Đồ Án Bách Khoa Thiết Kế Máy Phay CNC Và Tìm Hiểu Phần Mềm Fanuc

Đồ án tốt nghiệp

Lời nói đầu
Ngày nay cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên thế giới đang phát
triển với tốc độ vũ bão, không ngừng vơn tới những đỉnh cao mới, trong đó
có thành tựu về kỹ thuật tự động hoá trong sản xuất.
Khảng định vai trò của công nhgệ tự đọng trong chiến lợc công nghiệp
hoá và hiện đại hoá nền kinh tế của nớc ta là một việc hết sức có ý nghĩa, tạo
ra khả năng phát triển kinh tế với tốc độ cao, vững chắc lâu dài.
ở các nớc công nghiệp phát triển việc áp dụng tới động trong sản xuất
đã thực hiện từ nhiều thập kỷ gần đây. Trong dây chuyền tự động hoá thì điều
khiển số CNC đóng một vai trò rất quan trọng. Sử dụng máy công cụ CNC
cho phép giảm khội lợng gia công, nâng cao độ chính xác Nên máy CNC
(Computer Numerical Control) đang đợc sử dụng rộng rãi trên thế giới đặc
biệt là trong lĩnh vực cơ khí chế tạo.
Hiện nay máy CNC đang đợc sử dụng rộng rãi ở nớc ta để chế tạo các
chi tiết cơ khí, đặc biệt là chế tạo các khuôn mẫu chính xác, các chi tiết phục
vụ công nghiệp quốc phòng.
Với nhu cầu của xã hội, của các nhà máy cơ khí muốn áp dụng máy
CNC trong sản xuất. Chúng em nhận đồ án Thiết kế máy phay CNC và tìm
hiểu phần mềm FANUC.
Chúng em rất cám ơn sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo GS.TS Mạc
Văn Khoát và các thầy cô trong bộ môn Máy và ma sát đã giúp chúng em
hoàn thành đồ án này.

1


Đồ án tốt nghiệp
Phần I: giới thiệu về máy cnc và ứng dụng trong
sản xuất.

1.
Lịch sử phát triển của máy CNC.
Điều khiể số NC (Numerical Control)trong ba mơi năm qua đã tác
động tới ngành cơ khí chế tạo, đã tạo ra ngững máy mới và công cụ tự động
hoá cớ khí mới. Ngày nay máy điều khiển số NC (NC_ machine) là thành
phần cơ bản của thiết bị gia công linh hoạt, để có thể đáp ứng các yêu cầu
cao, từng kiểu máy phải có khả năng đảm nhận những chức năng điều khiển
nhất định.
Trong thời kỳ đầu cha có máy điều khiển số phù hợp. Ngời ta cha thể
biết đợc các yêu cầu phụ phát sinh khi lắp đặt hệ điều khiển số NC vào máy
thờng và phải thay đổi gì về kết cấu máy. Do vậy ngời ta bắt đầu từ các máy
phay, tiện những máy này đã đợc chế tạo phù hợp với phơng thức điều khiển
theo chơng trình hoặc đợc trang bị cơ cấu chép hình trên cơ sở đó trang bị
cho chúng các hệ thống đo và hệ thống khởi động dùng cho chế độ điều
khiển số NC. Nhờ đó, chỉ sau một năm một thế hệ máy mới ra đời, đó là máy
điều khiển số (Numerical Control Machine).
ý tởng điều khiển máy bằng câu lệnh nhớ nh ngày nay đã thực hiện ở
các máy CNC, đã có từ thế kỷ thứ 14, kỹ thuật này bắt đầu với các trò chơi
đánh chuông đợc điều khiển bằng trục quay có cắm các tăm điều khiển chạm
vào chuông.
Quá trình phát triển về kỹ thuật điều khiển số đã bắt từ rất sớm. Năm
1808 Joseph M. Jaquard đã dùng bìa tôn có đục lỗ để điều khiển các máy
dệt. Vật mang tin có thể thay thế, đợc dùng để điều khiển máy, đã dợc phát
minh chúnh là bìa tôn có đục các lỗ.
Đến năm 1863 M. Foureaux đã sáng chế ra đàn dơng cầm tự động, có
tên gọi nổi tiếng thế giới là Pianola, có dùng một băng giấy khổ rộng 30 cm,
với các lỗ tơng ứng để nđiều tiết các khí nén, tác động lên hệ phím ấn cơ khí
tạo ra nhiều nhạc điệu. Phơng pháp này đã đợc tiếp tục phát triển để sau đó
có thể điều khiển đợc cả âm lợng, áp lực ấn các phím và tốc độ của cuộn
băng giấy. Băng giấy trở thành vật mang tinvà kỹ thuật điều khiển các chức

năng phụ đã đợc phát minh.
Năm 1938 Claude E. Shannon đã đạt đợc thành công với luận án tiến
sĩ của mình ở viện công nghệ M.I.T (Massachusetts Techenology) tính toán
và chuyển giao nhanh giữ liệu ở dạng nhị phân (binary data)có thể vận dụng
lý thuyết đại số BOOL (Bool Algebra) và xác nhận công tác điện tử là thành
phần hiện thực duy nhất cho giải pháp này. Những nền tảng cơ sở của máy
tính ngày nay, kể cả kỹ thuật điều khiển số đã đợc chuẩn bị

2


Đồ án tốt nghiệp
Năm 1946 Tiến sĩ Jonh W. Mauchly và tiến sĩ J. Presper Eckert đã
cung cấp máy tính số điện tử đầu tiên có tên là ENIAC cho quân đội Mỹ. Cơ
sở của kỹ thuật sử lý số liệu điện tử đã đợc thành lập .
Năm 1949_1952 Jonh Parson và Viện công nghệ MIT đã nghiên cứu
theo hợp đồng của không quân Mỹ một hệ thống dùng cho các máy công cụ
để điều khiển trực tiếp vị trí của các trục vít me bằng đầu ra của một máy
tính và thông qua chức năng thông qua gia công một chi tiết. Parson đã công
bố 4 luận điểm cơ bản về ý tởng này nh sau:
card).

1. Lu trữ (nhớ) các vị trí đã tính toán ở bìa đục lỗ (punched
2. Các bìa đục lỗ đợc đọc tự động trên máy.

3. Các vị trí đã đợc đọc phải đợc thông báo liên tục và các
giá trị trung gian bổ sung phải đợc tính toán.
4. Các động vơ SERVO (Servomotor) có thể điều khiển
chuyển động của các trục.
Các chi tiết tích hợp ngày càng phức tạp dùng trong công nghiệp máy

baycần đợc chế tạo với máy này. Những chi tiết này một phần đã đợc mô tả
chính xác với các dữ liệu toán học, ngng rất khó gia công thủ công. Mối liên
kết giữa máy tính (Computer) và kỹ thuật NC đã là tiền đề khi khởi đầu quá
trình phát triển này.
Năm 1952 trong viện ccông nghệ MIT đã vận hành máy công cụ điều
khiển số đầu tiên. Đó là máy CINCINATI HYDROTEL, có trục vít me thẳng
đứng. Hệ điều khiển có cấu tạo gồm nhiều đèn điện tử (Electronic Tuber),
tạo khả năng chuyển động đồng thời ba trục (3D Linearinterpolation) và
nhận dữ liệu thông qua băng đục lỗ mã nhị phân (Binary Code Punched
Barol).
Năm 1954 Bendix đã mua các bản quyền phát minh của Parsons và
chế tạo ra hệ điều khiển NC hoàn chỉnh đầu tiên có dùng các đèn điện tử.
Năm 1957 không quân Mỹ (US Air Force) đã lắp đặt những máy phay
NC đầu tiên trong các xởng của mình.
Năm 1958 Ngôn ngữ lập trình biểu tợng hó đầu tiên là APT
(Automaticcally Programed Tool = Công cụ lập trình tự động) đã đợc giới
thiệu trong quan hệ liên kết với máy tính IBM 704.
Năm 1960 các hệ điều khiển NC trong kỹ thuật đèn bán dẫn
(Transistor) đã thay thế các hệ điều khiển cũ (Dùng đèn relái và đèn điện tử).
Năm 1965 giải pháp thay dụng cụ tự động ATC (Automatic Tool
Change) đẫ nâng cao trình độ tự động hoá khâu gia công.

3


Đồ án tốt nghiệp
Năm 1968 kỹ thuật mạch tích hợp IC (Intergrated Circuits) đã làm cho
các hệ điều khiển nhỏ gọn và tin cậy hơn.
Năm 1969 những giải pháp đầu tiên về điều khiển liên kết chung từ
một máu tính trung tâm DNC (tức là Direct Numerical Control hoặc là

Dirtributed Numerical Control) đã dợc thiét lập ở Mỹ bằng hệ điểu khiển
Sunđstran Omnicontrol và máy tính IBM.
Năm 1970 giải pháp thay bệ phiến gá phôi tự động (Automatic Palete
Change).
Năm 1972 những hệ điều khiển NC đầu tiên có lắp dặt máy tính nhỏ
(Minicomputer) chế tạo hàng loạt đã tạo ra một thế hệ mới có tiềm lực mạnh
hơn, đó là hệ điều khiển số bằng máy tính nhỏ CNC (Computerised Nmerical
Control), nhng thế hệ mới này lại bị thay thế nhanh bằng thế hệ mới hơn và
mạnh hơn, đó là hệ điều khiển số dùng máy vi tính có hệ vi sử lý
(Microprocessor_ CNC) sau này.
Năm 1976 các hệ vi sử lý (Microprocessor) tạo ra một cuộc cách mạng
trong kỹ thuật CNC.
Năm 1978 các hệ thống gia công linh hoạt (Flexible Manufacturing
System) đợc tạo lập hiện thực.
Năm 1979 những khớp nối liên hoàn CAD/CAM (Computer Aided
Design/ Computer Aided Manufacturing = Thiết kế và chế tạo có sự trợ giúp
bằng máy tính) đầu tiên xuát hiện.
Năm 1980 những công cụ trợ giúp lập trình tích hợp trong hệ điều
khiển CNC đã tạo ra cuộc tranh cãi về quan điểm, xoay quanh vấn đề là cần
hay không cần giải pháp điều khiển có dùng cách nạp dữ liệu trực tiếp bằng
tay.
Năm 1984 những hệ điều khiển CNC mạnh, có các công cụ trợ giúp
lập rình đồ hoạ (Graphic), đã đặt chuẩn mực mới cao hơn đối với việc lập
tình tại xởng sản xuất.
Năm 1985/1986 những hệ điều khiển CNC với cách lập trình tơng tác
đồ hoạ (graphic interactive programming) đã tạo cho việc lập trình tại xởng
sản xuất hấp dẫn hơn.
Năm 1986/1987 những giao diện tiêu chuẩn hoá (Standard Interfaces)
mở ra con đờng tiến tới công xởng tự động hoá trên cơ sở trao đổi thông tin
liên thông, nghĩa là tiến tới tạo lập giải pháp tích hpj hoá và tự động hoá sản

xuất CIM (Computer Intergrated Manufacturing).
Năm 1990 các giao diện số (Digital interfaces), giữa các hệ điều khiển
NC và hệ khởi động cải thiện độ chính và đáp ứng điều khiển của các trục
NC (NC axises) và của truch chính của máy.
4


Đồ án tốt nghiệp
Năm 1992 các hệ thống CNC hở (Open_ ended control) tạo khả năng
và điều khiển biến đổi thích ứng theo yêu cầu sử dụng.
Năm 1993 Sử dụng (theo tiêu chuẩn) đầu tiên các hệ khởi động (động
cơ) tuyến tính ở các trung tâm gia công MC (Manufacturing centres).
Năm 1994 khép kín chuỗi quá trình CAD/CAM/CNC bằng cachý sử
dụng hệ NURBS (Not Unifome Rationale B_ Splines) làm phơng pháp nội
suy (Interpolation method) trong các hệ CNC. NURBS là phơng pháp dùng
để diễn tả toán học ccs bề mặt thông thờng và các bề mặt đặc biệt (Ví dụ:
Mặt trụ, mặt cầu, mặt xuyên) bằng các điểm (Pionts) và các thông số
(paramenters) tạo thành mô hình lới gồm nhiều nút để diễn tả bề mặt đạt độ
mịn và độ sắc nét cao. Những hệ thống CAD/CAM mới sử lý trực tiếp
NURBS đợc truy cập từ hệ CAD trong hệ CNC. Giải pháp này giảm đợc khối
lợng dữ liệu, nâng độ chính xác và tốc độ sử lý, tạo ra chuyển động đèu đặn
của máy, năng tuổi thọ của máy và dụng cụ.
Năm 1996 điều khiển bộ khởi động số (Digital Motor Control) và nội
suy chính xác (Fine interpolation) với độ phân giải nhỏ hơn một phần nghìn
micrômét (< 0,001àm) và lợng tiến dao đạt tới giá trị 100m/phút.

2.ứng dụng của máy CNC trong sản xuất.
Thông thờng khi gia công trên máy CNC có độ chính xác cao hơn máy
thờng tỉ lệ phế phẩm rất ít hoặc hầu nh không có. Sự khác biệt về quá trình
gia công chi tiết cơ khí tren máy CNC so với máy thờngchính là việc thay thế

hệ điều khiển trực tiếp của thợ đứng máy bằng việc lập chơng trình gia công
CNC theo ngôn ngữ lập trình quy dịnh và máy CNC thông qua hệ điều khiển
bằng số cùng đạt hiệu quả gia công đạt hiệu quả cao trên các mặt định hình
phức tạp(3D).
Vì máy CNC có những yêu điểm sau đây nên máy CNC đã trở nên rất
cần thiết trong sản xuất:
Toàn bộ quá trình gia công (cắt vật liệu) đợc thực hiện tự động nên đạt
độ chính xác cao, không phụ thuộc vào tay nghề của thợ vận hành máy.
5


Đồ án tốt nghiệp
Gia công chi tiết đạt độ chính xác cao, sai lệch kích thớc có thể nhỏ
hơn 0,001mm.
Tạo đợc các bề mặt có biên dạng phức tạp (mặt cong, lồi, lõm phức
tạp) nhờ dạng điều khiển phù hợp 3D, 4D, 5D
Động cơ điều khiẻn vô cấp (Servomotor) cho phép gia công với chế độ
cắt tối u.
Có chức năng hiệu chỉnh bù dao trong quá trình cắt, hạn chế ảnh hởng
của lợng mòn dao, đảm bảo tạo ra biên rạng của bề mặt gia công phức tạp
theo các kích thớc lập trình CNC,
Các trung tâm gia công, tế bào gia công CNC còn có thêm các chức
năng cung ứng, thay đổi dụng cụ và gá phôi tự động linh hoạt.
Vấn đề cần phải xem xét cẩn thận ở đây là hiệu quả thực tế do kỹ
thuật gia công CNC mang lại nếu nó đợc ứng dụng trong sản xuất là hoàn
toàn tuỳ thuộc và những điều kiện sau:
* Độ lớn của loạt
Phạm vi ứng dụng của kỹ thuật CNC thờng là trong phạm vi 5500
chi tiết/ loạt. Các chi phí chính phải chịu khi gia công trên máy thờng (không
phải là máy CNC) nh : phí tổn về thời gian sử dụng máy, phí tổn về gá lắp và

dụng cụ chuyên dùng thờng có giá trị lớn, nhng lại có giá trị thấp hơn nhiều
khi gia công trên máy CNC.
* Độ phức tạp của chi tiết gia công,
Chi tiết cơ khí có độ phức tạp cao đợc gia công dễ dàng hơn và nhanh
hơn trên máy CNC. Các tiến trình công nghệ CNC chỉ cần lập trình một lần,
nhng lại có thể sử dụng lặp lại nhiều lần một cách chính xác trên các máy gia
công CNC tơng ứng.
* Ngững thay đổi của kết cấu chi tiết.
Khi gia công trên máy thờng, chi tiết thay đổi sẽ gây ra chi phí cao về
điều chỉnh và chuyển đổi công nghệ và tổ chức sản xuất. Ngợc lại, khi gia
công trên máy CNC nếu kết cấu chi tiết thay đổi chỉ cần thay đổi vật mang
tin (phơng tiện ghi nhận và chuyển tiếp chơng trình gia công CNC), ví dụ
băng lỗ, đĩa mềm, đĩa CD còn gá lắp và dụng cụ thờng không phải thây đổi.
* Thời gian chuẩn bị sản xuất.
Khâu chuẩn bị sản xuất cho sản phẩm ,ới đợc thực hiện nhanh hơn nếu
dùng máy gia công CNC. Nh vậy sẽ tại điều kiện để sản phẩm mới chiếm
lĩnh thị trờng nhanh hơn, nhờ đó tạo ra sức cạnh tranh mạnh hơm cho hàng
sản phẩm.
* Chi phí dụng cụ
6


Đồ án tốt nghiệp
Dùng máy gia công CNC có thể giảm chi phí về dụng cụ cắt nhờ ứng
dụng giải pháp tối u hoá tuổi bền dụng cụ cắt. ở máy CNC giải pháp thích
nghi tối u tốc độ quay của trục chính máy và tốc độ tiến dao trong phạm vi
đặc biệt đợc vận dụng .
*Chi phí đắt tiền
Các chi tiết cơ khí phải chế tạo từ vật liệu đặc biệt đắt tiền, ví dụ:
kim loại màu, hợp kim cao cấp, có tỷ lệ cắt gọt cao (tới 95%), đặt ra yêu cầu

là: khi gia công phải đảm bảo đạt độ tin cậy cao nhất; bởi vì khi có phế phẩm
không những chỉ gây ra lãng phí về tiền mà còn kèm theo nhiều phiền phức
khác nh không đảm bảo thời gian sản xuất.
Các hệ thống giám sát hữu hiệu đợc lắp ở các máy gia công CNC tạo
khả năng gia công đạt độ an toàn và tin cậy tối đa.
*Kiểm tra chất lợng gia công.
Trên máy thờng, khâu kiểm tra chất lợng gia công gốm nhiều phép đo
phức tạp tốn thời gian và chi phí cao, nhng kém tin cậy. Khi gia công trên
máy CNC nhờ tiến trình gia công đợc hệ CNC đảm bảo đều đặn thực hiện,
tin cậy mà khâu kiểm tra chất lợng gia công đợc giới hạn và đảm bảo tin cậy
trong phạm vi thực hiện các phép thử.
*Diện tích sản xuất.
Khi dùng máy CNC thì thì diện tích đợc tận dụng tối đa và số lợng chi
tiết chế tạo trên 1m2 diện tích sản xuất mà không cần có giải pháp xây dựng
tốn kém. Mặt khác dùng máy CNC còn có lợi là không phải xây dựng mở
rộng kho dụng cụ và gá lắp.
*Hợp tác và phối hợp sản xuất.
Các cơ sở hợp tác liên kết sản xuất bên ngoài hoặc các phân xởng vệ
tinh ở xa có thể phối hợp với nhau dễ dàng hơn nhiều khi dùng máy CNC bởi
vì nhờ giải pháp sử dụng các vật mang tin (đĩa mềm, đĩa CD..) đợc phân phối
từ trung tâm có thể đảm bảo cung cấp và đáp ứng tốt các chi tiết đạt kích thớc yêu cầu với tỉ lệ chi phí hợp lý.
*Gia công thử trớc khi chế tạo hàng loạt.
Công việc này thực hiện với máy CNC là kinh tế hơn máy thờng. Trớc
hết khi sản xuất hàng loạt bắt đầu nền sản xuất đợc triển khai trên các máy
Transfer. Bên cạnh sự u tiên duy trì hoạt động của các máy Transfer là khả
năng có thể gia công các chi tiết thay thế với độ lớn loạt nhỏ nhất, trên cơ sở
các vật mang tin dùng cho gia công tạo mẫu (protolyp) trong nhiều năm với
hiệu quả đặc biệt.
*Thời gian gia công.

7


Đồ án tốt nghiệp
Thời gian gia công đợc xác định chính xác ở máy CNC. Nh vậy có xác
định chính xác thời gian cho các khâu gia công tiếp theo và cho các tiến trình
kiểm tra, qua đó có thể đạt đợc hiệu quả sử dụng thiết bị hợp lý.
*Kho chứa chi tiết thành phẩm.
Tơng tự nh khâu lu trữ và bảo quản bán thành phẩm, khâu lu kho các
chi tiết thành phẩm cũng tạo ra khoản chi phí lớn cho xí nghiệp. Mặt khác,
tuý theo kích thớc của các chi tiết thành phẩm mà sẽ có nhu cầu diện tích
kho chứa lớn. Nừu nh khâu gia công lại cũng có khả năng thực hiện với số lợng rất ít trên máy CNC thì có thể giảm đáng kể chi phí về kho chứa dùng
máy CNC.
*Nhiều thao tác/ bớc trên một lần gá phôi.
Khả năng thực hiện nhiều thao tác/ bớc công nghệ trên một lần gá
phôi gia công là hiện thực trên máy CNC đặc biệt là ở các trung tâm gia
công(ManufacturingCentre). Thao tác chuyển đổi điều chỉnh tốn kém và các
kho chứa trung gian là không còn cần thiết khi dùng máy CNC. Đây là tiếu
chuẩn quyết định đối với các hệ thống gia công linh hoạt (FMS = flẽible
Manufacturing System).
*Chi tiết có chất lợng tốt hơn.
Dùng máy CNC nghĩa là thực hiện khâu gia công chi tiết cơ khí trên
dây chuyền gia công mà ảnh hởng của con ngời hầu nh bị loại trừ, làm cho
chi phí đợc đảm bảo tốt hơn, nghĩa là có thể giảm đợc thời gian lắp ráp sản
phẩm , vì khối lợng công việc sửa lại chi tiết khi lắp ráp không nhiều, có khi
không cần thiết nữa.
*Thời gian lu thông ngắn hơn.
Thời gian lu thông của đối tợng gia công trên dây chuyền công nghệ là
ngắn hơn khi dùng máy CNC, do giảm đợc thời gian chờ đợi và lu kho của
các chi tiết gia công, còn khi dùng máy thờng thì các thành phần thời gian

này chiếm tới 95% tổng thời gian lu thông.
*Xử lý trực tiếp.
Hệ NURBS (Not Uniforme Rational B_ Spline) của các hệ thống CAD
dùng cho các bề mặt định hình phức tạp (lồi, lõm, phức tạp) tạo điều kiện
lập trình NC nhanh hơn, vì xử lý trực tiếp các dữ liệu thiết kế kết cấu chi tiết
cơ khí trong giải pháp liên hoàn CAD/CAM/CNC, giảm thời gian chuẩn bị
công nghệ, loại trừ sai số hình học, tạo thành các chi tiết chính xác hơn. Đây
là bớc cần thiết quan trọng để đi vào khâu gia công bằng số (Digital
Manufacturing) ở mức hoàn thiện hơn.

8


Đồ án tốt nghiệp
Giá trị khoản đầu t càn thiết để mua sắm và sử dụng một máy CNC rất
lớn (vài tỷ đồng), vì vậy phải xem xét hiệu quả kinh tế ứng với giải pháp này
trên cơ sở so sánh với máy thờng (máy không điều khiển CNC).
Tại các nớc công nghiệp phát triển ở Tây Âu, tỷ lệ máy CNC dùng
trong sản xuất tại các hãng cơ khí cha phải là nhiều hơn hẳn so với máy thờng. ở đây, các máy CNC hầu nh đợc dùng ở những khâu quan trọng những
khâu thắt (có yêu cầu chính xác cao) trong quá trình gia công cơ khí.
Quyết định đầu t mua sắm và sử dụng máy CNC trong sản xuất dựa
trên giá trị hiệu quả kinh tế do loại máy này mang lại so sánh với máy th ờng
nh sau:
Q = (C1 + E.K1) (C2 + E.K2) / N

(đ/năm).

Trong đó:
Q : Hiệu quả kinh tế, (đ/năm)
C1: Giá thành cồn nghệ gia công chi tiết trên máy thờng, (đ/năm).

C2: Giá thành công nghệ gia công chi tiết cơ khí trên máy CNC,
(đ/năm).
E : Đại lợng nghịc đảo của thời gian hoàn vốn mua sắm máy CNC (ví
dụ: nếu thời hạn hoàn vốn mua sắm máy là năm thì E = 1/5 = 0,2).
K1: Chi phí đầu t cho máy thờng, (đ/năm).
K2: Chi phí đầu t cho máy CNC, (đ/năm).
N : Sản lợng chi tiết gia công, (chi tiết/năm).
Chi phí về công nghệ (C1, C2) để gia công chi tiết cơ khí (đ/năm) thơng
đợc xác định theo các chi phí thành phần nh sau:
L: lơng cho thợ vận hành máy gia công, (đ/năm).
Đ: Chi phí về điện năng tiêu thụ để gia công chi tiết, (đ/năm).
S: Chi phí bảo dỡng, sữa chữa máy gia công, (đ/năm).
M: Chi phí về lập chơng trình gia công NC, (đ/năm).
Nghĩa là:
+ Chi phí công nghệ trên máy thờng:
C1 = L1 + Đ1 + S1 + P1

, (đ/năm).

+ Chi phí công nghệ trên máy CNC:
C2 = L2 + Đ2 + S2 + P2

, (đ/năm).

Tóm lại lợi ích khi dùng máy CNC là:

9


Đồ án tốt nghiệp

Nâng cao độ chính xác gia công vì hệ đo lờng dịch chuyển của hệ điều
khiển CNC có sai lệch nhỏ hơn 0,001mm, nhờ đó mà hạn chế và loại trừ
công việc thủ công (cạo sửa nguội) sau khi gia công trên máy CNC.
Tập trung nguyên công cao (gia công nhiều bề mặt khác nhau trên chi
tiết chỉ trong một lần gá phôi trên máy CNC), nhờ đó mà rút ngắn thời gian
sản xuất và giảm đợc chi phí vận chuyển.
Giảm thời gian thợ vận hành máy gia công, vì khi dùng máy thờng thì
thời gian đào tạo một thợ lành nghề thờng phải mất 57 năm còn nếu dùng
máy CNC thì cần đào tạo thợ với thời gian 36 tháng (thờng là dạng tham
gia khóa tập huấn vận hành và lập trình gia công NC tại hãng chế tạo máy
trong phạm vi hợp đồng mua bán máy CNC).

Phần II.Tìm hiểu máy phay CNC (VTC-40a):
* bảng tình năng kỹ thuật của máy:
Bàn máy
Trục điều
Khiển

Tốc độ quay
Động Cơ

Bộ phận chứa
dao và thay
dao

Không gian bàn máy
Khối lợng bàn máy
Kích thớc gia công:
Chiều dài X
Chiều dài Y

Chiều dài Z
Tốc độ quay (X, Y, Z) max
Loại động cơ
Vận Tốc quay
Công suất động cơ
Loại trục dao
Số dao
Loại động cơ diều khiển trục
dao
Khối lợng lớn nhất dao
Đờng kính lớn nhất
Chiều dài dao lớn nhất

700(mm) ì 400 (mm)
200 Kg
600 mm
400 mm
400 mm
48000()X,Y) 36000(Z) mm/min
7/24 Tape No.40
[120~4000] min-1,[180~6000]
min-1 [300~10000] min-1
5,3/3,7 Kw
BT 40
12 dao
MAS P40T -1
4Kg
100 mm
250 mm

10


Đồ án tốt nghiệp

Khả năng gia
công của máy

Thời dan thay dao
Đờng kính khoan lớn nhất

Taro các loại ren đến
Lợng cắt gọt lớn nhất có thể
đạt
Khối lợng của Khối lợng máy
máy
Hệ điều khiển
Trục điều
Số trục gia công trên máy
khiển
Loại máy gia công tự động
Các giá trị
nhập

Lợng d gai công nhỏ nhất
Lợng dịch chuyển nhỏ nhất
của bàn máy
Giá trị lớn nhất

1.6 sec

25 mm
M 24
20cc/min
3000 Kg
FA NUC
3 .X, Y, Z
1
D
2
0,001 mm
2

0,0001 mm
99999,999 mm

II.2 : Timh hiểu máy Phay CNC (VTC 40a) :
- Máy VTC- 40a là 1 loại máy gia công mới và rất hiện đại của Nhật
Chi phí cho máy là tốn kém. Do vậy trớc khi đi vào vận hành máy
CNC nói chung hay máy VTC- 40a ngời sử dụng máy phải hiểu
hiểu đợc các nguyên tắc vận hành, cách xác lập trơng trình. Trong
phần này tôi muốn giới thiệu sơ bộ về máy nhằm cho ngời đọc hiểu
đợc sơ bộ về máy phay CNC VTC 40a này.
- Trớc khi sử dụng máy ta cần chú ý những lỗi nguy hiểm xảy ra đối
với máy và ngời đứng máy. những lỗi nay nhà sản xuất máy đã nêu
nên và đợc ghi chú ngay trên các bảng panel của máy và thờng đợc
báo hiệu bằng các đèn báo. Dới đây là những báo hiệu mà ngời
đứng máy cần phải chú ý :
+ Chú ý cẩn thận khi máy bị dò dỉ điện ra ngoài.
máy.

+ đóng cửa buồng máy khi gia công tránh nguy hiểm cho ngời đứng
+ khi dứng gần máy không phải tránh dính dáng đến lửa.
+ khi khởi động máy tay phải khô .
11


Đồ án tốt nghiệp
+ không đợc phép mang gang tay khi điều khiển máy hay các công
việc khác nh thay giao bằng tay gá đặt chi tiết.
+ Khi lắp đặt máy phải chọn địa điểm phù hợp với yêu cầu của nhà
sản xuất máy và phải nối đất tránh tích điện gây nguy hiểm cho ngời s dụng
và hỏng máy.
* Những chú ý khi bố trí không gian làm việc xung quanh máy:
+ không gian xung quanh máy hhải lớn hơn 1m
+ nơi đặt máy phải cứng vựng không đợc dung động, ồ ào làm ảnh hởng đén các chi tiết của máy và độ chính xác gia công
+ Hệ thống chiếu sang xung quanh máy phải đủ để ngời đứng máy
nhìn mọi thứ một cách dễ dàng.
400C.

+ máy có thể làm việc ở điều kiện môi trờng có Nhiệt độ là 100 ~
+ Độ ẩm là 40% ~ 75%
+ Độ cao dới 2000 mm.
+ sàn đặt máy là sàn bê tông.
+ cần phai chú ý đến không gian phía sau của máy.
II.2.1 : Tìm hiểu các bộ phận của máy VTC 40a:

Nhìn chung máy VTC 40a có tính năng nh một máy phay dợc diều
khiển bằng các bộ phận nh : bảng diều khiển có đợc kết nối với máy tính,
các mạch diện điều khiển hình thành nên từ các chíp điện tử.Các chi tiết cơ
khí là các động cơ servo vô cấp để truyền tốc độ quay và dịch chuyển trục X,

Y, Z thông qua các cơ cấu vít me bi, các trục điều khiển, Thân máy, bàn
máy(các trục và bàn pháy quyết định phạm vi gia công của máy), và các chi
tiết khác(hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát bao gồm các bể dầu máy bơm
và các van, ống dẫn dầu).
Qua đó ta thấy rằng máy VTC 40a là máy gia công hiện đại nó
đợc kết hợp cả về điện, điện tử, thuỷ khý và các kết cấu cơ khí. Do vậy sản
phẩm của máy VTC 40a đợc tạo ra là rất chính Xác và có thể đạt năng
xuất rất cao.
Tìm hiểu sơ lợc chung của máy (VTC 40a):
- Bộ phận vận hành điều khiển máy (operation box) :
Các cụm này bao gồm các các bảng panel điều khiển, bảng này có
nhiệm vụ để thiết lập các trơng trình gia công và điều chỉnh chế độ gia công
chi tiết cho phù hợp nó đợc cấu tảo bởi các mạch điện tử và phần mềm điều
12


Đồ án tốt nghiệp
khiển nhà sản xuất máy quy định. Bộ phận điều khiển bao gồm các chi tiết
chính sau:
+ màn hình hiển thị (LCD Screen).
+ bảng panel nhập chơng trình.
+ các nút điều chỉnh về tốc đọ cắt, tắt bật hệ thống bôi trơn làm mát tự
động hoặc bằng tay.
+ các đèn hiệu báo nguy hiểm.
Bàn máy (table workpicese):

Rãnh T

Bàn Máy

Kết cấu bàn máy của máy VTC 40a cũng nh kết cấu của bàn máy
gia công thông dụng là nơi gá đặt chi tiết gia công và là không gian làm việc
của máy. vật liệu đợc chon làm bàn máy là gang. Khác với máy gia công
thông dụng ở chố cấu tạo của máy VTC 40a đơn giản hơn nó bao gồm 3
dãnh chữ T có kích thớc là 18ì24 mm cho phép dễ dàng gá,tháo lắp chi tiết
và đủ độ cứng vững khi gia công,nhớ các cơ gá đặt phụ khác mà bàn máy có
thể gắ đặt các chi tiết phức tạp.Bàn máy trong máy này không di chuyển nên
xuống nh các máy phay thông dụng mà chỉ dịch chuyển theo phơng X, Y
thông qua một chi tiết yên ngựa nối với các trục X, Y nhờ cơ cấu vít me bi
13


Đồ án tốt nghiệp
nên bàn có thể di chuyển từ từ hoặc nhanh nhờ tính năng u việt cơ cấu vít me
bi, bàn máy có thể dịch chuyển đồng thời theo 2 phơng X, Yđây chính là đặc
1
điểm khác biệt nhất của máy tự động CNC.(2 D).
2
- Với kích thớc dài rộng là 700ì400 mm, chiều cao 60mm do vậy
bàn máy có thể chịu tải trọng tơng đối lớn dặt nên.
Hệ htông các trục X, Y, Z(protecter X, Y, Z) :
Trong máy phay thờng cũng nh máy phay CNC VTC 40a trục
chính là trục Z hay gọi là trục dao bởi vì nhờ trục Z mà dao đợc truyền lực
cắt từ đông cơ và doa có thể di chuyển lên xuống theo ý muốn trong quá
trình gia công.
+ phạm vi dịch chuyển của trục X là 600mm
+ trục Y : 400 mm.
+ trục Z : 400 mm.
- trong quá trình gia công các lực phải chịu các lực dọc trục, lực hớng kính là rất lớn đặc biệt là trục chính Z là trục chịu mômen
xoắn rất lớn do vậy vật liệu cấu tạo lên các trục trong máy VTC

40a là thép hợp kim cứng trịu đợc ứng xuất cao.
- Nhờ các trục X, Y này mà bàn máy có thể di chuyển theo các phơng đã đợc thiết lập trong trơng trình. Để thay đổi chuyển đông
quay của trục thành chuyển động tịnh tiến của bàn máy cũng nh
của trục dao nhờ bộ phận vít me bi có tính năng kỹ thuật cao và
phù hợp với các máy điều khiên tự động.
Trục Z Trên máy VTC - 40a đóng vai trò quan trọng bởi vì là trục truyền mô
men cắt cắt cho dao và trực tiếp gai công. Trục này đợc gắn nối với một động
cơ riêng biệt điều khiển và động cơ đó có 3 dải tốc độ tơng ứng trục chính sẽ
chuyển động nhanh hay chậm nhờ vào độnh cơ đó.
* Cơ cấu yên ngựa : nó đóng vai trò là gối đỡ cho bàn máy, là bộ phận
chung gian giữa bàn máy (work pieces) và các trục (protecter). Chính nhờ bộ
phận này mà bàn máy có thể dịch chuyển theo các trục và quy định tốc độ
dịch chuyển nhanh hay chậm cho máy.
Chân đế (bed) : là bộ phận nâng đỡ toàn máy và bắt cố định máy
xuống nền. Trên đế có gia công các lỗ ren để bắt bulông và các đệm điều
chỉnh độ cao máy cho phù hợp với ngời đứng máy

14


Đồ án tốt nghiệp
- vật liệu làm chân đế của máy VTC 40a là gang có độ cứng vững
rất lớn.
- các cụm bộ phận để điều chỉnh độ cao của may gọi là các đệm căn
(leveling pad) đợc bố trí hợp lí mà nhà sản suất máy đã tính toán
- các đệm điều chỉnh đợc cấu tạo là các bu lông dùng để bắt chặt và
các miếng đệm điều chỉnh ở dới có móc bằng thép để chôn xuống nền
bộ phận này rất quan trong đối với quá trình lắp đặt máy nó làm
cho máy cân bằng không ảnh hởng đến quá trình sản xuất và còn có nhiệm
vụ bắt trặt máy xuống nền.

Hình vẽ về cách bố trí các đệm điều chỉnh (leveling pad)

Bố trí Đệm Điều Chỉnh
* Tủ các mạch điện điều khiển :Nh đã giới thiệu máy VTC - 40a là
máy tự động kết hợp cơ diện và điện tử do vậy máy đợc điều khiển bằng các
mạch điệ rất phức tạp và đợc nhà sản xuất máy bố trí trong các hộp điện t để
dễ dang sửa chữa khi có sự cố. Tủ các mạch điệ tử bao gồm tất cả các hệ
thống điều khiển nh là các panel các bảng điều khiển đã đợc giới thiệu ở
phần IV của đồ án. các mạch điện đợc nuôi từ các bin hoá học có sẵn trong
máy bin loại đợc dùng trong máy là bin hoá học có khả năng tự lạp có thời
gian sử dụng lâu, ngoài ra nguồn điên cung cấp điện cho máy là nguồn điện
binh thờng.

15


Đồ án tốt nghiệp
- các Hệ thống mạch đợc bảo vệ rất cẩn thận trong tủ điện điều khiển
(electric control cabinet). Tủ này vừa có vai trò bải vệ còn đảm bảo an toàn
cho công nhân đứng máy.
* thiết bị làm mát, bể dầu (coolant unit) : thiết bị này rất quan trọng
trong các máy CNC điều khiển tự động bởi vì máy CNC ra công với công
xuất rất cao và trong quá trình cắt gọt máy có thể cắt với vận tôc rất nhanh và
lợng d rất lớn.
- Trong máy VTC 40a hệ thông bôi trơn các chi tiết(các trục các
vòng bi ) và hệ thống làm mát là hai hệ thông tách rời và sử dụng hai loại
dầu khác nhau.
- Hệ thông bôi trơn cũng nh hệ thông làm mát bao gồm bể dầu, máy
bơm dầu và các hệ thống ống dẫn. Các hệ thống này cũng đợc điều khiển tự
động nhờ các mạch điện tử thông qua các panel điều khiển trến đó có nút tắt

bật hệ thống bôi trơn tự động hoặc bằng trơng trình.
40a:

* Trục Chính, Đài dao, bộ phận trục dao và dao trong máy VTC

- Đài dao của máy VTC - 40a hay còn gọi là hộp chứa dao chứa 12
con dao đợc kí hiệu Từ T01 ~ T12 trong trơng trình gia công, Trong quá trình
gia công đài dao cùng di chuyển lên xuống theo trục chính Z, quá trình lấy
dao là hoàn toàn tự động và thực hiệ trong khoảng thời gian rất ngắn là 1,6
giây, trong đài dao có bộ phận kẹp cơ khí dùng để kẹp chặt trục dao để
truyền mômen xoắn cho dao khi gia công chi tiết.
- Trục dao : là chi tiết trung gian để lắp dao và trục chính của máy cấu
tạo gồm 3 phần chính:
+ đầu kẹp với trục chính (pull stud bolt):khi trục dao lắp với trục chính
máy thì nhờ cơ cấu kẹp cơ khí sẽ kẹp chặt, cố định quay cùng tốc độ chục
chính. đầu dao có kết cấu đặc biệt sẽ làm trục dao chắc chắn với trục hơn.
+ Thân dao : có cấu tạo hình côn nhằm tăng độ chắc chắn của toàn bộ
trục dao khi lắp dao vào trục của máy.
+ dao (cutter): có 12 dao đều đợc làm bằng thép hợp kim là dụng cụ
cắt của máy. Fao sẽ đợc lắp vào đầu trục của máy đê truyền mô men cắt
- Máy VTC 40a sử dụng loại trục dao kí hiệu là MAS-P40T-1, vật
liệu làm nên là thép hợp kim cứng chịu đợc mô men uốn rất lớn có thể tới
500kg/mm.
Trong quá trình gia công ta cần phải chú ý
*Hệ thống bôi trơn.

16


Đồ án tốt nghiệp

Máy phay VTC_40a sử dụng chất bôi trơn là dầu: Hệ thống bôi trơn
dầu không chính xác là nguyên nhân gây lên những lỗi .
- Chất bôi trơn của máy VTC-4a là một chất dầu chuyên dùng.
- Nếu dầu bôi h không chỉ là nguyên nhân gây lên những h hỏng của
máy và gia công chi tiết.
- Nếu trong suốt quá trình không theo dõi dầu bôi trơn đợc vận hành
liên tục thì dẫn tới máy hỏng và phải sả chữa.
- Những chú ý:
Không để dầu dới mức, hoặc vợt qua giá trị cho phép.

H
Th ớc đo Mức Dầu
L

Trớc khi cho dầu bôi trơn vào buồng dầu đi đến các chi tiết khác
dầu phải đợc lọc cẩn thận nếu không bụi và tạp bẩn khác sẽ đi vào
buồng dầu làm hại đến máy móc và các thiết bị khác.
Dầu luôn phải đợc luân chuyển và phải đợc lọc qua lớp lới lọc bụi
bẩn.
Không đợc để bể dầu cạn. Nếu cạn thì phải dừng ngay máy bơm
dầu nếu không sẽ làm hỏng bơm.

17


Đồng hồ điều chỉnh áp suất

Đồ án tốt nghiệp

0.25

Khoảng áp Suất cho
phép

0.15

Hệ thông bôi trơn của máy VTC 40a tách biệt hoàn toàn với hệ
thống làm mát và nó bôi trơn các chi tiết dới dạnh nhỏ dọt, còn hệ thông làm
mát ở dới dang cháy sối vàophần chi tiết và dao.
- Dầu bôi trơn và làm mát thừa sẽ có đờng hồi dầu riêng chảy về bể
dầu. Dầu hồi về sẽ tiếp tục đợc sử dụng.
* Mức dầu:
Máy VTC-4a Buồng dầu có dung tích là 2 lít.
Khi bật công tắc bôi trơn, máy bôi trơn sẽ tự động bơm dầu, thời gian
bơm mất khoảng 30 phút.
Khoảng thời gian thay đổi dầu là 2 tuần 1 lần, tuy nhiên việc thay dầu tuỳ
thuộc vào việc sử dụng của máy nên có thể thay sớm hơn hoặc lâu hơn.
Nếu mức dầu cho phép không đủ thì hệ thống điều khiển sẽ báo lỗi là đèn
tín hiệu sẽ bật sáng.
Trong quá trình sử dụng lợng dầu sẽ mất đi khoảng 1/5 lần lợng dầu ban
đầu.
Máy bơm dầu:
Trớc tiên dầu đợc bơm vào và cung cấp cho các thiết bị dới dạng nhỏ giọt
để tránh hỏng hóc, sứt mẻ và lam sạch các tạp bẩn khác.
vảo dầu trớc khi đợc bơm vào bể dầu phải đợc lọc kỹ càng mới đợc sử
dụng bôi trơn với các chi tiết khác.
Đổ dầu vào bể chứa cho đến khi chiếm đến mức bào ở trên bể dâù

18

Đồ án tốt nghiệp
Chú ý:
Nếu đựoc sử dụng loại dầu loại hai sẽ đem đến chất lợng không cao và sẽ
làm cho các chất bẩn ngng lại không đợc loại bỏ.
VTC 4a Bảng các ...của hệ thống bôi trơn
Đặc điểm kỹ thuật
Dung lợng dầu
Lu lợng máy bơm

Theo tiêu chuẩn
2 lít
50Hz
0,1l/min
60Hz
0,12l/min
áp suất bơm
1,2 Mpa
Lợng dầu chuyển đến bôi trơn các 0,06 cc X 4 pointsxs=0.72 cc/20min
trục, vít
Khoảng thời gian thực hiện dầu bôi
2 tuần hoặc khi đản bảo lỗi máy
Phơng thức vận chuyển dầu
Bể chứa dầu và máy bơm
Loại dầu sử dụng
Vaetra Oil
Ngoài loại dầu Vaetra/Made by Mobile, ta có thể dùng các loại dầu khác ..
SHELL
ESSO
Mobil
CASTROL

Tonua Oil T68
Febis K68
Vaetra Oil
manage D68

Cách kiểm tra mức dầu:
- Để kiểm tra mức dầu cho phép là việc bật nút(Lubrication push button) và
bật chế độ kiểm tra dầu hoặc áp suất dầu cho phép.
- Lợng dầu cung cấp trong quá trình cắt gọt
- Chú ý lỗi: Nếu không chú ý đến phần điều khiển dầu sẽ rễ sảy ra hiện tợng
không có đủ lợng dầu làm mát.
- Các chú ý khi sử dụng dầu làm mát:
Khi sử dụng dầu bôi trơn, dầu có thể không chảy vào bể mà chảy ra ngoài
bể hoặc dầu không đợc bơm vào hệ thống dẫn dầu.

19


Đồ án tốt nghiệp
Trong trờng hợp dầu làm mát không đợc bơm đây chính là nguyên nhân
của máy bơm dầu.
Trong quá trình sử dụng máy ta phải thờng xuyên lau sạch hệ thống bể
chứa dầu và ống dẫn nếu không bụi và tạp bẩn sẽ tích kuỹ làm tắc ống
dẫn.
Mức dầu luôn luôn ở mức cho phép của máy nếu không hệ thống dầu làm
mát sẽ không hoạt động đợc
- Sức chứa của bể dầu làm mát là 200 lít
- Trên bể dầu làm mát của máy VTC 4a có thớc đo mức dầu để
biết mức dầu của máy. Thớc đo dầu đợc khắc và chỉ từng vị chí

thấp nhất của dầu và vị trí cao nhất của dầu (Hình vẽ trên).
- Nếu dầu ở dới mức cho phép sẽ có Hệ thống đèn điện tử báo lỗi
bàng cách kêu báo động và đèn lỗi sáng lên.

Dầu
Đồng Hồ Đo
áp Suất

Cửa Đổ Dầu

Công tắc Bôi
Trơn

M c Dầu Đủ

Hệ thống bơm
dầu làm mát

Bể Dầu
(Tank for
lubrication)

20


Đồ án tốt nghiệp
bảy chỉ thị của dầu làm mát
Dung tích cần cho làm mát
Công suất bơm
áp suất bơm

Loại dầu

18 lít
60 Hz
50 Hz
0,49 upa
Tellus Oil (shell)

24,0 l/min
28,8 l/min

- Dầu bôi trơn có tác dụng tốt trong khoảng nhiệt độ từ 5-45 độ C và
nhiệt độ đầu vào các hệ thống làm mát là 5-45 độ C.
- Ngoài ra máy VTC 40a còn sử dụng hệ thống bơm khi để lau
khô và làm sạch các chi tiết, dọn phoi...
- Hệ thống cung cấp khi: Hệ thống bơm không khí của máy VTC
40a đợc trang bị là một hệ thống điều khiển áp suất khí đạt đợc là
0,15-0,25Hpa cho nên áp suất cung cấp không khí cho máy VTC
4a đợc pháp dao động nhng đủ độ lớn.

Kiểm tra áp suất của bơm không khí:
là sử dụng máy đo áp suất để kiểm tra áp suất điều chỉnh đợc áp suất cần
thiết, nếu áp suất cha đủ là phải điều chỉnh lại cho phù hợp yêu cầu đặt ra.
Bộ truyền đai trục chính.

21


Đồ án tốt nghiệp

Điểm Dặt
trung gian
Bu Lông

Mô Tơ

Đai A
(belt A)

Bu Lông
Bắt Cố
Định

Đai B
(Belt B)

Chốt
Kiểm Tra

2,8

Bảng thông số của bộ truyền đai
Máy VTC- 4a sử dụng bộ truyền đai hình lợc để truyền vận tốc quay và vận
tốc cắt cho trục chính.
- Hệ thống dây đai: Bao gồm 2 đai với chức năng truyền khác nhau
nhằm tăng khả năng kỹ thuật và giảm bớt hao tổn công suất và đạt
đợc vân tốc phù hợp với yêu cầu gia công.
- Bảng thông số của bộ truyền đai
Loại đai
A

A
A
B

Vận tốc quay
4000 v/min
6000 v/min
10000 min
100000

Độ võng
2,8 min
2,8
2,8
5

Khả năng tải
3,5
2,5
2,5
0,3

Loại đai
60058M896
40058M920
6-7 MS950
10059.5M61
T8T5

Lới lọc.

Trong quá trình làm việc tấm lới lọc bị các bụi bẩn, tạp bẩn làm tắc lới dẫn
đến làm hỏng các bộ phận làm mát do vậy ta phải lau trùi định kỳ lới để
tránh làm hỏng các chi tiết máy.
22


Đồ án tốt nghiệp
(Hình Vẽ)
Bộ phận trục dài dao.
Bộ phận dài dao của máy VTC 4a gồm 3 bộ phận chính:
Dàn để láp giao gia công
Thân dao hình còn nhằm làm tăng khả năng lắp chặt cho toàn bộ đài dao.
Đầu kẹp chặt vào trục chính(Pull-stud Holt)bộ phận này rất quan trọng vì
là lỡi kẹp chặt và truyền chuyển động cho trục chính và đài dao
Khác với các máy công cụ thông thờng bộ phận lắp dao gắn trực tiếp
trên máy thờng là các mâm cặp lắp chặt và lực lắp thờng không lớn. Còn bộ
phận lắp dao trên VTC 4a là đài dao là một chi tiết tách rời và có khả năng
kẹp vào trực chính một cách nhanh chóng và lực kẹp rât lớn và dao gia công
với lợng d rất lớn. Chú ý: Trong quá trình gia công đài dao rất có thể bị tháo
lỏng gây nguy hiểm cho ngời và máy.
Pin cung cấp nguồn điện cho bộ nhớ của máy:
Để cung cấp nguồn điện cho các bảng điều khiển và các chức năng phụ khác
nh màn hình... máy VTC 40 a sử dụng pin đợc bố trí ngay cạnh màn hình
- Khi làm việc vần chú ý:
+ Không để cho pin cung cấp biến dạng do sức nóng.
+ Không đợc phép cho pin vào nớc và lửa.
+ Khi thay thế không đợc thay loại pin khác, chỉ sử dụng pin mà ngời
sản xuất máy yêu cầu.
Bảng chức năng của pin
Loại pin

Hiệu điện thế pin

Pin hoá học
>3 V

Độ biến thiên hiệu điện thế
Thời gian sử dụng

+2V (Bảo đảm lu trữ cho bộ nhớ)
~ U 2,4-2,6 V
1 năm

Chú ý: Nếu pin bị hỏng hay hết pin trong vòng 1 tuần nếu không thay
thì toàn bộ bộ nhớ trong máy sẽ bị mất hết. Nếu màn hình không điều
khiển đợc chứng tỏ hết pin.

23


Đồ án tốt nghiệp
* Máy VTC _ 40a là loại máy đa năng có thể gia công đợc nhiều loại
chi tiết khác nhau. Có kết cấu cơ khí phức tạp do vậy trớc khi gia công trên
máy phải hiều đợc cách vận hanh máy. ở phần này chỉ giới thiệu sơ qua các
cụm bộ phận máy. Các bộ phận này liên quan trực tiếp đến độ an toàn của
máy còn các bộ phận khác đã đợc nêu ở phần III, IV, V.

24


Đồ án tốt nghiệp

Phần 3: Tính toán bộ phận của máy phay CNC (VTC_40a).
1. Tính toán thiết kế trục X.
Đối với máy pháy CNC, trục X có tác dụng truyền chuyển động từ
động cơ tới bộ phận vít bi để bàn máy dịch chuyển.
Trên trục có lắp bộ truyền vít bi, trớc hết ta tính cơ cấu vít bi.
1.1 Tính toán thiết kế bộ truyền vít me bi:
Bộ truyền vít me bi có các u điểm nh sau:
- Cấu tạo đơn giản, thắng lực lớn, thực hiện đợc dịch chuyển chởm.
- Kích thớc nhỏ chịu lực lớn.
- Thực hiện đợc dịch chuyển chính xác cao.
CNC.

Với những u điểm đó bộ truyền vít me bi rất phù hợp với máy phay

*Tính toán vít me bi khi chịu tải trọng dọc trục F a = 20000 N, chiều
dài làm việc của vít l = 600 mm, gối tựa là ổ bi chặn.
Chỉ tiêu chủ yếu của truyền động vít me bi là độ bền và ổn định.
- Vít đợc chế tạo từ thép Crôm_ Vonfram_ Mangan (CrWMn) và
7CrMn2Mo tôi thể tích, từ 20Cr3MoWV thấm nitơ.
Mặt làm việc của cơ cấu vít me bi cần đợc tôi đến độ rắn 65 HRC.
+) Trình tự thiết kế bộ truyền vít me bi:
Xác định sơ bộ đờng kính trong d1 của ren theo độ bền kéo.
Theo công thức (8_19)_ tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập
1(TTTKHDĐCKT1). Ta có:
d1

4.1,3.Fa
.
.[ k ]

Trong đó:
Fa: Lực dọc trục, N.
[k]: = [n] = ch/3 = 600/3 Mpa.
ch : Giới hạn chảy của vật liệu vít.
Do đó ta có:
25