Xem mẫu

  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 1
  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 C¬ quan chñ tr× Chñ nhiÖm ®Ò tµi KS. §Æng Thµnh C«ng Hµ Néi , 3 - 2008 2
  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 3
  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: 4
  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. 5
  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 6
  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... 7
  8. H×nh6. C¬ cÊu g¸ l¾p khu«n Thông số KT ĐV 50TSR- 65TSR- 80TSR- 100TSR- 120TSR- T RBH RBH RBH RBH RBH 101.6 Khả năng uốn lớn mm 50x3.0 65x 3.0 80 x4.5 120x5.5 nhất.(S=40kgf/mm2) x5.5 Đường kính uốn lớn mm 30~220 35~250 40~250 60~400 80~450 nhất Chiều dài vượt tâm mm 2200 2500 3000 3600 5000 lớn nhất 4400 x 5000 x Kích thước tổng thể 5300 x 6500 x 8650 x 1250 1600 1800 mm 1050 1250 (DxRxC) x 1500 x 1550 x 1600 x 1400 x 1450 kgs 2000 3000 4000 6000 8000 Tổng trọng lượng B¶ng 1. Th«ng sè kü thuËt mét sè M¸y uèn thuû lùc ®iÒu khiÓn PLC 8
  9. Thông số KT ĐVT CNC-F38H-4A CNC-F38H-5A Khả năng uốn lớn nhất mm 38 x 2.5 38 x 2.5 O.D.(S=40kgf/mm2) 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 mm 7000x1200x1500 7000x1200x1500 (DxRxC) 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 9
  10. Khuôn uốn Khuôn đỡ Thao Khuôn uốn 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. 10
  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 11
  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- 11,0- 0,2-0,3 0,6 1,2 13,0 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- - 0,15- 13,0 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. 12
  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) 13
  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 14
  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. 15
  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. 16
  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) 17
  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. 18
  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 19
  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. 20
nguon tai.lieu . vn