Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.52 MB, 106 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<small>1.4.2 Cấu tạo chung máy CNC 21.4.2.1 Hệ toa độ may. 231.4.3 Vai trị, ứng đụnglợi ích của máy CNC mini 35</small>
1.4.3.1 Vai trò của máy CNC mini trong sản xuất công nghiệp, 25 1.4.3.2 Ung dụng máy CNC trong sản xuất công nghiệp. 26
<small>1.5 Phân logi các loại máy phay CNC mini</small>
<small>1.5.1. Máy phay CNC 3 trục mini 27</small>
<small>1.5.2. Máy phay CNC 4 trục mini 28</small>
1.6, Kết luận chương
CHUONG 2: TÍNH TỐN THIẾT KE HỆ THONG CƠ KHÍ MAY
<small>HAY CNC 4 TRRỤC... s««eeeosoonehooonsriteoletooosmteotseseosonrooneeeoeoosZŸ'</small>
<small>2.1 Phân tích, hua chọn máy phay CNC 4 trục</small>
<small>3.1.1 Các phương án lựa máy phay CNC 4 true 292.1.2. Lựa chon phương án thiết kế. 31</small>
2.2 Tinh tốn thiết kế các bộ phận món
<small>2.2.1 Quy trình tính tốn máy phay CNC 33</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">3.2.4 Thiết kế cụm trục Y. 5 4.25 Thiết kể cụm trục xoay (re A), °
<small>3.26 Kế cầu khung đỡ máy ø4.2.7 Mo hình máy CNC hồn thiện 6t</small>
3.3 Kiễm nghiệm tính tốn bộ phận k
<small>3.3.1. Phân tích lựa chọn chỉ td</small>
<small>3.3.2 Tính tốn kiểm nghiệm chỉ tiết 65</small>
4.4 Tim tắt kết quả chương 3
CHƯƠNG 4: PHAN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THONG DIEU KHIỂI MAY PHAY CNC 4 TRỤC.
4.1 Tổng quan về hệ thing điều khiển máy CNC mis 42 Tổng quan về các phần mềm điều khiển máy CNC..
42.1 Phin mém NC Studio. 1
<small>42.2 GiGi thigu phần mằm MACH 3 n42.2.1. Trang Program Run 1422.2 Trang MDI AIc2 (Manusl Data pp) 16422.3. Trang Offets AIS). n42.2.4, Trang Setting (Al6) 8</small>
4.3 Phân tích lựa chon hệ thống điều khién máy CNC 4 trục.
4.3.1 Mach điều khiển trùng tâm Mach 3 CNC. 81
<small>4.3.2 Driver điều khiển động co 834.33 Biển tin và trục chính 864.4.3 Các linh kiện khác. 88</small>
4.4.4 Thiết kế hệ thống điều khiến máy CNC 89
<small>4.4.5 Xây dung nguyên lý hoạt động của mạch. 9244.6 Lựa chon danh sach thiết bị cho hệ thống điều kién may CNC. 9</small>
44 KÁ luận chương 4
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8"><small>CHƯƠNG</small> AP RAP, THU NGHIỆM MAY PHAY CNC 4 TRỤC,
<small>5.1 Lip rip các chỉ iếtvà gia công thử nghiệm...</small>
<small>5.1: Lip ráp, hiệu chỉnh máy phay CNC 9</small>
<small>$.1.2 Gia công thie nghiệm 1005.1.3 Kés luận chương 5. 102</small>
KET LUAN VA DE XUAT. 103
<small>TÀI LIEU THAM KHẢO... seo 103,</small>
DANH MỤC BẰNG
<small>Bảng 1. 1 Bảng so sánh máy phay CNC 3 trục mini và 4 trục mini 28</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9"><small>Bảng 2.1 Thông số ky thuật dự kiến của máy phay CNC 2Bảng 2, 2 Kết qua tinh toán các bộ phận máy pháy CNC 4 trục mini 48</small> Bang 3.5 Bảng thông số đầu vào cụm trục Y o Bảng 3.6 Bảng thông kế chit cum trục Y ol Bảng 3.7 Bang thống kế chi it cụm trục A 63
<small>Bảng 3. 8 Bảng lực ác dụng, thông số vậtliệu của tim X1,Z1 %6</small>
Bang 4, L Sơ đồ chân tín hiệu của cơng tín hiệu LPT 90
<small>Bảng 4. 2 Bảng các thanh ghi địa chỉ công LPT 91Bang 4 9</small>
<small>Bảng 5. 1 Các thông sé cơ bản của máy phay CNC 3 trục 100Bảng 5, 2 Bảng đánh giá kích thước dat được sau gia công trên 2 mấy CNC VMC8SO(Mẫu 1) và máy CNC chế t lơiBảng 5. 4 Bảng đánh giá kích thước đạt được sau gia công 102</small>
DANH MỤC HINH VE VÀ DO THỊ
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">1 M6 inh điều khiến DNC
<small>2.Mé hình đikhiển sản xuất tổ hợp CIM.</small>
<small>3 Cơ sở của các máy CNC</small>
<small>4 Trục của may công cụ CNC trong hệ tọa độ Để các5 Sơ dé cấu trúc các khối của hệ CNC.</small>
6 Lưu đồ <small>du khiển hệ CNC</small>
<small>7 Các bước của khâu chuẫn bị chương trình bằng tay</small>
3 Lan đồ lập tình bằng máy 9 Cấu trúc của hệ CNC
<small>10 Cấu tạo chung của các máy CNC.</small>
11 Quy tắc bàn tay phải
<small>12 Hệ tọa độ máy CNC cùng các trục phụ15 Gia công cắt gọt trên máy CNC</small>
14 Gia công cắt gọt tiên máy CNC
<small>1 Máy CNC 4 trục với phương ấn trục A xoay trên trục Z2 Phương án trục xoay A quay quanh trục y và thuộc mặt Oxy</small>
3 Mơ hình thiết kế máy phay CNC 4 trực mis
<small>4 Sơ đồ kết cầu động học máy CNC 4 trục.</small>
<small>5 Các bộ phân cơ bản máy phay CNC 4 trục mini6 Quy tình tính tốn máy phay CNC 4 trục mini` Trình tr tinh tốn chọn vit me</small>
<small>8 Sơ đồ tinh toán chọn ổ bỉ</small>
9 §ơ đồ lắp 6b
<small>10 Tình tự tính chọn ray dẫn hướng</small>
11 Sơ đỗ lự tác dụng lên ray dẫn hướng trục Y,
<small>12 Ray dẫn hướng tròn cho trục Y</small>
13 Sơ đồ lực tác dụng lên ra dẫn hướng trục X.
<small>14 Ray dẫn hướng vuông cho trục X15 Sơ đồ lự tác dung lên trực Z16 Bàn máy phay CNC.</small>
<small>4648</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11"><small>Hinh 2. 17 Cụm trục thứ 4 máy phay CNC</small>
<small>7 Kết cầu khung máy CNC 4 trục8 Mô hình máy phay CNC 4 trục</small>
<small>9 Chỉ tếtiém nghiệm Tắm đỡ X1 (bên trái) tắm Z1 (bên phải)10 Sơ đồ kiểm nghiệm kết efu trong SolidWorks</small>
11 Sơ đồ đặt lục tắm XI (bên trái, tắm Z1 (bn phải)
<small>Hình 3. 12 Kết quả kiểm nghiệm bén chi tt tắm XIHình 3. 13 Kết quả kiểm nghiệm bền chỉ tiết t</small>
<small>Hình 4.1 Chức năng của từng khối</small>
Hình 4, 2 Sơ đồ ch tết khối điều khiển
Hình 4, 3 Sơ đồ chỉ tết khối xử lý tin hiệu và điều khiển
<small>Hình 4. 4 Sơ đồ chỉ tiết khối cơ cấu chấp hành.</small>
Hình 4, 5 Sơ đồ hệ thống digu khiển máy phay CNC 4 trục
<small>Hình 4. 6 Giao diện phần mềm NeStudio.</small>
Hình 4.7 Giao điện chính của phn mém Mach
<small>Hình4. Vịtợa độ của các trục khi máy chạy</small>
Hình 4. 9 Phin điều khiển chương. Hình 4. 10 Giao diện phần MDI
<small>Hình 4.11 Giao diện phần Offsets</small>
4.12 Giao diện phin Setúng
Hình 4. I3 Hộp thoại cho phép thếtlập ứng các chân điều khiến LPT.
<small>Hình 4, l# Hộp thoại Pick Wizards</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12"><small>Hinh 4. 15 Giao điện chương trình Cut a circular pocket 81</small>
<small>Hình 4, 16 Mach điều khiển Mach3 CNC. siHình 4, 17 Động cơ step S7 83Hình 4, 18. Mach driver TB6560 44Hình 4. 19 Mach driver MASG0H1 85</small>
Hình 4, 20 So đỗ biển tin gián ếp 87 Hình 4.21 Biển ti thực tẾ rên thi trường 87 Hình 4. 22 Thơng số kỹ thuật của Spindle 87
<small>Hình 4. 23 Cơng LPT 25 chân và bố chí các chân. soHình 4. 24 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển máy CNC 4 trục %</small>
Hình 4. 25 Sơ đồ đầu nối động cơ trụ X, Y, Z, A. 9
<small>Hình 4. 26 Sơ đổ đẫu nói động cơ trục chính và EMG. 93</small>
<small>Hình 5.1 Sơ đồ hip tấp máy phay CNC 4 trục mini 98</small>
Hình 5, 2 Máy phay CNC sau khi lắp rip hồn thiện 99
<small>Hình 5.3 Sản phẩm gia cơng trên máy phay CNC 3 trục 101Hình 5,4 Thiết kể chi tiết 3D và các kich thước gia công và kiểm tra lơiHình 5.5 Sản phẩm gia cơng trên máy phay CNC 4 trục 102</small>
LỜI MỠ DAU 1. Lý do chọn đề tài
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">Tình hình ngồi nước: máy CNC là một sin phẩm công nghiệp kết hợp nhiễu công nghệ tiên tiến khác nhau. Do đồ, để sin xuất ra máy CNC cần vốn đầu tr lớn, kinh
<small>nghiệm sản xuất âu năm, tức là cần một nền sản xuất vững chắc hỗ trợ. Việc sản xuấtmáy CNC công nghiệp hiện ti tip trung & các nước phát triển như Đức, Nhật. Mỹ,và đo các tập đoàn sản xuất lớn có tính truyền thống như: Okuma, Dekel Maho, Doosan,</small>
Mitsubishi... với nhiều chủng loại, kết cầu, mẫu mã và kiểu đáng khác nhau.
<small>Tinh hình trong nước: tương li của ngành sin xuất máy cơng cụ vẫn cịn nhiều khó</small>
<small>khăn, hạn</small>
<small>nghiệp, khó có khả năng cạnh tranh với sin phẩm nhập ngoại. Để thay đổi thực trangchế, nên v</small> sin xuất máy CNC chưa đáp ứng được nhu cầu <small>in côngnày, cần một sự đầu từ lớn và quan tâm của các cắp các ngành, cùng chiến lược pháttriển lâu dai. Tuy nhiên ngày nay, một thé hệ máy CNC cỡ nhỏ - table machine dangđược quan tâm và đưa vào sử dụng trong các lĩnh vực gia công điêu khắc và chế tác my</small>
thuật Phạm vi kết cầu và điều khiến của dịng máy này có thể phù hợp với trinh độ phát
<small>triển của Việt Nam,</small>
“Trong ngành công nghiệp gia công điêu khắc và chế tác mỹ thuật: yêu cầu vẻ các.
<small>tir các vật liệu khác nhau như gỗ, nhựa,</small>
sản phẩm với mẫu mã đa dang được chế
vàng bạc, đã quý...ngày càng gia ting, di kèm với yêu cầu về độ tinh xảo và chính xác,
<small>dẫn đến chỉ phí cao cho thao tác bằng tay của người thợ thực hiện. Máy CNC mini cókích thước nhỏ gọn, cùng cơng nghệ điều khiển số hồn tồn có thể đáp ứng được những</small>
yêu cầu này, giim bớt ch phí trong chế tác các sin phẩm thủ cơng. Do đó, vige sin xuất
<small>sác máy CNC mini phù hợp với trình độ phát triển của nén công nghiệp và thỏa mãn</small>
hú cầu của thị rường là cin thiết. Các máy CNC 4 trục dang hiện hành rên thị trường là đủ để đấp ứng sin xuất, nên quyết định chọn đối tượng nghiên cứu là máy CNC mini
<small>4 trục điều khiển. Các sản phim thủ cơng của máy CNC 4 true để bàn có thể thấy nhưtrong hình ảnh bên dưới</small>
May CNC thường bao gồm nhiễu ch tết và cụm chỉ it, nên việc sản xuất máy được tối ta hỏa bằng cách sử dụng phương pháp thiết kể sin phẩm theo nguyên tắc module hóa: tiêu chuẫn hóa các chỉ it và cụm chỉ it có chức năng phúc tp. Thiết kế theo nguyên tắc module hóa giúp cải thiện vỀ mặt kinh <small>thoi gian và chỉ phí dành cho</small>
cũng như việc sản xuất máy mới được đa dạng, nhanh chống và hiệu quả hơn,
<small>khả năng thay thé khi sửa chữa cao.</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">‘San phẩm máy CNC sau khi thiết ké cin đáp ứng nhanh được nhu cả <small>của thị trường,cdự đoán trước phản hồi của khách hàng để cải tiến và nâng cắp cho dong sản phẩm tiếptheo, nên việc trả nghiệm trên môi trường số là cần thiếc. Việc cho khách hàng tiếp cận</small>
với sản phẩm trên môi trường do sẽ giúp nhà thiết kế cải ễn, thay đổi mẫu mã, tính
<small>năng của sản phẩm ngay trong khi thiết kế hoặc sản xuất. Để tết kiệm thờ gia cải tiềndong máy mới, cần tận dụng những dữ liệu thiết ké cũ, bao gdm những tài liệu, bản vềcũng như thông tin về từng bộ phận, module của máy, thông số kỹ thuật. Với để tài thiết</small>
kế máy phay gỗ CNC 4 trục để bàn nhằm phục vụ sin xuất các chỉ tết mỹ nghệ phúc tạp, tỉnh xảo, phục chế các mẫu điều khắc. Dựa vào những ình hình và thực trang tren,
<small>tác giả quyẾt định lựa chọn và thực hiện đề tài “Nghiên cứu, tính tốn thiết kể và chế40 máy phay CNC 4 trục ứng dung trong gia công phi kim loại " để làm luận văn caohọc</small>
<small>3. Tình hình,mục đích nghiên cứu của luận văn</small>
<small>2.1. Tình hình nghiên cứ</small>
- Đầu tiên, tác giả đang cơng tác trong lĩnh vực cơ khí cụ thể thể là đang giáng dạy nghề Kỹ thuật cơ khí 616 tại trường Cao đẳng nghề Ninh Thuận
<small>~ Thứ hai, với điều kiện thuận lợi như trang thiết bị tại xưởng trường, nhiều giáo viênđã thíthạc sỹ trong lĩnh vực Cơ khí,CN 6 tô, điện, điện tứ... sẽ hỗ trợ hiệu</small>
<small>ết bị</small>
au trong việc gia công, chế ạo các chỉtiết để lắp ip th
<small>2.2. Mục dich nghiên cứu</small>
<small>ệ chế tạo máy CNC</small>
<small>~ Chế tạo các máy phay CNC 4 mini trục để phục vụ cơng tác giảng day.</small>
<small>= Tìm hiểu về cơng nại</small>
~ Chi tạo máy phay CNC 4 trục min có giá thành phi hợp, phục vụ sản xuất thực
<small>ở địa phương như : máy gia công khắc gỗ, nhựa, mica</small>
.3. Đối tượng nghiên cứu
<small>~ Đối tượng nghiên cứu là máy phay CNC 4 trục mini</small>
<small>~ Các mấy công cụ như may phay cơ, máy</small>
<small>4. Phạm vi nghiên cứu.</small>
<small>= Tính tốn, thiết- Thị</small>
<small>cơ, máy phay CNC.</small>
<small>chế tạo mồ hình máy phay CNC 4 trực mini</small>
i, lựa chọn thếtbịcho hệ thôn điều khiển cho máy phay CNC
<small>~ Lập trình gia cơng, vận hành máy phay CNC 4 trục mit</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15"><small>5. Phương pháp nghiên cứu.</small>
<small>- Nghiên th itốnứu, tìm hiểu lý thuyết tíác bộ phận ( bộ dẫn động, bộ dẫn</small>
<small>hướng...) của các hãng như TBI, Hiwin, KingMotor.</small>
-_ Thiết kế, <small>tạo may phay CNC 4 trục mini phù hợp với nơi làm vi</small>
<small>+ Nghiên cứu các thết bị, module điện di khiển của máy phay CNC</small>
6. Tém tắt nội dung thực hiện và đồng góp mới của tác giả
<small>Nội dung nghiên cứu:</small>
~_ Tổng quan về máy phay CNC và hệ thông điều khiển
<small>Tin tồn thiết kế hệ thống cơ Khí máy phay CNC 4 trực mini</small>
<small>~ Ung dung phần mềm SolidWorks trong thiết kế và kiểm nghiệm tinh toán máy,phay CNC 4 trục mini</small>
<small>= Thiết kế hệ thông điều khiển máy phay CNC 4 trục mini</small>
<small>"Những đồng góp mới:</small>
<small>= Tinh ốn thiết kế, chế tạo máy phay CNC 4 trục mini phục vụ cho giảng dạytại trường như gia công chỉ tiết ư tơ, điêu khắc.</small>
= Chỗ tạo các mấy phay CNC 4 trục mini có gid thành hợp lý để phục vụ sản xuất
<small>tại địa phương</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">CHUONG 1: TONG QUAN VE MAY CNC VA HỆ THONG DIEU KHIỂN
<small>1.1 Khái quát về các máy công cụ CNC</small>
LLL Sơ lược về máy CNC và quá tình phát triễn
Điều khiển số NC (Numerical Control) ra đời với mục dich điều khiển các quả trình
<small>cơng nghệ gia cơng cắt got trên các máy công cụ. VE thực chất, đây là một quá trình tự</small>
động điều khiển các hot động của máy (như các máy cất kim loại, robot, băng tải vận
<small>cchuyén phôi liệu hoặc chỉ tiết gia công, các kho quản lý phôi va sản phim...) trên cơ sở</small>
các dữ liệu được cung cấp là ở dang mã số nhị nguyên bao gồm các chữ sổ, số thập
<small>phân, các chữ cái và một số ky tự đặc biệt tạo nên một chương trình làm việc của thibị hay hệ thống.</small>
<small>= SS —</small>
<small>ex] [ex] [| í</small>
Hình 1. 1 Mơ hình điều khiển DNC
vực sin xuất tự động trong chế igo cơ khí đã phát iển và đạt đến
<small>Hiện nay,</small>
<small>trình độ rit cao như các phân xưởng tự động sản xuất Linh hoạt và tổ hợp CIM(Computer</small>
Integrated Manufacturing) với việc trang bị thêm các Robot cắp phôi liệu và vận chuyển, các hệ thống đo lường và quản lý chất lượng tiên tiến, các kiểu nhà kho hiện đại được.
<small>.đưa vào áp dụng đã mang lại hiệu quả kinh tế rit đáng</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17"><small>112 Cơ số của máy CNC</small>
<small>Các trực của mấy CNC được trang bi đụng cụ đo v ti để xác định toa độ các binmáy và của dung cụ eit, Khi bin máy đi chuyên hi các dụng cụ đo lường phát ra tín</small>
hiệu điện, hệ điều khiến CNC xử lý tín hiệu đệ này và xác định vĩ tí chính xác cũ»
<small>bản may trong hệ trực tọa độ</small>
<small>Hình 1.3 Cơ sở của các máy CNC</small>
Theo tiêu chuẩn ISO, các chuyển động cắt got khi gia công chỉ tiết trên máy CNC
‘ba chuyển động tịnh tiễn theo các trục và ba chuyển động quay theo các trục tương ứng. tới 6 rye gồm tinh tiến theo X, Y,Z, về các trong một hệ trục tọa đồ Descarte theo nguyễn tắc bản tay phải, Trong đó có
<small>Một máy cơng cụ CNC có thể điều khi</small>
<small>trục A, B, C quay quanh các trục Z, Y, Z. Mot điểm trong không gian hệ tọa độ Desearte</small>
.được xác định tọa độ qua hình chiều của nó lên ba trục X, Y, Z.
Tình 1.4 Trực của máy cơng cụ CNC trong hệ 190 độ Để các
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">1.1.3 Đặc điền và phân loại máy CNC
<small>XMột cách tổng qt các may cơng cụ CNC có thể được phân loại theo các đặc điểm</small>
<small>-_ ‘Truyén động Thủy lực, khí nén và điện= Phương pháp điều khiển : Tọa độ hay quỹ đạo</small>
= Hệ thống định vị: Dinh vị kich thước tuyệt đối và định vi nối iếp
<small>= Các vòng lấp điều khiển: vịng hổ, vịng ki, vịng nữa kín</small>
<small>Theo chức năng thi các máy công cụ CNC cũng như các máy công cụ vạn năng,</small>
<small>~ Sb trục tọa độ : 3 trục, 4 trục,có thể được chia thành các nhóm sau:</small>
<small>= Nhóm máy tiện đại dicho các máy tiện trong, tiện ngồi trên một phơi dang‘quay, cũng như cắt ren trong và ren ngồi</small>
<small>~ _ Nhóm máy khoan, doa để khoan, doa các phổi.</small>
<small>~_ Nhôm máy phay đễ phay những chi tết có cu tạo ình học đa dạng tạ ra các</small>
mặt và các góc đa dạng và cũng có thé khoan, phay vả doa, Thay đổi ngun cơng. bằng các thay dụng cụ cắt, có nghĩa là chỉ cin một lần gá kẹp
<small>~ _ Nhóm may mai để gia cơng tỉnh. Nhóm này bao gồm các máy mài trụ, mài lỗ,mài phẳng, mài răng, mãi rãnh then, mài dụng cụ.</small>
<small>= Nhóm trung tâm. lên, doa.Khoan, phay,1.2 Nguyên lý vận hành của máy công cụ điều khiển số</small>
1.3.1 Chương trình gia cơng một chỉ tết
<small>Chương trình gia cơng chỉ tiết gồm có các chương trình điều khiển số và dữ liệu.</small>
“Chương trình điều khiển được soạn thio bằng ngơn ngữ lập trinh và lưu gi trong vật
<small>mang tn (bang từ, fa từ hoặc đĩa Compact CD) sau đó được nạp vio hệ điều khiển số</small>
<q cửa ngp tương thích, Dã liệu gồm các giá tị hi <small>chỉnh biên dang, các đ liệu</small>
chỉnh máy, các số liệu về dụng cụ cắt.. được nạp vào từ bằng điều khiển. 1.2.2 Khối đều khiến
Cire năng của khối diều kiến là thực hiện chương trình gia cơng chỉ tiết trên cơ sở dữ liệu sẵn có và tín hiệu từ bên ngồi. Nhận các giá trị vị trí của các trục từ sensor đo.
<small>vị trí encoder, và tốc độ của các trục,</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">Thực hiện các chương trình điều kién các cơ cầu chấp hảnh, động cơ của trục chính, động cơ của các trục truyền động riêng lẻ 48 phối hợp tạo nên biên dang và điều khién tốc độ các trục,
1.3.2 Khối điều khién
<small>Điều khign toàn bộ hoại động của hệ như sau: tốc độ chạy nhanh (không cắt) tối đa,</small>
bổ trí xắp đặt các trục máy, các trang thái đồng ngất mạch của hệ điều khién và giới hạn
<small>vàng làm việc của hệ thống công nghệ (bàn mây, lắp, dụng cụ). lệnh dng ngất bom,</small>
<small>dung dịch làm mát và bơi tron, lệnh tạo số vịng quay cho trục chính, lệnh thay dụng cụ.</small>
Đầu ra khối điều khiễn logie điều khiển các cơ edu chip hành như: Van thủy lực, van
an thị tọa độ hiện ại của các trục truyễn động, trạng thái
<small>(2) để vào dữ liệu điều chỉnh máy, lập trình</small>
<small>gia cơng, cài đặt hệ thống. Tay quay điện tử (4) dùng để vận hành máy trongác trường</small>
hợp để hiệu chỉnh máy, do chi it... ma phải mở cứa kim việc. Các khối vào ra (VO), các bộ phận điều khiển truyền động ( BĐK) liên lạc với CPU thông qua một Bus hệ thống. Các khối Flash + Ram để lưu trữ các chương trinh điều khiển, dữ liệu máy và
<small>liê lạc với CPU thông qua Bus trong của CPU.</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">1.3 Hệ thống tính toán và điều khiển
<small>13.1 Kh</small>
<small>Hệ điều khiển CNC thực hign lưu đồ điều khiển như hình 1.9. Giai đoạn đầu tiên,niệm và phân loại</small>
những thông in v8 kh thước công nghệ được đưa sang khâu chun bị chương tình,
<small>sau đồ là cơng việc lập trình điều khiển,</small>
(Chun bj sb iGo) (Chuẩnhjsơậu| Í Chưmgth | Í Thếtbịúnh
cholậpth cho <sub>lip tinh lạ giéukhién |3 toinviđều</sub>
Hin 1.6 Lun dé điẫu Khiẩn hệ CNC
<small>Chương tinh điều khiển được đưa vào thiết bị tính tốn điều khiển, tạo tn hiệu điềukhiển các hion động điện tự động.</small>
Cấu trúc của thiết <small>bị tính tốn điều khiển có thể chia ra làm hai nhóm; NC và CNC.</small>
Trong hệ CNC các chương trình điều khiển được đưa vào khối xử lí sao cho chương.
<small>trình sau dé qua đầu vào đưa đến các khi giả mã nhằm tạo ra các mã lương thích củamáy. Tín hiệu này hoặc đưa trực tiếp vào khối điều khign hoặc đưa vào bộ nhớ đệm và</small>
cuối cũng đến bộ nội suy để tính tốn phân ra các chuyển động rên các rực toa độ. Mặt
<small>khác thơng tn điều khiển cịn đưa ra ác lệnh điều kién công nghệ như tốc độ ít, xoaychitthay dao,</small>
<small>3.2 Chuẩn bị chương trình điều khiến cho hệ CNC</small>
1.3.2.1 Chuẩn bj chương trình bằng tay
Nhưng thơng tn cin thiết để chuẩn bị chương trình là: Ban vẽ chi tết và các
<small>kiện công nghệ. Người soạn thảo chương trình phải chuyển thơng tin đó thành các</small>
chương tình điều khiển số cho máy gia công
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21"><small>Bin về chỉ tet</small>
Hinh 1. 7 Các bước của khâu chuẩn bị chương trình bằng tay
<small>- Chon hệ toa độ (Tương ứng với hướng dẫn của ISO) sao cho điểm tog độ ban.</small>
dầu cần phải trùng vớ điểm xuất phát của dụng cụ cất hoặc chỉ Ết gia cơng,
© Dua trên quỹ đạo chuyển động giữ các điểm tựa, viết chương tình quỹ đạo chun động (đường thẳng, đường trịn, Parabol, ...). Nếu như dùng phương pháp gắn. đúng thì phải tính sai số.
= Đựa vào các thơng tin vé cơng nghệ như chế độ eit, dụng cụ ít, tốc độ cắt, thành lập biểu đồ công nghệ.
<small>1.3.2.2 Chuẩn bị chương trình từ máy vỉ tink</small>
<small>“Chuẩn bị chương trình điều khiển thực hiện bằng tính tốn trực tiếp với chỉ tiết gia</small>
sông phức tạp mắt nhiễu thời gian và độ chính xác khơng đảm bao. Ngiy nay người ta
<small>thường thực hiện chuẩn bị chương trình nhờ may tính. Đặc trưng của lập tình bằng máy:</small>
là việc ứng dụng một ngơn ngữ lập trình định hướng đối tượng.
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">"Hình 1.8 Lan đổ lập tinh bằng máy
<small>Với sự trợ giúp của ngơn ngữ lập trình như vậy ta có thể:</small>
~_ Xúc định những nhiệm vụ gia công tương đối đơn giản và khơng thực hiện các
<small>dữ liệu có</small>
tính tốn bằng tay. Chỉ cin truy nhập một sản sinh một số khối lượng lớn các số liệu cho nhiệm vụ gia công.
-_ Những tinh ton cần thiết đều do may tỉnh thực hiện.
<small>~_ Dùng một ngôn ngữ biểu tượng tương đối dé học mà các từ của nó hợp thành</small>
bởi những khải niệm phổ biến. Trong ngôn ngữ chuyên môn của kỹ thuật gia công
<small>~ _ Tiết kiệm phần lớn thời gian trong khi mô tả chỉ tiết cần gia cơng và các chu</small>
<small>trình cơng tác cần thực hiện.</small>
<small>+ Hạn chế được các lỗi lập trình, vi so với lập tình bằng tay chỉ</small>
<small>vào máy tính va hau như khơng cần phải tính tốn.</small>
“Trong việc thực hiện tự động hố chuẩ
<small>p it di liệu</small>
bi chương trình điều khiển máy tinh sẽ đảm
<small>nhận các bài tốn về kích thước hình học và cơng nghệ tính tốn các toa độ điểm tựa,tiệm cận hố ác đường cong, tính tốn các tham số khoảng cách đẳng trị. Tính tốn</small>
lượng ăn dao và tốc độ cắt, cụ thể gồm các bước sau:
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">1. Chọn ngôn ngữ để mô tả quỹ đạo chuyển động, ngơn ngữ này phải có đủ khả năng mô tổ được các kich thước tham số của quỹ đạo chuyển động với lời dễ ta đơn
2. Gia cơng thuật biển đổi thơng fin vé kích thước hình học sao cho có thể phổi
<small>hop với ngơn ngữ của máy gia cơng</small>
<small>3. Tạo các thuật tốn giải các bai tốn mẫu theo các quỹ đạo gia cơng đặt ra.4. Gia cơng các thuật tốn để phục vụ cho các đối tượng cụ th.</small>
1.3.3 Cấu trúc hệ đi one
May tinh có nhiệm vụ quản lý, quan sit, lập tình. Ngồi ra nhờ có khối ghép n6i (nterfce Bus) để hệ có thể nổi mạng với các may tinh bên ngoài với mục dich để truyền dữ liệu, quản lý, theo dai hoặc điều khiển DCN. Bảng điều khiển và ty quay điện tir
<small>ding để vận hành máy, vào các dữ liệu, chọn các chế độ làm việc, lập trình gia cơng,</small>
Khối NC có nhiệm vụ thu thập và xử lý dt liệu, nội suy, tinh toán quỹ đạo, điều phối. Chức năng của PLC là điều khign quá trình cơng nghệ của tồn hệ, Trong một số trường hợp cả ba khối (NC, PLC, và khối vi điều khiển) được chế tạo thành một khối hình 1.11), nổ đảm bảo toàn bộ chức năng điều khiển của hộ.
<small>Khối vi điều khiển gồm các Controller (bộ điều khiể</small>
thực hiện tắt cả các bước cho chuyển động tuyển tính. cúc chuyển động phi tuyén để đạt
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">14 Đặc điểm, cầu tạo, ứng dụng máy CNC
<small>1.41 Đặc điễn của máy CNC ngày nay</small>
<small>Với tiến tình phát triển của máy CNC thi các máy CNC ngày nay có các đặc điểm</small>
<small>~ _ C6 màn hình, bàn phím và nhiễu thiết bị khác để trao đổi thông tin với người</small>
đăng. Nhiễu hộ CNC chạy trong hiển thị đổ hoa
<small>Windows du và dé sử dung, thao tác đơn giản,t, giao diện thân thiện với người dùng, giảm thiểu khả năng sai sốt</small>
cũng như dễ đàng tìm lỗi chương trình. Người sử dụng được thông bio thường xuyên
<small>về tinh trang của máy, cảnh báo lỗi nguy hiểm có thể xảy ra, thực hiện mơ phỏng đểkiếm tra trước q tình gia cơng.</small>
~ Cho phép hiệu chỉnh dụng cụ cắt, hiệu chính toa độ nội suy đường thẳng, đường
<small>tron hay bắt kỉ đường bậc ba nào.</small>
= Dé chính xúc: Các vịng lặp khép kín có phản hỗi vit và tốc độ cho phép tạo
<small>ra chuyển động êm ái và chính xác với tốc độ ổn định.</small>
~_ Chống nhiễu: Các vi mạch và linh kiện điện tử, dây truyền tín hiệu được. chống nhiễu về điện hoặc xung điện phát ra từ các nguồn như tia plasma, mấy hàn
<small>= Tiêu chuẩn hod các thế bị thay thé: giúp giảm giá thành ché tạo và giảm thời</small>
<small>gian bảo dưỡng situ chữa. Có thể làm việc đồng bộ với các thiết bị sản xuất khác như</small>
robot, bing ti, thết bị đo... trong hệ thống sản xuất. Có th trao đổi thơng tin trong mạng mấy tính các loại, tir mạng cục bộ(LAN) đến mạng diện rộng (WAN) và Internet, 1.4.2 CẤu tạo chung máy CNC
<small>Các máy CNơn thường hiện nay gồm có cấu tạo chung như tong hình vẽ dướiđây:</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25"><small>Cức eum trụ chính của mây CNC được đạt theo các trục toa độ, cho phép xác định</small>
<small>chiều chuyển động cia các cơ cầu mấy và dung cụ cắt. Các trục tọa độ cơ bản à X, Y,Z2 với chiều đương được xác định theo quy tắc bàn tay phải. Các trục quay tương ứng</small>
với các trục X, Y,Z được ký hiệu bằng các chữ cái A, B, C. Chiểu đương là chiễu quay
<small>theo chiều kim đồng hỗ nếu nhìn theo chiều dương của các trục X, Y, Z. Các trực cơbản này tạo nên hệ tọa độ máy CNC,</small>
<small>Nhìn chung ở các máy CNC, trục Z ln song song với trục chính của máy. Ở máy,tiện: Trục Z song song với trục chính của máy vàchiều đương chạy tir mâm cặp tới</small>
<small>23</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26"><small>đụng cụ (chay xa khỏi chỉ tiết gia cơng được cặp trên mâm cặp). Hay nói cách khác,</small>
<small>chiều đương của trục Z chạy tử tri sang phải.</small>
<small>May khoan đứng, máy phay đúng, mấy khoan cin: Trục Z song song với các trụch và có chỉdương hướng tir bàn máy Iphía trục chính</small>
<small>Miy bảo, máy xung điện: Truc Z vng góc với bàn máy và có chiều đương hướngtừ bàn máy lên phía rên</small>
Các máy phay có chiễu trục chính: True Z song song với đường tâm cũa trục chính
<small>và vng góc với bàn máy (chọn trục chính có đường tâm vng góc với bàn máy làm.trục Z). Chiễu đương của trực Z trong trường hợp này hưởng từ bàn máy tối tre chính</small>
<small>Trục X</small>
‘Truc X là trac nằm trên mặt bin máy và hơng thưởng nó được xắc định theo quy
<small>tắc bàn tay phải (ngón tay cái chỉ chiéu dương của trục X).</small>
<small>May phay đúng, máy khoan đứng: Nếu đứng ngồi nhìn vào trục chính th chiều</small>
dương của trục X hướng về bên phải
May khoan cần: Nếu đứng ở vị tí điều khiến máy, ta ó chiều dương của trục X
<small>hướng vào trục mấy.</small>
<small>May phay ngang: Nếu đứng ngồi nhìthẳng vào trục chính, ta có chiều đương của.trục X hướng về bên trấi. Nếu đứng ở phía trục chính để nhìn vào chỉ tiết, ta có chiều.</small>
dương của trụ X hướng về bên phải.
Mấy tiện: Trục X vng góc với trục máy và có chiều đương hướng về phía bàn kep
<small>dao (hướng về phía dung cy cắt. Như vậy, nếu bàn kẹp dao ở phía trước trục chính thì</small>
<small>chiều đương của X hướng vào người thợ, cịn nếu bàn kẹp dao ở phía sau trục chính thì</small>
<small>chiều dương di xa phía người thợ.</small>
<small>Máy bào: Trục X nằm song song với mặt định vị chỉ tiết trên bàn máy và chiềuđương hướng từ bàn may tới thân máy.</small>
<small>Trục ¥</small>
Tre Y được xắc định bằng qu tắc bin ay phải su Khi các trục X, Z đã được xác
<small>định. Ngón tay trỏ chỉ chibu đương của trục Y:Các trực phụ</small>
<small>“rên máy CNC, ngồi các trục X, Y, Z cịn có cúc trục song song với chứng (cácbộ phận máy dịch chuyển song song với các trục X, Y, ZCác trục phụ là U, V, W,</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27"><small>trong đó U/X, V//Y, va W//Z, Nếu có các trục khác nữa song song với tog độ chính X,</small>
<small>Y,Z tì các trục này được ký hiệ là P, Q, R rong d6 PIX, Q/Y, R/Z, Các trục U, V.W được gọi là các tre thứ há</small>
<small>Khi chỉ</small>
<small>‘on các trục P, Q, R được gọi là các trục thứ ba.</small>
«gia cơng cùng bàn mấy (ham gia chuyển động thay cho dụng cụ cắt thì
<small>các chuyển động Ấy (chuyển động tinh tiên theo ba trục và chuyển động quay quanh bacác chữ X’, Y", Z’ và A’, BY, C”(hinh 2.3). Các chiều chuyển</small>
động này ngược với chiều chuyển động của dụng cụ.
<small>trục) được kí hi</small>
Các trục phụ cùng bệ tọa độ này cung cắp cho máy CNC một khả năng gia công. lớn, thực hiện được những chỉ tết có độ phúc tạp và tỉnh xảo khác nhau. Dựa vào độ
<small>phức tạp của từng sàn phẩm mà người ta yêu edu máy Cnhất định</small>
<small>iC phái có một sốc tối thiều</small>
<small>1.4.3 Vai tr, sing dụng và lợi ích của máy CNC mini</small>
‘Ta có thể thấy được khả năng và vai t của CNC mini đối với nhiều ứng dụng
<small>«quan tong của thực tiễn cơng nghiệp, Dieu cũng rắt dB đàng thấy à các ứng dụng đỏ võcùng đa dang, thậm chí rit khác nhau.</small>
1.4.3.1 Vai trị của máy CNC mini trong sản xuất cơng nghiệp
May công cụ CNC là bước phá tiễn lớn trong lnh vực tụ động hoá ngành chế tạo
<small>tranh điều khắc, nó tạ ra những khả năng đặc biệt và có những ưu điều vượt trội so với</small>
máy công cụ vạn năng thông thường. Máy cho phép cắt với tốc độ cao, chính xác, linh.
<small>hoại, giảm thi gian phụ tới mức tối đa do tính năng tự động, tính phức tạp của chỉ tiết</small>
<small>25</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">Và máy CNC đạt năng suit rt cao. Chính vì vậy nó giờ một vai trồ vô cùng quan trọng
1.4.3.2 Ủng dung máy CNC trong sản xuất công nghiệp
<small>trong sản suất công ng!</small>
Xuất phát từ các ứng dụng ban đầu cia công nghệ chế tạo máy, chủ yếu là công
<small>nghệ cắt got kim loại, hiện tại CNC được dùng trong nhiều loại máy thuộc các lĩnh vực.Khác nhau: trải đà từtạo máy tới ngành dệt may, điều khiển robot hay chế tạo thi</small>
bị điện tứ. Bao gồm các loi máy cơ bản.
<small>Ưu điểm của máy CNC:</small>
= Nang suất lao động cao = _ Chấtlượng sản phẩm bn định
© Chế tao sin phẩm cá tỉnh phức tp và tinh lễ
<small>= Dựng trong những nơi độc hại thay thé con người</small>
= Cu thé gia công được những sản phẩm rit nhỏ với độ chính xác cao
<small>~ _ Tự động hố q trình sản xuất.</small>
<small>Máy CNC khơng chỉ quan trọng trong ngành cơ khí mà cũn trong nhiều ngành khác.</small>
như may mặc, giầy đếp, điện tử v.v... Bắt cứ máy CNC nào cũng cải thiện tinh độ tự
<small>động hóa của doanh nghiệp: người vận hành ít, thậm chỉ không cũng phải can thiệp vàohoạt động của mấy. Sau khi nạp chương trình gia cơng, nhiễu máy CNC có th tự động</small>
chạy liên tục cho ti khi kết thức, và như vậy giải phóng nhân lực cho cơng việc khác.
<small>Ngồi ra, mấy phay CNC ít xây ra hong hóc do lỗi vận hành, thời gian gia cơng đượcdar báo chỉnh xác, người vận hành không đồi hỏi phải có kỹ năng thao te (chân tay) caonhư điều khiến máy công cụ truyền thông.</small>
<small>Hinh 1. 13 Gia công cắt gọt trên máy CNC</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29"><small>1.5 Phân loại các loại máy phay CNC mini1.5.1. Máy phay CNC 3 trực mù</small>
Hinh 114 Gia công cắt gọt trên máy CNC
<small>“Trục Y chuyển động trên bệ máy, trục X chuyển động trên trục Y., tre Zhuyềnđộng tên trục X, trục A tên bàn máy</small>
<small>Đặc điền</small>
"Như trên hình 1.18, để trục Y có thé trượt được trên bệ đở vừa nâng được các trục X và Z thì nó thường phải có kết cấu ving chốc và có các thanh gidng ngang, dé tồn bộ phần trượt Y khơng bị vênh. Xộc xệch khi di chuyển. Đồng thời 2 tim d 2 bên phải đã độ diy để khi cất vào trụ trượt của bệ đỡ thì khớp trượt khơng bị ro, dim bảo trượt
<small>dn định và không sai số</small>
“Truc X trượt trên trục Y có gin các hệ số các thanh trượt, cơ cầu truyền động. động sơ. tt cả các bộ phận này chuyển động cùng với trực Y:
“Trên trục Z có bắt các cơ cấu bắt động cơ chạy di chuyển bút vẽ. True Z trượt trên trục X nên trên bộ phận trượt trục X có các thanh tnt, động cơ, cơ cấu tuyển động
<small>cho trye Z</small>
<small>“Trên bệ đỡ có các thanh trượt trục Y va phơi cần gia công.</small>
Uin điển: sử dụng phương án này máy sẽ hoạt động trong một không gian xác
<small>định, giảm lục cất, công suất động cơ trên trục Z.</small>
“Nhược điền: Phần trên của mấy đỡ trục chính di chun khó đảm bảo độ cứng vững bền trong q trình gia cơng và sử dụng lâu đài. Không gian hoạt động rộng rãi
<small>”</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30"><small>1.5.2. Máy phay CNC 4 trục mini</small>
Đặc điểm
Phin cổ định bao gồm khung máy ( hay bề 46), các trụ trượt, động cơ và cơ cấu truyền động của trục X và trục Y gắn cổ định và khung máy:
<small>“Trục X và trục Y đều trượt trên các thanh trượt gắn cố định ở khung, trục Z trượt</small>
trên trục X, nên trên trục X có gắn các thanh trượt, động cơ và cơ cầu truyền động của
ir điền: Phương án truyền thơng bộ phận đỡ trục chính cổ định ting độ cứng
<small>vững chắc chắn hơn khi gia công</small>
ăn không gian phạm vi “NHưc điểm: Trong quá tinh gia công phối dĩ chuyển
làm việc rộng xung quanh máy gấy chiếm diện tích và khơng an tồn khi gia cơng. True
<small>thứ 4 có kích thước gia cơng hạn chế, khó khăn trong lắp ráp, bảo dưỡng.</small>
<small>Máy phay</small>
<small>CNC mini</small>
<small>3 meNoi dung</small>
Khả năng gia công Gia công 3D(X.Y,Z) [PE] Giacông4D(X.v.Z.A) |G
Khả năng thiết kếkếtcấu | Dễ dàng Lể2 | PF dàng l9)
<small>hả năng gì cơng lip ip | DE ding @ | BE ing jl</small>
<small>Bảng 1. 1 Bảng so sánh máy phay CNC 3 trục mini và 4 trực mini</small>
1.6. Kết lui <small>chương 1</small>
(Chương 1 đã chi ra được những phân tích bao gdm:
Lich sử phát ri, nhủ edu và ứng dung cũa mấy CNC trong sin xuất ngành cơ khí
<small>~_ Hiểu được cầu tạo về hệ thống cơ khí và hệ thống điều khiển máy phay CNC</small>
= Cie loại may phay CNC mini phổ biển trên thị trường như máy CNC 3 trục, 4 trục... = Với những yêu cầu về kỹ thuật điều iện công tác, nhu cầu tai địa phương nên rắc
<small>giả chọn máy phay CNC 4 trục làm luận văn thạc si</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">CHUONG 2: TÍNH TỐN THIẾT KE HỆ THONG CƠ KHÍ MAY PHAY CNC 4 TRỤC
<small>2.1 Phân tích, lựa chọn máy phay CNC 4 trục.</small>
<small>2.11 Các phương dn lua máy phay CNC 4 trục</small>
<small>© Phương án trục xoay A chuyển động quay trên mặt phẳng 0xz</small>
<small>“Hình 2, 1 Máy CNC 4 trục với phương dn trục A xoay trên trục Z</small>
"Nguyên lý hoại động
“Trục Y chuyên động tỉnh tiến theo phương y và gá trên bộ máy . trục X chuyển động
<small>tinh tiễn theo phương x và gá trên trục Y , trục Z chuyên động lên xuống theo phương</small>
Z trên trục X, trục xoay A chuyển động quay trên mặt phẳng Oxz và được gá rên trực
<small>Đặc điền</small>
[Nhu trên hình, để trục Y có thé trượt được trên bệ đỡ vừa nâng được các trục X và Z, A thi nó thường phải có kết cấu vũng chắc và có các thanh giẳng ngang, để tồn bộ phin trượt Y khơng bị vênh. Xộc xộch khi di chuyển. Đồng thời 2 tắm đỡ 2 bên phái .đủ độ dy để khi cắt vào trục trượt của bệ đỡ thì khớp trượt khơng bị ro, đảm bảo trượt
<small>ổn định và không sai số.</small>
<small>“Trục X trượt trên trục Y có gắn các hệ số các thanh trượt, cơ cấu truyền động,</small>
động cơ .. tit cả các bộ phận này chuyển động cùng với trục Y. Tiên trục Z có bất trục
<small>A. Truc Z trượt trên trục X nên trên bộ phận trượt trục X có các thanh trượt, động cơ,</small>
cơ cấu truyền động cho trục Z. Trục A gắn trên trục Z.
Ui diém: Không gian gia công rộng i, gia công chuyên bigt một bé mặt gi công
<small>”</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">“Nhược điển: Kết cẫu trục Y cứng vững để chịu toàn bộ tải trong của các trục X, Z,.A. Gia công lip đặt chỉ it trục Z, A khó khăn
<small>® Phương dn trục xoay A quay quanh trục y và thuộc mặt phẳng Oxy</small>
<small>"Hình 2. 2 Phương dn trục xoay A quay quanh trục y và thuậc mat Oxy</small>
<small>"Nguyên lý hoạt động:</small>
Trục Y chuyển động tịnh tiễn theo phương y và được g trên bin máy, trục X chuyển động tịnh tến theo phương y và được gá trên trục Y , tục Z: chuyển động lên xuống
<small>theo phương z và gé trên true X, trục xoay A được ga trên bàn mấy:Đặc điền</small>
~ Nhu trên hình, để trục Y có thé trượt được trên bệ đỡ vừa nâng được các trục X: và Z thì nó thường phải có kết cấu ving chắc và có các thanh ging ngang, để tồn bộ
<small>độ diy để khỉ</small>
<small>định và không sai số</small>
<small>vào trục trượt của bệ đỡ thì khớp trượt khơng bị ro, đảm bảo trượt 6n</small>
~ Trục X trượt tên trục Y có gắn các hệ số các thanh trượt, cơ cầu truyền động, động cơ „ ắt cả các bộ phận này chuyển động cùng với trực Y.
~ Trên trục Z có bất các cơ cầu bit động cơ chạy di chuyển bút vẽ. Trụ Z. trượt trên trực X nên trên bộ phận trượt rue X có các thanh trượt, động cơ, cơ cấu truyền động
<small>cho rye Z2</small>
<small>~ Trén bg đỡ có các thanh trượt trục ¥ và phơigia cơng.</small>
<small>= ‘Trye A ga phơi xoay quanh rục, trục A được gá cổ định trên bàn may</small>
Vie điền: sử dung phương án này máy sẽ hoạt động trong một không gian xác định, giảm lực cắt, công suất động cơ trên trụ Z.
</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">huge điểm: Phần trên của may đỡ trục chính di chuyển khó đảm bảo độ cứng vững bền trong q tình gia cơng và sử dụng lâu di, lấp đặt trục A khó khăn
<small>®& Kết luận</small>
<small>“Trong khn khổ luận văn thiết kế máy phay CNC 4 trục phục vụ gia công phi kimloại và phục vụ đào tạo, thỏa mãn và cân bằng các yếu tổ như độ cứng vũng, độ chính.</small>
ác, kết cấu đơn giản... Tác giá lựa chọn mơ hình máy phay CNC 4 trục như hinh 2.2
'Nhữ trên Hình 2.3, để trục ¥ có thể trượt được trên bệ đỡ vừa nâng được các trục X và Z thì nó thường phải có kết cầu vũng chắc và có fe thanh giẳng ngang, để tồn bộ phần trượt Y không bị vênh. Xộc xách khi di chuyển. Đồng thời 2 tắm đỡ 2 bên phải đủ độ dày để khi cắt vào trục trượt của bệ đỡ thì khớp trượt khơng bị rơ, đảm bảo trượt Sn định và không sai số
<small>Trục X trượt trên trục Y có gắn các hệ số các thanh trượt, cơ cấu truyền động,</small>
động cơ „ tắt cả các bộ phân này chuyển động cùng với trực Y:
<small>31</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">Trên trụ Z c6 bit các cơ cầu bit động cơ chạy di chuyỂn dụng cụ cắc Trục Z trượt rên trụ X nên trên bộ phận trượt trục X có các thanh trượt, động cơ sơ cấu truyền
<small>động cho trục Z</small>
<small>Trên bộ đỡ có các thanh trượi trục Y và phôi cần gia công</small>
<small>“rên mã bản máy được gin cổ định trục A. Trục A chuyển động quay 0*~ 180°giúp gia cơng các chỉ tết trịn.</small>
<small>© Các thơng số thiết kế máy phay CNC mini 4 trực</small>
Bảng 2. 1 Thông số kỹ thuật dự kiến của máy phay CNC Đặc tính kỹ thuật ‘Thong số.
<small>Hành tình máy X, Y,Z 530 x 480 x 180 mm</small>
<small>Hành tình trye xoay A 450x300 mm</small>
"Vận tốc chạy lớn nhất khí khơng gia cơng Vi=9miph Van tốc chạy lớn nhất khi gia công Vi= 6miph Gia tốc lớn nhất của máy 92mis? Tốc độ vịng động co max = 2000 (vg/ph)
<small>Độ chính xíc lặp 3001mm</small>
<small>Hệ số ma sat u=0005</small>
<small>Độ chính xác vị trí +0.05/1000(mm).</small>
<small>Thời gian hoạt động (46 năm) L.= 14600h(ðnăm x 365 ngày x 8h)</small>
Động cơ trục chính 24000 vịng phút, cơng suất 15 kW
<small>6 chứa dao 1</small>
<small>Đường kính dao tối đa (mm) $6</small>
<small>Kha năng gia công. Phay biên dang 2D, 3D, 4D.</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">‘Tit hình 2.3 ta mơ hình hóa kết cầu động học máy phay CNC 4 trục như sau:
Hình 2. 4 Sơ đồ kết cấu động học máy CNC 4 trục. 2.2 Tính tốn thiết kế các bộ phận may
<small>2.2.1 Quy trình tính tốn máy phay CNC</small>
<small>Vong bi</small>
<small>Hình 2. 5 Các bộ phận cơ bản máy phụCNC 4 true mini</small>
"Để tính ton tht kế các bộ phận máy tiêu chuẳn máy phay CNC 4 trac mini, tá giả dựa theo catalog thiết kế máy của hãng như TBI, Hivin...
<small>3</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36"><small>Hinh 2. 6 Quy trình tính todn máy phay CNC 4 trục mini</small>
<small>Cac thông số đầu vào của may</small>
<small>Dựa vào bảng 2.1 bảng thông sổ đầu vào của máy</small>
CChọn chiễu sâu cắt va chiễu rộng eit ti đa cho máy là 2 (mm) va 1 (mm)
<small>Với vật liệu gia công là nhôm</small>
Theo số tay CNCTM tập 2 (r28) ta có lực cắt chính của máy:
<small>SITE a25710682 toss</small>
Trong đó: Gy va các số mũ (x, y,u, 4, w) ta bảng 5-41 Số tay CNCTM tập 2 L- Chiều sâu cắt (mm)
<small>Si — lượng chạy dao ring (mm/vg)</small>
B—Chigu rộng phay (mm)
n tốc độ quay của trục chính (vgfph)
kaw hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (tra bảng 5-1=5-4)
<small>+ Lae cắt chính của máy: Fa= 50 (N)</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37"><small>c trong trường: g = 9.8 (avs!)</small>
<small>hoạt động lớn nhất của hg things alắng = 04198 = 3.92 (mist)</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">~ Bước I: Tính chiễu đồi bước vitme
Dựa vào vận tốc chạy lớn nhất khi khơng gia cơng Vị và tốc độ vịng lớn nhất của động cơ Nous, tính được chiều dài bước vit me cần chọn:
<small>~ Bước 2: Tinh lực doe trực</small>
<small>Do máy CNC của em thilực và lực của phôi</small>
gia công vt iệ tối đa làm nhôm, <small>6 lực cắt, trọngác dụng lên bàn máy. Em thiết ké dựa vào các công thức sau để tinhlực đọc trục</small>
<small>+ Khi tăng tốc: Fu=pmg+ma+f</small>
+ Khi chạy đều: - Fø=umg+f
<small>Fy mg — mã + Ê</small>
<small>Fas Fo lig + Fy) +f</small>
<small>lực ma sit, m.g là biểu thức của trọng lực,là hệ số ma sắt lan bé mat</small>
Fa là lực cắt
<small>“Tử đó ta suy ra được lực dọc trục lớn nhất Fess cho hai trục X và trục Y trong tắt cả</small>
<small>các trường hợp,</small>
<small>= Bue</small> 5: Tính tắc độ động cơ bước
<small>Dựa vào Bước Ira chon được bước vít me, từ đổ tính được tốc độ vịng của động</small>
~ Bước 5: Chọn phương án lắp vồng bi một đầu cỗ định và một đầu tùy chỉnh "Từ các yếu tổ tên ta tinh được đường kính trục vít thỏa mãn
<small>đè” 0u đài trục vít</small>
<small>n tốc độ vịng quay của động cơ</small>
£215 hệ số của phương in ip vòng bi
</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39"><small>~ Bước 6: Từ Bước 4 và Bước 5, ta chọn được vit me bi phù hợp theo catalog của hãng,</small>
<small>~ Bước 7: Tinh chiều dài true vit me:</small>
<small>Le</small> 1 chiễu di dich chuyển + chiều di bỉ + chiều dai vàng thoát
<small>~ Bước 8: Sau khi chọn xong ta tiễn hành kiểm tra sơ bộ:</small>
<small>“Tuổi thọ làm việc</small>
Nếu khơng thỏa mãn thì quay lại bước 4 để tính tải trọng động.
<small>= Bước 9: Độ dịch chuyển do thay đôi nhiệt độ (mức điều chỉnh 3 độ C)Độ dich chuyển do nhiệt Aby = p x 0X L.</small>
<small>Lye gây rà: Fạ=Aa x Ks</small>
<small>= Bước 10: Momen quán tính khối trên trục X và Y:</small>
“Trên trục vit me: GD? = “ 2x D* x L
<small>Tet phn ghép nổi. Gop = 22D = Pumnantdn rt</small>
<small>“Ta so sánh ứng suất tính tốn với ứng suất của vật liệu làm trục vít 50CrMo‡'Nếu không thỏa mãn ta quay lại Bước 6</small>
<small>= Bước 13 : Tinh toán tải trong động tối hạn của trục vit trên hai trục X và ¥:</small>
<small>3</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">‘Ta so sánh P với Ea... Nếu P không lớn hơn Fmax thi ta quay lại Bước 6.
</div>