Luận văn:Nghiên cứu khả năng công nghệ của gia công cam thùng trên máy CNC

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

67
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhờ có sự hoạt động của trục C mà máy có thể gia công theo nhiều yêu cầu khác nhau trong cùng một lần gia công: phay các mặt phẳng, các cam thùng trên mặt đầu và mặt trụ; khoan các lỗ song song với trục chính nhưng lại không đồng trục với trục chính hoặc khoan các lỗ vuông góc với trục chính trong cùng một lần gia công. Sự hoạt động của 2 mâm cặp cũng giúp tiết kiệm thời gian do không phải dừng lại để đổi đầu chi tiết cần gia công....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu khả năng công nghệ của gia công cam thùng trên máy CNC

1 B GIÁO D C ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG TR NH HÙNG NGHIÊN C U KH NĂNG CÔNG NGH C A GIA CÔNG CAM THÙNG TRÊN MÁY CNC Chuyên ngành: Công ngh Ch t o máy Mã s : 60.52.04 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng- Năm 2011
2 Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS. TR N XUÂN TÙY Ph n bi n 1: ……………………………………….. Ph n bi n 2: ……………………………………….. Lu n văn s ñư c b o v t i h i ñ ng ch m lu n văn t t Nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào Ngày……tháng…….năm 2011 Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm thông tin- H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm h c li u, Đ i h c Đà N ng
1 M Đ U 1. LÝ DO CH N Đ TÀI. Khoa h c ngày càng phát tri n, các máy móc thi t b ngày càng ñư c c i thi n nh m th a mãn các nhu c u s d ng c a con ngư i. Vi c c i ti n ho c thi t k ch t o các thi t b m i ñòi h i công ngh gia công các chi ti t máy ph i ñ i m i. M t trong các y u t quan tr ng cho m t chi ti t hay s n ph m ñ t ch t lư ng cao ñó là : Đ chính xác gia công, và nh t là vi c ch t o các chi ti t ñ c bi t thì ñ chính xác ñòi h i ph i cao hơn n a. Hi n nay các máy ñi u khi n s CNC ñã b t ñ u s d ng r ng rãi nư c ta. M t s chi ti t s n ph m hay m t s b khuôn m u ñã chuy n d n t gia công trên các máy công c v n năng truy n th ng sang gia công trên máy ñi u khi n s CNC. Đ c ñi m gia công trên máy CNC cho năng su t cao, ch t o các khuôn m u chính xác, rút ng n ñư c chu kỳ s n xu t và có tính năng linh ho t cao. Vi c ch t o các chi ti t c a s n ph m có th gia công trên máy v n năng, nhưng ñ chính xác không cao. Vì ngoài y u t c a máy móc nó còn ph thu c vào trình ñ tay ngh c a ngư i th . Vì v y, ñ i v i nh ng chi ti t có biên d ng gia công ph c t p, yêu c u ñ chính xác cao, thì các máy v n năng gia công khó ñ m b o. Do ñó chúng ta ph i gia công trên máy CNC. Hi n nay các lo i cam truy n ñ ng nói chung, cam thùng nói riêng ñã ñư c s d ng r ng rãi trong các thi t b công nghi p, trong các nhà máy d t v i, bao bì, lư i…. Nên vi c ch t o cam thùng trên máy CNC ph c v cho ph tùng thay th , s a ch a các nhà máy trên t i thành ph Đà N ng là r t c n thi t. Đ nghiên c u kh năng công ngh và làm quen v i vi c gia công biên d ng cam thùng trên máy CNC nên b n thân tôi l a ch n ñ tài “Nghiên c u kh năng công ngh gia công cam thùng trên máy CNC”. 2. M C ĐÍCH C A Đ TÀI.
2 - Khai thác kh năng công ngh c a các máy CNC. - Nghiên c u và ph c v cho vi c gi ng d y th c hành t i các Trư ng Đào t o ngh . - ng d ng ñ ch t o ph tùng thay th cho các nhà máy t i thành ph Đà N ng. 3. PH M VI NGHIÊN C U. - ng d ng c a công ngh CNC/CAD/CAM - Nghiên c u gia công ch t o biên d ng cam thùng trên máy CNC t i Vi n công ngh cơ khí và t ñ ng hóa trư ng Đ i h c Bách khoa, Đ i h c Đà N ng. 4.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U. - T ng h p tài li u ñ nghiên c u lý thuy t . - Ch t o th c nghi m . 5. Ý NGHĨA KHOA H C VÀ TH C TI N. Vi c nghiên c u kh năng công ngh gia công cam thùng trên máy CNC, s góp ph n t ng k t tài li u v gia công các cam truy n ñ ng ph c v cho ñào t o và ng d ng th c t . 6. D KI N K T QU Đ T ĐƯ C. - Chương trình gia công cam thùng - S n ph m là chi ti t cam thùng c a máy ñan lư i Chương1: T NG QUAN CƠ C U CAM 1.1. NG D NG CƠ C U CAM. 1.1.1.Khái ni m. 1.1.2. Cơ c u cam ph ng. 1.1.3. Cơ c u cam không gian. 1.1.4. ng d ng. 1.2. TÍNH TOÁN CƠ C U CAM. 1.2.1. Tính toán cơ c u cam ph ng. 1.2.1.1.Các thông s hình h c và ñ ng h c c a cơ c u cam. a/ Thông s v v trí. b/ Thông s v góc công ngh và góc ñ nh kỳ.
3 Hình 1-7. Các thông s v góc công ngh và góc ñ nh kỳ 1.2.1.2.Bài toán phân tích ñ ng h c cơ c u cam. Phân tích ñ ng h c cơ c u cam là cho trư c hình d ng kích thư c và chuy n ñ ng c a cam → ph i xác ñ nh quy lu t chuy n ñ ng c a c n, c th là xác ñ nh các quy lu t bi n thiên v trí, v n t c, gia t c c a c n. 1.2.1.3. T ng h p cơ c u cam. 1. Xác ñ nh v trí tâm cam. 2. Xác ñ nh biên d ng cam. 1.2.2.Tính toán cơ c u cam thùng. Tính toán cam thùng cũng tương t như tính cam ñĩa. B m t làm vi c c a cam thùng là b m t xo n tr ñư c xem như là biên d ng cam ñĩa. Đ hi u rõ ñi u này ta quan sát và phân tích quá trình ho t ñ ng c a cơ c u cam hình 1-20 Hình 1-20. Các d ng chuy n ñ ng c a c n
4 Khi tr c cam quay thì t i v trí ti p xúc gi a c n và biên d ng cam s t o ra các l c liên k t gi ng như liên k t c a cam ñĩa. M t khác c n trư t trên m t xo n ñư c xem như v t trư t trên m t ph ng nghiêng. T ñó theo hình1-21 ta tính toán các l c liên k t như sau: Hình 1-21 T i tr ng tác ñ ng lên cơ c u cam thùng → L c N là ph n l c t o ra khi tr c cam quay và nó có th phân tích thành → → → → l c F và l c Q .L c Q là l c có ích làm cho c n chuy n ñ ng ñi lên. L c F → là l c có h i c n tr s chuy n ñ ng c a c n. L c Pv là l c vòng ñư c t o ra do mômen quay tr c cam M = Pv. r (r: bán kính tr c cam t i ñi m ti p xúc c n). V y t liên k t trên và theo tính toán c a ma sát trên m t ph ng nghiêng ta có: Pv = Q. tg(α + φ) (Sách Nguyên lý máy trang 160) → M = r. Q. tg (α + φ) (1.34) Bi u th c (1.34) là mômen c n thi t ñ làm cho c n chuy n ñ ng ñi lên. Trong ñó α góc nâng c a m t ph ng nghiêng ñ ng th i cũng là góc áp l c → c a cơ c u cam, φ góc c a nón ma sát, còn l c có ích Q s cân b ng v i ngo i l c tác ñ ng lên c n ñ tác ñ ng lên biên d ng cam và các l c ma → → sát F1 , F2 trên thanh trư t . 1.3.NH N XÉT. Trong chương này chúng tôi ñã ñưa ra khái ni m, phân lo i, ñ c ñi m ng d ng c a cơ c u cam. Đ ng th i cũng tính toán v ñ ng h c, ñ ng l c
5 h c và xác ñ nh ñư c y u t quan tr ng cơ c u cam: Đó là góc áp l c ñáy c n h p lý ñ cơ c u cam có hi u su t và tránh t h m. M t khác chúng tôi cũng ñã nêu b t ñư c hai bài toán cơ b n tính toán cơ c u cam: - Bài toán phân tích: Cho trư c cơ c u cam → xác ñ nh quy lu t chuy n ñ ng c a c n. - Bài toán t ng h p: Cho trư c quy lu t chuy n ñ ng c a c n → xác ñ nh hình d ng, kích thư c,…, c a cam. Trên cơ s này mà ta có th thi t k ch t o và gia công cơ c u cam. Chương 2: CÔNG NGH GIA CÔNG CAM TRÊN MÁY CNC 2.1.T NG QUAN V MÁY ĐI U KHI N S CNC. 2.1.1.L ch s phát tri n máy ñi u khi n s CNC. 2.1.2.Khái ni m v ñi u khi n NC, CNC. 2.1.2.1. Khái ni m v ñi u khi n NC. 2.1.2.2. Khái ni m v ñi u khi n CNC. 2.1.3. Khái ni m v máy công c NC, CNC. 2.1.3.1. Khái ni m v máy công c NC. 2.1.3.2. Khái ni m v máy công c CNC. 2.1.4. L p trình gia công trên máy CNC. 2.1.4.1. Khái ni m. 2.1.4.2. Các phương pháp l p trình. 1/ L p trình b ng tay. 2/ L p trình b ng máy. 2.1.5. Phương pháp gia công trên máy CNC. Quá trình gia công trên máy CNC th c hi n hoàn toàn t ñ ng. Ngư i gia công không ñòi h i trình ñ tay ngh th cao, ngư i gia công bi t v n hành máy và ch th c hi n m t s ch c năng sau:
6 - Xác ñ nh ñi m chu n chi ti t (w), ñi m chu n c a d ng c c t (P) và các ñi m chu n khác ñ quá trình gia công và vi c bù dao chính xác. - L a ch n d ng c c t phù h p v i chi ti t gia công. - Gá ñ t chi ti t và l a ch n ñ gá thích h p. - T b n v thi t k , ngư i gia công tính toán kích thư c hình h c, xác ñ nh ch ñ c t, l a ch n phôi li u, xác ñ nh lư ng dư gia công cơ, xác ñ nh các bư c th c hi n gia công, t ñó xây d ng chương trình NC và l p trình gia công chi ti t. - Trư ng h p chương trình ñã l p s n trong quá trình chu n b s n xu t thì ph i ki m tra, ch y th trư c khi gia công. - Các chương trình khi l p trình xong, ho c các chương trình ñã l p trình s n t phòng công ngh trư c khi gia công ph i: + Ch y mô ph ng th + Ki m tra và s a l i chương trình. + Ch y th và gia công th chi ti t. 2.1.6. Gi i thi u ph n m m ng d ng h tr cho vi c thi t k và gia công cơ khí trên máy CNC. 2.1.6.1. Gi i thi u v CAD/CAM/CAE. 2.1.6.2. Gi i thi u v ph n m m Pro/Engineer. 2.2.CÔNG NGH GIA CÔNG CAM THÙNG TRÊN MÁY CNC. 2.2.1. Thi t k qu ñ o chuy n ñ ng c a d ng c c t . Phương pháp xác ñ nh b m t kh i th y c a d ng c c t ta có nhi u phương pháp như: phương pháp ñ th , phương pháp ñ ng h c và phương pháp gi i tích. ñây vi c gia công ñư c th c hi n trên máy CNC nên vi c tính toán ñư c s tr giúp c a máy tính. Do ñó ta l a ch n phương pháp ñ ng h c ñ xác ñ nh b m t kh i th y d ng c c t là h p lý.
7 Dùng phương pháp ñ ng h c tìm m t bao c a h m t C khi m t C th c hi n chuy n ñ ng xo n vít v i thông s chuy n ñ ng vít là h d c tr c ox, t |V| làm v i C m t góc φ không ñ i. h = 2π = |ω| |V| - giá tr t c ñ t nh ti n ; | ω | tr t c ñ góc giá Cách xác ñ nh m t bao b ng phương pháp ñ ng h c như sau : - G n vào m t C h tr c Oxyz (hình 2-1) Tr c x hư ng theo chuy n ñ ng vít, tr c y n m trong m t ph ng C. Phương trình m t ph ng C trong h xyz là: z = x.tgφ (2.1) - H Oxyz g n v i m t C và chuy n ñ ng xo n vít ñ i v i h c ñnh Ox0y0z0. - M t ph ng C vuông góc v i m t xOz và h p v i Ox ≡ Ox0 m t góc φ. Trong h xOz véctơ pháp tuy n |N| v i b m t C ñư c xác ñ nh theo phương trình : |N|= i.tgφ – k (2.2) → Đi m M(x,y,z) trên m t C có bán kính véctơ: RM RM = x.i + j.y + k.z (2.3) T c ñ chuy n ñ ng xo n vít c a ñi m M là: → |N| → RM Hình 2.1 M t C chuy n ñ ng xo n vít d c tr c Ox ≡ Ox0 VM = V + ( ω ^ RM ) (2.4) → V - T c ñ chuy n ñ ng t nh ti n; ω T c ñ góc. V( ω)T i ñi m M: V( ω)= ω ^ RM Phương trình ñ ng h c N.V = 0 ch ph thu c vào phương c a N và |VM|
8 ch không ph thu c vào giá tr c a chúng. Do ñó ñ ñơn gi n ta l y giá tr |V| | ω | = 1 thì ñ l n c a véctơ |V| = h vì : = h. |ω| i j k Véctơ |V| = i.h và ω ^ RM = 1 0 0 (2.4’) x y z Véctơ chuy n ñ ng tương ñ i c a ñi m M ñư c xác ñ nh: i j k |VM| = i.h + 1 0 0 = i.h +j.z +k.y (2.5) x y z T ñó N.V = (i.tgφ - k).( i.h +j.z +k.y) N.V = h.tgφ – y = 0 Rút ra y = h. tgφ (2.6) Phương trình ñư ng ñ c tính E là giao tuy n c a hai b m t: z = x. tgφ (2.7) y = h. tgφ Đó là ñư ng th ng n m trong m t C (z = x.tgφ) và song song v i m t xOz, cách tr c Ox m t kho ng cách y = h.tgφ (hình 2.1). Khi chuy n ñ ng xo n vít ñư ng ñ c tính E s v nên m t bao trong h x0y0z0. Đ kh o sát m t bao, gi s góc quay c a xyz quanh tr c Ox0 ≡ Ox so v i h c ñ nh x0y0z0 khi chuy n ñ ng xo n vít là ε và tương ng v i góc quay ε h xyz t nh ti n d c tr c Ox0 ≡ Ox m t ño n là h.ε. Công th c chuy n tr c t h xyz sang h x0y0z0 là: x0 = x + h.ε y0 = y.cosε – z. sinε (2.8) z0 = z.cosε + y. sinε Phương trình (2.8) chính là phương trình h m t ph ng C khi chuy n ñ ng vít quanh tr c Ox ≡ Ox0 (hình 2.1). Thay y = h.tgφ và z =x. tgφ
9 (phương trình N.V = 0 và phương trình m t C) vào h (2.8) ta xác ñ nh ñư c phương trình m t bao: x0 = x + h.ε y0 = h.tgφ.cosε – xtgφ. sinε (2.9) z0 = xtgφ.cosε + h.tgφ. sinε H phương trình (2.9) là phương trình c a m t xo n vít thân khai có bán kính hình tr cơ s là r0 = h.tgφ. Như v y m t bao c a h m t C khi chuy n ñ ng xo n vít d c tr c x là m t xo n vít thân khai phương trình (2.8), thông s c a nó là h và bán kính hình tr cơ s là r0 = h.tgφ. Kh o sát ti t di n vuông góc v i tr c Ox ≡ Ox0 c a m t xo n vít phương trình (2.9), ví d , ti t di n x0 = 0; x0 = x + h.ε nên x = -h.ε thay vào phương trình (2.9) ta có: y0 = h.tgφ.cosε – ( -h.ε.tgφ.sinε) = h.tgφ(cosε + ε.sinε) z0 = -h.tgφ.ε.cosε + h.tgφ.sinε = h.tgφ.(-ε.cosε + sinε) H phương trình giao tuy n là: y0 = h.tgφ.(cosε + εsinε) (2.10) z0 = h.tgφ.(sinε – cosε) H phương trình giao tuy n (2.10) là phương trình ñư ng thân khai vòng tròn cơ s có bán kính r = h.tgφ. C t m t xo n vít thân khai phương trình (2.9) b ng m t ph ng ti p tuy n v i m t tr cơ s ta ñư c m t ñư ng xo n vít. Góc nghiêng c a ñư ng ti p tuy n v i giao tuy n và tr c Ox ñư c xác 2π.r0 2π.r0 r0 ñ nh theo công th c : tgω = - = = t 2πh h r0 = h.tgφ = h.tgω do ñó tg φ = tgω nên góc ω = góc φ (2.10) K t qu trên có nghĩa là ñư ng th ng E khi chuy n ñ ng vít luôn ti p tuy n v i m t vít bao trên m t tr cơ s và nghiêng m t góc v i tr c c a chuy n ñ ng vít b ng góc nghiêng φ c a m t ph ng C v i tr c chuy n ñ ng vít.
10 2.2.2. Tính toán ch ñ c t và lư ng dư gia công cơ. 2.2.2.1.L a ch n v t li u. 2.2.2. 2.Tính toán lư ng dư gia công cơ. Lư ng dư nguyên công (ho c bư c) là l p kim lo i b c t ñi gi a hai nguyên công ho c hai bư c sát nhau. T ng c ng các l p kim lo i b c t ñi g i là lư ng dư t ng c ng t khi là phôi cho ñ n lúc thành chi ti t hoàn toàn. Công th c cơ b n ñ tính lư ng dư gia công là: * Đ i v i b m t không ñ i x ng: Zbmin = (Rza + Tα ) + | δa + εb | * Đ i v i b m t ñ i x ng: Zbmin = 2 [(Rza + Tα ) + | δ + εb | ] Zbmin : Lư ng dư nh nh t c a bư c ñang tính Rza : Lư ng nh p nhô b m t do bư c trư c ñ l i Tα : Chi u sâu l p b m t b hư h ng do bư c trư c ñ l i δa : Véc tơ t ng c ng c a nh ng sai s không gian c a b m t do bư c trư c gây ra εb : Sai s gá ñ t c a bư c ñang làm ; ε = εc + εk εk : Sai s k p ch t; εc : Sai s chu n véc tơ ta có: εb = ε2c + ε2k + 2 εc εk . cos( εc ,εk) δa = δ21 + δ22 + 2 δ1δ2 cos (δ1, δ2 ) Khi gia công cam thùng chi ti t d ng hình tr , rãnh xo n hình vuông có kích thư c ñư ng kính ngoài cùng là d → ch n kích thư c phôi ñ gia công là: dp = d + 2Zbmin + Zt Trong ñó: d- Kích thư c ñư ng kính cam thùng; Zt - Lư ng dư gia công tinh; 2Zbmin- Lư ng dư t i thi u sau hai l n ch y dao gia công thô
11 Đ i v i rãnh xo n hình vuông thì lư ng dư gia công cơ ph thu c vào ti t di n rãnh ch t o mà không ph thu c vào lư ng dư tính toán. 2.2.2. 3.Ch ñ c t. a/ Ch ñ c t m t tr cam thùng:- Khi gia công thô ta c t a/t l n v i chi u sâu c t t = Zbmin,v n t c c t v1= πnD1, v2 = πnD2, bư c c t f = 0,4 ÷ 0,5 mm/vòng 1000 1000 trong ñó: n s vòng quay c a tr c máy, a chi u sâu rãnh xo n. - Khi gia công tinh ta c t m t l n v i chi u sâu c t t = Zt ;v n t c c t v >110m/ph ; bư c c t f = 0,12 ÷ 0,15 mm/vòng ; b/Ch ñ c t rãnh xo n cam thùng: Khi gia công rãnh xo n ta thư ng dùng phương pháp phay, tùy theo phương pháp phay và ti t di n phay mà ta l a ch n dao phay và ch ñ c t phù h p. Đ i v i cam thùng rãnh xo n có ti t di n hình vuông ho c hình ch nh t cho nên ta thư ng ch n dao phay ngón - Ch ñ c t thô: Chi u sâu c t t nh t 0,5 ÷ 2 mm sau m i bư c c t và m i bư c c t có chi u sâu tb như nhau. T c ñ c t v = 2000÷ 2500 v/ph , lư ng ch y dao răng Sz . - Ch ñ c t tinh : Thư ng c t m t l n, t c ñ c t l n hơn v = 2500 ÷ 3000v/ph (tra trong b ng ch ñ c t c a máy phay MIL L-150 khi ñư ng kính Dc = 3÷5 mm) Lư ng ch y dao răng Sz là thông s quan tr ng khi ch n ch ñ phay. Sz thư ng ch n là Szmin t b n giá tr Sz : Sz = min(Sz1, Sz2, Sz3, Sz4 ) Trong ñó : Sz1 – Lư ng ch y dao ñư c xác ñ nh theo ñ nhám b m t, ph thu c vào lư ng dư v i chi u sâu c t t và b r ng phay B; Sz2 – Lư ng ch y dao ph thu c vào bi n d ng cho phép c a dao [∆] (ñư ng kính dao D và chi u dài ph n c t l); Sz3 – Lư ng ch y dao ph thu c vào ñ b n c a dao; Sz4 – Lư ng ch y dao cho phép c a công su t ñ ng cơ máy;
12 Các lư ng ch y dao này ñư c xác ñ nh theo công th c sau ñây: Sz1 = C1 D t-0.5 B-0.2 1.35 1.16 Sz2 = C2 [∆]D41 D 2 BZ(4Ɩ + B)(2Ɩ+B) t 1.35 1.16 [σ] D31 Sz3 = C3 D BZ 4K2 Ɩ2 + t D2 -1.35 Nη Sz4 = C4 D-0.19 t-1.16 B.Z.n0 ñây C1, C2, C3, C4 – H s ph t hu c vào v t li u gia công và ñư c xác ñ nh trong b ng 2.1 ; D1 – Đư ng kính quy ñ i c a ti t di n dao phay, nghĩa là ñư ng kính c a cung tròn có mômen quán tính hư ng tr c b ng mômen quán tính c a ti t di n dao phay(D1 ≈ 1,2D ) ; [σ] - ng su t cho phép t i ñi m nguy hi m c a lõi dao phay do bi n d ng u n và xo n gây ra (Pa); K- H s b ng o,6 khi gia công h p kim màu và b ng 0,8 khi gia công thép; η – Hi u su t máy (%); Z – S răng ti p xúc v i b m t gia công; n0 – S vòng quay c a dao(vg/ph). B ng 2.1 V t li u gia công C1 C2 C3 C4 - Kim lo i màu 0,024 4,65. 104 0,90.10-12 1,2.106 - Thép 0,008 0,70. 104 0,14 .10-12 0,2 .106 2.2.3.Các sai s khi gia công trên máy CNC. 2.2.4 Quy trình công ngh gia công cam thùng. 2.2.4. 1. Tính toán các kích thư c gia công : - Tính ñư ng kính và chi u dài phôi nh nh t c n gia công - Tính ñi m b t ñ u và ñi m k t thúc ăn dao t rên phôi cho m i công vi c gia công
13 2.2.4.2. Quy trình gia công. 1/ Gia công m t tr c a cam thùng b ng dao ti n m t tr 2/ Gia công các m t ph và các rãnh thoát dao 3/ Gia công rãnh c a cam thùng + Chu trình gia công thô : Tuỳ theo ñ sâu r ng khác nhau c a rãnh mà ta ch n chu trình c t phù h p. Ph n l n các rãnh c a cam thùng có ti t di n hình vuông ho c hình ch nh t → Ta l a ch n dao phay ngón có ñư ng kính nh ho c b ng chi u r ng rãnh. + Chu trình gia công tinh : Ch n t c c t cao hơn so v i chu trình c t thô, và tuỳ thu c vào yêu c u ñ bóng cho phép c a chi ti t mà ta l a ch n t c ñ c t thích h p + Gia công m t ñ u và c t ñ t chi ti t. 4/ L p trình gia công cam thùng. T các thông s tính toán ph n trên và các bư c c a quy trình công ngh gia công cam thùng ta ti n hành l p trình gia công cam. 5/ Ch y th và ki m tra l i c a chương trình. 6/ Gia công th c nghi m và ki m ch ng ñ chính xác chi ti t. 2.2.5. L p trình gia công cam thùng. 2.2.5.1. L p trình b ng tay gia công rãnh xo n c a cam thùng. L p trình b ng tay ñ gia công rãnh xo n cam thùng v i ñi u ki n khi rãnh xo n cam có biên d ng xo n tr có th khai tri n thành hình ph ng. Bư c xo n ñ u ñ n ho c theo m t quy lu t rõ ràng. Đ hi u rõ ñi u này ta hãy l p trình gia công chi ti t cam thùng có kích thư c như (Hình 2-2) Đ ñơn gi n ta xem các rãnh xo n như là các ñư ng xo n b qua hai ño n ñ u tr c và v l i (Hình 2-2) thành (Hình 2-3). V i α = arctg (h/ π.D) = arctg(0.5687) = 29,630
14 H=150 28 5.4 h=50 Hình 2-2. Cam thùng có biên d ng rãnh xo n tr Hình 2-3. Rãnh xo n cam thùng T Hình 2-3 ta có th khai tri n thành m t ph ng hình 2-4 Hình 2-4. Hình khai tri n c a cam theo chu vi m t tr cam T hình 2 -4 ta th y rãnh xo n c a cam thùng ñã bi n th thành các rãnh th ng trên m t ph ng khai tri n. T ñây ta xem vi c gia công phay rãnh xo n trên m t tr như phay các rãnh th ng trên m t ph ng, và như v y qu ñ o chuy n ñ ng c a dao phay (dao phay ngón) v a chuy n ñ ng quay ñ c t rãnh ñ ng th i v a chuy n ñ ng t nh ti n theo các ñư ng trên m t ph ng nói trên(ho c dao phay ch chuy n ñ ng c t còn m t ph ng chuy n ñ ng t nh ti n). V y ñ th c hi n ñi u này thì chi ti t ph i gá trên tr c có
15 chuy n ñ ng xoay ñ sao cho rãnh c n gia công trên chi ti t luôn ñưa v m t ph ng gia công ñã nói trên. Và ñi u này ñã ñư c xác ñ nh trong ph n xác ñ nh ñư ng ñ c tính c a d ng c c t (m i ñi m trên biên d ng rãnh xo n tương ng v i m t góc xoay c a tr c cam, và m t giá tr t nh ti n d c tr c cam c a dao phay). Trên cơ s này ta l p trình gia công phay rãnh xo n tr như sau: - Lư ng d ch chuy n c a tr c quay chi ti t tr ñư c l p trình b ng cách ch ra giá tr góc, giá tr góc ñó s ñư c b ñi u khi n chuy n ñ i sang kho ng cách c a ño n tr c th ng o d c theo b m t ngoài c a hình tr (như ño n tr c th ng ñã khai tri n trên hình 2-4 , ño n th ng này ñư c xem như tr c y trên máy ti n và hình chi u c a nó lên phương ñư ng sinh song song v i tr c cam ñư c xem như là tr c z) - Ch y dao trong ch ñ n i suy m t tr ta coi như là t c ñ d ch chuy n trên vùng m t tr ñư c tr i ra. - Các bán kính cung tròn khi n i suy cung tròn ph i ñư c l p trình theo l nh –R và không l p trình theo góc ho c các tham s t o ñ K và J. - Ch y dao không có l nh d ch chuy n nhanh G0 ch có các l nh G1, G2, G3 * L p trình phay rãnh xo n như ví d trên (Hình 2-2): Trên cơ s phân tích trên và t hình v ñã cho ta th y chi u dài theo chi u tr c gia công là 150mm, bư c xo n là 50mm có nghĩa là ta c n gia công ba rãnh xo n (tương ñương v i góc quay c a tr c cam là 10800) và dao phay (ho c tr c cam) t nh ti n theo chi u song song v i tr c cam m t ño n là 150mm (tương ñương v i vi c dao t nh ti n theo chi u Z trên máy ti n ho c chi u X trên máy phay m t ño n chi u dài 150mm). Ngoài ra ñ gia công h t rãnh xo n ta c n cho dao ñi m b t ñ u ăn dao s m hơn và ñi m k t thúc mu n hơn (so v i lý thuy t tính toán). Trên cơ s ñó ta l p trình cho gia công rãnh xo n trên (Hình 2-2) như sau:
16 O1207 (phay rãnh xo n) N05 T0505; N10 M13; (hư ng quay cho dao truy n ñ ng tương ñương v i M3) N15 G97 S1200; (G97 t c ñ quay không ñ i; S1200 s vòng quay 1200v/ph) N20 M52; (V trí c a tr c chính) N25 G7.1 C15; (b t ñ u n i suy các bán kính chi ti t o) N30 G94 F120; (Lư ng ch y dao trên m t phút) N35 G1 X35 Z5; (Ch y dao ñ n v trí có to ñ X=35; Z=5) N40 G1 X12 Z5; (Ch y dao ñi xu ng ăn vào phôi 2mm theo hư ng X ) N40 G1 Z-155 C1152; (Ch y dao ñi ngang theo hư ng z trên máy ti n) N45 X35; N50 G7.1 C0; (K t thúc n i suy trên m t tr ) N55 M53; (T t v n hành tr c quay) N60 G0 X70 Z100 M15;(M15 t t ch c năng dao d n ñ ng) N65 M30; (K t thúc chương trình chính) Chú ý! Gia công rãnh xo n trên (Hình3-1) có th l p trình cho máy ti n ho c máy phay. Trư ng h p l p trình cho máy phay thì chương trình trên tr c Z ñư c ñ i thành tr c X và ngư c l i. 2.2.5.2. L p trình b ng máy gia công rãnh xo n c a cam thùng. Đ i vói các chi ti t có biên d ng ph c t p thì ta l p trình b ng máy. L p trình b ng máy v i s tr giúp ph n m m Pro/Engineer như sau: 1. M ph n m m Pro/Engineer ,v hình chi ti t c n gia công r i lưu l i (a) (b) Hình 2-5a,b,. Cam thùng có rãnh xo n ph c t p
17 2. T o phôi quanh chi ti t m u (chi ti t c n gia công) 3. Ch n máy và ch n g c máy. Trong ph n này ngoài vi c ch n máy và ch n t a ñ g c máy ta còn ph i m c ñ nh các ch ñ gia công cho máy như : - M c ñ nh vùng gia công chi ti t theo ba hư ng X, Y, Z ñ dao chuy n ñ ng (gi i h n trong ph m vi c a máy cho phép). - Thi t l p các thông s c a dao c t. M c ñ nh vùng lùi dao an toàn. - Thi t l p các thông s ch ñ c t thô, c t tinh, thông s dung sai. - M c ñ nh phương pháp phay m t cong (mill surface), ch n ki u quét dao… Sau khi m c ñ nh xong ta ñ t tên và lưu l i. 4. Ch y mô ph ng th ñ ki m tra các thông s v a thi t l p. 5. Xu t chương trình qua máy gia công CNC. - M file ñã lưu có ñuôi .tap → có chương trình gia công d ng CNC → ta ch nh s a chương trình . Xong ta copy file ñã s a vào ñĩa C v i ñư ng d n sau: C:/Win N32/ Fanu21.M/PRG. Copy xong ta ñ i l i tên c a file có ñuôi .tap thành tên h p l c a chương trình gia công CNC (M t ch O và b n ch s b t kỳ ). Bây gi ta ñã có chương trình gia công trên máy phay CNC ñã ch n. 2.3.NH N XÉT. Trong chương này bao g m có hai ph n: - Ph n 1: Trình bày t ng quan v máy ñi u khi n CNC. Trong ñó chúng tôi ñưa ra khái ni m, ng d ng máy và kh năng k t h p gi a máy CNC v i m t s ph n m m CAD/CAM/CAE ñ thi t k , ch t o và gia công chi ti t s n ph m. - Ph n 2: Trình bày v công ngh ch t o cam thùng thông qua máy CNC. Chúng tôi ñã phân tích qu ñ o chuy n ñ ng c a dao, thi t k quy trình công ngh , l p trình và xây d ng chương trình gia công cho biên d ng cam thùng.
18 Chương 3: CH T O TH C NGHI M (a) (b) Hình 3-4. a- Chi ti t cam c a máy ñan lư i b- B n v ch t o thu g n Gia công chi ti t cam thùng c a máy ñan lư i có kích thư c thu g n như hình 3-4a,b có ti t di n rãnh xo n hình ch nh t: sâu 2.6mm ; R ng 3.4mm. 3.1. MÁY CNC. 3.2 D NG C C T. 3.3L A CH N PHÔI LI U,V T LI U GIA CÔNG TH C NGHI M. 3.4. PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG. 3.4.1.Gia công theo công ngh truy n th ng. 3.4.2. Gia công trên máy CNC. 3.5. QUY TRÌNH CÔNG NGH CH T O. Bư c 1: T b n v thi t k ñã cho → tính toán các thông s gia công như: V n t c quay c a máy, bư c ti n dao, chi u sâu c t. Bư c 2: L p trình gia công chi ti t • L p trình ti n m t tr : Hai l n c t thô, m t l n c t tinh