1. 1
B GIÁO D C ĐÀO T O
Đ I H C ĐÀ N NG
TR NH HÙNG
NGHIÊN C U KH NĂNG CÔNG NGH
C A GIA CÔNG CAM THÙNG TRÊN MÁY CNC
Chuyên ngành: Công ngh Ch t o máy
Mã s : 60.52.04
TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T
Đà N ng- Năm 2011

2. 2
Công trình ñư c hoàn thành t i
Đ I H C ĐÀ N NG
Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS. TR N XUÂN TÙY
Ph n bi n 1: ………………………………………..
Ph n bi n 2: ………………………………………..
Lu n văn s ñư c b o v t i h i ñ ng ch m lu n văn t t
Nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào
Ngày……tháng…….năm 2011
Có th tìm hi u lu n văn t i:
- Trung tâm thông tin- H c li u, Đ i h c Đà N ng
- Trung tâm h c li u, Đ i h c Đà N ng

3. 1
M Đ U
1. LÝ DO CH N Đ TÀI.
Khoa h c ngày càng phát tri n, các máy móc thi t b ngày càng ñư c c i
thi n nh m th a mãn các nhu c u s d ng c a con ngư i. Vi c c i ti n
ho c thi t k ch t o các thi t b m i ñòi h i công ngh gia công các chi
ti t máy ph i ñ i m i. M t trong các y u t quan tr ng cho m t chi ti t hay
s n ph m ñ t ch t lư ng cao ñó là : Đ chính xác gia công, và nh t là vi c
ch t o các chi ti t ñ c bi t thì ñ chính xác ñòi h i ph i cao hơn n a.
Hi n nay các máy ñi u khi n s CNC ñã b t ñ u s d ng r ng rãi
nư c ta. M t s chi ti t s n ph m hay m t s b khuôn m u ñã chuy n d n
t gia công trên các máy công c v n năng truy n th ng sang gia công trên
máy ñi u khi n s CNC. Đ c ñi m gia công trên máy CNC cho năng su t
cao, ch t o các khuôn m u chính xác, rút ng n ñư c chu kỳ s n xu t và có
tính năng linh ho t cao.
Vi c ch t o các chi ti t c a s n ph m có th gia công trên máy v n
năng, nhưng ñ chính xác không cao. Vì ngoài y u t c a máy móc nó còn
ph thu c vào trình ñ tay ngh c a ngư i th . Vì v y, ñ i v i nh ng chi
ti t có biên d ng gia công ph c t p, yêu c u ñ chính xác cao, thì các máy
v n năng gia công khó ñ m b o. Do ñó chúng ta ph i gia công trên máy CNC.
Hi n nay các lo i cam truy n ñ ng nói chung, cam thùng nói riêng ñã
ñư c s d ng r ng rãi trong các thi t b công nghi p, trong các nhà máy d t
v i, bao bì, lư i…. Nên vi c ch t o cam thùng trên máy CNC ph c v
cho ph tùng thay th , s a ch a các nhà máy trên t i thành ph Đà N ng
là r t c n thi t. Đ nghiên c u kh năng công ngh và làm quen v i vi c
gia công biên d ng cam thùng trên máy CNC nên b n thân tôi l a ch n ñ tài
“Nghiên c u kh năng công ngh gia công cam thùng trên máy CNC”.
2. M C ĐÍCH C A Đ TÀI.

4. 2
- Khai thác kh năng công ngh c a các máy CNC.
- Nghiên c u và ph c v chovi c gi ngd y th chành t icácTrư ngĐàot o ngh .
- ng d ng ñ ch t o ph tùng thay th cho cácnhà máyt i thành ph Đà N ng.
3. PH M VI NGHIÊN C U.
- ng d ng c a công ngh CNC/CAD/CAM
- Nghiên c u gia côngch t o biênd ng camthùng trên máy CNC t i Vi n công
ngh cơ khí và t ñ ng hóa trư ng Đ i h c Bách khoa, Đ i h c Đà N ng.
4.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U.
- T ng h p tài li u ñ nghiên c u lý thuy t .
- Ch t o th c nghi m .
5. Ý NGHĨA KHOA H C VÀ TH C TI N.
Vi c nghiên c u kh năng công ngh gia công cam thùng trên máy CNC,
s góp ph n t ng k t tài li u v gia công các cam truy n ñ ng ph c v cho
ñào t o và ng d ng th c t .
6. D KI N K T QU Đ T ĐƯ C.
- Chương trình gia công cam thùng
- S n ph m là chi ti t cam thùng c a máy ñan lư i
Chương1: T NG QUAN CƠ C U CAM
1.1. NG D NG CƠ C U CAM.
1.1.1.Khái ni m.
1.1.2. Cơ c u cam ph ng.
1.1.3. Cơ c u cam không gian.
1.1.4. ng d ng.
1.2. TÍNH TOÁN CƠ C U CAM.
1.2.1. Tính toán cơ c u cam ph ng.
1.2.1.1.Các thông s hình h c và ñ ng h c c a cơ c u cam.
a/ Thông s v v trí.
b/ Thông s v góc công ngh và góc ñ nh kỳ.

5. 3
Hình 1-7. Các thông s v góc công ngh và góc ñ nh kỳ
1.2.1.2.Bài toán phân tích ñ ng h c cơ c u cam.
Phân tích ñ ng h c cơ c u cam là cho trư c hình d ng kích thư c và
chuy n ñ ng c a cam → ph i xác ñ nh quy lu t chuy n ñ ng c a c n,c th là
xác ñ nh các quy lu t bi n thiên v trí, v n t c, gia t c c a c n.
1.2.1.3. T ng h p cơ c u cam.
1. Xác ñ nh v trí tâm cam.
2. Xác ñ nh biên d ng cam.
1.2.2.Tính toán cơ c u cam thùng.
Tính toán cam thùng cũng tương t như tính cam ñĩa. B m t làm vi c
c a cam thùng là b m t xo n tr ñư c xem như là biên d ng cam ñĩa. Đ
hi u rõ ñi u này ta quan sát và phân tích quá trình ho t ñ ng c a cơ c u
cam hình 1-20
Hình 1-20. Các d ng chuy n ñ ng c a c n

6. 4
Khi tr c cam quay thì t i v trí ti p xúc gi a c n và biên d ng cam s t o
ra các l c liên k t gi ng như liên k t c a cam ñĩa. M t khác c n trư t trên
m t xo n ñư c xem như v t trư t trên m t ph ng nghiêng. T ñó theo
hình1-21 ta tính toán các l c liên k t như sau:
Hình 1-21 T i tr ng tác ñ ng lên cơ c u cam thùng
L c là ph n l c t o ra khi tr c cam quay và nó có th phân tích thành
l c và l c .L c là l c có ích làm cho c n chuy n ñ ng ñi lên. L c
là l c có h i c n tr s chuy n ñ ng c a c n. L c là l c vòng ñư c t o
ra do mômen quay tr c cam M = Pv. r (r: bán kính tr c cam t i ñi m ti p
xúc c n). V y t liên k t trên và theo tính toán c a ma sát trên m t ph ng
nghiêng ta có:
Pv = Q. tg(α + φ) (Sách Nguyên lý máy trang 160)
→ M = r. Q. tg (α + φ) (1.34)
Bi u th c (1.34) là mômen c n thi t ñ làm cho c n chuy n ñ ng ñi lên.
Trong ñó α góc nâng c a m t ph ng nghiêng ñ ng th i cũng là góc áp l c
c a cơ c u cam, φ góc c a nón ma sát, còn l c có ích s cân b ng v i
ngo i l c tác ñ ng lên c n ñ tác ñ ng lên biên d ng cam và các l c ma
sát , trên thanh trư t .
1.3.NH N XÉT.
Trong chương này chúng tôi ñã ñưa ra khái ni m, phân lo i, ñ c ñi m
ng d ng c a cơ c u cam. Đ ng th i cũng tính toán v ñ ng h c, ñ ng l c
→
F
→
N
→
F
→
Q
→
Q
→
Pv
→
Q
→
F2
→
F1

7. 5
h c và xác ñ nh ñư c y u t quan tr ng cơ c u cam: Đó là góc áp l c ñáy
c n h p lý ñ cơ c u cam có hi u su t và tránh t h m. M t khác chúng tôi
cũng ñã nêu b t ñư c hai bài toán cơ b n tính toán cơ c u cam:
- Bài toán phân tích: Cho trư c cơ c u cam → xác ñ nh quy lu t chuy n
ñ ng c a c n.
- Bài toán t ng h p: Cho trư c quy lu t chuy n ñ ng c a c n → xác ñ nh
hình d ng, kích thư c,…, c a cam.
Trên cơ s này mà ta có th thi t k ch t o và gia công cơ c u cam.
Chương 2: CÔNG NGH GIA CÔNG CAM TRÊN MÁY CNC
2.1.T NG QUAN V MÁY ĐI U KHI N S CNC.
2.1.1.L ch s phát tri n máy ñi u khi n s CNC.
2.1.2.Khái ni m v ñi u khi n NC, CNC.
2.1.2.1. Khái ni m v ñi u khi n NC.
2.1.2.2. Khái ni m v ñi u khi n CNC.
2.1.3. Khái ni m v máy công c NC, CNC.
2.1.3.1. Khái ni m v máy công c NC.
2.1.3.2. Khái ni m v máy công c CNC.
2.1.4. L p trình gia công trên máy CNC.
2.1.4.1. Khái ni m.
2.1.4.2. Các phương pháp l p trình.
1/ L p trình b ng tay.
2/ L p trình b ng máy.
2.1.5. Phương pháp gia công trên máy CNC.
Quá trình gia công trên máy CNC th c hi n hoàn toàn t ñ ng. Ngư i gia
công không ñòi h i trình ñ tay ngh th cao, ngư i gia công bi t v n hành
máy và ch th c hi n m t s ch c năng sau:

8. 6
- Xác ñ nh ñi m chu n chi ti t (w), ñi m chu n c a d ng c c t (P) và các
ñi m chu n khác ñ quá trình gia công và vi c bù dao chính xác.
- L a ch n d ng c c t phù h p v i chi ti t gia công.
- Gá ñ t chi ti t và l a ch n ñ gá thích h p.
- T b n v thi t k , ngư i gia công tính toán kích thư c hình h c, xác
ñ nh ch ñ c t, l a ch n phôi li u, xác ñ nh lư ng dư gia công cơ, xác
ñ nh các bư c th c hi n gia công, t ñó xây d ng chương trình NC và l p
trình gia công chi ti t.
- Trư ng h p chương trình ñã l p s n trong quá trình chu n b s n xu t
thì ph i ki m tra, ch y th trư c khi gia công.
- Các chương trình khi l p trình xong, ho c các chương trình ñã l p trình
s n t phòng công ngh trư c khi gia công ph i:
+ Ch y mô ph ng th
+ Ki m tra và s a l i chương trình.
+ Ch y th và gia công th chi ti t.
2.1.6. Gi i thi u ph n m m ng d ng h tr cho vi c thi t k và gia
công cơ khí trên máy CNC.
2.1.6.1. Gi i thi u v CAD/CAM/CAE.
2.1.6.2. Gi i thi u v ph n m m Pro/Engineer.
2.2.CÔNG NGH GIA CÔNG CAM THÙNG TRÊN MÁY CNC.
2.2.1. Thi t k qu ñ o chuy n ñ ng c a d ng c c t .
Phương pháp xác ñ nh b m t kh i th y c a d ng c c t ta có nhi u
phương pháp như: phương pháp ñ th , phương pháp ñ ng h c và phương
pháp gi i tích.
ñây vi c gia công ñư c th c hi n trên máy CNC nên vi c tính toán
ñư c s tr giúp c a máy tính. Do ñó ta l a ch n phương pháp ñ ng h c ñ
xác ñ nh b m t kh i th y d ng c c t là h p lý.

9. 7
Dùng phương pháp ñ ng h c tìm m t bao c a h m t C khi m t C th c
hi n chuy n ñ ng xo n vít v i thông s chuy n ñ ng vít là h d c tr c ox,
làm v i C m t góc φ không ñ i. h = =
- giá tr t c ñ t nh ti n ; giá tr t c ñ góc
Cách xác ñ nh m t bao b ng phương pháp ñ ng h c như sau :
- G n vào m t C h tr c Oxyz (hình 2-1)
Tr c x hư ng theo chuy n ñ ng vít, tr c y n m trong m t ph ng C.
Phương trình m t ph ng C trong h xyz là: z = x.tgφ (2.1)
- H Oxyz g n v i m t C và chuy n ñ ng xo n vít ñ i v i h c ñnh Ox0y0z0.
- M t ph ng C vuông góc v i m t xOz và h p v i Ox ≡ Ox0 m t góc φ.
Trong h xOz véctơ pháp tuy n v i b m t C ñư c xác ñ nh theo
phương trình : = i.tgφ – k (2.2)
Đi m M(x,y,z) trên m t C có bán kính véctơ:
RM = x.i + j.y + k.z (2.3)
T c ñ chuy n ñ ng xo n vít c a ñi m M là:
Hình 2.1 M t C chuy n ñ ng xo n vít d c tr c Ox ≡ Ox0
= + ( ) (2.4)
- T c ñ chuy n ñ ng t nh ti n; T c ñ góc.
T i ñi m M: =
Phương trình ñ ng h c = 0 ch ph thu c vào phương c a và
t
2π
|V|
|ω|
|V| | ω |
|N|
|N|
VM V ω ^ RM
ω
V( ω) V( ω) ω ^ RM
N.V N |VM|
→
RM
→
V
→
|N|
→
RM

10. 8
ch không ph thu c vào giá tr c a chúng. Do ñó ñ ñơn gi n ta l y giá tr
= 1 thì ñ l n c a véctơ = h vì : = h.
i j k
Véctơ = i.h và = 1 0 0 (2.4’)
x y z
Véctơ chuy n ñ ng tương ñ i c a ñi m M ñư c xác ñ nh:
i j k
= i.h + 1 0 0 = i.h +j.z +k.y (2.5)
x y z
T ñó = (i.tgφ - k).( i.h +j.z +k.y)
= h.tgφ – y = 0
Rút ra y = h. tgφ (2.6)
Phương trình ñư ng ñ c tính E là giao tuy n c a hai b m t:
z = x. tgφ (2.7)
y = h. tgφ
Đó là ñư ng th ng n m trong m t C (z = x.tgφ) và song song v i m t
xOz, cách tr c Ox m t kho ng cách y = h.tgφ (hình 2.1). Khi chuy n ñ ng
xo n vít ñư ng ñ c tính E s v nên m t bao trong h x0y0z0.
Đ kh o sát m t bao, gi s góc quay c a xyz quanh tr c Ox0 ≡ Ox so v i
h c ñ nh x0y0z0 khi chuy n ñ ng xo n vít là ε và tương ng v i góc quay
ε h xyz t nh ti n d c tr c Ox0 ≡ Ox m t ño n là h.ε. Công th c chuy n
tr c t h xyz sang h x0y0z0 là:
x0 = x + h.ε
y0 = y.cosε – z. sinε (2.8)
z0 = z.cosε + y. sinε
Phương trình (2.8) chính là phương trình h m t ph ng C khi chuy n
ñ ng vít quanh tr c Ox ≡ Ox0 (hình 2.1). Thay y = h.tgφ và z =x. tgφ
| ω | |V|
|V|
|ω|
|V| ω ^ RM
|VM|
N.V
N.V

11. 9
(phương trình = 0 và phương trình m t C) vào h (2.8) ta xác ñ nh
ñư c phương trình m t bao:
x0 = x + h.ε
y0 = h.tgφ.cosε – xtgφ. sinε (2.9)
z0 = xtgφ.cosε + h.tgφ. sinε
H phương trình (2.9) là phương trình c a m t xo n vít thân khai có bán
kính hình tr cơ s là r0 = h.tgφ.
Như v y m t bao c a h m t C khi chuy n ñ ng xo n vít d c tr c x là
m t xo n vít thân khai phương trình (2.8), thông s c a nó là h và bán kính
hình tr cơ s là r0 = h.tgφ.
Kh o sát ti t di n vuông góc v i tr c Ox ≡ Ox0 c a m t xo n vít phương
trình (2.9), ví d , ti t di n x0 = 0; x0 = x + h.ε nên x = -h.ε thay vào phương
trình (2.9) ta có:
y0 = h.tgφ.cosε – ( -h.ε.tgφ.sinε) = h.tgφ(cosε + ε.sinε)
z0 = -h.tgφ.ε.cosε + h.tgφ.sinε = h.tgφ.(-ε.cosε + sinε)
H phương trình giao tuy n là:
y0 = h.tgφ.(cosε + εsinε) (2.10)
z0 = h.tgφ.(sinε – cosε)
H phương trình giao tuy n (2.10) là phương trình ñư ng thân khai vòng
tròn cơ s có bán kính r = h.tgφ. C t m t xo n vít thân khai phương trình
(2.9) b ng m t ph ng ti p tuy n v i m t tr cơ s ta ñư c m t ñư ng xo n
vít. Góc nghiêng c a ñư ng ti p tuy n v i giao tuy n và tr c Ox ñư c xác
ñ nh theo công th c : tgω = - = =
r0 = h.tgφ = h.tgω do ñó tg φ = tgω nên góc ω = góc φ (2.10)
K t qu trên có nghĩa là ñư ng th ng E khi chuy n ñ ng vít luôn ti p
tuy n v i m t vít bao trên m t tr cơ s và nghiêng m t góc v i tr c c a
chuy n ñ ng vít b ng góc nghiêng φ c a m t ph ngCv i tr c chuy n ñ ng vít.
N.V
2π.r0
t
2π.r0
2πh
r0
h

12. 10
2.2.2. Tính toán ch ñ c t và lư ng dư gia công cơ.
2.2.2.1.L a ch n v t li u.
2.2.2. 2.Tính toán lư ng dư gia công cơ.
Lư ng dư nguyên công (ho c bư c) là l p kim lo i b c t ñi gi a hai
nguyên công ho c hai bư c sát nhau.
T ng c ng các l p kim lo i b c t ñi g i là lư ng dư t ng c ng t khi là
phôi cho ñ n lúc thành chi ti t hoàn toàn.
Công th c cơ b n ñ tính lư ng dư gia công là:
* Đ i v i b m t không ñ i x ng:
Zbmin = (Rza + Tα ) + | δa + εb |
* Đ i v i b m t ñ i x ng:
Zbmin = 2 [(Rza + Tα ) + | δ + εb | ]
Zbmin : Lư ng dư nh nh t c a bư c ñang tính
Rza : Lư ng nh p nhô b m t do bư c trư c ñ l i
Tα : Chi u sâu l p b m t b hư h ng do bư c trư c ñ l i
δa : Véc tơ t ng c ng c a nh ng sai s không gian c a b m t do bư c
trư c gây ra
εb : Sai s gá ñ t c a bư c ñang làm ; ε = εc + εk
εk : Sai s k p ch t; εc : Sai s chu n
véc tơ ta có: εb = ε2
c + ε2
k + 2 εc εk . cos( εc ,εk)
δa = δ2
1 + δ2
2 + 2 δ1δ2 cos (δ1, δ2 )
Khi gia công cam thùng chi ti t d ng hình tr , rãnh xo n hình vuông có
kích thư c ñư ng kính ngoài cùng là d → ch n kích thư c phôi ñ gia
công là: dp = d + 2Zbmin + Zt
Trong ñó: d- Kích thư c ñư ng kính cam thùng; Zt - Lư ng dư gia công
tinh; 2Zbmin- Lư ng dư t i thi u sau hai l n ch y dao gia công thô

13. 11
Đ i v i rãnh xo n hình vuông thì lư ng dư gia công cơ ph thu c vào ti t
di n rãnh ch t o mà không ph thu c vào lư ng dư tính toán.
2.2.2. 3.Ch ñ c t.
a/ Ch ñ c t m t tr cam thùng:- Khi gia công thô ta c t a/t l n v i chi u
sâu c t t = Zbmin,v n t c c t v1= , v2 = , bư cc tf=0,4÷0,5 mm/vòng
trong ñó: n s vòng quay c a tr c máy, a chi u sâu rãnh xo n.
- Khi gia công tinh ta c t m t l n v i chi u sâu c t t = Zt ;v n t c c t
v >110m/ph ; bư c c t f = 0,12 ÷ 0,15 mm/vòng ;
b/Ch ñ c t rãnh xo n cam thùng: Khi gia công rãnh xo n ta thư ng dùng
phương pháp phay, tùy theo phương pháp phay và ti t di n phay mà ta l a
ch n dao phay và ch ñ c t phù h p. Đ i v i cam thùng rãnh xo n có ti t
di n hình vuông ho c hình ch nh t cho nên ta thư ng ch n dao phay ngón
- Ch ñ c t thô: Chi u sâu c t t nh t 0,5 ÷ 2 mm sau m i bư c c t và
m i bư c c t có chi u sâu tb như nhau. T c ñ c t v = 2000÷ 2500 v/ph ,
lư ng ch y dao răng Sz .
- Ch ñ c t tinh : Thư ng c t m t l n, t c ñ c t l n hơn v = 2500 ÷
3000v/ph (tra trong b ng ch ñ c t c a máy phay MIL L-150 khi ñư ng
kính Dc = 3÷5 mm)
Lư ng ch y dao răng Sz là thông s quan tr ng khi ch n ch ñ phay. Sz
thư ng ch n là Szmin t b n giá tr Sz :
Sz = min(Sz1, Sz2, Sz3, Sz4 )
Trong ñó : Sz1 – Lư ng ch y dao ñư c xác ñ nh theo ñ nhám b m t, ph
thu c vào lư ng dư v i chi u sâu c t t và b r ng phay B;
Sz2 – Lư ng ch y dao ph thu c vào bi n d ng cho phép c a dao [∆]
(ñư ng kính dao D và chi u dài ph n c t l);
Sz3 – Lư ng ch y dao ph thu c vào ñ b n c a dao;
Sz4 – Lư ng ch y dao cho phép c a công su t ñ ng cơ máy;
πnD1
1000
πnD2
1000

14. 12
Các lư ng ch y dao này ñư c xác ñ nh theo công th c sau ñây:
Sz1 = C1 D t-0.5
B-0.2
1.35 1.16
Sz2 = C2
1.35 1.16
Sz3 = C3
-1.35
Sz4 = C4 D-0.19
t-1.16
ñây C1, C2, C3, C4 – H s ph t hu c vào v t li u gia công và ñư c
xác ñ nh trong b ng 2.1 ;
D1 – Đư ng kính quy ñ i c a ti t di n dao phay, nghĩa là ñư ng kính c a
cung tròn có mômen quán tính hư ng tr c b ng mômen quán tính c a ti t
di n dao phay(D1 ≈ 1,2D ) ;
[σ] - ng su t cho phép t i ñi m nguy hi m c a lõi dao phay do bi n d ng
u n và xo n gây ra (Pa);
K- H s b ng o,6 khi gia công h p kim màu và b ng 0,8 khi gia công thép;
η – Hi u su t máy (%); Z – S răng ti p xúc v i b m t gia công;
n0 – S vòng quay c a dao(vg/ph).
B ng 2.1
V t li u gia công C1 C2 C3 C4
- Kim lo i màu
- Thép
0,024
0,008
4,65. 104
0,70. 104
0,90.10-12
0,14 .10-12
1,2.106
0,2 .106
2.2.3.Các sai s khi gia công trên máy CNC.
2.2.4 Quy trình công ngh gia công cam thùng.
2.2.4. 1. Tính toán các kích thư c gia công :
- Tính ñư ng kính và chi u dài phôi nh nh t c n gia công
-Tính ñi m b t ñ u và ñi m k t thúc ăn dao trên phôi cho m i công vi c gia công
[∆]D4
1
BZ(4Ɩ + B)(2Ɩ+B)2
D
t
D
t
Nη
B.Z.n0
[σ] D3
1
BZ 4K2
Ɩ2
+
D2

15. 13
2.2.4.2. Quy trình gia công.
1/ Gia công m t tr c a cam thùng b ng dao ti n m t tr
2/ Gia công các m t ph và các rãnh thoát dao
3/ Gia công rãnh c a cam thùng
+ Chu trình gia công thô : Tuỳ theo ñ sâu r ng khác nhau c a rãnh mà ta
ch n chu trình c t phù h p. Ph n l n các rãnh c a cam thùng có ti t di n
hình vuông ho c hình ch nh t → Ta l a ch n dao phay ngón có ñư ng
kính nh ho c b ng chi u r ng rãnh.
+ Chu trình gia công tinh : Ch n t c c t cao hơn so v i chu trình c t thô,
và tuỳ thu c vào yêu c u ñ bóng cho phép c a chi ti t mà ta l a ch n t c
ñ c t thích h p
+ Gia công m t ñ u và c t ñ t chi ti t.
4/ L p trình gia công cam thùng.
T các thông s tính toán ph n trên và các bư c c a quy trình công
ngh gia công cam thùng ta ti n hành l p trình gia công cam.
5/ Ch y th và ki m tra l i c a chương trình.
6/ Gia công th c nghi m và ki m ch ng ñ chính xác chi ti t.
2.2.5. L p trình gia công cam thùng.
2.2.5.1. L p trình b ng tay gia công rãnh xo n c a cam thùng.
L p trình b ng tay ñ gia công rãnh xo n cam thùng v i ñi u ki n khi
rãnh xo n cam có biên d ng xo n tr có th khai tri n thành hình ph ng.
Bư c xo n ñ u ñ n ho c theo m t quy lu t rõ ràng.
Đ hi u rõ ñi u này ta hãy l p trình gia công chi ti t cam thùng có kích
thư c như (Hình 2-2)
Đ ñơn gi n ta xem các rãnh xo n như là các ñư ng xo n b qua hai ño n
ñ u tr c và v l i (Hình 2-2) thành (Hình 2-3).
V i α = arctg (h/ π.D) = arctg(0.5687) = 29,630

16. 14
Hình 2-2. Cam thùng có biên d ng rãnh xo n tr
Hình 2-3. Rãnh xo n cam thùng
T Hình 2-3 ta có th khai tri n thành m t ph ng hình 2-4
Hình 2-4. Hình khai tri n c a cam theo chu vi m t tr cam
T hình 2 -4 ta th y rãnh xo n c a cam thùng ñã bi n th thành các rãnh
th ng trên m t ph ng khai tri n. T ñây ta xem vi c gia công phay rãnh
xo n trên m t tr như phay các rãnh th ng trên m t ph ng, và như v y qu
ñ o chuy n ñ ng c a dao phay (dao phay ngón) v a chuy n ñ ng quay ñ
c t rãnh ñ ng th i v a chuy n ñ ng t nh ti n theo các ñư ng trên m t
ph ng nói trên(ho c dao phay ch chuy n ñ ng c t còn m t ph ng chuy n
ñ ng t nh ti n). V y ñ th c hi n ñi u này thì chi ti t ph i gá trên tr c có
H=150
5.4 h=50
28

17. 15
chuy n ñ ng xoay ñ sao cho rãnh c n gia công trên chi ti t luôn ñưa v
m t ph ng gia công ñã nói trên. Và ñi u này ñã ñư c xác ñ nh trong ph n
xác ñ nh ñư ng ñ c tính c a d ng c c t (m i ñi m trên biên d ng rãnh
xo n tương ng v i m t góc xoay c a tr c cam, và m t giá tr t nh ti n d c
tr c cam c a dao phay). Trên cơ s này ta l p trình gia công phay rãnh
xo n tr như sau:
- Lư ng d ch chuy n c a tr c quay chi ti t tr ñư c l p trình b ng cách
ch ra giá tr góc, giá tr góc ñó s ñư c b ñi u khi n chuy n
ñ i sang kho ng cách c a ño n tr c th ng o d c theo b m t ngoài c a
hình tr (như ño n tr c th ng ñã khai tri n trên hình 2-4 , ño n th ng này
ñư c xem như tr c y trên máy ti n và hình chi u c a nó lên phương ñư ng
sinh song song v i tr c cam ñư c xem như là tr c z)
- Ch y dao trong ch ñ n i suy m t tr ta coi như là t c ñ d ch chuy n
trên vùng m t tr ñư c tr i ra.
- Các bán kính cung tròn khi n i suy cung tròn ph i ñư c l p trình theo
l nh –R và không l p trình theo góc ho c các tham s t o ñ K và J.
-Ch y dao không có l nh d ch chuy n nhanh G0ch có các l nh G1,G2,G3
* L p trình phay rãnh xo n như ví d trên (Hình 2-2):
Trên cơ s phân tích trên và t hình v ñã cho ta th y chi u dài theo
chi u tr c gia công là 150mm, bư c xo n là 50mm có nghĩa là ta c n gia
công ba rãnh xo n (tương ñương v i góc quay c a tr c cam là 10800
) và
dao phay (ho c tr c cam) t nh ti n theo chi u song song v i tr c cam m t
ño n là 150mm (tương ñương v i vi c dao t nh ti n theo chi u Z trên máy
ti n ho c chi u X trên máy phay m t ño n chi u dài 150mm). Ngoài ra ñ
gia công h t rãnh xo n ta c n cho dao ñi m b t ñ u ăn dao s m hơn và
ñi m k t thúc mu n hơn (so v i lý thuy t tính toán). Trên cơ s ñó ta l p
trình cho gia công rãnh xo n trên (Hình 2-2) như sau:

18. 16
O1207 (phay rãnh xo n)
N05 T0505;
N10 M13; (hư ng quay cho dao truy n ñ ng tương ñương v i M3)
N15G97S1200;(G97t c ñ quay không ñ i; S1200 s vòng quay 1200v/ph)
N20 M52; (V trí c a tr c chính)
N25 G7.1 C15; (b t ñ u n i suy các bán kính chi ti t o)
N30 G94 F120; (Lư ng ch y dao trên m t phút)
N35 G1 X35 Z5; (Ch y dao ñ n v trí có to ñ X=35; Z=5)
N40 G1 X12 Z5; (Ch y dao ñi xu ng ăn vào phôi 2mm theo hư ng X )
N40 G1 Z-155 C1152; (Ch y dao ñi ngang theo hư ng z trên máy ti n)
N45 X35;
N50 G7.1 C0; (K t thúc n i suy trên m t tr )
N55 M53; (T t v n hành tr c quay)
N60 G0 X70 Z100 M15;(M15 t t ch c năng dao d n ñ ng)
N65 M30; (K t thúc chương trình chính)
Chú ý! Gia công rãnh xo n trên (Hình3-1) có th l p trình cho máy ti n
ho c máy phay. Trư ng h p l p trình cho máy phay thì chương trình trên
tr c Z ñư c ñ i thành tr c X và ngư c l i.
2.2.5.2. L p trình b ng máy gia công rãnh xo n c a cam thùng.
Đ i vói các chi ti t có biên d ng ph c t p thì ta l p trình b ng máy. L p
trình b ng máy v i s tr giúp ph n m m Pro/Engineer như sau:
1. M ph n m m Pro/Engineer ,v hình chi ti t c n gia công r i lưu l i
(a) (b)
Hình 2-5a,b,. Cam thùng có rãnh xo n ph c t p

19. 17
2. T o phôi quanh chi ti t m u (chi ti t c n gia công)
3. Ch n máy và ch n g c máy.
Trong ph n này ngoài vi c ch n máy và ch n t a ñ g c máy ta còn ph i
m c ñ nh các ch ñ gia công cho máy như :
- M c ñ nh vùng gia công chi ti t theo ba hư ng X, Y, Z ñ dao chuy n
ñ ng (gi i h n trong ph m vi c a máy cho phép).
- Thi t l p các thông s c a dao c t. M c ñ nh vùng lùi dao an toàn.
- Thi t l p các thông s ch ñ c t thô, c t tinh, thông s dung sai.
- M c ñ nh phương pháp phay m t cong (mill surface), ch n ki u quét dao…
Sau khi m c ñ nh xong ta ñ t tên và lưu l i.
4. Ch y mô ph ng th ñ ki m tra các thông s v a thi t l p.
5. Xu t chương trình qua máy gia công CNC.
- M file ñã lưu có ñuôi .tap → có chương trình gia công d ng CNC → ta
ch nh s a chương trình . Xong ta copy file ñã s a vào ñĩa C v i ñư ng d n
sau: C:/Win N32/ Fanu21.M/PRG. Copy xong ta ñ i l i tên c a file có
ñuôi .tap thành tên h p l c a chương trình gia công CNC (M t ch O và
b n ch s b t kỳ ). Bây gi ta ñã có chương trình gia công trên máy phay
CNC ñã ch n.
2.3.NH N XÉT.
Trong chương này bao g m có hai ph n:
- Ph n 1: Trình bày t ng quan v máy ñi u khi n CNC. Trong ñó chúng
tôi ñưa ra khái ni m, ng d ng máy và kh năng k t h p gi a máy CNC
v i m t s ph n m m CAD/CAM/CAE ñ thi t k , ch t o và gia công chi
ti t s n ph m.
- Ph n 2: Trình bày v công ngh ch t o cam thùng thông qua máy CNC.
Chúng tôi ñã phân tích qu ñ o chuy n ñ ng c a dao, thi t k quy trình
công ngh , l p trình và xây d ng chương trình giacôngchobiênd ngcamthùng.

20. 18
Chương 3: CH T O TH C NGHI M
(a)
(b)
Hình 3-4. a- Chi ti t cam c a máy ñan lư i
b- B n v ch t o thu g n
Gia công chi ti t cam thùng c a máy ñan lư i có kích thư c thu g n như
hình 3-4a,b có ti t di n rãnh xo n hình ch nh t: sâu 2.6mm ; R ng 3.4mm.
3.1. MÁY CNC.
3.2 D NG C C T.
3.3L A CH N PHÔI LI U,V T LI U GIA CÔNG TH C NGHI M.
3.4. PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG.
3.4.1.Gia công theo công ngh truy n th ng.
3.4.2. Gia công trên máy CNC.
3.5. QUY TRÌNH CÔNG NGH CH T O.
Bư c 1: T b n v thi t k ñã cho → tính toán các thông s gia công
như: V n t c quay c a máy, bư c ti n dao, chi u sâu c t.
Bư c 2: L p trình gia công chi ti t
• L p trình ti n m t tr : Hai l n c t thô, m t l n c t tinh

21. 19
• L p trình phay rãnh xo n : Phay thô, phay tinh
Bư c 3: Ch y th và ki m tra l i c a chương trình
Bư c 4: Th c hành quá trình gia công.
3.6. L A CH N MÁY VÀ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG S GIA
CÔNG RÃNH XO N CAM THÙNG.
3.6.1. L a ch n máy.
Qua phân tích trên ta th y vi c gia công rãnh xo n cam thùng ñã cho có
th th c hi n v a ñư c trên máy ti n và v a ñư c trên máy phay.
Qua ba d ng máy có th gia công rãnh cam thùng trên Hình 3-7a,b,c thì
ta th y d ng máy trên (hình 3-7c) có ưu ñi m hơn, b i vì các chuy n ñ ng
ñư c phân ñ u cho chi ti t và cho d ng c c t → ñ c ng v ng cao, ñ
rung ñ ng gi m, l c c t gi m… V y ta ch n máy có d ng chuy n ñ ng như
(hình3-7) t c là ch n máy phay b n tr c
Hình 3-7. Các d ng ch y dao khi phay rãnh cam thùng

22. 20
3.6.2 Đ gá.
3.6.3 Tính toán các thông s gia công.
G a s ta ñã gia công xong ph n ti n và có kích thư c như(Hình3-8)
Các thông s tính toán gia công rãnh xo n thùng như sau :
- Bư c xo n : h = 25mm; Chi u sâu rãnh xo n : t = 2.6mm
Hình 3-8. Phôi cam sau khi ñã gia công ph n ti n
- Chi u r ng rãnh xo n : b = 3.4mm
Góc xo n α = arctg (h/ π.D) = arctg(0.31847) = 17,670
- Ch n dao phay ngón có ñư ng kinh c t Φ = 3mm
Kích thư c dao ñư c ch n như hình v
*Phay thô: Sáu lư t ch y dao v i m i lư t c t có chi u sâu tb = 0.4 mm
- Chi u r ng c t b ng ñư ng kính dao c t b = 3mm
- T c ñ quay tr c dao phay n = 2200v/ph
- Lư ng ch y dao S = 0.4 ÷ 0.5 mm / v
- V n t c c t vb1 = = = 238,59mm/ph
- V n t c c t vb2 = = = 227,09mm/ph
* Phay tinh: - Phay m t lư t có chi u sâu c t t = 0.2mm
- Phay m t bên b = 0.2mm (Hai m t)
- T c ñ quay tr c dao phay n = 2500v/ph
- Lư ng ch y dao S = 0.12 ÷ 0.15 mm / v
- V n t c c t v3 = = = 224,09mm/ph
πnD1
1000
3,14x2200x23,85
1000
πnD2
1000
3,14x2200x22,70
1000
πnD3
1000
3,14x2200x22,40
1000

23. 21
3.7. L P TRÌNH GIA CÔNG CAM THÙNG.
3.7.1. Cơ s l p trình gia công rãnh xo n cam thùng.
Hình 3-10. Khai tri n cam tr thành hình ph ng
Khai tri n cam hình tr (hình 3-1) thành hình ph ng hình 3-10
Gi s ch n v trí (1) là v trí b t ñ u c a cung ñi xa (v trí này cách v
trí 0 m t ño n 1.448mm). Lúc ñó ta có các cung c a cam thùng như sau:
- Cung ñi xa g m các ñi m 1; 2; 2’; 3; 3’; 4; 4’; 5; 5’; 6. ng v i góc công
ngh ñi xa c a cam là 1419.1490
và tương ng v i d ch chuy n c a c n t
v trí 1.448mm ñ n v trí 98.552mm trên tr c OX
- Cung ñ ng xa g m các ñi m 6; 0’ và 7. ng v i góc công ngh ñ ng
xa là: 40.7120
, và tương ng v i c n d ch chuy n t v trí 98.552mm ñ n
100mm (t v trí s 6 ñ n v trí s 0’trên hình 3-10) và t v trí 100mm ñ n
v trí 98.552mm trên tr c 0X
- Cung v g n bao g m các ñi m 7;5;5’; 4; 4’; 3; 3’; 2; 2’; 8. ng v i góc
công ngh v g n là: 1419.1490
và tương ng v i s d ch chuy n c a c n t
v trí 98.552mm ñ n v trí 1.448mm trên tr c OX
- Cung ñ ng g n g m các ñi m 8; 0 và 1. ng v i góc công ngh ñ ng

24. 22
g n là: 40.7120
và tương ng v i d ch chuy n c a c n t v trí 1.448mm
ñ n v trí 0 và t v trí 0 ñ n v trí 1.448mm trên tr c OX
Qua khai tri n và phân tích ta th y biên d ng cam ñư c thi t k như
Hình 3-1 có th l p trình b ng tay ñ gia công theo các l nh n i
suy trên m t tr
* Phay thô:
O661 ( CAM_THUNG_tho )
N5 G90 G56
N10 G52 Z12.5
N15 T4 G43 H4 M6
N20 G97 S2700 M3
N25 G0 Q0 X0.741 Y0 Z30
N30 G0 Z5
N35 G1 Z0 F100
N40 M98 P066612
N45 G0 Z30
N50 M30
* Phay tinh:
O662 ( CAM_THUNG_TINH_1 )
N5 G90 G56
N10 G52 X0.2 Z12.5
N15 T4 G43 H4 M6
N20 G97 S2700 M3
N25 G0 Q0 X0.741 Y0 Z30
N30 G0 Z5
N35 G1 Z-2.2 F100
N40 M98 P016612
N45 G0 Z30
N50 M30
O663 ( CAM_THUNG_TINH_2 )
N5 G90 G56
G52 X-0.2 Z12.5
N15 T4 G43 H4 M6
N20 G97 S2700 M3

25. 23
N25 G0 Q0 X0.741 Y0 Z30
N30 G0 Z5
N35 G1 Z-2.2 F100
N40 M98 P016612
N45 G0 Z30
N50 M30
O6612 ( CTCON_CAM )
N5 G90 G1 Z-0.4 F80 ( D1 )
N10 G1 Q5 F100
N15 G1 Q20.851 X1.448 ( D2 )
N20 G1 Q360 X25 ( D3 )
N25 G1 Q1080 X75 ( D4 )
N30 G1 Q1419.149 X98.552 ( D5 )
N35 G1 Q1435 X99.259
N40 G1 Q1440 X99.259 ( D6 )
N45 G1 Q1445 X99.259
N50 G1 Q1460.851 X98.552 ( D10 )
N55 G1 Q1800 X75 ( D17 )
N60 G1 Q2520 X25 ( D18 )
N65 G1 Q2859.149 X1.448 ( D19 )
N70 G1 Q2875 X0.741
N75 G1 Q2880 X0.741 ( D20 )
N80 M99
3.8.K T QU GIA CÔNG VÀ KH NĂNG CÔNG NGH C A S N
PH M.
Hình 3-13. Tr c cam sau khi gia công th c nghi m
3.9. NH N XÉT.
Trong chương này ta ch t o th c nghi m gia công biên d ng cam thùng
d a trên n n t ng quy trình gia công ch t o cam thùng ñư c thi t k
chương 2. Thông qua vi c phân tích l a ch n máy, phôi li u gia công, d ng

26. 24
c c t, ñ gá và các thông s ch ñ c t h p lý mà ta l p trình và xây d ng
chương trình c th , chi ti t hơn. T ñó ti n hành gia công thí nghi m nhi u
l n ñ ki m ch ng l i vi c l p trình và chương trình gia công, qua ñó phát
hi n nh ng l i, nh ng b t h p lý c a chương trình ñ ta s a ñ i và b sung
vào thành m t chương trình gia công hoàn h o hơn.
K T LU N VÀ HƯ NG PHÁT TRI N C A Đ TÀI
1.K T LU N.
Sau th i gian th c hi n, lu n văn ñã hoàn thành ñư c các công vi c sau
ñây:
- Nghiên c u tính toán xác ñ nh t a ñ biên d ng cam, t ñó l p công
ngh gia công trên máy CNC. Đã l p trình xây d ng m t chương trình gia
công biên d ng cam thùng, phân tích qu ñ o chuy n ñ ng c a dao và k t
h p v i ph n m m Pro/Engineer ñ l p trình gia công mô ph ng biên d ng
cam thùng.
- Thi t k ch t o thành công biên d ng cam thùng máy ñan lư i c a
Công ty trách nhi m h u h n s n xu t lư i xu t kh u Đà N ng. Trên cơ s
k t qu này có th ch t o cam th c ph c v cho s n xu t.
2.HƯ NG PHÁT TRI N C A Đ TÀI.
Tuy ñ tài hoàn thành nhưng v n còn m t s v n ñ c n ti p t c nghiên
c u b sung:
Nghiên c u lý thuy t ñ xây d ng phương trình chung cho m t s d ng
biên d ng cam.;Tìm qu ñ o chuy n ñ ng dao chung cho m t s d ng cam
và xây d ng phương trình qu ñ o chuy n ñ ng dư i d ng tham s .
- Nghiên c u l p trình xây d ng biên d ng cam thùng có qu ñ o là
phương trình tham s .