Tìm hiểu đồ gá trên máy CNC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY ==========***********========== BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CNC TÌM HIỂU ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CNC Nhóm sinh viên thực hiện : Nhóm 04 Nguyễn Ngọc Quyết Đào Duy Thanh Vương Khắc Nhật Lớp : Cơ Điện Tử - K46 Trường : Đại Học Giao Thông Vận Tải GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Hà Nội 10/2009 LỜI MỞ ĐẦU N hư chúng ta đã biết trên các máy công cụ thông thường và đặc biệt là trên máy công CNC thì đồ gá là bộ phận quan trọng và không thể thiếu được. Chất lượng sản phẩm cơ khí, năng suất lao động và giá thành là những chỉ tiêu quan trọng trong sản xuất cơ khí. Để đảm bảo các chỉ tiêu trên, trong quá trình chế tạo các sản phẩm cơ khí, ngoài máy cắt kim loại (máy công cụ) và dụng cụ cắt, chúng ta còn cần có đồ gá và các dụng cụ phụ (gọi là trang bị công nghệ). Trang bị công nghệ đóng vai trò rất quan trọng, nhờ nó sản xuất cơ khí có thể đảm bảo năng suất và nâng cao chất lượng, tăng năng suất và hạ giá thành sản phẩm. Đặc biệt trong thời buổi công nghệ đang phát triển, sản xuất không còn là cơ khí đơn thuần nữa, nó được tích hợp điều khiển, các hệ thống truyền lực được điều khiển đảm bảo độ chính xác gia công cao, năng suất lớn, chúng ta có thể dễ thấy ở máy công cụ CNC (Computer Numerical Control). Vì vậy đồ gá trên máy CNC đã được cải tiến để có thể điều khiển tự động, dễ dàng tháo lắp, đạt độ chính xác cao, phù hợp với tốc độ làm việc lớn của máy và đảm bảo tính kinh tế. Cũng vì lí do như vậy nên nhóm chúng em đã cùng nhau tìm hiểu về các thiết bị đồ gá trên máy CNC để hiểu rõ hơn về nó, nghiên cứu kĩ về kĩ thuật cũng như nguyên lí làm việc của đồ gá. MỤC LỤC PHẦN I :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CÔNG CỤ CNC Đặc điểm của đồ gá trên máy công cụ CNC : Một trong những đặc điểm chình của máy công cụ CNC là tính chính xác rất cao. Đồ gá trên các máy đó ảnh hưởng rất lớn tới độ chính xác gia công bởi vì sai số chuẩn khi định vị chi tiết trên đồ gá là một trong những thành phần sai số tổng cộng. đồ gá trên máy CNC phải đảm bảo độ chính xác gá đặt cao hơn các đồ gá trên máy vạn năng thông thường. Để đảm bảo độ chính xác gá đặt phải chọn chuẩn sao cho sai số chuẩn bằng 0, sai số kẹp chặt phải có giá trị nhỏ nhất, điểm đặt của lực phải tránh gây biến dạng cho chi tiết gia công. Các máy CNC có độ cứng vững rất cao, do đó đồ gá trên các máy đó không được làm giảm độ cứng vững của hệ thống công nghệ khi sử dụng máy với công suất tối đa. Điều đó có nghĩa là đồ gá trên các máy CNC phải có độ cứng vững lớn hơn các đồ gá thông thường khác. Vì vậy, đồ gá trên các máy CNC phải được chế tạo từ thép hợp kim với phương pháp tôi bề mặt. Khi gia công trên máy CNC, các dịch chuyển của máy và dao được bắt đầu từ gốc tọa độ, do đó trong nhiều trường hợp đồ gá phải đảm bảo sự định hướng hoàn toàn của chi tiết gia công, có nghĩa là phải hạn chế tât cả các bậc tự do khi định vị đồ gá trên máy (phải định hướng đồ gá trên cả hai phương ngang và dọc của bàn máy). Trên các máy CNC người ta cố gắng gia công được nhiều bề mặt chi tiết với một lần gá đặt, do đó các cơ cấu định vị và kẹp chặt của đồ gá không được ảnh hưởng đến dụng cụ cắt khi chuyển bề mặt dụng cụ gia công. Phương pháp kẹp chặt có hiệu quả nhất là kẹp chặt ở bề mặt đối diện với bề mặt định vị. Yêu cầu đối với chi tiết gia công trên các máy CNC : Chi tiết gia công trên máy CNC ảnh hưởng đến kết cấu của đồ gá, do đó phải đảm bảo được những yêu cầu sau đây: + Chi tiết gia công phải có những bề mặt chuẩn tốt đảm bảo độ chính xác và độ ổn định gá đặt, đồng thời chi tiết phải có bề mặt thuận tiện cho việc kẹp chặt, không gây biến dạng chi tiết. + Để không phải dùng đồ gá phụ thì chi tiết không nên có bề mặt nghiêng và góc nghiêng. + Để đảm bảo độ chính xác gá đặt cao, chi tiết phải được định vị theo 3 bề mặt. Trong trường hợp này có thể dùng các bề mặt đã qua gia công trên các máy vạn năng để định vị. + Nếu chi tiết gia công không cho phép định vị theo 3 bề mặt thì định vị theo một bề mặt và hai lỗ, khoảng cách các lỗ phải cách xa nhau và có độ bóng cấp 7. Phân loại đồ gá trên máy CNC : Đồ gá vạn năng không điều chỉnh Đồ gá vạn năng điều chỉnh Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh Đồ gá vạn năng lắp ghép Đồ gá lắp ghép điều chỉnh Đồ gá chuyên dùng Đồ gá vạn năng không điều chỉnh : Loại đồ gá này có các chi tiết đã được điều chỉnh cố định để gá nhiều loại chi tiết gia công khác nhau trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. Đó là các loại mâm cặp được dùng để truyển mômen xoắn cho chi tiết gia công. Có 3 loại mâm cặp thường được dùng trên các máy tiện CNC (ngoài mâm cặp 3 và 4 chấu thông dụng). Hình 1: Mâm cặp 3 chấu Hình 2: Mân cặp 4 chấu Mân cặp ly tâm (mâm cặp quán tính): Loại mâm cặp này có hai hoặc ba chấu kẹp. Các chấu là những chi tiết độc lập với nhau, khi quay dưới tác dụng của lực ly tâm chúng kẹp chặt chi tiết và nhờ lực cản tự hãm mà chi tiết gia công không bị xê dịch dù bị tác dụng của lực cắt. Mâm cặp có chân mặt đầu cứng : Mâm cặp có chân mặt đầu cứng xác định chính xác mặt đầu của tất cả các chi tiết gia công theo truc Z. Lực kẹp chi tiết sinh ra nhờ mũi tâm sau. Nếu mặt đầu của chi tiết không vuông góc với tâm của nó thì các mặt đầu ăn vào chi tiết gia công không đều nhau, điều đó làm giảm mômen xoắn được truyển từ trục chính của máy. Hình 3: 1 – Thân; 2 – Lò xo; 3 – Mũi tâm; 4 – Chi tiết tỳ mặt đầu 5– Chân mặt đầu bằng hợp kim cứng; 6 – Chi tiết gia công Mâm cặp có chân mặt đầu tùy động : Các mặt đầu có dạng tròn xoay được lắp vào lỗ có chứa chất dẻo. Khi chi tiết gia công được kẹp chặt từ mũi tâm sau, mặt đầu bên trái của chi tiết đẩy các chân mặt đầu về bên trái và làm cho áp lực của chất dẻo tăng lên. Như vậy, tất cả các chân mặt đầu đều tiếp xúc với chân mặt đầu chi tiết cần gia công và lực kẹp tác động lên các chân hầu như bằng nhau. Mâm cặp mặt đầu có chân tùy động tạo ra mômen xoắn lớn hơn so với mâm cặp mặt đầu cứng. Loại mâm cặp này có thể dùng để kẹp chi tiết gia công thô. Số chân mặt đầu có thể là 8, 10, 12 v.v. Hình 4: 1 – Lò xo; 2 – Thân; 3 – Chất dẻo 4– Chân mặt đầu; 5 – Mũi tâm Đồ gá vạn năng điều chỉnh : Kết cấu đồ gá vạn năng điều chỉnh gồm phần đồ gá cơ sở và phần chi tiết thay đổi điều chỉnh. Các chi tiết thay đổi điều chỉnh có kết cấu đơn giản và giá thành chế tạo không cao. Đồ gá vạn năng điều chỉnh được sử dụng trong sản xuất hàng loạt nhỏ, đặc biệt là khi thực hiện gia công nhóm. Trên máy tiện CNC đồ gá vạn năng điều chỉnh là các mâm cặp 3 chấu thay đổi điều chỉnh (thay đổi các chấu kẹp). Hình 5: Mâm cặp 3 chấu thay đổi hiệu chỉnh Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh : Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh cho phép gá đặt một số loại chi tiết điển hình có kích thước khác nhau. Kết cầu của đồ gá gồm hai phần chính: + Phần đồ gá cơ sở + Phần chi tiết thay đổi Đồ gá này cho phép thay đổi chi tiết gia công ngoài vùng làm việc của máy. Phạm vi ứng dụng có hiệu quả của đồ gá là dùng trong sản xuất hàng loạt. Hình 6: Các dạng chi tiết gia công: l – kích thước điều chỉnh Sơ đổ gá đặt: 1 – Thân đế cơ sở; 2,4 – Trục gá; 3,5 – Chi tiết định vị; 6 – Rãnh định hướng; 7 – Chốt Đồ gá trên (Hình 6) được dùng để gia công chi tiết dạng càng, dạng chấu kẹp, v.v… Đồ gá (Hình 6) gồm thân để cơ sở 1; các chi tiết thay đổi: trục gá 2, trục gá 4; các chi tiết định vị 3 và 5. Đồ gá được định vị trên bàn máy bằng đầu gá 2 và chốt 7. Chi tiết gia công được định vị bằng mặt phẳng trên các chi tiết định vị 3 và 5 với các mặt lỗ trên hai trục 2 và 4. Chi tiết được kẹp chặt bằng hai mũ ốc. Các chi tiết thay đổi 4 và 5 được lắp đặt và điểu chỉnh theo rãnh định hướng 6 của đồ gá. Kích thước điều chỉnh l (khoảng cách giữa các lỗ tâm của chi tiết gia công). Nếu dùng đồ gá để gá đặt chi tiết dạng chấu kẹp theo một lỗ và rãnh then thì dùng trục gá 2 và rãnh then. Đồ gá vạn năng – lắp ghép : Thành phần của đồ gá vạn năng – lắp ghép là những chi tiết chuẩn được chế tạo với độ chính xác cao. Các chi tiết này có rãnh then để lắp ghép. Sau khi gia công một số loại chi tiết nào đó người ta tháo đồ gá ra và lắp ghép lại để gá đặt chi tiết khác. Do độ chính xác của chi tiết rất cao cho nên sau khi lắp ghép không phải gia công bổ sung. Thời gian để lắp ghép một đồ gá mới khoảng 3÷4 giờ. Hình là đồ gá vạn năng - lắp ghép. Để tạo thành đồ gá người ta đem các chi tiết (Hình 7) lắp lại với nhau và lấy đế làm chi tiết cơ sở. Trên các máy phay, máy khoan CNC người ta sử dụng đồ gá vạn năng - lắp ghép cơ khí với các cơ cấu kẹp thủy lực. Đồ gá vạn năng – lắp ghép được dùng trong các máy CNC trong điều kiện sản xuất đơn chiếc hàng loạt nhỏ. Hình 7: Kết câu; b) Sơ đồ; c) Các chi tiết Cơ cầu tỳ với chốt định vị; 2 – cơ cấu định vị; 3 – mỏ kẹp; 4 – đai ốc kẹp 5– phiến tỳ mặt bên; 6 – phiến tỳ mặt đáy; 7 – phiến tỳ mặt đầu Đồ gá lắp ghép điều chỉnh : Loại đồ gá này được dụng trên các máy phay CNC và các máy khoan CNC. Trên chi tiết cơ sở (đế đồ gá) người ta gia công các hệ lỗ để lắp ghép các chi tiết định vị và kẹp chặt khi muốn tạo thành đồ gá mới (trên đế đồ gá vạn năng – lắp ghép có các rãnh để lắp ghép). Hệ lỗ trên đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh đảm bảo độ chính xác, độ cứng vững và độ ổn định cao hơn hệ rãnh trên đồ gá vạn năng – lắp ghép. (Hình 8) là các đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh. Hình 8: Đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh Đồ gá chuyên dùng : Thông thường loại đồ gá này được sử dụng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối. Kết cấu của đồ gá chỉ được dùng để gia công một loại chi tiết nhất định. Trên các máy CNC loại đồ gá này chỉ được dùng trong những trường hợp không thể dùng được các loại đồ gá điều chỉnh. Kết cấu của đồ gá như vậy phải thật đơn giản để nâng cao hiệu quả kinh tế khi sử dụng. Hình 9: Ê tô máy Hình 10: Bàn xoay PHẦN II: TÌM HIỂU VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY TIỆN 2.1. Đồ gá trên máy tiện CNC: Yêu cầu đồ gá trên máy tiện CNC: Thao tác nhanh và đơn giản Khả năng sử dụng đa dạng Thay đổi dễ dạng các phần tử kẹp Độ chính xác cao khi kẹp lại Việc kẹp bằng tay thường diễn ra trên máy công cụ vạn năng. Điều này đòi hỏi người công nhân hao tốn nhiều sức lực. Để giảm thời gian phụ và giảm nhẹ việc kẹp cho người công nhân, các thiết bị kẹp chuyên dùng đã được phát triển cho từng phương tiện kẹp. Có nhiều phương pháp để tạo ra lực kẹp: Cơ cấu kẹp cơ khí. Thiết bị kẹp thủy lực Thiết bị kẹp khí nén Thiết bị kẹp bằng điện Cơ cấu kẹp cơ khí : Thường sử dụng cơ cấu thanh chêm hay cơ cấu đòn bẩy. Những cơ cấu kẹp này thường sử dụng trên máy tiện. Hình 11:Mâm cặp với cơ cấu kẹp thanh chêm Hình 12: Mâm cặp với cơ cấu kẹp đòn bẩy Thiết bị kẹp thủy lực : tạo ra lực kẹp và chuyển động cần thiết bằng píttông thủy lực. các thiết bị này thường được điều khiển bởi các van tác động bằng tay. Lực kẹp có thể điều khiển chính xác và đọc được bởi một cơ cấu hiển thị. Măc dù thiết bị kẹp thủy lực đòi hỏi kĩ thuật phức tạp nhưng chúng hoàn toàn được tin cậy. Hình 13: Thiết bị kẹp thủy lực Thiết bị kẹp khí nén : được vận hành bằng không khí với áp lực. chúng làm việc tương tự như thiết bị kẹp thủy lực. máy nén khí được sử dụng để tạo ra khí nén. Hình 14: Thiết bị kẹp khí nén Thiết bị kẹp bằng điện : với chuyển động quay tạo ra lực kẹp bằng hệ thống ăn khớp trục vít – bánh vít. Chúng có khả năng điều chỉnh nhanh để kẹp được các đường kính khác nhau của chi tiết. Trục xoay được khóa trong suốt quá trình kẹp và tháo kẹp bởi ly hợp điện tử trong thiết bị kẹp, vì thế toàn bộ mômen kẹp được truyền đến mâm cặp Hình 15: Cơ cấu kẹp bằng điện Bây giờ ta sẽ đi tìm hiểu cụ thể một số loại đồ gá thường dùng trên máy tiện CNC, ta có thể kể một số loại đồ gá như sau: Mâm cặp Kẹp rút Tốc cặp-Mũi chống tâm Trục gá bung Mâm hoa Luy-nét 2.1.1. Mâm cặp: Mâm cặp được phân biệt dựa và số chấu kẹp là mâm cặp 2 chấu, mâm cặp 3 chấu và mâm cặp 4 chấu. Mâm cặp 3 chấu tự định tâm thường được sử dụng nhiều nhất. Chúng đảm bảo gá những phôi tiện tròn đồng tâm một cách chắc chắn và nhanh chóng. Mâm cặp 4 chấu dùng để kẹp những phôi tiện có 4, 8 hay 12 cạnh và những phôi tiện tròn Hình 16: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm Hình 17: Mâm cặp 4 chấu Các chấu kẹp thường được tôi cứng và có dạng bậc. Các chấu kẹp có thể điều chỉnh do vậy kẹp được các chi tiết có đường kính khác nhau. Bằng cách thay đổi các chấu kẹp, chi tiết tiện có thể được kẹp từ bên trong hoặc bên ngoài. Sự truyền lực kẹp thường dựa trên nguyên lý của đĩa xoắn ốc hoặc thanh nêm. Truyền lực kẹp bằng đĩa xoắn ốc : mâm cặp và đĩa xoắn ốc có lực kẹp nhỏ, vì bề mặt tiếp xúc giữa đĩa xoắn và chấu kẹp quá nhỏ. Hình 18: Mâm cặp với đĩa xoắn ốc Hình 19: Hệ thống truyền lực kẹp Nhược điểm của mâm cặp đĩa xoắn ốc là khi thay đổi các chấu kẹp phải được tháo rời toàn bộ khỏi mâm cặp. Hình 20: Các bộ phận của mâm cặp đĩa xoắn ốc Nguyên tắc hoạt động: Quay bánh răng nhỏ (4) làm đĩa xoắn ốc (5) quay, do đó chấu kẹp (3) sẽ chuyển động về phía tâm của trục chính và kẹp chi tiết gia công. Truyền lực kẹp bằng nêm : Mâm cặp sử dụng thanh nêm có khả năng thay đổi các chấu kẹp một cách nhanh chóng và tạo ra lực kẹp lớn hơn so với mâm cặp với đĩa xoắn ốc. Hình 21: Các bộ phận của mâm cặp dùng thanh nêm Nguyên tắc hoạt động : Thông qua chìa khóa (90) quay truc (27) vào thanh nêm (56). Thanh nêm (56-2) quay dịch chuyển đĩa dẫn (23) qua sắt trượt (28). Hai sắt trượt (28) truyền lực tiếp tới thanh nêm khác (56-1). Các thanh nêm với các biên dạng chạy nghiêng ngàm vào phần đế của chấu kẹp (24GB) và dẫn chúng vào hướng tâm. 2.1.2. Kẹp rút : Kẹp rút có khả năng kẹp chi tiết có dạng hình trụ một cách chính xác và nhanh chóng. Chi tiết được kẹp bên ngoài bởi kẹp rút. Kẹp rút thường chỉ được ứng dụng cho những chi tiết gia công có cùng đường kính hoặc có kích thước tương đương vì nó có một phạm vi điều chỉnh hướng kính rất nhỏ. Nó được sử dụng đặc biệt trong gia công loạt lớn. Hình 22: Kẹp rút 2.1.3. Tốc cặp-Mũi tâm : Kẹp giữa hai mũi chống tâm được ứng dụng cho những chi tiết dài. Chi tiết gia công phải được khoan mặt và khoan tâm ở cả hai mặt. Hình 23: Kẹp bằng mũi chống tâm Kẹp bằng mũi chống tâm có thể được phân biệt theo các khả năng sau, căn cứ vào đặc điểm kĩ thuật gia công : Tốc mặt đầu cùng với mũi tâm quay hay mũi tâm cố định Tốc kẹp có vòng bảo vệ cùng với mũi tâm quay hay mũi tâm cố định Tốc mặt đầu thường được gắn trên trục chính. Nó được sử dụng khi phải gia công toàn bộ bề mặt trụ của chi tiết. Chi tiết được kẹp giữa tốc mặt đầu và ụ động. Nhược điểm của tốc mặt đầu là chỉ truyền được mômen quay nhỏ. Hình 24: Tốc mặt đầu Mũi chống tâm xoay được cài vào nòng trục ụ động đối diện với tốc mặt đầu. vì mũi chống tâm quay quanh tâm của nó nên có thể sử dụng vận tốc cắt cao trong suốt quá trình gia công. Hình 25: Mũi chống tâm xoay Phạm vi ứng dụng của mũi tâm cố định bị giới hạn rất lớn. Chúng chỉ được dùng khi gia công với chiều sâu cắt nhỏ bởi vì chúng bị sinh nhiệt và mòn nhanh. Hình 26: Mũi tâm cố định Hình 27: Mũi tâm cố định loại vát đầu Tốc kẹp có vòng bảo vệ dùng để định tâm thông qua mũi tâm và kẹp hướng kính bằng một bu-lông kẹp. Do đó có thể truyền được mômen quay lớn và đạt được công suất cao hơn. Hình 28: Tốc kẹp có vòng bảo vệ 2.1.4. Trục gá bung: Trục gá bung dùng để kẹp chi tiết (có lỗ) từ bên trong. Ngược lại so với mân cặp chỉ sử dụng trục gá bung cho các chi tiết có lỗ nhỏ. Chúng được lựa chọn dựa vào lỗ có sẵn của chi tiết cần gia công. Có hai loại kẹp : kẹp bung cố định và kẹp bung đàn hồi. Kẹp bung cố định có độ côn rất nhỏ (1:2000) và được kẹp giữa hai mũi tâm. Kẹp bung cố định chỉ được dùng để gia công tinh vì chỉ có khả năng chịu đựng được chiều sâu cắt nhỏ. Độ đồng tâm của hai tâm quay phải được kiểm tra trước khi sử dụng. Kẹp bung đàn hồi được gá vào côn trong của trục chính. Phạm vi kẹp được xác định bởi vị trí kẹp được sẻ rãnh dọc trục gá trong mối lệ thuộc vào độ đồng tâm và kẹp đều chi tiết. Quá trình kẹp được diễn ra bởi sức ép điền đầy của phần côn. Hình 29: Trục gá bung Hình 30: Trục gá bung Trục gá đàn hồi được gá giữa hai mũi tâm và chỉ có phạm vi kẹp nhỏ. Nguyên tắc hoạt động của chúng được hình thành bởi sự bung ra trong phạm vi biến dạng đàn hồi của lớp thành mỏng bằng vật liệu tổng hợp (không sẻ rãnh). 2.1.5. Mân hoa : Mân hoa có khả năng kẹp những chi tiết có hình dạng phức tạp. Bốn hoặc nhiều hơn nữa các píttông được điều chỉnh riêng lẻ, chúng cũng có thể xoay. Vị trí kẹp làm việc có thể kẹp ngoài hoặc kẹp trong. Các rãnh kẹp có sẵn dùng để lắp đồ gá và các đối tượng. Hình 31: Mâm hoa với 6 mâm kẹp 2.1.6. Luy-nét : Luy-nét dùng để kẹp những chi tiết dài, mảnh, để chống lại sự uốn cong chi tiết do lực cắt và trọng lượng của chi tiết. Hình 32: Luy-nét tự định tâm Chi tiết được kẹp giữa hai mũi tâm và được đỡ bởi luy-nét. Hình 33: Luy-nét cố định PHẦN III : TÌM HIỂU VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY PHAY 3.1 Giới thiệu chung Như chúng ta đã biết để gia công chính xác được các chi tiết trên máy CNC cũng như trên các máy gia công thông thường thì vấn đề định vị và kẹp chặt chi tiết đóng vai trò rất quan trọng. Để định vị và kẹp chặt được tốt yêu cầu các loại đồ gá phải chính xác, tháo lắp nhanh phù hợp với tốc độ làm việc của máy và đảm bảo tính kinh tế. Một số loại đồ gá chính thường được dùng trên máy phay CNC: Ê-tô Bàn từ tính Modul gá Bàn xoay Kẹp bằng Ê-tô Ê-tô có thể được quay từng góc 90o trên bàn máy Vị trí có thể được thay đổi Chi tiết được kẹp có thể dịch chuyển dọc theo trục z và x. Kẹp bằng bàn từ Vị trí của chi tiết trên bàn máy có thể được xác định một cách tự do Các chi tiết kẹp phải có tính từ tính Kẹp bằng Modul gá Vị trí của chi tiết trên bàn máy có thể thay đổi. Các phần tử kẹp có thể xác định như là một modul. Vị trí kẹp do người sử dụng xác định. Các rãnh T trên bàn máy phay là cơ sở để kẹp chi tiết gia công. Phụ thuộc vào chi tiết gia công được kẹp theo dạng và cách thức như thế nào, có thể phân biệt đồ gá trên máy phay CNC theo các thiết bị kẹp như sau: Đồ gá kẹp cơ khí Đồ gá kẹp thủy lực-khí nén Đồ gá kẹp bằng từ tính 3.2 Đồ gá kẹp cơ khí 3.2.1 Bàn kẹp Thiết bị kẹp cơ khí thường hình thành từ nhiều bộ phận đơn khác nhau : đòn kẹp, gối đỡ, bu lông kẹp với đầu T. Hình 34: Đòn kẹp và gối đỡ Để đỡ các chi tiết gia công người ta thường sử dụng các gối đỡ. Hình 35: Đòn kẹp, gối đỡ và gối tựa Dùng những tấm kẹp mỏng để kẹp những chi tiết gia công mỏng và bề mặt của nó phải được để chống cho dao vào gia công. Hình 36: Tấm kẹp mỏng 3.2.2 Đầu phân độ Với sụ hỗ trợ của đầu phân độ với mâm xoay, các chi tiết có thể được gia công nhanh chóng các cạnh đối xứng khác nhau. Cũng có thể gá mân cặp lên đầu phân độ để gia công chính xác các chi tiết có dạng tròn xoay. Hình 37: Đầu phân độ với mâm xoay 3.2.3 Ê-tô Ê tô là loại đồ gá rất thích hợp trong việc kẹp chặt và định vị chi tiết có dạng hộp trong quá trình gia công hoặc lắp ráp. Trong máy CNC, người ta dùng ê tô giữ các chi tiết theo dãy để hỗ trợ chu trình gia công. Ê gồm một thân và hai hàm kẹp (một cố định và một di động) để giữ và kẹp chi tiết gia công. Êtô thực hiện lực kẹp bằng tay quay, vít - đai ốc, bằng bánh lệch tâm, bằng khí nén, bằng thuỷ lực Hình 38 : Cấu tạo của Êtô cơ khí - Được tinh luyện từ thép hợp kim cứng có độ cứng khoảng 50-60 RC - Tay quay thường được làm từ chất Chromed, chống gỉ sét. Ê-tô đa năng có thể quay ngang hoặc thẳng đứng để tạo ra các góc nghiêng thuận tiện gia công các bề mặt nghiêng của chi tiết. Lực kẹp được tạo ra thường bằng tay, tuy nhiên có một số Ê-tô tạo ra lực kẹp bằng thủy lực và khí nén. Hình 39: Ê-tô hình Sine Đặc điểm của Ê-tô hình Sine Cung cấp 1 cách chính xác , nhanh chóng những chi tiết có bề mặt nghiêng cho quá trình mài và kiểm tra Thêm một rãnh trung tâm có góc sẽ cung cấp thêm khả năng kẹp Được làm từ thép với độ cứng 58-60 Rc Chắc chắn và là một khối thống nhất Mỏ cặp di động có thể kéo vào trong mặt đáy 1 góc từ 45 đến 600 để đảm bảo Loại SV-37 có những góc hình V thẳng đứng và nằm ngang mỏ cặp di động có thể di chuyển được và 1 máy bánh cóc với những cái ổ khắc hình chữ V và 1 cái đòn kéo nguyên khối Sau đây ta xét đặc tính và thông số kĩ thuật của một số loại Ê tô của hãng Kitagawa: Rất thích hợp cho máy khoan và cắt ren loại nhỏ. Bề mặt ê tô rộng, định vị chính xác chi tiết gia công. Má kẹp được chế tạo bằng hợp kim. VC series: Model VC 103 103 VC - 108 Bề rộng của má kẹp (mm) 100 100 Chiều cao của má kẹp (mm) 40 40 Hành trình kẹp (mm) 128 204 Chiều cao của bề mặt gá lắp chi tiết (mm) 65 65 Tổng chiều cao (mm) 105 105 Tổng chiều rộng (mm) 109 112 Tổng chiều dài (mm) 355.5 431.5 Lực kẹp tối đa (kN) 20 20 Khối lượng (kg) 16 19 3.3 Đồ gá kẹp thủy lực và khí nén 3.3.1 Ê-tô khí nén ,thủy lực Những Ê-tô NC có độ chính xác cao, tạo ra lực kẹp bằng các xylanh thủy lực và khí nén, được sử dụng cho máy công cụ CNC. Các Ê-tô NC vận hành bằng khí nén có độ chính xác cao cho phép rút ngắn thời gian đóng và mở Ê-tô. Tuy nhiên áp lực hoạt động nhỏ nên không thể đạt được lực kẹp lớn. Để tạo ra lực kẹp lớn ta dùng thiết bị kẹp thủy lực, có thiết bị điều chỉnh áp lực để tạo ra lực kẹp theo yêu cầu. Một số thiết bị kẹp khí nén, chân không và thủy lực : Ê-tô máy sử dụng dễ dàng và chắc chắn, được dùng để kẹp những chi tiết nhỏ. Việc căn chỉnh chi tiết thứ nhất diễn ra với sự hỗ trợ của đồng hồ so. Hình 40: Một số loại Ê-tô máy Quá trình kẹp ở Ê-tô máy được diễn ra trong hình sau. Hình41: Lực kẹp trong Ê-tô máy Cấu tạo của một Ê-tô thủy lực được minh họa trong hình sau. 1 Bàn kẹp cố định 2 Bàn kẹp di động 3 Bộ phận thủy lực 4 Phần thân di động 5 Trục vít-me 6 Đai ốc 7 Thân Ê-tô 8 Lò xo Hình 42: Cấu tạo của Ê-tô thủy lực Bộ phận kẹp phôi dựa trên qui tắc của một số chi tiết cơ bản. Để kẹp phôi có thể sử dụng xylanh khí nén kết hợp với đòn bẩy theo qui tắc đòn bẩy. Hình 43: Kẹp ngang Kẹp đứng Lực kẹp kéo Lực kẹp nén Hình 44: a)Tác động lực nghiêng trực tiếp b) Kẹp bằng chêm c)Vấu kẹp nghiêng d) Kẹp chêm Hình 45: a) kẹp lệch tâm b) kẹp trực tiếp c) kẹp chéo d) kẹp kết hợp đòn bẩy cong Hình 46: Kẹp phôi bằng khí nén, chân không (kẹp màng) Hình 47: Kẹp chân không Hình 48: Kẹp phôi bằng khí nén và chân không (kẹp phía trong) Hình 49: Kẹp phôi bằng khí nén và chân không (kẹp cân bằng) 2.2.3 Đồ gá kẹp bằng từ tính Chi tiết gia công bằng sắt có thể được kẹp bằng bàn từ tính. Chi tiết được hút vào bàn kẹp sau khi dòng điện được mở và có thể lấy chi tiết một cách dễ dàng sau khi tắt dòng điện. Hình 50 :Bàn từ tính Tuy nhiên nhược điểm của bàn gá từ tính là chỉ có thể gá đặt được các chi tiết có tính từ tính. Còn với những chi tiết như nhôm, hợp chất nhôm hay vật liệu phi kim thì bàn gá này không thể gá đặt được. PHẦN II : MỘT SỐ LOẠI ĐỒ GÁ ĐẶC BIỆT: 2.1. Đồ gá bàn xoay: Bàn máy là nơi định vị, gá lắp chi tiết gia công hay gọi là đồ gá. Nhờ sự chuyển động linh hoạt và chính xác của bàn máy mà khả năng gia công trên máy CNC đượctăng lên rất cao, nó có khả năng gia công được những chi tiết rất phức tạp. Đa số các máy CNC hay trung tâm gia công hiện đại thì bàn máy thường là dạng xoay được, nó có ý nghĩa như là trục thư 4 hay 5 của máy. Nó làm tăng tính vạn năng cho máy CNC. Bàn máy phải có độ cứng vững, độ ổn định và được điều khiển chính xác Phân loại : Bàn xoay hiện đại trên máy CNC, người ta có thể phân ra làm các loại như sau: Loại tiêu chuẩn : Là loại bàn xoay này dùng để gá đặt chi tiết sao cho tâm của chi tiết trùng với tâm trục chính. Có thể gia công được nhiều dạng bề mặt khác nhau như gia công mặt phẳng, gia công rãnh thẳng hoặc rãnh xoắn và gia công các mặt định hình với dao định hình, đôi khi dùng để cắt bánh răng với dao phay môđun. Loại bàn xoay tiêu chuẩn có thể phân ra làm hai loại : + Loại có trục chính nằm ngang + Loại có trục chính thẳng đứng Hình 52: Bàn xoay tiêu chuẩn trục chính nằm ngang Hình 53: Bàn xoay RT-100 với các thông số 2.1.2. Loại bàn xoay có động cơ lắp phía sau : - Loại bàn xoay này có khả năng hạn chế sự rung động khi máy đang làm việc. - Loại động cơ này có thể che chắn nước và phoi vụn, không cho chúng rơi vào động cơ. Hình 54: Bàn xoay động cơ lắp phía sau 2.1.3. Loại bàn xoay có lỗ trục chính lớn : - Loại bàn xoay này có trục chính có lỗ lớn, dùng để gia công các chi tiết cỡ lớn - Loại này có khả năng mở rộng kích thước trục chính để mở rộng phạm vi làm việc cho máy. - Thích hợp cho việc sản xuất hàng khối Loại bàn xoay này có thể phân ra 2 loại: + Loại trục chính nằm ngang + Loại trục chính thẳng đứng Hình 55: Bàn xoay có lỗ trục chính lớn 2.1.4. Loại bàn xoay có nhiều trục : - Loại này có năng suất gấp nhiều lần so với loại bàn xoay tiêu chuẩn - Giảm thời gian làm việc - Giảm thời gian phụ (gá đặt, điều chỉnh). Thích hợp cho sản xuất hàng loạt và hàng khối. - Tăng tốc độ vận hành. - Giảm thời gian tháo lắp và điều chỉnh trên máy Hình 56: Bàn xoay nhiều trục 2.1.5. Loại bàn xoay nghiêng : - Loại này có khả năng công nghệ cao, có thể gia công các mặt phẳng, các rãnh các gờ lồi và đặt biệt là gia công các bề mặt nghiêng ở nhiều góc độ khác nhau. - Loại bàn xoay này được phân ra hai loại: + Loại điều khiển nghiêng tự động + Loại điều khiển nghiêng bằng tay Hình 57: Bàn xoay nghiêng điều khiển CNC.  Hình 58: Bàn xoay CNC điều khiển nghiêng tự động Ứng dụng : Bàn xoay thường được lắp trên các máy phay CNC hoặc trung tâm gia công. Đối với loại bàn xoay không nghiêng thì nó có vai trò như trục thứ 4 của máy. Đối với loại bàn xoay nghiêng thì nó đóng vai trò như trục thứ 4 và thứ 5 của máy, các trục này lúc này có tên là A và B như (Hình 54).  Hình 59: Các trục của bàn xoay và máy phay CNC Bàn xoay của máy CNC có tác dụng làm tăng thêm tính vạn năng cho máy. Nó có phạm vi sử dụng rất lớn, nhưng chủ yếu là dùng để gia công : + Mặt phẳng + Các bề mặt định hình (như bề mặt cam, cối dập, khuôn ép …) + Cắt ren vít trong và ngoài + Gia công bánh răng và dao cắt nhiều lưỡi có răng thẳng hoặc xoắn + Cắt rãnh thẳng và xoắn… + Có thể gia công các bề mặt nghiêng Đối với bàn xoay nhiều trục, có thể tiến hành gia công cùng một lúc nhiều chi tiết, làm : + Tăng khả năng công nghệ của máy,. + Tăng năng suất gia công + Giảm thời tháo lắp và điều khiển dụng cụ + Giảm thời gian và các nguyên công cơ bản + Thích hợp cho việc sản xuất hàng loạt và hàng khối Hình 60: Một số dạng chi tiết được gia công trên bàn xoay không nghiêng  Hình 61: Một số dạng chi tiết được gia công trên bàn xoay nghiêng tự động Hình 62: Một số dạng chi tiết được gia công trên bàn xoay nghiêng bằng tay