Bài giảng Truyền động và điều khiển máy CNC: Chương 3 - TS. Đường Công Truyền

Bài giảng Truyền động và điều khiển máy CNC: Chương 3 Hệ dụng cụ trên máy công cụ CNC cung cấp cho người học những kiến thức như: Tổng quan về hệ dụng cụ; Các thành phần cơ bản của hệ dụng cụ; Một số chức năng của hệ dụng cụ và quản lý dụng cụ. Mời các bạn cùng tham khảo!

Trang 1

TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN

MÁY CNC

(Driving and control for CNC machine tool)

Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM

Đường Công Truyền

Hệ dụng cụ trên máy công cụ CNC

(Tooling system on CNC machine tool)

Chương 3:

Trang 2

Bài giảng: Truyền động và điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền

Nội dung chương

– Hệ dụng cụ là khâu nối giữa lưỡi cắt với máy công

cụ để tạo ra phoi khi có tác động của lực cắt

nhằm thu nhận các lực cắt, đồng thời thực hiện

những chuyển động giữa lưỡi cắt của dụng cụ và

chi tiết gia công

– Hệ dụng cụ phải được tạo lập phù hợp với

phương pháp gia công và đặc điểm kết cấu của

máy công cụ tương ứng

Trang 3

• Độ tin cậy của hệ dụng cụ

– Độ tin cậy về công nghệ (đảm bảo các thông số

• Hiệu chỉnh (bù) khi có sai lệch về kích thước thực của dụng cụ

và kích thước yêu cầu

• Đảm bảo chính xác vị trí của lưỡi cắt

Tổng quan về hệ dụng cụ

• Yêu cầu của hệ dụng cụ

– Hệ dụng cụ phù hợp với các máy gia công CNC:

• Đảm bảo tính chất vạn năng và linh hoạt

• Thực hiện được mọi công việc gia công

• Có độ cứng vững cao

• Đạt năng suất bóc phoi cao

• Có chi phí gia công có thể chấp nhận được

– Bên cạnh khả năng cắt, độ tin cậy của dụng cụ

còn có yêu cầu về:

• Khả năng cung ứng nhẹ nhàng của hệ dụng cụ

• Khả năng đảm bảo phù hợp với kỹ thuật điều khiển CNC

• Khả năng điều chỉnh nhanh theo nhiệm vụ gia công thay đổi

Trang 4

• Được ghép nối và đo kiểm trước với phần tử tiếp nhận

dụng cụ ở bên ngoài máy công cụ

–Ổ tích dụng cụ

• Có chức năng lưu trữ các dụng cụ cần thiết cho quá trình

gia công

–Trang bị/đồ gá thay đổi dụng cụ

• Có chức năng thay đổi dụng cụ (kể cả tiếp nhận/gá đặt

– Để lắp dụng cụ trên trục chính của máy công cụ

– Kết cấu chưa thực sự tạo được sự thống nhất trên phạm

vi quốc tế

Trang 5

• Kết cấu

A toolholder equipped with thrust-force and torque sensors (smart

toolholder), capable of continuously monitoring the cutting operation

Such toolholders are necessary for the adaptive control of manufacturing

operations (Source: Courtesy of Cincinnati Milacron, Inc.)

Tiếp nhận dụng cụ

• Yêu cầu

– Để thay đổi dụng cụ, dùng trên một trung tâm gia

công, nhanh và an toàn cần phải đảm bảo sao cho các

dụng cụ có phần tiếp nhận dụng cụ như nhau Kết cấu

của phần tử tiếp nhận dụng cụ được tạo lập theo hướng

chính sau:

• Tương ứng với lỗ côn tiếp nhận dụng cụ ở trục chính máy công

cụ

• Tương ứng với các rãnh khía để ngàm kẹp cặp vào dùng cho cơ

cấu thay đổi dụng cụ tự động, kể cả vạch chuẩn để mặc định

hướng dụng cụ

• Tương ứng với loại hệ thống kẹp mà với nó phần tử tiếp nhận

dụng cụ được giữ chặt bằng lực vào trục máy gia công để

truyền lực an toàn

Trang 6

Tiếp nhận dụng cụ

• Yêu cầu

– Để giảm chi phí về các phần tử tiếp nhận dụng cụ, khi sử

dụng nhiều trung tâm gia công cần phải dùng các phần tử

tiếp nhận dụng cụ có kết cấu thống nhất

Dụng cụ (dao)

• Là một thành phần quan trọng nhất của hệ dụng cụ

• Dụng cụ răng chắp hoặc liền khối

• Làm bằng vật liệu thép gió, hợp kim cứng, kim cương nhân

tạo

Trang 7

Relative edge strength and tendency for chipping of inserts with

various shapes Strength refers to the cutting edge indicated by the

included angles (Source: Courtesy of Kennametal, Inc.).

Trang 8

Dụng cụ

• Dụng cụ răng chắp: dao tiện, phay, khoan

Dụng cụ

• Dụng cụ răng chắp: dao tiện trụ ngoài

Trang 9

• Dụng cụ răng chắp: dao tiện trụ ngoài

Dụng cụ

• Dụng cụ răng chắp: dao tiện rãnh

Trang 10

Dụng cụ

• Dụng cụ răng chắp: dao tiện ren

Dụng cụ

• Dụng cụ răng chắp: dao tiện trụ trong

Trang 11

• Dụng cụ răng chắp: dao tiện rãnh trong

Dụng cụ

• Dụng cụ răng chắp: dao tiện ren trong

Trang 12

Dụng cụ

• Dụng cụ răng chắp: mũi khoan

Dụng cụ

• Dụng cụ trên máy phay và khả năng gia công

Trang 13

Dụng cụ

Trang 15

Trang 16

Ổ tích dụng cụ

• Đầu rêvonve:

• Thường được dùng trên máy tiện

• Tạo điều kiện thay đổi dao nhanh

trực tiếp (sau một nguyên công,

đầu rêvonve tự động xoay dần

thêm một vị trí cho tới khi tìm

được dụng cụ yêu cầu, các vị trí

không lắp dụng cụ sẽ được nhảy

• Các loại đầu rêvonve

• Đầu rêvonve dạng ngôi sao

• Đầu rêvonve dạng chữ thập

• Đầu rêvonve dạng đĩa/phiến tròn

• Đầu rêvonve dạng thang trống

Trang 17

• Ổ tích dụng cụ

• Thường được dùng trên máy phay CNC hoặc các

trung tâm gia công phay/khoan

• Cần kết hợp với cơ cấu thay dao tự động khi có

yêu cầu thay dao

• Kết cấu chứa được nhiều dao (một số loại tới 100

dao hoặc nhiều hơn)

Trang 18

• Nhiều dụng cụ được cắm trên nhiều vòng tích dao bố trí đồng

tâm nhau, các vòng tích dao có khả năng quay độc lập nhau

• Ổ tích dao dạng băng xích

• Nhiều dụng cụ được cắm trên chiều dài của băng xích, có kết

cấu đơn hoặc kép, có thể nới rộng tùy nhu cầu sử dụng

Trang 19

• Các loại ổ tích dụng cụ

Trang 21

• Có chức năng thay đổi dụng cụ kể cả tiếp nhận/gá đặt dụng

cụ giữa vị trí làm việc và ổ tích dụng cụ

• Có kết cấu phổ biến dạng tay tóm

Cơ cấu thay dao tự động

• Quy trình thay đổi dụng cụ

• Tìm kiếm dụng cụ tiếp theo đã được lập trình và chuẩn

bị vị trí tương ứng trong ổ tích dao để lấy dụng cụ ra

• Ổ tích dao và trục chính máy chuyển dịch về vị trí thay

đổi dụng cụ

• Nghiêng tay tóm và tóm dụng cụ ở trục chính và trong ổ

tích dao, hãm trong tay tóm và nhả các thiết bị đỡ và giữ

• Lấy dụng cụ ra, nghiêng tay tóm dụng cụ và lắp dụng cụ

mới vào lỗ côn của trục chính máy cũng như đưa dụng

cụ đã dùng vào lỗ tương ứng ở ổ tích dao

• Nghiêng tay tóm về vị trí tĩnh an toàn

Trang 22

• Một số cơ cấu thay dao tự động

• Kết cấu ổ tích dao dạng xích

hoặc nhiều tầng

• Vị trí của trục chính máy và ổ

tích dao gần nhau

• Đường dịch chuyển của tay

tóm tương đối đơn giản

Trang 23

• Kết cấu ổ tích dao dạng

đĩa tròn

• Vị trí của trục chính máy

và ổ tích dao thuận lợi

cho việc thay dao trực

tiếp

• Các chuyển động thay

dao đơn giản, không cần

kết cấu tay tóm

• Kết cấu ổ tích dao

dạng đĩa tròn

• Vị trí của trục chính

máy và ổ tích dao

thuận lợi cho việc

thay dao trực tiếp

• Kết cấu tay tóm gồm

nhiều khâu dịch

chuyển

Trang 24

Catalog dụng cụ

• Hệ dụng cụ và các tổ hợp dụng cụ được quản lý

theo các mã hiệu phân loại

• Các dữ liệu này được lưu trữ thành các catalog dưới

dạng các tờ rời có trúc theo một ngôn ngữ lập trình

chuyên dùng và tương thích với các máy CNC

• Mã hiệu này chứa các dữ liệu về phương pháp gia

công, máy gia công, cách gá đặt dụng cụ, ổ tích

dụng cụ, thân dao, lưỡi dao

Catalog dụng cụ

• Một ví dụ đơn giản về mã hiệu của dao tiện

Trang 25

• Đặc điểm chung

• Cấp phôi và đẩy phôi tự động vào và ra khỏi vị trí gia

công xác định

• Cho phép làm trùng thời gian phụ (thời gian gá phôi và

tháo chi tiết) với thời gian máy khi gia công trên phôi

• Là một kết cấu tiêu chuẩn để có thể gá và kẹp chặt trên

bàn máy

• Giúp cho việc điều chỉnh linh hoạt và thuận lợi

• Khi gia công các chi tiết giống nhau cần phải có số đồ gá

bằng số cơ cấu cấp tháo phôi

• Các máy với cơ cấu cấp tháo phôi có kết cấu chiếm diện

tích hơn so với máy thông thường

Hệ thống cấp tháo phôi tự động

• Một số dạng cơ cấu cấp tháo phôi tự động

Trang 26

Hệ thống cấp tháo phôi tự động

• Một số dạng cơ cấu cấp tháo phôi tự động

Thank you!

52

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	1,91 MB