia công . *G94 : Lượng chạy dao F theo mm/phút (hoặc inch /phút ). *G95 : Lượng chạy dao F theo mm/ vòng . *G96 : Tốc độ cắt S theo m/phút . *G97 : Số vòng quay theo phút . *G98 : Lượng tiến dao mm/phút . *G99 : Lượng tiến dao mm/vòng. 8.5.2 : Các chức năng phụ M . Các chức năng phụ được kí hiệu bằng chữ cái M với hai chữ số từ 00 đến 99 được dùng để vận hành máy trong quá trình gia công .Một số chức năng phụ M thường dùng được kí hiệu như sau : *M00 : Dừng chương trình (sau khi thực hiện gia công theo lệnh nào đó thì trục chính dừng quay , lượng chạy dao dừng lại , dung dịch trơn nguội bị ngắt .Như vậy muốn gia công tiếp phải ấn lút điều khiển ). *M01 : Dừng theo lựa chọn ( chức năng tương tự nhơ M00 nhưng chỉ được thực hiện khi có lựa chọn trước từ bàn điều khiển ). *M02 : Kết thúc chương trình (sau khi thực hiện gia công theo tất cả các lệnh của chương trình ). *M03 : Trục chính quay theo chiều kim đồng hồ .Quy ước này được hiểu như sau : Trục chính quay theo chiều mà theo đó có một vít với chiều xoắn phải được gá trên trục chính vào chi tiết gia công .Ví dụ , trên máy khoan đứng , máy phay đứng , máy phay ngang nếu quan sát từ chuôi dao thì có chiều quay theo chiều kim đồng hồ, đó là kí hiệu của M03 , còn trên máy tiện nếu nhìn từ mâm cặp tới ụ động thì có chiều quay của trục chính theo chiều kim đồng hồ, đó là kí hiệu của M03 . *M04 : Trục chính quay ngược chiều kim đồng hồ . Quy ước này được hiểu như sau : trục chính quay theo chiều mà theo đó có một vít với chiều xoắn phải được gá trên trục chính đi ra khỏi chi tiết gia công .Các ví dụ cũng tương tự như M03 nhưng chiều qquay ngược lại . *M05 : Dừng trục chính công tác . *M06 : Thay đổi dụng cụ cắt (lệnh thay dao bằng tay hoặc tự động ). *M07 và M08 : Mở dung dịch trơn nguội . *M09 : Đóng dung dịch trơn nguội . *M10 : Đóng kẹp trên tất cả các trục của máy . *M11 : Mở kẹp trên tất cả các trục của máy . *M19 : Dừng quay trục chính ở vị chí xác định (trục chính dừng quay khi đạt được vị trí góc xác định). *M30 : Chương trình kết thúc (trục chính ngừng quay ,ngừng chạy dao và ngắt dung dịch trơn nguội sau khi thực hiện tất cả các lệnh của chương trình gia công ). *M59 : Tốc độ quay của trục chính cố định ( giữ số vòng quay của trục chính cố định không phụ thuộc vào sự dịch chuyển của cơ cấu chấp hành của máy ). 8.6 Cho ví dụ một chương trình NC ứng dụng chu kỳ cắt thô cho chi tiết có hiình dáng nhoe bản vẽ , kích thước phôi ; lập trình mô tả biên dạng tinh bằng một đoạn chương trình nằm trong chương trinh chính . Chương trình cơ bản : %1 ; G59 X0 Q1500 ; G92 P3150 Q1500 ; G26 ; N1 T01 M03 ; G96 V208 ; G00 X41 Z0 ; G01 X-2,4 F0,2 M08 ; G00 Z1 ; G17 X150 Q60 I 0,5 K0,1 F0,35 P3 M09 ; G26 ; N2 T202 M03 ; G96 V320 ; N50 ; G46 ; G00 X5 Z1 ; G01 X10 Z-1,5 F0,2 M08 ; G01 Z-1,5 ; G01 X7,5 Z-17,5 ; G01 Z-25 ; G02 X15 Z-28,75 R3,75 ; G01 Z-39 ; G03 X25 Z-44 R5 ; G01 Z-48 ; G01 X32 Z-60 R2 ; G01 X38 ; G01 X41 Z -61,5 ; G00 U01 M09 ; G40 ; N60 ; G26 ; M30 ; : Lập trình phay chi tiết có biên dạng như hình sau . O0001; G91G30X0Y0Z0; T9001; M06; N1{PHAY MẶT ĐÂU} G90G58G00X0Y-60; G43Z30.H01T2; G00Z0; S600; M03; G01Y210F200; G00X70; G01Y-60; G00Z50; M05; G91G30Z0; G91G30X0Y0; M01; M06; N2{PHAY THÔ} G90G58G00X-20Y20; G43Z30H02; G00Z-4; G41D02F300; S1500; M03; G01X20Y20; X64Y32; G03X86R36; G01X130Y20; G01X136Y51; G02X136Y66R15; G01X118Y120; G02X106Y129R10; G01X47Y124; G03X35Y130R15; G01X20Y90; X20Y20; G00Z50; M05;G40; G91G30Z0; G91G30X0Y0; N3{PHAY TINH} T3;M06; G90G58G00X-20Y20; G43Z30H03; G00Z-4; G41D03F200; S2500; M03; G01X20Y20; X64Y32; G03X86R36; G01X130Y20; G01X136Y51; G02X136Y66R15; G01X118Y120; G02X106Y129R10; G01X47Y124; G03X35Y130R15; G01X20Y90; X20Y20; G00Z50; M05;G40; G91G30Z0; G91G30X0Y0; M33; M30. KẾT LUẬN Sau một thời gian làm việc liên tục và cùng với sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của Thầy Giáo Trần Văn Địch với sự cố gắng không ngừng của bản thân đến nay bản thiết kế Quy trình công nghệ gia công càng gạt của em đã hoàn thành. Đồ án đã đảm bảo đúng yêu cầu kĩ thuật cũng như mọi yêu cầu khác. Đây là đề tài đã được đưa vào sản xuất và sử dụng tại nhiều nhà máy cơ khí. Toàn bộ chi tiết càng gạt đã được kiểm nghiệm về độ bền, độ an toàn theo tiêu chuẩn quy định về sức bền và độ an toàn của chi tiết dạng càng. Qua thời gian sử dụng trong các hệ thống máy chi tiết này hoạt động có tính ổn định, độ chính xác cao và đảm bảo được các yêu cầu kĩ thuật đặt ra. Sau quá trình làm đồ án, em đã tiếp thu được nhiều kiến thức và kinh nghiệm chuyên môn để có khả năng tiếp cận thực tế công tác. Cuối cùng em xin trân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn Trần Văn Địch, các Thầy các cô trong khoa và các bạn đồng môn đã giúp đỡ em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp này. Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2004. Sinh viên Nguyễn Thị Hồng Nhung TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. Nguyễn Đắc Lộc – Lưu Văn Nhang (2004) 2. SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY PGS.TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS. TS Ninh Đức Tốn – PGS.TS Lê Văn Tiến –PGS.TS Trần Xuân Việt . 3. HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. GS.TS Trần Văn Địch 4. DUNG SAI Ninh Đức Tốn – Ng.Trọng Hùng (1997) 5. CÔNG NGHỆ CNC GS.TS Trần Văn Địch 6. ÁTLAS ĐỒ GÁ GS.TS Trần Văn Địch 7. SỔ TAY GIA CÔNG CƠ Lưu Văn Nhang – Nguyên Thanh Mai