Nghiên cứu trang bị điện cho máy cắt kim loại tấm cắt bằng gas plasma sử dụng bộ điều khiển anilam cnc của mỹ

Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Gas Quá trình phát triển của máy cắt ki

LờI Mở ĐầU Nền công nghiệp của Việt Nam đang trên đà phát triển rất mạnh mẽ, các sản phẩm

đợc chế tạo từ kim loại tấm chiếm thị phần ngày càng lớn trong các loại sản phẩm cơ khí Chất lợng và năng xuất chế tạo các loại sản phẩm này phụ thuộc rất nhiều vào việc gia công tôn tấm ban đầu nh khai triển đúng biên dạng, mạch cắt phẳng và không phải làm sạch sau khi cắt Việc trang bị các máy cắt tôn cỡ lớn có khả năng tự động cắt đợc các đ-ờng cong phức tạp với năng xuất và chất lợng cao đã trở thành nhu cầu cần thiết của các cơ sở muốn tăng sản lợng và chất lợng sản phẩm Đặc biệt máy công cụ không thể thiếu trong vai trò nâng cao “Năng lực nhà thầu” để giúp cho cơ sở có điều kiện tham gia các gói thầu lớn có liên quan đến việc gia công kim loại tấm

Với tầm quan trọng nh vậy thì việc thiết kế, nghiên cứu, trang bị điện cho máy cắt tôn tấm cần phải đợc đẩy mạnh và càng ngày mức độ tự động hoá của chúng càng phải

đ-ợc nâng cao, để tăng năng xuất chất lợng sản phẩm Là sinh viên năm cuối chuyên nghành tự động hoá khoa điện trờng đại học Bách Khoa Hà Nội, em thấy mình cần phải nghiên cứu, phát triển tự động hoá cho các máy công cụ nói chung và máy cắt kim loại nói riêng và vì thế em đã chọn đề tài “Nghiên cứu, trang bị điện cho máy cắt kim loại tấm, cắt bằng Gas – Plasma sử dụng bộ điều khiển Anilam - cnc của Mỹ”

Em kính mong nhận đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô để hoàn thành tốt đồ

án tốt nghiệp này Em xin chân thành cảm ơn!

Nội dung của bản đồ án này gồm có 4 chơng chính, mục lục nh sau:

Chơng I : KháI quát về máy cắt kim loại tấm

1.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm 2

1.1.1 các phơng pháp cắt bằng nhiệt 2

1.1.2 Phân loại 2

1.1.3 Nguyên tắc và ứng dụng 3

1.1.4 Các hớng nghiên cứu về công nghệ cắt 5

1.2 Các loại hình máy cắt kim loại tấm 6

1.3 kết cấu cơ khí của máy cắt kim loại tấm 7

1.3.1 Lựa chọn kết cấu cho máy cắt kim loại tấm 7

1.3.2 Lựa chọn kết cấu cơ khí cho máy cắt loại CP66150 CNC 10

1.4 Quá trình phát triển máy cắt CNC tại viện máy IMI 10

CHơng II: Tổng quan về hệ điều khiển CNC cho máy công cụ  2.1 Giới thiệu về máy điều khiển chơng trình số 15

2.1.1 Khái niệm 15

2.1.2 Sơ đồ chức năng của hệ thống điều khiển chơng trình số 17

2.1.3 Nguyên lý làm việc của một máy điều khiển chơng trình số đơn giản 22

2.2 Cấu trúc của hệ CNC dùng truyền động Servo 23

2.2.1 Cấu trúc phần cứng 23

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Đồ án Tốt Nghiệp Nghành Tự Động Hoá

2.2.2 Phần mềm điều khiển 25

2.3 Lựa chọn hệ điều khiển cho máy cắt gọt kim loại 25

2.3.1 Những yêu cầu đối với hệ điều khiển CNC cho máy cắt kim loại tấm 25

2.3.2 Phân tích, so sánh các bộ điều khiển 27

2.4 Bộ điều khiển CNC Anilam 3000MK dùng cho máy cắt kim loại tấm 31

2.4.1 Đặc tính kỹ thuật của bộ điều khiển 31

2.4.2 Cấu trúc phần cứng của bộ điều khiển CNC Anilam 31

Chơng III: Máy cắt kim loại tấm CP66150 CNC 3.1 Các thông số kỹ thuật và công nghệ của máy 39

3.1.1 đặc điểm cấu tạo và các thông số chính của máy 39

3.1.2 Công nghệ cắt bằng Gas và Plasma của máy 40

3.2 Truyền dẫn và động cơ điện 42

3.3 Các sơ đồ điều khiển hoạt động của máy CP66150 CNC 43

3.3.1 Sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển công nghệ của các động cơ trục Z 43

3.3.2 Sơ đồ mạch lực và mạch điều khiển các động cơ trục X, trục Y 46

3.3.3 Sơ đồ các đầu vào ra logic và mạch logic điều khiển quá trình cắt 50

3.3.4 Hệ thống điều khiển chiều cao tự động 62

Chơng IV: Hệ thống CAD/CAM Tích hợp và chơng trình PLC của máy CP66150-CNC  4.1 Hệ thống CAD/CAM tích hợp dụng để lập trình gia công trên PC và tự động hoá quá trình sản xuất 64

4.1.1 Khái niệm CAD/CAM 64

4.1.2 Quan hệ giũă bản vẽ AutoCad và Chơng trình NC 64

4.1.3 Chơng trình chuyển đổi từ bản vẽ thiết kế biên dạng thành chơng trình gia công trên CNC viết bằng ngôn ngữ Autolisp 65

4.2.Viết chơng trình điều khiển logic ( chơng trình PLC) bằng ngôn ngữ IPI 4.2.1.Tập lệnh và cách lập trình với IPI 66

4.2.2 Chơng trình PLC của máy CP66150–CNC 72

Sinh Viên Vũ Văn Hải Chơng I

KháI quát về máy cắt kim loại tấm

1.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Quá Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trình Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:phát Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:triển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kim Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tấm:

1.1.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:các Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:phơng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:pháp Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nhiệt

Theo TL1 để cắt kim loại hoặc các vật liệu phi kim loại có hai phơng pháp:

phơng pháp thứ nhất sử dụng nhiệt năng

Phơng pháp thứ hai sử dụng cơ năng

Các phơng pháp cắt bằng nhiệt đợc phân loại theo nhiệt năng sử dụng

1.1.2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Phân Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại

Cắt bằng nhiệt của quá trình ôxy hoá:

Cắt bằng gas, axetylen;

Hình 1.1 minh hoạ các phơng pháp cắt bằng nhiệt thờng đợc sử dụng

1.1.3 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Nguyên Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tắc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:và Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:ứng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dụng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:

1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nhiệt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:quá Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trình Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:ôxy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hoá

Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:a Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Gas Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:

Nhiệt năng toả ra khi một loại khí cháy (axêtylen, khí hoá lỏng, propan, metal )phản ứng với ôxy dùng để nung nóng kim loại đến nhiệt độ cháy của chúng trong ôxy.Quá trình cắt đợc thực hiện do phản ứng cháy giữa kim loại với ôxy và lực thổi của luồng

ôxy cắt thổi xỉ cắt ra khỏi mồi cắt

Phơng pháp này chỉ ứng dụng cho các kim loại có nhiệt cháy trong ôxy nhỏ hơnnhiệt độ chảy, vì vậy chỉ để cắt sắt và thép các bon, thép hợp kim thấp

u Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điểm:

Giá thành hạ, thiết bị đơn giản;

Nhợc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điểm:

Không cắt đợc Al, Cu, Thép không rỉ, gang

Tốc độ cắt nhỏ hơn 800 mm/phút

Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:b Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bột

Phơng pháp này giống nh phơng pháp trên, phần bột sắt đợc phun thêm vào buồng

ôxy cắt nhằm tăng nhiệt lợng cháy và giảm độ chính xác của xỉ

Phơng pháp này đợc dùng để cắt đậu ngót các khối đúc bằng thép không gỉ, đồng

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Đồ án Tốt Nghiệp Nghành Tự Động Hoá

c Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nhiệt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nhôm Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:

Phơng pháp này sử dụng nhiệt của phản ứng giữa bột nhôm và ôxít sắt để nung kimloại cũng nh phi kim loại đến nhiệt độ cháy Luồng ôxy có tác dụng đốt và thổi nh phơngpháp đầu

Đây là một phơng pháp rất mới, sử dụng các điện cực bằng hỗn hợp nhôm- ôxítsắt, có lỗ ở giữa để thổi ôxy Việc mồi ban đầu sử dụng ắc quy hoặc nguồn một chiều

Phơng pháp này chủ yếu để cắt bê tông, cắt dới nớc

Ưu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điểm:

Cắt đợc mọi vật liệu;

Thiết bị đơn giản;

Nhợc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điểm Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm::

Giá thành điện cực cao

Chất lợng vết cắt không cao

2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hồ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:quang Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điện

a Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hồ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:quang Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:than

Hồ quang giữa điện cực bằng than và kim loại cần cắt đủ để nung chảy kim loại,sau đó luồng khí nén bị khí nén thổi ra khỏi vết cắt

phơng pháp này chủ yếu để móc rãnh, sửa mối hàn và phần đáy mối hàn khi hàn tự

động

b Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hồ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:quang Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:MIG Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:(hoặc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:SMA)

Hồ quang đợc tạo ra giữa một điện cực (que hàn, dây cắt) và vật cần cắt

Phơng pháp này gần giống nh phơng pháp trên, và chỉ ứng dụng để cắt các vậtmỏng, cắt kim loại dới nớc

c Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Plasma

Plasma thờng đợc hiểu là trạng thái thứ 4 của vật chất(rắn, lỏng, khí, Plasma).Trong công nghiệp plasma thờng đợc dùng là hồ quang lạnh ở phần ngoài thì chúng bịnén lại, và nhiệt độ của luồng hồ quang tăng đến nhiệt độ rất cao (20.0000c30.0000c) đủlàm nóng chảy và bay hơi tất cả các loại vật liệu

Plasma trực tiếp (giữa điện cực và vật cắt) dùng để cắt các kim loại dẫn điện, cònplasma gián tiếp dùng để cắt các vật không dẫn điện, phun phủ

ứng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dụng:

cắt tất cả các loại vật liệu;

Ưu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điểm Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm::

Tốc độ cắt cao

Chất lợng vết cắt cao

Nhợc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điểm:

Giá thành điện cực cao;

Khi cắt chiều dài kim loại > 40mm phải sử dụng các nguồn lớn, thiết bị đắt tiền;

Điện cực nhanh mòn (400 lần phát hồ quang / điện cực);

Kim loại bị nitrit hoá khi dùng không khí nén

Khí để tạo Plasma có thể là khí trơ, không khí, ôxy, nitơ

Cắt bằng chùm tia laze, chùm tia laze có độ tập chung năng lợng rất cao, đủ để làmchảy và bay hơi các loại vật liệu Với đờng kính cỡ vài micromet, chùm tia laze cho chấtlợng mối cắt nhẵn, đẹp và chính xác

Thông thờng các loại laze CO2 hay đợc sử dụng hơn so với laze chất rắn, vì việcchế tạo các máy laze công suất cao dùng CO2 đơn giản hơn, và sóng laze CO2 dễ đ ợchấp thụ hơn

Ưu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điểm:

Giá thành cao;

1.1.4 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Các Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hớng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nghiên Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cứu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:về Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:công Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nghệ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt

1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Thiết Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kế Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:các Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bép Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:an Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:toàn Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:và Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:có Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tốc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:độ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cao;

Các thiết bị mang đỡ để cơ khí hoá và tự động hoá quá trình cắt;

Giảm giá thành cắt;

2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hồ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:quang Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:(chủ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:yếu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:là Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Plasma)

Chế tạo các nguồn Plasma lớn, đơn giản và hiệu quả( nguồn cộng hởng L-C:Triristor Inverter)

Chế tạo các loại điện cực có độ bền cao;

Sử dụng các loại khí rẻ tiền làm plasma

Cải tiến mỏ plasma để đảm bảo vết cắt phẳng khi cắt tôn dày

1.2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Các Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hình Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kim Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tấm

Trong công nghiệp đóng tàu, chế tạo máy, chế tạo kết cấu, việc tạo chi tiết phôi từcác tấm kim loại là vô cùng quan trọng, nó quyết định đến độ chính xác, năng xuất, kiểudáng của từng sản phẩm, từng công trình

Có rất nhiều phơng pháp để tạo ra các chi tiết dạng tấm :

Phơng pháp phổ biến nhất hiện nay là phơng pháp cắt kim loại tấm bằng nhiệt nh:cắt bằng Gas, cắt Plasma,cắt lazer, cắt bằng nhiệt Al Trên cơ sở những phơng pháp đóngời ta đã tạo ra các loại hình máy cắt khác nhau để cắt các loại biên dạng chi tiết tấmnh:

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Đồ án Tốt Nghiệp Nghành Tự Động Hoá

Để khắc phục những nhợc điểm trên ngời ta đã chế tạo ra các loại máy cắt bằngnhiệt kiểu: con rùa

2 Máy cắt kiểu Con rùa Đây là loại máy rất phổ biến hiện nay Nó rất đơn giản,

dễ sử dụng Thờng đợc trang bị 2 mỏ cắt gas, giá thành thấp

Nhợc điểm: chỉ cắt đợc đờng thẳng, thích hợp trong sản xuất nhỏ

3 Máy cắt chép hình cơ khí; Máy có cấu tạo phức tạp do có cơ cấu đồng dạng,

ngoài ra cần có mẫu cắt nên không linh hoạt, thích hợp sản xuất nhỏ Rất ít sử dụng

5 Máy cắt dạng NC ( Numeric control)

Với sự phát triển của kỹ thuật số vào những năm 60 ngời ta đã chế tạo ra máy cắt

điều khiển số NC (Numeric control): Các biên dạng mẫu đợc lu giữ trong bộ nhớ chophép cắt đợc biên dạng chi tiết một cách dễ dàng

Độ chính xác yêu cầu cao;

Chất lợng vết cắt tốt;

Nhợc điểm: Bộ nhớ nhỏ, Khó thay đổi đợc biên dạng mẫu

Để có đợc năng suất và chất lợng vết cắt tốt, các kiểu máy kể trên đều đòi hỏi độingũ thợ kỹ thuật có kinh nghiệm và tay nghề cao

6 Máy cắt dạng CNC(Computer Numeric Control)

Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ tin học đã tạo tiền đề cho sự pháttriển của hàng loạt các ngành kỹ thuật khác nhau.Trong chế tạo máy ,nhờ ứng dụng kỹthuật CNC ngành chế tạo máy công cụ CNC đã xuất hiện và phát triển nh vũ bão, và nhucầu ứng dụng nó vào trong sản xuất ngày càng tăng

Trớc tình hình đó ,máy cắt kim loại tấm, có sự tích hợp của các công nghệCAD/CAM/CNC đã nổi lên nh một cuộc cách mạng trong công nghiệp đóng tàu vàonhững năm 80 của thế kỷ 20,với sự tham gia của các nhà sản xuất máy công cụ hàng đầutrên thế giới, nh hãng AMADA(Nhật bản); hãng KOIKE (Nhật bản); SHARP (Pháp);FARLAY(Mỹ) V.V và những nhà sản xuất bộ điều kiển hàng đầu nh:HEIDENHAIN(Đức); ANILAM (Mỹ); FANUC (Nhật bản); FAGO(Tây ban nha) v.v

Hình 1.2: Máy chép hình dạng conxon

7

Ưu điểm của thế hệ máy này là: biên dạng chi tiết cắt đợc lập trình mềm nên rấtlinh hoạt trong sản xuất Nó phù hợp với mọi loại hình sản xuất, từ sản xuất đơn chiếc,sản xuất loạt nhỏ, đến sản xuất loạt lớn

Độ chính xác theo yêu cầu cao ;

Thay đổi biên dạng chi tiết cắt linh hoạt,dễ dàng;

Dễ dàng tạo ra đợc ngân hàng dữ liệu các chi tiết cắt;

Dễ dàng xắp xếp hình tối u, tiết kiệm đợc vật liệu;

Dễ cơ khí hoá, tự động hoá

Chất lợng vết cắt và năng suất cao, không phụ thuộc tay nghề

Nhợc điểm:Đòi hỏi có đội ngũ cán bộ kỹ thuật cao,cập nhật thờng xuyên vớinhững thay đổi của công nghệ tin hoc

Giá thành cao; Khó áp dụng cho quy mô sản xuất nhỏ

1.3 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kết Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cấu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cơ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khí Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kim Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tấm

1.3.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Lựa Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:chọn Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kết Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cấu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cho Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kim Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tấm

1.3.1.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Phân Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:theo Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kết Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cấu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kim Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tấm

a Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:có Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kết Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cấu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dạng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:conxon

Thờng là máy kiểu chép hình cơ hay quang, có bề rộng cắt nhỏ hơn 1,5 m đầu cắt đ ợc bốtrí trên phần con xon của xà nên bị rung động trong quá trình cắt

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Đồ án Tốt Nghiệp Nghành Tự Động Hoá

b Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:có Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kết Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cấu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dạng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khung Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:xà

Máy có kết cấu dạng khung kín hình chữ u ngợc nên có độ cứng vững cao.đợc sử dụng

đối với các loại máy có bề rộng cắt lớn hơn 2000mm

1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:3.1.2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Phân Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:theo Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dạng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:truyền Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:.

a Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:có Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:truyền Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thanh Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:răng, Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bánh Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:răng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bên, Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dẫn Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hớng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bi Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:2đầu.

Thờng là máy cỡ nhỏ có bề rộng cắt nhỏ hơn 2000 mm

Truyền động thanh răng bánh răng một bên

Dẫn hớng bi hai đầu

b.Máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:có Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:truyền Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thanh Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:răng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:,bánh Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:răng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bên Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:, Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:1trục Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:truyền Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:.

Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cỡ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trung Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bình Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:có Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bề Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:rộng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:đến Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:4000 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:mm

Truyền động thanh răng bánh răng hai bên

Dẫn hớng bi hai đầu

Hình 1.3: Máy cắt CNC có kết cấu dạng khung xà

Hình 1.4: Máy cắt CNC có bề rộng cắt <2000 mm

Trục truyền đồng bộ

Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:c Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:có Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:truyền Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thanh Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:răng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bánh Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:răng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bên, Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trục Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:truyền Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:đồng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bộ.

Máy cắt cỡ lớn có bề rộng cắt <7500 mm

truyền động thanh răng bánh răng hai bên

Hộp số giữa máy 2 trục truyền đồng bộ

d Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cỡ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:siêu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:lớn Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:có Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bề Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:rộng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:>7500 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:mm

hình 1.6 máy cắt cỡ siêu lớn có bề rộng cắt >7500 mm

Phơng án 1: nh mục c;

Phơng án 2: không có trục truyền;

Có Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:gắn Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hai Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bên Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:là Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hai Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cơ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:đồng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tốc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dạng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:chủ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:- Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bị Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:đông Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:(master Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:-Slaver)

1.3.2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Lựa Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:chọn Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kết Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cấu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cơ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khí Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cho Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CP66150 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CNC

Đặc điểm cơ bản của máy cắt CP66150 CNC là:

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Hình 1.5: Máy cắt CNC có bề rộng cắt 4000

mm

Đồ án Tốt Nghiệp Nghành Tự Động HoáChiều rộng cắt lớn nhất 6000 mm

Chiều dài cắt lớn nhất 15000 mm

Khoảng cách tâm đờng ray 6000 mm

Trên cơ sở những phân tích đã nêu ở trên đề ra kết cấu cụ thể cho máy cắt loại CP

66150 nh sau:

Máy đợc cấu tạo dạng khung kín đảm bảo chuyển động chắc chắn theo phơng án

2, là phơng án không có trục truyền có gắn 2 bên là hai động cơ đồng tốc, dạng chủ động

và bị động (Master – Slaver) Có 4 đầu cắt, trong đó 3 đầu cắt gas và một đầu plasma,

đầu cắt có thể lên xuống đợc bằng tay vặn hoặc bằng động cơ lên xuống trục Z Khungmáy có dạng hình chữ nhật tiết diện 300x800 đợc hàn bằng thép chữ U đảm bảo chốnguốn và xoắn tốt giảm tối đa sự rung trong khi cắt

Các bi lăn trên đờng ray là loại bi đỡ lòng cầu 2 dây đảm bảo sự tiếp xúc tốt giữavòng lăn của con lăn và bề mặt ray tạo nên quá trình lăn êm, nhẹ và chính xác Máy có cabin điều khiển thuận lợi cho ngời sử dụng, khi cắt bằng gas sử dụng hệ thống điều khiểnchiều cao tự động điều chỉnh khoảng cách mỏ cắt đến phôi không thay đổi một cách tơng

đối và khi cắt plasma đảm bảo chiều dài tia lửa hồ quang luôn không đổi trong quá trìnhcắt chuyển động êm ái đồng nhất

1.4 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Quá Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trình Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:phát Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:triển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CNC Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:viện Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:IMI

Xuất phát từ nhu cầu thực tế trong nớc đối với ngành công nghiệp khác nhau nh:

Đóng mới và sửa chữa các con tàu cỡ lớn trong các nhà máy đóng tàu; Sản xuất cáckhung nhà kết cấu thép; kết cấu dầm cầu; chế tạo toa xe,nồi hơi,v.v Viện máy và Dụng cụCông Nghiệp đã tập trung vào nghiên cứu và triển khai chế tạo những mẫu máy cắt CNCvới tính năng tự động cao, với giá thành rẻ, vào khoảng 30% so với giá thành của các máynhập ngoại Tiết kiệm đợc cho nhà nớc một khoản ngoại tệ đáng kể Hiện nay, sản phẩmchiếm gần 90% thị trờng trong nớc Qua ba năm nghiên cứu và triển khai trong sản xuấtviện IMI đã liên tục đa ra các mẫu máy thế hệ mới có tính năng ngày càng hoàn thiện đápứng đợc các nhu cầu trong nớc và ngoài nớc Dới đây là một vài mẫu máy tiêu biểu đợc

sử dụng trên thị trờng:

• Model Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CP2080-CNC Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:sử Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dụng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bộ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:SIEMEN Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:802S Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:(CHLB- Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Đức)

hệ thống mỏ cắt cồng kềnh; không ổn định, dễ gây ra rung động khi cắt

- Model CP2580 sử dụng bộ điều khiển ANILAM 3300 MK (USA)

Hình 1 8: Sản phẩm đợc sử dụng tại Nhà máy Đóng tàu Sông Cấm- Hải Phòng 1.Chiều rộng cắt lớn nhất:2500mm

2.Chiều dài cắt lớn nhất:8000mm

3.Bộ điều khiển CNC: Anilam 3300MK (USA)

Ưu điểm: Cắt đợc các biên dạng bất kỳ trong mặt phẳng (x,y);

Hệ thống điều khiển khoảng cách khe hở cắt bằng động cơ điện và cơ khí, Mồi lửa tự động;

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Hình 1.7: Sản phẩm đợc sử dụng tại Nhà máy

Kết cấu thép Đông Anh-Hà Nội

Đồ án Tốt Nghiệp Nghành Tự Động Hoá

• Model CP31120 sử dụng bộ điều khiển ANILAM 3300 MK (USA)

Hình1 9: Máy CP 31120 CNC đợc sử dụng tại Nhà máy Đóng tàu Sông Cấm- Hải Phòng

Các Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thông Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:số Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kỹ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thuật

• Model CP66150 – CNC sử dụng bộ điều khiển ANILAM 3300MK (USA)

 Chiều rộng cắt hữu ích : 3100 mm

 Chiều dài cắt hữu ích : 12000 mm

 Chiều dày cắt max : 150 mm

 Độ chính xác định vị :  0.5 mm

 Độ chính xác lặp lại :  0.2 mm

 Số đầu mang mỏ cắt gas : 02(tùy chọn)

 Mỏ cắt Plasma : Tùy chọn

 Truyền dẫn DC SERVO MOTOR

 Hệ điều khiển CNC : USA

 Khối lợng toàn bộ máy : 3500 Kg

 Khối lợng phần chuyển động: 850 Kg

Hình 1.10 Máy cắt CP66150 CNC sử dụng bộ điêu khiển ANILAM3300MK

9.Tự điều khiển chiều cao

10.Lập trình trực tiếp trên máy hoặc phần mềm CAD/CAM

• Model CP90200 – CNC sử dụng bộ điều khiển ANILAM 3300MK (USA)

Thông Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:số Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kỹ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thuật Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CP90200-CNC

1.Chiều rộng cắt lớn nhất, (phơng X) : 9000mm;

2.Chiều dài cắt lớn nhất, (phơng Y) : 20000mm;

3.Chiều dày cắt lớn nhất, (phơng Z) :

Nguồn cắt plasma Hypertherm (USA)

6.Tự động định vị khoảng cách công nghệ bằng cơ khí khi cắt gas;

7.Tự động định vị khoảng cách công nghệ bằng điện tử khi cắt plasma ;

8.Hành trình trục Z:

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Đồ án Tốt Nghiệp Nghành Tự Động Hoá

- Khi lên xuống nhờ động cơ điện : 200mm

- Khi lên xuống bằng tay : 200mm

- Khi lên xuống nhờ định vị khoảng cách công nghệ : 80mm

12.Độ chính xác vị trí : 0.5mm/10m;

CHơng IITổng quan về hệ điều khiển CNC cho máy cắt

 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:2.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Giới Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thiệu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:chơng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trình Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:số

2.1.1 Khái Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:niệm

ở các máy vạn năng, máy chuyên dùng, việc gia công chi tiết mang tính chất đơnchiếc hoặc sản xuất nhỏ Thời gian phụ trong quá trình gia công chiếm 60  80% thời gianlàm việc của máy ở các máy tự động, nhờ các công tắc hành trình, cam định hình mà cácchuyển động của dao, chi tiết hoặc các bớc chuyển đổi đợc thực hiện tự động nên thờigian phụ đợc rút ngắn khá nhiều ở các máy chép hình, việc gia công đợc tự động hoá nhờvật mẫu Tuy nhiên, tính linh hoạt ở các máy này rất kém Muốn thay đổi loại chi tiết giacông, phải thay đổi hình thù, kích thớc, vị trí, số lợng và quy luật chuyển động của các bộphận cam mẫu, vị trí công tắc hành trình Nh vậy việc chỉnh máy phức tạp, chế tạo vậtmẫu mất nhiều thời gian

Các máy điều khiển chơng trình số (máy ĐKCTS) đợc dùng trong sản xuất hàngloạt, thời gian phụ giảm khá nhiều, năng suất cao hơn và độ chính xác cao hơn máy vạnnăng

Máy điều khiển chơng trình (ĐKCT) về bản chất là các máy tự động, trong máy đã

có các chơng trình chuyển động của các bộ phận máy Ví dụ : Máy tiện tự động chéphình

12

Vào

16

1314

11

10

1110

Hình 2.1: Sơ đồ khối quá trình sản xuất trên máy ĐKCTS

Đặc điểm cơ bản của máy ĐKCTS là các thông tin về các luật chuyển động của máy :chuyển động của trục chính, chuyển động ăn dao, các chuyển động phụ đảm bảo quátrình gia công trên máy đợc biểu diễn dới dạng các con số, chữ cái và các ký hiệu khác đ-

ợc mã hoá trong bộ nhớ chơng trình (băng từ, bìa đục lỗ, ổ cứng, Ram ) Bộ nhớ chơngtrình với các thông tin chứa trong đó gọi là chơng trình điều khiển (hoặc chơng trình giacông)

Hình 2.1 là sơ đồ mô tả quá trình gia công phôi trên máy ĐKCTS, trong đó gồmcác khâu nh sau :

 1 : Tham số hình học của chi tiết và phôi

 9 : Thiết bị kiểm tra (dụng cụ tự ghi, màn hình)

 10 : Thiết bị điều khiển chơng trình

 11 : Máy

 12 : Phôi

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

thiết bị chấp hành thiết bị đkcts

ch ơng trình

Khối lôgic công nghệ

Khối tốc độ

Thiết bị vào

thông tin Khối nội suy

Tự động hoá chu kỳ máy

Đa trích phản hồi mômen

Đa trích phản hồi

Khối phối hợp Khối nguồn

Khối chu kỳ chuẩn

Truyền động

ăn dao

Khối điều khiển tự

động ăn dao

Hình 2.2 : Sơ đồ chức năng của máy ĐKCTS

 13 : Thiết bị vận chuyển và đảo phôi

 14 : Thiết bị gá dao (ngăn hàng dao)

 15 : Chi tiết đợc gia công

 16 : Máy đo phôi

 17 : Máy đo chi tiết

Tùy thuộc vào luật điều khiển truyền động ăn dao, ngời ta phân hệ thống ĐKCTSthành 2 dạng : điều khiển theo vị trí và đờng vòng Hệ thống ĐKCTS điều khiển vị trí vàthực hiện thực hiện di chuyển cơ cấu làm việc theo các toạ độ đợc đặt bởi chơng trình.Máy không gia công khi dao di chuyển Đặc điểm của hệ thống điều khiển vị trí là đảmbảo dừng chính xác cơ cấu ụ dao ở các tọa độ xác định, không cần xác định dạng quỹ đạochuyển động từ tọa độ này đến tọa độ khác, nhng thời gian di chuyển phải ngắn nhất Hệthống điều khiển vị trí thờng đợc sử dụng trong các máy khoan - doa ĐKCTS

Hệ thống điều khiển đờng vòng đảm bảo di chuyển ụ dao theo quỹ đạo đặt trớc,tổng quát là một đờng cong Quá trình gia công đợc thực hiện do kết hợp chuyển độngtheo một vài tọa độ và để bám sát theo quỹ đạo đặt trớc thì tỉ lệ tức thời giữa các tốc độ ăndao theo các toạ độ đó sẽ tơng ứng theo thời gian Quỹ đạo chuyển động của ụ dao theocác tọa độ khi gia công đờng vòng (hai tọa độ) và khối (ba tọa độ) đợc xác định từ dạngchi tiết gia công Tốc độ tổng đợc xác định theo chế độ cắt

2.1.2 Sơ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:đồ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:chức Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:năng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hệ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thống Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:chơng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trình Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:số

Hình 2.2 là sơ đồ chức năng của một máy điều khiển chơng trình số, gồm có các khốisau :

 Khối vào thông tin : Khối này có nhiệm vụ đọc các thông tin trên băng, bìa đục lỗlần lợt theo hàng và biến thành tín hiệu điện Các thiết bị đọc thông tin có thể là

csx

Trục chính Trục vít vô tận

ssy baqy

d

d

Hệ truyền động tuỳ động Y

nội suy

khối nhớ t.tin

Vào thông tin

Thiết bị điều khiển ch ơng trình số

thiết bị quang, điện, tiếp xúc điện (ngày nay là các thiết bị ngoại vi nh bàn phím,chuột…).)

 Khối nhớ thông tin : Đảm bảo sử dụng đồng thời thông tin trong giới hạn một tấmcard Ngoài ra nó còn có chức năng kiểm tra, tạo tín hiệu dò tìm sai sót trong băng,bìa đục lỗ (khối nhớ thông tin có thể là Ram, ổ cứng )

 Bàn điều khiển và chỉ thị : Dùng để liên hệ giữa ngời vận hành và máy Nhờ bàn

điều khiển, có thể khởi động và dừng hệ thống, lựa chọn chế độ làm việc, hiệuchỉnh tốc độ ăn dao, kích thớc dao, thay đổi vị trí ban đầu của dao Trên bàn điềukhiển cũng có tín hiệu về các trạng thái làm việc của máy, hành trình làm việc, sựsai sót trong chơng trình, kết thúc chơng trình

 Khối nội suy : Tạo ra quỹ đạo chuyển động giữa hai hay nhiều điểm tựa đợc tạo ratrong chơng trình Trong nhiều trờng hợp sử dụng bộ nội suy có phơng trình đờngthẳng hoặc đờng tròn Ngày nay sử dụng bộ nội suy là các máy tính cho phép tăng

độ vạn năng của thiết bị ĐKCTS nhờ hiệu chỉnh mềm các luật điều khiển

 Khối tốc độ : Đặt tốc độ ăn dao, cũng nh tạo ra quá trình gia tốc, hãm ban đầu vàkết thúc một giai đoạn gia công theo luật đặt trớc

 Khối hiệu chỉnh chơng trình : Cùng với bàn điều khiển, thay đổi các tham số giacông đã đợc lập trong chơng trình nh tốc độ ăn dao, kích thớc dao

 Khối chu kì chuẩn : Để giảm nhẹ và rút ngắn chơng trình khi có những thuật toánlặp lại Khối này chứa các chơng trình con chuẩn

 Khối lôgic công nghệ : Dùng để điều khiển các quá trình tự động có tính chu kìcủa máy nh tìm kiếm và thay thế dao, thay đổi tốc độ trục chính và thực hiện cácyêu cầu công nghệ trên máy

 Khối điều khiển chuyển động ăn dao : Dùng để biến đổi thông tin đầu ra khối nộisuy thành dạng thích hợp để điều khiển chuyển động ăn dao với nguyên tắc : ứngvới một xung thì đối tợng điều khiển sẽ dịch chuyển 1 khoảng thông thờng là (0,01

- 0,001)mm gọi là giá trị xủa xung Tùy thuộc vào dạng truyền động ăn dao là hệkín, hở, pha hoặc biên độ mà khối điều khiển sẽ có cấu trúc khác nhau

 Khối truyền động ăn dao là các hệ truyền động tùy động đảm bảo di chuyển các bộphận của máy (bàn máy, ụ dao) với tốc độ cần thiết và với độ chính xác yêu cầu

Hệ thống truyền động tùy động bao gồm động cơ điện (hoặc thuỷ lực), bộ khuếch

đại công suất cung cấp năng lợng cho động cơ và cho phép điều chỉnh tốc độ độngcơ trong phạm vi rộng, đa trích phản hồi đo vị trí thực của đối tợng điều khiển,thiết bị so sánh sẽ so sánh vị trí thực và tín hiệu đặt Tín hiệu sai lệch đợc đặt tới bộkhuếch đại công suất và kết quả là tốc độ động cơ sẽ tỉ lệ với sai lệch của hệ.Trong quá trình làm việc, hệ thống tùy động sẽ đảm bảo di chuyển đối tơng điềukhiển sao cho sai lệch là nhỏ nhất Nếu sai lệch đó do nguyên nhân nào đó vợt quátrị số cho phép thì hệ thống điều khiển chơng trình số sẽ tự động ngắt nhờ thiết bịbảo vệ

2.1.3 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Nguyên Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:lý Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:làm Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:việc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:một Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:chơng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trình Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:số Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:đơn Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:giản

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Trôc chÝnh Trôc vÝt v« tËn

ssy baqy

d

d

néi suy

khèi nhí t.tin

Vµo th«ng tin

H×nh 2.3: S¬ ®å khèi m¸y ®iÒu khiÓn ch ¬ng tr×nh sè

X0

ThiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ch¬ng tr×nh sè gåm thiÕt bÞ vµo th«ng tin (thiÕt bÞ ®äc quang

-®iÖn) tõ b¨ng tõ cã ch¬ng tr×nh gia c«ng chi tiÕt, khèi nhí th«ng tin vµ khèi néi suy, khèitruyÒn ®éng ¨n dao, bé biÕn ®æi t¬ng tù, cho hai hÖ thèng truyÒn ®éng ¨n dao tuú ®éngtheo 2 to¹ ®é x, y cña m¸ỵ

HÖ thèng truyÒn ®éng tïy ®éng gåm bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt K§CSx, K§CSy,thiÕt bÞ so s¸nh SSx, Ssy, ®a trÝch ®o lµ biÕn ¸p quay BAQx, BAQy liªn hÖ c¬ khÝ víi trôcvÝt v« tËn cña m¸y vµ c¸c ®éng c¬ §x, §y truyÒn ®éng cho c¸c trôc vÝt v« tËn cña m¸y,c¸c trôc vÝt truyÒn ®éng bµn m¸y vµ ô dao phaỵ

* Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña m¸y c¾t kim lo¹i tÊm:Khèi Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña m¸y c¾t kim lo¹i tÊm:néi Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña m¸y c¾t kim lo¹i tÊm:suy

Trong khèi néi suy, th«ng tin ®îc ®a ra ë d¹ng d·y xung víi sè xung theo mçi täa

®é cña m¸y b»ng sè ®a vµo bé néi suy ë d¹ng m· hãa, cßn thêi gian tån t¹i xung lµ thêigian gia c«ng ®é dµi cña chi tiÕt (®o¹n quü ®¹o vßng) gi÷a hai ®iÓm tùạ Mçi xung ®iÒukhiÓn sÏ t¬ng øng víi mét kho¶ng di chuyÓn cña c¬ cÊu chÊp hµnh

Tïy theo ph¬ng ph¸p xÊp xØ ®o¹n quü ®¹o c¬ cÊu m¸y di chuyÓn gi÷a hai ®iÓm tùa

mµ cã bé néi suy tuyÕn tÝnh vµ vßng ViÖc tÝnh to¸n c¸c ph¬ng tr×nh hµm sè m« t¶ ®o¹nquü ®¹o ®ã cã thÓ thùc hiÖn b»ng hai ph¬ng ph¸p : ph¬ng ph¸p ph©n tÝch vi ph©n sè ĐĂDigital Differential Analyse) vµ ph¬ng ph¸p hµm ®¸nh gi¸

ạ Néi suy tuyÕn tÝnh theo ph¬ng ph¸p ĐA

Sinh Viªn Thùc HiÖn: Vò V¨n H¶i Líp T§H1- 46

Y

X R

Y

X



V

Hình 2.5 : Chuyển động có quỹ đạo tròn

Xét trờng hợp di chuyển theo một đoạn thẳng L với tốc độ ăn dao tổng v không đổi trênhình 1.4a Để tính toán cho những điểm trung gian, tìm quan hệ giữa các thông số và thờigian thực dới dạng phơng trình đờng thẳng

{ x=x 0 + ∑ v x Δtt ¿¿¿¿

Trong đó : - vx, vy là tốc độ thành phần theo phơng ngang X và Y

- x0, y0 là giá trị các tọa độ của điểm ban đầu

{ v x = dx

dt ≈

Δtx Δtt ¿¿¿¿

Với x, y là các gia số di chuyển trong mỗi chu kì t

x Giá trị x0 đợc đặt trớc trong bộ ghi

b Nội suy vòng theo phơng pháp DDA

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

(1-1)

(1-2)

(1-3)

(1-4)

(X1, Y1) (X1, Y2) (X1, Y3) (Xk, Yk)

Với đoạn quỹ đạo di chuyển là đờng cong mà trờng hợp đặc biệt là

đờng tròn nh hình 1.5 thì phơng trình đờng tròn dới dạng tham số là :

Từ (1-7) nhận thấy rằng, giống nh bộ nội suy tuyến tính, bộ nội suy vòng trong mặt phẳng

có sơ đồ nh hình 1.6, chỉ khác là các gia số không phải là hằng số mà biến đổi cùng vớicác tọa độ chạy x và y

c Nội suy tuyến tính theo phơng pháp hàm đánh giá

Xét đoạn thẳng di chuyển OA nằm trong mặt phẳng xy Đờng thẳng này chia mặtphẳng thành 2 vùng : vùng F > 0, trong đó giá trị hàm đánh giá có dấu dơng và F < 0(hàm đánh giá có dấu âm) Nằm trên đoạn OA hàm đánh giá có giá trị zero (hình 1.7a).theo phơng pháp hàm đánh giá thì : nếu quỹ đạo nội suy ở một điểm trung gian (x1, y1)

Động cơ servoMáy phát xung

Trục vít me

Vòng phản hồi vị tríPhản hồi vị trí

Bàn máy

Điện áp phần ứng

Vòng tốc độ

Phản hồi tốc độ (Máy phát tốc)

Dây đai Bộ điều khiển

độngcơ

Bộ điều khiểnCNC ANILAM

thuộc vùng F > 0 thì bớc tiếp theo của sự di chuyển sẽ đặt theo trục x Ngợc lại, nếu quỹ

đạo tại điểm trung gian thuộc vùng F < 0 thì sẽ di chuyển theo trục Y Quá trình đó xảy raliên tục với tần số xác định bởi khối đặt tốc độ cho đến khi quỹ đạo nội suy đạt đến điểmkết thúc (xk, yk) Độ lớn và dấu hàm đánh giá đợc tính bằng bộ nội suy Trong trờnghợp chung, độ lớn hàm đánh giá khi di chuyển theo trục x từ điểm có tọa độ (xi, yi) đến

điểm (xi+1, yi) đợc xác định theo biều thức :

F(i+1) j=y i x k−x i+1 y k=y i x k−(x i+1) yk=F ij−y k

Tơng tự nh vậy giá trị hàm đánh giá khi di chuyển theo trục y từ điểm (xi, yi) đến điểm (xi,

yi+1) đợc tính theo biểu thức :

F i( j+1)=y i+1 x k−x i y k=F ij+x k

 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:2.2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cấu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trúc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hệ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CNC Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dùng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:truyền Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Servo.

Máy CNC (Computer numeric control) là máy công cụ “thông minh”, nó hoạt

động dới sự trợ giúp của máy tính và gia công các chi tiết nhờ các chơng trình gia công dongời thiết kế hoặc ngời vận hành lập trình(chơng trình gia công cơ khí) Do các đặc tính uviệt của nó nên các chi tiết đợc gia công với độ chính xác rất cao, đồng thời giải phóngphần lớn sức lao động, có thể sản xuất hàng loạt vì vậy giá thành sản phẩm giảm đi rấtnhiều

Để cho máy hoạt động theo yêu cầu của ngời vận hành, trớc hết phải có một bộ điềukhiển CNC, sau đó phải có một kỹ s tin học hoặc kỹ s tự động hóa lập chơng trình lôgiccho máy (dựa trên các cổng vào ra đã đợc tích hợp trên máy)

2.2.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cấu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trúc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:phần Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cứng

Cấu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trúc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:một Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hệ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CNC Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:có Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:vòng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kín

Hình 2.8 là cấu trúc điển hình của một hệ CNC dùng encoder gồm có:

 Bộ điều khiển CNC (của hãng ANILAM), đây là bộ não của máy

 Bộ truyền dẫn điều khiển động cơ(tùy thuộc vào máy công cụ)

 Các thiết bị: phản hồi tốc độ (tachometer), phản hồi vị trí(encoder)

Xét về mặt điều khiển thì máy CNC (Computer Numrical Control) thực chất là một hệthống vòng kín thực hiện các chức năng nh sau :

a, Nhận thông tin về vị trí từ các thiết vị đo có độ chính xác cao nh thớc điện tử,encoder…)

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Động cơ servoMáy phát xung

Trục vít me

Vòng phản hồi vị tríPhản hồi vị trí

Bàn máy

Điện áp phần ứng

Vòng tốc độ

Phản hồi tốc độ (Máy phát tốc)

Dây đai Bộ điều khiển

độngcơ

Bộ điều khiểnCNC ANILAM

Động cơ servo Dây đai

Vòng tốc độPhản hồi tốc độ

b, So sánh vị trí thực đo đợc từ các thiết bị đo và vị trí cần đạt đến trong chơng trình

c, Dùng sai số từ phép so sánh để điều khiển các trục

Hình 2.8 và 2.9 là cấu trúc điều khiển vòng kín của máy CNC dùng encoder và

th-ớc điện tử Về bản chất thì hai sơ đồ trên không có gì khác biệt, chúng chỉ khác nhau dodùng các thiết bị đo vị trí khác nhau

Hệ thống điều khiển vòng kín gồm có một mạch vòng điều khiển tốc độ động cơ

và một vòng điều khiển vị trí Mạch vòng tốc độ (còn gọi là mạch vòng điều khiển tốc độ

động cơ sẽ giữ cho tốc độ của các động cơ không thay đổi Mạch vòng này gồm có mộttachomet gắn đồng trục với động cơ Nó có chức năng biến đổi tín hiệu tốc độ của độngcơ thành điện áp một chiều và đa về bộ điều khiển động cơ Bộ điều khiển động cơ sẽ sosánh tốc độ thực tế của động cơ và tốc độ đặt sau đó lấy sai số này để điều khiển ngợc lại

động cơ sao cho sai số giữa tốc độ đặt và tốc độ thực tế của động cơ tiến đến zero Ngoàichức năng trên, bộ điều khiển động cơ còn giữ cho mô men của động cơ không thay đổi

và thắng đợc mô men cản của phôi trong quá trình gia công cắt gọt

Vòng điều khiển vị trí sẽ thu nhận thông tin về vị trí thực của máy (các trục, bànmáy…).) thông qua máy phát xung (rotary encoder - hình 2.8) hoặc thớc điện tử (linearencoder - hình 2.9), sau đó so sánh với vị trí đặt trong chơng trình, và lấy tín hiệu sai sốgiữa hai đại lợng này làm đầu vào cho bộ điều khiển động cơ Chừng nào sai số này đạt

đến giá trị zero thì động cơ sẽ dừng lại Vòng điều khiển vị trí sẽ quyết định đến độ chínhxác khi gia công chi tiết

2.2.2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Phần Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:mềm Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:

 Phần mềm CNC: là các thuật toán nội suy, các giao diện đồ họa và làm nền cho các

ch-ơng trình (gia công, PLC) chạy trên đó

 Chơng trình PLC là chơng trình lôgic do ngời kỹ s tin học viết để máy đáp ứng các yêucầu công nghệ nh thay dao động, tới nguội, chuyển tốc độ…) Sinumerik 802C/802S có thểchứa 4000 câu lệnh PLC với tối đa 64 đầu vào và 64 đầu ra

 Chơng trình gia công: Do ngời vận hành viết để máy gia công và cho ra những sản phẩmtheo yêu cầu của khách hàng

 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:2.3 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Lựa Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:chọn Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hệ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cho Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:gọt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kim Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại

2.3.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Những Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:yêu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cầu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:đối Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:với Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hệ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CNC Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cho Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kim Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tấm

a Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Tính Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hiện Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:đại

Có khả năng trao đổi thông tin với bên ngoài thông qua ổ đĩa mềm hoặc cổng nốitiếp RS232C

Có khả năng đọc và chuyển đổi các dạng dữ liệu nh tệp :* DXF; *NC; * HNC ;

*.M

Có khả năng tổ chức các chơng trình con (Sub Program, Macro, );

Có khả năng thực hiện đợc các phép dịch chuyển đổi toạ độ, phép quay, phép lấy

đối xứng, phóng to, thu nhỏ chơng trình

Có khả năng thực hiện các bài toán lập trình tham số khi biên dạng lập trình có quyluật toán học

Sửa chữa chơng trình phải nhanh chóng và thuận tiện

 Khả năg kiểm tra chơng trình:

Phải có khả năng mô tả đồ hoạ đờng chạy dao hình học theo chuẩn:

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Có thể chạy tự động toàn bộ chơng trình (Auto Full Program Run)

Có thể chạy từng câu lệnh riêng rẽ (Single Program Run)

Có thể tìm và chạy từ một câu lệnh bất kỳ trong chơng trình hoặc thoát khỏi chơngtrình ở bất kỳ thời điểm nào

Khả năng chạy ở chế độ tay( Manual) hoặc chạy chơng trình đơn (MDI- ManualData Input)

Di chuyển máy đến một điểm định trớc một cách nhanh chóng và chính xác

Có tính năng cài đặt để khử sai số cơ khí, cài đặt các tỷ số truyền, bớc răng

Có các tính năng cài đặt chuyên dụng khác nh hiệu chỉnh gia tốc hệ thống, thờigian tăng tốc, giảm tốc và một số cài đặt động học khác

b Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Tính Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:năng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:công Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nghiệp

c Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Tính Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:năng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tiện Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dụng:

Có độ tin cậy cao khi sử dụng;

Thời gian đào tạo và chuyển giao công nghệ ngắn Không đòi hỏi trình độ ngời

đ-ợc đào tạo quá cao( chỉ ở mức giáo viên dạy nghề hoặc cao đẳng)

Dịch vụ bảo dỡng, sửa chữa đơn giản kịp thời và nhanh chóng

2.3.2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Phân Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tích, Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:so Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:sánh Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:các Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bộ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển

a Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Bộ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Siemen Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:sinumeric Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:802S

Ưu điểm:

Gọn nhẹ;

Giá thành thấp;

Nhợc điểm:

Màn hình quá nhỏ, không thuận tiện theo dõi, quan sát(kích thớc màn hình 71/2")

Bắt buộc có gốc toạ độ máy(là điểm Reference Machine), việc chuyển điểm chuẩn

là nhờ các lệnh ISO nh G54;G59; nên chơng trình dài dòng, không gọn gàng do phảilàm một số thủ tục khác nh việc khai báo toạ độ phôi

Không có đồ hoạ nên không kiểm tra đợc tính đúng đắn của chơng trình Khôngphát hiện lỗi lập trình nếu lập trình sai

Các lệnh lập trình đơn giản, thiếu nhiều Macro nên kéo dài quá trình lập trình Không có ổ đĩa mềm 1 44MB;

Loại này chỉ thích hợp với máy cắt kim loại nhỏ có chiều rộng cắt không quá 2m

b Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Bộ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:heidenhain Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:TNC-310

Ưu điểm:

Đây là bộ điều khiển có tính năng công nghiệp rất cao dạng INDUSTRIAL- CNC

và đợc dùng rất phổ biến ở Châu Âu

Bộ điều khiển này mang tính chất hệ chuyên gia rất cao, đáp ứng đợc hầu hết cácyêu cầu đối với máy cắt kim loại tấm

ở việt Nam, Viện máy và dụng cụ công nghiệp là một trong những nơi đầu tiênnghiên cứu và ứng dụng bộ điều khiển này trong các máy công cụ nh máy phay CNC,máy tiện CNC, máy cắt kim loại tấm CNC

Ngôn ngữ lập trình đối thoại : TNC (Touch Numeric Control) dạng * H(HEIDENHAIN) cho phép lập trình dễ dàng

Tính năng lập trình hầu nh không bị hạn chế, bao gồm cả lập trình PP (programparameter) và PU (Paramater User) ít có bộ điều khiển nào có đợc tính năng này

Có rất nhiều macro(chơng trình mẫu dạng chu kỳ - Cycle)

Có nhiều giao diện với các mớ lệnh công nghệ

Tính tơng thích rất cao đối với các hệ thống cơ khi, về độ chính xác cơ khí, cơ chế

tự thích ứng động học và động lực học

Có khả năng mô phỏng đồ hoạ tinh vi ngay trong quá trình gia công:

3D View : Xoay, cắt xén

Top View: nhìn tổng thể từ trên đỉnh chi tiết xuống

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Tuy nhiên những nhợc điểm trên hoàn toàn có thể khắc phục đợc nếu đổi từ TNC

310 sang bộ điều khiển TNC 430 hay TNC-426

Giá thành cho bộ điều khiển này khá đắt

c Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Bộ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:ANILAM Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:3300mk(USA)

Ưu điểm:

Đây là bộ điều khiển phát triển theo dạng mở Personal-CNC( P-CNC) nên nó mangnhiều u điểm của máy tính văn phòng nh : Dung lợng bộ nhớ lớn, có thể lu giữ đợc rấtnhiều chơng trình gia công( trong đó TNC-310 chỉ có thể lu giữ đợc tối đa 6000 khốilệnh)

Màn hình rộng (1214") dễ dàng quan sát, thao tác, lập trình trực giác, có đồ hoạdạng 3D View, 2DView Hiển thị đờng lập trình và đờng chạy dụng cụ rất rõ ràng Chế

độ thao tác tay (Manual) hay chạy khối lệnh đơn MDI (Manual Data Input) thuận tiện

Có tay quay điện tử (Hand Wheel); có chế độ chạy bớc nhỏ (Joging)

Tuy nhiên u điểm nổi bật của ANILAM lại là ở chỗ nó có một ổ đĩa mềm 1 44MBcho phép trao đổi dữ liệu giữa phòng thiết kế và máy cắt tại phân xởng trở nên dễ dàng,

Gốc toạ độ phôi không bị giàng buộc bởi gốc máy nên rất tự do khi chọn điểm gốccủa phôi Khi khởi động máy không cần chạy điểm chuẩn (Reference Point)

Giá thành của hệ này không quá đắt

Hiện nay các thế hệ mới của dòng họ ANILAM cũng đã có nhiều cải tiến tích cựctheo hớng đáp ứng ngày càng tốt hơn những yêu cầu nhiều vẻ của thị trờng máy CNC Vì

thế, việc lựa chọn bộ điềukhiển ANILAM cho máy cắt kim loại tấm là một giải pháp cần

đ-ợc tính đến

ở Viện máy IMI, các loại máy CP2580-CNC; CP30120-CNC, CP60120 cũng đã

đ-ợc sử dụng bộ điều khiển này

d Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Bộ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:FANUC

Là bộ điều khiển nổi tiếng của Nhật bản, nó có cấu trúc rất công nghiệp dạng đóngkín (INDUSTRIAL-CNC) nên mang nhiều tính năng giống TNC của HEIDENHAIN

Ngôn ngữ lập trình ISO CODE;

Đồ hoạ không mạnh bằng TNC;

Sử dụng phức tạp hơn TNC hay ANILAM

Giá thành hệ này khá cao

e Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm: Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Bộ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:FAGO(Tây Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:ban Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nha)

Cấu trúc tơng tự ANILAM Kiểu dáng màn hình ,bàn phím đẹp;

Tuy nhiên sử dụng có nhiều nét giống Siemen 802S ,chẳng hạn nh: việc lựa chọn cácmode làm việc tơng đối lòng vòng Hệ toạ độ phôi gắn liền với toạ độ máy nên việc địnhnghĩa điểm gốc phôi phải qua các lệnh chức năng G54;G59 rất dài dòng Kết nối máytính tại chỗ, phù hợp với máy cắt cỡ nhỏ

2.4 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Bộ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CNC Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Anilam Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:3000MK Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dùng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cho Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kim Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:loại Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tấm

2.4.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Đặc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tính Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kỹ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thuật Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bộ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển

Yêu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cầu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:về Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nguồn Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cung Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cấp

Nguồn cung cấp cho bộ điều khiển CNC Anilam gồm có ba loại chính sau:

 Nguồn cung cấp cho máy tính: có công suất 100W, điện áp +5VDC, 12VDC, dòng

điện 6A Nguồn này sẽ cung cấp cho main board của máy tính, ổ đĩa (ổ cứng và ổmềm), và card DSP là card xử lý tín hiệu số, đa ra các tín hiệu điều khiển chuyển độngcủa các trục

 Nguồn cung cấp cho các các thiết bị đo: công suất 25W, điện áp +5VDC, 15VDC,dòng điện 1A Nguồn +5VDC này sẽ cung cấp cho encoder, nguồn 15VDC sẽ cungcấp cho card DSP

 Nguồn cung cấp cho các đầu I/O (vào/ra) của bộ PLC (Programable logic control) tíchhợp trên bộ điều khiển CNC Nguồn này có điện áp 24VDC, dòng điện 2A Khi yêucác thiết bị đầu ra của PLC cần dòng điện lớn hơn 2A thì phải dùng nguồn ngoài(external) để cấp cho chúng

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

2Hình 2.10: Màn hình và Panel điều khiển

Màn hìnhCác phím chức năng

Phím mềm

Phím lập trình

Ngoài ba nguồn chính trên còn có nguồn cung cấp cho màn hình, động cơ điện…)

Hệ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thống Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Servo

Hệ thống điều khiển Servo thực chất là một hệ điều khiển kín gồm có hai vòng

điều khiển (trình bày trên hình 2.8, 2.9) là vòng điều khiển tốc độ và vòng điều khiển vịtrí Hệ này khác với các hệ điều khiển thông thờng chính là hai vòng điều khiển kín, vòngtốc độ và vòng vị trí Mục đích của hai vòng điều khiển này là nâng cao độ chính xác vềtốc độ và vị trí của các máy công cụ, đồng thời đây cũng là yêu cầu kỹ thuật của mọi máycông cụ Với các hệ điều khiển thông thờng (hệ điều khiển vòng hở) ngời ta chỉ quan tâm

đến việc ra lệnh cho thiết bị chấp hành chứ không thể kiểm soát đợc hệ chấp hành có thựchiện đúng mệnh lệnh hay không

Tất cả các bộ CNC Anilam đều yêu cầu vòng điều khiển tốc độ với thiết bị phảnhồi tốc độ là tachometer (máy phát tốc) gắn đồng trục với động cơ Thực chất củatachometer là một máy phát điện một chiều, nó sẽ biến tốc độ quay của động cơ thành

điện áp một chiều và đa về bộ điều khiển động cơ, tốc độ của động cơ sẽ tuyến tính với

điện áp phát ra của tachometer

Yêu cầu về vòng điều khiển thứ hai là vòng vị trí, bộ điều khiển CNC Anilam hỗtrợ hai loại thiết bị phản hồi vị trí là encoder và thớc điện tử Thớc điện tử là thiết bị đo vịtrí trực tiếp của hành trình bàn máy, còn encoder là thiết bị đo vị trí gián tiếp Encoderthực chất là một máy phát xung vuông gắn đồng trục với động cơ và tachometer Căn cứvào số xung đa về bộ điều khiển CNC là bao nhiêu, card DSP sẽ nội suy để biết đợc quãng

đờng mà bàn máy đã dịch chuyển Chính vì lý do này mà vòng điều khiển vị trí dùngencoder sẽ không chính xác bằng dùng thớc điện tử

2.4.2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cấu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trúc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:phần Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cứng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bộ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CNC Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Anilam

Bộ điều khiển CNC Anilam 3000M hỗ trợ hai loại màn hình là màn TFT (tinh thểlỏng) và màn hình CRT Trên hình 2.4a trình bày giao diện của bộ điều khiển CNCAnilam 3000M (gồm có màn hình, panel điều khiển và các phím chức năng)

Giao diện của nó bao gồm một màn hình VGA 14” và hai loại bàn phím, một bànphím ở bên phải màn hình dùng cho ngời vận hành thao tác lập trình trên máy,và một bànphím ở phía dới màn hình dùng để truy nhập vào các chỉ mục trong phần mềm CNC

Màn Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hình Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:và Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:panel Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển

Bàn phím nhỏ bên phải màn hình có bốn loại phím:

- Các phím chức năng lập trình

- Các phím hiệu chỉnh chơng trình

- Các phím điều khiển bằng tay

- Các phím điều khiển hoạt động

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Chú ý: Di chuyển trục Z điều khiển bằng tay

ABS/INC Chuyển đổi hệ tọa độ tơng đối, tuyệt đối

0 Giá trị 0/ Đánh dấu dòng chú giải (*) trong chơngtrình và tọa độ khoảng cách (thực hiện đợc trong chế

độ Edit) Chuyển đổi hiển thị điểm đến hoặc khoảngcách còn lại

1/RAPID Giá trị một/ Lệnh chạy nhanh chơng trình

2/LINE Giá trị hai/ Lệnh nội suy đờng thẳng

3/ARC Giá trị ba/ Lệnh nội suy chơng trình theo dạng cung

tròn4/FEED Giá trị bốn/ Lệnh đặt bớc tiến (mm/phút)

6/MCODE Giá trị sáu/ Lệnh gọi các chức năng điều khiển M

( Mã)7/UNIT Giá trị bẩy/ Chuyển đổi đơn vị Inches (INCH) và

millimeters (mm)8/DWELL Giá trị tám/ Lệnh dừng chơng trình (s)

Bảng 2-2, Các phím hiệu chỉnh

Nhãn hoặc tên Phím ấn Chức năng

CLEAR Xoá đoạn cần chọn, giá trị, lệnh và khối chơng trình

màn hìnhENTER Soạn thảo câu lệnh, chọn menu đang kích hoạt,

nhập giá trị, đặt trớc vị trí XYZBảng 2-3, Các phím điều khiển tay

Nhãn hoặc tên Phím ấn Chức năng

JOG Chế độ Jog, đợc chọn theo một chu kỳ (JOG:

RAPIC, JOG: FEED, JOG:100, JOG: !)< JOG:1)

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

ổ mềmMàn hình tinh

thể Lỏng hoặc CRT

Bàn phím

E_STOP

+5±15VDC

Card điều

CAN 1

Nguồn +5,+/-12VDC

Đầu vào

Đầu ra

SPINDLE

FORWARD Trục chính quay thuận theo chiều kim đồng hồ(Hiển thị trên đỉnh của thân máy) Lựa chọnSPINDLE

REVERSE Trục chính quay nghịch theo ngợc chiều kim đồnghồ (Hiển thị trên đỉnh của thân máy) Lựa chọn

Bảng 2-4, Điều khiển hoạt động

chuyển con trỏ chơng trình (ấn nút START tiếp tụcchơng trình)

H×nh 2.12 Bé ®iÒu khiÓn Anilam 3300MK

æ cøng

Sinh Viªn Thùc HiÖn: Vò V¨n H¶i Líp T§H1- 46

Đồ án Tốt Nghiệp Nghành Tự Động Hoá

CPU

CPU là phần quan trọng nhất của bộ điều khiển CNC Hãng Anilam xây dựng bộ

điều khiển CNC dựa trên nền máy tính cá nhân (P-CNC) nên CPU của nó có cấu trúc cơbản gần giống với một máy tính cá nhân, tuy nhiên vì nó đợc sử dụng trong môi trờngcông nghiệp nên đợc cải tiến cho phù hợp

Các thành phần chính của bộ điều khiển CNC gồm có:

 Main board: trên đó có chứa bộ xử lý trung tâm

 ổ cứng: chứa phần mềm điều khiển CNC, chơng trình gia công, chơng trình điềukhiển logic

 ổ mềm (Floppy): Để ngời vận hành nạp chơng trình vào hoặc lấy dữ liệu ra (có thểdùng cổng truyền RS232)

 Card DSP: là card xử lý tín hiệu số, nó sẽ thực hiện các phép nội suy để đa ra tínhiệu điều khiển cơ cấu chấp hành (ở máy tính PC không có card này)

 CAN I/O: card vào/ra lôgic

 Nguồn nuôi +5VDC, 12VDC, 15VDC

a, Card máy tính

Đây là bộ não của máy(ký hiệu IHV-745E), nó có cấu trúc giống nh main của máytính PC Trên card này gồm chip Vi Xử Lý Pentium 166MHz MMX và chip set ALI.DRAM của IHV-745E là 8MB

b, ổ cứng

ổ cứng của bộ điều khiển dùng để lu trữ các chơng trình CNC, chơng trình PLC vàchơng trình gia công của máy Dung lợng tối thiểu của bộ điều khiển 3000M là 2,1G.Trớc hết máy phải đợc cài đặt chơng trình CNC (CNC sofware) vào ổ cứng, sau đó nạpchơng trình PLC, đồng thời các thông số nh tỉ số truyền cơ khí của các trục đợc nhập vào.Sau khi hiệu chỉnh máy thì ngời vận hành mới nạp chơng trình gia công vào máy để làmviệc

c, Card DSP

Card DSP là thành phần rất quan trọng và không thể thiếu đợc của các bộ điềukhiển ANILAM Đây cũng là bộ phận để phân biệt các bộ điều khiển dùng cho các máychuyên dụng khác nhau

Chức năng chính của card DSP là thu nhận các tín hiệu phản hồi vị trí của các trụcthông qua encoder (hoặc thớc thẳng) Sau đó nó sẽ kết hợp với card máy tính và các thuậttoán nội suy của nhà sản xuất Và cũng chính nó đa ra các tín hiệu để điều khiển các trụcsao cho máy vận hành đúng công nghệ

Có thể lấy một ví dụ nh sau: Giả sử ngời công nhân cần phay một hình tròn vớimột bán kính nào đó, ngời đó chỉ cần đa một câu lệnh vào chơng trình Khi đó card DSP

sẽ kết hợp với card máy tính vi phân đờng tròn cần gia công thành nhiều cung tròn rất nhỏ(thực chất là các đoạn thẳng vô cùng bé) Sau đó card DSP sẽ xuất tín hiệu để điều khiểncác động cơ tiến bàn của các trục X, Y (hoặc Z) chuyển động đồng thời theo các đoạnthẳng đó Đồng thời tín hiệu phản hồi vị trí(đa từ encoder về gắn ở động cơ) đợc đa vềcard DSP Card DSP lại tiếp tục nội suy để đa ra tín hiệu điều khiển động cơ Quá trình cứtiếp diễn nh vậy cho đến khi gia công xong chi tiết Nhờ vòng phản hồi vị trí mà sai sốtrong quá trình gia công không đáng kể(cỡ m) Trong quá trình chuyển động của cáctrục thì tốc độ của chúng đợc đặt bởi ngời vận hành và card DSP cũng phải đảm bảo tốc

độ đó đúng với yêu cầu công nghệ

Nhìn chung một máy CNC xây dựng trên nền máy tính PC thì card DSP là mộttrong số các thiết bị phần cứng để phân biệt chúng với nhau

d, CAN I/O

CAN I/O là cổng vào ra logic(input, ouput) CAN I/O giúp cho kỹ s lập trình PLC

có thể điều khiển các phần điện công nghệ nh tới nguội, thay dao, bôi trơn một cách tự

động

Mỗi CAN I/O có 10 đầu vào, 6 đầu ra số(Digital) và 1 đầu vào tơng tự(ADC) Bộ

điều khiển ANILAM có 2 CAN I/O, nhng có thể mở rộng tối đa 4 CAN I/O nữa khi cầnthiết

Động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cơ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:và Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:truyền Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dẫn

Động cơ và truyền dẫn là cơ cấu chấp hành của máy CNC

Truyền dẫn là bộ điều khiển động cơ Nó sẽ nhận tín hiệu điều khiển từ card DSP, sau đótín hiệu này sẽ đợc so sánh với tín hiệu phản hồi tốc độ và điều khiển động cơ chạy theomột tốc độ tuỳ ý ngời vận hành

Động cơ đợc dùng trong máy CNC là động cơ servo, tức là nó có gắn encoder đểphản hồi vị và tachomet để phản hồi tốc độ Tín hiệu phản hồi vị trí đợc đa về card DSP

để nội suy Còn tín hiệu phản hồi tốc độ đợc đa về truyền dẫn Bản thân động cơ sẽ dịchchuyển các trục tiến bàn theo đúng chơng trình gia công

Phần mềm và chơng trình trên máy CNC Anilam

Phần mềm CNC gồm các thuật toán nội suy, các chơng trình tạo nên giao diện giữangời vận hành và máy Đồng thời với các chi tiết không quá phức tạp ngời vận hành cóthể lập trình gia công ngay trên máy Phần mềm này đợc cài đặt trực tiếp trên máy CNC

Để máy hoạt động đợc thì không thể thiếu đợc phần mềm CNC

Tất cả các chơng trình gia công, chơng trình PLC đều chạy trên nền của phần mềmCNC

Phần Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:mềm Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CNC

Phần mềm CNC gồm các thuật toán nội suy, các chơng trình tạo nên giao diện giữangời vận hành và máy Đồng thời với các chi tiết không quá phức tạp ngời vận hành cóthể lập trình gia công ngay trên máy Phần mềm này đợc cài đặt trực tiếp trên máy CNC

Để máy hoạt động đợc thì không thể thiếu đợc phần mềm CNC

Tất cả các chơng trình gia công, chơng trình PLC đều chạy trên nền của phần mềmCNC

Phần Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:mềm Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:offline

Đây là phần mềm cung cấp cho ngời thiết kế hoặc những ngời lập chơng trình giacông Ngời thiết kế sau khi thiết kế ra bản vẽ có thể dùng phần mềm này để chuyển bản

vẽ sang chơng trình gia công, chạy mô phỏng hoặc lập trình gia công nếu chi tiết cầngia công đơn giản Phần mềm này đợc cài trên máy tính PC

Chơng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trình Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:gia Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:công

Chơng trình gia công là tập hợp các câu lệnh hoặc khối lệnh do ngời thiết kế hoặcngời vận hành lập để tạo ra một chi tiết cụ thể Với một chơng trình gia công có thể thựchiện nhiều nguyên công khác nhau Chơng trình gia công có đặc điểm là dễ viết, dễ sửachữa và dễ hiểu

Chơng trình gia công có thể đợc lập trên máy tính PC thông qua phần mềm offline,hoặc chuyển từ bản vẽ CAD nhờ phần mềm CAD/CAM, hoặc viết ngay trên máy công cụthông qua giao diện màn hình và bàn phím (giao diện máy)

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Đồ án Tốt Nghiệp Nghành Tự Động Hoá

Chơng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trình Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:lôgic Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:(PLC)

Chơng trình điều khiển logic hay còn gọi là chơng trình PLC (Programable logiccontrol) là chơng trình do ngời lắp ráp máy CNC viết Chơng trình này cùng với chơngtrình CNC làm cho máy công cụ trở nên hoàn thiện hơn, mức độ tự động hóa cao Ch ơngtrình PLC sẽ điều khiển các công nghệ phụ trợ cho máy, nhng nếu thiếu nó máy sẽ hoạt

động kém hiệu quả, không linh hoạt và không kinh tế

Chơng IIIMáy cắt kim loại tấm CP66150 CNC

 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:3.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Các Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thông Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:số Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:kỹ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thuật Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:và Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:công Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nghệ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy

3.1.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:đặc Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điểm Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cấu Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:tạo Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:và Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:các Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:thông Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:số Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:chính Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy:

Tự điều khiển chiều cao

Lập trình trực tiếp trên máy hoặc phần mềm CAD/CAM

Máy cắt gồm những thành phần chính sau:

Khung máy là một cơ cấu thép với trụ thép nằm ngang trên đó chứa 4 đầu cắt, 3

đầu cắt Gas và 1 đầu cắt Plasma trên hai hệ thống trụ hình thang chuyển động trên đờngray (gần giống đờng ray tầu hoả) Hai hệ thống đó chứa hai động cơ hai bên hoạt độngtheo nguyên tắc Master-Slave để di chuyển toàn bộ khung máy dọc theo hai ray theo cơcấu bánh răng thanh răng ăn khớp (thanh răng gắn cố định vào đờng ray), truyền động từ

3.1.2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Công Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nghệ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Gas Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:và Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Plasma Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy:

a Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Gas:

Dựa vào nhiệt năng toả ra khi một loại khí cháy (axêtylen, khí hoá lỏng, propan,metal ) phản ứng với ôxy dùng để nung nóng kim loại đến nhiệt độ cháy của chúngtrong ôxy Quá trình cắt đợc thực hiện do phản ứng cháy giữa kim loại với ôxy và lực thổicủa luồng ôxy cắt thổi xỉ cắt ra khỏi mồi cắt Phơng pháp này chỉ ứng dụng cho các kimloại có nhiệt cháy trong ôxy nhỏ hơn nhiệt độ chảy, vì vậy chỉ để cắt sắt và thép các bon,thép hợp kim thấp

b Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Plasma:

Bản chất của Plasma là 1 loại khí đợc ion hoá nên nó trở nên dẫn điện

Phơng pháp phổ biến hay đợc sử dụng trong công nghệ cắt kim loại tấm bằng Plasma là:

Khí nén(không khí; oxy) đợc dẫn qua 1 bình gọi là "bình ion hoá" và tại đây có 1dòng điện với tần số cao (cỡ 2 MHZ) đợc phóng ra, kết quả là khí sẽ bị ion hoá và trở nêndẫn điện

Hệ thống cắt Plasma bao gồm 1 nguồn cấp điện (Max200), một mạch khởi động và

1 đầu phun Torch Nguồn cấp điện là 1 nguồn điện 1 chiều không đổi Hiệu điện thếmạch hở nằm trong khoảng từ 240 400VDC và cờng độ dòng điện của nguồn cắt sẽquyết định tốc độ cắt và độ dày của phôi cắt Chức năng chính của nguồn cấp là ổn địnhnăng lợng để duy trì tia Plasma sau quá trình ion hoá

Mạch khởi động tia Plasma là mạch phát ra dòng điện 3 pha với tần số cao(2MHZ) hiệu điện thế khoảng 500010000V Hiệu điện thế này đợc dùng để tạo ra tiacắt Plasma.Đầu phun gồm có điện cực và bộ phận làm mát (có thể bằng khí hoặc nớc).Quá trình tạo ra dòng điện lớn khi cắt sẽ sinh ra 1 nhiệt lợng lớn trong lòng vòi phun vàvì vậy nớc làm mát phải đảm bảo trên tiêu chuẩn với thành phần của nớc: 35% Hydro65%

c Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:So Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:sánh Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:giữa Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:oxi Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:và Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cắt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:bằng Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Plasma:

* Cắt bằng khí Oxi-Gas:

Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

ALILAM DRIVER SERVO

Mạch vòng tốc độMạch vòng vị tríTín hiệu đặt

Tốc độ cắt chậm

Thời gian chờ đâm thủng

Thời gian làm sạch mỏ cắt để duy trì tuổi thọ

Vùng chịu tác động nhiệt lớn

Mép tấm thép bị cong vênh do vùng chịu tác động nhiệt lớn

Rãnh cắt lớn

Góc cắt xấu, thô

Phát sinh chi phí và nhân công phụ để làm sạch xỉ cắt

Phát sinh chi phí và nhân công phụ để mài lại vết cắt trớc khi gia công, hàn hoặctạo hình

Vùng chịu tác động nhiệt rất nhỏ, tập trung tại vết cắt

.Không bị ảnh hởng do thép bị cong vênh do vùng chịu tác động nhiệt lớn

3.2 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Truyền Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:dẫn Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:và Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cơ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điện.

Hình 3.2 Sơ đồ cấu trúc điều khiển Servo

Động cơ dùng để truyền dẫn trục X, Y là động cơ SERVO xoay chiều

Động cơ dùng để truyền dẫn trục Z là động cơ KĐB 3 pha rô to lồng sóc

Bảng số liệu kỹ thuật của các động cơ:

Điện áp đầu vào 3 pha xoay chiều; 220(V); 5,6(A); nối hình sao

Điện áp đầu vào 3 pha xoay chiều; 220(V); 5,6(A); nối hình sao

Tốc độ định mức 2000 vòng/phút

Tần số định mức 133 Hz

Công suất định mức 2 kW

Bảng 3.2: Thông số động cơ truyền động trục Y Chú ý trong khi dùng động cơ: nhiệt độ môi trờng trong khoảng 040 C, độ ẩm

không quá 90%

Đặt trong nhà, bộ điều khiển không bị ma và tia nắng gắt, tránh những nơi bị ăn mòn

do hoá chất, gần chất dễ cháy, chất lỏng quánh, màng dầu và chất tảy rửa bụi bẩn

Đặt nơi thông gió, dễ bảo dỡng, xem xét và lau chùi

Điện áp đầu vào 3 pha xoay chiều; 400(V); 0,58(A); nối hình sao

3.3 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Các Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:sơ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:đồ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:hoạt Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:máy Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CP66150 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:CNC

3.3.1 Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Sơ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:đồ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:mạch Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:lực Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:và Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:mạch Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:điều Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:khiển Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:công Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:nghệ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:của Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:các Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:động Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:cơ Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:trục Quá trình phát triển của máy cắt kim loại tấm:Z

Máy CP66150 có 4 động cơ trục Z dùng để đa lên, xuống mỏ cắt, dùng loại độngcơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha rôto lồng sóc có 3 động cơ trục z của 3 đầu cắt gas thì

có chung về cấu tạo và nguyên lý hoạt động còn động cơ trục z của đầu cắt plasma thì đ ợc

điều khiển bằng biến tần, để tự động điều chỉnh chiều cao

Công tắc tơ K1 nối động cơ Z1 theo thứ tự thuận pha, ABC để động cơ chạy thuận

và mỏ cắt đi lên Công tắc tơ K2 nối động cơ theo thứ tự đảo 2 trong 3 pha làm động cơquay ngợc đi xuống, các công tắc tơ K3,K4 và K5,K6 cũng đóng vai trò tơng tự nhngdành cho động cơ Z2, và động cơ Z3 Ngoài ra trên mạch từng động cơ còn có cácAptomat, và các khởi động từ để khởi động và bảo vệ động cơ Giả sử cần cho mỏ căt Z1

đi lên theo hình 4.4, ấn nút S11(47- 49), K1 có điện nối Z1 theo thứ tự pha thuận động cơZ1 quay thuận mỏ cắt đi lên Muốn mỏ cắt đi xuống ấn S13(47- 52) K1 mất điện và K2

có điện động cơ đảo chiều mỏ cắt đi xuống Muốn lên xuống các mỏ cắt khác tơng tự.Sinh Viên Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46

Đồ án Tốt Nghiệp Nghành Tự Động Hoá

Hình 3.3 sơ đồ mạch lực truyền động trục Z