TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tính toán thiết kế trục thứ 4 cho máy mài
phẳng CNC và lập trình gia cơng các chi tiết
dạng răng
PHAN DUY N

TRẦN VĂN NGỌC


Ngành Kỹ thuật cơ khí
Chun ngành cơng nghệ chế tạo máy

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Lê Đức Bảo

Bộ môn:
Viện:

Máy và ma sát học
Cơ khí

HÀ NỘI, 7/2021

Chữ ký của GVHD


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MƠN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên:

PHAN DUY YÊN
TRẦN VĂN NGỌC

Viện:
Ngành:

CƠ KHÍ
CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
- Tính tốn thiết kế hệ thống cơ khí trục thứ 4
- Tính tốn thiết kế hệ thống điều khiển cho cụm trục thứ 4
- Mô phỏng mài các chi tiết dạng răng và sửa đá

CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU
- Máy mài phẳng: Lx = 560 mm, Ly = 150 mm, Lz = 200mm

Sx = 45 mm/s ; Sy = 16.5 mm/s ; Sz = 3.5 mm/s
Vcắt = 25 -30 m/s,
NỘI DUNG THUYẾT MINH
Chương 1: Tổng quan về máy công cụ CNC

Chương 2: Thiết kế hệ thống cơ khí trục thứ 4
Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển cho cụm trục thứ 4
Chương 4: Lập trình gia cơng các chi tiết dạng răng

BẢN VẼ
Tên bản vẽ
Bản vẽ sơ đồ động
Bản vẽ lắp cụm trục A
Bản vẽ tổng lắp
Bản vẽ hệ thống điều khiển 4 trục
Bản vẽ hệ thống điều khiển phân độ
Bản vẽ chương trình sửa đá & chương trình gia cơng bánh răng
trụ răng thẳng
Bản vẽ chương trình sửa đá & chương trình gia cơng bánh cóc
Tổng số bản vẽ:
TRƯỞNG BỘ MÔN
(Ký và ghi rõ họ tên)

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)

Số lượng Kích thước
01
A0
01
A0
01
A0
01
A0

01
A0
01
A0
01
07

A0

Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 20..
NHÓM THIẾT KẾ
(Ký và ghi rõ họ tên)


Lời cảm ơn
Em xin gửi lời cảm ơn tới tất cả thầy cô giáo trong Bộ môn Máy & Ma sát học, Viện
Cơ Khí, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo em trong
suốt thời gian năm năm học tập và rèn luyện tại trường, đã giúp đỡ và tạo điều kiện
cho em hoàn thành đồ án.
Và đặc biệt em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Lê Đức Bảo, người đã
trực tiếp hướng dẫn em hết sức tận tình, chu đáo về mặt chuyên môn, động viên em
về mặt tinh thần để em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này.
Hà Nội, ngày … Tháng … Năm 20…
Sinh viên


Tóm tắt nội dung đồ án
1. Lý do chọn đề tài
- Làm chủ phần mềm, phát triển tư duy thiết kế, chế tạo máy.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Xuất phát từ nhu cầu thực tế, giải quyết vấn đề thực tiễn. Với sự phát triển
của nền công nghiệp. Với các xưởng gia công cơ khí, sản phẩm góp phần
giảm khối lượng lao động, nâng cao năng suất, độ chính xác, ổn định và
cơng nghệ hóa.
3. Mục đích nghiên cứu của đồ án, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu:
- Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các máy mài CNC
-

Tính tốn, thiết kế hệ thống cơ khí và hệ thống điều khiển cho máy mài
phẳng

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Một số loại máy mài CNC hiện có trên thị trường.
4. Cơ sở phương pháp luận
- Dựa trên những cơ sở lý thuyết cũng như nghiên cứu thực tế, dưới sự hỗ
trợ của các luận điểm khoa học, sự cố vấn của các thầy cô giáo trường đại
học Bách Khoa Hà Nội.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Kết hợp giữa nghiên cứu lí thuyết về cơng nghệ mài kim loại trên thiết bị
cơng nghệ cao.
-

Phân tích, đánh giá, lựa chọn phương án thiết kế, kết cấu, vật liệu, công
nghệ chế tạo phù hợp với điều kiện tại Việt Nam.

6. Kết cấu đồ án
Thuyết minh đồ án gồm 4 chương:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY CÔNG CỤ CNC
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ TRỤC

THỨ 4
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
CHO TRỤC THỨ 4
CHƯƠNG 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHI TIẾT DẠNG RĂNG


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MƠN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
NỘI DUNG ĐỒ ÁN:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................

HÌNH THỨC TRÌNH BÀY:
Thuyết minh:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Bản vẽ:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
NHẬN XÉT KHÁC:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 20…


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CƠ KHÍ
BỘ MƠN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ DUYỆT

......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
NỘI DUNG ĐỒ ÁN:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
HÌNH THỨC TRÌNH BÀY:
Thuyết minh:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Bản vẽ:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
NHẬN XÉT KHÁC:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ:
......................................................................................................................................

......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 20…


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY CÔNG CỤ CNC ............................... 14
1.1

Khái quát về máy công cụ CNC............................................................... 14
Lịch sử phát triển máy công cụ CNC........................................ 14
Cấu tạo chung............................................................................ 16
Ưu điểm của máy công cụ CNC ............................................... 16
Ứng dụng của máy công cụ CNC ............................................. 17

1.2

Tổng quan về công nghệ mài ................................................................... 18
Lịch sử phát triển công nghệ mài.............................................. 18
Đặc điểm cơng nghệ mài gia cơng chi tiết cơ khí..................... 19
xác

1.3

Xu hướng phát triển của công nghệ mài gia công chi tiết chính

25

Tổng quan máy mài CNC ........................................................................ 26
Ứng dụng máy mài CNC trong sản xuất cơ khí........................ 26
Một số máy mài CNC 4 trục trên thị trường............................. 27
Thực trạng ứng dụng các máy mài CNC ở Việt Nam .............. 32

1.4

Kết luận .................................................................................................... 32

CHƯƠNG 2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ TRỤC THỨ 4
.............................................................................................................................. 33
2.1

Máy mài phẳng CNC 3 trục ..................................................................... 33
Các tính năng của máy mài phẳng CNC 3 trục......................... 33
Nghiên cứu sơ đồ động học máy CNC 3 trục có trước............. 34

2.2

Nguyên cứu thiết kế sơ đồ động trục thứ 4 .............................................. 35
Một số phương án sơ đô động trục thứ 4 .................................. 35
So sánh và lựa chọn phương án thiết kế ................................... 37
Phân trích xích động học cho cụm trục thứ 4 ........................... 38

2.3

Tính tốn thiết kê hệ thơng cơ khí trục A ................................................ 40
u cầu kỹ thuật ....................................................................... 40

Tính lực cắt khi mài .................................................................. 40
Lựa chọn kết cấu cho cụm trục thứ 4........................................ 42
Tính chọn đông cơ dẫn đông cho trục A................................... 50
Kết luận về hệ thống cơ khí ...................................................... 53

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 7


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THÔNG ĐIỀU KHIỂN CHO CỤM TRỤC
THỨ 4 .................................................................................................................. 56
3.1

Thiết kế hệ thống điều khiển trục A trên máy mài CNC 3 trục có trước. 56
Sơ đồ điều khiển tổng quan máy............................................... 56
Nguyên lý mạch điều khiển ...................................................... 56
Nguyên cứu thiết kế hệ thống điều khiển cho máy................... 61
Các phần tử trong hệ thống điều khiển ..................................... 68
Cài đặt thông số cho phần mềm điều khiển Mach 3 ................. 83

3.2

Thiết kế hệ thống điều khiển trục A - một đầu phân độ điều khiển số .... 95
Sơ đồ điều khiển tổng quan....................................................... 95
Lựa chọn phần tử điều khiển..................................................... 95


3.3

Kiểm tra độ chính xác ............................................................................ 104

3.4

Kết luận về hệ thống điều khiển............................................................. 106

CHƯƠNG 4. LẬP TRÌNH GIA CƠNG CÁC CHI TIẾT DẠNG RĂNG .. 107
4.1

Tìm hiều chi tiết dạng răng .................................................................... 107
Khái quát chung ...................................................................... 107
Vật liệu .................................................................................... 107

4.2

Tìm hiều phương pháp mài bánh răng ................................................... 108

4.3

Lập trình gia công chi tiết bằng MasterCam 2017................................. 110
Giới thiệu phần mềm MasterCam2017 ................................... 110
Các bước lập trình ................................................................... 111

4.4

Lập trình đầu phân độ điều khiển số ...................................................... 122
Chức năng của đầu phân độ điều khiển số.............................. 122

Lập trình phân độ .................................................................... 123

KẾT LUẬN CHUNG ....................................................................................... 128
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 129
PHỤ LỤC .......................................................................................................... 130

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 8


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. 1 Hình họa gia cơng CNC ....................................................................... 14
Hình 1. 2 Lịch sử phát triển máy CNC ................................................................ 15
Hình 1. 3 Cấu tạo chúng của các máy CNC......................................................... 16
Hình 1. 4 Máy mài trịn CNC model favorite CNC ............................................. 17
Hình 1. 5 Máy mài CNC Sumitomo – SUR-106 ................................................. 17
Hình 1. 6 Ngun cơng mài ................................................................................. 18
Hình 1. 7 Minh họa ngun cơng mài.................................................................. 19
Hình 1. 8 Các loại đá mài thường dùng ............................................................... 20
Hình 1. 9 Hạt mài ................................................................................................. 21
Hình 1. 10 Ký hiệu trên đá mài ............................................................................ 22
Hình 1. 11 Các loại hạt mài.................................................................................. 23
Hình 1. 12 Máy mài CNC .................................................................................... 26
Hình 1. 13 Máy mài vơ tâm CNC JAGUAR CLG6020 ...................................... 27
Hình 1. 14 Máy mài trịn CNC SWIFT................................................................ 28

Hình 1. 15 Máy mài bề mặt CNC FS 4080 M ..................................................... 29
Hình 1. 16 Máy mài CNC MR 401 ...................................................................... 31
Hình 2. 1 Máy mài phẳng CNC 3 trục ................................................................. 33
Hình 2. 2 Sơ đồ động máy CNC 3 trục ................................................................ 34
Hình 2. 3 Sơ đồ động của phương án 1................................................................ 35
Hình 2. 4 Sơ đồ động của phương án 2................................................................ 36
Hình 2. 5 Bộ truyền bánh răng ............................................................................. 38
Hình 2. 6 Bộ truyền vít- đai ốc............................................................................. 39
Hình 2. 7 Bộ truyền trục vít- bánh vít .................................................................. 39
Hình 2. 8 Xích động học trục thứ 4...................................................................... 40
Hình 2. 9 Trục vít ................................................................................................. 42
Hình 2. 10 Bánh vít .............................................................................................. 42
Hình 2. 11 Cụm bánh răng ăn khớp Z100-Z24 .................................................... 43
Hình 2. 12 Cụm bánh răng ăn khớp Z64-Z32 ...................................................... 44
Hình 2. 13 Khớp nối động cơ – trục vít ............................................................... 45
Hình 2. 14 Mặt bích ............................................................................................. 46
Hình 2. 15 Mặt bích 2 .......................................................................................... 46
Hình 2. 16 Trục gá ............................................................................................... 47
Hình 2. 17 Mũi chống tâm 1 ................................................................................ 47
Hình 2. 18 Vịng bi d( ) 25................................................................................. 48
Hình 2. 19 Ụ động ................................................................................................ 48

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 9


BỘ MƠN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


Hình 2. 20 Vỏ hộp giảm tốc ................................................................................. 49
Hình 2. 21 Nắp hộp 1 ........................................................................................... 49
Hình 2. 22 Nắp hộp 2 ........................................................................................... 50
Hình 2. 23 Động cơ bước..................................................................................... 51
Hình 2. 24 Động cơ bước..................................................................................... 53
Hình 2. 25 Cụm trục A......................................................................................... 54
Hình 2. 26 Bản vẽ máy hồn chỉnh ...................................................................... 55
Hình 3. 1 Sơ đồ khối điều khiển máy................................................................... 56
Hình 3. 2 Hệ thống điều khiển theo chu trình hở................................................. 58
Hình 3. 3 Bộ điều khiển chu trình nửa kín........................................................... 59
Hình 3. 4 Hệ thống điều khiển theo chu trình kín (có hồi tiếp vị trí và tốc độ)... 59
Hình 3. 5 Sơ đồ khối điều khiển chu trình kín trên động cơ servo ...................... 60
Hình 3. 6 Bộ điều khiển chu trình hỗn hợp.......................................................... 61
Hình 3. 7 Cấu tạo động cơ bước .......................................................................... 62
Hình 3. 8 Cổng LPT ............................................................................................. 64
Hình 3. 9 Ổ cắm cổng LPT .................................................................................. 64
Hình 3. 10 Đường dẫn tới các thanh ghi .............................................................. 67
Hình 3. 11 BOB Mach3 giao tiếp qua cổng LPT của PC .................................... 69
Hình 3. 12 Sơ đồ điều khiển card Mach3............................................................. 69
Hình 3. 13 Sơ đồ cấp nguồn tổng quát của card Mach3 ...................................... 69
Hình 3. 14 Sơ đồ các cụm cổng kết nối của card Mach3..................................... 70
Hình 3. 15 Driver điều khiển động cơ bước......................................................... 71
Hình 3. 16 Thơng số kích thước cơ bản của Driver ............................................. 72
Hình 3. 17 Xung cấp vào các chân PUL, DIR, ENA........................................... 72
Hình 3. 18 Cổng kết nối của Driver ..................................................................... 73
Hình 3. 19 Các chân chức năng trên driver.......................................................... 73
Hình 3. 20 Điều chỉnh dịng điện cấp vào driver ................................................. 74
Hình 3. 21 Cài đặt số xung trên driver ................................................................. 74
Hình 3. 22 Động cơ bước..................................................................................... 75

Hình 3. 23 Khởi động từ ...................................................................................... 76
Hình 3. 24 Máy biến áp........................................................................................ 76
Hình 3. 25 Adapter ............................................................................................... 77
Hình 3. 26 Cơng tắc trục chính ............................................................................ 77
Hình 3. 27 Đèn tín hiệu ........................................................................................ 78
Hình 3. 28 Cơng tắc hành trình ............................................................................ 78
Hình 3. 29 Nút dừng khẩn.................................................................................... 79

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 10


BỘ MƠN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 3. 30 Aptomat.............................................................................................. 79
Hình 3. 31 Cầu nối điện ....................................................................................... 80
Hình 3. 32 Sơ đồ khối điều khiển......................................................................... 81
Hình 3. 33 Sơ đồ nguyên lý điều khiển................................................................ 82
Hình 3. 34 Sơ đồ mạch điện................................................................................. 82
Hình 3. 35 Giao diện phần mềm .......................................................................... 85
Hình 3. 36 Chế độ Job.......................................................................................... 86
Hình 3. 37 Chế độ MDI........................................................................................ 86
Hình 3. 38 Chế độ Program run ........................................................................... 87
Hình 3. 39 Cổng kết nối song song LPT.............................................................. 88
Hình 3. 40 Quy trình cài đặt................................................................................. 88
Hình 3. 41 Cửa sổ lựa chọn đơn vị trong Mach3................................................. 88
Hình 3. 42 Màn hình thiết lập Port&Pin của Mach3 ........................................... 89

Hình 3. 43 Cửa sổ quản lý cổng kết nối trên Windows ....................................... 90
Hình 3. 44 Thiết lập các chân kết nối cho động cơ mỗi trục ............................... 91
Hình 3. 45 Thiết lập các tín hiệu đầu vào ............................................................ 92
Hình 3. 46 Thiết lập các tín hiệu đầu ra ............................................................... 93
Hình 3. 47 Cài đặt cho Encoder ........................................................................... 93
Hình 3. 48 Sơ đồ khối điều khiển trục A ............................................................. 95
Hình 3. 49 Driver điều khiển động cơ bước......................................................... 95
Hình 3. 50 Động cơ bước..................................................................................... 96
Hình 3. 51 Máy biến áp........................................................................................ 96
Hình 3. 52 Bộ điều khiển ST-PMC1.................................................................... 97
Hình 3. 53 Kích thước cơ bản của bộ điều khiển ST-PMC1 ............................... 98
Hình 3. 54 Các chân kết nối của ST-PMC1 ......................................................... 99
Hình 3. 55 Sơ đồ khối điều khiển trục A ........................................................... 103
Hình 3. 56 Sơ đồ mạch điều khiển ..................................................................... 103
Hình 3. 57 Sơ đồ mạch điện............................................................................... 104
Hình 3. 58 Encoder Omron E62B – CWZ6C .................................................... 104
Hình 3. 59 Sơ đồ đấu nối Encoder ..................................................................... 105
Hình 4. 1 Bánh răng trụ thẳng và nghiêng ......................................................... 107
Hình 4. 2 Gá đặt chi tiết ..................................................................................... 117
Hình 4. 3 Gốc 0 của chi tiết................................................................................ 117
Hình 4. 4 Chọn dao ............................................................................................ 118
Hình 4. 5 Biên dạng sửa đá ................................................................................ 118
Hình 4. 6 Đường chạy dao ................................................................................. 119

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 11


BỘ MƠN MÁY VÀ MA SÁT HỌC


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Hình 4. 7 Màn hình khới động ........................................................................... 123
Hình 4. 8 Màn hình trạng thái cài đặt ................................................................ 123
Hình 4. 9 Màn hình nhập tốc độ......................................................................... 124
Hình 4. 10 Màn hình nhập xung......................................................................... 124
Hình 4. 11 Lệnh kết thúc chương trình .............................................................. 126
Hình 4. 12 Chương trình đang chạy ................................................................... 126
Hình 4. 13 Chương trình kết thúc ...................................................................... 126

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 12


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1 Các loại vật liệu mài ............................................................................ 23
Bảng 1. 2 Kết dính của đá mài ............................................................................. 24
Bảng 1. 3 Độ cứng của đá mài ............................................................................. 24
Bảng 2. 1 Thơng số trục vít.................................................................................. 42
Bảng 2. 2 Thơng số bánh vít ................................................................................ 43
Bảng 2. 3 Thống số cụm bánh răng Z100-Z24 .................................................... 44
Bảng 2. 4 Thông số cụm bánh răng ăn khớp Z64-Z32 ........................................ 45
Bảng 2. 5 Thông số vòng bi ................................................................................. 48
Bảng 2. 6 So sánh 2 loại động cơ ......................................................................... 51

Bảng 2. 7 Thông sô kỹ thuật động cơ bước ......................................................... 53
Bảng 3. 1 So sánh giữa 2 phần mên NC studio và Mach3................................... 64
Bảng 3. 2 Tín hiệu các chân trên ổ cắm ............................................................... 65
Bảng 3. 3 Bảng các thanh ghi............................................................................... 68
Bảng 3. 4 Thông sô kỹ thuật động cơ bước ......................................................... 75
Bảng 3. 5 Công dụng và cách sử dụng các nút bấm trên bộ điều khiển ST-PMC1
............................................................................................................................ 101
Bảng 3. 6 Kết quả đo trên trục A ....................................................................... 106

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 13


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY CÔNG CỤ CNC
1.1 Khái quát về máy công cụ CNC
Lịch sử phát triển máy công cụ CNC

Hình 1. 1 Hình họa gia cơng CNC

CNC (Computer Numeric Controlled) – Thuật ngữ dùng để chỉ sự hoạt động
của máy công cụ dưới sự điều khiển số của máy tính. Ta có thể bắt gặp các loại
máy CNC như: máy tiện, máy phay, máy xung, máy cắt dây tia lửa điện, máy cắt
laser, máy cắt tia nước có hạt mài, máy đột dập và nhiều máy công cụ khác tại các
nhà máy cơ khí chính xác, các xưởng cơ khí, các trường kỹ thuật, viện nghiên cứu;
nhưng đó là câu chuyện của hiện tại.

Máy điều khiển số cổ điển chủ yếu dựa trên cơng trình của một người có tên
là John Parsons. Từ những năm 1940 Parsons đã sáng chế ra phương pháp dùng
phiếu đục lỗ để ghi các dữ liệu về vị trí tọa độ để điều khiển máy công cụ . Máy
được điều khiển để chuyển động theo từng tọa độ, nhờ đó tạo ra được bề mặt cần
thiết của cánh máy bay.
Năm 1948 J. Parson giới thiệu hiểu biết của mình cho khơng lực Hoa Kỳ. Cơ
quan này sau đó đã tài trợ cho một loạt các đề tài nghiên cứu ở phịng thí nghiệm
Servomechanism của trường Đại học kỹ thuật Massachusetts (MIT).
Cơng trình đầu tiên tại MIT là phát triển một mẫu máy phay NC bằng cách
điều khiển chuyển động của đầu dao theo 3 trụ tọa độ. Mẫu máy NC đầu tiên được
triển lãm vào năm 1952. Từ 1953 khả năng của máy NC đã được chứng minh.

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 14


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Một thời gian ngắn sau, các nhà chế tạo máy bắt đầu chế tạo các máy NC để
bán, và các nhà công nghiệp, đặc biệt là các nhà chế tạo máy bay đã dùng máy NC
để chế tạo các chi tiết cần thiết cho họ.
Mỹ tiếp tục cố gắng phát triển NC bằng cách tiếp tục tài trợ cho MIT nghiên
cứu ngơn ngữ lập trình để điều khiển máy NC. Kết qủa của việc này là sự ra đời
của ngôn ngữ APT: Automatically Programmed Tools vào năm 1959. Mục tiêu
của việc nghiên cứu APT là đảm bảo một phương tiện để người lập trình gia cơng
có thể nhập các câu lệnh vào máy NC. Mặc dù APT bị chỉ trích là thứ ngơn ngữ
qúa đồ sộ đối với nhiều máy tính, nó vẫn là cơng cụ chính yếu và vẫn được dùng

rộng rãi trong công nghiệp ngày nay và nhiều ngôn ngữ lập trình mới là dựa trên
APT.
Các máy CNC hiện đại hoạt động bằng cách đọc hàng nghìn bit thơng tin
được lưu trữ trong bộ nhớ máy tính chương trình. Bộ điều khiển cũng giúp nhân
viên lập trình tăng tốc độ sử dụng máy.
Từ các máy công cụ sơ khai với các cơ cấu cơ khí, ngày nay máy CNC hoạt
động dưới sự điều khiển của hệ điều hành được lập trình tinh vi, có thể thực hiện
chức năng chun biệt với các dòng máy phay đứng, phay ngang, máy phay
giường, máy tiện đứng, máy phay, tiện 3 trục rồi 5 trục gia công các bề mặt phức
tạp, máy xung, máy cắt dây EDM, đột dập liên hoàn, cắt khắc laser kim
loại……Hiện nay, các Trung tâm gia công thực hiện nhiều nguyên công liên tiếp
như tiện, phay, khoan, mài, trên một máy chỉ với một lần gá đặt.

Hình 1. 2 Lịch sử phát triển máy CNC

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 15


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Cấu tạo chung
Các máy CNC thơng thường hiện nay gồm có cấu tạo chung như trong hình
vẽ dưới đây.

Hình 1. 3 Cấu tạo chúng của các máy CNC


Các cụm trục chính của máy CNC được đặt theo các trục tọa độ, cho phép
xác định chiều chuyển động của các cơ cấu máy và dụng cụ cắt. Các trục tọa độ cơ
bản là X, Y, Z với chiều dương được xác định theo quy tắc bàn tay phải. Các trục
quay tương ứng với các trục X, Y, Z được ký hiệu bằng các chữ cái A, B, C. Chiều
dương là chiểu quay theo chiều kim đồng hồ nếu nhìn theo chiều dương của các
trục X, Y, Z. Các trục cơ bản này tạo nên hệ tọa độ máy CNC.
-

-

Ưu điểm của máy cơng cụ CNC
Ưu điểm đầu tiên của máy móc vẫn luôn là giảm thiểu về sức người và tăng
năng suất lao động. Từ đó sẽ tiết kiệm chi phí sản xuất và nâng cao năng suất.
Lúc vận hành sẽ đạt được độ chính xác cao về kích thước. Độ chính xác được
được xem gần như tuyệt đối.
Ưu điểm chỉ có trong máy CNC: đó là phương thức làm việc với hệ thống xử
lý thơng tin “điện tử – số hóa”.
Lúc vận hành máy CNC không phụ thuộc quá nhiều vào tay nghề của người
thợ so với gia cơng cơ khí truyền thống.
Nhờ vào các máy CNC có độ ổn định cao nên có hiệu quả kinh tế cao, nhất là
khi gia cơng những sản phẩm có hình dạng phức tạp, kích thước lớn.
Trước kia, việc gia cơng những vật liệu có độ dày cao thì sẽ rất mất thời gian
mà cịn khơng chính xác. Với máy CNC, chỉ cần có bản thiết kế cho vào máy
và ra lệnh cho máy thực hiện.
Các máy ứng dụng kỹ thuật CNC đạt tốc độ dịch chuyển lớn. Trong lĩnh vực
gia cơng chính xác thì máy CNC có năng suất cao và tối ưu thời gian, do mức
tự động hoá nâng cao vượt bậc.
Máy CNC ra đời giống như là một bước ngoặt mới của thời đại cơng nghệ
khoa học phát triển. Chính vì vậy, rất nhiều lĩnh vực đã sử dụng loại máy này,
trong đó đặc biệt nhất là lĩnh vực cơ khí. Người ta có thể sử dụng máy CNC

để gia cơng các loại sản phẩm khác nhau từ gỗ cho đến đá và kim loại.

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 16


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

-

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Ứng dụng của máy công cụ CNC
Trong lĩnh vực sản xuất đồ gỗ, máy CNC được sử dụng để gia công các hoa
văn, chạm khắc các chi tiết một cách nhanh chóng.
Trong các lĩnh vực sản xuất đồ gia dụng và lắp ráp các loại xe, máy CNC còn
được sử dụng để gia công các khuôn đúc, cho thiết kế tinh xảo.
Trong lĩnh vực gia công kết cấu thép, máy cắt CNC được sử dụng để cắt các
bản mã kim loại có hình dáng phức tạp với độ chính xác tuyệt đối. Mỏ cắt
CNC vẫn dùng là cắt ga oxy, cắt plasma và cao cấp hơn là cắt laser.

Hình 1. 4 Máy mài trịn CNC model favorite CNC

Hình 1. 5 Máy mài CNC Sumitomo – SUR-106

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 17



BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

1.2 Tổng quan về công nghệ mài
Lịch sử phát triển công nghệ mài
Việc ứng dụng mài là một nguyên công gia công lần cuối đã xuất hiện trước
đây khoảng 2 triệu năm, khi mà những dụng cụ thời tiền sử được sản xuất bằng
quá trình mài (chipping-abrade). Các hạt mài tự nhiên được sử dụng cho tới những
năm 1980, khi mà các quặng được phát hiện và khai thác để chế tạo Al2O3 và SiC.
Các hạt mài nhân tạo tỏ ra có nhiều ưu điểm vượt trội so với hạt mài tự nhiên vì
có thể khống chế lượng tạp chất trong đó, có thể điều khiển chất lượng của hạt mài
trong q trình sản xuất. Cơng nghiệp sản xuất hạt mài đã điều khiển được các tính
chất như kích thước hạt, độ bền của hạt phù hợp với các ứng dụng mài khác nhau.

Hình 1. 6 Ngun cơng mài

Trong Thế chiến thứ II, việc cung cấp không liên tục kim cương tự nhiên để
làm đá mài đã thúc đẩy các nghiên cứu phát triển vật liệu thay thế chúng. Năm
1955, rất nhiều phát kiến trong việc phát triển vật liệu mài đã đưa đến thành công
chế tạo kim cương nhân tạo.
Rất nhanh sau đó, Nitrit Bor lập phương (CBN-Cubic Bor Nitride) được chế
tạo. Kim cương và CBN nhân tạo được biết đến dưới tên Superabrasive bởi vì
chúng có các tính chất tốt, đáp ứng được về độ cứng, độ bền mòn, độ bền nén và
hệ số dẫn nhiệt …
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung và của ngành
chế tạo máy nói riêng, ngày càng có nhiều loại vật liệu mới ra đời đáp ứng các yêu
cầu ngày càng cao về cơ lí tính và các tính chất đặc biệt khác, tính gia cơng của
các loại vật liệu này rất thấp (khó gia cơng), đồng thời các chi tiết có yêu cầu ngày

càng cao về chất lượng cũng như độ chính xác.

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 18


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Do vậy phạm vi sử dụng của phương pháp mài ngày càng được mở rộng.
Trong ngành chế tạo máy hiện đại, mài chiếm một tỷ lệ rất lớn, máy mài chiếm
khoảng 30% tổng số máy cắt kim loại.
Đặc biệt là trong ngành chế tạo ổ bi, nguyên công mài chiếm khoảng 60%
tồn bộ quy trình cơng nghệ.
Những địi hỏi về độ chính xác và chất lượng gia cơng ngày càng cao thì mài
càng được quan tâmnghiên cứu và sử dụng rộng rãi hơn bất kỳ một dạng gia công
cơ nào khác. Do đó mài ln được nghiên cứu và mở rộng.
Đặc điểm cơng nghệ mài gia cơng chi tiết cơ khí
a) Đặc điểm của quá trình mài

Hình 1. 7 Minh họa nguyên công mài

Mài là một phương pháp gia công cắt gọt kim loại tốc độ cao bằng một số
lượng lớn các lưỡi cắt rất bé của hạt mài. Các hạt mài được giữ chặt trong đá mài
bằng chất kết dính.
Mài có nhiều đặc điểm khác biệt so với các phương pháp gia công cắt gọt
khác:
Đá mài là loại dụng cụ cắt có rất nhiều lưỡi cắt khơng liên tục đồng thời

tham gia cắt, các lưỡi cắt được tạo ra bởi các hạt mài có kích thước rất nhỏ, có hình
dáng rất khác nhau và phân bố lộn xộn trong chất dính kết. Đa số các hạt mài có
nhiều lưỡi cắt, có góc lượn ở đỉnh và có góc cắt khơng thuận lợi cho điều kiện cắt
gọt.
Góc trước thường âm và góc cắt thường lớn hơn 90 , có bán kính ở các lưỡi
cắt.
Tốc độ cắt khi mài rất cao, thường Vđ = 30 - 35 m/s, tốc độ có thể lên tới
100 m/s.
Do góc cắt khơng hợp lý, tốc độ cắt cao nên nhiệt độ ở vùng cắt khi mài rất
lớn (1000 ÷ 15000 C) làm thay đổi cấu trúc tế vi lớp kim loại bề mặt.

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 19


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khi mài, mỗi hạt mài tạo ra một phoi riêng biệt có kích thước rất nhỏ, số
lượng phoi tạo ra trong một đơn vị thời gian rất lớn (hàng nghìn phoi trong một
phút), vì thế có thể coi q trình mài là quá trình cào xước tế vi bề mặt gia cơng.
Hạt mài có độ cứng cao, cắt gọt khơng liên tục nên có thể gia cơng được
những vật liệu rất cứng mà các dụng cụ khác không cắt được như thép tôi, hợp kim
cứng, thép bền nhiệt nhưng lại không gia công được những vật liệu rất mềm.
Lực cắt khi mài thường khơng lớn (trung bình vào khoảng 300N - 400N) vì
tiết diện của phoi hạt mài rất bé. Thường Py = (1,5÷ 3) Pz, lực Px bé hơn lực Pz
nhiều.
Tuy nhiên công suất tiêu hao khi mài rất lớn vì tốc độ cắt khi mài rất cao.

Trong quá trình cắt, đá mài có khả năng tự mài sắc:
Dưới tác dụng của tải trọng cơ, nhiệt các hạt mài đã mòn bật ra khỏi bề mặt
đá tạo điều kiện cho những hạt mài mới tham gia vào quá trình cắt, ngoài ra một
số hạt mài vỡ tạo thành những lưỡi cắt.
Do hiện tượng tự mài sắc cũng như không thể chủ động thay đổi được hình
dáng và vị trí của hạt mài trong đá mài cho nên việc nghiên cứu và điều khiển q
trình mài gặp nhiều khó khăn, các quy luật của q trình mài chưa được nghiên
cứu tồn diện.
b) Đá mài, thành phần cấu tạo

Hình 1. 8 Các loại đá mài thường dùng

Đá mài là một dụng cụ cắt đặc biệt vì có vơ số lưỡi cắt và các dụng cụ cắt
khơng hồn tồn giống nhau về kích thước và hình dáng.
Đá mài được tạo thành từ các hạt mài và chất dính kết. Hạt mài là thành phần
chính của đá mài, mỗi hạt mài có nhiệm vụ như một lưỡi cắt nên nó phải có yêu

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 20


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

cầu như các loại vật liệu làm lưỡi cắt. Hạt mài được chế tạo từ các loại vật liệu như
kim cương, cacbit Silic (SiC), Oxit nhơm (Al2O3), cacbit bo (B4C).

Hình 1. 9 Hạt mài


Hạt mài được sản xuất theo các kích cỡ hạt khác nhau (từ 5micromet đến
3200micromet) để chế tạo các loại đá khác nhau.
Kích thước hạt phụ thuộc vào kích thước rây để sàng và phân loại độ lớn của
hạt.
Chất kết dính dùng để liên kết các hạt mài và tạo nên hình dáng của đá mài.
Chất dính kết quyết định độ cứng và độ bền của đá mài.
Chất dính kết thường dùng gồm chất kết dính vơ cơ như keramit, chất kết
dính hữu cơ như bakelit, caosu...
Độ cứng hoặc độ mềm của đá mài không phụ thuộc vào vật liệu chế tạo hạt
mài mà là khả năng tách rời của các hạt mài khi có lực tác dụng của lực cắt để tạo
nên trên bề mặt của đá một lớp hạt mài mới.
Đá cứng là loại đá mà các hạt mài khó tách khỏi đá mài. Loại này dùng để
gia cơng các loại vật liệu mềm vì vật liệu mềm khơng địi hỏi cao về độ sắc của
lưỡi cắt.
Đá mềm là loại đá dễ tách các hạt mài ra khỏi đá mài và tạo nên bề mặt của
đá các hạt mài mới và các lưỡi cắt mới nên lưỡi cắt sắc bén hơn, thường dùng để
gia công các vật liệu cứng.
Một đặc trưng nữa của đá mài mà các loại dụng cụ cắt khác khơng có đó là
độ xốp.
Độ xốp của đá mài là tỷ lệ phần trăm phần rỗng trong một đơn vị thể tích
của đá mài. Đá mài có độ hạt lớn thì độ xốp càng lớn và ngược lại.
Hình dáng của đá mài rất đa dạng, tuỳ theo mục đích sử dụng và tuỳ theo
loại máy mà đá mài sản suất theo hình dáng và tính chất khác nhau.
Trong mỗi loại hình dáng của đá cũng có nhiều loại đá mài với tính chất khác
nhau như độ hạt, độ cứng, độ xốp và độ lớn về kích thước.

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 21



BỘ MƠN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Kích cỡ hạt mài được phân loại dựa vào kích thước lỗ rây. Việc chọn lựa cỡ
hạt đá mài căn cứ vào độ chính xác, độ nhẵn bề mặt sản phẩm cần gia cơng cũng
như tính chất vật liệu, diện tích tiếp xúc bề mặt.
Nếu như diện tích của đá mài kim loại và chi tiết gia cơng lớn thì đá mài sẽ
phải là hạt lớn.
Cách đọc một số ký hiệu và thơng số trên đá mài:

Hình 1. 10 Ký hiệu trên đá mài

Vật liệu hạt mài
Vật liệu dùng làm hạt mài có ở thiên nhiên và nhân tạo.
Ký
hiệu

Vật liệu mài

Độ
cứng
Knoop

Độ bền
nhiệt
đen


Những lĩnh vực ứng dụng

N
/mm
A

C

CBN

Coridon
thường
(Al2O3)

Thép không hợp kim, thép không tôi
cứng, thép đúc gang dẻo

18000
2000 C

Coridon tinh
khiết (Al2O3) 21000

Thép hợp kim cao và thép hợp kim
thấp, thép tôi cứng, thép thấm than,
thép dụng cụ, titan

Silicium cacbit
(SiC)
24800


1370 C

Vật liệu cứng hợp kim cứng, gang,
thép gió, gốm, thủy tinh, vật liệu
mềm đồng nhôm, chất dẻo

Bor nitrit (BN) 60000

1200

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Thép gio, thép cán nóng và thép cán
nguội

Trang 22


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC
D

Kim cương (C)
70000

800

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hợp kim cứng, gang, thủy tinh,
gốm, đá, kim loại không chứa sắt,

không dành cho thép

Bảng 1. 1 Các loại vật liệu mài

Các loại hạt
Hạt nhọn phù hợp với vật liệu tạo phoi dài. Hạt dạng khối chống mài mòn ở
vật liệu giòn. Hạt tinh thể đơn (một hạt tinh thể) có độ bền hạt cao, nó phù hợp để
mài thủy tinh và gốm. Hạt đa tinh thể lúc mài kết thành nhiều hạt cắt nhỏ từ hạt
qua sự tách vi tế (mikro) trước khi vỡ hoàn toàn. Các hạt do đó được dùng tốt hơn
khi mài kim loại cứng.

Hình 1. 11 Các loại hạt mài

Chất kết dính
Việc liên kết các hạt mài để tạo hình dáng và kích thước của đá mài là nhờ
chất kết dính
Đĩa mài kết dính bằng gốm có những buổng bọng và có thể dễ sửa liếc đá.
Kết dính bằng nhựa tổng hợp giữ các hạt chặt hơn, do đó gây ra lực mài cao
hơn.Tuy nhiên những hạt nhọn nằm tự do giúp mài mát hơn (ít nhiệt hơn)
Dấu hiệu
V

BBF

M
G

Lĩnh vực ứng dụng
Mài phá và mài tinh thép với
corundum (bột mài gốc oxit nhôm) và

silic cacbua
Kết dính với nhựa tổng Mài thơ và mài cắt đứt, mài áp lực cao
hợp có chất gia cường
với corundum aricon, mài định hình
với kim cương và bor nitrua
Kết dính bằng kim loại Mài định hình và mài dụng cụ với kim
cương hay bor nitrua ( mì ướt)
Kết dính bằng mạ điện Mài lỗ trong kim loại cứng, thép gió,
mài tay
Loại kết dính
Kết dính bằng gốm

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 23


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC
RF

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Kết dính bằng cao su Đĩa mài cắt, đĩa mài dẫn
với sợi gia cường
Bảng 1. 2 Kết dính của đá mài

Độ cứng của đá mài
Trong thời gian làm việc, hạt mài bị cùn đi, lực tác dụng vào hạt mài tăng
lên, đến mức nào đó có thể làm cho hạt mài tróc ra khỏi bề mặt đá mài.
Độ cứng của đá mài là khả năng chống lại sự tróc của hạt mài, trong thời

gian làm việc. Đá mài gọi là mềm khi hạt mài dễ tróc ra và đá mài cứng khi hạt
mài khó tróc hơn.
Đá mài có chất kết dính Keramic và Bakelit được chế tạo với tất cả các cấp
độ cứng. Đá mài có chất dính kết Vunkahit chỉ chế tạo với một số độ cứng nhất
định
Khi mài vật liệu càng cứng, hạt mài mòn càng nhanh cần chọn đá mài mềm,
(để hạt mài dễ tróc ra tạo khả năng tự mài sắc một phần) và ngược lại vật liệu gia
cơng càng mềm, cần chọn đá mài có độ cứng cao hơn, khi mài vật liệu dẻo (nhơm,
đồng...) ngồi hiện tượng mòn các hạt mài, mặt đá mài còn bị lì đi (do phơi bịt kín
các khe hở giữa các hạt) do vậy cần chọn đá mềm. Mặt tiếp xúc giữa đá mài và các
chi tiết gia công càng lớn, hạt mài mòn càng nhanh cần chọn đá mài càng mềm.
Cấu trúc của đá mài:
Tỉ lệ về số lượng của hạt mài, chất dính kết và khoảng trống trong một đơn
vị thể tích của đá mài là đặc trưng của cấu trúc đá mài. Trong một đơn vị thể tích
đá mài, hạt mài càng lớn, cấu trúc của đá càng chặt.
Cấp độ cứng
A, B, C, D, E, F, G

Khu vực ứng dụng
Mài sâu và mài cạnh các
vật liệu cứng
H, I, J, L, M, N, O
Trung bình mềm
Mài kim loại thông
thường
P, Q, R, s, T, U, V, W, X, Cứng, rất cứng, cực cứng Mài trịn ngồi, vật liệu
Y, Z
mềm
Ký hiệu
Cực mềm, rất mềm


Bảng 1. 3 Độ cứng của đá mài

Đá có cấu trúc xốp, khoảng hở giữa các hạt mài lớn mặt đá mài khó bị lì (mạt
mài khó bị kẹt vào khoảng hở giữa các hạt mài). Mặt khác khi đá quay với tốc độ
cao dễ tạo nên dịng khí lưu thơng giữa các khe hở đó, cũng như dung dịch làm
nguội cũng dễ thẩm thấu qua các khe hở của hạt mài để làm nguội trực tiếp bề mặt
gia công ở vùng mài . Tuy vậy đá mài có cấu trúc xốp cũng có nhiều nhựơc điểm
là sức bền kém, không giữ được lâu profile của mặt đá.
Việc chọn cấu trúc của đá mài theo cách sau: trong mài tĩnh và mài định
hình, chọn đá có cấu trúc chặt, bởi vì cần bảo đảm prơfin mặt đá mài. Đá mài có
cấu trúc chặt trung bình dùng để mài thép đã tôi, mài sắc dụng cụ cắt và mài phẳng,

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 24


BỘ MÔN MÁY VÀ MA SÁT HỌC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

mài trịn ngồi bằng mặt trịn của đá. Cấu trúc xốp dùng khi mài kim loại mềm và
dẻtrụco, khi mài phẳng mặt đầu của đá.
c) Khả năng công nghệ của mài
Mài có thể gia cơng đuợc hầu hết các dạng bề mặt: Mặt trụ ngoài, mặt trụ
trong, mặt phẳng, mặt định hình v.v.. Ngồi ra mài cịn có khả năng gia cơng được
những chi tiết khó định vị và kẹp chặt như: Xéc măng, viên bi v.v... Mài có khả
năng đạt độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt cao: Khi mài tinh có thể đạt cấp
chính xác 5 - 6, nhám bề mặt Ra = 0,1 - 0,2 m.

Mài có khả năng gia cơng được hầu hết các loại vật liệu nhất là các loại vật
liệu mới có cơ lý tính cao (độ bền, độ cứng, độ chịu nhiệt, chịu mài mịn). Lĩnh
vực ứng dụng khác mà khơng có phương pháp nào cạnh tranh được với mài là
trong gia cơng tạo hình các loại vật liệu đặc biệt cứng hoặc đặc biệt giòn. Trong
sản xuất các chi tiết thép tơi như dụng cụ cắt, ổ lăn…Mài có thể gia công khá dễ
dàng trong khi các phương pháp gia công truyền thống khác gặp khó khăn. Vì vậy
mài ngày càng được quan tâm nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi.
Xu hướng phát triển của công nghệ mài gia công chi tiết chính
xác
Với đà phát triển của khoa học kỹ thuật, nhu cầu về các loại máy, thiết bị và
phụ kiện có độ chính xác, độ bền cao ngày càng lớn.
Do vậy tỷ trọng các sản phẩm cơ khí cần gia cơng tinh khơng ngừng tăng
lên.
Chính vì vậy các máy mài truyền thống không thể đáp ứng kịp thời nhu cầu
và chất lượng các sản phẩm trong gia công các chi tiết cơ khí.
Việc phát triển và ứng dụng các loại máy mài điều khiển theo trương trình
số (Grinding Computer Numerical Control Machine) cho phép mở rộng đáng kể
khả năng công nghệ và lĩnh vực sử dụng máy mài trong gia công để chế tạo các
loại sản phẩm cố độ phức tạp và chính xác cao.
Để có thể ứng dụng hiệu quả công nghệ mài và các loại máy mài vào các
q trình gia cơng, làm chủ các thơng số cơng nghệ, tiến tới tối ưu hóa q trình
chế tạo sản phẩm, các kỹ thuật viên và thợ mài không những phải nắm vững các
nguyên lý cơ bản của phương pháp, nguyên tắc điều khiển, điều chỉnh thiết bị, mà
còn phải có khả năng tự bảo hành sửa chữa các hỏng hóc có thể xảy ra khi làm
việc.
Tóm lại, việc ứng dụng điều khiển số vào các máy cơng cụ nói chung và máy
mài nói riêng là một yếu tố cần thiết có tầm quan trọng, quyết định tới q trình
sản xuất.
Nó có thể tiết kiệm thời gian trong q trình sản xuất, gia cơng, đem lại lợi
nhuận và nó có những tính năng mà máy cơng cụ thường chưa đạt được.

Tuy nhiên, khi áp dụng điều khiển số vào quá trình sản xuất các yêu đặt ra
là:

GVHD: TS. Lê Đức Bảo

Trang 25