Bài giảng truyền động và điều khiển máy cnc chương 2 ts đường công truyền

Đường Công Truyền Máy công cụ truyền thống và máy CNC ➢ Giống nhau về kết cấu gồm: – Thân máy – Đế máy – Bàn trượt – Đầu trục chính, … Bài giảng: Truyền động và điều khiển máy CNC TS.. Đ

Trang 1

TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN

MÁY CNC

(Driving and control for CNC machine tool)

Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM

Đường Công Truyền

Bài giảng: Truyền động và điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền

Máy công cụ CNC

(CNC machine tool)

Chương 2:

2

Trang 2

Máy công cụ truyền thống và máy CNC

➢ Giống nhau về kết cấu gồm:

– Thân máy – Đế máy – Bàn trượt – Đầu trục chính, …

➢ Khác nhau:

Trang 3

➢ Khác nhau:

Kết cấu cơ bản một máy CNC

Trang 4

Hình ảnh kết cấu một số máy CNC

Trang 5

Trang 6

Quy trình gia công chi tiết trên máy CNC

Trang 7

Kết cấu cơ bản một máy công cụ CNC

- Thiết bị nhập (input device)

- Hệ điều khiển máy (machine control unit)

- Máy công cụ (machine tool)

- Hệ thống truyền động (driving system)

- Thiết bị phản hồi (feedback devices)

- Thiết bị hiển thị (display unit)

Thiết bị nhập – input device

-Đĩa mềm (floppy disk drive): được sử dụng đến 1970s, hiện nay không còn được sử dụng do việc lưu trữ dữ liệu thấp và dễ bị hỏng

Trang 8

-Cổng nối tiếp (serial communication port): sử dụng chuẩn EIA standard RS-232, được sử dụng trên các hệ thống DNC và DNC II

EIA: Electronic Industries Alliance –

Liên minh doanh nghiệp điện tử ( từ

năm 1997 đổi thành Electronic Industries Association – Hiệp hội doanh nghiệp điện tử) là một tiêu chuẩn và tổ chức thương mại bao gồm

liên minh các hiệp hội thương mại của các nhà sản xuất thiết bị điện tử tại

Mỹ Họ đã phát triển các tiêu chuẩn để đảm bảo thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau có thể tương thích và hoán đổi thay thế lẫn nhau

- Truyền dữ liệu thông qua cổng nối tiếp trên hệ thống DNC II

Trang 9

-Mạng LAN dùng cáp giao tiếp Ethernet

(ethernet communication cable): hiệu quả và tin cậy, ngày càng phổ biến trên các hệ điều khiển máy CNC

LAN: Local Area Network-mạng

máy tính cục bộ: là một hệ thống mạng dùng để kết nối máy tính trong một phạm vi nhỏ (nhà ở, phòng làm việc, trường học, …)

Các máy tính trong mạng LAN có thể chia sẻ tài nguyên với nhau,

mà điển hình là chia sẻ tập tin, máy in, máy quét, và một số thiết bị khác

- Truyền dữ liệu thông qua mạng LAN dùng cáp giao tiếp

Ethernet trên hệ thống DNC II

Trang 10

ngày càng phổ biến trên các hệ điều khiển máy CNC

USB: Universal Serial Bus: là

một chuẩn kết nối tuần tự đa dụng trong máy tính USB sử dụng để kết nối các thiết bị ngoại vi với máy tính với tính năng nối và ngắt các thiết bị không cần phải khởi động lại

hệ thống.

-Lập trình hội thoại (conversational

hiệu quả cho việc lập trình gia công chi tiết tương đối đơn giản đến 2,5 trục

Trang 11

Hệ điều khiển máy - machine control unit MCU Là trái tim của hệ điều khiển CNC gồm 2

bộ phận:

• Bộ xử lý dữ liệu (data processing unit - DPU): có nhiệm vụ biên dịch và mã hóa chương trình gia công thành ngôn ngữ máy, sau đó thực hiện nội suy chuyển động

• Bộ điều khiển hệ truyền động (control loop unit - CLU): dữ liệu từ DPU được chuyển sang tín hiệu điện truyền đến CLU để điều khiển hệ thống truyền động Ví dụ ON/OFF trục chính, ON/OFF dung dịch trơn nguội, …

Hệ thống truyền động – driving system Bao gồm các loai động cơ truyền động:

• Động cơ servo: DC Servo và AC servo

• Động cơ bước - stepping motor

• Động cơ tuyến tính – linear motor

• Động cơ thủy lực – hydraulic motor

Trang 12

Thiết bị phản hồi – feedback devices

Bao gồm các loại cảm biến: potentionmeter, tachometer, encoder, resolver

Thiết bị hiển thị - display unit

Để tương tác giữa người vận hành và máy cũng như

để hiển thị các thông số gia công như: số vòng quay trục chính, tốc độ tiến dao, vị trí dụng cụ cắt, …

Trang 13

Máy công cụ - machine tool

• Thân và đế máy

– Vật liệu: gang có độ bền nén cao – Đế máy để đỡ toàn bộ máy tạo sự ổn định và cân bằng cho máy

– Bên trong thân máy chứa hệ thống điều khiển, động cơ của trục chính và nhiều hệ thống khác

• Yêu cầu

– Có độ cứng vững cao – Có các thiết bị chống rung động – Ổn định về nhiệt

• Mục đích

– Đảm bảo độ chính xác cao khi gia công

Máy công cụ

• Bàn máy, bàn xoay

– Là nơi gá đặt chi tiết hay đồ gá – Sự chuyển động linh hoạt và chính xác của bàn máy giúp cho máy CNC có khả năng gia công được những chi tiết có biên dạng phức tạp – Trên các trung tâm gia công hiện đại thì bàn máy

có dạng xoay được, nó có ý nghĩa như trục thứ 4,

5 của máy CNC

• Yêu cầu

– Có độ ổn định, cứng vững , được điều khiển chuyển động một cách chính xác

Trang 14

Máy công cụ

• Bàn máy, bàn xoay

Máy công cụ - Các loại bàn xoay

• Bàn xoay tiêu chuẩn trục ngang (a): dùng để

gá đặt chi tiết sao cho tâm của chi tiết trùng với tâm trục chính

• Bàn xoay tiêu chuẩn trục đứng (b)

(a)

(b)

Trang 15

• Bàn xoay có động cơ lắp sau (c): nhằm hạn chế sự rung động khi máy đang làm việc

• Bàn xoay có lỗ trục chính lớn (d): gia công phôi dài, ống

(d) (c)

• Bàn xoay nhiều trục chính (e): cho phép gá đặt cùng lúc nhiều chi tiết  gia công hàng khối

• Bàn xoay nghiêng (f): gia công các bề mặt nghiêng ở nhiều góc độ khác nhau

Trang 16

• Bàn xoay nghiêng:

Máy công cụ - Lập trình gia công với bàn xoay

• Bàn xoay không nghiêng: trục thứ 4

• Bàn xoay nghiêng: trục thứ 4 và thứ 5

• Tùy theo định nghĩa của nhà sản xuất mà các trục này có thể có tên là A và B

• G90 G00 A90.: trục A của bàn xoay quay nhanh đến

vị trí góc 90 độ theo chiều kim đồng hồ trong hệ tọa

độ tuyệt đối

• G91 G00 B-180.: trục B của bàn xoay quay nhanh đến vị trí góc 180 độ theo ngược chiều kim đồng hồ trong hệ tọa độ tương đối

Trang 17

Máy công cụ - Ứng dụng bàn xoay

• Bàn xoay CNC có tác dụng làm tăng thêm tính vạn năng cho máy CNC

• Gia công:

– Các bề mặt định hình (như bề mặt cam, cối dập, khuôn ép …)

– Cắt ren vít trong và ngoài – Gia công bánh răng và dao cắt nhiều lưỡi có răng thẳng hoặc xoắn

– Cắt rãnh thẳng và xoắn – Các bề mặt nghiêng

Máy công cụ

• Cụm trục chính: là nơi lắp dụng cụ (hay phôi), chuyển động quay của trục chính sẽ sinh ra lực cắt để cắt gọt phôi trong quá trình gia công

Cụm trục chính máy tiện CNC

Trang 18

Máy công cụ

• Cụm trục chính máy phay CNC

Máy công cụ

Trang 19

Máy công cụ

• Lắp trục chính lên thanh dẫn hướng trên máy phay đứng (a, b) và ngang (c)

(c)

Trang 20

Cơ cấu dẫn hướng thẳng

Vít me-đai ốc bi (Recirculating Ball Screw)

• Chuyển động quay của động cơ được chuyển đổi thành chuyển động thẳng của bàn máy nhờ bộ truyền vítme-đai ốc bi

Tiêu đề	Truyền Động Và Điều Khiển Máy CNC
Tác giả	TS. Đường Công Truyền
Trường học	Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM
Chuyên ngành	Truyền động và Điều khiển Máy CNC
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	2021
Thành phố	TP.HCM

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	1,66 MB