Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC Chương 1 : Giới thiệu về bộ trộn vòi cảm ứng ............................................3 Chương 2 : Phương pháp chế tạo phôi, tính lượng dư.................................7 2.1. Phương pháp chế tạo phôi…………………………………………...7 2.2. Thứ tự các nguyên công……………………………………………..9 2.3. Tính lượng dư………………………………………………………..10 Chương 3 : Thiết kế nguyên công ...............................................................14 3.1 Nguyên công 1……………………………………………………….14 3.2 Nguyên công 2……………………………………………………….18 3.3 Nguyên công 3……………………………………………………….23 3.4 Nguyên công 4……………………………………………………….30 3.5 Nguyên công 5……………………………………………………….34 3.6 Nguyên công 6……………………………………………………….39 3.7 Nguyên công 7……………………………………………………….44 3.8 Nguyên công 8……………………………………………………….49 3.9 Nguyên công 9……………………………………………………….50 Chương 4 : Thiết kế đồ gá............................................................................55 4.1. Đồ gá phay mặt trên B………………………………………………55 4.2. Đồ gá phay 2 mặt đầu A…………………………………………….59 4.3. Đồ gá phay mặt bên C………………………………………………62 Chương 5 : Ứng dụng công nghệ CNC…………………………………….66 5.1. Tổng quan về CNC…………………………………………………..66 5.2. Chọn máy CNC ……………………………………………………..94 5.3. Chương trình CNC gia công nguyên công 5……………………….95
Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy Lời nói đầu C ông nghệ chế tạo máy ngành then chốt, đóng vai trò định nghiệp công nghiệp hoá đại hoá đất n ớc Nhiệm vụ công nghệ chế tạo máy chế tạo sản phẩm khí cho lĩnh vực nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy mối quan tâm đặc biệt Đảng nhà nớc ta Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực đầu t trang bị đại Việc phát triển nguồn nhân lực nhiệm vụ trọng tâm trờng đại học Hiện ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kĩ s khí cán kĩ thuật khí đợc đào tạo phải có kiến thức tơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thờng gặp sản xuất Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng ch ơng trình đào tạo kĩ s cán kĩ thuật thiết kế, chế tạo loại máy thiết bị khí phục vụ ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv Sau thời gian tìm hiểu với bảo nhiệt tình cô giáo Nguyễn Thanh Mai đến chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp CNCTM Nội dung đồ án Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân trôn vòi cảm ứng Trong trình thiết kế tính toán tất nhiên có sai sót thiếu thực tế kinh nghiệm thiết kế, em mong đợc bảo thầy cô giáo môn công nghệ chế tạo máy đóng góp ý kiến bạn để lần thiết kế sau thực tế sau đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn !!! Ngày 25 tháng5 năm 2007 Hoàng Minh Châu Mục lục Chơng : Giới thiệu trộn vòi cảm ứng Chơng : Phơng pháp chế tạo phôi, tính lợng d .7 2.1 Phơng pháp chế tạo phôi Hoàng Minh Châu Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy 2.2 Thứ tự nguyên công 2.3 Tính lợng d 10 Chơng : Thiết kế nguyên công .14 3.1 Nguyên công 1.14 3.2 Nguyên công 2.18 3.3 Nguyên công 3.23 3.4 Nguyên công 4.30 3.5 Nguyên công 5.34 3.6 Nguyên công 6.39 3.7 Nguyên công 7.44 3.8 Nguyên công 8.49 3.9 Nguyên công 9.50 Chơng : Thiết kế đồ gá 55 4.1 Đồ gá phay mặt B55 4.2 Đồ gá phay mặt đầu A.59 4.3 Đồ gá phay mặt bên C62 Chơng : ứng dụng công nghệ CNC.66 5.1 Tổng quan CNC 66 5.2 Chọn máy CNC 94 5.3 Chơng trình CNC gia công nguyên công 5.95 Chơng I: Giới thiệu hoà trộn vòi cảm ứng Trong năm gần đây, kinh tế nớc ta ngày phát triển mạnh mẽ hoà chung vào nhịp phát triển kinh tế giới công nghiệp n ớc ta nói riêng có thay đổi to lớn phục vụ cho phát triển đất n ớc Tất ngành có phát triển mở rộng qui mô sản xuất với suất lao động ngày cao để thực đợc công nghiệp hoá, đại hoá, sản xuất nớc nhà phải theo kịp phát triển nớc khu vực giới, cần phải khí hoá, tự động hoá ngành sản xuất Hoàng Minh Châu Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy Với phát triển kinh tế dẫn đến nhu cầu sống tăng lên, đòi hỏi ngày khắt khe tinh vi sản phẩm phần lớn đời với mục đích đó,thiết bị nóng lạnh sản phẩm nh Thiết bị nóng lạnh thiết bị đợc phổ biến từ lâu nớc phát triển nh Mỹ, Nhật nớc khu vực Châu Âu Cho đến khoảng năm 90 trở lại bình nóng lạnh không mặt hàng xa xỉ ng ời dân Việt Nam, đặc biệt khu vực dân c thành thị lớn nh Hà Nội, Hải Phòng , Thành phố Hồ Chí Minh Tuy nhiên thiết bị nóng lạnh cảm ứng thiết bị tơng đối mới, xuất Việt Nam vài năm gần đây, sản phẩm đợc tung thị trờng nhng sản phẩm đợc ngời tiêu dùng đón nhận có sức tiêu thụ cao Nguyên lý hoạt động thiết bị t ơng tự nh thiết bị nóng lạnh thông thờng cộng thêm thiết bị cảm ứng Tuy nhiên ta xét phần khí Thiết bị nóng lạnh đợc chỉa làm hai phận rõ rệt - Bộ phận làm nóng, lạnh( Xử lý nhiệt) - Bộ phận hoà trộn + Bộ phận thứ phận làm nóng, lạnh Với nguyên lý hoạt động biến lợng khác thân nhiệt ( phần lớn dạng l ợng điện năng) Sau truyền nhiệt sang nớc dẫn đến nớc sau phận phân làm dòng khác biệt: dòng nóng dòng lanh + Bộ phận thứ hai hoà trộn: dòng nóng dòng lạnh sau qua phận sử lý nhiệt đ ợc đa vào hoà trộn, qua xử lý thiết bị hoà trộn đa dòng nớc theo ý ngời sử dụng +Cấu tạo hoà trộn với cảm ứng Hoàng Minh Châu Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy A A A-A 10 11 + Nguyên lý hoạt động hoà trộn với cảm ứng + Dòng nóng dòng lạnh sau qua phận sử lý nhiệt qua lỗ 11 vào phận hoà trộn Và đợc dẫn vào buồng trộn 8,5 Tỷ lệ nóng, lạnh buồng trộn đợc điều chỉnh qua hệ thống ty va (4) Ty van (4) có tác dụng điều chỉnh dòng nóng, lạnh vào buồn trộn, ty van xuống, khe hở nguồn ty van buồng trộn tăng lên dẫn đến l u lợng dòng Hoàng Minh Châu Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy nớc vào buồng trộ tăng lên, ty van xuống l u lợng nớc vào trộn giảm, ty van xuống đến điểm giới hạn dới dòng nớc không vào đợc khoang trộn Sở dĩ ty van (4) lên xuống đợc lực đẩy lò xo ty va(7) lực kẹp vít đẩy mở van(8) Ta điều khiển vít dòng mở van(8) xuống nhờ tác dụng vít ty van (5) dẫn đến ty van (4) lo xo ty van (7) xuống Khi vặn ngợc lại ty van đợc đẩy lên lực đẩy lò xo ty van (7) Dòng noáng lạnh đợc điều chỉnh độc lập tỷ lệ dòng nóng lạnh điều chỉnh phù hợp với mục đích nguồn sử dụng, sau từ khoang trộn đ a +Giới thiệu chi tiết thân phận vòi cảm ứng Thân chi tiết quan trọng cụm chi tiết phận trộn Thân chi tiết sở để lắp ghép chi tiết trộn Chi tiết phức tạp với hệ thông lỗ, ren, khoang trộn Các bề mặt bên thân phận làm việc với điều kiện nhiệt độ áp lực t ơng đối cao - Ven M16*1 lắp ghép với nắng chụp van - Lỗ 8,5 với chiều dài 20mm có tác dụng làm khoang trộn - Ren M14*1 lắp ghép với đai ốc - Ren M10*1 đợc lắp ghép với đờng dẫn vòng nóng, lạnh +Yêu cầu kỹ thuật thân đảm bai độ song song lỗ 15, 11 đảm bai độ nhóm bề mặt hai mặt thân đạt R z20 Hoàng Minh Châu Lớp CTM5 K47 C N Chế TạoMáy C A C A Đồ án tốt nghiệp C-C A-A Hoàng Minh Châu Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy CHƯƠNG 2: Chọn phơng pháp chế tạo phôi,tính lợng d Nhận thấy chi tiết có kết cấu dạng hộp ,hình dạng phức tạp có nhiều bề mặt lồi lõm khác nhau.dạng sản xuất loại vừa điều kiện sản xuất xí nghiệp nớc ta chọn phơng pháp đúc hợp lý Có hai phơng pháp đúc thờng dùng đúc khuôn cát đúc khuôn kim loại -Đúc khuôn cát: dùng phơng pháp làm khuôn tay mẫu gỗ phơng pháp đơn giản nhng độ xác phơng pháp đúc thấp, lợng d gia công lớn Nếu dùng mẫu kim loại thì tăng đợc thời gian sử dụng mẫu nâng cao độ xác kích thớc Phơng pháp thích hợp với dạng sản xuất vừa chế tạo vật đúc nhỏ -Đúc khuôn kim loại: dùng phơng pháp áp lực có khả điền đầy khuôn tốt hơn, chất lợng vật đúc cao hơn,tạo đợc thành mỏng, lỗ nhỏ Nhng phơng pháp chủ yếu dùng để đúc hợp kim màu, thích hợp với dạng sản xuất hàng khối ,loạt lớn ,vật đúc nhỏ đơn giản -Cũng dùng phơng pháp đúc li tâm: chế tạo vật đúc tải trọng lớn chịu áp lực cao Nhng phơng pháp thích hợp với chi tiết tròn xoay,nhỏ ,trung bình So sánh số phơng pháp rút đợc vật liệu đúc khuôn kim loại có độ xác cao nhng lại hạn chế với việc đúc bầng thép nhiệt độ cao chóng làm hỏng khuôn, co nhiều dễ gây ứng xuất d, chiều cao khuôn lớn Đối với phơng pháp đúc khuôn cát ,làm khuôn tay thích hợp cho đúc chi tiết gang có hàm lợng bon cao,với vật đúc co yêu cầu kỹ thuật không cao thành mỏng Vậy ta chọn phơng pháp đúc khuôn kim loai Với vật đúc dong đợc đúc khuôn kim loại làm đạt độ xác cấp II Mặt phân khuôn: hình vẽ Hoàng Minh Châu Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy Chọn mặt phẳng khuôn hợp lý để đảm bảo việc rút mẫu dễ dàng Chọn mặt phân khuôn nh sơ đồ đúc Với chi tiết nhỏ , lỗ có đờng kính nhỏ nên đơn giản làm lõi đúc đặc để lợng thừa sau gia công Khuôn phải có đậu ngót đậu co để tránh rỗ co 2 thứ tự nguyên công Xác định đờng lối công nghệ Do sản xuất hàng loạt vừa nên ta chọn phơng pháp gia công vị trí, gia công Dùng máy vạn kết hợp với đồ gá chuyên dùng Chọn phơng pháp gia công Gia công mặt phẳng đáy A phơng pháp phay dùng dao phay mặt đầu , phay thô sau phay bán tinh Gia công mặt phẳng B phơng pháp phay dùng dao phay mặt đầu , phay thô sau phay bán tinh Gia công hệ thống lỗ mặt B, C ,D đạt R z = 2,5 phơng pháp phay hốc Gia công mặt cạnh C,D phơng pháp phay dùng dao mặt đầu phay thô tinh đạt Rz= 20 Đối với lỗ ren M16x1,M14x1,M10x1 ta tiến hành tarô ren Hoàng Minh Châu Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy *Lập thứ tự nguyên công Để đảm bảo độ xác mặt gia công chi tiết thân đặc biệt độ xác lỗ đồng thời phù hợp với dạng sản xuất ta chọn quy trình công nghệ gia công chi tiết nh sau: Phơng án : Nguyên công I : Gia công mặt phẳng đáy A phơng pháp phay Nguyên công II : Gia công mặt phẳng B phơng pháp phay Nguyên công IV: Gia công hệ lỗ mặt B phơng pháp phay hốc,ta rô ren M16x1 Nguyên công III : Gia công mặt phẳng C phơng pháp phay Nguyên công V : Gia công hệ lỗ mặt C phơng pháp phay hốc,ta rô ren M14x1 Nguyên công VI : Gia công mặt phẳng Dbằng phơng pháp phay Nguyên công VII : Gia công hệ lỗ mặt D phơng pháp phay hốc,ta rô ren M10x1 Nguyên công IX : Kiểm tra độ song song mặt B với mặt đáy, Kiểm tra độ vuông góc mật B với đờng tâm lỗ 9 Nguyên công X : mạ niken 2.3 tính lợng d cho bề mặt tra lợng d bề mặt lại Lợng d gia công đợc xác định hợp lý trị số dung sai góp phần bảo đảm hiệu kinh tế trình công nghệ vì: Lợng d lớn tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công nhiều đồng thời tốn lợng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng dẫn đến giá thành tăng Ngợc lại, lợng d nhỏ không đủ để hớt sai lệch phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh Trong công nghệ chế tạo máy, ngời ta sử dụng hai phơng pháp sau để xác định lợng d gia công: Phơng pháp thống kê kinh nghiệm Phơng pháp tính toán phân tích Phơng pháp thống kê kinh nghiệm xác định lợng d gia công kinh nghiệm Nhợc điểm phơng pháp không xét đến điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lợng d thờng lớn giá trị cần thiết Hoàng Minh Châu Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy Ngợc lại, phơng pháp tính toán phân tích dựa sở phân tích yếu tố tạo lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo chi tiết hoàn chỉnh Trong đồ án tính lợng d theo phơng pháp phân tích cho nguyên công X, lại thống kê kinh nghiệm Nguyên công II: 2.3.1-Tính lợng d gia công mặt đáy với kích thớc H25 0,3 Độ xác phôi cấp khối lợng phôi 0.263 kg ,vật liệu đồng có HB =100 ữ 140 Quy trình công nghệ gia công bề mặt gồm bớc : phay thô bán tinh Chi tiết đợc định vị mặt đầu chốt định vị Công thức xác định lợng d gia công tối thiểu nh sau: Zmini = RZi-1 + Tai-1 + i-1 + i - Theo bảng 3.2 TL3 ta có R za Ta phôi 200 300 àm Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau: phôi = CV (độ cong vênh) Theo bảng 3.7 TL3, ta có độ cong vênh đơn vị phôi đúc dạng hộp k = 0,7ữ m/ mm chiều dài chọn k = Suy : phô = 1x47.5 = 47.5 m - Sau bớc phay thô đại lợng Ta không nữa, R z Theo bảng 3.4 TL3 ta có: R z = 50 m độ cong vênh đơn vị sau bớc nguyên công phôi đúc tra theo bảng 3.7 TL3 ta có: k = 0,04 = 0.04x47.5= 1.9 (m) - Sau bớc phay tinh độ công vênh không nữa, R z với cấp xác đạt đợc Rz = 20 (m) - Sai số gá đặt đợc tính theo công thức sau: gđ2 = c2 + k2 +đg2 Có thể tính gần gđ2 = c2 + k2 Trong đó: - c sai số chọn chuẩn( định vị ) Hoàng Minh Châu 10 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy Trang bị ổ tích dụng cụ cho máy ổ tích dụng cụ (Tool magazin) với cấu thay dao tự động cho phép gia công nhiều bề mặt chi tiết lần gá, giảm đợc thời gian gia công Những magazin dụng cụ đ ợc sử dụng máy nhiều nguyên công Khi30 magazin dụng cụ đợc chế tạo dới dạng tang trống, số lợng dụng cụ 30magazin dụng cụ đợc chế tạo dới dạng băng xích Hiện magazin dụng cụ đợc sử dụng tăng lên đáng kể Hãng Ôlivetti (Italia) chế tạo máy với magazin dụng cụ dạng tang trống chứa 80 dụng cụ magazin dụng cụ 215 Máy nhiều nguyên công Nga có magazin chứa 80 dụng cụ Hình 1.11, hình 1.12 Khi tăng dung lợng magazin dụng cụ kết cấu máy cồng kềnh hơn, giá thành máy tăng, giảm đợc tốc độ dịch chuyển xích chuyển động, tăng thời gian chọn dao cần thay Nh vậy, magazin dụng cụ giảm đợc chức ngời bớc phát triển công nghệ sản xuất linh hoạt Trang bị cho máy cấu vệ tinh thay đổi Cơ cấu vệ tinh thay đổi cấu cấo phôi tự động đẩy chi tiết gia công đến vị trí xác định Cơ cấu vệ tinh cho phép làm trùng thời gian phụ (thời gian tháo thời gian gá đặt phôi đồ gá) với thời gian máy gai công Cơ cấu vệ tinh có kết cấu tiêu chuẩn để gá kẹp chặt bàn máy Một số cấu vệ tinh đợc gá máy nhiều nguyên công Phôi đợc gá đồ gá, đồ gá đợc lắp cấu vệ tinh cấu vệ tinh đợc đặt vị trí xác định Cơ cấu vệ tinh khác đợc lắp bàn máy cấu vệ tinh có đồ gá với chi tiết gia công Các cấu vệ tinh đổi chỗ cho (theo lệnh điều khiển) nhờ cấu thay đổi vệ tinh Số cấu vệ tinh thay đổi tăng theo mức độ đại máy nhiều nguyên công Sử dụng magazin với cấu vệ tinh có số nh ợc điểm Hoàng Minh Châu 78 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy nh: Khi gia công chi tiết giống cần phải có số đồ gá số cấu vệ tinh có số đồ gá số cấu vệ tinh, điều kiện làm tăng chi phí không đảm bảo độ xác cao chi tiết đợc gia công Hình 1.13 Máy nhiều nguyên công với hệ thống thay phôi dao tự động Các máy với magazin vệ tinh chiếm diện tích sản xuất lớn so với máy thông thờng khác Thực tế cho thấy số lợng cấu vệ tinh thay đổi máy từ 2ữ3 kinh tế nhất, cho phép mơr rộng khả phục vụ nhiều máy khả lắp máy với hệ thống di chuyển cấu vệ tinh từ ổ chứa tới vị trí yêu cầu Nh giải đợc nhiều vấn đề công nghệ điều chỉnh linh hoạt máy có khả ănng làm việc liên tục VI.3.1.3 Chế tạo máy nhiều trục Máy nhiều trục máy phay chuyên dùng, đợc sử dụng để gia công đồng thời nhiều chi tiết giống gia công đồng thời nhiều bề mặt chi tiết nhiều dao với ănng suất gia công cao Hình 1.12 Do có nhiều trục nên lực tác động tới cấu máy tăng lên Vì vậy, máy phải có độ cứng đảm bảo, nghĩa phải tăng kích th ớc cấu máy khối lợng vật liệu để chế tạo cấu Đồng thời với số trục tăng lên thời gian chuẩn bị kết thúc cho trục tăng lên (do chuẩn bị công việc lúc cho tất trục chính) Do mà máy thờng đợc trang bị 2ữ4 trục điều kiện gia công nhẹ trung bình Gia công đồng thời nhiều dao Hoàng Minh Châu 79 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy Chi tiết thời gian đợc gia công nhiều dao khác Hình 1.14 máy CNC điều chỉnh nhiều nguyên công với nhiều trục thay đổi nên Các ụ trục đợc chuyển từ magazine tới ụ (4) nhờ cánh tay lắc (6) định vị tự động Rôbôt (7) Trên phần ngang thân (1) có bàn (10) phần trợt bàn (10) có bàn phân độ (9) Trên bàn phân độ (9) có lắp đồ gá với chi tiết gia công Quá trình gia công đợc thực nhờ di chuyển theo phơg ngang ụ (4) với trục (8) Gá đặt phôi theo tọa độ đợc thực nhờ dịch chuyển bàn (10), gá đặt phôi theo mặt phẳng gia công đ ợc thực cách xoay bàn phân độ (9) goá Điều chỉnh đợc thực cách thay đổi ụ với dụng cụ phiến dẫn, đồ gá vệ tinh phần tử chơng trình Do tất dụng cụ ụ trục đợc di chuyển theo chơng trình máy có khả ănng chuyên môn hoấ hẹp với nhiều công việc điều chỉnh cha đợc tự động hoá, máy dùng để gia công chi tiết loạt vừa loạt lớn Các máy tổ hợp CNC cho phép tăng hệ số tải trọng lên tới 0,8 ữ0,9 tăng hiệu lên tới 5ữ6 lần so với máy tổ hợp truyền thống khác Hiệu cao sử dụng máy tổ hợp CNC nhờ gia công nhiều dao dao thực gia công theo chơng trình riêng, dịch chuyển trục bàn quay đợc điều khiển chung cấu điều khiển số Hiệu cao sử dụng máy tổ hợp CNC đ ợc xác định bằngcác thông số công nghệ không dùng cho trờng hợp Nh vậy, gia công đồng thời nhiều dao cho phép nâng cao suất máy cho phép thực hịên điều chỉnh linh hoạt điều khỉên máy CNC máy tính Điều khiển máy CNC máy tính cho phép thực công nghệ điều chỉnhlinh hoạt (nhờ kết nối với máy tính, khả điều khiển thích nghi điều khiển di chuyển vệ tinh thay đổi), giảm kích th ớc máy, nâng cao đợc suất chất lợng gia công Hoàng Minh Châu 80 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy Tập hợp máy CNC thành nhóm điều khiển chúng máy tính Điều khiển nhóm máy CNC máy tính cho phép hiệu chỉnh ch ơng trình trực tiếp máy điều chỉnh công việc máy Hiệu kinh tế, kỹ thuật điều khiển nhóm máy máy tính đợc thể qua u điểm sau: - Giảm chu trình lập trình - Loại bỏ abng từ - Giảm số dụng cụ sử dụng - Nâng cao suất chất lợng gia công Hình 1.15 Dây chuyền tự động điều chỉnh 3 2 ụ trục2 Cơ cấu vận chuyển tích trữ Cánh tay tự động tập hợp máy CNC thành hệ thống FMS a Dây chuyền tự động điều chỉnh Hệ thống FMS tự động bao gồm hệ thống vận chuyển tự động điều khiển trung tâm máy tính, nhằm tự động hoá nguyên công chính, nguyên công phụ sản xuất hàng loạt nhỏ loạt vừa Hình 1.15 dây chuyền tự động điều chỉnh đợc dùng để gia công chi tiết dạng hộp Dây chuyền bao gồm máy CNC với ụ trục 1, cánh tay tựđộng cấu vận chuyển tích trữ Hoàng Minh Châu 81 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy Điều chỉnh dây chuyền đợc thực điều chỉnh máy CNC, thay đồ gá, thay cánh tay tự động, phần tử mang ch ơng trình cấu điều khiển số b Hệ số FMS với kho chứa phôi dụng cụ Hệ thống FMS với kho chứa phôi dụng cụ đợc dùng để gia công chi tiết dạng hộp (hình 1.16) Hệ htống gồm máy số (3) có 3,5 toạ độ với hành trình lớn theo toạ độ x, y, z 900 700 650mm Giới hạn lợng chạy dao theo toạ độ 2ữ500mm/ phút toạ độ dịch chuyển nhanh 10m/phút Bàn quay máy có 72 vị trí đợc khắc dấu thiết kế cho cấu vệ tinh có kích thớc bề mặt làm việc 800 x 800mm Truyền động có công suất 12KW, số 36 Khi gia công chi tiết sai số khoảng cácg tâm lỗ nằm khoảng 0,03mm 500mm chiều dài Các máy đợc trang bị cấu cấp phôi tự động (4) Các cấu đợc gá gá vệ tinh dạng Ngoài nhóm máy CNC hệ thống FMS hình 1.15 có: Bộ phận kiểm tra phôi lấy dấu (1), máy chuẩn bị phôi (2), phận kiểm tra lần cuối máy kiểm tra (7) Vị trí lắp đặt máy sửa tính Hình 1.6 Hệ thống FMS để gia công chi tiết dạng hộp Máy lấy dấu máy chuẩn bị phôi Các máy CNC gia công Cơ cấu cấp phôi tự động Cần trục tự động Kho chứa phôi chi tiết Máy kiểm tra tự động Công đoạn chuẩn bị sản xuất hệ thống có: phận lu giữ cấu vệ tinh dạng tấm, chi tiết dồ gá điều chỉnh, lắp ráp vạn năng, phận lắp ráp lu giữ đồ gá, phận lắp ráp điều chỉnh dụng 82 Hoàng Minh Châu Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy cụ, lắp ráp thành nhiều dồ gá lúc cho tất máy hệ thống Điều chỉnh kích thớc dụng cụ đfợc thực thiết bị quang học Dọc theo dây chuyền máy có kho chứa phôi chi tiết (6) Phôi chi tiết đợc chuyển tời máy tới máy cần cẩu tự động (5) Hệ thống điều khiển FMS hình 1.16 đợc thực hai mức: Cao thấp mức cao cho phép lẩptình, kiểm tra, hiệu chỉnh l u giữ chơng trình , lập tài liệu công nghệ, lập kế hoạch tiến trình sản xuất, điều khiển tính động máy CNC, điều khiển TíNH CƠ Đẫng máy CNC, điều khiển cấu vận chuyển cấp phôi Phía đối diện kho chứa phôi chi tiết (6), máy vạn đợc alứp để sửa tinh phôi trớc vào dây chuyền Hệ thống FMS so với tổ hợp máy CNC (10 máy): Số công nhân đứng máy giảm từ 14 xuống 9, suất gia công tăng 164 % máy, tăng suất lên 164% nhân viên phục vụ Tính u việt máy CNC Một hớng tự động hoá sản xuất loạt vừa sử dụng máy CNC Hiệu kinh tế sử dụng đạt đ ợc trờng hợp gia công loạt nhỏ chi tiết (20ữ40 chi tiết) Tuy nhiên, sản xuất đơn hiệu kinh tế gia công máy vạn chiếm u - Máy CNC cho phép hiệu chỉnh chơng trình gia công chỗ làm việc Trong sản xuất đơn chiếc,s ản xuất loạt nhỏ, loạt vừa Máy CNC có suất độ xác gia công cao, thay cách có hiệu máy vạn thông thờng Tất nguyên công tiện máy CNC đợc thực dao tiện tiêu chuẩn mà không dùng dao định hình cữ chặn Sử dụng máy CNC cho phép giảm nhẹ điều kiện lao động công nhân khỏi công việc có tính chất đơn điệu, lặp lại nhiều lần - Mở rộng khả công nghệ máy CNC cho phép gia công nhiều bề mặt lần gá đặt chi tiết, nâng cao đợc độ xác vị trí tơng quan giảm đợc thời gian chu kỳ gia công Hoàng Minh Châu 83 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy - Hoàn thiện hệ điều khiển CNC trớc hết nhằm mục đích nâng cao độ xác gia công bù sai số xuất trình cắt Các hệ điều khiển CNC cho phép đạt độ xác vị trí khoảng 0,00025ữ0,001mm, số trờng hợp đạt 0,00025ữ0,0005mm Các hệ điều khiển cho phép điều chỉnh vô cấp số vòng quay trục để giữ cho tốc độ cắt cố định chuyển bề mặt gia công có đ ờng kính khác xác định xác vị trí góc trục để khoan, phay theo phơng hớng kính chi tiết chi tiết đứng yên - Hệ điều khiển CNC đại có khả bù sai số hệ thống (do biến dạng nhiệt), hiệu chỉnh sai số dịch chuyển tích luỹ sai số b ớc trục vít me bi gây Trên máy CNC đợc trang bị cấu hiệu chỉnh vị trí phôi kẹp chặt (bù sai số kẹp chặt phôi) - Các máy tiện CNC có thêm cấu tự động kiểm tra kích th ớc gia công (dùng đattric tiếp xúc) Hệ điều khiển máy có chức ănng xử lý tín hiệu để kiểm tra kích thớc phôi hiệu chỉnh vị trí dụng cụ cắt đợc thực trớc bớc cắt tinh nhằm loại bỏ phế phẩm gia công Trong nhiều máy CNC đợc trang bị cấu giới hạn để tự động dừng trình cắt công suất cắt, lực cắt mô men cắt đạt giá trị tới hạn Hệ thống điều khiển thích nghi trang bị máy CNC để điều chỉnh chế độ cắt lực cắt công suất cắt biến động Các hệ điều khiển thích nghi xảy sau vòng quay trục chính, số vòng quay trục giảm từ 2000 vòng/ phút đến vòng/ phút vài mili giây Sử dụng hệ thống điều khiển thích nghi có ý nghĩa quan trọng tr ờng hợp gia công có lợng d tính chất lý vật liệu không cố định, thích hợp sản xuất đơn sản xuất hàng loạt Thành phần thời gian gia công máy CNC tăng lên đáng kể số vòng quay trục đạt tới 3500 vòng/ phút ữ 6000 vòng/ phút trung tâm gia công Tốc độ dịch chuyển nhanh bàn máy dụng cụ máy CNC đạt 15ữ19m/phút Hoàng Minh Châu 84 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy Các máy CNC trung tâm gia công có khả thay dao tự động chuyển bớc gia công lợng mòn dao vợt giới hạn cho phép 5.2 + Chọn máy CNC gia công chi tiết đồ án Chọn máy CNC M - 850P cho tất bớc phay hốc Bàn máy : - Diện tích 1000 x 500 Khối lợng lớn tải bàn máy 350 kg Hình dạng bề mặt bàn máy : Rãnh chữ T Trục : Từ 80 - 8000 (vg/ph) vô cấp Lợng chạy dao : - Chạy dao nhanh 12000 mm/ph Chạy dao gia công 8000 mm/ph Bộ phận thay dụng cụ tự động : Kiểu chuôi dao BT - 40 /CAT40 10 -Số dụng cụ : 20 11.-Đờng kính dụng cụ lớn : 85 mm 12 -Chiều dài dụng cụ lớn : 250 mm 13 -Khối lợng dụng cụ lớn : kg 14 -Thời gian thay đổi dụng cụ : s 15 Động : 16 Động trục FANUC 11 kW 17 Động chạy dao X,Y,Z: AC 1,8 kW 18 Động bôi trơn dẫn hớng : 0,025 kW 19 Động bơm chất làm mát 0,86 kW 20 Nguồn công suất : 21 Cung cấp công suất 18,55 kVA 22 áp suất cung cấp khí nén kG/cm2 23 Lu lợng khí nén 400 l/ph 24 Dung tích thùng chứa : 25 Thùng dầu làm mát trục 20L 26 Thùng chứa chất bôi trơn 2L 27 Thùng chứa chất làm mát 200 L 28 Kích cỡ máy 2800 x 2330 x 2236 Hoàng Minh Châu 85 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp 29 C N Chế TạoMáy Khối lợng máy 4200 kg 5.3 + CHƯƠNG TR ìNH CNC CHO NGUYÊN CÔNG Lập trinh gia công chi tiết máy phay CNC- DENFORD z C-C 34.5 23 15 z 25 C 10 y x C Chơng trình T001 [Bilet X25 Y43 Z55.5; {khai báo kích thớc bao chi tiết} [Tooldef T01 D01; {T01: số hiệu dao, D01 hiệu chỉnh đờng kính dao} T02 D02; T03 D03; T04 D04; T001; { tên chơng trình} G21; {Dữ liệu đầu v o tính theo hệ Mét (mm)} G90 G54 G94; {chọn hệ toa độ kích thớc tuyệt đối, vùng làm việc G54, tốc độ tiến dao mm/ph} M06 T01; {M06: lệnh thay dao; T01: dao cần thay v o để gia công, T01 dao có đờng kính lớn 10} Hoàng Minh Châu 86 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy G00 X9.5 Y9 Z2; {Lệnh dịch chuyển dao nhanh khung cắt vật liệu phôi tới điểm X=9,5,Y=9, Z=2} M03 S2000; {trục quay thuận, tốc độ 2000v/ph} G01 Z-5 F300; {Lệnh chạy dao cắt phôi sâu xuống theo phơng thẳng đứng, sâu 5mm, với lợng chạy dao F=300 mm/ph} G00 Z2; {Lệnh rút dao lên cách mặt gia công 2mm} M05; {dừng trục chính} M06 T02; {thay dao dao T02 co đờng kính 9mm} G00 X9.5 Y9 Z2; {Lệnh dịch chuyển dao nhanh khung cắt vật liệu phôi tới điểm X=9,5,Y=9, Z=2} M03 S2000; {trục quay thuận, tốc độ 2000v/ph} G01 Z-25 F300; {Lệnh chạy dao cắt phôi sâu xuống theo phơng thẳng đứng, sâu 25mm, với lợng chạy dao F=300mm/ph} G00 Z2; {Lệnh rút dao lên cách mặt gia công 2mm} M05; {dừng trục chính} M06 T03; {thay dao dao T03 để gia công ren M10ì1} S250 M03; { tốc độ quay dao 250 v/ph, M03 lệnh quay trục chính} G90 G00 X9.5 Y9 Z2; {Lệnh dịch chuyển dao nhanh khụng cắt vật liệu phôi tới điểm X=9,5,Y=9, Z=2} G84 G99 X9.5 Y9 Z-15 R5 F250; {G84 chu trình cắt ren, G99 trở điểm gốc R chu trình cắt ren, X, Y tâm lỗ ren, Z toạ độ điểm dây ren, R chiều cao lu dao để thoát phoi sau lần cắt, F lợng tiến dao mm/ph} G98 G80; {G98 trở điểm gốc chu trình cắt ren, G80 xóa lệnh dừng chu trình} M05; {dừng trục chính} M06 T04; {thay dao dao T04 co đờng kính 6mm} G00 X8 Y9 Z2; {Lệnh dịch chuyển dao nhanh khụng cắt vật liệu phôi tới điểm X=8,Y=9, Z=2để chuẩn bị gia công lỗ 6} M03 S2000; {trục quay thuận, tốcđộ 2000v/ph} Hoàng Minh Châu 87 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy G01 Z-34.5 F300; {Lệnh chạy dao cắt phôi sâu xuống theo phơng thẳng đứng, sâu 34,5mm, với lợng chạy dao F=300 mm/ph} G00 Z2; {Lệnh rut dao lên cách mặt gia công 2mm} M05; {dừng trục chính} { gia công lỗ thứ hai} M06 T01; {M06: lênh thay dao; T01: dao cân thay v o để gia công, T01 dao có đờng kính lon nhat 11} G00 X9.5 Y25 Z2; {Lệnh dịch chuyển dao nhanh khụng cắt vật liệu phôi tới điểm X=9,5,Y=25, Z=2} M03 S2000; {trục quay thuận, tốc độ 2000v/ph} G01 Z-5 F300; {Lệnh chạy dao cắt phôi sâu xuống theo phơng thẳng đứng, sâu 5mm, với lợng chạy dao F=300 mm/ph} G00 Z2; {Lệnh rút dao lên cách mặt gia công 2mm} M05; {dừng trục chính} M06 T02; {thay dao dao T02 có đờng kính 9mm} G00 X9.5 Y25 Z2; {Lệnh dịch chuyển dao nhanh khụng cắt vật liệu phôi tới điểm X=9,5,Y=25, Z=2} M03 S2000; {trục quay thuận, tốc độ 2000v/ph} G01 Z-25 F300; {Lệnh chạy dao cắt phôi sâu xuống theo phơng thẳng đứng, sâu 25mm, với lợng chạy dao F=300mm/ph} G00 Z2; {Lệnh rut dao lên cách mặt gia công 2mm} M05; {dừng trục chính} M06 T03; {thay dao dao T03để gia công ren M10ì1} S250 M03; { tốc độ quay dao 250 v/ph, M03 lệnh quay trục chính} G90 G00 X9.5 Y25 Z2; {Lệnh dịch chuyển dao nhanh khụng cắt vật liệu phôi tới điểm X=9,5,Y=25, Z=2} G84 G99 X9.5 Y25 Z-15 R5 F250; {G84 chu trình cắt ren, G99 trở điểm gốc R chu trình cắt ren, X, Y tâm lỗ ren, Z la toạ độ điểm dây ren, R chiều cao lu dao dể thoát phoi sau lần cắt, F lợng tiến dao mm/ph} Hoàng Minh Châu 88 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy G98 G80; {G98 trở điểm gốc chu trình cắt ren, G80 xóa lệnh dừng chu trình} M05; {dừng trục chính} M06 T04; {thay dao dao T04 có đờng kính 6mm} G00 X8 Y25 Z2; {Lệnh dịch chuyển dao nhanh khụng cắt vật liệu phôi tới điểm X=8,Y=25, Z=2 để chuẩn bị gia công lỗ 6} M03 S2000; {truc quay thuận, tốc độ 2000v/ph} G01 Z-34.5 F300; {Lệnh chạy dao cắt phôi sâu xuống theo phơng thẳng đứng, sâu 34,5mm, với lợng chạy dao F=300 mm/ph} G00 Z2; {Lệnh rút dao lên cách mặt gia công 2mm} M05; {dừng trục chính} G28 X0 Y0 Z0; {trở gốc máy} Hoàng Minh Châu 89 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy [1].Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập NXB KHKT - Hà Nội 2001 Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt [2].Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập NXB KHKT - Hà Nội 2003 Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt [3].Thiết Kế Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy NXB KHKT- Hà Nội 2000 PGS,TS Trần Văn Địch [4].Công nghệ chế tạo máy NXB KHKT -Hà Nội 1998 Chủ biên hiệu đính : PGS,PTS Nguyễn Đắc Lộc,PGS,PTS Lê Văn Tiến [5].Sổ tay Atlas đồ gá NXB KHKT - Hà Nội 2000 PGS,PTS Trần Văn Địch [6].Đồ gá NXB KHKT - Hà Nội 1999 PGS,PTS Lê Văn Tiến, PGS,PTS Trần Văn Địch,PTS Trần Xuân Việt Hoàng Minh Châu 90 Lớp CTM5 K47 Đồ án tốt nghiệp C N Chế TạoMáy Hoàng Minh Châu 91 Lớp CTM5 K47