TÌM HIỂU ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CNC

Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY
==========***********==========
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CNC
TÌM HIỂU ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CNC
Nhóm sinh viên thực hiện : Nhóm 04
Nguyễn Ngọc Quyết
Đào Duy Thanh
Vương Khắc Nhật
Lớp : Cơ Điện Tử - K46
Trường : Đại Học Giao Thông Vận Tải

GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn
Hà Nội 10/2009
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 1
Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
LỜI MỞ ĐẦU
hư chúng ta đã biết trên các máy công cụ thông thường và đặc biệt
là trên máy công CNC thì đồ gá là bộ phận quan trọng và không thể
thiếu được. Chất lượng sản phẩm cơ khí, năng suất lao động và giá
thành là những chỉ tiêu quan trọng trong sản xuất cơ khí. Để đảm
bảo các chỉ tiêu trên, trong quá trình chế tạo các sản phẩm cơ khí, ngoài máy cắt
kim loại (máy công cụ) và dụng cụ cắt, chúng ta còn cần có đồ gá và các dụng cụ
phụ (gọi là trang bị công nghệ). Trang bị công nghệ đóng vai trò rất quan trọng,

nhờ nó sản xuất cơ khí có thể đảm bảo năng suất và nâng cao chất lượng, tăng
năng suất và hạ giá thành sản phẩm.
N
Đặc biệt trong thời buổi công nghệ đang phát triển, sản xuất không còn là
cơ khí đơn thuần nữa, nó được tích hợp điều khiển, các hệ thống truyền lực được
điều khiển đảm bảo độ chính xác gia công cao, năng suất lớn, chúng ta có thể dễ
thấy ở máy công cụ CNC (Computer Numerical Control). Vì vậy đồ gá trên máy
CNC đã được cải tiến để có thể điều khiển tự động, dễ dàng tháo lắp, đạt độ
chính xác cao, phù hợp với tốc độ làm việc lớn của máy và đảm bảo tính kinh tế.
Cũng vì lí do như vậy nên nhóm chúng em đã cùng nhau tìm hiểu về các
thiết bị đồ gá trên máy CNC để hiểu rõ hơn về nó, nghiên cứu kĩ về kĩ thuật cũng
như nguyên lí làm việc của đồ gá.
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 2
Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N

C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
MỤC LỤC
PHẦN I :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CÔNG CỤ
CNC.......................................................................................................................5
1.1.Đặc điểm của đồ gá trên máy công cụ CNC :...................................5
1.2.Yêu cầu đối với chi tiết gia công trên các máy CNC :......................5
1.3.Phân loại đồ gá trên máy CNC : .......................................................6
1.3.1. Đồ gá vạn năng không điều chỉnh :...........................................6
1.3.2.Đồ gá vạn năng điều chỉnh :.......................................................9
1.3.3.Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh :.................................................9
1.3.4.Đồ gá vạn năng – lắp ghép : ....................................................10
1.3.5.Đồ gá lắp ghép điều chỉnh :......................................................11
1.3.6.Đồ gá chuyên dùng :.................................................................12
PHẦN II: TÌM HIỂU VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY TIỆN............................14
2.1. Đồ gá trên máy tiện CNC:..............................................................14
2.1.1. Mâm cặp:.................................................................................17
2.1.2. Kẹp rút : ..................................................................................19
2.1.3. Tốc cặp-Mũi tâm :...................................................................20
2.1.4. Trục gá bung:...........................................................................22
2.1.5. Mân hoa :.................................................................................23
2.1.6. Luy-nét :...................................................................................24
PHẦN III : TÌM HIỂU VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY PHAY.....................25
3.1 Giới thiệu chung .............................................................................25
3.2 Đồ gá kẹp cơ khí ............................................................................27
3.2.1 Bàn kẹp.....................................................................................27
3.2.2 Đầu phân độ..............................................................................28
3.2.3 Ê-tô...........................................................................................28
3.3 Đồ gá kẹp thủy lực và khí nén .......................................................31
3.3.1 Ê-tô khí nén ,thủy lực...............................................................31

GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 3
Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
2.2.3 Đồ gá kẹp bằng từ tính .............................................................36
PHẦN II : MỘT SỐ LOẠI ĐỒ GÁ ĐẶC BIỆT:....................................37
2.1. Đồ gá bàn xoay:..............................................................................37
2.1.Phân loại :........................................................................................37
2.1.1.Loại tiêu chuẩn :.......................................................................37
2.1.2. Loại bàn xoay có động cơ lắp phía sau :.................................38
2.1.3. Loại bàn xoay có lỗ trục chính lớn :.......................................39
2.1.4. Loại bàn xoay có nhiều trục :................................................39
2.1.5. Loại bàn xoay nghiêng :.........................................................40
2.2.Ứng dụng :.......................................................................................41

GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 4
Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
PHẦN I :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CÔNG
CỤ CNC
1.1. Đặc điểm của đồ gá trên máy công cụ CNC :
Một trong những đặc điểm chình của máy công cụ CNC là tính chính xác
rất cao. Đồ gá trên các máy đó ảnh hưởng rất lớn tới độ chính xác gia công bởi
vì sai số chuẩn khi định vị chi tiết trên đồ gá là một trong những thành phần sai
số tổng cộng. đồ gá trên máy CNC phải đảm bảo độ chính xác gá đặt cao hơn
các đồ gá trên máy vạn năng thông thường. Để đảm bảo độ chính xác gá đặt
phải chọn chuẩn sao cho sai số chuẩn bằng 0, sai số kẹp chặt phải có giá trị nhỏ
nhất, điểm đặt của lực phải tránh gây biến dạng cho chi tiết gia công.

Các máy CNC có độ cứng vững rất cao, do đó đồ gá trên các máy đó
không được làm giảm độ cứng vững của hệ thống công nghệ khi sử dụng máy
với công suất tối đa. Điều đó có nghĩa là đồ gá trên các máy CNC phải có độ
cứng vững lớn hơn các đồ gá thông thường khác. Vì vậy, đồ gá trên các máy
CNC phải được chế tạo từ thép hợp kim với phương pháp tôi bề mặt.
Khi gia công trên máy CNC, các dịch chuyển của máy và dao được bắt
đầu từ gốc tọa độ, do đó trong nhiều trường hợp đồ gá phải đảm bảo sự định
hướng hoàn toàn của chi tiết gia công, có nghĩa là phải hạn chế tât cả các bậc tự
do khi định vị đồ gá trên máy (phải định hướng đồ gá trên cả hai phương ngang
và dọc của bàn máy).
Trên các máy CNC người ta cố gắng gia công được nhiều bề mặt chi tiết
với một lần gá đặt, do đó các cơ cấu định vị và kẹp chặt của đồ gá không được
ảnh hưởng đến dụng cụ cắt khi chuyển bề mặt dụng cụ gia công. Phương pháp
kẹp chặt có hiệu quả nhất là kẹp chặt ở bề mặt đối diện với bề mặt định vị.
1.2. Yêu cầu đối với chi tiết gia công trên các máy CNC :
Chi tiết gia công trên máy CNC ảnh hưởng đến kết cấu của đồ gá, do đó
phải đảm bảo được những yêu cầu sau đây:
+ Chi tiết gia công phải có những bề mặt chuẩn tốt đảm bảo độ chính xác
và độ ổn định gá đặt, đồng thời chi tiết phải có bề mặt thuận tiện cho việc kẹp
chặt, không gây biến dạng chi tiết.
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 5
Đ
ồ

g
á

t
r
ê

n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
+ Để không phải dùng đồ gá phụ thì chi tiết không nên có bề mặt nghiêng
và góc nghiêng.
+ Để đảm bảo độ chính xác gá đặt cao, chi tiết phải được định vị theo 3 bề
mặt. Trong trường hợp này có thể dùng các bề mặt đã qua gia công trên các máy
vạn năng để định vị.
+ Nếu chi tiết gia công không cho phép định vị theo 3 bề mặt thì định vị
theo một bề mặt và hai lỗ, khoảng cách các lỗ phải cách xa nhau và có độ bóng
cấp 7.
1.3. Phân loại đồ gá trên máy CNC :
 Đồ gá vạn năng không điều chỉnh
 Đồ gá vạn năng điều chỉnh
 Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh
 Đồ gá vạn năng lắp ghép
 Đồ gá lắp ghép điều chỉnh
 Đồ gá chuyên dùng
1.3.1. Đồ gá vạn năng không điều chỉnh :
Loại đồ gá này có các chi tiết đã được điều chỉnh cố định để gá nhiều loại
chi tiết gia công khác nhau trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. Đó là các loại
mâm cặp được dùng để truyển mômen xoắn cho chi tiết gia công. Có 3 loại mâm
cặp thường được dùng trên các máy tiện CNC (ngoài mâm cặp 3 và 4 chấu

thông dụng).
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 6
Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
Hình 1: Mâm cặp 3 chấu Hình 2: Mân cặp 4 chấu
1.3.1.1. Mân cặp ly tâm (mâm cặp quán tính):
Loại mâm cặp này có hai hoặc ba chấu kẹp. Các chấu là những chi tiết
độc lập với nhau, khi quay dưới tác dụng của lực ly tâm chúng kẹp chặt chi tiết
và nhờ lực cản tự hãm mà chi tiết gia công không bị xê dịch dù bị tác dụng của
lực cắt.
1.3.1.2. Mâm cặp có chân mặt đầu cứng :
Mâm cặp có chân mặt đầu cứng xác định chính xác mặt đầu của tất cả các
chi tiết gia công theo truc Z. Lực kẹp chi tiết sinh ra nhờ mũi tâm sau. Nếu mặt

đầu của chi tiết không vuông góc với tâm của nó thì các mặt đầu ăn vào chi tiết
gia công không đều nhau, điều đó làm giảm mômen xoắn được truyển từ trục
chính của máy.
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 7
Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
Hình 3: 1 – Thân; 2 – Lò xo; 3 – Mũi tâm; 4 – Chi tiết tỳ mặt đầu
5– Chân mặt đầu bằng hợp kim cứng; 6 – Chi tiết gia công
1.3.1.3. Mâm cặp có chân mặt đầu tùy động :
Các mặt đầu có dạng tròn xoay được lắp vào lỗ có chứa chất dẻo. Khi chi
tiết gia công được kẹp chặt từ mũi tâm sau, mặt đầu bên trái của chi tiết đẩy các
chân mặt đầu về bên trái và làm cho áp lực của chất dẻo tăng lên. Như vậy, tất
cả các chân mặt đầu đều tiếp xúc với chân mặt đầu chi tiết cần gia công và lực

kẹp tác động lên các chân hầu như bằng nhau. Mâm cặp mặt đầu có chân tùy
động tạo ra mômen xoắn lớn hơn so với mâm cặp mặt đầu cứng. Loại mâm cặp
này có thể dùng để kẹp chi tiết gia công thô. Số chân mặt đầu có thể là 8, 10, 12
v.v.
Hình 4: 1 – Lò xo; 2 – Thân; 3 – Chất dẻo
4– Chân mặt đầu; 5 – Mũi tâm
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 8
Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
1.3.2. Đồ gá vạn năng điều chỉnh :
Kết cấu đồ gá vạn năng điều chỉnh gồm phần đồ gá cơ sở và phần chi tiết
thay đổi điều chỉnh. Các chi tiết thay đổi điều chỉnh có kết cấu đơn giản và giá
thành chế tạo không cao. Đồ gá vạn năng điều chỉnh được sử dụng trong sản

xuất hàng loạt nhỏ, đặc biệt là khi thực hiện gia công nhóm. Trên máy tiện CNC
đồ gá vạn năng điều chỉnh là các mâm cặp 3 chấu thay đổi điều chỉnh (thay đổi
các chấu kẹp).
Hình 5: Mâm cặp 3 chấu thay đổi hiệu chỉnh
1.3.3. Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh :
Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh cho phép gá đặt một số loại chi tiết điển
hình có kích thước khác nhau. Kết cầu của đồ gá gồm hai phần chính:
+ Phần đồ gá cơ sở
+ Phần chi tiết thay đổi
Đồ gá này cho phép thay đổi chi tiết gia công ngoài vùng làm việc của
máy. Phạm vi ứng dụng có hiệu quả của đồ gá là dùng trong sản xuất hàng loạt.
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 9
Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C

CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
Hình 6: Các dạng chi tiết gia công: l – kích thước điều chỉnh
Sơ đổ gá đặt: 1 – Thân đế cơ sở; 2,4 – Trục gá; 3,5 – Chi tiết định vị;
6 – Rãnh định hướng; 7 – Chốt
Đồ gá trên (Hình 6) được dùng để gia công chi tiết dạng càng, dạng chấu
kẹp, v.v…
Đồ gá (Hình 6) gồm thân để cơ sở 1; các chi tiết thay đổi: trục gá 2, trục
gá 4; các chi tiết định vị 3 và 5. Đồ gá được định vị trên bàn máy bằng đầu gá 2
và chốt 7. Chi tiết gia công được định vị bằng mặt phẳng trên các chi tiết định vị
3 và 5 với các mặt lỗ trên hai trục 2 và 4. Chi tiết được kẹp chặt bằng hai mũ ốc.
Các chi tiết thay đổi 4 và 5 được lắp đặt và điểu chỉnh theo rãnh định hướng 6
của đồ gá. Kích thước điều chỉnh l (khoảng cách giữa các lỗ tâm của chi tiết gia
công). Nếu dùng đồ gá để gá đặt chi tiết dạng chấu kẹp theo một lỗ và rãnh then
thì dùng trục gá 2 và rãnh then.
1.3.4. Đồ gá vạn năng – lắp ghép :
Thành phần của đồ gá vạn năng – lắp ghép là những chi tiết chuẩn được
chế tạo với độ chính xác cao. Các chi tiết này có rãnh then để lắp ghép. Sau khi
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 10
Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m

á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
gia công một số loại chi tiết nào đó người ta tháo đồ gá ra và lắp ghép lại để gá
đặt chi tiết khác. Do độ chính xác của chi tiết rất cao cho nên sau khi lắp ghép
không phải gia công bổ sung. Thời gian để lắp ghép một đồ gá mới khoảng 3÷4
giờ.
Hình là đồ gá vạn năng - lắp ghép. Để tạo thành đồ gá người ta đem các
chi tiết (Hình 7) lắp lại với nhau và lấy đế làm chi tiết cơ sở.
Trên các máy phay, máy khoan CNC người ta sử dụng đồ gá vạn năng -
lắp ghép cơ khí với các cơ cấu kẹp thủy lực.
Đồ gá vạn năng – lắp ghép được dùng trong các máy CNC trong điều kiện
sản xuất đơn chiếc hàng loạt nhỏ.
Hình 7: Kết câu; b) Sơ đồ; c) Các chi tiết
Cơ cầu tỳ với chốt định vị; 2 – cơ cấu định vị; 3 – mỏ kẹp; 4 – đai ốc kẹp
5– phiến tỳ mặt bên; 6 – phiến tỳ mặt đáy; 7 – phiến tỳ mặt đầu
1.3.5. Đồ gá lắp ghép điều chỉnh :
Loại đồ gá này được dụng trên các máy phay CNC và các máy khoan
CNC. Trên chi tiết cơ sở (đế đồ gá) người ta gia công các hệ lỗ để lắp ghép các
chi tiết định vị và kẹp chặt khi muốn tạo thành đồ gá mới (trên đế đồ gá vạn
năng – lắp ghép có các rãnh để lắp ghép).
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 11
Đ
ồ

g

á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
Hệ lỗ trên đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh đảm bảo độ chính xác, độ cứng
vững và độ ổn định cao hơn hệ rãnh trên đồ gá vạn năng – lắp ghép. (Hình 8) là
các đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh.
Hình 8: Đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh
1.3.6. Đồ gá chuyên dùng :
Thông thường loại đồ gá này được sử dụng trong sản xuất hàng loạt lớn
và hàng khối. Kết cấu của đồ gá chỉ được dùng để gia công một loại chi tiết nhất
định. Trên các máy CNC loại đồ gá này chỉ được dùng trong những trường hợp
không thể dùng được các loại đồ gá điều chỉnh. Kết cấu của đồ gá như vậy phải
thật đơn giản để nâng cao hiệu quả kinh tế khi sử dụng.
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 12
Đ
ồ

g

á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
Hình 9: Ê tô máy
Hình 10: Bàn xoay
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 13
Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m

á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
PHẦN II: TÌM HIỂU VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY TIỆN
2.1. Đồ gá trên máy tiện CNC:
Yêu cầu đồ gá trên máy tiện CNC:
• Thao tác nhanh và đơn giản
• Khả năng sử dụng đa dạng
• Thay đổi dễ dạng các phần tử kẹp
• Độ chính xác cao khi kẹp lại
Việc kẹp bằng tay thường diễn ra trên máy công cụ vạn năng. Điều này
đòi hỏi người công nhân hao tốn nhiều sức lực. Để giảm thời gian phụ và giảm
nhẹ việc kẹp cho người công nhân, các thiết bị kẹp chuyên dùng đã được phát
triển cho từng phương tiện kẹp. Có nhiều phương pháp để tạo ra lực kẹp:
• Cơ cấu kẹp cơ khí.
• Thiết bị kẹp thủy lực
• Thiết bị kẹp khí nén
• Thiết bị kẹp bằng điện
Cơ cấu kẹp cơ khí :
Thường sử dụng cơ cấu thanh chêm hay cơ cấu đòn bẩy. Những cơ cấu
kẹp này thường sử dụng trên máy tiện.
Hình 11:Mâm cặp với cơ cấu kẹp thanh chêm Hình 12: Mâm cặp với cơ cấu kẹp đòn bẩy
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 14
Đ
ồ

g
á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
Thiết bị kẹp thủy lực :
tạo ra lực kẹp và chuyển động cần thiết bằng píttông thủy lực. các thiết bị
này thường được điều khiển bởi các van tác động bằng tay. Lực kẹp có thể điều
khiển chính xác và đọc được bởi một cơ cấu hiển thị. Măc dù thiết bị kẹp thủy
lực đòi hỏi kĩ thuật phức tạp nhưng chúng hoàn toàn được tin cậy.
Hình 13: Thiết bị kẹp thủy lực
Thiết bị kẹp khí nén :
được vận hành bằng không khí với áp lực. chúng làm việc tương tự như
thiết bị kẹp thủy lực. máy nén khí được sử dụng để tạo ra khí nén.
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 15
Đ
ồ

g

á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
Hình 14: Thiết bị kẹp khí nén
Thiết bị kẹp bằng điện :
với chuyển động quay tạo ra lực kẹp bằng hệ thống ăn khớp trục vít –
bánh vít. Chúng có khả năng điều chỉnh nhanh để kẹp được các đường kính khác
nhau của chi tiết.
Trục xoay được khóa trong suốt quá trình kẹp và tháo kẹp bởi ly hợp điện
tử trong thiết bị kẹp, vì thế toàn bộ mômen kẹp được truyền đến mâm cặp
Hình 15: Cơ cấu kẹp bằng điện
Bây giờ ta sẽ đi tìm hiểu cụ thể một số loại đồ gá thường dùng trên máy
tiện CNC, ta có thể kể một số loại đồ gá như sau:
1. Mâm cặp
2. Kẹp rút
3. Tốc cặp-Mũi chống tâm
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 16
Đ

ồ

g
á

t
r
ê
n

m
á
y

C
N
C
CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4
4. Trục gá bung
5. Mâm hoa
6. Luy-nét
2.1.1. Mâm cặp:
Mâm cặp được phân biệt dựa và số chấu kẹp là mâm cặp 2 chấu, mâm cặp
3 chấu và mâm cặp 4 chấu. Mâm cặp 3 chấu tự định tâm thường được sử dụng
nhiều nhất. Chúng đảm bảo gá những phôi tiện tròn đồng tâm một cách chắc
chắn và nhanh chóng. Mâm cặp 4 chấu dùng để kẹp những phôi tiện có 4, 8 hay
12 cạnh và những phôi tiện tròn

Hình 16: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm Hình 17: Mâm cặp 4 chấu
Các chấu kẹp thường được tôi cứng và có dạng bậc. Các chấu kẹp có thể

điều chỉnh do vậy kẹp được các chi tiết có đường kính khác nhau. Bằng cách
thay đổi các chấu kẹp, chi tiết tiện có thể được kẹp từ bên trong hoặc bên ngoài.
Sự truyền lực kẹp thường dựa trên nguyên lý của đĩa xoắn ốc hoặc thanh
nêm.
 Truyền lực kẹp bằng đĩa xoắn ốc :
mâm cặp và đĩa xoắn ốc có lực kẹp nhỏ, vì bề mặt tiếp xúc giữa đĩa xoắn
và chấu kẹp quá nhỏ.
GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 17