Tài liệu Đề tài cấp bộ - Chương 2: Tính toán, thiết kế thiết bị cắt Laser: Chương 2. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ THIẾT BỊ CẮT LASER
2.1. Tính toán, thiết kế kết cấu cơ khí
2.1.1. Tính toán, thiết kế khung
a. Sơ đồ kết cấu máy
Từ nguyên lý làm việc của máy cắt laser, xây dựng được sơ đồ lắp như sau:
Hình 2.1. Sơ đồ lắp của máy cắt laser
b. Chọn kết cấu khung
Yêu cầu đối với khung của máy cắt laser phải đảm bảo độ cứng vững cao để lắp các thiết bị trực tiếp trên khung máy, đảm bảo độ chính xác tương quan hình học, tính thẩm mỹ, thuận lợi cho quá trình chế tạo và cuối cùng là đáp ứng được yêu cầu làm việc và đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật.
- Các thông số thiết kế của máy bao gồm phần cơ và điện:
TT
Thông số yêu cầu
Giá trị
1
Bước sóng điện từ
445nm
2
Công suất bóng laser
50W
3
Vùng nhiệt độ hoạt động
4
Biến đổi dạng số sang dạng tương tự
TTL hoặc analog
5
Điện áp đầu vào
6
Điện áp đầu ra đến
5V
7
Khoảng cách hội tụ
Điều chỉnh
8
Chiều sâu khắc
1-7mm
9
Tốc độ khắc
400mm
10
Phạm vi làm việc
600mmx400mmx250mm
11
Tốc độ d...
44 trang |
Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 329 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài cấp bộ - Chương 2: Tính toán, thiết kế thiết bị cắt Laser, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương 2. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ THIẾT BỊ CẮT LASER
2.1. Tính toán, thiết kế kết cấu cơ khí
2.1.1. Tính toán, thiết kế khung
a. Sơ đồ kết cấu máy
Từ nguyên lý làm việc của máy cắt laser, xây dựng được sơ đồ lắp như sau:
Hình 2.1. Sơ đồ lắp của máy cắt laser
b. Chọn kết cấu khung
Yêu cầu đối với khung của máy cắt laser phải đảm bảo độ cứng vững cao để lắp các thiết bị trực tiếp trên khung máy, đảm bảo độ chính xác tương quan hình học, tính thẩm mỹ, thuận lợi cho quá trình chế tạo và cuối cùng là đáp ứng được yêu cầu làm việc và đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật.
- Các thông số thiết kế của máy bao gồm phần cơ và điện:
TT
Thông số yêu cầu
Giá trị
1
Bước sóng điện từ
445nm
2
Công suất bóng laser
50W
3
Vùng nhiệt độ hoạt động
4
Biến đổi dạng số sang dạng tương tự
TTL hoặc analog
5
Điện áp đầu vào
6
Điện áp đầu ra đến
5V
7
Khoảng cách hội tụ
Điều chỉnh
8
Chiều sâu khắc
1-7mm
9
Tốc độ khắc
400mm
10
Phạm vi làm việc
600mmx400mmx250mm
11
Tốc độ di chuyển các trục tối đa
0.45m/s
12
Số vòng quay tối đa trên động cơ bước
3000v/p
13
Khối lượng máy tối đa
35.5Kg
- Lựa chọn phương án kết cấu khung: Khung là kết cấu chịu tải trọng chính cho toàn bộ thiết bị tuy nhiên với máy cắt laser tải trọng trên máy nhỏ, do đó có thế lựa chọn một trong hai phương án thiết kế sau:
Phương án 1: Lựa chọn khung thép định hình
+ Ưu điểm: Thuận lợi cho quá trình gia công kết cấu, phôi có độ chính xác cao, nhẹ.
+ Nhược điểm: Giá thành phôi cao hơn thép
Hình 2.2. Thiết kế sơ bộ mô hình 3D của khung nhôm định hình
Phương án 2: Lựa chọn khung thép dập tấm
+ Ưu điểm: Đảm bảo tính thẩm mỹ vì thuận lợi cho quá trình sơn tĩnh điện và dập liền tấm tạo điều kiện cho việc lắp ráp các phụ kiện trên máy và bảo vệ các thiết bị
+ Nhược điểm: Không thuận lợi cho việc chế tạo đơn chiếc, loạt nhỏ vì phải gia công khuôn dập, sấn, dẫn tới giá thành tăng cao hơn xo với phương án 1.
Căn cứ vào ưu nhược điểm trên, lựa chọn phương án thiết kế kết cấu khung nhôm định hình.
Hình 2.3. Thiết kế sơ bộ mô hình 3D của khung thép dập tấm
- Lựa chọn kích thước kết cấu:
Theo tiêu chuẩn, chọn loại thép định hình có ký hiệu:
Với phạm vi làm việc của máy là: 600mmx400mmx250mm, đồng thời để lắp ráp các phụ kiện trên máy lựa chọn kích thước khung theo hình vẽ sau:
Hình 2.3. Kích thước kết cấu khung nhôm định hình
c. Kiểm nghiệm bền cho khung
Kích thước, kết cấu khung phải đảm bảo độ bền, độ cứng trong quá trình làm việc, đo đó phải kiểm nghiệm bền
Với hệ thanh siêu tĩnh bậc 3 việc tính toán theo phương pháp truyền thống gặp nhiều khó khăn do đó sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn(FEM) để tính toán
- Xác định tải trọng tác dụng lên khung:
+ Tải trọng do ngoại lực là trọng lượng của các kết cấu lắp:
245(N) (2-1)
+ Tải trọng do trọng lượng bản thân khung
+ Bỏ qua tải trọng dao động (giá trị nhỏ) do các động cơ bước trong quá trình làm việc sinh ra
- Tạo các đối tượng hình học (Part or Assembly)
- Thiết lập môi trường (Simulation/Static)
- Xác định các thuộc tính vật liệu (Specify materials properties)
- Chia lưới (Create the mesh)
- Xác định điều kiện biên vật lý (Define physics boundary conditions)
- Chạy mô phỏng (Run simulation)
- Truy xuất kết quả (Postprocess results)
- Đặc tính vật liệu vật liệu hợp kim nhôm 6063(T5),
Hình 2.4. Đặc tính vật liệu nhôm 6063
Kết quả tính toán mô hình được chia thành 218476 phần tử tứ giác với 352911 đỉnh
Hình 2.5. Chia lưới mô hình
Hình 2.6. Kết quả phân tích ứng suất
Hình 2.7. Kết quả phân tích chuyển vị
Nhận xét:
- Ứng suất phát sinh lớn nhất tại vị trí đầu trục x phía không có thanh phụ với giá trị . Kết luận khung đảm bảo điều kiện bền
- Chuyển vị lớn nhất tại vị trí giữa x phía với giá trị . Kết luận khung đảm bảo điều kiện cứng
Kết lận chung khung đã thiết kế đảm bảo các yêu cầu về độ bền.
2.1.2. Thiết cơ cơ cấu truyền động
a. Phân tích lựa chọn cơ cấu truyền động
- Đai dẹt:
Ưu điểm: giá thành thấp, chế tạo bánh đai dơn giản, nhược điểm hệ số trượt lớn,nhanh mòn, hệ số kéo nhỏ.
- Đai thang:
Ưu điểm: Hệ số kéo lớn hơn đai rẹt vì mặt làm việc là hai mặt bên, nhược điểm độ chính xác động học không cao, nhanh mòn
- Đai răng:
Ưu điểm: Quá trình làm việc dựa trên nguyên lý ăn khớp của các răng do đó hệ số kéo lớn, độ bền mòn và độ chính xác động học lớn hơn xo với đai dẹt và đai thang.
- Vít me- đai ốc:
Ưu điểm: Độ bền lớn, độ chính xác động học tương đối cao(1/100mm), làm việc ổn định, khả năng chịu nén của vít me tốt, giá thành hợp lý, nhược điểm khả năng chịu uốn kém nếu vít me dài
- Vít me- đai ốc bi:
Ưu điểm: Độ bền lớn, độ chính xác động học cao(1/1000mm), làm việc ổn định, nhược điểm giá thành đắt.
Qua phân tích ở trên và căn cứ vào yêu cầu thực tế về độ chính xác của sản phẩm được gia công trên máy cắt laser, chọn cơ cấu truyền động cho các trục x và y là là bộ truyền đai, cơ cấu truyền động cho trục z là bộ truyền vít me đai ốc.
b. Thiết kế bộ truyền đai răng trục x:
- Sơ đồ tính toán
Hình 2.8. Sơ đồ thiết kế bộ truyền đai
- Thông số thiết kế ban đầu:
+ Vận tốc di chuyển tối đa của các trục x là V=0.45m/s
+ Tỉ số truyền của bộ truyền đai răng: u=1
+ Số vòng quay tối đa của động cơ bước: n=3000v/p
+ Khối lượng bộ phận chuyển động: m=3.8kg
+ Hệ số ma sát trượt giữa hợp kim đồng với hợp kim nhôm: f=0.18
+ Tải trọng ổn định (), động cơ đảo chiều
- Tính toán công suất làm việc của động cơ:
Trong đó:
+ công suất công tác:
+ Hiệu suất chung của toàn hệ thống:
Công suất động làm việc của động cơ là:
Chọn động cơ bước: SUMTOR 57HS5630A4 3A-1.2Nm-56mm
- Mô đun của bộ truyền đai răng ( theo 4.28-Hệ dẫn động cơ khí tập 1)
chọn m=4
- Chiều rộng dây đai: chọn B=25mm
- Theo bảng ( theo 4.27-Hệ dẫn động cơ khí tập 1) bước của đai:
- Theo bảng (theo 4.29-Hệ dẫn động cơ khí tập 1): Số răng bánh đai chủ động:
; số răng bánh đai bị động:
- Theo yêu cầu kỹ thuật phạm vi làm việc: 600mm và theo kết cấu khung:
Khoảng cách trục sơ bộ
- Tính sơ bộ số răng của dây đai ( theo 4.28-Hệ dẫn động cơ khí tập 1)
Vì do đó:
Theo tiêu chuẩn chọn:
Tính lại khoảng cách trục được: a=622.3mm
Bảng các thông số thiết kế bộ truyền đai:
TT
Thông số thiết kế
Ký hiệu
Giá trị
1
Loại dây đai
270H075
1
Chiều rộng dây đai
B
25mm
2
Số răng dây đai
114 răng
3
Số răng bánh đai chủ động
14 răng
4
Số răng bánh đai bị động
14 răng
5
Bước răng
12. 7
6
Khoảng cách trục
a
622.3mm
7
Công suất truyền động
3.02W
8
Số vòng quay tối đa
n
3000v/p
- Nhập các thông số thiết kế lên bộ truyền
+ Các thông số hình học(Design)
Hình 2.9. Thông số chiều rộng đai và số răng dây đai
Hình 2.10. Thông số của bánh đai chủ động
Hình 2.11. Thông số của bánh đai bị động
Hình 2.12. Kiểm nghiệm bền
Kết luận: Bộ truyền đảm bảo độ bền
Thông số động lực học của bộ truyền:
TT
Thông số
Ký hiệu
Giá trị
1
Mô men xoắn
T
0.01N.m
2
Lực kéo của bộ truyền
74.093N
3
Lực ly tâm
73.794N
4
Vận tốc dài
v
17.780m/p
Hình 2.13. Mô hình cơ bản của bộ truyền
Kết quả tính toán:
c. Thiết kế bộ truyền đai răng trục y:
- Sơ đồ tính toán
Hình 2.14. Sơ đồ thiết kế bộ truyền đai
- Thông số thiết kế ban đầu:
+ Vận tốc di chuyển tối đa của các trục y là V=0.5m/s
+ Tỉ số truyền của bộ truyền đai răng: u=1
+ Số vòng quay tối đa của động cơ bước: n=3000v/p
+ Khối lượng bộ phận chuyển động: m=5.6kg
+ Hệ số ma sát trượt giữa hợp kim đồng với hợp kim nhôm: f=0.18
+ Tải trọng ổn định (), động cơ đảo chiều
- Tính toán công suất làm việc của động cơ:
Trong đó:
+ công suất công tác:
+ Hiệu suất chung của toàn hệ thống:
Công suất động làm việc của động cơ là:
Chọn động cơ bước: SUMTOR 57HS5630A4 3A-1.2Nm-56mm
- Mô đun của bộ truyền đai răng ( theo 4.28-Hệ dẫn động cơ khí tập 1)
chọn m=4
- Chiều rộng dây đai: chọn B=25mm
- Theo bảng ( theo 4.27-Hệ dẫn động cơ khí tập 1) bước của đai:
- Theo bảng (theo 4.29-Hệ dẫn động cơ khí tập 1): Số răng bánh đai chủ động:
; số răng bánh đai bị động:
- Theo yêu cầu kỹ thuật phạm vi làm việc: 400mm và theo kết cấu khung:
Khoảng cách trục sơ bộ
- Tính sơ bộ số răng của dây đai ( theo 4.28-Hệ dẫn động cơ khí tập 1)
Vì do đó:
Theo tiêu chuẩn chọn:
Tính lại khoảng cách trục được: a=546.1mm
Bảng các thông số thiết kế bộ truyền đai:
TT
Thông số thiết kế
Ký hiệu
Giá trị
1
Loại dây đai
270H075
1
Chiều rộng dây đai
B
25mm
2
Số răng dây đai
114 răng
3
Số răng bánh đai chủ động
14 răng
4
Số răng bánh đai bị động
14 răng
5
Bước răng
12.7
6
Khoảng cách trục
a
546.1mm
7
Công suất truyền động
2.83W
8
Số vòng quay tối đa
n
3000v/p
- Nhập các thông số thiết kế lên bộ truyền
+ Các thông số hình học(Design)
Hình 2.15. Thông số chiều rộng đai và số răng dây đai
Hình 2.16. Thông số của bánh đai chủ động
Hình 2.17. Thông số của bánh đai bị động
Hình 2.18. Kiểm nghiệm bền
Nhận xét: Bộ truyền đảm bảo độ bền
Thông số động lực học của bộ truyền:
TT
Thông số
Ký hiệu
Giá trị
1
Mô men xoắn
T
0.009N.m
2
Lực kéo của bộ truyền
74.085N
3
Lực ly tâm
73.974N
4
Vận tốc dài
v
17.780m/p
Hình 2.19. Mô hình cơ bản của bộ truyền trục y
Với kết quả thiết kế như trên, cuối cùng đưa ra được mô hình kết cấu tổng thể của hệ thống truyền động và tổng thể toàn bộ sản phẩm máy cắt laser như sau:
Hình 2.20. Kết cấu hệ dẫn động trục x và y
d. Thiết kế bộ truyền trục z
- Mô hình tính toán
Hình 2.21. Mô hình tính toán bộ truyền đai trục z
- Thông số thiết kế ban đầu:
+ Vận tốc di chuyển tối đa của trục z là V=0.2m/s
+ Tỉ số truyền của bộ truyền đai răng: u=1
+ Số vòng quay tối đa của động cơ bước: n=3000v/p
+ Khối lượng bộ phận chuyển động: m=9.4kg
+ Tải trọng ổn định (), động cơ đảo chiều
- Tính toán công suất làm việc của động cơ:
Trong đó:
+ công suất công tác:
+ Hiệu suất chung của toàn hệ thống:
Công suất động làm việc của động cơ là:
Chọn động cơ bước: SUMTOR 57HS5630A4 3A-1.2Nm-56mm
- Mô đun của bộ truyền đai răng ( theo 4.28-Hệ dẫn động cơ khí tập 1)
chọn m=7
- Chiều rộng dây đai: chọn B=50.8mm
- Theo bảng ( theo 4.27-Hệ dẫn động cơ khí tập 1) bước của đai:
- Theo bảng (theo 4.29-Hệ dẫn động cơ khí tập 1): Số răng bánh đai chủ động:
; số răng bánh đai bị động:
- Theo yêu cầu kỹ thuật phạm vi làm việc: 250mm và theo kết cấu khung:
- Khoảng cách trục sơ bộ
- Tính sơ bộ số răng của dây đai ( theo 4.28-Hệ dẫn động cơ khí tập 1)
Vì do đó:
Theo tiêu chuẩn chọn:
Tính lại khoảng cách trục được:
Bảng các thông số thiết kế bộ truyền đai:
TT
Thông số thiết kế
Ký hiệu
Giá trị
1
Loại dây đai
270H075
1
Chiều rộng dây đai
B
50.8mm
2
Số răng dây đai
102 răng
3
Số răng bánh đai chủ động
28 răng
4
Số răng các bánh đai bị động
28 răng
5
Bước răng
21.99
6
Khoảng cách trục theo trục x
674.6mm
Khoảng cách trục theo trục y
290.5mm
7
Công suất truyền động
18.44W
8
Số vòng quay tối đa
n
3000v/p
- Nhập các thông số thiết kế lên bộ truyền
+ Các thông số hình học(Design)
Hình 2.21. Thông số chiều rộng đai và số răng dây đai
Hình 2.22. Thông số của bánh đai chủ động
Hình 2.23. Thông số của bánh đai bị động
Hình 2.24. Kiểm nghiệm bền
Kết luận: Bộ truyền đảm bảo điều kiện bền
Thông số động lực học của bộ truyền:
TT
Thông số
Ký hiệu
Giá trị
1
Mô men xoắn
T
0.59N.m
2
Lực kéo của bộ truyền
74.7N
3
Lực ly tâm
73.974N
4
Vận tốc dài
v
17.780m/p
Hình 2.25. Mô hình cơ bản của bộ truyền trục y
e. Tính chọn vít me trục z
- Điều kiên ban đầu:
+ Tải trọng dọc trục:
+ Mô men truyền động: T=0.059N.m=59N.mm
- Tính sơ bộ đường kính trung bình:
Trong đó:
+ Hệ số chiều cao đai ốc:
+ Hệ số chiều cao ren:
+ Áp suất cho phép:
Vậy:
Chọn d=10mm,
- Chọn vật liệu chế tạo trục vít me: Tiêu chuẩn Nhật là SS400 (theo tiêu chuẩn SAE là 1030) có mô đun đàn hồi E=207000MPa
- Xác định chiều dài hành trình: L=250mm
- Chọn chiều cao dày đai ốc: H=1,2.10=12 chọn H=16
- Kiểm nghiệm độ bền cho trục vít:
Hình 2.26. Kiểm nghiệm vít me trục z
Kết luận: Bộ truyền đảm bảo điều kiện bền
Kết quả tính toán:
1
Biên dạng ren
Đai thang cân
2
Đường kính đỉnh ren
10mm
3
Đường kính chân ren
6.7mm
4
Đường kính trung bình
8.5mm
5
Bước ren
3mm
6
Chiều dài ren
250mm
7
Góc nâng ren
8
Chiều dày đai ốc lắp tối thiểu
16mm
9
Hệ số an toàn
50.778
Với kết quả thiết kế như trên, cuối cùng đưa ra được mô hình kết cấu tổng thể của hệ thống truyền động như sau
Hình 2.26. Mô hình các bộ truyền
Hình 2.27. Mô hình tổng thể máy
Chương 3. CHẾ TẠO THIẾT BỊ CẮT VẢI, DA BẰNG LASER
3.1. Chế tạo kết cấu khung
3.1.1. Đặc điểm công nghệ của tiến trình lắp ráp kết cấu khung
Kết cấu khung thiết bị cắt vải, da bằng laser được chế tạo từ hợp kim nhôm định hình IT20x20 vật liệu 6063 trong quá trình lắp ráp phải đảm bảo độ song song và vuông góc giữa các thanh, nguyên công thực hiện chính là hàn, sử dụng đồ gá hàn vạn năng, dụng cụ phụ là ke vuông.
Ba công đoạn để gia công kết cấu khung: Cắt khung nhôm, Hàn, Mài phẳng.
Quá trình lắp ráp được thực hiện theo hình thức phân tán dung sai, tránh hiện tượng dung sai của khâu khép vượt quá giới hạn cho phép
Thiết bị công nghệ:
- Máy cắt: Makita LS 1030 (1380W)
- Thiết bị hàn: Máy hàn Tig(OTC 300P)
- Đồ gá: Đồ gá hàn vạn năng, dụng cụ phụ là ke vuông.
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/20 đài 1000mm, thước dây
Thông số công nghệ:
Cường độ dòng 142A, đường kính dây hàn gồm 2 loại: 1.2 mm và 0.8 mm.
3.1.2. Tiến trình lắp ráp kết cấu cơ khí khung đỡ máy
TT
Tên bước công nghệ
Hình vẽ
1
Hàn khung mặt đế
2
Hàn khung mặt trên
3
Hàn thanh xung quanh
4
Hàn kết cấu lắp động cơ trục z
5
Đặt kết cấu khung động ( lắp động cơ trục y, gương chiếu xạ)
6
Lắp ráp, hiệu chỉnh hệ dẫn động trục z
7
Lắp ráp hệ dẫn động trục x, y, gương phản xạ, kết cấu đỡ ống phóng laser
8
Lắp ráp vỏ máy
3.2. Chế tạo một số chi tiết trên cơ cấu truyền động
3.2.1. Gia công cắt gọt chi tiết trên máy tiện CNC
a. Phân tích chức năng của chi tiết:
Ngoài các chi tiết tiêu chuẩn hóa như puly đai răng, vít me đai ốc ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác truyền động của thiết bị thì một số chi tiết trên các bộ phận truyền động có vai trò quan trọng , ảnh hưởng đến độ chính xác động học của thiết bị như trục puly đai
Yêu cầu kỹ thuật quan trọng nhất đối với chi tiết là đảm bảo độ trụ, độ đồng tâm giữa 2 cổ trục.
Hình 3.1. Bản vẽ chi tiết trục puly đai chủ động
b. Chọn phôi, chuẩn gia công và trang bị công nghệ
- Chọn phôi thanh
- Chọn chuẩn tinh thống nhất là mặt trụ ngoài của phôi
- Máy tiện CNC JG100
- Đồ gá: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm
- Dụng cụ đo: Thước cặp điện tử, đồng hồ xo
c. Xây dựng tiến trình công nghệ
Chi tiết thuộc dạng trục cơ bản, với số lượng 02 chi tiết thuộc dạng sản xuất loạt nhỏ, gia công với hình thức tập chung nguyên công.
BƯỚC
BƯỚC CÔNG NGHỆ
1
TIỆN MẶT ĐẦU
Dụng cụ cắt: Dao T15-K6 có
Chế độ cắt:
, S=0.2mm/vg, n=1000v/ph
2
TIỆN THÔ
Dụng cụ cắt: Dao T15-K6 có
Chế độ cắt:
, S=0.15mm/vg, n=1500v/ph
3
TIỆN TINH
Máy: VMC 0641
Dụng cụ cắt: dao phay ngón
Chế độ cắt: , s=0.10mm/vg, n=2500vg/ph
4
TIỆN RÃNH THỨ NHẤT
Dụng cụ cắt: dao cắt rãnh B=1
Chế độ cắt:
, s=0.05mm/vg, n=550vg/ph
5
TIỆN RÃNH THỨ HAI
Dụng cụ cắt: dao cắt rãnh B=1
Chế độ cắt:
, s=0.05mm/vg, n=550vg/ph
TIỆN CẮT ĐỨT
Dụng cụ cắt: dao cắt rãnh B=3
Chế độ cắt:
, s=0.05mm/vg, n=550vg/ph
c. Chương trình gia công
%
O0022
G0 T0101
G18
G97 S1000 M03
G0 G54 X19.627 Z.993
G99 G1 X-1.6 F.22
G0 Z2.993
X19.627
Z.4
G1 X-1.6
G0 Z2.4
X19.627
Z0.
G1 X-1.6
G0 Z2.
M8
X12.4
Z4.5
G1 Z2.5 F.15
Z-84.8
X15.228 Z-83.386
M9
G28 U0. V0. W0. M05
T0100
M01
G0 T0202
G18
G97 S2500 M03
G0 G54 X12. Z2. M8
G1 Z0. F.15
Z-84.
X14.828 Z-82.586
M9
G28 U0. V0. W0. M05
T0200
M01
G0 T0303
G18
G97 S500 M03
G0 G54 X14.828 Z-4.414 M8
G1 X12. Z-3. F.05
X11.
G0 X14.828
Z-57.414
G1 X12. Z-56.
X11.
G0 X14.828
M9
G28 U0. V0. W0. M05
T0300
M01
G0 T0404
G18
G97 S550 M03
G0 G54 X20. Z-87.
G1 X16. F.05
X-.6
X3.4
G0 X16.
G28 U0. V0. W0. M05
T0400
M30
%
3.2.2. Gia công cắt gọt chi tiết trên máy phay CNC
a. Phân tích chức năng của chi tiết:
Đây là chi tiết dạng hộp lắp ghép với ổ lăn đỡ trục puly đai, do đó phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật giữa 2 lỗ lắp ổ lăn: Độ trụ, độ đồng tâm. Đồng thời đảm bảo vị trí với mặt đáy(chuẩn A); mặt chuẩn A là chuẩn tinh chính trong quá trình gia công.
Hình 3.2. Bản vẽ gối đỡ puly đai
b. Chọn phôi, chuẩn gia công và trang bị công nghệ
- Chọn phôi hộp 55x52x70 đã được gia công thô
- Chọn mặt chuẩn là mặt đáy (mặt A) làm chuẩn tinh chính.
- Máy: Trung tâm gia công đứng
- Đồ gá: Bàn từ, êtô
- Dụng cụ đo: Thước cặp điện tử, đồng hồ xo
c. Xây dựng chương trình gia công cao tốc (HSM)
Gia công tốc độ cao là phương pháp gia công sử dụng tốc độ quay của trục chính cao, bước tiến lớn với lượng dịch dao ngang nhỏ, chiều sâu cắt nhỏ kết hợp với hệ điều khiển CNC cao cấp”. Tốc độ trục chính khoảng 8000 vg/ph có thể là điểm khởi đầu cho gia công cao tốc. Tốc độ ăn dao trung bình ít nhất là 10m/s trong khi tốc độ di chuyển nhanh lên đến 40m/ph.
Hình 3.3. Thiết lập phôi và gốc gia công
Hình 3.4. Thiết lập thông số dụng cụ cắt
Hình 3.5. Thiết lập chế độ cắt
Hình 3.6. Thiết lập thông số vị trí
Hình 3.7. Thiết lập chiều sâu cắt
: (PGM, NAME="1001")
; T1 D=6 CR=0.2 - ZMIN=-69.499 - BULLNOSE END MILL
: G90 G40 G94
G17
G71
M26
; ADAPTIVE
....
X-12.186 Y13.123 Z-68.899
G0 Z15
M9
M26
G0 X0 Y0
M30 M2
Hình 3.8. Đường chạy dao 3D
3.2.3. Truyền chương trình gia công
a. Khai báo cấu hình máy và dụng cụ cắt
- Khai báo thông số khi đổ chương trình vào máy:
4800(tiện) hoặc 9600(phay) và 7/E/2
Trong bảng OfSet:
PARAMETER WRITE = 0
TV CHECK = 0
PUNCH CODE = 1
INPUT UNIT = 0
I/O CHANNEL = 0
(0,1: dùng cáp; 4: dùng thẻ; 7: dùng USB)
SEQUENCE NO. = 0
TAPE FORMAT = 0
SEQUENCE STOP = 9999
SEQUENCE STOP = 2000
MIRROR IMAGE X = 0
MIRROR IMAGE Y = 0
MIRROR IMAGE Z = 0
PARTS TOTAL = 722
PARTS REQUIRED = 722
PARTS COUNT = 722
- Khai báo dụng cụ cắt
VD: Khai báo từ dao số 1 đến số 3
B1. Khai báo T01 ở G54(hoặc G55, G56G59)
B2. Khai báo T02: Chỉ cần khai báo theo Z
B3. Chạm dao T02 vào mặt trên của phôi
B4. Lấy tọa độ Z(T02) ở Machine – Zt01(G54, G55)
H2 = Z(T02) ở Machine – Zt01(G54, G55) = A
B5. Vào bảng Ofset nhập giá trị A vào GEOM (H) tại vị trí của dao T02(002)
Chú ý: Nhập cả dấu của giá trị A
Khai báo T03 cũng tương tự: H3 = Z(T03) ở Machine – Zt01(G54, G55) = B
b. Phương thức truyền
- Dùng cổng giao tiếp RS232
- Đưa máy CNC về trạng thái chờ nhận chương trình
Hình 3.9. Góc màn hình trung tâm gia công đứng VMC
ở trạng thái chờ nhận chương trình
- Cài đặt cổng giao tiếp của phần mềm Cimco edit
Hình 3.10. Lựa chọn thông số truyền chương trình sang VMC0641
- Đồng bộ thông số đầu ra của máy tính với Cimco edit
Hình 3.11. Lựa chọn thông số đầu ra máy tính
- Đồng bộ thông số đầu vào máy CNC với thông số đầu ra máy tính. Cài đặt cấu hình máy CNC: (MDI/OFFSETSETTING/SETTING/0,1,4,7/INPUT)
Hình 3.12. Cài đặt cấu hình máy CNC
- Chuyển chương trình: dạng Text hoặc dạng file
Hình 3.13. Truyền trực tiếp chương trình gia công vào máy CNC
3.3. Lắp đặt và hiệu chỉnh thiết bị
3.3.1. Hiệu chỉnh lắp ráp kết cấu cơ khí
Lắp đặt và hiệu chỉnh thiết bị là bước quan trọng trong việc chế tạo thiết bị, trong quá trình gia công, lắp ráp kết cấu xuất hiện sai số.
Để thiết bị làm việc chính xác hiệu chỉnh thiết bị cắt laser tập chung vào lắp đặt chính xác các bộ truyền, gồm
1
Bộ truyền trục x
khoảng cách trục
622.3mm
2
Bộ truyền trục y
khoảng cách trục
546.1mm
3
Bộ truyền trục z
khoảng cách trục theo phương x
674.6mm
khoảng cách trục theo phương y
290.5mm
Do sai số trong quá trình gia công cơ và quá trình làm việc dây đai bị giãn, sử dụng phương án điều chỉnh khoảng cách trục để đảm bảo hiệu xuất của bộ truyền
Hình 3.14. Cơ cấu điều chỉnh khoảng cách trục theo y
Hình 3.15. Cơ cấu điều chỉnh khoảng cách trục theo x
Hình 3.16. Cơ cấu điều chỉnh khoảng cách trục theo x
3.3.2. Bù hiệu suất truyền động
Bù hiệu suất truyền động cơ bị tổn hao qua bộ truyền đai thông qua việc tăng số vòng quay thực tế của động cơ trên các trục xo với số vòng quay danh nghĩa:
- Với trục x:
- Với trục y:
- Với trục x:
Số vòng quay thực tế của động cơ trên các trục:
- Với trục x:
- Với trục y:
- Với trục x:
3.4. Xây dựng chương trình điều khiển
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- de_tai_cap_bo_chuong_2_3_hieu_chinh_bo_xung_moi_9156_2133985.docx