Mục lục
I. Tổng quan 2
1.1 Máy uốn ống, nguyên lý uốn ống kiểu trục tâm. 2
1.2 Khuôn mẫu kim loại và khuôn uốn ống. 9
II. gia công khuôn trên máy cnc 14
2.1 Máy CNC cắt kim loại bằng dao cụ 15
2.2 Máy tia lửa điện 18
2.3 Lập trình gia công khuôn mẫu trên máy CNC 20
III. Qui trình chế tạo khuôn uốn bàn ghế trên máy CNC. 23
3.1 Qui trình gia công cơ 23
3.2 Qui trình nhiệt luyện 33
3.3 Sơ đồ qui trình chế tạo 36
IV.Kết luận. 37
Tài liệu tham khảo
Phụ lục.
1. Biên bản nghiệm thu chạy thử sản phẩm
2. Phiếu đo độ cứng
3. Một số chu trình gia công trong các hệ điều khiển CNC
39 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2102 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu chế tạo khuôn uốn định hình trên máy CNC sử dụng trong sản xuất bàn ghế bằng thép ống, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
Bé C«ng th−¬ng
Tæng C«ng ty M¸y ®éng lùc vµ m¸y n«ng nghiÖp
ViÖn C«ng nghÖ
B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KH-CN
M∙ sè: 247.07.RD/H§-KHCN
Tên đề tài:
Nghiªn cøu chÕ t¹o khu«n uèn ®Þnh h×nh
trªn m¸y cnc sö dông trong s¶n xuÊt bµn ghÕ
b»ng thÐp èng
C¬ quan chñ qu¶n: Bé C«ng th−¬ng
C¬ quan chñ tr×: ViÖn C«ng nghÖ
Chñ nhiÖm ®Ò tµi: KS. §Æng thµnh c«ng
6801
12/4/2008
Hµ Néi 3 - 2008
2
Bé C«ng th−¬ng
Tæng C«ng ty M¸y ®éng lùc vµ m¸y n«ng nghiÖp
ViÖn C«ng nghÖ
B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KH-CN
M∙ sè: 247.07RD/H§-KHCN
Tên đề tài:
Nghiªn cøu chÕ t¹o khu«n uèn ®Þnh h×nh trªn
m¸y cnc sö dông trong s¶n xuÊt bµn ghÕ b»ng
thÐp èng
Hµ Néi , 3 - 2008
C¬ quan chñ tr× Chñ nhiÖm ®Ò tµi
KS. §Æng Thµnh C«ng
3
Môc lôc
I. Tæng quan 2
1.1 M¸y uèn èng, nguyªn lý uèn èng kiÓu trôc t©m. 2
1.2 Khu«n mÉu kim lo¹i vµ khu«n uèn èng. 9
II. gia c«ng khu«n trªn m¸y cnc 14
2.1 M¸y CNC c¾t kim lo¹i b»ng dao cô 15
2.2 M¸y tia löa ®iÖn 18
2.3 LËp tr×nh gia c«ng khu«n mÉu trªn m¸y CNC 20
III. Qui tr×nh chÕ t¹o khu«n uèn bµn ghÕ trªn m¸y CNC. 23
3.1 Qui tr×nh gia c«ng c¬ 23
3.2 Qui tr×nh nhiÖt luyÖn 33
3.3 S¬ ®å qui tr×nh chÕ t¹o 36
IV.KÕt luËn. 37
Tµi liÖu tham kh¶o
Phô lôc.
1. Biªn b¶n nghiÖm thu ch¹y thö s¶n phÈm
2. PhiÕu ®o ®é cøng
3. Mét sè chu tr×nh gia c«ng trong c¸c hÖ ®iÒu khiÓn CNC
4
I. tæng quan
1.1 M¸y uèn èng, nguyªn lý uèn èng kiÓu trôc t©m
a) M¸y uèn èng
Uèn èng truyÒn ®éng thuû lùc kiÓu trôc t©m ®· ®−îc ¸p dông phæ biÕn
ë n−íc ta. C¸c lo¹i m¸y uèn èng hiÖn nay ®−îc nhËp ngo¹i tõ nhiÒu nguån
kh¸c nhau nh− h·ng Shaw Group Inc – Mü, Shanghai Guoqing Machinary -
Trung Quèc...C¸c m¸y uèn CNC nhËp ngo¹i cã gi¸ thµnh kh¸ cao tõ vµi chôc
tíi vµi tr¨m ngµn USD. Trong n−íc còng ®· cã mét sè ®¬n vÞ ®· vµ ®ang tiÕn
hµnh hîp t¸c nghiªn cøu chÕ t¹o m¸y uèn èng ®iÒu khiÓn CNC nh− C«ng ty
ThiÕt kÕ vµ ®ãng tµu MiÒn nam (SESCO) víi ®Ò tµi cÊp Nhµ n−íc “Nghiªn cøu
thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o m¸y uèn èng CNC phôc vô c«ng nghiÖp uèn èng”.
M¸y uèn èng kiÓu trôc t©m ®iÒu khiÓn CNC cã nh÷ng ®Æc ®iÓm sau:
- Tù ®éng ho¸ cao, c¸c chuyÓn ®éng chÝnh trong qu¸ tr×nh uèn ®−îc tù
®éng ho¸.
- C¸c chuyÓn ®éng ®−îc kiÓm nghiÖm bëi hÖ thèng ®o kü thuËt sè víi ®é
chÝnh x¸c cao.
- KÕt nèi dÔ dµng víi nh÷ng phÇn mÒm thiÕt kÕ èng.
M¸y uèn èng kiÓu trôc t©m ®iÒu khiÓn PLC cã c¸c ®Æc ®iÓm sau:
- Thao t¸c cÊp èng vµ th¸o èng ®−îc thùc hiÖn bëi thî vËn hµnh m¸y víi
c¸c th−íc ®o c¬ khÝ (c÷ chÆn, thao...) do ®ã ®é chÝnh x¸c cña vÞ trÝ uèn,
gãc uèn cã phÇn phô thuéc vµo tay nghÒ thî.
- LËp tr×nh gia c«ng cho c¸c biªn d¹ng uèn kh¸c nhau th−êng kÐm linh
ho¹t.
- ViÖc kÕt nèi gi÷a PC víi bé ®iÒu khiÓn khã kh¨n h¬n (ph¶i th«ng qua
nh÷ng tr×nh biªn dÞch riªng). Kh«ng hç trî t−¬ng thÝch víi c¸c phÇn
mÒm thiÕt kÕ èng (c¸c phÇn mÒm thiÕt kÕ èng kh«ng xuÊt file gia c«ng
trùc tiÕp cho c¸c hÖ ®iÒu khiÓn PLC).
M¸y uèn èng kiÓu trôc t©m bao gåm c¸c bé phËn chÝnh sau:
5
- HÖ thèng kÕt cÊu, truyÒn ®éng c¬ khÝ: khung m¸y, hÖ thèng truyÒn
®éng b¸nh r¨ng, xÝch t¶i, côm g¸ l¾p khu«n, c¬ cÊu kÑp èng, côm bµn
m¸y vµ dÉn h−íng, ®éng c¬...
- HÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc gåm b¬m dÇu, xi lanh thuû lùc, c¸c van
ph©n phèi, tiÕt l−u, an toµn.
- HÖ thèng ®iÒu khiÓn: PLC hoÆc CNC gåm bé ®iÒu khiÓn trung t©m, c¸c
m¹ch ®iÒu khiÓn c¸c trôc, c¸c m¹ch khuyÕch ®¹i...
H×nh 1: M¸y uèn kiÓu trôc t©m ®iÓu khiÓn CNC.
§Æc ®iÓm, kÕt cÊu mét sè bé phËn chÝnh cña m¸y uèn èng kiÓu trôc t©m:
- Côm khung m¸y: Gåm c¬ cÊu hµn tõ thÐp h×nh C45, gåm khung m¸y, dÉn
h−íng. Côm th©n m¸y cÇn ®¶m b¶o cøng v÷ng ®Ó l¾p c¸c bé phËn kh¸c cña
m¸ykhi lµm viÖc æn ®Þnh kh«ng rung.
6
H×nh 2: KÕt cÊu côm khung m¸y.
- Côm truyÒn ®éng chÝnh: ChuyÓn ®éng chÝnh cña m¸y gåm chuyÓn ®éng
kÑp chÆt èng cña c¬ cÊu kÑp èng, chuyÓn ®éng ®Èy èng tíi vÞ trÝ theo
lËp tr×nh, vµ chuyÓn ®éng quay cña trôc khu«n uèn t¹o thµnh gãc uèn
mong muèn.
H×nh 3. KÕt cÊu truyÒn ®éng chÝnh m¸y uèn èng kiÓu trôc t©m.
- C¬ cÊu ®Èy: C¸c bé phËn chÝnh gåm xi lanh piston ®Èy, c¸c thanh nèi,
c¸c gi¸ ®Èy. C¬ cÊu ®Èy cã chøc n¨ng chÝnh lµ ®Èy ô ®éng quay t¹o
chuyÓn ®éng lÖch t©m trong qu¸ tr×nh uèn
7
H×nh 4. C¬ cÊu ®Èy
- C¬ cÊu kÑp èng: Di chuyÓn èng ®Õn vÞ trÞ ®Þnh s½n, kÑp chÆt èng gióp
cho èng kh«ng dÞch chuyÓn trong qu¸ tr×nh uèn. C¬ cÊu bao gåm nh÷ng
bé phËn chÝnh nh−: Xi lanh, ptiston, hép gi¶m tèc, bé truyÒn b¸nh vÝt,
c¸c tay ®ßn, b¹c kÑp...
H×nh 5. C¬ cÊu kÑp èng
- C¬ cÊu g¸ l¾p khu«n: Cã chøc n¨ng g¸ l¾p c¸c khu«n uèn lªn bµn m¸y,
bao gåm c¸c bé phËn chÝnh sau: BÝch khung ®ì, gi¸ ®ì xi lanh tay uèn,
gi¸ ®ì ngang, tÊm dÉn h−íng...
8
H×nh6. C¬ cÊu g¸ l¾p khu«n
Thông số KT ĐV
T
50TSR-
RBH
65TSR-
RBH
80TSR-
RBH
100TSR-
RBH
120TSR-
RBH
Khả năng uốn lớn
nhất.(S=40kgf/mm2)
mm 50x3.0 65x 3.0 80 x4.5
101.6
x5.5
120x5.5
Đường kính uốn lớn
nhất
mm 30~220 35~250 40~250 60~400 80~450
Chiều dài vượt tâm
lớn nhất
mm 2200 2500 3000 3600 5000
Kích thước tổng thể
(DxRxC) mm
4400 x
1050
x 1400
5000 x
1250
x 1450
5300 x
1250
x 1500
6500 x
1600
x 1550
8650 x
1800
x 1600
Tổng trọng lượng kgs 2000 3000 4000 6000 8000
B¶ng 1. Th«ng sè kü thuËt mét sè M¸y uèn thuû lùc ®iÒu khiÓn PLC
9
Thông số KT ĐVT CNC-F38H-4A CNC-F38H-5A
Khả năng uốn lớn nhất
O.D.(S=40kgf/mm2)
mm 38 x 2.5 38 x 2.5
Góc uốn lớn nhất mm 38 ~ 180 38 ~ 180
Khoảng cách giữa bàn uốn mm 320~4200 320 ~ 4200
Tỷ lệ làm việc-OD.19.05mm PC 3~4 3 ~ 4
Tỷ lệ làm việc- OD.25mm PC 2~3 2 ~ 3
Tỷ lệ làm việc - OD.32mm PC 1~2 1 ~ 2
Tỷ lệ làm việc - OD.38mm PC 1 1
Kích thước tổng thể
(DxRxC)
mm 7000x1200x1500 7000x1200x1500
Tổng trọng lượng kgs 2000 2100
B¶ng 2. Th«ng sè kü thuËt mét sè lo¹i m¸y uèn hai ®Çu CNC
b) Nguyªn lý uèn èng kiÓu trôc t©m:
Uèn èng kiÓu trôc t©m dùa trªn chuyÓn ®éng lÖch t©m theo cung trßn ®Ó
uèn nh÷ng b¸n kÝnh mong muèn, khi ®ã b¸n kÝnh gãc uèn b»ng b¸n kÝnh cña
cung. Còng gièng nh− uèn thÐp thanh èng chÞu kÐo t¹i mÐ ngoµi vµ nÐn t¹i
phÝa trong. Th«ng th−êng víi nh÷ng b¸n kÝnh uèn nhá h¬n hai lÇn ®−êng kÝnh
uèn ng−êi ta th−êng nung nãng èng ®Ó khi uèn èng kh«ng bÞ nh¨n, dËp.
Trªn m¸y uèn ®−îc bè trÝ khu«n mÉu, g¸ kÑp khu«n, thao uèn…èng sÏ
®−îc ®−a vµo thao ®óng tíi c÷ chÆn, d−íi t¸c ®éng cña thuû lùc nöa khu«n
®éng sÏ chuyÓn ®éng uèn èng theo ®óng gãc uèn mong muèn khíp víi nöa
khu«n tÜnh. Khi uèn èng sÏ tú lªn hai nöa khu«n, do ®ã khu«n uèn sÏ chÞu lùc
kÐo, nÐn MÆt kh¸c khi uèn th«ng th−êng kh«ng sö dông b«i tr¬n nªn bÒ mÆt
khu«n sÏ tiÕp xóc trùc tiÕp víi èng uèn g©y nªn ma s¸t, mµi mßn lín
10
H×nh 7. Bè trÝ khu«n trªn m¸y uèn thuû lùc
Tæng qu¸t l¹i qu¸ tr×nh uèn bao gåm nh÷ng b−íc sau:
B1. CÊp èng: §èi víi m¸y uèn PLC ®a sè cÊp èng b»ng thñ c«ng, ®èi víi
nh÷ng èng cã ®−êng kÝnh lín cã sù hç trî cña pal¨ng, xe n©ng, cÈu. §èi víi
m¸y uèn èng tÝch hîp ®iÒu khiÓn CNC cã hÖ thèng cÊp èng tù ®éng ®Ó ®¶m
b¶o qu¸ tr×nh uèn liªn tôc.
B2: Di chuyÓn, ®Þnh vÞ, kÑp chÆt èng: Trªn c¸c m¸y uèn ®iÒu khiÓn CNC hiÖn
nay c¸c thao t¸c nµy hoµn toµn tù ®éng. èng ®−îc di chuyÓn tíi vÞ trÝ lËp tr×nh
s½n vµ ®−îc kÑp chÆt bëi c¬ cÊu kÑp èng sao cho khi uèn èng kh«ng bÞ di
chuyÓn.
B3: Uèn èng: Khu«n trªn ®−îc hÖ thèng thuû lùc ®Èy s¸t vµo khu«n d−íi, sau
®ã côm ®éng quay quanh trôc cè ®Þnh uèn èng thµnh gãc ®Þnh tr−íc.
B4: Th¸o èng: §èi víi m¸y ®iÒu khiÓn CNC thao t¸c th¸o èng còng hoµn toµn
tù ®éng.
Khuôn uốn
Khuôn đỡ
Thao
Khuôn uốn
11
1.2. khu«n mÉu kim lo¹i, khu«n uèn èng.
Ngµy nay khu«n mÉu ®−îc sö dông rÊt nhiÒu trong c¸c ngµnh kh¸c
nhau khi cÇn t¹o h×nh vËt thÓ nh− ngµnh gia c«ng biÕn d¹ng nguéi, ®óc, s¶n
xuÊt s¶n phÈm nhùa. VËt liÖu lµm khu«n còng rÊt ®a d¹ng, tõ hçn hîp c¸t tíi
c¸c lo¹i thÐp hîp kim kh¸c nhau. C¸c lo¹i khu«n mÉu lµm b»ng kim lo¹i sö
dông trong c¸c ngµnh nh− sau:
a) Khu«n sö dông trong gia c«ng biÕn d¹ng nguéi vµ biÕn d¹ng nãng.
C¸c lo¹i khu«n biÕn d¹ng nguéi (dËp, uèn…) ®−îc sö dông phæ biÕn
trong gia c«ng c¬ khÝ, cã −u ®iÓm lµ n¨ng suÊt cao, thao t¸c gia c«ng ®¬n gi¶n
H×nh 8. Khu«n dËp c¾t
H×nh 9. Khu«n dËp liªn hoµn trªn m¸y thuû lùc
Khu«n dËp, uèn cã ®Æc ®iÓm lµm viÖc lµ ngoµi chÞu ¸p lùc lín cßn chÞu
øng suÊt uèn, va ®Ëp vµ ma s¸t lín, ®èi víi nh÷ng khu«n biÕn d¹ng nãng cßn
ph¶i chÞu c¶ nhiÖt ®é cao trong qu¸ tr×nh gia c«ng do ®ã ph¶i ®¸p øng ®−îc
nh÷ng ®iÒu kiÖn sau:
- §é cøng: Khu«n dËp nãi chung ph¶i ®¹t ®é cøng tõ 56HRC trë lªn tuú
thuéc vµo thÐp l¸ dËp. §èi víi thÐp dËp cã ®é cøng cao nh− thÐp kü
thuËt ®iÖn (t«n silic) ®é cøng yªu cÇu lín h¬n 60HRC. §Æc ®iÓm cÇn
12
chó ý khi chän vËt liÖu lµm khu«n dËp lµ ë ®é cøng lín h¬n 62 HRC
khu«n dÔ bÞ nøt, mÎ khi lµm viÖc
- TÝnh chèng mµi mßn: Khu«n dËp ph¶i chÞu ma s¸t lín nªn ®ßi hái cã
tÝnh chèng mµi mßn cao ®Ó ®¶m b¶o kÝch th−íc vµ ®é sai lÖch cña s¶n
phÈm sau dËp.
- §é bÒn vµ ®é dai va ®Ëp: Th«ng th−êng khu«n dËp chÞu t¶i träng ®ét
ngét trong thêi gian rÊt ng¾n do ®ã khu«n còng ph¶i ®¶m b¶o ®é dai va
®Ëp ®Ó kh«ng søt, mÎ khi lµm viÖc.
§Ó ®¶m b¶o nh÷ng yªu cÇu nãi trªn, b−íc chän vËt liÖu lµm khu«n kh¸
quan träng trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ chÕ t¹o khu«n. Nh÷ng m¸c thÐp th«ng
th−êng lµm khu«n biÕn d¹ng nguéi hiÖn nay lµ SKD 11, (tiªu chuÈn JIS), X12,
9XC (tiªu chuÈn Nga).... Nh÷ng thÐp sö dông trong lµm khu«n biÕn d¹ng nãng
lµ SKD61, X40CrMoV5-1...,
TT M¸c thÐp C W Mo Cr V Mn
1 SKD 11 1,4 – 1,6 0,8-
1,2
11,0-
13,0
0,2-0,3 0,6
2 SKD61 0,32-0,42 1-1,5 4,5-5,5 0,8-1,2 0,5
3 X12 2,0-2,2 - - 11,5-
13,0
- 0,15-
0,4
4 SKD1 1,8-2,4 - - 12-15 0,3 0,6
5 SKS31 0,95-1,05 1,00-1,5 - 0,8-1,2 - 0,9-1,2
6 100CrWMn 0,9-1,05 1,2-1,6 - 0,9-1,2 - 0,8-1,1
B¶ng 3. Mét sè m¸c thÐp lµm khu«n biÕn d¹ng th«ng dông
b) Khu«n sö dông trong ngµnh nhùa.
Cã hai lo¹i h¹t nhùa hiÖn th−êng ®−îc sö dông hiÖn nay trong s¶n xuÊt
s¶n phÈm nhùa lµ thermoset vµ thermoplastic. HiÖn nay, xu h−íng chung lµ
dïng thermoplastic v× cã thÓ t¸i chÕ cã c¸c lo¹i nh− Polyethylene LDPE,
Polycarbonate, PET...VËt liÖu cho khu«n ®ïn Ðp nhùa th−êng lµ thÐp P20 hoÆc
NA-55.
13
H×nh 10. Khu«n Ðp vá ®iÖn tho¹i
Trong thiÕt kÕ khu«n Ðp nhùa cÇn chó ý ®Õn gãc rót khu«n th«ng th−êng
lµ tõ 0,5 ÷ 20 tuú theo chiÒu dµi cña s¶n phÈm. HiÖn nay ch−a cã sæ tay hay
tµi liÖu nµo ®Ò cËp chÝnh x¸c mµ chñ yÕu lµm theo kinh nghiÖm. Hai phÇn cña
khu«n th−êng ®−îc g¾n trªn hai miÕng thÐp (lãt khu«n) ®ñ dµy ®Ó g¾n lªn hÖ
thèng thuû lùc. Khi thiÕt kÕ khu«n Ðp nhùa cÇn chó ý bè trÝ r·nh dÉn t¹i nh÷ng
vÞ trÝ chÞu ¸p suÊt thÊp nhÊt. NÕu lµ r·nh dÉn trßn ®−êng kÝnh th«ng th−êng
ph¶i lín h¬n 0,9 mm. Bé phËn phun nhùa(Runner) th−êng ®i kÌm m¸y nh−ng
chó ý ph¶i chän lo¹i phï hîp víi khèi l−îng s¶n phÈm.
Trong thiÕt kÕ khu«n Ðp nhùa ®é chÝnh x¸c lµ rÊt quan träng vµ còng
quyÕt ®Þnh ®Õn gi¸ thµnh cña khu«n (vÝ dô ®é chÝnh x¸c khi lµm khu«n Ðp chai
nhùa kh«ng cÇn yªu cÇu cao nh− Ðp vá chuét m¸y tÝnh). §é dµy thµnh khu«n
còng rÊt quan träng nÕu lµm dµy th× nguéi chËm vµ ®é co cña nhùa sÏ cao cßn
nÕu lµm máng th× ng−îc l¹i.
c) Khu«n sö dông trong §óc ¸p lùc.
§a sè c¸c m¸y ®óc ¸p lùc cao hiÖn nay theo kiÓu buång Ðp nguéi n»m
ngang. Khu«n ®óc bao gåm hai nöa khu«n gåm mét nöa cè ®Þnh (nöa khu«n
tÜnh) vµ mét nöa chuyÓn ®éng (nöa khu«n ®éng). Ruét ®−îc bè trÝ t¹i nöa
khu«n ®éng v× dÔ dì h¬n. CÊu t¹o khu«n ®óc th−êng rÊt phøc t¹p gåm buång
Ðp, kªnh dÉn, r·nh dÉn, c¸c chèt dÉn h−íng, chèt ®Èy... (h×nh 11)
14
H×nh 11. M¸y ®óc ¸p lùc 420 tÊn (ViÖn C«ng nghÖ)
Khu«n ®óc ¸p lùc tuy kh«ng chÞu ¸p lùc cao vµ t¶i träng va ®Ëp lín b»ng
c¸c khu«n Ðp nguéi nh−ng l¹i chÞu nhiÖt ®é cao vµ thay ®æi liªn tôc. Do ®ã vËt
liÖu lµm khu«n ®óc ¸p lùc ngoµi yªu cÇu vÒ ®é bÒn, ®é dai, ®é chÞu mµi mßn
cao cßn ph¶i cã kh¶ n¨ng chÞu nhiÖt ®é cao vµ thay ®æi liªn tôc. §èi víi ®óc
nh«m ng−êi ta hay dïng thÐp 4Cr5W2PPb, 3Cr2W8b, ®óc kÏm vËt liÖu lµm
khu«n th−êng lµ 5CrMnNi. Khu«n ph¶i ®−îc nhiÖt luyÖn, c¸c bÒ mÆt lµm viÖc
®−îc mµi nh½n, (hiÖn nay th−êng mµi b»ng tay), m¹ cr«m, anot ho¸, hoÆc phèt
ph¸t ho¸ bÒ mÆt khu«n.
d) Khu«n uèn èng.
- Khu«n uèn R (b¶n vÏ xem phÇn phô lôc)
Khu«n uèn èng cã b¸n kÝnh R lµ chi tiÕt cã d¹ng trô trßn xoay víi r·nh
cÇu. Khu«n uèn R ®−îc l¾p trªn phÇn b¨ng m¸y cè ®Þnh, nã ®−îc g¾n vµo trôc
quay vµ chØ kÐo trªn trôc ®ã khi uèn. §èi víi mçi s¶n phÈm kh¸c nhau khu«n
uèn sÏ cã ®−êng kÝnh phï hîp. Víi ®Æc ®iÓm lµ chÞu kÐo, nÐn, ma s¸t, mµi
mßn lín khi lµm viÖc nªn vËt liÖu lµm khu«n ®Ó ®¸p øng ®−îc nh÷ng yªu cÇu
vÒ c¬ tÝnh lµ rÊt quan träng. Tr−íc ®©y, ng−êi ta th−êng dïng thÐp C45 gia
15
c«ng sau ®ã nhiÖt luyÖn tuy nhiªn tuæi thä cña khu«n rÊt thÊp, khu«n mßn
nhanh g©y sai háng s¶n phÈm nh− gãc uèn kh«ng ®¶m b¶o, cong vªnh, x−íc
bÒ mÆt. §èi víi nh÷ng gãc uèn nhá h¬n hai lÇn ®−êng kÝnh èng b¾t buéc ph¶i
nung nãng ®Ó chèng nh¨n èng do ®ã ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ ®é cøng, ®é dai
va ®Ëp vµ bÒn nhiÖt chän vËt liÖu thÐp SKD61 víi ®é cøng ®¹t lín h¬n 50
HRC sau nhiÖt luyÖn. Khi gia c«ng khu«n uèn R lµ cÇn ®¶m b¶o chÝnh x¸c vÒ
dung sai kÝch th−íc l¾p ghÐp gi÷a lç g¸ trôc vµ phÇn g¸ khu«n ®ì d−íi. §Ó gia
c«ng khu«n R sö dông m¸y tiÖn lµ phï hîp nhÊt, gia c«ng trªn c¸c m¸y c«ng
cô kh¸c ®é chÝnh x¸c vµ hiÖu qu¶ sÏ kh«ng ®¹t ®−îc nh− gia c«ng trªn m¸y
tiÖn. Tr−íc ®©y, c¸c lo¹i khu«n nµy th−êng ®−îc gia c«ng trªn m¸y tiÖn c¬
nh−ng ®é chÝnh x¸c phô thuéc nhiÒu vµo tay nghÒ thî ®øng m¸y nªn chÊt
l−îng khu«n kh«ng æn ®Þnh. Nay c¸c lo¹i khu«n nµy ®−îc gia c«ng trªn m¸y
tiÖn CNC sÏ t¨ng n¨ng suÊt, ®¶m b¶o æn ®Þnh chÊt l−îng khu«n
- Khu«n uèn trªn (b¶n vÏ xem phÇn phô lôc):
Khu«n uèn trªn cã d¹ng h×nh hép cã r·nh cÇu ®−îc g¾n trªn phÇn b¨ng
®éng cña m¸y uèn cïng víi khu«n ®ì d−íi kÑp vµ gi÷ èng khi uèn. Tuú theo
b¸n kÝnh uèn mµ khu«n cã chiÒu dµi phï hîp. Khu«n ®ì trªn chÞu kÐo, nÐn,
ma s¸t vµ mµi mßn khi uèn. Còng gièng nh− khu«n uèn R, thÐp chän vËt liÖu
thÐp SKD61 ®Ó ®¶m b¶o ®é cøng vµ ®é bÒn nhiÖt (khi uèn èng cã qu¸ tr×nh
nung nãng) cña khu«n.
- Khu«n ®ì d−íi (b¶n vÏ xem phÇn phô lôc):
Khu«n ®ì d−íi còng t−¬ng tù nh− khu«n ®ì trªn. VËt liÖu lµm khu«n
còng chän thÐp SKD 61.
16
II. Gia c«ng khu«n trªn m¸y c«ng cô CNC
Sù xuÊt hiÖn cña c¸c m¸y c«ng cô CNC ®· nhanh chãng thay ®æi c«ng
nghÖ s¶n xuÊt khu«n mÉu. C¸c ®−êng cong lßng khu«n ®−îc gia c«ng dÔ dµng
h¬n. C¸c cÊu tróc phøc t¹p 3D còng ®−îc thùc hiÖn dÔ h¬n, l−îng lín c¸c thao
t¸c cña ng−êi thî ®−îc gi¶m thiÓu, gãp phÇn t¨ng chÊt l−îng vµ n¨ng suÊt gia
c«ng. ViÖc lËp tr×nh gia c«ng khu«n trªn c¸c phÇn mÒm bao gåm c¶ viÖc m«
pháng qu¸ tr×nh gia c«ng gióp cho qui tr×nh gia c«ng hoµn thiÖn h¬n tr−íc khi
®−a vµo gia c«ng thùc tÕ. Ngµy nay, trong m«i tr−êng s¶n xuÊt linh ho¹t, mét
lo¹t c¸c m¸y gia c«ng CNC cã thÓ kÕt hîp thµnh mét tæ hîp (CNC
engineering center) ®Ó cã thÓ s¶n xuÊt khÐp kÝn tõ ®Çu vµo ®Õn ®Çu ra cña mét
s¶n phÈm khu«n mÉu. ë nh÷ng n−íc ph¸t triÓn, ng−êi ta ®· tÝch hîp ®Ó h×nh
thµnh nh÷ng ph©n x−ëng s¶n xuÊt khu«n mÉu linh ho¹t víi tæ hîp CIM
(Computer Integarated Manufacturing) víi viÖc trang bÞ thªm c¸c robot cÊp
liÖu vµ hÖ thèng ®o l−êng qu¶n lý chÊt l−îng ®ång bé. M¸y CNC cã thÓ ®iÒu
khiÓn trùc tiÕp tõ c¸c b¶n vÏ cña c¸c phÇn mÒm thiÕt kÕ v× thÕ cã thÓ chuyÓn
trùc tiÕp tõ bé phËn thiÕt kÕ sang bé phËn chi tiÕt mµ kh«ng cÇn ®Õn in b¶n vÏ
ra giÊy. M¸y gia c«ng CNC sö dông trong s¶n xuÊt khu«n mÉu cã hai lo¹i lo¹i
c¾t kim lo¹i b»ng dông cô c¾t (dao) nh− m¸y tiÖn, phay...vµ lo¹i c¾t kim lo¹i
b»ng tia löa ®iÖn (b¶n chÊt lµ lµm bèc h¬i kim lo¹i). VÒ b¶n chÊt gia c«ng trªn
c¸c m¸y c«ng cô c¾t CNC lµ gièng nhau, c¸c th«ng sè c«ng nghÖ nh− l−îng
ch¹y dao, tèc ®é ch¹y dao, tèc ®é trôc chÝnh...vv... ®Òu ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng
kü thuËt sè.
17
H×nh 12. M« h×nh s¶n xuÊt tæ hîp CIM
2.1 . M¸y CNC c¾t kim lo¹i b»ng dao.
- M¸y tiÖn: M¸y tiÖn cã hai lo¹i 2D vµ 3D, trong ®ã lo¹i 2D phæ biÕn h¬n
th−êng ®−îc dïng ®Ó gia c«ng c¸c khu«n, g¸ cã bÒ mÆt trô ngoµi hoÆc
trô trong. C¸c m¸y tiÖn 3D, ngoµi chøc n¨ng nh− ë m¸y 2D cßn bè trÝ
thªm mét trôc quay thø 3 (gäi lµ trôc C – quay quanh trôc OZ) vµ trªn
®Çu dao cßn cã chuyÓn ®éng quay cña dông cô t¹o nªn vËn tèc c¾t ®Ó
thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc nh− khoan, khoÐt, doa c¸c lç ®ång t©m hay lÖch
t©m víi t©m chi tiÕt. Khi gia c«ng, ng−êi thî cÇn x¸c ®Þnh to¹ ®é ®iÓm
zero (W) cña chi tiÕt hay gèc ch−¬ng tr×nh so víi ®iÓm gèc (M) cña
m¸y. §iÓm zero (W) cña ph«i x¸c ®Þnh hÖ to¹ ®é cña ph«i trong quan
hÖ ®iÓm víi ®iÓm gèc (M) cña m¸y.
H×nh 13. VÝ dô vÒ c¸c ®iÓm zero cña ph«i (W) vµ ®iÓm gèc cña m¸y (M)
18
H×nh 14. M¸y tiÖn víi bµn dao phÝa sau cã bè trÝ côc C (3D)
- M¸y phay vµ m¸y khoan ®øng: Víi c¸c lo¹i m¸y nµy trôc chÝnh h−íng
theo ph−¬ng th¼ng ®øng, vµ trïng víi ph−¬ng cña trôc OZ trong hÖ to¹
®é Decac, chiÒu d−¬ng cña trôc nµy cã chiÒu h−íng lªn phÝa trªn, trôc
OX vµ trôc OY lµ hai trôc n»m trªn bµn m¸y th«ng th−êng cã chiÒu dµi
dÞch chuyÓn lín h¬n. M¸y phay v¹n n¨ng CNC trôc ®øng ®−îc sö dông
nhiÒu nhÊt ®Ó gia c«ng lßng khu«n phøc t¹p.
H×nh 15. HÖ thèng trôc to¹ ®é trªn m¸y phay ®øng.
19
H×nh 16. Phay khu«n trªn m¸y phay v¹n n¨ng CNC
- M¸y phay n»m ngang: Trôc chÝnh cña m¸y phay n»m ngang lµ theo
ph−¬ng OZ, chiÒu d−¬ng h−íng vµo m¸y, trôc OX n»m trªn mÆt ph¼ng
®Þnh vÞ cña chi tiÕt (hoÆc song song víi mÆt ph¼ng ®Þnh vÞ, vµ chiÒu
d−¬ng cña nã h−íng vÒ phÝa tr¸i nÕu nh×n theo h−íng d−¬ng cña trôc
chÝnh
H×nh 17. HÖ to¹ ®é m¸y phay n»m ngang
20
2.2 . M¸y tia löa ®iÖn.
Gia c«ng tia löa ®iÖn vÒ b¶n chÊt lµ hít ®i bÒ mÆt ph«i bëi mét qu¸
tr×nh ®iÖn nhiÖt – th«ng qua sù nãng ch¶y vµ bèc h¬i kim lo¹i thay cho t¸c
®éng cña dông cô c¾t vµo ph«i gåm 02 qu¸ tr×nh sau:
B−íc 1: H×nh thµnh kªnh phãng ®iÖn.
M¸y ph¸t ®iÖn t¨ng ®iÖn ¸p qua khe hë. D−íi ¶nh h−ëng cña ®iÖn
tr−êng, c¸c ®iÖn tö bÞ hót tõ cùc ©m (cat«t) vÒ cùc d−¬ng (an«t). §iÖn tr−êng
sÏ m¹nh nhÊt ë hai ®iÓm ®iÖn cùc gÇn nhau nhÊt, chÊt ®iÖn m«i bÞ ion ho¸. TÊt
c¶ c¸c phÇn tö dÉn ®iÖn ®Òu héi tô quanh ®iÓm nµy t¹o nªn mét cÇu. Kªnh
phãng ®iÖn h×nh thµnh vµ sù phãng ®iÖn x¶y ra.
B−íc 2: Nãng ch¶y vµ bèc h¬i vËt liÖu.
T¹i thêi ®iÓm phãng ®iÖn, ®iÖn ¸p gi¶m, sè l−îng phÇn tö dÉn ®iÖn t¨ng
lªn lµm dßng ®iÖn ch¹y gi÷a c¸c ®iÖn cùc. Dßng ®iÖn cung cÊp n¨ng l−îng
lµm bèc h¬i dung dÞch ®iÖn m«i. Lâi cña bät h¬i bao gåm c¸c kªnh plasma.
Plasma nµy lµ chÊt khÝ cã lÉn c¸c ®iÖn tö vµ c¸c ion d−¬ng ë ¸p suÊt kho¶ng
1kbar vµ nhiÖt ®é kho¶ng 10.000 0C. ChÊt ®iÖn m«i gi÷ kªnh Plasma vµ còng
gi÷ cho n¨ng l−îng cã mét mËt ®é tËp trung côc bé. Sù va ch¹m cña c¸c ®iÖn
tö lªn an«t vµ cña c¸c ion d−¬ng lªn cat«t lµm nãng ch¶y vµ bèc h¬i c¸c ®iÖn
cùc. M¸y ph¸t ng¾t dßng ®iÖn sau khi ®· diÔn ra xung. §iÖn ¸p ng¾t ®ét ngét.
Kªnh phãng ®iÖn mÊt ®i g©y ra sù gi¶m ¸p suÊt ®ét ngét lµm cho kim lo¹i
nãng ch¶y bÊt ngê bÞ ®Èy ra khái kªnh phãng ®iÖn vµ bèc h¬i.
§Æc ®iÓm −u viÖt cña gia c«ng tia löa ®iÖn lµ cã thÓ gia c«ng ®−îc
nh÷ng vËt liÖu rÊt cøng vµ nh÷ng khu«n mÉu cã h×nh d¸ng lßng khu«n phøc
t¹p. MÆt kh¸c gia c«ng xung ®Þnh h×nh cßn cã thÓ t¹o ®−îc ®é bãng bÒ mÆt
cao t¹i nh÷ng chç lßng khu«n phøc t¹p, rÊt khã hoÆc kh«ng thÓ sö dông c¸c
ph−¬ng ph¸p ®¸nh bãng trùc tiÕp.
Cã hai ph−¬ng ph¸p gia c«ng tia löa ®iÖn sö dông réng r·i lµ:
Gia c«ng tia löa ®iÖn dïng ®iÖn cùc ®Þnh h×nh (ph−¬ng ph¸p xung ®Þnh h×nh).
Trong ph−¬ng ph¸p nµy ®iÖn cùc lµ mét h×nh kh«ng gian bÊt kú mµ nã in h×nh
cña m×nh lªn ph«i.
21
H×nh 18. Gia c«ng khu«n trªn m¸y xung ®Þnh h×nh
Gia c«ng tia löa ®iÖn b»ng c¾t d©y. §iÖn cùc lµ mét d©y m¶nh (d = 0,1 ÷ 0,3
mm) ®−îc cuèn liªn tôc vµ ®−îc ch¹y theo mét ®−êng cho tr−íc (contua).
H×nh 19. Gia c«ng khu«n trªn m¸y c¾t d©y
22
2.3 . LËp tr×nh gia c«ng khu«n mÉu trªn m¸y CNC
§Ó lËp ch−¬ng tr×nh gia c«ng khu«n ng−êi ta ®Æt nã vµo mét hÖ to¹ ®é cè
®Þnh g¾n víi ph«i. §Æt gèc to¹ ®é cÇn tu©n theo nguyªn t¾c sao cho ®¬n gi¶n
nhÊt trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n. Qu¸ tr×nh lËp tr×nh gia c«ng khu«n cã thÓ sö
dông hÖ to¹ ®é tuyÖt ®èi hoÆc t−¬ng ®èi, hoÆc phèi hîp gi÷a hÖ to¹ ®é tuyÖt
®èi vµ t−¬ng ®èi.
- C¸c th«ng sè h×nh häc – gióp x©y dùng mét ch−¬ng tr×nh dÞch chuyÓn
l−ìi c¾t dông cô trong hÖ to¹ ®é ®−îc chän.
- C¸c th«ng tin c«ng nghÖ – X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè vÒ c«ng nghÖ nh−:
lo¹i dông cô c¾t vµ c¸c th«ng sè h×nh häc cña nã nh− gãc tr−íc, gãc
sau, b¸n kÝnh l−ìi c¾t...; C¸c th«ng sè chÕ ®é c¾t v,t,s... vµ c¸c ®iÒu kiÖn
kh¸c nh− b«i tr¬n, lµm m¸t, tho¸t phoi; c¸c biÖn ph¸p c«ng nghÖ nh−
dõng cã thêi gian ®Ó lµm bãng bÒ mÆt...
Cã nhiÒu h×nh thøc lËp tr×nh nh−:
- LËp tr×nh b»ng tay trùc tiÕp trªn m¸y CNC: C¸c m¸y CNC ®−îc trang bÞ
c¸c phÝm chøc n¨ng vµ mµn h×nh ®å ho¹ cho phÐp trùc tiÕp nhËp c¸c
c©u lÖnh vµo côm CNC. §Ó gi¶m thêi gian tÝnh to¸n c¸c ®iÓm trung
gian, chiÒu dµy l¸t c¾t...hÖ thèng CNC ®−îc cµi ®Æt s½n c¸c ch−¬ng tr×nh
con.
- LËp tr×nh b»ng m¸y tÝnh: Tõ c¬ së vÏ vµ thiÕt kÕ trªn m¸y tÝnh, mét hÖ
thèng biªn dÞch sÏ trî gióp cho qu¸ tr×nh lËp tr×nh. Sau khi thiÕt kÕ xong
khu«n sÏ lùa chän quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng vµ c¸ch thøc gia c«ng
(c¾t th«, c¾t b¸n tinh, c¾t tinh vµ c¸c kiÓu ¨n dao). Tõ nh÷ng lùa chän
®ã m¸y tÝnh sÏ th«ng qua bé vi xö lý sÏ x¸c ®Þnh mét ch−¬ng tr×nh gia
c«ng thÝch hîp d−íi d¹ng m« t¶ c¸c qu¸ tr×nh dÞch chuyÓn dông cô vµ
c¸c chÕ ®é c«ng nghÖ t−¬ng øng. Sau ®ã lµ m· ho¸ ch−¬ng tr×nh gia
c«ng trªn theo m· cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn sè t−¬ng thÝch ®−îc l¾p trªn
m¸y ®Ó cho ra ch−¬ng tr×nh gia c«ng thÝch hîp víi ng«n ng÷ m¸y.
23
Khi lËp ch−¬ng tr×nh gia c«ng trªn m¸y c¾t b»ng dao cô cÇn quan t©m
®Õn c¸c yÕu tè h×nh häc mµ theo ®ã c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn c¸c chøc n¨ng dÞch
chuyÓn dông cô theo mét quü ®¹o ®· ®−îc thiÕt lËp trªn b¶n vÏ.
Tõ b¶n vÏ khu«n ta chia contua (®−êng hay biªn d¹ng) thµnh c¸c ®o¹n
th¼ng, c¸c ®−êng cong, tÝnh to¸n to¹ ®é cña c¸c ®iÓm c¾t nhau gi÷a hai ®o¹n
th¼ng, ®−êng cong vµ ®o¹n th¼ng hoÆc hai cung cong; tÝnh to¸n c¸c ®iÓm tiÕp
xóc gi÷a ®−êng th¼ng vµ ®−êng cong hoÆc gi÷a hai ®−êng cong. TiÕp sau ®ã lµ
chän hµnh tr×nh c¾t vµ viÕt c¸c lÖnh di chuyÓn l−ìi c¾t cña dông cô theo c¸c
®iÓm trªn contua theo tr×nh tù tõ ®iÓm b¾t ®Çu ®Õn to¹ ®é cña ®iÓm ®Õn cho
®Õn ®iÓm cuèi cïng cña biªn d¹ng. Lùa chän dao c¾t trªn mçi ®o¹n gia c«ng
sao cho thÝch hîp víi qu¸ tr×nh gia c«ng th« hay tinh tr¸nh t×nh tr¹ng xay ra va
ch¹m gi÷a mÆt sau cña dao vµo chi tiÕt gia c«ng, gi÷a m¸y vµ ®å g¸,...bæ sung
c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c nh− dõng m¸y ®Ó kiÓm tra, t−íi hoÆc t¾t dung dÞch tr¬n
nguéi, thay dao....
Bæ sung thªm c¸c lÖnh vÒ c«ng nghÖ liªn quan nh− c¸c lÖnh bï dao, lÖnh
sö dông hÖ thèng to¹ ®é, ®¬n vÞ ®o. Sau khi so¹n th¶o ch−¬ng tr×nh ®−a vµo
c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn sè cña m¸y ®Ó thùc hiÖn gia c«ng. Th«ng th−êng c¸c
phÇn mÒm thiÕt kÕ lËp tr×nh gia c«ng CNC hiÖn nay ®Òu cã phÇn m« pháng ®Ó
kiÓm tra tr−íc khi ®−a vµo gia c«ng thùc tÕ.
§èi víi lËp tr×nh gia c«ng trªn m¸y tia löa ®iÖn ng−êi lËp tr×nh cÇn hiÓu
râ ®Ó thiÕt lËp c¸c tham sè gia c«ng tia löa ®iÖn, x¸c ®Þnh ®iÒu kiÖn dßng ch¶y
chÊt ®iÖn m«i, chän d©y c¾t.... VÝ dô c¸c b−íc lËp tr×nh gia c«ng trªn m¸y
xung ®Þnh h×nh nh− sau:
B1 Chän h×nh d¸ng vµ vËt liÖu ®iÖn cùc:
B2 Chän c¸c tham sè gia c«ng tia löa ®iÖn vµ x¸c ®Þnh ®iÒu kiÖn dßng
ch¶y chÊt ®iÖn m«i
- §−a l−îng hít vËt liÖu vµ ®é th« hoÆc tinh cña bÒ mÆt gia c«ng vµo b¶n
kª.
- C¸c tham sè phãng ®iÖn
- C¸c tham sè ®iÒu khiÓn khe hë REP, VM
- C¸c tham sè ¨n mßn ®iÖn AW, T
24
- C¸c tham sè ®Ó tù ®éng ng¨n ngõa lçi
- Dßng ch¶y SPL
B3 Chän ®iÓm b¾t ®Çu
§−a vËt liÖu ph«i vµ h×nh d¸ng yªu cÇu vµo b¶n kª
B4 X¸c ®Þnh c¸c to¹ ®é:
- Block vÞ trÝ: XYZC
- Block ¨n mßn ®iÖn
B5 ChuyÓn c¸c b−íc ®Þnh vÞ vµ gia c«ng tia löa ®iÖn sang c¸c lÖnh lËp tr×nh
B6 Vµo ch−¬ng tr×nh
B7 M« pháng trªn m¸y tÝnh
B8 Ch¹y ch−¬ng tr×nh gia c«ng trªn m¸y.
25
III. Qui tr×nh chÕ t¹o khu«n uèn
bµn ghÕ ®iÓn h×nh trªn m¸y CNC.
3.1. Qui tr×nh gia c«ng c¬ khÝ.
a) Khu«n uèn R:
Chøc n¨ng lµm, viÖc chän chuÈn: lç gi÷a φ 35 cÇn ®−îc ®¶m b¶o dung
sai l¾p ghÐp víi trôc ®Ó khu«n kh«ng bÞ ®¶o khi lµm viÖc. C¸c bÒ mÆt l¾p tÊm
èp d−íi cÇn ®¶m b¶o ®é nh½n bÒ mÆt ®Ó ®¶m b¶o l¾p ghÐp. ChuÈn th« lµ bÒ
mÆt bªn cña khu«n sÏ ®¶m b¶o ®é ®ång t©m gi÷a lç trôc vµ biªn d¹ng ngoµi
cña khu«n.
Ph«i thÐp trßn trô trßn ®¶m b¶o l−îng d− cho phay vµ tiÖn víi l−îng d−
nh− sau:
H×nh 17. L−îng d− ph«i trßn
Tr×nh tù c¸c nguyªn c«ng gia c«ng:
- Nguyªn c«ng 1: TiÖn mÆt ®Çu, tiÖn mÆt trô ngoµi, tiÖn lç φ35, tiÖn r·nh
nöa cÇu, tiÖn c¾t ph«i
- Nguyªn c«ng 2: Phay tinh mÆt bªn sau tiÖn c¾t, Phay r·nh then.
- Nguyªn c«ng 3: C¾t d©y hai mÆt l¾p tÊm èp d−íi.
Nguyªn c«ng 1: tiÖn mÆt ®Çu, tiÖn mÆt trô ngoµi, tiÖn lç φ 35, r·nh nöa cÇu,
tiÖn c¾t ph«i.
26
- M¸y.
M¸y tiÖn CNC DY- 730 víi c¸c th«ng sè sau:
Th«ng sè Gi¸ trÞ
§−êng kÝnh quay trªn b¨ng 730 mm
§−êng kÝnh quay trªn bµn dao ngang 610 mm
§−êng kÝnh tiÕn lín nhÊt 730 mm
Tèc ®é dÞch chuyÓn lín nhÊt 10 m/phót
§éng c¬ chÝnh 20 HP
- Dao.
Chän dao tiÖn g¾n m¶nh hîp kim cøng víi c¸c kiÓu dao thÝch hîp cho
tõng nguyªn c«ng.
- ChÕ ®é c¾t.
C¸c b−íc nguyªn c«ng 1:
B−íc 1: Kháa mÆt ®Çu .
B−íc 2: TiÖn mÆt trô ngoµi
B−íc 3: TiÖn lç φ 35.
B−íc 4: TiÖn r·nh cÇu.
B−íc 5: TiÖn c¾t ph«i.
B−íc 1: Kho¶ mÆt ®Çu:
Kho¶ mÆt ®Çu víi l−îng d− lµ 2,5 mm
Th«: chiÒu s©u c¾t: 1t =1,5 mm.
L−îng ch¹y dao vßng: S=0,4 mm/vßng ; mÆt ®Çu V=195 m/ph
VËy tn =
1000.
.
tV
Dπ =
1000.195
3,14.150
=414 v/ph
mn =400 v/ph
Tinh: chiÒu s©u c¾t: 1t =1 mm; ®é nh¸m cÇn ®¹t ®−îc sau gia c«ng:
ZR =30
L−îng ch¹y dao vßng: S=0,2 mm/vßng ; mÆt ®Çu V=248 m/ph
27
mn =500v/ph
B−íc 2: TiÖn mÆt trô ngoµi:
L−îng d− lµ 2,2 mm.
Th«: chiÒu s©u c¾t: 1t =1,8 mm
L−îng ch¹y dao vßng: S=0,4 mm/vßng ; tiÖn trong V=140 m/ph.
mn =400v/ph
Tinh: chiÒu s©u c¾t: 1t =0,5 mm; ®é nh¸m bÒ mÆt cÇn ®¹t: ZR =30.
L−îng ch¹y dao vßng : S=0,15mm/vßng ;
mn =630v/ph
B−íc 3: TiÖn lç φ 35:
Th«: chiÒu s©u c¾t: 1t =1,5 mm.
L−îng ch¹y dao vßng: S=0,4 mm/vßng ; tiÖn trong V=140 m/ph
mn =630v/ph
Tinh: chiÒu s©u c¾t: 1t =0,5 mm;
L−îng ch¹y dao vßng: S=0,25mm/vßng ; tiÖn trong V=177 m/ph.
mn =1000 v/ph
B−íc 4: TiÖn r·nh cÇu.
Th«: chiÒu s©u c¾t: 1t =1,7 mm.
L−îng ch¹y dao vßng: S=0,4mm/vßng ; V=195 m/ph.
mn =500v/ph
Tinh: chiÒu s©u c¾t: 1t =0,5 mm; ®é nh¸m bÒ mÆt cÇn ®¹t ®−îc sau
khi gia c«ng: ZR =30
L−îng ch¹y dao vßng: S=0,25 mm/vßng ;
mn =630v/ph.
B−íc 5: TiÖn c¾t ph«i
chiÒu s©u c¾t: 1t =1 mm.
L−îng ch¹y dao vßng: S=0,4mm/vßng ; V=195 m/ph.
mn =500v/ph
Nguyªn c«ng 2 : Phay mÆt bªn sau tiÖn c¾t ph«i, phay r·nh then
28
- M¸y: M¸y phay CNC trôc ®øng MV-1000
Th«ng sè Gi¸ trÞ
KÝch th−íng bµn m¸y 1200 x 400 (47.24" x
15.75")
§éng c¬ trôc chÝnh 5.5 kw
Th©n dao BT-40
Kh¶ n¨ng thay ®æi dông cô 16 loại dao
HÖ ®iÒu khiÓn CNC FaGor
- Dao
Phay mÆt bªn chän dao phay mÆt ®Çu, phay r·nh then chän dao phay
ngãn.
B−íc 1: Phay mÆt bªn:
Phay tinh: ch¹y dao vßng S=1 mm/vßng
rS =0,1 mm/r¨ng.
bV =260m/ph ; hÖ sè ®iÒu chØnh tèc ®é k=0,8
mn =950 v/ph
L−îng ch¹y dao phót :950 mm/ph
B−íc 2: Phay r·nh then:
- ChÕ ®é c¾t.
Phay th«: rS =0,05 mm/r¨ng.
ch¹y dao vßng: S = 0,5 mm/vßng.
Tèc ®é c¾t: V = 179,5 (m/phót)
Sè vßng quay tiªu chuÈn : n =600 (vßng/phót)
Phay tinh:
S = 1(mm/vßng)
Tèc ®é c¾t
V = 120,68 (m/phót)
TrÞ sè vßng quay tiªu chuÈn : n = 475 (vßng/phót)
Nguyªn c«ng 3: C¾t d©y hai mÆt l¾p tÊm èp d−íi
29
- M¸y: M¸y c¾t d©y CNC HITACHI 3Q víi th«ng sè nh− sau:
Th«ng sè Gi¸ trÞ
KÝch th−íc lín nhÊt cña
ph«i
650 x 650 x 300 mm
Khèi l−îng lín nhÊt cña
ph«i
700 Kg
Kho¶ng dÞch chuyÓn X-
Y-Z
450 x 300 x 300
Tèc ®é ch¹y dao lín
nhÊt
1500 mm/phót
§é nghiªng d©y lín
nhÊt
± 120
ChiÒu dµy c¾t lín nhÊt 400 mm
- Chän d©y COBRACUT molipden ®−êng kÝnh 0.2
- C¸c b−íc gia c«ng t−¬ng øng víi c¸c lÖnh lËp tr×nh trong hÖ HITACHI
B1: Chän hÖ to¹ ®é gèc x¸c ®Þnh chuÈn t¹i t©m cña ®−êng trßn φ 140
G53
B2: Xo¸ gãc nghiªng d©y G50.
B3: Dß th« vÞ trÝ xuÊt ph¸t tiÕn d©y ®Õn ph«i ®Ó gia c«ng mÆt thø nhÊt
víi tèc ®é ch¹y dao f1 = 50mm/phót, sau ®ã rót d©y khái ph«i cho ®Õn
khi sù ng¾n m¹ch ®−îc gi¶i phãng.
B4: §Æt chÕ ®é bï d©y bªn tr¸i G41
B5: §Æt chÕ ®é ch¹y dao h»ng sè G94 víi l−îng ch¹y dao 2mm/phót.
B6: Trë l¹i ®iÓm gèc G29
B7: Dß th« vÞ trÝ xuÊt ph¸t tiÕn d©y ®Õn ph«i ®Ó gia c«ng mÆt thø hai víi
tèc ®é ch¹y dao f1 = 50mm/phót, sau ®ã rót d©y khái ph«i cho ®Õn khi
sù ng¾n m¹ch ®−îc gi¶i phãng.
B8: §Æt chÕ ®é bï d©y bªn tr¸i G41
B9: §Æt chÕ ®é ch¹y dao h»ng sè G94 víi l−îng ch¹y dao 2mm/phót.
30
b) TÊm èp trªn vµ tÊm èp d−íi:
Chøc n¨ng lµm viÖc chän chuÈn: Hai tÊm èp cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n h×nh
thanh víi mét mÆt ®−îc khoÐt h×nh lßng trô. Chän mét mÆt ph¼ng bªn bÊt kú
lµm chuÈn th«.
Ph«i thÐp trßn trô trßn ®¶m b¶o l−îng d− cho phay vµ tiÖn víi l−îng d−
nh− sau:
H×nh 18. L−îng d− ph«i thanh
Tr×nh tù c¸c nguyªn c«ng gia c«ng:
- Nguyªn c«ng 1: Phay c¸c mÆt bªn.
- Nguyªn c«ng 2: Khoan, khoÐt lç φ 25.5
- Nguyªn c«ng 3: C¾t d©y bæ ®«i hai nöa khu«n trªn vµ d−íi
Nguyªn c«ng 1: phay c¸c mÆt bªn
C¸c mÆt bªn ®Òu lµ d¹ng ph¼ng ®ång nhÊt do ®ã c¸c b−íc c«ng nghÖ t−¬ng tù
nhau.
31
- M¸y.
M¸y phay CNC v¹n n¨ng trôc ®øng MV-1000
Th«ng sè Gi¸ trÞ
KÝch th−íng bµn m¸y 1200 x 400 (47.24" x
15.75")
§éng c¬ trôc chÝnh 5.5 kw
Th©n dao BT-40
Kh¶ n¨ng thay ®æi dông cô 16 loại dao
HÖ ®iÒu khiÓn CNC FaGor
- Dao
Phay mÆt bªn chän dao phay mÆt ®Çu g¾n m¶nh hîp kim cøng
- ChÕ ®é c¾t.
C¸c b−íc thùc hiÖn nguyªn c«ng:
• B−íc 1: Phay th« t = 1,5 mm.
• B−íc 2: Phay tinh t = 0,5 mm.
Phay th«:
ChiÒu s©u c¾t: t=1,5 mm; l−îng ch¹y dao r¨ng: SZ=0,14….0,20
mm/r¨ng.
nm= 118 v/ph
L−îng d− ch¹y dao vßng:
S2 mm/vßng
L−îng ch¹y dao phót :
PS = 240 mm/ph
Phay tinh:
ChiÒu s©u c¾t: t=0,5 mm ;
dao vßng S=0,5….1 mm/vg; VËy SZ=0,05mm/r¨ng
nm=300v/ph
L−îng ch¹y dao phót : PS = mn .S==300mm/ph
32
Nguyªn c«ng 2: khoan, khoÐt l lç φ 25,5
- M¸y.
M¸y phay CNC v¹n n¨ng trôc ®øng MV-1000
Th«ng sè Gi¸ trÞ
KÝch th−íng bµn m¸y 1200 x 400 (47.24" x
15.75")
§éng c¬ trôc chÝnh 5.5 kw
Th©n dao BT-40
Kh¶ n¨ng thay ®æi dông cô 16 loại dao
HÖ ®iÒu khiÓn CNC FaGor
- Dao.
Mòi khoan NACHI – 9570 ®−êng kÝnh:
Khoan lç: φ 25
KhoÐt lç: φ 25,5
- ChÕ ®é c¾t.
C¸c b−íc thùc hiÖn nguyªn c«ng:
B−íc 1: Khoan lç φ 25
B−íc 2: KhoÐt lç φ 25,5
B−íc 1: Khoan lç φ 25:
ChiÕu s©u c¾t t:
t =
2
D =12,5 mm.
tS =0,41 mm/vßng.
M¸y th× mn =1250 v/ph
B−íc 2: KhoÐt lç φ 25,5:
ChiÕu s©u c¾t t:
t =
2
sau truocD D− = (25,5-25)/2 =0,25 mm
S=1 mm/vßng
tS =1,0 mm/vßng
33
mn =2000 v/ph
Nguyªn c«ng 3: C¾t d©y hai nöa khu«n
- M¸y: M¸y c¾t d©y CNC HITACHI 3Q víi th«ng sè nh− sau:
Th«ng sè Gi¸ trÞ
KÝch th−íc lín nhÊt cña
ph«i
650 x 650 x 300 mm
Khèi l−îng lín nhÊt cña
ph«i
700 Kg
Kho¶ng dÞch chuyÓn X-
Y-Z
450 x 300 x 300
Tèc ®é ch¹y dao lín
nhÊt
1500 mm/phót
§é nghiªng d©y lín
nhÊt
± 120
§é dµy c¾t lín nhÊt 400 mm
- Chän d©y COBRACUT molipden ®−êng kÝnh 0.2
- C¸c b−íc gia c«ng t−¬ng øng víi c¸c lÖnh lËp tr×nh trong hÖ HITACHI
B1: Chän hÖ to¹ ®é gèc x¸c ®Þnh chuÈn G53
B2: Xo¸ gãc nghiªng d©y G50.
B3: Dß th« vÞ trÝ xuÊt ph¸t tiÕn d©y ®Õn vÞ trÝ gia c«ng víi tèc ®é ch¹y
dao f1 = 50mm/phót, sau ®ã rót d©y khái ph«i cho ®Õn khi sù ng¾n m¹ch
®−îc gi¶i phãng.
B4: §Æt chÕ ®é bï d©y bªn tr¸i G41
B5: §Æt chÕ ®é ch¹y dao h»ng sè G94 víi l−îng ch¹y dao 2mm/phót.
34
c) M· code mét sè nguyªn c«ng gia c«ng
Khoan lç:
%
N5 G90 G21G40 G97 G94 (HÖ to¹ ®é tuyÖt ®èi; ®¬n vÞ ®o mm,huû bá bï dao; quy ®Þnh
vÒ tèc ®é c¾t lµ v/phót, l−îng tiÕn dao mm/phót)
N10 M06 T01 (Thay dao tù ®éng, mòi khoan ký hiÖu T01))
N15 G00 X0 Y0 Z (Ch¹y dao ®Õn to¹ ®é gèc)
N20 M03 S1250 (Trôc chÝnh quay thuËn chiÒu kim ®ång hå víi tèc ®é 1250v/phót)
N25 X30 Y20 (Ch¹y dao ®Õn ®iÓm P1)
N30 G01 Z-100 F100 M08 (Gia c«ng lç víi chiÒu s©u lµ 100mm, l−îng tiÕn dao
100mm/phót, phun tia tr¬n nguéi)
N35 G00 (Rót dao vµ ch¹y dao vÒ vÞ trÝ ®iÓm gèc).
TiÖn:
%
N5 G90 G40 [HÖ to¹ ®é tuyÖt ®èi,huû b¸n kÝnh ï dao]
N10 T0101 [Thay ®æi dông cô dao tiÖn T0101]
N15 M03 [ Trôc chÝnh quay theo chiÒu kim ®ång hå]
N20 G00 Z 0 M07 [DÞch chuyÓn nhanh ®Õn to¹ ®é gèc]
N25 G71 P30 Q105 U0.4 D1,8 F0.3 [Gäi ch−¬ng tr×nh gia c«ng th« ¨n dao däc block b¾t
®Çu N25, block kÕt thóc Q105, l−îng d− cßn l¹i chõa cho gia c«ng tinh 0,4, chiÒu s©u líp
c¾t 1,8, l−îng ch¹y dao 0,35mm/vßng]
N30 G01 X41[ Néi suy ®−êng th¼ng ®Õn to¹ ®é ®Çu dao #1]
N140 M02 KÕt thóc ch−¬ng tr×nh
35
2.2. Qui tr×nh nhiÖt luyÖn.
Dùa trªn c¸c biÓu ®å thùc nghiÖm tµi c¸c tµi liÖu tham kh¶o [5], [[6].
NhiÖt ®é C
§
é
cø
ng
H
R
C
Hình 19. Sự phụ thuộc của độ cứng vào nhiệt độ tôi thép SKD61
100 bÒ mÆtØ
100 t©mØ
50 t©mØ
Ø25 t©m
1 10 10 10 10 10 10 Thêi gian (s)
2 3 4 5 6
200
400
600
800
1000
1200
0
oC
A1
K P
BMs
M
H×nh 20. §−êng cong lµm nguéi thÐp SKD61 trong dÇu
36
NhiÖt ®é t«i
§
é
cø
ng
H
R
C
NhiÖt ®é ram ( C)
100 200 300 400 500 600 700
25
30
35
40
45
50
55
60
Dßn ram
H×nh 21. Sù phô thuéc vµo ®é cøng vµo nhiÖt ®é ram thÐp SKD61
Víi yªu cÇu ®é cøng cÇn ®¹t 50HRC chän qui tr×nh nhiÖt luyÖn nh− sau:
- Nung nãng vµ gi÷ nhiÖt: sö dông lß buång ®iÖn trë nung nãng víi m«i
tr−êng b¶o vÖ lµ than hoa vµ phoi gang sÊy kh«. Nung s¬ bé 650 gi÷
nhiÖt 2h sau ®ã nung lªn 850 0C gi÷ nhiÖt 1h. NhiÖt ®é vµ thêi gian t«i
Nung ®Õn nhiÖt ®é t«i 1040 0C gi÷ nhiÖt 1h (chó ý thêi gian n©ng nhiÖt
®é cÇn lín h¬n 150 0C/h).
- Ram ngay sau khi dõng t«i ë nhiÖt ®é 50 ÷ 70 0C víi nhiÖt ®é 560 0C
trong 2h lµm nguéi kh«ng khÝ, ram lÇn 2 víi nhiÖt ®é 620 0C lµm nguéi
kh«ng khÝ
KÕt qu¶ kiÓm tra cho thÊy ®é cøng khu«n ®¹t kho¶ng 51 HRC sau nhiÖt luyÖn
37
B¶ng tãm t¾t qui tr×nh nhiÖt luyÖn khu«n uèn èng kiÓu trôc t©m vËt liÖu thÐp
SKD61.
Nguyên
công/Thiết bị
Mô tả
Thiết bị nung Lò buồng điện trở 25 Kw
Môi trường
bảo vệ
Than hoa + phoi gang đã sấy khô được cho vào lò nung cùng
sản phẩm
Nung sơ bộ Nung cùng lò đến 650oC giữ 2h, sau đó tiếp tục nung tiếp lên
850oC giữ 1h
Nung tôi Nung tiếp cùng lò đến 1040oC giữ 1h
Tôi Khuôn được nhúng vào dầu khoảng 8-10 giây, sau tiếp tục
làm nguội bằng cách dùng quạt lưu thông không khí
Ram Sau khi nguội cho ram ngay
Lần 1: nhiệt độ 560 oC/2h làm nguội ngoài không khí.
Lần 2: nhiệt độ 620 oC/2h làm nguội ngoài không khí
H×nh 22. Qui tr×nh tæng qu¸t nhiÖt luyÖn khu«n uèn èng b»ng vËt liÖu SKD61
38
3.3. S¬ ®å tæng qu¸t qui tr×nh chÕ t¹o
Gia C«ng C¬
Khu«n uèn R Khu«n èp trªn, duíi
- TiÖn mÆt ®Çu
- TiÖn mÆt ngoµi trô
- TiÖn lç φ 35
- TiÖn r·nh cÇu
- TiÖn c¾t.
- Phay mÆt bªn sau tiÖn
c¾t
- Phay r·nh then
- C¾t d©y hai mÆt l¾p
khu«n d−íi
- Phay c¸c mÆt bªn
- Khoan, khoÐt lç ®−êng
kÝnh èng
- C¾t d©y t¹o hai nöa
khu«n trªn, d−íi.
NhiÖt luyÖn
T«i:
- Nung 650 0 C gi÷ 2h
- Nung tiÕp 850 0 C gi÷ 1h
- Nung ®Õn 1040 0 C gi÷ 1h
- Lµm nguéi dÇu
Ram:
- LÇn 1: 560 0 C gi÷ 2h lµm
nguéi kh«ng khÝ
- LÇn 2: 620 0 C gi÷ 2h lµm
nguéi kh«ng khÝ.
Qui tr×nh c«ng nghÖ
39
IV. KÕt luËn
B¸o c¸o tæng kÕt nµy tr×nh bµy néi dung thùc hiÖn cña ®Ò tµi “Nghiªn
cøu chÕ t¹o khu«n uèn ®Þnh h×nh trªn m¸y CNC sö dông trong s¶n xuÊt bµn
ghÕ b»ng thÐp èng”.
XuÊt ph¸t tõ nghiªn cøu, t×m hiÓu tæng quan vÒ khu«n mÉu vµ gia c«ng
khu«n mÉu trªn c¸c m¸y CNC, t×m hiÓu vÒ c«ng nghÖ uèn èng vµ khu«n uèn
nhãm ®Ò tµi ®· ph©n tÝch, lùa chän x©y dùng b¶n vÏ khu«n uèn èng sau ®ã
ph©n tÝch lËp tr×nh qui tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o gia c«ng c¬ trªn c¸c m¸y tiÖn,
phay, c¾t d©y CNC, tiÕp ®Õn lµ qui tr×nh nhiÖt luyÖn khu«n. TiÕn hµnh chÕ thö
02 bé khu«n vµ ®−a vµo kh¶o nghiÖm trong thùc tÕ.
Hai bé khu«n s¶n phÈm cña ®Ò tµi ®−îc ®−a vµo kh¶o nghiÖm thùc tÕ
®Òu ®¹t c¸c yªu cÇu kü thuËt ®Æt ra nh− ®é cøng, ®é mµi mßn bÒ mÆt. Tuy ®·
nç lùc cè g¾ng nh−ng trong b¸o c¸o nµy kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng sai sãt,
nhãm thùc hiÖn ®Ò tµi xin c¶m ¬n nh÷ng ý kiÕn ®ãng gãp.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 1 37.pdf