Câu 1: Phân tích sự giống nhau và khác nhau căn bản giữa máy CNC và máy công cụ thường ? Giống nhau: Các chuyển động tạo hình cơ bản ở trên 2 máy là giống nhau. Khác nhau: 1. Cấu trúc. Các dịch chuyển của máy CNC được xác định trong 1 hệ tọa có liên quan chặt chẽ với máy và các trục chuyển động, vị trí của chi tiết gia công. Máy tính điều khiển mọi hoạt động của máy (tiện ren trên máy CNC trên cơ sở xung nhịp thời gian) Mỗi một bộ phận đều có hệ thống đo và phản hồi trạng thái, chất lượng về bộ điều khiển: + Đo: Các thông số của các bộ phận chuyển động + Kiểm tra: Các thông số của các bộ phận không chuyển động Cụm kết cấu chức năng Máy công cụ thường Máy công cụ CNC Cụm truyền động: Truyền cho máy vận tốc và năng lượng cơ học yêu cầu Các đc điện cho truyền dẫn chính, truyền động chạy dao có số cấp tốc độ hạn chê, động cơ thủy lực hay kết hợp điện thủy lực Các đc điện vô cấp tốc độ dùng dòng một chiều điều khiển theo dòng điện phần ứng, đc xoay chiều biến tần vô cấp hoặc đc bước kết hợp với hệ đk Cụm chấp hành: Thực hiện các chức năng chính của máy: gia công chi tiết Trục chính công tác, thiết bị gá kẹp chi tiết và dao cụ thông thường Trục chính công tác, thiết bị kẹp (mâm cặp) chi tiết tự động, đầu revonve với nhiều vị trí gá dao, có thể có truyền động riêng cho dao cụ Cụm mang tải và giá đỡ: Tiếp nhận gá lắp mọi bộ phận và chịu các lực tác dụng trên máy Thân máy lắp các cụm máy, đường hướng hay sống trượt bằng máy cho các bộ phận dịch động, ổ đỡ các chi tiết quay Thân máy lắp các cụm máy, đường hướng cho các bộ phận dịch động, ổ đỡ các chi tiết quay… được thiết kế theo modul, dùng vật liệu mới và có kết cấu cứng vững Các cụm liên kết: Tạo ra các mối liên kết giữa các bộ phận máy và chi tiết Chốt định vị, vấu tỳ, bu long, đai ốc, then, các phần tử kẹp chặt, gá kẹp dao và dụng cụ Chốt định vị, vấu tỳ, bu long, đai ốc, then, các phần tử kẹp chặt, gá kẹp dao và dụng cụ đảm bảo khe hở động học, chống rung và phòng tự lỏng Cụm đo lường, điều khiển và điều chỉnh: Thu thập giá trị thực, so sánh với giá trị cần, điều khiển tự động các quá trình công nghệ Chế độ bằng tay. Các thiết bị đo thông dụng không phản hồi Các thiết bị đo phản hồi để thiết bị điều chỉnh khắc phục sai lệch thực hiện tự động (qua lệnh điều khiển) quá trình gia công trên máy Bộ phận bảo vệ môi trường, thug gom rác thải và bộ phận an toàn Các trang bị an toàn lao động trên máy, thiết bị thu gom phoi cắt bằng tay, bơm dung dịch trơn nguội và dầu mỡ chủ yếu điều khiển tay Vỏ bao thân máy khép kín, thu gom phoi cắt nhờ các bộ phận khai thác phoi tự động, hút mà sương do dung dịch trơn nguội tạo ra, cửa quan sát an toàn, công tắc dừng khẩn
Trang 1Câu 1: Phân tích sự giống nhau và khác nhau căn bản giữa máy CNC và máy công cụ thường ?
- Máy tính điều khiển mọi hoạt động của máy (tiện ren trên máy CNC trên cơ sở xung nhịp thời gian)
- Mỗi một bộ phận đều có hệ thống đo và phản hồi trạng thái, chất lượng về bộ điều khiển:
+ Đo: Các thông số của các bộ phận chuyển động
+ Kiểm tra: Các thông số của các bộ phận không chuyển động
Cụm kết cấu / chức
năng
Cụm truyền động:
Truyền cho máy vận
tốc và năng lượng cơ
học yêu cầu
Các đc điện cho truyền dẫn chính, truyền động chạy dao có
số cấp tốc độ hạn chê, động cơ thủy lực hay kết hợp điện thủy lực
Các đc điện vô cấp tốc độ dùng dòng một chiều điều khiển theo dòng điện phần ứng,
đc xoay chiều biến tần vô cấp hoặc đc bước kết hợp với hệ đk
Cụm chấp hành:
Thực hiện các chức
năng chính của máy:
gia công chi tiết
Trục chính công tác, thiết bị gá kẹp chi tiết và dao cụ thông thường
Trục chính công tác, thiết bị kẹp (mâm cặp) chi tiết tự động, đầu revonve với nhiều vị trí
gá dao, có thể có truyền động riêng cho dao cụ
Cụm mang tải và giá
Thân máy lắp các cụm máy, đường hướng cho các bộ phận dịch động, ổ đỡ các chi tiết quay… được thiết kế theo modul, dùng vật liệu mới và có kết cấu cứng vững
Chốt định vị, vấu tỳ, bu long, đai ốc, then, các phần tử kẹp chặt, gá kẹp dao và dụng cụ đảm bảo khe hở động học, chống rung và phòng tự lỏng
Cụm đo lường, điều
Vỏ bao thân máy khép kín, thu gom phoi cắtnhờ các bộ phận khai thác phoi tự động, hút
mà sương do dung dịch trơn nguội tạo ra, cửa quan sát an toàn, công tắc dừng khẩn cấp,…
2 Chức năng
Trang 2Chức năng Máy công cụ thông thường Máy CNC
Nhập dữ liệu Điều chỉnh máy, gá phôi, kẹp chặt dcụ,…
được thực hiện bằng tay
Ctrình NC nhập vào bộ điều khiển bằng bàn phím, đĩa, cổng giao tiếp, lưu trong
bộ nhớ
Điều khiển Cài đặt các thông số công nghệ V,S,t điều
khiển thông qua các tay quay
máy tính và phần mềm tích hợp làm nhiệm vụ điều khiển, sử dụng bộ nhớ lưu trữ dữ liệu máy, ctrình, dcụ, chu trình gia công, kết hợp phần mềm phân tích lỗi
Kiểm tra Đo, ktra bằng tay
Nếu cần phải lặp lại quá trình gia công
Có sự phản hồi của hệ thống đo, có sự phân tích bù mòn dao trong quá trình gia công→đạt kích thước trong quá trình gia công
- Bộ nhớ lưu trữ trên máy: ví dụ như sai số của Vít me -> máy sẽ phải ghi nhận và tự động điều
- Định vị chính xác các đối tượng chuyển động( đảm bảo độ
chính xác tương quan giữa dao và phôi)
- Chú ý: giữa đại lượng đầu vào và đầu ra của quá trình điều khiển có xuất hiện sự trễ về mặt thời gian:
o Các trở lực quán tính (có tính hai mặt): làm chậm quá trình
o Các trở kháng ma sát, điện từ…: ms trượt - ms lăn
Chương trình làm việc của máy công cụ bao gồm từng bước nguyên công thực hiện theo một trình tự
không gian và thời gian xác định, với sự sắp đặt có tính qui luật rất chặt chẽ và chính xác giữa các chuyển động và các thiết bị đóng ngắt
Bộ điều khiển có nhiệm vụ thực hiện chương trình hoàn toàn tự động.
o Phải có 2 hệ lệnh cơ bản:
Hệ lệnh đóng ngắt : Chiều, độ lớn của tốc độ; đóng ngắt các thiết bị phụ trợ
Hệ lệnh đường đi : Độ lớn của chiều dài quãng đường dịch chuyển
y
Trang 3 Sơ đồ nguyên tắc mạch điều khiển định vị
- Bàn máy 3 được môtơ 1 và trục vít me 2 đẩy tới một vị trí xác
định
- Vị trí xác định bởi bộ so sánh hoạt động theo nguyên tắc cầu Wheatston 4
- Quá trình đẩy bàn máy 3 kết thúc khi giá trị x (đại lượng dịch chỉnh) bằng giá trị cần w (đại lượng dẫn), sai lệch điều chỉnh Sw=w-x=0, động cơ dừng lại
2 Các nguyên lý điều khiển theo chương trình tự động
Diễn biến của chương trình điều khiển có thể đặt trong mối quan hệ phụ thuộc vào thời gian, vào không gian, vào các đại lượng vật lý biến đổi: lực, nhiệt độ, áp suất v.v
Điều khiển theo chương trình thời gian:
- Chương trình điều khiển được lập theo kế hoạch thời gian xác định
- Các chuyển động kế tiếp được điều khiển bất chấp chất lượng của chuyển động trước đó
- Các chương trình cứng rất khó thay đổi
- Vì các biến thiên về lực và nhiệt độ có thể làm cho tốc độ dichuyển thay đổi→ thường chỉ áp dụng vào hệ cơ khí điều khiển bằng Cam
Điều khiển chương trình theo quỹ đạo:
- Điều khiển theo chương trình này thì chuyển động kế tiếp sẽ được tiến hành khi chuyển động của bước trước đó đã kết thúc hoàn thiện
- Thời gian chu trình của mỗi chi tiết phụ thuộc vào tốc độ thực hiện từng hành trình
- Các chương trình có tính cứng, tuy nhiên có thể điều chỉnh trong khoảng nhất định
lam tron
Trang 4- Không điều khiển được phi tuyến
- Áp dụng cho máy công cụ có hệ điều khiển thủy lực và khí nén
Điều khiển theo đại lượng dẫn: Mang tính liên tục
- Toạ độ liên tục của biên dạng trong dưỡng chép hình có đầu dò
- Áp suất, lực, cường độ sáng,… Lập trình tốn kém: thiết kế, chế tạo cam, dưỡng, bố trí điều chỉnh đòihỏi chính xác cao Chương trình cứng khó thay đổi
- Toạ độ được đưa ra liên tục bởi bộ điều khiển số NC
Câu 3: Nêu đặc điểm cấu trúc máy CNC về truyền động.
1 Điều chỉnh chạy dao và điều chỉnh trục.
- Các trục chạy dao dẫn động bởi các động cơ servo độc lập được điều khiển và điều chỉnh
- Các chuyển động quay tay như máy công cụ thường không còn
+ Máy tiện có ít nhất 2 chuyển động chạy dao được điều khiển và điều chỉnh: X và Z
+ Máy phay CNC: có ít nhất 3 chuyển động chạy dao được điều khiển và điều chỉnh: X, Y, Z
- 1 số sản phẩm được gia công trên máy phay CNC: trục, bánh răng, ống lót, bánh đà, khuôn, cánh quạt ,
2 Truyền động chính và chạy dao
Cơ cấu truyền động hiện đại bao gồm:
- Động cơ, ly hợp cơ khí chống quá tải được điều khiển bằng điện tử
- Vít me bi làm cho qua trình truyền lực không hở
- Mỗi trục chuyển động có cảm biến đo
- Khuếch đại công suất với thiết bị giao tiếp bằng số hoặc tương tự để điều khiển CNC
- Bôi trơn tập trung do đó các bộ phận công tác, trục chính ổ đỡ có kỹ thuật bôi trơn tốt
Truyền động trục chính:
- Đảm bảo công suất cắt để gia công các chi tiết
- Thằng các tổn thất ma sát trong các cơ cấu cơ khí
- Có tính ổn định cao ở mọi chế độ cắt
- Đủ động lực để đáp ứng thay đổi nhanh của tốc độ cắt, không bị rung: 3s
- Thường dùng động cơ điện 1 chiều, động cơ điện xoay chiều (biến tần), động cơ thủy lực,…
- Tốc độ quay trục chính: 12000 – 20000 (v/p),
Truyền động chạy dao:
Trang 5- Các trục chạy dao được tiêu chuẩn hóa, chế tạo chắc chắn
- Tốc độ chạy dao nhanh khoảng 18m/p đến 42m/p với gia tốc 10 m/s² đến 40m/s²
- Truyền động trục vít me đai ốc bi đảm bảo quá trình truyền lực không có khe hở, biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng (bước tiến của bàn máy hay trục chính)
- Thường sử dụng động cơ thủy lực, động cơ bước chạy điện, hệ thống bước-thủy lực, động điện servo, …
Câu 4 : Hệ thống kẹp chi tiết
Các thiết bị gá kẹp chi tiết dùng để định vị đúng và kẹp chặt chi tiết chính xác so với trục công tác khi tiện hoặc trên bàn máy khi phay Việc kẹp chặt chi tiết phải thực hiện sao cho tuyệt đối không còn khe hở, đảm bảo có vị trí gá lắp đúng và được kẹp chặt đủ để chống lại các lực cắt gọt Có rất nhiều loại thiết bị gá kẹp
Ở công nghệ tiện, trong tương lai việc đưa vào và lấy ra các chi tiết sẽ được tự động hoá ở mức cao nhờ các Robot nạp phôi Do vậy trên máy tiện thường sử dụng lọai mâm cặp có chấu kẹp điều khiển được với nhiều kiểu khác nhau Các mâm cặp quay được thiết kế với các chấu kẹp có thể dịch chuyển ra / vào một cách tự độngbằng điều khiển thuỷ lực hay khí nén Lực kẹp có thể điều chỉnh được Tuỳ theo trọng lượng, vật liệu, tỷ lệ chiều dài / đường kính , chiều sâu cắt hay các điều kiện cắt gọt khác mà lực kẹp được điều chỉnh tương thích.Hình 2.8 – Thiết bị kẹp chặt trên máy tiện
a) Mâm cặp; b) Mâm cặp với cơ cấu thanh chêm
c) Mâm cặp với cơ cấu kẹp đòn bẩy (cơ khí)Mâm cặp có số vòng quay lớn sẽ được cân bằng lực ly tâm, nhờ vậy, lực kẹp thông qua các lực ly tâm đối ngẫu
sẽ không bị giảm thiểu Việc cân bằng lực ly tâm có thể được giải quyết, ví dụ như thông qua đối trọng liên kết với chấu kẹp bởi một tay đòn Lực ly tâm của đối trọng có tác dụng đối ngược với lực ly tâm của chấu kẹp Lực kẹp chi tiết - do sự cân bằng này mà giữ được ổn định Khi gia công, giữa các mũi chống tâm thường sử dụng
Trang 6luy nét (gối đỡ) cố định hay luy nét dịch động và các mũi tâm trên ụ động điều khiển được, cùng quay theo Khikẹp các chi tiết nhỏ, thường dùng các hệ thống mỏ kẹp điều chỉnh được Hình 2.8 mô tả cơ cấu kẹp chặt chi tiết trên máy tiện Với các chi tiết nhỏ có thể dùng ống kẹp để kẹp chi tiết (Hình 2.9) Các chi tiết lỗ có thể dùng trục gá bung.
Hình 2.9 - Ống kẹp (sanga)
Hình 2.10 – Máy tiện CNC kết hợp robot công nghiệpCác thế hệ máy CNC hiện đại, có sự kết hợp giữa Rôbốt với mâm cặp, cơ cấu kẹp điều khiển tự động đóng mở (thuỷ lực hoặc khí nén) trong đó lực kẹp có thể điều khiển được và nó phụ thuộc vào các yếu tố: trọng lượng, chiều dài, đường kính và chiều sâu cắt gọt,…
Trên máy phay CNC chức năng chính của thiết bị kẹp chi tiết là định vị chính xác các chi tiết Việc kẹp chi tiết cần phải diễn ra nhanh chóng nhất như có thể, khâu định vị lại cần chính xác và thông thoáng, đảm bảo độ chínhxác lặp khi đổi chi tiết
(a)
Trang 7(c)Hình 2.11 – Thiết bị gá kẹp chi tiết trên máy phay: (a); Ê-tô; (b), (c) đòn kẹp – gối đỡ
Khi gia công phay đơn giản, dùng ê-tô kẹp có mỏ kẹp điều chỉnh được và tác động bằng thuỷ lực là đủ Khi chi tiết phay phải được gia công trên tất cả các mặt thì việc gia công hoàn thiện cần được tiến hành với số lần gá kẹp ít nhất Hình 2.11 miêu tả một số loại thiết bị kẹp chi tiết được dùng trên máy phay
Khi phay các chi tiết phức tạp phải chế tạo đồ gá phay - cũng có thể được tự động hoá - hoặc dùng đồ gá tổ hợp
từ các bộ phận tiêu chuẩn, sao cho việc gia công hoàn thiện có thể không cần phải đổi gá
Việc sử dụng các bàn gá chuẩn (Palette) ngày càng tăng cao, ấy là do các chi tiết được chuẩn bị gá kẹp ngoài vùng làm việc của người vận hành máy trong khi gia công và sau đó được tự động dẫn vào vị trí gia công một cách chính xác
Câu 5 : Thiết bị thay dao
Các máy công cụ CNC thường được trang bị cơ cấu đổi dao tự động và điều khiển được Tuỳ theo dạng loại và phạm vi ứng dụng, các thiết bị đổi dao này có thể tiếp nhận đồng thời nhiều dao cụ khác nhau và mang đến vị trí làm việc hay vị trí khởi xuất theo lệnh gọi dao phát ra từ chương trình NC Các loại thường dùng là:
- Đầu dao revonve
- Ổ chứa dao
Đầu dao revonve (Hình 2.12) thường được dùng trên máy tiện còn ổ chứa dao được dùng trên máy phay
Khi chương trình NC gọi một con dao mới thì đầu revonve sẽ quay cho tới lúc nào con dao mong muốn đến đúng chỗ làm việc một thao tác đổi dao như vậy, ngày nay chỉ diễn ra trong một vài phần của giây
Trang 8Hình 2.12 – Đầu revonve trên máy tiệnTuỳ theo loại hình và độ lớn, đầu dao revonve trên máy tiện CNC có từ 8 đến 16 vị trí tiếp nhận dao Trên những trung tâm gia công tiện cỡ lớn, người ta sử dụng đồng thời có tới ba đầu dao revonve Nếu ở những trungtâm gia công như vậy có nhu cầu tích trữ nhiều hơn 48 dao, thì ổ chứa dao với các thể loại khác nhau sẽ được sửdụng, chúng có thể tiếp nhận tới 100 con dao hay nhiều hơn nữa Ta có các loại ổ chứa cassette theo chiều dài, theo vòng tròn, dạng đĩa hay dạng xích (Hình 2.13).
Hình 2.13 - Ví dụ về ổ chứa dạng mắt xích
Cơ cấu đổi dao dùng cho ổ chứa dao hoạt động với một hệ thống tay kẹp cũng gọi là tay máy đổi dao (Hình 2.14) Việc chuyển đổi dao được thực hiện với tay máy hai mỏ kẹp và theo lệnh gọi một con dao mới từ chương trình NC như sau:
- Đưa con dao mong muốn trong ổ chứa vào vị trị đổi dao
- Trục công tác chạy đến vị trí chuyển đổi
- Tay máy đổi dao quay 2 mỏ kẹp đến vị trí của dao cũ trong trục chính và vị trí của dao mới trong ổ chứa
- Rút các dao ra khỏi trục chính và ổ chứa và quay tay máy đổi dao
- Nạp dao vào lỗ côn của nòng trục chính và vào ổ chứa
- Quay tay máy đổi dao về vị trí không làm việc
Trang 9Hình 2.15 – Quy trình thực hiện thay dao trên thiết bị
thay dao sử dụng tay máy
Hình 2.16 - Ổ cấp dao tự hành
Ổ cấp dao tự hành: (khi số dao nhỏ hơn 48 thì dùng ổ cấp dao tự hành), quy trình thay dao được thực hiện như sau (Hình 2.16) :
- Đưa trục chính vào vị trí thay dao
- Ổ chứa dao tiến vào kẹp dụng cụ
- Trục chính đi lên, tháo dao
- Ổ chứa dao quay tới vị trí dao được gọi bới chương trình NC
- Trục chính đi xuống kẹp chặt dao
- Ổ chứa dao lùi về vị trí ban đầu
Thời gian đổi dao nằm trong khoảng từ 6 đến 15 giây, trong đó cơ cấu đổi dao nhanh nhất ngày nay chỉ cần đên
1 giây là đủ
Câu 6 :
o Hệ thống trục chính dân hướng
Nhiệm vụ cung cấp công suất cắt gọt, đảm bảo cứng vững khi gia công kim loại
- Trên máy tiện CNC
Trang 10Trục chính có cấu trúc như các máy tiện tự động có
mâm cặp khí nén hoặc thuỷ lực, nhưng có độ cứng
vững và độ chính xác cao hơn; Có hệ thống đo phản
hồi về bộ điều khiển; Trục chính loại này được truyền
chuyển động từ một động cơ bên ngoài thông qua bộ
truyền đai răng hoặc đai thang Hình 2.17 mô tả các
bộ phận chính trên hệ thống dẫn động trục chính máy
tiện CNC
Thực tế, trục chính máy tiện CNC có thể được dẫn
động qua bộ truyền đai, bánh răng, hoặc trục chính
dẫn động tích hợp Hình 2.17 – Hệ thống dẫn động trục chính máy tiện CNC
Trục chính dẫn động bằng đai: Loại này được sử dụng khá phổ biến trong các máy gia công truyền thống: Chi
phí thấp; Hiệu suất tốt khi truyền công suất danh nghĩa của động cơ thành công suất có ích trên trục chính; Hiệusuất về mặt truyền công suất động cơ đến trục chính, đạt khoảng 95%; Trục chính có thể đạt tốc độ quay 15.000 vg/ph và truyền mô men xoắn tốt ở tốc độ thấp (1000 vg/ph) tùy thuộc vào loại đai và tỉ số truyền Tuy nhiên, chúng cũng có nhược điểm: Bị giãn nở nhiệt đáng kể so với các truyền động khác; Gây nhiều tiếng ồn hơn do
sự chuyển động của đai; và độ kéo căng của đai gây nên một lực hướng kính lên trục, gây nên tải trên các ổ đỡ
Trục chính dẫn động bằng bánh răng: Mô men xoắn cao ở số vòng quay thấp và chúng có nhiều dải cấp tốc độ
Gây nên rung động, tạo ảnh hưởng xấu lên độ bóng bề mặt chi tiết gia công Hiệu suất khi chuyển đổi công suấtdanh nghĩa của động cơ thành công suất cắt của dao thấp, do đó trục chính dẫn động bánh răng không phù hợp cho các trường hợp gia công cao tốc mặc dù rất thích hợp cho các công việc nặng
Hình 2.18 – Máy tiện CNC với trục chính dẫn động (a) bằng đai, (b) bằng bánh răng
Trục chính dẫn động tích hợp: Động cơ có thể là động cơ điện đồng bộ hoặc không đồng bộ được tích hợp vào
kết cấu trục chính giữa các ổ đỡ trước và sau, do đó rung động và tiếng ồn được giảm thiểu, tốc độ quay cao, từ 15.000 vg/ph Phổ biến ở các máy công cụ gia công cao tốc Loại trục chính này rất đắt tiền, do có các hệ thống phụ cho làm mát và giám sát cũng như yêu cầu độ chính xác cực kỳ cao trong lắp ráp
Trang 11Hình 2.19 – Trục chính dẫn động tích hợpHiện nay, trục chính máy công cụ CNC có xu hướng kết hợp các vấn đề hệ thống bôi trơn, các ổ đỡ hỗ trợ và các thiết bị cho truyền động vít me, đai ốc hãm cho các trục chính hiệu suất, và các giải pháp kỹ thuật để đo lường chính xác và giám sát trục chính Một số máy tiện CNC có thể tích hợp cả động cơ servo và hệ thống phanh khí nén (Hình 2.20) Để đảm bảo trục chính làm việc ổn định ở tốc độ cao, cần có hệ thống làm mát trục chính bằng dầu (Hình 2.21).
Hình 2.22 – Bôi trơn cụm trục chính máy phay
CNC
Hình 2.23 – Sơ đồ nguyên lý kết cấu cụm trục
Trang 12- Kẹp dụng cụ: đưa dụng cụ vào trục chính, khí nén đi vào buồng dưới của xi lanh và đẩy pitton đi lên, lò
xo đĩa sẽ đẩy trục kẹp lên trên, mỏ kẹp đi lên và kẹp chặt lấy chuôi dụng cụ
o Vit me đai ốc bi
Chuyển động chạy dao tịnh tiến thường được dẫn động bởi các động cơ servo quay thông qua cơ cấu biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến là trục vít me - đai ốc bi (hình 2.26) Trục vít me - đai ốc bi đảm bảo truyền lực và chuyển động không khe hở, độ nhậy cao
Hình 2.26 – Vit me đai ốc bi
- Mỗi trục chuyển động có hệ thống đo, khi đo gián tiếp thì đầu đo lắp ngay trên trục vít me
- - Đai ốc bi trên máy CNC thường được lắp ghép từ hai phần độc lập với nhau, nhằm tạo ra các kết cấu khử khe hở và tạo độ dôi ban đầu (hình 2.27):
Ghép theo phương dọc trục – dùng trong các cơ cấu đòi hỏi truyền động chính xác
Ghép theo phương hướng kính – dùng trong các cơ cấu chỉ đòi hỏi khử khe hở và chuyển động
êm, nhẹ (không chính xác)
(
Trang 13Hình 2.27 – Nguyên lý kết cấu vit me đai ốc bi: (a) ghép theo phương dọc trục; (b) ghép theo phương hướng kính
Sai số về bước của đai ốc, trục vít có thể được tự cân đối điều chỉnh trong quá trình vận hành máy, nhờ bộ điều
kiển CNC đã lưu trữ các giá trị đo kiểm tra của trục vit và đai ốc khi cài đặt máy ban đầu
Câu 7:
Thước đo được gắn trực tiếp lên bàn dao hay bàn
máy,
Thước đo có thể là một đĩa chia xung gắn liền với trục vít me bi
, độ chính xác của trục vít me và khớp nối truyền
động không ảnh hưởng đến giá trị đo
Có độ chính xác cao
Có ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo
Có sai số tích lũy từ nhiều phép đo trực tiếp khác
Là phương pháp thực hiện trực tiếp vào đại lượng
cần đo
kết quả có chỉ sau một lần đo
Là phương pháp đo mà giá trị của đại lượng cần đo không thể đọc tực tiếp từ cơ cấu mà nó có quan hệ hàm
số vời nhiều đại lương đo kháckết quả có bằng phép suy ra từ một số phép đo trực tiếpPhụ thuộc vào vị trị vật mẫu cần đo, không phải vị
trị nào cũng có thể đo trực tiếp
giá thành cao
Linh hoạt trong việc đặt thước đo thích hợp đo những vị trí có phạm vi hẹp, mà phương pháp đo trực tiếp không thể đo được
Là phương pháp đo cho phép đọc được ngay giá trị
của đại lượng đo trên cơ cấu của dụng cụ đo Là phương pháp đo mà chỉ thị của dụng cụ đo chỉ cho tabiết độ sai lệch của giá trị đo so với mẫu
Câu 8 :
Thang đo là lưới vạch đơn giản hình thành từ các vạch sáng tối xen kẽ nhau, có khoảng cách bước là Δs
• Đầu đo đếm số vạch sáng tối, và chuyển cho bộ ĐK tính toán vị trí tức thời của bàn máy dựa vào vị trí trước đó
• Hệ ĐK phải được nhận biết một lần vị trí tuyệt đối, sau đó mới có thể tính được vị trí tức thời với sự hỗ trợ của đo vị trí tương đối
• Điểm tuyệt đối được gọi là điểm tham chiếu của máy R
• L = số xung đo x Δs
Trang 14Hệ thống đo dùng thước chắn có 2 hệ thống của sổchiều đếm
• Có 1 nguồn sáng với hệ thống quang học phát ra chùm sáng //
• Bố trí 2 tế bào quang điện cho 2 xung cảm nhận f1 và f2
Câu 9 :
Hệ tọa độ của máy
Hệ toạ độ máy CNC do nhà sản xuất qui định và không thể thay đổi Điểm gốc của hệ toạ độ máy gọi là điểm
“0” của máy, kí hiệu là chữ M
Trên máy tiện CNC, M – nằm trên tâm của trục chính ở đầu mút ngoài cùng bên phải của trục chính tại mặt bíchlắp ghép mâm cặp Trên máy phay CNC, M nằm ở góc trên, bên trái, phía trước của gá kẹp chi tiết
Trang 15Hệ tọa độ chi tiết gia công
Hệ toạ độ chi tiết gia công được xác định bởi người lập trình và có thể thay đổi trong quá
trình gia công Điểm gốc của hệ toạ độ chi tiết được gọi là điểm “0” của chi tiết và nó có thể
dịch chuyển trong quá trình gia công, được ký hiệu là chữ W
Đối với máy phay CNC
Trục Z hướng theo chính của máy, có chiều (+) hướng từ chi tiết lên trục.
Trục X song song mặt phẳng kẹp (gá chi tiết) và hướng theo phía tay phải khi đứng trước máy Trục Y là trục còn lại của hệ toạ độ phải.
Trang 16Trên máy tiện CNC (hình 3.8):
+
Trục Z là trục chính của máy – trục quay, chiều (+) theo hướng lùi dao từ chi tiết gia công.
Trục X nằm trong mặt phẳng chạy dao, vuông góc với trục Z, chiều (+) theo hướng lùi dao từ chi tiết gia công.
Điểm “0” của chi tiết nằm trên trục chính tại đầu mút bên phải của chi tiết gia công (người ta ít khi thay đổi điểm “0” của chi tiết).
Đường dịch chuyển trên máy tiện
Chuyển động của bàn dao dọc, nó chạy song song với trục chính quay; ta gọi là trục Z
Để biểu thi một cách rõ ràng phương trục Z ta dùng các dấu + và – Nếu bàn máy dịch chuyển theo hướng đi ra khỏi ụ trục chính, thì nó chạy theo chiều dương của trục Z (+Z) Nếu bàn máy dịch chuyển vào ụ trục chính, thì
nó dịch chuyển theo chiều âm (– Z)
Trang 17Phương chuyển động thứ hai của dao trên máy tiện là của bàn dao ngang Nó được ký hiệu là trục X Các dấu đại số của X phụ thuộc vào cấu trúc máy tiện: Trên máy tiện mà mâm dao đứng trước tâm trục chính quay thì chiều dương của trục X hướng vào người đứng máy Còn trên máy tiện mà mà mâm dao đứng sau tâm trục chính (Hình 3.59 bên phải) thì chiều dương của trục X đi ra khỏi người đứng máy.
Đường dịch chuyển trên máy phay
Đối với các máy phay ta phân thành ba chuyển động chuyển động dọc theo trục X, chuyển động ngang theo trục
Y và chuyển động điều chỉnh theo trục Z nếu dịch chuyển vị trí bàn máy thông qua việc cấp giá trị toạ độ bằng tay, ta phải chú ý để cho máy đứng còn dao thì chuyển động Nếu bàn máy cần chuyển động sang phải theo chiều dương X thì đường gia công cắt khai báo phải lấy dấu âm Trên máy phay đứng, bàn máy cũng chuyển động theo phương Z Khi bàn máy dịch chuyển xuống dưới theo chiều âm Z thì đường cắt theo Z phải khai báovới dấu dương
Câu 10 : Trình bày mạch điều khiển hở, mạch điều khiển kín, điều khiển CNC.
*Mạch điều khiển hở:
– Hệ điều khiển đưa các giá trị cần vào máy công cụ và không trực tiếp điều chỉnh giá trị này
– Mạch điều khiển được sử dụng trên máy CNC có nguồn động lực là động cơ bước