Tiểu luận CNC máy tiện máy phay

Sinh viên:

MỤC LỤC
I.

Lời nói đầu

II.

Máy tiện

2

1. Cấu tạo

3

2. Khả năng công nghệ

3

3. Gá đặt, xét dao và xét gốc phôi

5

III. Máy phay
1. Cấu tạo

8

2. Khả năng công nghệ

10

3. Gá đặt, xét dao và xét gốc phôi

10

1


Sinh viên:

LỜI NÓI ĐẦU
Trong thực tế cuộc sống hiện nay việc sản xuất ra của cải vật chất được thay
thế bởi máy móc là xu hướng tất yếu của xã hội nhằm giải phóng sức lao động của
con người.
Một hệ thống sản xuất tự động giúp sản phẩm có chất lượng cao, sản phẩm
đồng đều, cho phép thay đổi kiểu dáng sản xuất một cách linh hoạt phù hợp với
nhu cầu của con người là điều tất yếu của cuộc sống, nhưng vẫn đảm bảo về mặt
kinh tế và thời gian chuyển đổi mẫu mã linh hoạt… là một điều cấp thiết đối với
nền sản xuất công nghiệp hiện đại.
Với mục đích làm quen và tiếp cận với các thiết bị sản xuất tiên tiến.Nhà
trường đã tạo điều kiện cho chúng em đi thực tập ở bên trường Đại
Học Bách Khoa trong một thời gian để giúp chúng em hiểu hơn về cơng nghệ
CNC.
Tuy chỉ có 1 khoảng thời gian ngắn nhưng với sự chỉ dẫn tận tình của các
thầy bên khoa CNC của trường đại học Bách Khoa đã giúp cho chúng em hiểu hơn
về các máy CNC.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã tạo điều kiện cho chúng em
và đã nhiệt tình chỉ bảo cho chúng em,em xin chân thành cảm ơn.

2


Sinh viên:

I.

Máy tiện
1. Cấu tạo

Máy tiện CNC có cấu tạo tương tự như máy tiện thông thường. đối với máy tiện
thông thường khi gia công cắt gọt chi tiết thường điều khiển phải theo dõi vị trí dao
cắt, thao táckịp thời chế tạo ra những chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật.
Độ chính xác, năng suất phụ thuộc vào trình độ tay nghề người điều khiển.
Máy CNC hoạt động theo một chương trình đã được lập trình theo một quy tắc
chặt chẽ phù hợp với quy trình cơng nghệ được soạn thảo và cài đặt phần mềm
trong máy.
Kết quả làm việc của máy CNC không phụ thuộc vào tay nghề của người điều
khiển. lúcnày người điều khiển máy chủ yếu đóng vai trị theo dõi và kiểm tra các
chức năng hoạt động của máy.

2. Khả năng cơng nghệ
- Tính năng tự động hóa cao: Máy tiện CNC có năng suất cắt cao và giảm được tối
đa thời gian phụ, do mức độ tự động hóa được nâng cao vượt bậc. Tùy từng mức
độ tự động, máy CNC có thể thực hiện cùng một lúc nhiều chuyển dộng khác nhau,
có thể tự động thay dao, hiệu chỉnh sai số dao cụ, tự động kiểm tra kích thước chi
tiết và qua đó tự động hiệu chỉnh sai lệch vị trí tương đối giữa dao và chi tiết, tự
động tưới nguội, tự động hút phoi ra khỏi khu vực cắt.

3


Sinh viên:

- Tính năng linh hoạt cao: chương trình có thể thay đổi dễ dàng và nhanh chóng,

thích ứng với các loại chi tiết khác nhau. Do đó rút ngắn được thời gian phụ và thời
gian chuẩn bị sản xuất, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tự động hóa sản xuất hàng
loạt nhỏ, bất cứ lúc nào cũng có thể sản xuất nhanh chóng những chi tiết đã có
chương trình. Vì thế, khơng cần sản xuất chi tiết dự trữ, mà chỉ giữ lấy chương
trình của chi tiết đó. Máy CNC gia công được những chi tiết nhỏ, vừa, phản ứng
một cách linh hoạt khi nhiệm vụ công nghệ thay đổi và điều quan trọng nhất là việc
lập trình gia cơng có thể thực hiện ngồi máy, trong các văn phịng có sự hỗ trợ của
kỹ thuật tin học thơng qua các thiết bị máy tính, vi xử lý…
- Tính năng tập trung ngun cơng: đa số các máy CNC có thể thực hiện số lượng

lớn các ngun cơng khác nhau mà khơng cần thay đổi vị trí gá đặt của chi tiết. từ
khả năng tập trung nguyên công, các máy CNC đã được phát triển thành các trung
tâm gia cơng CNC.
- Tính năng chính xác, đảm bảo chất lượng cao: giảm được hư hỏng do sai sót của

con người. đồng thời cũng giảm được cường độ chú ý của con người khi làm việc.
có khả năng gia cơng chính xác hàng loạt. Độ chính xác lặp lại, đặc trưng cho mức
độ ổn định trong suốt quá trình gia công là điểm ưu việt tuyệt đối của máy CNC.
Máy CNC có hệ thống điều khiển khép kín có khả năng gia cơng được những chi
tiết chính xác cả về hình dáng đến kích thước. những đặc điểm này thuận tiện cho
việc lắp lẫn, giảm khả năng tổn thất phôi liệu ở mức thấp nhất.
- Gia công biên dạng phức tạp: Máy CNC là máy duy nhất có thể gia cơng chính

xác và nhanh các chi tiết có hình dáng phức tạp như các bề mặt ba chiều.

4


Sinh viên:

- Tính năng hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao:

+ Cải thiện tuổi thọ dao nhờ điều kiện cắt tối ưu. Tiết kiệm dụng cụ cắt gọt, đồ gá
và phụ tùng khác.
+ Giảm phế phẩm.
+ Tiết kiệm tiền thuê mướn lao động do không cần yêu cầu kỹ năng nghề nghiệp
nhưng năng suất gia công cao hơn.
+ Sử dụng lại chương trình gia cơng.
+ Giảm thời gian sản xuất.
+ Thời gian sử dụng máy nhiều hơn nhờ vào giảm thời gian dừng máy.
+ Giảm thời gian kiểm tra vì máy CNC sản xuất chi tiết chất lượng đồng nhất.
+ CNC có thể thay đổi nhanh chóng từ việc gia công loại chi tiết này sang loại
khác với thời gian chuẩn bị thấp nhất.

3. Gá đặt, xét dao và xét gốc phơi
a) Gá đặt
- Với kích thước phơi khơng lớn và khơng dài nên ta có thể gá trực
tiếp trên mâm cặp máy tiện.
5


Sinh viên:

b) Xét dao
- Để bắt đầu thực hiện quá trình gia cơng ta tiến hành đo các con dao
cần trong q trình gia cơng nhằm xác định các giá trị hiệu chỉnh.

- Đối với máy tiện ta cần xác định hai thông số hiệu chỉnh theo phương X
(Lx) và Z(Lz)
- Đối với các máy tiện cỡ lớn ta đo dao gián tiếp qua đầu đo tiếp xúc, ở
đây ta dùng phương pháp cắt thử với trục chuẩn để xác định thông số
dao(Dùng trên máy Concept Turn 55), cụ thể như sau:

 Bước 1: Lắp các con dao cần để gia công vào đúng vị trị trên đài dao
 Bước 2: Để đo Lz ta tiến hành:
+ Khỏa mặt đầu trục chuẩn
+ Điều khiển đài dao sao cho mặt chuẩn của đài dao chạm nhẹ vào
mặt đầu của trục chuẩn.
6


Sinh viên:

+ Đặt giá trị Z (Relative) về 0.
+ Gọi dao cần đo vào vị trí gia cơng.
+ Điều khiển đài dao sao cho mũi dao cần đo chạm nhẹ vào đầu
mặt phôi.
+ Ghi lại giá trị Z (Relative) và nhập giá trị này vào vị trí lưu thơng
số hiệu chỉnh của dao theo phương Z.
 Bước 3: Để xác định giá trị hiệu chỉnh Lx ta tiến hành:
+ Gọi dao cần đo vào vị trí gia cơng.
+ Cắt thử lớp vật liệu của trục thử, ghi lại giá trị Xmc (Machine).
+ Dùng thước cặp đo kích thước trục thử sau khi cắt được giá trị

Xct.
+ Lz= Xmc-Xct, nhập giá trị này vào ơ vị trí bù theo phương X.
 Bước 4: Làm tương tự với các con dao còn lại.
c) Xét phôi
- Sau khi xét xong dao ta tiến hành xét gốc phôi.
- Do gốc phôi thường chọn nằm ở tâm mặt đầu, mặt khác theo quy ước
sau khi đo dao thì gốc 0 của máy theo trục X đươc dịch về nằm trên
đường tâm trục chính (XG54=0), ta chỉ cần dịch điểm gốc theo trục z
theo các bước:
+ Gá chi tiết cần gia cơng lên trục chính
+ Cho đầu mũi dao cần gia công chạm vào mặt đầu chi tiết, ghi lại giá trị
7


Sinh viên:

Z (Machine), lấy giá trị Z (Machine) cộng với trị tuyệt đối giá trị hiệu
chỉnh vừa đo được ở trên, chuyển giá trị đó sang giá trị âm rồi nhập vào
Z(G54) là xong quá trình dịch chuyển gốc máy về gốc phơi.
- Ta tiến hành gọi chương trình và bắt đầu q trình gia cơng.

II.

Máy phay
1. Cấu tạo

Cấu tạo máy phay CNC:
Máy phay CNC được chia thành 2 loại nhưng cấu tạo máy cnc vẫn gồm có các
phần chính sau:
 Bộ phận thay dao tự động (ATC): Đây là điều quan trọng để ATC thay đổi

dụng cụ trong phạm vi trục chính càng nhanh càng tốt. Bằng sự thích ứng
của quá trình điều khiển và động cơ, ATC sẽ đưa dao ra khỏi trục chính một
cách chính xác. Một hệ thống ATC tốt có khả năng làm giảm thời gian dừng
opmáy và làm tăng năng suất.
 Động cơ /Bộ điều khiển /Encorder: Thêm một điều nữa, nếu có những thành
phần chuyển động khác nhau, có sự đồng bộ giữa động cơ và hệ thống điều
khiển và cách tốt nhất để đạt được điều này là đảm bảo nhà cung cấp máy
khơng sử dụng bất kì một thành phần nào ở bên ngoài. Tất cả chúng phải
được thiết kế và xây dựng từ những bảng điều khiển điên tử, động cơ điện,
và tuyệt đối là hệ thống Encorder cung cấp phản hồi cho q trình điều
khiển. Hệ thống truyền tín hiệu tối tân cho phép máy phân phối để cắt gọt
kim loại với tốc độ cao nhất theo sự định vị, khả năng định vị nằm trong
phạm vi một vài micromet so với yêu cầu.
 Vỏ máy: Khi đế máy là nền tảng của một máy trung tâm, nó cần nặng hơn,
chắc chắn hơn và tốt hơn. Giá của nó có thể cao hơn, nhưng sự chịu lực và
độ bền sẽ làm giảm rung động. Quá trình rung động sẽ ảnh hưởng đến độ
chính xác gia cơng. Với một máy có kết cấu vững chắc, nó sẽ hấp thụ những
8


Sinh viên:

dao động này, đảm bảo máy sẽ thực hiện với cơng suất và độ chính xác cao
nhất.
 Hệ điều khiển: Hệ điều khiển là thành phần trung tâm của máy cơng cụ. Nó
điều khiển q trình chuyển động, vị trí của các thành phần chuyển động
trên máy, sao cho đạt được chính xác tối ưu thời gian cắt, tốc độ và chiều
sâu cắt cần thiết. Sự kết hợp của dòng điện và hệ thống kĩ thuật sẽ đưa ra sự
điều khiển toàn diện từ nguồn cung cấp, thực hiện gia cơng chi tiết từ dữ
liệu CAD nhanh chóng, dễ dàng với độ chính xác được nâng cao và kết thúc

q trình gia cơng với chi phí nhỏ nhất.
 Bàn xe dao: Các nhà cung cấp máy công cụ phải tạo ra một bàn xe dao phù
hợp với mỗi máy và có lợi nhất về mặt cơng suất cũng như thuận lợi cho
việc cắt gọt kim loại mà không ảnh hưởng đến độ chính xác khi gia cơng.
Độ cứng vững của bàn xe dao sẽ làm cho công suất của quá trình cắt kim
loại đươc được tăng lên. Những nhà chế tạo thiết kế các bàn xe dao cho
phép chúng chỉ điều khiển đài dao và chức năng phay. Thêm nữa, nếu các
thành phần khác chuyển động thì thành phần nào điều khiển chúng một cách
tốt hơn?
 Trục chính: Trục chính là thành phần có tính quyết định nhất trong máy
công cụ. Một trục ổn định sẽ hợp nhất với sự điều khiển của động cơ –
quyết định độ cứng vững hệ thống, hệ thống bôi trơn và nguồn điện cung
cấp, đảm bảo độ chính xác và có thể đốn trước được năng suất của máy.
Như vậy, quá trình thiết kế trục và tối ưu tốc độ quay của trục chính sẽ
mang lại q trình cắt gọt được tốt nhất và độ chính xác cao nhất cho máy.
 Nguồn (năng lượng): Chắc chắn rằng các hãng cung cấp thiết kế, chế tạo và
xây dựng nên tất cả các thành phần của máy cơng cụ để hệ thống trong máy
có thể phối hợp với nhau được tốt hơn. Bằng cách sử dụng một nguồn bạn
có thể chắc chắn q trình giao tiếp sẽ chính xác giữa bộ điều khiển và động
cơ và sự tự điều chỉnh của các thành phần trong hệ thống.

9


Sinh viên:

2. Khả năng cơng nghệ

- Máy phay CNC có khả năng cắt gọt kim loại khá đa dạng nhờ được điều
kiển bởi hệ thống máy tính thơng qua các ngơn ngữ lập trình được mã hóa

để máy có thể hiểu được. Dao cắt có thể di chuyển theo đường thẳng,
đường tròn, ngang dọc – lên xuống hay di chuyển trong khơng gian 3D.
Máy càng nhiều trục thì các biên dạng gia công càng đa dạng hơn bao gồm
cả biên dạng undercut…

- Ngồi ra, đơi khi máy phay cnc cịn được dùng để đo khoảng cách với độ
chính xác hơn hẳn những loại thước thông thường. Không như máy phay
cơ, máy phay CNC có thể thay đổi dao tự động nên q trình gia cơng các
biên dạng khác nhau có thể thực hiện liên tục giúp rút ngắn thời gian gia
cơng mà độ chính xác lại cao hơn nhiều.

3. Gá đặt, xét dao và xét gốc phôi
d) Gá đặt
- Chi tiết có kích thước vừa với êtơ vì vậy ta gá kẹp chi tiết lên êtô và gá
êtô lên bàn máy.
- Các bước gá đặt:

10


Sinh viên:

+ Bước 1: Gá đặt êtô lên bàn máy
+ Bước 2: Kẹp chi tiết lên êtô
+ Bước 3: Gá đồng hồ lò xo lên đài kẹp dao trên trục chính, cho mũi tì
của đồng hồ chạm vào hai mặt bên của phôi, điều chỉnh bàn máy để rà từ
từ mũi tì theo hai phương X,Y rồi điều chỉnh êtơ đến khi kim đồng hồ
không bị lệch quá giới hạn cho phép khi rà theo các phương.
+ Bước 4: Siết chặt đai ốc, tháo đồng hồ lò xo.
e) Xét dao

- Đối với dao phay ta cần xác định hai giá trị hiệu chỉnh là hiệu chỉnh bán
kính và hiệu chỉnh chiều dài. Tuy nhiên thơng số đường kính dao đã
được nhà sản xuất ghi rõ trên giao chính vì thế ta đã biết được giá trị hiệu
chỉnh bán kính, chỉ cần nhập giá trị bán kính các con dao vào các vị trí
hiệu chỉnh bán kính tương ứng với các dao là được.
- Đối với hiệu chỉnh chiều dài ta làm như sau:
+ Sau khi gá phôi lên bàn máy, đặt đầu đo tiếp xúc lên phôi(Giả sử dùng
11


Sinh viên:

đầu đo có chiều cao 50mm) điều khiển trục Z sao cho đầu dao chạm nhẹ
vào mặt đầu đo, khi có tín hiệu đèn đầu đo sáng thì dừng lại.
+ Ghi lại và nhập giá trị Z (Machine) vào vị trí hiệu chỉnh chiều dài
tương ứng với dao đang hiệu chỉnh.
+ Bù thêm giá trị -50mm của đầu đo vào giá trị hiệu chỉnh vừa đo được,
ta hoàn thành quá trình hiệu chỉnh chiều dài chiều dài dao so với mặt
phơi.
- Hiệu chỉnh chiều dài dao các dao cịn lại theo các bước:
+ Dùng một mặt phẳng làm mặt chuẩn.
+ Điều chỉnh trục Z sao cho đầu dao vừa đo giá trị hiệu chỉnh ở trên
chạm vào mặt chuẩn.
+ Đặt giá trị Z (Relative) về 0.
+ Chạm lần lượt các dao vào mặt chuẩn và ghi lại lần lượt các giá trị
Z(Relative), Giá trị hiệu chỉnh chiều dài của các dao của các dao bằng
giá trị hiệu chỉnh chiều dài của dao đầu tiên trừ đi lần lượt các giá trị
Z(Relative).
+ Nhập các giá trị hiệu chỉnh này vào vị trí với các dao tương ứng.

12


Sinh viên:

f) Xét phơi

- Xong q trình xét dao đến q trình xét phơi theo các bước:
+ Lắp Đattrick vị trí hoặc đầu đo lệch tâm vào trục chính, nếu là đầu đo
lệch tâm thì cho trục chính quay với vận tốc nhỏ vừa phải (300÷500
vg/ph).
+ Cho đầu đo chạm vào mặt phía bên trái phơi theo trục X đến khi đèn
báo đỏ (Dattrick) hoặc hai trục của đầu đo đồng tâm (đầu đo lệch tâm),
cho X (Relative) về giá trị 0.
+ Chạm đầu đo vào bên phải, ghi lại giá trị X (Relative).
13


Sinh viên:

+ Điều chỉnh dao đến vị trí X (Relative)/2, ghi lại giá trị X (Machine) và
nhập vào X (G54).
+ Tiếp tục chạm đầu đo vào mặt trước phôi theo trục Y đến khi đèn báo
đỏ (Dattrick) hoặc đầu đo đồng tâm (đầu đo lệch tâm), đặt giá trị Y
(Relative) về giá trị 0.
+ Chạm đầu đo vào mặt sau phôi theo trục Y, ghi lại giá trị Y (Relative).
+ Điều chỉnh dao đến vị trí Y(Relative)/2 , ghi lại và nhập giá trị
Y(Machine) vào vị trí Y (G54).
Vậy là xong quá trình dich chuyển điểm gốc trên máy, ta tiến hành gia

công.

14