1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Nghiên cứu và thiết kế mạch truyền dữ liệu cho máy phay CNC để bàn dùng cách ly quang PC817 và IC đệm 7404

94 3 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 94
Dung lượng 5,32 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG I. TỔNG QUAN (11)
    • I. Tổng quan về máy CNC (11)
      • 1. Lịch sử hình thành máy CNC (11)
      • 2. Phân lo i (14)
      • 4. Cấu trúc máy CNC (19)
        • 4.2. Thi t bị nhậ h g ì h (0)
        • 4.3. B i u khi n máy CNC (0)
        • 4.4. Hệ thống truy ng máy (0)
        • 4.5. Máy công c (27)
        • 4.6. Hệ thống ph n hồi (0)
      • 6. Th c tr ng ng d ng máy CNC t i Việt Nam (0)
    • II. Hệ thống máy CNC mini và mạch giao tiếp trong máy CNC (40)
      • 1. Hệ thống máy CNC mini (40)
      • 2. M ch giao ti p trong máy CNC (0)
      • 3. Vị trí c a m ch giao ti p trong k t cấu c a máy CNC (0)
  • CHƯƠNG II. GIAO TIẾP MÁY TÍNH (44)
    • I. Tổng quan (44)
    • II. Chuẩn giao tiếp (44)
      • 4. Chuẩn giao ti RS-422A và RS-423A (0)
      • 5. Chuẩn RS 485 (51)
      • 6. Chuẩn USB (52)
      • 7. Chuẩn LPT (53)
        • 7.1. Gi i thiệu v cổng LPT (0)
        • 7.2. Cấu trúc cổng LPT (cổng song song) (54)
    • I. Mạch giao tiếp đơn giản (58)
    • II. Mạch giao tiếp dùng cách ly quang pc817 và IC 7404 đệm (59)
      • 1. Cách ly quang pc817 (59)
      • 3. M ch giao ti ù g IC 7404 ệm (0)
        • 3.4. Thuy t minh nguyên lý (0)
        • 3.5 M t vài hình nh m ch th c t (0)
  • CHƯƠNG IV. NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC 3 TRỤC ĐỂ BÀN (58)
    • I. Các thông số cơ bản của CNC (72)
    • II. Nghiên cứu, thiết kế và lắp ráp máy CNC ba trục (74)
      • 1. Thân máy (74)
      • 2. T i u khi n (0)
      • 3. Ph n m i u khi n (0)
      • 4. Quá trình gia công và hoàn thiện máy (87)
      • 5. Sử d ng máy CNC 3 tr gia công các chi ti t (0)
  • KẾT LUẬN (93)

Nội dung

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MẠCH TRUYỀN DỮ LIỆU CHO MÁY PHAY CNC ĐỂ BÀN DÙNG CÁCH LY QUAN

Trang 1

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ MẠCH TRUYỀN

DỮ LIỆU CHO MÁY PHAY CNC ĐỂ BÀN DÙNG CÁCH LY QUANG PC817 VÀ IC ĐỆM 7404

Giáo viên hướng dẫn : ThS NGUYỄN HỒNG LĨNH Sinh viên thực hiện : TÔN VĂN HIẾU

Hà Nội, tháng 12 năm 2013

Trang 2

ỜI N I Đ U

T g g g h i ất g h i g ghiệ h hiệ i h i h g h i h ậ i h g h h h h h

H h n a nó có th k t nối v i nhau thành m t m ng máy tính toàn c chia s thông tin gi a các vùng trên th gi i Máy tính cùng v i s phát tri n c a k thuật ghép nối v i h ã ở r g g ĩ h c ng d ng c h c biệ g g i u khi n Hi c t m quan trọ g i s h ng

dẫn c a th y ThS Nguyễn Hồng ĩnh e ã ồ án tốt nghiệp v i i “Nghiên

cứu và thiết kế mạch truyền dữ liệu cho máy CNC để bàn dùng cách ly quang PC817 và IC đệm 7404”

Trong th i gian nghiên c u và th c hiện chắc chắn không tránh khỏi nh ng sai sót Rất mong nhậ c s g g ý i n từ ý h y cô và các b n

E i h h h

inh viên thực hiện Tôn Văn Hiếu

Trang 3

ỜI CẢM ƠN

Đ hoàn thành tố ồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành c B gi hiệ g Đ i Họ Điện L c, các th y cô trong khoa Công Nghệ C Kh ã ận tình

h ng dẫ giú ỡ và t i u kiện thuận l i cho em trong quá trình th c hiệ ồ án

Em xin gửi l i chân thành sâu sắc t i th y ThS.Nguyễn ng nh

truy t cho chúng em nh ng ki n th c, kinh nghiệm quý báu trong suốt th i gian vừa qua, th ã ậ ì h giú ỡ, tr c ti p chỉ b h ng dẫn chúng em trong suốt

ì h ồ án tốt nghiệp này

Trong th i gian học tậ e ã i p thu thêm nhi u ki n th c bổ ích và học tập

c tinh th n làm việ h i nghiên c u khoa học nghiêm túc, hiệu qu c a th

là nh g i u rất c n thi t cho chúng em trong quá trình học tập và công tác sau này

Đ c biệt c h ã i u kiệ h ng dẫn em cách học tập nghiên

c u k t h p v i th c t h h h tài này

Em xin chân thành bày tỏ s c ì h ối v i công ty cổ ph h

Hồ g Lĩ h cán b , công nhân, h iê g g ã nhiệt tình h ng dẫn, truy t cho em nh ng kinh nghiệm trong việc gia công th c t em hoàn

h h ồ án này

Em xin chân thành c i toàn th h h iê g gi ì h i tất c

b è ã h ng chia sẽ kinh nghiệ ý g ì h ồ án

Em g h h h i tất c các b ù g h ã ồng hành và giúp

ỡ em h h h ồ án này

Trang 4

MỤC LỤC

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1

I.Tổng quan về máy CNC 1

1 Lịch sử hình thành máy CNC 1

2 Phân lo i 4

3 Ư h i n c a máy CNC 6

4 Cấu trúc máy CNC 9

4 1 Ch g ì h gi g 9

4.2 Thi t bị nhậ h g ì h 10

4.3 B i u khi n máy CNC 13

4.4 Hệ thống truy ng máy 14

4.5 Máy công c 17

4.6 Hệ thống ph n hồi 20

5 S h CNC gi g 28

6 Th c tr ng ng d ng máy CNC t i Việt Nam 29

II Hệ thống máy CNC mini và mạch giao tiếp trong máy CNC 30

1 Hệ thống máy CNC mini 30

2 M ch giao ti p trong máy CNC 31

3 Vị trí c a m ch giao ti p trong k t cấu c a máy CNC 32

CHƯƠNG II GIAO TIẾP MÁY TÍNH 34

I Tổng quan 34

II Chuẩn giao tiếp 34

1 Gi i ù g g iệ g 20 A 34

2 Ch ẩ RS 232 36

3 Ch ẩ gi i RS-449 38

4 Chuẩn giao ti RS-422A và RS-423A 40

5 Chuẩn RS 485 41

6 Chuẩn USB 42

7 Chuẩn LPT 43

7.1 Gi i thiệu v cổng LPT 43

7.2 Cấu trúc cổng LPT (cổng song song) 44

Trang 5

CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠCH GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH DÙNG

TRONG MÁY CNC 48

I Mạch giao tiếp đơn giản 48

II Mạch giao tiếp dùng cách ly quang pc817 và IC 7404 đệm 49

1 Cách ly quang pc817 49

2 IC 7404 ệm 50

3 M ch giao ti ù g IC 7404 ệm 51

3 1 S ồ nguyên lý 51

3 2 S ồ bố trí linh kiện 52

3 3 S ồ i 53

3.4 Thuy t minh nguyên lý 53

3.5 M t vài hình nh m ch th c t : 59

CHƯƠNG IV NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY PHAY CNC 3 TRỤC ĐỂ BÀN 62

I Các thông số cơ bản của CNC 62

II Nghiên cứu, thiết kế và lắp ráp máy CNC ba trục 64

1 Thân máy 64

2 T i u khi n 71

3 Ph n m i u khi n 76

4 Quá trình gia công và hoàn thiện máy 77

5 Sử d ng máy CNC 3 tr gia công các chi ti t 81

KẾT LUẬN 83

ANH MỤC T I IỆU THAM KHẢO 84

Trang 6

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1-Các thành ph n c a hệ thống máy CNC 9

Hình 1.2-Đ ọ ĩ m 10

Hình 1.3-Đ u cắm USB 11

Hình 1.4-Cổng giao ti p RS232 12

Hình 1.5-Đ u cắm cáp Ethernet 12

Hình 1.6-Giao diện lập trình 13

Hình 1.7-Quan hệ gi a l c ma sát và tố c e i ố h g e i ốc bi 15

Hình 1.8-Bàn xoay 18

Hình 1.9-Các ki u ổ tích dao 20

Hình 1.10-Bi n trở 21

Hình 1.11-Nguyên lý ho ng c a resolvers 21

Hình 1.12-Bi ồ cu n E1 và E2 22

Hình 1.13-Các thành ph n c a Encoder 24

Hình 1.14-Nguyên lý ho ng c a Encoder gia số d ng quay 26

Hình 1.15-Đ ận tốc góc 27

Hình 1.16 -Các thành ph n c a b i u khi n trong hệ thống CNC mini 31

Hình 2.1-Hệ thố g ù g g iện vòng v i b phậ g gắt là các relay 35

Hình 2.2-Hệ thố g ù g g iện vòng ghép nối quang 36

Hình 2.3- S ồ bố trí chân c a RS232 d ng 25 chân 37

Hình 2.4-S ồ bố trí chân c a RS232 9 chân 38

Hình 2.5-Tín hiệu ra 40

Hình 2.6-Cách nối gi a DTE và DCE 41

Hình 2.7-Cách bố trí chân c a LPT DB 25 45

Hình 3.1-S ồ m ch giao ti gi n 48

Hình 3.2-Cách ly quang 817 49

Hình 3.3-S ồ chân c a IC 7404 50

Hình 3.4-S ồ nguyên lý m ch giao ti ù g IC 7404 ệm 51

Hình 3.5-S ồ bố trí linh kiện 52

Hình 3.6-S ồ i 53

Hình 3.7-Khối nguồn 54

Hình 3.8-Khối LPT 55

Trang 7

Hình 3.10-Khối To Spindle 57

Hình 3.11-Khối Estop, Limit X, Limit Y, Limit Z 58

Hình 3.12-M c c a m ch in 59

Hình 3.13-M t sau m ch in 60

Hình 3.14-Test tín hiệ u ra bằ g è e 60

Hình 3.15-Đ hiê u ra bằ g ồng hồ 61

Hình 3.16-K t qu ằ g ồng hồ 61

Hình 4.1-Mô hình máy phay CNC 3 tr c 63

Hình 4.2-B n vẽ lắp máy phay CNC 65

Hình 4.3-B n vẽ thanh giằ g ng 66

Hình 4.4-Đ g c chính 67

Hình 4.5-Đ g c dùng trong máy phay CNC 68

Hình 4.6-Vít me bi tr c Z 69

Hình 4.7-Thanh dẫ h ng 70

Hình 4.8-Mô phỏng hình nh ổ bi dùng trong máy phay CNC 70

Hình 4.9-Kh p nối tr c 71

Hình 4.10-M h i e i u khi ng c 72

Hình 4.11-S ồ nguyên lý m ch driver 73

Hình 4.12-M h i e i u khi g c chính 74

Hình 4.13-S ồ m ch in 2D driver tr c chính 74

Hình 4.14-S ồ nguyên lý m ch giao ti p 75

Hình 4.15-T i u khi n máy CNC 76

Hình 4.16-Giao diện ph n m m Mach3 76

Hình 4.17-Gia công tấ ỡ ổ i t tr c Y 78

Hình 4.18-C m lắp ghép b phận tr c Z 79

Hình 4.19-C m lắp ghép b phận tr c Y 79

Hình 4.20-C m lắ ghé g c chính 80

Hình 4.21-Lắp ghép máy phay CNC hoàn thiện 80

Hình 4.22-Quy trình gia công chi ti t 81

Hình 4.23-Gia công ch EPU trên máy CNC 82

Hình 4.24-S n phẩm sau khi hoàn thành 82

Trang 8

DANH MỤC BẢNG

B ng 1.1 So sánh máy công c v i máy CNC 28

B ng 2.1 Tín hiệu c a EIA RS-449 38

B ng 2 2 S ồ cách bố trí chân c a LPTDB 25 45

B ng 3.1 Mô t chân: 50

B ng 3.2 Phân công chân vào ra: 54

B ng 3.3 Linh kiện sử d ng trong m ch 59

Trang 9

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

CHỮ KÝ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 10

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

CHỮ KÝ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Trang 11

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

I.Tổng quan về máy CNC

Máy CNC (Computer Numerical Controlled) là nh ng công c gia công kim lo i tinh t có th t o ra nh ng chi ti t ph c t p theo yêu c u c a công nghệ hiệ i Phát tri n nhanh chóng v i nh ng ti n b trong máy tính, ta có th bắt g CNC i d ng máy tiện, máy phay, máy cắt laze, máy cắ i c có h i t dập và nhi u công c công nghiệp khác Thuật ng CNC iê n m t nhóm máy móc l n sử d ng logic

h i u khi n các chuy ng và th c hiện quá trình gia công kim lo i Hai lo i máy phổ bi n nhất trên thị ng hiện nay là máy tiện và máy phay

1 Lịch sử hình thành máy CNC

M c dù máy tiện ch bi n gỗ ã c sử d ng từ th i Ki h Th h h g hi c máy tiện gia công kim lo i th c t u tiên m i c Henry Maudslay phát minh vào

1800 N hỉ gi n là m t công c máy gi mẩu kim lo i g c gia công (hay phôi) trong m t bàn kẹp hay tr c quay và quay mẩu kim lo i này, vì vậy m t công c cắt có th gia công b m he ng m c mong muốn Công c cắt này

c nhân viên vận hành vận d ng qua việc sử d g i h g Đ chính xác v kích cỡ c nhân viên vậ h h i u khi n bằ g h ĩ hi

ê g i h n công c cắt theo số ng h p lý Mỗi chi ti c s n xuấ i hỏi vận hành viên l p l i nh ng cử ng trong cùng trình t và v i cùng

h h c Chi h iê c vận hành theo cách th g h ậy, ngo i trừ công c cắ t ở tr h h g Ph i c lắp trên bệ máy hay bàn làm việc và di chuy n theo công c cắt, qua việc sử d g g gia công

ng m c c a phôi Chi c máy phay này do Eli Whitney phát i h 1818

Nh ng chuy g c sử d ng trong các công c c gọi là tr

cậ n 3 tr : “X” ( h ng từ trái qua ph i) “Y” ( ) “Z” ( ê i)

Bàn làm việ g h c quay theo m t ngang hay dọc, t o ra tr c chuy ng

th M t số máy còn có tr c th h hé c quay theo m t góc

M t trong nh ng vấ c a nh g g hú g i hỏi nhân viên vận hành ph i sử d g g t o ra mỗi chi ti t Ngoài tính nhàm chán

Trang 12

h n ch Chỉ m t khác biệt nhỏ trong vận hành sẽ dẫ n nh g h ổi trong kích

h c tr hi o ra nh ng chi ti t không phù h p M kim lo i v c

t o ra từ nh ng ho g h ậy là khá cao, lãng phí nguyên liệu thô và th i gian lao

ng Khi số ng s n xuấ g ê g hi u chi ti t bị hỏ g D i u c n thi t ở h g iện vận hành các chuy ng c a máy m t cách t ng

Nh ng nỗ l “ g h ” h ng này sử d ng m t lo di chuy n dao c hay bàn làm việc qua nh ng liên k t (linkage) Khi cam quay, m t liên

k t l n theo b m t c a m t cam (cam face), di chuy n công c cắt hay phôi qua m t dãy các chuy ng M t cam ị h hì h i u khi n khối ng chuy ng liên k t và tố i u khi n tố cấp dao M t số máy vẫn còn tồn t i cho t i g c gọi “Swi ” ( i u Th Sĩ) i ê ồng ghĩ i gia công chính xác

Thi t k máy CNC hiệ i bắt nguồn từ tác phẩm c a John T Parsons cuối

nh g 1940 u nh g 1950 S Th chi n II, Parsons tham gia s n xuất cánh máy bay tr h g t công việ i hỏi ph i gia công chính xác các hình d ng

ph c t p Parsons s m nhận ra rằng bằng cách sử d ng máy tính IBM th i ì u, ông

ã h t o ra nh ng thanh dẫ ng m h h h hi u khi sử d ng các phép tính bằ g ồ D a trên kinh nghiệ g ã gi h c h ồng phát tri n m “ ắ ng m c t g” h kh g t o m t cong cho cánh máy bay Sử d ng m ọc th máy tính và các b i u khi g

ng (servomotor) chính xác, chi c ch t o c c kì l n, ph c t ắ ỏ

M c dù vậy, nó làm việc m t cách t ng và s n xuất các m t cong v i chính xác

ng nhu c u c a ngành công nghiệp máy bay

Đ n nh g 1960 gi h h h h c t p c a nh ng chi c máy t ng

gi n m t m nhấ ị h có th ng d ng trong các ngành công nghiệp khác

Nh ng chi c máy này sử d g g g iện m t chi vận d ng

g ận hành dao c C g hận chỉ dẫ iện từ m ọ g

từ – ọc m g giấy có chi u r ng kho g 2 5 c m t hàng lỗ Vị trí và th

t lỗ h hé ọc s n xuất ra nh g g iện c n thi g i th i gian và tố chính xác, trong th c t i u khi n máy giố g h h iê ận

h h C g iệ c qu n lý bởi m h gi n không có b nh Chúng

h g c gọi là NC hay máy i u khi n số M t nhà lập trình s n xuấ g ừ trên

Trang 13

m t máy giố g h h h h h h h h g “ g giấ ” c sử

g i họ i trong th kỉ 20 Câu chuyệ g h hấy thậ h quy

ra rằng nhi u sáng t o là do m t cá nhân hay m Ph i ai làm gì, khi nào

và v i h h ởng gì là m t công việ y ph c t p

N 1947 J h P n lý m t hãng s n xuất hàng không ở thành phố Trave e Mi hig Đối m t v i tính ph c t p ngày càng cao c a hình d ng chi ti t và

nh ng vấ v toán học và k thuật mà họ g p ph i P ã ì h ng biện

h gi m chi phí k thuậ h g Ô g ã i hé I e i B i e Machine sử d ng m t trong nh ng chi h h g g g a họ

th c hiện m t lo t các phép toán cho m t cánh máy bay tr h g i Cuối cùng,

g ã p v i Thomas J Watson, ch tịch huy n tho i c a IBM, nh IBM ẽ làm việc v i tậ P t o ra m t chi i u khi n bởi các th c

lỗ Nh h h g P g ý c h ồng v i Ai F e s n xuất m t chi c

i u khi n bằng th h g ừ có kh g ắt các hình d g ng m c giố g h h ng hình trong cánh qu h S P ã n g p

ĩ ở phòng thí nghiệ ấu ph thu c Viện Công nghệ Massachusetts (MIT)

nh hỗ tr d án Các nhà nghiên c MIT ã h ghiệm nhi u ki u quá trình khác

h g ã iệc v i các d án Air Force từ th i Th chi n II Phòng thí nghiệ MIT ã hận thấ h i tố mở r ng nghiên c g ĩ h c

i u khi ấu ph n hồi Việc phát tri n thành công các công c CNC ã

c các nhà nghiên c u c g i họ m trách v i m iê ng nhu c u

c a các nhà b o tr i

V i nh ng ti n b g iện tử tích h g ừ ã ị lo i bỏ và n u có thì chỉ

c sử d g t i ( ) h g ì h nh từ Các máy CNC hiệ i

ho ng bằ g h ọc hàng nghìn bit th g i trong b nh máy tính

h g ì h Đ t thông tin này vào b nh , nhân viên lập trình t o ra m t lo t lệnh

mà máy có th hi Ch g ì h h bao gồm các lệ h “ ã h ” h

Trang 14

“M03” – h ng dẫn b i u khi n chuy n tr c chính t i m t vị trí m i h “G99” –

h ng dẫn b i u khi ọc m u vào ph từ m ì h g C

lệ h ã h h g h c phổ bi n nhấ lập trình m t công c máy CNC Tuy nhiên, s ti n b g h ã h hé h n xuất công c máy t “ ập trình h i tho i” T g ập trình h i tho i, lệ h “M03” c nhậ gi h

“MOVE” “G99” “READ” Ki u lậ ì h h hé h h h nhân viên lập trình không ph i nh nhi ý ghĩ a mật mã Tuy nhiên, c n ph i

ý rằng h u h t các máy sử d ng lập trình h i tho i vẫ ọ h g ì h ã h

g h g ghiệp vẫ t nhi u ni m tin vào d ng lập trình này

B i u khi g giú h iê ậ ì h g ố sử d ng máy Ví d , trong m t số máy, nhân viên lập trình có th gi n chỉ c n nhập d liệu v vị trí,

ng kính và chi u sâu c a m t chi ti t và máy tính sẽ l a chọ h g h gi công tốt nhấ s n xuất chi ti i d ng phôi Thi t bị m i nhất có th chọn m t mẫu k thuậ c t o ra từ máy tính, tính toán tố dao c ng vận chuy n vật liệu vào máy và s n xuất chi ti t mà không c n b n vẽ hay m h g ì h

2 Phân loại

Máy CNC có th c phân lo i theo các tiêu chí sau:

 Theo lo i máy gia công (phay, tiện, cắ i c, cắ …)

 Theo lo i hệ thống ph n hồi

 Theo lo i hệ thố g i u khi n

 Theo số tr i u khi n

Do tiêu chí m gi n nên ta chỉ phân tích 3 tiêu chí cuối

a Phân loại theo hệ thống phản hồi

Có 2 lo i hệ thống chính là hệ thống hở và hệ thống kín

Hệ thống hở

Hệ thống hở không có s so sánh gi a vị trí dịch chuy n th c t c a d ng c cắt

ho c các tr c so v i giá trị trong lệ h i u khi n Trong hệ thống này, g ẽ ti p

t c ch h hi h g c cung cấ iện áp,khi tín hiệ i u khi n chỉ ra

ã n vị trí lập trình Ở h g ối chi u v i s dịch chuy n thật c a máy Ví d khi b i u khi n chỉ ra tr ã ịch chuy 50 h g h

th c s tr c m i chỉ di chuy n 49.8 mm

Trang 15

Trong hệ thống hở s di chuy n th c t c a các tr c có th h ổi theo các

y u tố bên ngoài ví d h hao mòn ho c sai số c a các b phận Vì không có ph n hồi nên hệ thống hở c n ph i có s i u chỉ h ịnh k bù l i sai số do các y u tố này M c dù hệ thống hở é h h h i hệ thố g h g g t vài

ph n hồi c so sánh v i tín hiệ dịch chuy i u chỉnh bởi hệ thố g g Se h hi ú g i giá trị mong muốn

Có hai lo i thi t bị ph n hồi :

- Ph n hồi vận tốc: h ối chi u tố quay c ng

- Ph n hồi vị trí: so sá h ối chi u s dịch chuy n tr c

b Phân loại theo hệ thống điều khiển

D a theo hệ thố g i u khi n có 3 lo i:

- Đi u khi n từ i i m

- Đi u khi he ng thẳng

- Đi u khi n theo biên d ng

Hệ thống điều khiển điểm đến điểm

Đ hệ thống mà s i u khi n vị trí chỉ yêu c i m cố ịnh trong hệ

tọ h c và d ng c cắt sẽ di chuy i h h i gian là ngắn nhất có th S gia công c a máy chỉ diễn ra ở m i m cố ịnh và không diễn ra trong khi d ng c cắt di chuy n từ i i m khác S dịch chuy n theo mỗi

tr c có th diễn ra l t ho ồng th i i u khi c lập

Hệ thống điều khiển theo đường

Đ hệ thống mở r ng c i u khi i i m khi mà máy có kh

g gi g he ng thẳng Máy có th vừa di chuy n vừ gi g ồng th i

Đi c khi hệ thống có th i u khi c ti n c a bàn máy ho c tr c chính theo các tr c trong chuy ng thẳng Hệ thố g i u khi n ph i có kh g

Trang 16

tính toán và dịch chuy ồng th i v i c ti n thích h c vị trí yêu c u bởi g ng h c ti n theo mỗi tr c là khác nhau

Hệ thống điều khiển theo biên dạng

Hệ thố g i u khi n theo biên d ng là hệ thống công nghệ cao và linh ho t nhất Hệ thống này t o ra chuy ng liên t c gi a d ng c cắt và phôi theo các tr c khác nhau trong hệ tọ Nó có kh g gia công m t phẳng và m t cong Hệ thống này tất nhiên có th sử d g gi g i i he ng S chuy n

ng dịch chuy n c a máy theo các tr i u khi ồng th i nên vị trí và tố

g ối c thi t lập t i mọi i m và liên t c trong quá trình gia công

c Phân loại theo số trục điều khiển

D a vào số tr c có th phân ra hệ i u khi n 3 tr c và hệ i u khi n nhi u tr c (4 tr c, 5 tr c)

Điều khiển 3 trục

Hệ thống này có th i u khi ồng th i 2 ho c 3 tr c trong quá trình gia công Đi u khi n 2 tr c khi di chuy n bàn máy ho c tr c chính trong các m t phẳng XY, XZ, ho c YZ v i kho ng cách và biên d g ịnh c V i i u khi n 3

tr c, ta có th gia công nhi u m t phẳng ph c t h hi i u khi ồng th i các

tr c X, Y và Z

Điều khiển nhiều trục

Đi u khi n 4 ho c 5 tr c khi n máy CNC có kh g gi g hi i t khó

h i máy CNC 3 tr c thông th g Th g h ng m t máy phay 5 tr c sẽ có 3

tr c chính X,Y và Z Ngoài ra còn có thêm 2 tr c là tr A i u khi n xoay nghiêng

tr c chính và tr B xoay nghiên bàn máy gia công

3 Ƣu, nhƣợc điểm cơ bản của máy CNC

a Ƣu điểm:

Các máy CNC có k t cấ g h ắt gọ h g h ng Tuy nhiên nó

có m t số i n sau:

T h g ng cao: M CNC g ất cắt gọt cao và gi c tối

th i gian ph , do m c t g g t bậc Tùy từng m c t ng, máy CNC có th th c hiện cùng m t lúc nhi u chuy ng khác nhau, có th t ng thay dao, hiệu chỉnh sai số dao c , t ng ki h h c chi ti ng

Trang 17

hiệu chỉnh sai lệch vị g ối gi a dao và chi ti t, t g i ngu i, t ng hút phoi ra khỏi khu v c cắ …

Tính linh ho t cao: Ch g ì h h h ổi dễ dàng và nhanh chóng, thích

ng v i các lo i chi ti h h D ú gắ c th i gian ph và th i gian chuẩn bị s n xuất T i u kiện thuận l i cho việc t ng hóa s n xuất hàng lo t nhỏ Bất c ú g h s n xuất nhanh chóng nh ng chi ti h g ì h

Vì th không c n ph i s n xuất chi ti t d tr , mà chỉ lấ h g ì h a chi ti

M CNC gi g c nh ng chi ti t nhỏ, vừa, ph n ng m t cách linh ho t khi nhiệm v công nghệ h ổi i u quan trọng nhất là việc lập trình gia công có th

th c hiệ g i g h g hỗ tr k thuật tin học thông qua các thi t bị vi tính, vi xử ý…

Kh g ập trung nguyên công a số các máy CNC có th th c hiện số ng

l n các nguyên công khác nhau mà không c h ổi vị g t c a chi ti t Từ kh

g ậ g g ê g CNC ã c phát tri n thành các trung tâm gia công CNC

T h g h h m b o chấ ng cao: Gi h hỏng do sai sót

c g i Đồng th i g gi g vận hành khi làm việc Có kh

g gi g h h h g Đ chính xác l p l i g h ổ ịnh trong suố ì h gi g i m tuyệt v i c a máy CNC Máy CNC v i hệ thố g i u khi n khép kín có kh g gi g c nh ng chi ti t chính xác c v hình dáng lẫ h h c Nh g i m này thuận tiện cho việc lắ t, gi m kh

h g g ấ gi g h Sử d ng l i h g ì h gi g Gi m

c th i gian s n xuất Th i gian sử d ng máy nhi h h vào gi m th i gian dừng máy Gi m th i gian ki m tra vì máy CNC s n xuất chi ti t có chấ g ồng nhất CNC có th h ổi nhanh chóng từ việc gia công lo i chi ti t này sang lo i khác v i th i gian chuẩn bị thấp nhất

Trang 18

b Nhƣợc điểm

Tuy nhiên máy CNC không ph i không có nh ng h n ch D i t số

h n ch :

S : Nh i m l n nhất trong việc sử d ng máy CNC là

ti n vố u cao cùng v i chi phí lắ t Do hiện t i h t

ị nào có th s n suấ c máy CNC nên bu c ph i nhập c c ngoài Giá thành m t máy CNC công nghiệp kho ng từ 45000 USD 15000 USD h t i thu nhập khẩu và các chi phí lắ t Nh ậy là gấp từ 5-10 l n máy v g h g

h ng

Yêu c u b ỡng cao: Máy CNC là thi t bị k thuật cao v i hệ thố g h iện ph c t Đ gia công chính xác c n ph i h ng xuyên b ỡng M t máy CNC c n ph i c b ỡ g ịnh k gốm mỗi tháng, mỗi 3 tháng, mỗi 6 tháng

Ng i b ỡng, sửa ch a ph i hi u c v h iện máy, bởi không giống nh hệ thố g h n thống chỉ gồ ấ h ph iện

h gi n thì máy CNC có hệ thố g iệ i u khi n ph c t p gồm b i u khi n máy và hệ thống ph n hồi Đi u này bu g i b ỡng ph i có ki n th c v

c h i ĩ h c và mối liên hệ gi a hệ thố g iệ i u khi n và hệ thố g h g cấu trúc máy Đồng th i,do hệ thống CNC rấ h h ê m b c máy

ho g h h g i b ỡng sửa ch g i ì h lý thuy g n ph i

có kinh nghiệm th c t v ng chắc

Giá thành b o trì cao: các b phận thay th g CNC g gi h h khá cao Mỗi hãng s n xuất l i nhi i m khác biệt trong từng lo i máy Do trong

h t hãng nào có th t s n xuấ c máy CNC vì vậy các thi t bị thay

th u ph i nhập từ c ngoài v i giá thành khá cao

Hiệu qu thấp v i nh ng chi ti gi hi c ho c lo t nhỏ:V i nh ng chi ti gi n c n ít thao tác c a nh g g i th thì việc sử d ng CNC là m t lãng phí l hi h ắ t b ỡng CNC cao sẽ khi g gi h h n phẩm làm gi m s c c nh tranh trong khi có th sử d ng các máy v g h c bán t ng

có th gia công các chi ti t này v i chi phí nhỏ h hi u

Ph i chọn và huấn luyệ i g h g: D CNC i u khi n hoàn toàn t g he h g ì h vì th việ o nhân l c không chỉ dừng l i ở

Trang 19

việc d h h c mà c n ph i truy t c ki n th c lậ ì h i u khi n,

 B i u khi n máy (MCU)

 Hệ thống truy ng (drive system)

 Máy công c (machine tool)

 Hệ thống ph n hồi (feedback system)

Hình 1.1-Các thành phần của hệ thống máy CNC

4.1 Chương trình gia công

M h g ì h c thi t lậ gia công m t chi ti c gọi h g trình gia công Nó bao gồm nhi u từ lệnh và các từ lệnh này nằm trong các câu lệnh

Từ lệnh là s phối h p gi a nh ng con số và ký t Mỗi m t từ lệnh th c hiện m t công việc riêng lẽ c Ch g ì h NC gồm chuỗi chỉ thị di chuy n dao, chỉ thị g gắt và ph tr c n thi i u khi n máy t ng th c hiện công việc gia công Công việc xác lập ti n trình di chuy n dao cùng các chỉ thị lập trình c th và

Trang 20

các thông tin này trên thi t bị g i i d ng mã lệnh ph c v cho quá

ì h ọc d liệu t ng bởi hệ i u khi c gọi là lập trình NC

Là tập h p các tín hiệu (gọi là lệ h) i u khi ã h i d ng

ch cái, số và m t số ký hiệ h h ấu c ng, dấu trừ, dấu chấm, g h ghiê g…

Đ vi t m h g ì h gi g h t biên d ng chi ti t Ta ti n hành chia biên

d g h h h ng biên d ng hình họ gi n Nó có th i u khi c trong

từ g c gia công hay trong m t câu lệnh c h g ì h

h CNC h n nh g 1970 bởi nh g i m v tố truy xuất d liệu,

g g c coi là l n th i bấy gi , kh g ọc và ghi d liệu linh ho t H

n a d liệu ghi bằ g ĩ m có th c chỉnh sửa bất c lúc nào Tuy nhiên nó có

m h i m rất l ĩ h ng dễ bị h hỏng do nh y c m v i từ ng l n,

c ng v i b i bẩn bám vào b m ĩ hi ĩ ị c

Trang 21

b.USB và thẻ nhớ

Hai thi t bị này có kh g ghi ọc d liệu linh ho t, có th xóa và ghi l i nhi u l n, h h c nhỏ v i g ng l h ĩ m nhi u l n B i và các

v c không có kh g h h ở g n chúng vì vậy có th m b h g ì h lâu dài

Hình 1.3-Đầu cắm USB

c.Cổng giao tiếp

Việc truy n d liệu gi a máy tí h CNC h ng thông qua cổng giao

ti p Th gi i ã iêu chuẩn cho các lo i cổng giao ti p, và chuẩn thông d ng gi a máy tính và máy CNC là chuẩn EIA RS-232

H u h h CNC u có cổng RS232 tích h p sẵ k t nối Và

c n có m t cáp RS-232 là có th m b o việc truy n d liệu từ máy tính sang máy CNC

Ch g ì h gi g h truy n từ máy tính sang máy gia công ho g c l i

Máy tính sẽ gi h g ì h n v trong b nh t m th i, v i s g tác v i h g ì h gi i i t trên máy tính

Trang 22

Hình 1.4-Cổng giao tiếp RS232

d Giao tiếp qua cổng Ethernet

D a vào nh ng ti n b c a công nghệ máy tính hiệ i và s gi m giá thành máy tính, việc truy n gi liệu gi a nhi u máy tính v i nhi u máy CNC thông qua cáp

E he e ã ở nên th c t và kinh t h Ph g h c này m b h g iệc truy gi h g ì h Hiện t i ã hi u công ty xây d ng hệ thống m ng

n i b (LAN), i ở h t g n cho s n xuất hàng lo t

Hình 1.5-Đầu cắm cáp Ethernet

Trang 23

e.Giao diện lập trình

Ch g ì h gi g có th nhập tr c ti p vào b i u khi n thông qua phím

ho c màn hình c m ng Ph n m m trong b i u khi n cho phép lập trình tr c ti p

C h h ng hiệu qu trong quá trình gia công nh ng chi ti gi n

Hình 1.6-Giao diện lập trình

4.3 Bộ điều khiển máy CNC a.Thành phần của hệ thống điều khiển máy CNC

Cụm điều khiển máy

C i u khi hì h h h ê ở thi t bị i u khi iện tử, thi t bị vào ra và các thi t bị số N c coi là trái tim c a máy công c i u khi n số CNC

Lệnh CNC th c hiện bên trong b i u khi n sẽ h g h g h ng

ú g ố vòng c n thi t, tr c vít e i ú g ố g g ng kéo theo chuy ng thẳng c a bàn máy và dao Thi t bị ph n hồi ở u kia c a vít me bi cho phép ki m soát k t thúc lệ h ú g hi ố vòng quay c n thi c th c hiện

C 2 h i u khi n máy CNC:

- Truy n c file mã Gcode vào máy CNC ( b nh )

- Ph g h p DNC (Direct Numerical Control)

Cụm dẫn động (Driving Unit)

C m dẫ ng là tập h p nh g ng e h n hồi, ph n tử i u khi n,

ph n tử gép nối, khu h i và các hệ dẫ g T g g e h n hồi là thành ph g h g i u khi n số CNC C i u khi n có

Trang 24

nhiệm v liên k t các ch g th c hiệ i u khi n máy, các ch g ấy bao gồm:

- Số liệu vào (Data input): Ch g m nhận việ d liệu

Đ ố liệu mô t ng ch i u kiện gia công s n phẩm

- Xử lý số liệu (Data procesing): Sau khi nhậ c cấu trúc h g ì h i u khi n, MCU sẽ ti n hành mã hóa nó thành số nhị phân (0/1) tr trong b nh

ệm Các số liệ c b xử g h ịnh vị h h c,

ng ch y dao và hiệu chỉnh d ng c g h ố liệu r i r c nh ê i u khi ì h g gắt chấ i m b o trình t truy n tín hiệu

gi a máy công c , PMC ( i u khi n trình t ) và các hệ i u khi n CNC

- Số liệu ra (Data output): Số liệ a MCU là tín hiệu vị ng ch y dao Các tín hiệ c gửi t i m ch Driver sinh ra tín hiệ i u khi g

- Ghép nối vào ra (Machine I/O interface): Các tín hiệu r i r c yêu c u từ số liệu

h hi u quay tr h h g ở g i ừng khẩn cấp, dừng chu trình và các tín hiệu khác từ máy công c gửi t i hệ i u khi n CNC

b.Nguyên lý hoạt động của hệ điều khiển

Đ i m chính c a hệ i u khi n CNC là s tham gia c a máy vi tính Các nhà

ch t CNC i t vào máy tính m h g ì h i u khi n cho từng lo i máy

Hệ i u khi CNC h hé h ổi và hiệu chỉ h h g ì h gi g chi ti t và c h g ì h hệ thống Trong hệ i u khi CNC h g ì h gi công có th ghi nh l i Trong hệ i u khi CNC h g ì h h c n p vào

b nh toàn b m t lúc ho c từng lệnh bằng tay từ b g i u khi n Các lệ h i u khi c vi t không chỉ cho từng chuy ng riêng l mà còn cho nhi u chuy n

ng cùng m ú Đi u này cho phép gi m số câu lệnh c h g ì h h ậy

có th nâng tin cậy làm việc c a máy

4.4 Hệ thống truyền động máy

a Cụm trục chính

L i ắp d ng c , chuy ng quay c a tr c chính sẽ sinh ra l c cắ cắt

gọt phôi trong quá trình gia công

Nguồ ng l i u khi n tr c chính: Tr h h i u khi n bởi các

g Th ng sử d g g e he h vòng l p kín, bằng công nghệ số

t o ra tố i u khi n chính xác và hiệu qu i ch t i n ng, hệ thống

Trang 25

i u khi n chính xác góc gi a ph n quay và ph ĩ h g c chính g mômen xoắn và gia tốc nhanh Hệ thố g i u khi h hé g i dùng có th

Sử d ng b truy e i ốc bi: Có kh g i ổi truy n dẫn dễ dàng, ít

ma sát và không có khe hở khi truy n dẫn v i tố cao B truy i ố i c sử

Trang 26

Đ ng c g ê ng cong bi u thị mối quan hệ gi a l c ma sát và tố

h ng

c Các động cơ dẫn động trong máy CNC

M CNC h ng dùng các lo i g :

 Đ g c

Dùng trong các hệ thống không có yêu c u cao v chính xác và công suất l n

- Ư i : Đi u khi n vị trí, tố chính xác, không c n m ch ph n hồi

- Nh i m: Giá thành cao, mômen xoắn nhỏ, mômen máy nhỏ

 Đ g e

- Đ g t chi u servo: Ph i luôn b o trì chổi than, b i

- Đ g e c thi t k cho nh ng hệ thống hồi ti p vòng kín Tín hiệu ra

c g c nối v i m t m h i u khi Khi g ận tốc và vị trí sẽ

c hồi ti p v m h i u khi n này N u có bấ ì g n chuy ng quay c g ấu hồi ti p sẽ nhận thấy tín hiệ h c vị trí mong muốn M h i u khi n ti p t i u chỉnh sai lệ h h g i m chính

Đ g e hi u ki g h h c sử d ng trong nhi u máy khác nhau từ máy tiệ i u khi n bằ g h h hì h e h i Ứng d ng m i nhất là sử d ng trong Robot Nh ng ng d ng này là ti cho việc

ào quá trình s n xuất, nh ng thành t h i u khi n máy CNC, trung tâm gia

Trang 27

g… Đối v i chuy ng chấ ng cao ta bu c ph i sử d g g e chi h g h g ồng b Roto lồ g h ồng b h h h ĩ h ửu

- Đ m b chính xác cao khi gia công

- Đ ỡ toàn b máy t o s ổ ịnh và cân bằng cho máy

b Bàn máy

B i g t chi ti gi g h ồ gá Nh có s chuy ng linh ho t và chính xác c a bàn máy mà kh g gi g CNC g lên rất cao, có kh g gi g c nh ng chi ti t có biên d ng ph c t Đ ố trên các máy CNC hay trung tâm gia công hiệ i hì u là d ng bàn máy

ý ghĩ h c th 4, th 5 c N g h g cho máy CNC

Trang 28

ph m vi làm việc cho máy Lo i này thích h p cho việc s n xuất hàng khối T g

h i bàn xoay tiêu chuẩn, lo i g c chia làm hai lo i tr c chính nằm ngang và lo i tr c chính thẳ g ng

 Lo i bàn xoay có nhi u tr c chính:

Lo i bàn xoay nhi u tr h h h hé g t cùng lúc nhi u chi ti t Lo i bàn xoay nhi u tr h h g ất gấp nhi u l n so v i lo i bàn xoay tiêu chuẩn, thích h p cho s n xuất hàng lo t và hàng khối

Trang 29

Ch a các dao sẽ sử d ng trong quá trình gia công, tùy thu c thù c a chi

ti g h c thù c h i c chọ g i gia công, dao ở

Gồm có 3 d ng chính : ổ tích d ng xích, ổ tích d g ĩ e e ng sao

Trang 30

Hình 1.9-Các kiểu ổ tích dao

d Bộ phận dẫn hướng

Trên máy công c CNC h u h t sử d ng các sống ã h t vuông ho c tròn Có kh g h y v i tố cao khi ch h h n vị ã ập sẵn

B phận dẫ h ng có nhiệm v dẫ h ng cho các chuy ng c a bàn theo

X, Y và chuy ng lên xuống theo tr c Z c a tr c chính Yêu c u c a hệ thống

h h t ph i thẳng, có kh g i c ng v ng tốt, không có hiện

g h hi t

e.Cơ cấu thay dao tự động

Cùng v i ổ h ấu thay dao t ng giúp cho việ h c chính xác và nhanh gọn, nâng cao tính t ng hóa Trong quá trình gia công khi c n chuy n sang nguyên công cắt gọt khác c n ph i thay dao thì ta không ph i dừ g thay dao bằng tay mà hệ thống sẽ t g h he h g ì h ã ập trình sẵn

Ngoài các thành ph n nói trên máy CNC còn có các hệ thố g h h g i, các robot chuyên d ng th c hiện m t nhiệm v hay ch g a m h

Trang 31

Hình 1.11-Nguyên lý hoạt động của resolvers

Stato bao gồm 2 cu n dây, cu n E1 và cu E2 t vuông góc nhau Roto gắn

cu E3 c cấ iện bằng hiệ iện th bi ổi hình sin và quay tròn Tín hiệu trong cu n dây E3 bị c m ng bởi tín hiệu trong cu n dây E1 và E2 Khi quay cu n E3

sẽ gây lên s khu h i tín hiệu c m ng và bi n thiên theo hàm số góc quay Ứng

Trang 32

v i mỗi vị trí sẽ t o nên m t giá trị k t h p khác nhau gi a hiệ iện th cu n E1 và

Ta có th ịnh góc quay d a vào từng c p giá trị c VE1 VE2 ồng th i

g h ịnh tố quay d a vào t n số c a xung

Tín hiệu ra c e e g h ng ph i bi n thành tín hiệu số xử lý

c Encoder

 Khái niệm chung

Encoder là c m bi ng dịch chuy n thẳng ho g ồng th i chuy n

ổi vị trí góc ho c vị trí thẳng thành tín hiệu nhị phân và nh tín hiệu này có th xác

ị h c vị trí tr c ho c bàn máy Tín hiệu ra c E e h i d ng tín hiệu số

E e c sử d ng làm ph n tử chuy ổi tín hiệu ph n hồi trong các máy CNC

Trang 33

 Phân loại

Tùy thu c vào chuy ng c E e g i ta chia nó thành hai ki u có nguyên lý ho ng hoàn toàn giống nhau:

- Encoder thẳng: chi u dài c a encoder thẳng ph i bằng tổng chuy ng

thẳng g g ghĩ à chi u dài c h i bằng chi i h c

- Encoder quay: là m ĩ hỏ h h c encoder không ph thu c vào

kho g h N h c c thông số dịch chuy n và tố

T g CNC i u khi n số, chuy ng c c dẫ ng từ

g qua tr c vít me i ốc bi t i bàn máy Vị trí bàn máy có th ịnh

c nh encoder lắp trong c m truy n dẫn.Encoder quay chia làm hai lo i: encoder tuyệ ối e e g ối

Trang 34

Hình 1.13-Các thành phần cơ bản của Encoder

Nguyên lý hoạt động

Đĩ ã hóa lắp trên tr c, phía bên trái c ĩ ã hóa là nguồn sáng (LED), phía bên ph i là các photosensor, khu h i và trigger Smiths

T g ng v i mỗi d i g à m t nguồn sáng Nguồn sáng và photosensor

c lắp cố ịnh Khi ánh sáng từ nguồn sáng chi u t i ĩ ã hóa, n ối diện v i tia sáng là diện tích phân tố trong suố h g ê ĩ i photosensor làm xuất hiện dòng quaphotosensor N ối diện v i tia sáng là diện tích phân tố bị ph

l p chắn sáng, ánh sáng không t i c photosensor và trong photosensor không có dòng iện Dòng ra c a photosensor nhỏ

Vì vậ h g i b khu h i, khu h i tín hiệ l c khi

i t ng ti p theo Do quá trình quay ĩ ã hóa, c g h g g ừ nhỏ

n c i vàti p theo gi m d n khi tia sáng bị ch n h ú òng trong photosensor bằng không

Vậ có th t g g g i ta cho tín hiệu qua m ch sửa d ng xung trigger Smiths

Gọi số g ê ĩ à S và số d i là a, quan hệ gi a số góc và số d i bi u diễn theo công th c:

S = 2a với a là số nguyên dương

Trang 35

Giá trị g hi ê ĩ ã hóa α c tính theo công th c:

α = 3600/S

 Encoder gia số

Encoder gia số c sử d ng r ng rãi trong công nghiệp

Encoder gia số có hai d ng: ki u thẳng và ki u quay K t cấ e e h hình vẽ

- Đĩ h g c làm bằng vật liệu trong suốt trên nó có m t ho c hai d i

g (d i g ập h p các v ch sáng tối có chi u dày giống nhau) M t trong hai

d i g ê ĩ àm nhiệm v t o xung, d i g òn l i ù g xác ịnh gốc không quy chi Đĩ h g c lắp trên tr c và chuy ng quay cùng v i tr c

Trang 36

Đĩ h c cố ịnh có x bốn rãnh trên cùng m t hàng, rãnh x th ố trí

ê h g iê g h c cố ịnh trên vỏ cùng phía v i h e T g ng

v i số rãnh trên là số h e h e g c cố ịnh v i vỏ encoder

Nguyên lý hoạt động

Ánh sáng từ nguồn sáng 1 qua thấu kính 2 bi ổi thành các tia sáng song song

t i h ng 3 Vì th ng 3 chuy ng nên có th e h c 4 là cửa sổ và

h 3 h là cách cửa sổ g ở i u khi n ánh sáng t i photosensor 5 Khi cửa sổ

mở r ng d n d ng g g n, dòng photosensor c g g n và dòng

c i khi cửa sổ mở hoàn toàn Khi cửa sổ khép d n dòng trong photosensor gi m

d n và bằng không khi cửa sổ g h àn toàn

V i cách bố trí h p lý hai c p photosensor trên bố ỉnh rãnh c h c cố ị h g i

h g i i h hé ịnh chi u chuy ng c h ng

Hình 1.14-Nguyên lý hoạt động của Encoder gia số dạng quay

Đ ng tín hiệ ê g i( e ) ù g ịnh vị trí

Đ ng tín hiệu gi a (Middle trac ) ù g ị h h ng quay

Đ ng tín hiệ g(i e ) ù g ịnh số vòng quay

Trang 37

B m sẽ m xung (c nh lên ho c xuố g) ịnh vị trí

D ng xung ngõ ra:

d Máy phát tốc(Tachometer)

B ố g ng vận tốc góc c a tr c quay Ta có th dùng phát tốc DC ( phát ra hiệ iện th DC theo tố quay) ho c phát tốc AC ( phát ra hiệu iện th AC) Ngoài ra ta còn dùng phát tốc xung ( Frequency type tachometer) K thuật phổ bi n là gắn nam châm trên tr c quay Khi nam châm di chuy n qua lõi c m

bi n cố ị h g iệ c sinh ra Mỗi vòng xoay c a tr c t o ra m g iện áp,

xử lý tín hiệu xung này ta sẽ bi c tố quay)

Hình 1.15-Đo vận tốc góc

Trang 38

5 o sánh máy CNC và máy gia công cơ

V gi g CNC u có k t cấu khung giố g h : + Thân máy

+ Đ máy + B t + Đ u tr c chính Ngoài ra chúng còn có m t số i m khác nhau, c th :

Bảng 1.1 So sánh máy công cụ với máy CNC

3 Truy ng - Ki u k t nối (thông qua

- M m d o, linh ho t cao

Trang 39

6 Thực trạng ứng dụng máy CNC tại Việt Nam

Ở Việ N 1990 khi nhắ n công nghệ NC, CNC qu là rất xa l

g i bi n nó

Bắ u từ 1991 h g t số d án chuy n giao công nghệ, h p tác

v i g i h : D ” h n giao công nghệ thi t k , phát tri n và ch t o khuân mẫ ” Lú công nghệ CNC h : h CNC iệ CNC

ng CNC, l iê c gi i thiệu và thu hút s quan tâm c a nhi u nhà

h ê g h a các doanh nghiệ g c S t số ít máy CNC

h c nhập v h g h y cấp cho các viện nghiên c h h

h h c t s n xuất

Hiệ CNC ã c sử d ng nhi h g h c t s n xuất c a

c ta Nhi h h ã g h ng d n s n xuất v i ph n l n thi t bị trong dây truy n là các máy CNC

Các ch g h g hệ thống CNC ngày càng hoàn thiệ t tốc

xử lý cao do ti p t c ng d ng nh ng thành t u phát tri n c a các b vi xử lý up

Các hệ thố g CNC c ch t o hàng lo t l n theo công th c xử ý h c g dùng cho nhi u m h i u khi n khác nhau

D liệu nhập vào, n i g , thông báo v tình tr ng ho ng c a máy cùng các chỉ dẫn c n thi h h g i i u khi c hi n thị trên màn

hì h M hì h u chỉ e ắng v i các ký t ch cái và các con số ã

ù g hì h ồ họ phân gi i ( hê ồ và hình vẽ mô phỏng

ĩ h h ng), biên d ng c a chi ti t gia công, chuy ng c a dao c c hi n thị trên màn hình

Các hệ CNC riêng l có th ghép m ng c c b hay m ng mở r g qu n lý

i u hành m t cách tổng th hệ thống s n xuất c a m t xí nghiệp hay m t tậ công nghiệp

T hiê ng máy CNC vào Việ N h g h i ng: N u công

iê h c ngoài ho c c c ngoài thì c CNC c nhập tr c

ti p theo dây chuy n s n xuất c c họ C ng th hai là các công ty c a Việt

N CNC ã ử d ng v i giá r tận d ng, m c dù các máy này

ã ỗi th i xong vẫn còn giá trị sử d g g i u kiện c a Việt Nam

Trang 40

M c dù công nghệ CNC du nhập vào Việt Nam trong m t th i gian ngắ h g

có th nói công nghệ ã t chỗ ng t i Việt Nam và tin chắc trong nh ng

i g ghệ này sẽ c dùng nhi u trong các xí nghiệ h ởng, nhà máy ở c ì e i hiệu qu kinh t rấ Đ c biệ g i u kiện s n xuất

c c ta hiện nay Do vậy, việ ẩy m nh ng d ng công nghệ CNC là m t nhu

c u c n thi ối v i ở s n xuất nói chung và ngành ch t o máy nói riêng

Tử nh ng phân tích trên có th thấy việc ngành công nghiệp ch t o máy c a

c ta phát tri n công nghệ CNC i u tất y u Tuy nhiên hiện t i, h g CNC

h g gi g ối ắt khi nhập máy c hã g c ngoài Vì th t ra m t bài toán cho các nhà nghiên c u v công nghệ ch t g c,

c ta có th t s n xuấ c các máy CNC công nghiệp Nh ậ gi h h máy CNC m i gi m làm công nghệ này m i th c s phát tri n r ng ở Việt Nam

Ngoài ra, s phát tri n c a công nghệ CNC g hi n nhu c o nguồn nhân l c ph c v s n xuấ g ê Việ o không còn chỉ là d h h

c mà yêu c g i công nhân ph i có kh g ập trình trên máy Vì th ngoài việ ghiê u ch t o công nghệ CNC thì việ o, gi ng d y v công nghệ g n ph i c nâng cao

II Hệ thống máy CNC mini và mạch giao tiếp trong máy CNC

1 Hệ thống máy CNC mini

Máy CNC dùng trong công nghiệp có k t cấu khá ph c t p V i máy CNC mini

do không sử d ng trong s n xuất lo t l n mà th ng v i m h gi ng d y, ho c s n xuấ thì các thành ph gi n b gi m chi phí mà vẫ m b o

c m h ử d ng c g i dùng

Hệ thống gồm có b i u khi n và máy công c Máy công c g h CNC g ghiệp, tuy nhiên k t cấ gi n

h B i u khi n gồm các thành ph n sau:

Ngày đăng: 01/11/2022, 19:18

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w