Luận văn thạc sĩ nghiên cứu công nghệ cnc và xây dựng các bài thực hành trên máy phay cnc phục vụ Đào tạo Ở trường cao Đẳng nghề cơ giới ninh bình

Tuận văn Thạc xỹ kỹ thuật Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội PLC EMS DANH MUC CAC CHU VIET TAT Computer Aided Design Thiết kế với sự lrợ giúp của máy Computer Aiđed Manufachming — Sản x

Trang 1

Tuận văn Thạc xỹ kỹ thuật Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

được trình bày trơng luận văn là hoàn toàn lung lục và chưa từng được sĩ công bổ

trong bắt kỳ công trình nào khác Các thông tín trích dẫn trong luận văn đều được chỉ

Trang 2

LOI CAM ON

Với tình cầm chân thành của mình tôi xin bảy tô lòng biết em tới Lãnh đạo nhà trường, Viện đảo tạo sau đại học, Khoa cơ khí chế tạo máy, Trường DI Iách Khoa LIa

Nội, Trường Cao đẳng nghề cơ giới Ninh Bình đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt

quá trình học tập, nghiên cứu để cho tôi được nâng cao trình độ và đạt được kết quả như hôm nay, nhằm đáp ửng ngày cảng tốt hơn yêu cầu nhiệm vụ

Tôi xia chân thành cảm ơn GS-T5 Trần Văn Địch, dã tận tình hướng din,

giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tải, cùng với các Thấy giáo, Cô giáo Khoa

Cơ khí chế tạo máy Trường Đại Bách Khoa Ha Noi đã hết lòng không quân thời gian

giúp đỡ để tôi thực hiện hoàn thành đề tải đúng tiến độ

Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp, bản thân tôi đã thực sự nỗ lực trong thực nghiệm, tìm hiểu nhiêu tài liệu tham khão, kết hợp với những kiến thức đã

được hoc img dumg vào đề tài được giao để hoàn thành nội dụng đặt ra Tuy nhiên, do năng lực và kinh nghiệm còn hạn chế nên nội dung của bán luận văn không tránh khói

những thiếu sót Rất mong được sự quan tâm, góp ý của quý Thấy, Cô giáo và các ban

đồng nghiệp để bản luận văn được hoàn chữ hơn và có hướng khắc phục trong, nghiên củu tiếp theo

“Xin chân thành căm ơn!

tia Nội, Ngày 04 tháng 03 năm 2013

Trang 3

Chuong 1: TONG QUAN VE DIRU KHTEN SO VA CONG NGHE CNC 12

1.1 Hăn chất của điều khiển số ànHneeeeiraeaeoooiuo T7

1.1.4 Máy công cụ điều khiến theo chương trình CNŒ - - 17

1.3 Hướng phát triển của máy CNC trên thé giới và Việt Nam 21

1.3.2 Tỉnh ưu việc của máy ƠNC à.senieerrerriierereieoe 3S

Chương 3: GIỚI THIẾU TRUN:

PHẬP LẬP TRÌNH GIÁ CÔNG Seeiiieeiiiiraireeeroo E 2.1 Giới thiệu trung tâm gia công AOMA-AE —~-

Trang 4

2.1.7.1 Phần mém điểu khiển trên PC ¬~

2.1.7.2 Biên soạn chương trịnh «.cstnrrerererrrree estes eee AD

2.1.7.5 Chế độ điều khiển bằng tay 50

2.2.3.2 Lập trình trong chuân bị sẵn xuất cecee 251

2.2.3 Chuẩn bi lập trinh sọ 1100111eeerrree SHreerees.STi 3.2.3.1 Những yêu cầu đối với người lập trình - - 52

2.3.3.3 Nhập chương trinh vào máy àcc server s3 2.3.3.4 Các thuật ngữ trong lập trịnh ecccoec 4

2.2.3.5 Điều khiển và định hướng các trục - - $5 2.2.3.6 Điểm gốc phổi vn t2 22222 T011 ST

Trang 5

2.2.44 Bo cliéu dai dung cu G53, G44, G49

2.2.4.5 Liza chon mat phing gia céng G17, G18, GÌ 9 cà coeoeosoee

2.3.4.6 Di chuyển dụng cụ với tắc độ chạy không cắt G00

3.2.4.7 Di chuyển dụng cụ theo dường thẳng với tốc đô chạy dao cắt gọt GÓI .7 2.2.4.8 Di chuyển dụng cụ theo cung tròn với tốc độ tiền dao cắt gọt G02, G0380

2.1.4.9 Lệnh đùng tạm thời G041

3.3.4.10 Trở về điểm gốc chính của máy hoặc gốc thứ 2, 3, 4

2.2.4.1, Bù bản kinh dụng cụ G40, GAIvà G2, cuc coeonreererre

2.1.4.12 Lựa chọn hệ tọa độ máy G53

2.2.5 Bing ma M

2.2.8.1 Dimg chuong trinh va dimg hra chon M00, MOL

3.2.5.2 M02, M30 kết thúc chương trình và lặp lại chương trình

2.3.5.9 Bật và lắt quá trinh thôi khí M51, M59

2.3.5.10 Gọi chương trình con và trở vẻ từ chương trinh con M98, M99

Chương 3: LAP TRINH GLA CONG CAC BAL THUC HANH TREN MAY PHAY

CNC AGMA - A8 VỚI Hỗ DIŸU KHIỂN FANUC OI-MC 103

Trang 6

3.1 Xác định chuẩn kỹ răng đổi với sinh viên Cao đẳng Nghề về kỹ nững thục hành CNC tại Trường cao ding nghề cơ giới Ninh Bình

3.2 Các bài tập lập trinh gia công trên máy phay CNC ACMA - A§

Chương 4: KIẾM NGHIÊM ĐÁNH GIÁ

4.1 Mục đích, nhiệm vụ, phương pháp và đối tượng kiểm nghiệm

4.1.1 Mục đích của kiếm nghiệm

4.1.3 Nhiệm vụ của kiểm nghiệm

4.1.3 Phương pháp kiểm nghiệm

4.2 Nội dưng và tiên hành thực nghiệm

4.2.1 Đối tượng thực nghiệm

4.3.3 Chuẩn bị thực nghiệm

4.3 Đánh giá, xử lý kết quả thục nghiệm

4.3.1 Đánh giá định tính

4.3.2 Đánh giá định lượng

4.4 Phương pháp chuyên gia

KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Hee ae

Trang 7

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Hệ thẳng diễu khiến theo cam

Linh 1.2 Diéu khién theo quãng đường

Hình 1.3 Điều khiển thời gian

Hình 1.4 Điều khiển theo chư kp

Linh 1.5 So dé nguyén ly hoat ding của máy gia công CNC

Hinh 1.6 Chủ trình điều khiến trong các bệ điều khiến NC

Hình 1.7 Cú dòng thông tin trong điều khién CNC

Tình 1.8 Phương án nhiều bộ vì xử lý

Hình 1.9 Hệ thông DNC

Hình 1.10 Lịch sử phát triển cita CNC

Hình 1.11 Máy CNC điều chỉnh nhiều nguyên công với ụ Irục chính thay đối

Hình 1.12 Dây chuyên tự động điều chỉnh

Hình 1.13 Hệ thẳng điều khiễn FMS

Linh 2.1 Trung tam gia céng AGMA-A8

Hình 2.2 Bảng điều khiến trung tâm gia công AGMA-48

Hình 3.3 So dé cdu trie cita hệ truyền dộng chạy dao

1lình 3.5.a hệ tọa độ tuyệt đấi

Hình 3.S.b Hệ tọa độ tuyệt đối

Hình 3.6.a Tệnh gia

Tinh 3.6.6 Linh gia số

Hình 3.7 Piéu kién cat

Trang 8

1Rình 3.16 Gia công bán cầu lãm

Hình 3.17.a Di chuyến dụng cụ nhanh

Trang 9

Tinh 3.36.0ffset dung cw

Hình 4.1 : Đường tần suất của lớp đổi chứng và lớp thực nghiệm

Tink 4.2: Dường tần suất lớp hội tụ tiễn của lớp đổi chứng

Trang 10

PLC

EMS

DANH MUC CAC CHU VIET TAT

Computer Aided Design Thiết kế với sự lrợ giúp của máy

Computer Aiđed Manufachming — Sản xuất có sự trợ giúp của máy tỉnh

Computer Numerical Control Điều khiển số bằng may tinh

Cutter Location Data Chương trình xử lý Personal Computer May tinh ca nhan

Progranuuable Logic Controller BG diéu khién PLC Flexible manufacturing system Hệ thống sắn xuất linh hoạt Computer Integraled manufacturing Hé théng san xual tich hop

with planning, design and manufacturing

Trang 11

MG DAU

Chương 1: TONG QUAN VE DIEU KHLEN SO VA CONG NGHE CNC

1.1 Ban chất của diễu khiển

Khi gia công trên các máy công cụ, thị chỉ tiết và các dưng cụ cắt thục hiện các

chuyên động tương đối với nhau Những chuyển động (hay dịch chuyển) tương đối

được lặp lại nhiều lần khi gia công mỗi chỉ tiết được gọi là chu kỳ gia công Dễ cá một

chu ky gia công ta phải xác định một đại lượng và một thứ tự của hành trình Phần

"thứ tự" dược gọi là phân điều khiển, Thật vậy, chương trình làm việc của bất kỳ một

máy tu động nào cũng cẩn có hai loại thông tin: Vẻ kích thước (xác định hành trình của chủ kỹ), về điều khiển (xác định Uưử tự của hành trình theo thời gian)

Người ta chia các hệ thông diều khiển máy công cụ ra hai loại:

- Điều khiến không theo số (hay còn gọi là điêu khiến truyền thống, điều khiến liên

tục),

- Điều khiên sô

1.1.1 Điêu khiển không theo số

Hệ thông điều khiến không theo số có các loại như sau: điều khiển bằng các cam, điều khiển l

bằng quãng dường, diểu khiển theo thời gian và điều khiển theo chu ky

® 1iệ thông điều khiẫn theo cam

Hình 1.1 Hệ thẳng diễu khiễn theo cam

Theo hệ thẳng này thì quấng đường (hành trình) TL được xác định theo công thức

Trang 12

- Tỷ số tuyển trung gian (trên bình 1.1 laeóK T21)

* Hệ thông điều khiẫn theo quãng đường

Hình 1,2 Điều khiển theo quãng đường

Ở đây, đại lượng hành trình của cơ cấu chấp hành được giới hạn bởi hai bộ chuyến hành trình KBB và KEH: KBB giới hạn di chuyển của cơ câu chấp hành về bên trải hay vẻ phía trước, KHH giới han di chuyển cơ cầu chấp hành về bên phái hay

phía sau Dại lượng hành trinh L được xáo định như sau :

G day: ar, a2, bạ, by - toa độ của các chốt vá các bộ chuyên hành trình (ram),

a - Khoảng cách giữa các chết trên cơ cấu chấp hành,

+ - Khoảng cách giữa hai bộ chuyển hành trình

* Hệ thông điều khiẫn thời gian

Trang 13

Trong hệ thông điểu khiển này thì cơ câu chấp hành được điều khiển bằng bộ điều khiển Bộ diễu khiển ở dây la một chỉ tiết hình tang trồng mà trên nó có một số đường rãnh nhất định Trên các đường rãnh này có gá các cam Các cam này được lắp với các cữ hành Irình (bộ chuyển hành trình) Cữ hành trình điều khiến mỗi chủ kỳ gia công theo càc lệnh điều khiển "dịch chuyển về bên trải" (theo cữ KBH) hoặc điều

khiến "địch chuyên về bên phải" (theo cử KHE),

Chiếu đài hành trình được xác định theo công thức:

V - tốc đỏ trung bình của cơ cầu chấp hành (m/ph)

* Hệ thông diều khiển theo chu lỳ

8 thống điều khiển này là tổng hợp của hai hệ thống điểu khiển theo quảng đường và thời gian Ở đây đại lượng hành tinh được xác định bằng các cữ hành trinh trong hệ thống điêu khiến theo quãng dường hoặc bởi bộ diều khiển trong hệ thống, diu khiển thời gian

Trang 14

đồng vào rơ le "lài" khi cơ cấu chấp hành chạm vào cứ hành trình KBB Khi cơ câu chap hanh dịch chuyển vẻ bên phải thí rơ le "tiến" không lắm việc Rơ le "tiến" chỉ hoạt động khi cơ cấu chấp hành chạm vào cữ hành trinh KRII và lúc ấy chủ kỳ mới được lắp lại Ta thấy các hệ thống diễu khiển trên đây tuy không giống nhau nhưng dai lượng hánh trình lại được điều khiển giống nhau (liên tạc) Điều đỏ có nghĩa là điều

khiến theo chương trình số

1.1.2, Điều khiển số

Điều khiển số lả hệ thông điều khiển ma mdi hành trình được điều khiển theo số Mỗi thông tin đơn vị ứng với một địch chuyến gián đoạn của cơ câu chấp hành Đại lượng này có lên gọi là "khả năng giải quyết" của hệ thống luy là giá trị xung, Cơ cần chấp hành có thể địch chuyển với một đại lượng bat ky nào ứng với giá trị xung Như vậy, khi biết giá trị xung q và đại lượng địch chuyên 1 của cơ cân chấp hành, ta có thế xúc định số lượng xung N câu thiết tác động dễ có lượng dịch chuyển L:

Số lượng xung N được gÌủ trên kênh thông tĩn được gọi là một chương trình xác định đại lượng thông tin kich thước Các thông tin cần thiết được ghỉ trên băng duc 16 hoặc băng tù Số lượng thông tin được ghí trong một hệ thông mã hoá nhất định [9]

1.1.3 Mã hoá thông tin

Con người vá máy quan hệ với nhau bãng một ngôn ngữ mà máy có thể hiểu

được Máy phải đọc được chương trình do con người ghi và thực hiện theo chương,

trinh đó Khi cơ cầu điển khiến sẻ bị hông, chương trình có sai sót thì điểu khiến số sẽ

truyền thông tin về nguyên nhan ngừng hoạt động

hở, trong mạng của băng đục lễ có thể có hoặc không có lỗ Mệt trạng thái ứng vái

ký hiệu 1 (cấp dòng năng lượng chẳng hạn), côn trang thải khác ứng với ký liệu Ö (ngắt dòng năng lượng chẳng hạn) Vì vậy chữ cải của mã số chỉ chửa hai ký hiệu

Trang 15

‘Theo hệ thập phân thi sé 3807,45 được viết như sau: 3.103 + 8.102 + 0.101 +

7.100 + 4.10-1 + 5.10-2 Ta thấy, ví trị đầu tiên bên trái đâu phẩy ứng v: số mũ 0 đi

về bên trái của đấu phẩy, các số mũ luy thừa tăng đân (2,3) Đi về bên phải của đâu

phẩy số mũ lũy thùa giảm dẫn: - ], -2, -3 Ví đụ, trong trường hợp phản tích số 3807.45 thì số mũ luỹ thừa giảm như sat: -1, -2 (bằng các chữ số đứng đẳng sau đâu phẩy) Mã số thập phân tuy chứa được thiểu dung lượng nhưng lại rất phúc tạp khi tính toán [7]

phải cần li 3586 ky higu 111 ,.111 111 18

* Ma nhi phin

Cơ sở của mã nhị phân là số 2 Đa số 2 lên cấp có số mũ nguyên đương,

(0,1,2,3 ) Ea sẽ được đãy số 20, 21, 23, 24 ứng với đấy số 1,2,3,4.8.16 Bất kỳ một

số nào trong hệ nhị phân là tổ hợp của chữ số 0 và 1 [11] Đề chuyến số từ hệ tỉnh thập phân sang hệ tính nhị phân cần phải chia tuân tự số thập phân cho 2 như ví dụ cho số

43 sau đây:

Trang 16

Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Vay gia trị số tương ứng trong hệ nhị phân số 4310 được diễn lả 1101011 Ngược lại,

số trong hệ nhị phân 1010112 cỏ thể biểu diễn sang hệ thập phân như sau:

1010112= 1.25 + 0.24+ 1.23+ 0.22 +1.21 +1.20=43

1.1.4 Máy công cụ điều khiển theo chương trình CNC

Là máy công cụ được điều khiển theo chương trình viết bằng chữ mã ký tự số

Chữ cái vả các kí tự chuyên dụng khác trong đỏ hệ thông điều khiển có cải đặt các bộ

vi xử lý UP (Miero proeessor) làm việc với các chu kỳ thời gian từ 1 đến 20 và có bộ

nhớ tỏi thiểu 4KByte, dam nhiệm các chức năng cơ bản của chương trình điều khiển

số như:

Tỉnh toán toạ độ trên các trục điều khiển theo thời gian thực giảm sát các trạng

thải của máy, tỉnh toán các giá trị chỉnh lý dao cụ, tính toán nội suy trong điều khiển

quỹ đạo biên dạng, thực hiện so sảnh các cặp giá trị cân và giả trị thực

Dos he ih a Boctanen cst phn pst do ieu NC

Trang 17

* Hệ thẳng điều khiển NC

Hệ thông NC dâu tiên ra dời do nhu cầu chế tạo các chỉ tiết phức tạp với số lượng,

# Trong hệ thẳng NC các thông số hình học của chỉ tiết và các lệnh điều khiển may được cho đưới dạng đây các cơn số

Đưa dữ liệu vào hệ thống

Toàn bộ các chỉ din gia công được in vào băng đụo lễ dưới dạng các câu lệnh của

chương trình, Mỗi cầu lệnh dược dọc trong hệ thông diễu khiến NC, dồng thời dưa vào

ô chink dung cu can thiết và xế địch các điểm (0)

“Trang BỊ điệu kiên 'Quặng coững điều kiến:

mm số khiến thực và

vi tri của bản Irượi và báo chơ thiệt Đị số sảnh giá trị thực với giá trị đã cho trong bộ sọ

sánh của hệ thống diễu khiển, sai lệch nảy sẽ dược biển đổi thành các tác dòng diéu khiển cụm chạy đao Khi sai lệch điều khiển bằng 0 tức lả đã đạt được vị trị đã cho, động cơ chạy đao sẽ dùng Chu trình điều khiến tốc độ cũng đựa trên cơ sở của chu

trình điều khiển vị trí Sở vòng quay thực được xác định nhờ máy phát đo tốc độ lắp

trong động cơ chạy đao

+ Bộ thích nghỉ

Trang 18

Các thông tim hừnh học và thông tin công nghệ chuyển qua bộ thích nghỉ Bộ

thích nghĩ cỏ chức năng như một mắt xich nói giữa máy CNC vả hệ thông diễu khiển Kết nổi cáo lệnh điều khiển NC với các thông bảo từ máy trớ lại Chúng cỏ chức năng chính như là các chuyển đổi liên dong, cho khả nẵng tránh dược việc thực luện các

lạnh không hợp lý Vi dụ: khi mâm cặp của máy tiện chưa kẹp chặt Bộ thích nghĩ không phát lệnh chạy dao mặc đủ hệ thông điều khiến cỏ phát lệnh địch chuyến [3]

và hệ điều hành chương trình má các chức năng CNC riêng lẻ được thục hiện

+ Đưa di liệu vào hệ thống

Trong hệ thống NC thông thường chương trình gia công lầm chỉ một lần trêu

băng đục lỗ và nằm trong bộ phận lưu giờ chương trình Hệ thông diễn khiển CNC chương trình gia công có thể đưa vào trong hệ thống điều khiển của hệ điểu khiển số

khi [8p trink, xi ly đữ liệu và đưa dữ liệu ra

Trang 19

Tn chương trình đưa dũ liệu vào

Chương nình điện hành bê lưu,

giữ chương tình

Chương trình nội suy Lưu giữ chương tình

Bê khuếch đại các thông tin dick chuyến và điều khiến máy

Điều khiến thích nghị

Hình 1.7 Các dòng thông tin trong điều khiên CNC

Chương trình gia công được đưa vào có thẻ gọi ra bất cứ lúc nảo từ bộ phận lưu

trữ chương trình gia công Việc sửa chữa, thay đổi vả tôi ưu một chưng trinh có thẻ

tiên hành

bất kỳ lúc nào ngay tại máy

Việc kiểm tra tính toán nhận biết mã vả tách ra thành các dự liệu hình học, dữ

liêu công nghệ là do chương trinh điều hành đối với bộ phận lưu giữ chương trình sẽ điều khiến bộ chỉ dẫn các câu lệnh, chỉ dẫn các câu lệnh, chỉ dẫn các chương trình con

vả nội dung các chương trình gia công đang có trong bộ lưu giữ chương trình

Điều khiển CNC hiện đại có một màn hình đồ hoạ, mô phỏng động học quả trinh cắt gọt Nhờ ban phim và giao diện trực tiếp với hệ thống điều khiển cho phép đưa

chương trình vảo một cách nhanh chóng và tránh được các sai sót

Trang 20

chương trình lưu trữ, bộ điều khiển chương trình đã được lưu trữ sẽ theo dõi và ghép nồi

chức năng vân hành máy đến từ hệ điều hành khién CNC va may

+ Sơ đồ hệ điều khiển CNC

Các hệ điều khiển CNC hiện nay được cầu tạo đề khi mở rộng hệ điều khiến có thể

bổ sung thêm cho các chức năng đã có các mô đun mở rộng Vì vậy các hệ điều khiển được thiết kế thích hợp cho việc lắp vảo phân mẻm hoặc sử dụng các linh kiện điện tử hiện đại thích hợp Trong các hệ điều khiến nhiều bộ vi xử lý thường sử dụng cả phan

cửng lẫn phần mềm

* Hé thong DNC

DNC viet tat (Direct Numerial Control) dé biéu thi một hệ thông trong đó nhieu máy ƠNC được nói với một mảy tỉnh gia công

Các chương trình NC sẽ được sử dụng, lưu giữ trên các đĩa cửng của các may

tỉnh, bổ trí trên hệ thong DNC va cé thể gọi ra trực tiếp tuỷ theo nhu cầu của từng

Trong các phân xưởng có hệ thông DNC các chương trình NC được lập và đưa

thẳng vào trong máy tỉnh Phân lớn các hệ điều khiến CNC có các ngôn ngữ lập trình khác

Trang 21

Langit Sgu phn suing

Ge chess mitrong |_| The iy

Điều kiểu gk ving,

lắc tấn Tween | Gr mig HỆ đốn:

Mấy ti (íc hức răng cơ bắt Tiên phối dĩ Te bel

lệuđÊubhển axe [enctuyén

Nhờ đó, cáo đữ liệu vẻ dụng, cụ và trang thiết bị công nghệ dược gọi ra trên man

tình Các hệ thông DNC có các ưu điểm sau:

- Có một ngân hàng đữ liệu trung tâm cho biết các thông tin của chương trình, chủ tiết gia công và dụng cụ,

~ Truyền đữ liệu nhanh, tin cây phát huy tốt hiệu quả của các máy CNC,

~ Điều khiển và lập kế hoạch gia công;

- Có khả năng ghép nổi vào hệ thông gia công linh hoạt

* Diéu khién thich nghi AC (Adaptive Control)

Diéu khiển thích nghị AC 1a diéu khién ty động quả trình gia công không có tác đông của người vận hành máy Nhằm tự động thay đổi các thông số gia công theo ảnh hưởng không thể dự kiên trước trong quá trình gia công Vị dụ: Kich thước phôi thay

Trang 22

đổi khi điều khiển thích nghỉ sẽ thấy đổi tốc độ chạy dao cho phủ hợp Tuy theo mục tiêu sử dụng người ta phân chia các hệ thống điều khiển thích nghị thành:

- Diễn khiên thích nghỉ cưỡng bức ACC (Adaptive Control Constrain);

- Diéu khién thich nghi ti uu ACO (Adaptive Conlrol Oplimation)

ACC dung dé diéu khiển giới hạn của các thông số cắt gọt Vi dụ: khi tiện côn,

chiều sâu cắt gọt thay đối đo vậy lượng chạy dao và số vòng quay của đao phải được

điệu khiển sao cho đâm bão công suất cốt tối đa cho phép:

ACO dùng cho việc tối ưu hoá các quả trình gia công nhằm giảm thời gian gia

công [3]

* 116 thing gia cong link hoat KMA (Ilexble mtanufucettring spstems)

Sự đa dạng của sản phẩm dẫn đến giảm số lượng chỉ tiệt gia công trong một

Tuy theo tính linh hoạt và năng suất, người ta phân loại các hệ thống gia công,

Tĩnh hoạt thành:

- Các tế bảo gia công, linh hoạt;

- Các cụm gia công linh hoạt;

- Các đây chuyển gia công linh hoại

Một hệ thông gia công linh hoạt thường cổ ba thành phần chỉnh:

- Một hay nhiều cụm gia công,

bạ a Hạc viên: Phạm Lăn AE

Trang 23

- Các hệ thông vận chuyển chỉ tiết và dựng, cụ,

- May tinh etia hé théng DNC dong vai tro 1a thidt bi chi dao

Tiạt nhàn của tế bào gia công là máy CNC Một trung tâm gia công cẻ trang bi 4 chứa dụng cụ, các trang bị thay đổi gả lắp Hệ thống thay dỗi dụng cụ và chỉ tiết lạo thành một hệ thống gia công linh hoạt làm việc tự động đỏi hỏi các thiết bị giảm sắt và

đo lưởng tự động như: đo kích thước đựng cụ ở trên máy; theo đối tự động tuối bên

5]

1.3 Lịch sử phát triển của các máy CNC

của đao, đo chỉ Hết

` tưởng điều khiển một dụng cụ thông qua chuỗi lệnh kế tiếp liên tục, mà chúng, được ứng dụng trong các máy điều khiển ƠNC ngày may đã được phát triển từ thế kỷ thứ 14 Bắt đầu từ những cựm chuông được điều khiển bởi các trục đục lố [11]

- 1808 Josehp M Jacgard đã đừng bia tôn có đục lễ đế điều khiến các máy đệt Vật ruang lăn có thể thay thế dược dùng để diễu khiển máy đã được phát minh

- 1863 M Foumeaux đã sáng chế ra đản Dương Cảm tự động, có dùng một bia giấy khổ 30cm với các lỗ tương ứng đề điều tiết khí nén, tác động lên hệ phím ân cơ khí tạo ra nhạc diệu Phương, pháp này đã dược Hếp tục phát triển dễ sau đó có thể điều khiển cả âm lượng, lăng giấy đã trở thành vật mang tín và kỹ thuật điều khiển các chức năng phụ đãi

được phát mình

- 1938 Claude H Shanon dã thành công việc tính toán và chuyên nhanh dữ liệu ở

đạng nhị phần có vận dung lý thuyết đại số BOOL và xác nhận công tác điện tử là

thành phần hiện thục duy nhất cho giải pháp này

- 1946 Tiến sĩ !ohn W.Mauchyly và J.Preper Hckrt đã cung cấp máy tỉnh số điện

tử đầu tiên có tên là ENIAC cho quan d6i Toa Kỳ Cơ sở của kỹ thuật xử lý đữ liệu

điện tử đã được tạo lập

- 1949 - 1952 Jonh Parsons vả viện cổng nghệ MIT đã nghiên cửu theo hợp đẳng

của khâng hrc Hoa Kỷ một hệ thông dũng cho các máy câng cụ để điều khiến trục tiếp

vị trí của cáu trục víL - iie bằng đầu ra của một máy lính và chứng rninh chức nắng thông qua công một chỉ tiết, Parons dã công bỏ luận diễm cơ ban về ý tưởng nay uh

Trang 24

- Bìa đục lỗ được đọc tự đồng trên máy;

- Các vị trí đã dược dọc phải được thông bảo liên tục vả các giá trị trung gian bố sung phải được tính toán cho các giá trị trung gian nội sao cho động cơ Servo (vô tốc độ) có thể diệu khiển chuyển dộng của các trục

Với một máy như vậy cần phải chế tạo được các phần tử thích hợp ngảy cảng,

phúc tạp hơn Những chỉ tiết đỏ vào thời kỳ này đã được miêu tả chính xác với một số

ï\ các đữ liêu toán học Nhưng việc chế Lạo chúng bằng tay rất khó khăn

- Năm 1952 Viện Công nghệ MLT đã vận hành máy công cụ điều khiển số đâu tiền

Đó là may Cincinati Hydrotel có trục vít - me thẳng đứng, hệ điều khiến có câu tạo gồm

nhiều đến điện từ, tạo khả răng chuyển động đồng thời ba trục, tức là nội suy đường thang

đẳng thời theo ba trục và nhận đữ liệu thông qua băng dục lỗ mã rữị phân (T3enary Code Punched Band),

- 1954 Bendix ché tao ra hé didu khién NC hoan chính đầu tiên có đùng các dèn diện

- 1957 Không lực Hoa Kỳ đã lấp đặt những máy phay NC đầu tiên

- 1958 ngôn ngữ lập trình biểu tượng hoá (Symbolish) dầu tiên là công, cụ lập

tinh ty dong APT (Automatieally Programmed Taob) đã được giới thiệu trong quan hệ

liên kết với máy Linh TBM 704

- 1960 các hệ điều khiển NC trong kỹ thuật đèn bán dân (Lransitor) dã thay thế

các hệ điều khiển cũ (dùng đèn điện tử)

- 1965 giải pháp thay dụng cụ tự động ATC (Autematic Tool Change) da nang

cao trình độ tự động hoá khâu gia công

- 1968 kỹ thuật mạch tích hợp TC (Intergated Circuits) fam cho oác hệ điêu khiến

có kích thước nhố, gọn và tín cây hơn

- 1969 những giải pháp đầu tiên về điều khiển liên kết chưng từ một máy tinh trung tâm DNC đã được thiết lập tại Mỹ bằng hệ điều khiển Sundstrand và máy tính

TRM Giải pháp thay bệ phiến gá phổi tự động (Automatic Palete Change)

- 1972 hệ diều khiển NC dầu tiên có lắp đặt một máy tính nhỏ dược chế tạo hàng, loạt đã tạo ra một thể hệ mới có tiểm lục mạnh hơn, đó là điều khiến số dùng máy tính

kỳ a Hạc viên: Phạm Lăn AE

Trang 25

nhỏ ƠNG nhưng thế hệ này lại được thay thế nhanh bởi thế hệ mới, mạnh hơn Đó là hệ ciểu khiển số dùng may tinh 06 hé vi xit ly Microprocessor CNC sau nay

- 1976 cáo hệ xử lý tạo ra một cuộc cách mạng trong kỹ thuật CNC

- 1978 các hệ thống gĩa công lin hoại FMS

- 1979 cáo khớp nổi liên hoàn CAD/CAM dau tién xuat hiện

- 1980 công cụ trợ giúp lập trình tích hợp trong hệ điền khiến CNC đã tạo ra cuộc

tranh luận về quan điểm, xoay quanh vận để dần hay không cần giải pháp điều khiển

có dửng cách nạp dữ liệu bằng tay

- 1984 hệ điều khiển CNC mạnh, có các công cụ trợ giúp lập trình độ hoa, đã đạt

những chuẩn mực mới cao hơn đối với việc lập trình tại xưởng sân xuất

- 1985/1986 hệ điểu khiển CNG với các lập trình tương tác đổ hoạ (Graphicinteeractive progamming) tiến thêm một bước phảt triển "lập trình tại phân

xưởng"

- 1986/1987 cáo dao diện tiêu chuẩn hoa (Standard interfaces) mớ ra con đường, tiễn tới công xưởng tự động hỏa trên cơ sở một hệ thống trao đổi thông tim liên thông,

cM

- 1990 Cáo giao dién sé (Digital intefaces) gitta cdc hé điều khiển NC va các hệ

khối động, cãi thiện độ chính xác và đái: ứng điều kiện của các trục NC và trục chính của máy

- 1982 Các hệ thống của CNC hẻ (Open - ended conol) tạo khả năng và biến đối thích ứng theo yêu câu sử đụng

- 1993 Sử dụng theo tiêu chuẩn các hệ thông khởi động cơ tuyến tỉnh ở cáo trung,

tâm gia céng MC (Manufacturing, centres)

Trang 26

NC 4 CAM — Computer Aided Manufacturing

CIM — Computer Integrated

1950 1960 970 1980 199 design and manufacturing

trong các hệ CNC NURBS lả phương pháp dùng đề diễn tả toản học đối với các bẻ

mặt thông thường và các bè mặt đặc biệt bằng các điểm va các thông số (parameters) tạo thành mô hình lưới gồm nhiều nút đề diễn tả bẻ mặt đạt đô mịn và độ sắc nét cao

Những hệ thông CAD/CAM mới xử lý trực tiếp từ hệ CAD Trong hệ CNC giải pháp

nảy giảm được khỏi lượng đữ liệu, nâng cao độ chính xác vả tốc độ xử lý tạo ra chuyên động đều đặn của máy, tăng tuôi thọ của máy va dung cu [5]

1.3 Hướng phát triển của máy CNC trên thế giới và Việt Nam

So voi các máy tự động điều kiến theo chương trình cứng (dùng cam, dưỡng cữ

chặn, trục gải bi, công tắc hành trình ) Máy CNC có tỉnh linh hoạt cao trong công,

việc lập trình, đặc biệt có trợ giúp của máy tính, tiết kiệm được thời gian điều chỉnh

máy, tính kinh tế cao ngay cả với loạt sản phâm nhỏ

Ưu điểm chỉ cỏ trong máy CNC lả phương thức làm việc với hệ thống xử lý

thông tin "điện tử - số hỏa" cho phép nối ghép với hệ thông xử lý số trong phạm vi quân lý toàn xí nghiệp, tạo điều kiện tự động hóa toàn bộ quá trình sau sản xuất Ứng,

Trang 27

theo phương thức xử lý đa chức năng đùng cho nhiêu mục đích điển khiến khác nhau

Val mang lin tir bang đục lồ, băng từ, đĩa từ, lidn 161 dia Compact (CD) có dung lượng,

nhớ lớn, độ tin cậy ngày cảng cao Việc cải đặt các cụm vị sử lý trực tiếp vào hệ NC để trở thành CNC đã tạo điều kiện ứng đụng máy công cụ CNC ngay cả trong xí nghiệp nhỏ, không cô phòng lập từnh riêng, người điều khiển máy có thẻ lập trình trực liếp

trên máy Dữ liệu nạp vào, với dung lượng nhớ lớn, độ tin cậy ngày càng cao Việo oài

đặt các cụm vi sử lý trục tiếp NC để trở thành hệ CNC đã tạo điều kiện ứng đụng máy công cụ ƠNC có thể lập trình trực liếp trên máy Dữ liêu nạp vào, nội dung lưu trữ,

thông báo về tỉnh trạng hoạt động của máy cùng, các chí dẫn cần thiết khác cho người điều khiển đều được hiển thị trên màn hình, Màn hình ban đầu là đen trắng nay đã dang man hình màu dò hoạ (mô phỏng tĩnh hay dộng), biên dạng của chỉ tiết gia công, chuyển động của dao cụ đều được hiển thị [7]

1.3.1 Từ các máy CNC tới FM§

Đo có tỉnh lĩnh hoạt cao, trên máy CNC có thẻ thực hiện nhiều chức năng công, nghệ khác nhau và việc chuyển đổi giữa các chức năng dé đảng, Trên một máy có thé thực hiện được nhiễu loại sản phẩm khác nhau Máy CNC có khả năng tập trung nguyên công cao để gia công các chỉ tiết phức tạp Nhờ tính linh hoạt cao máy ƠNC

được sử đụng phố biến trên cáo dây chuyên Trong các tế bào sẵn xuất tự động

Đổ nâng năng suat cia may CNC, vao thững nắm 1970 - 1980 người ta nhóm các máy nảy thành các hệ thông sản xuất linh hoạt, có năng suất gần bằng năng suất của dây chuyển tự động sản xuất lớn vá loại trừ được nhược điểm của đây chuyển tự động là chế tạo một chẳng loại sẵn phẩm Trên cơ sở của các hệ (hông tự động hoá đó người ta đã xây dựng, công nghệ diều chính linh hoạt Với công nghệ nay thi bat ki chi tiết nào (rong phạm vi dic tinh kỹ thuật của máy) cũng có thể được đưa vào hệ thống

TM theo bất kỳ tuần tự nào và được gia công với bất kỳ sản lượng nào,

Trang 28

hi làm việc trên máy ƠNC người công nhân thục hiện chúc năng cấp phôi cho

may, thao chỉ tiết sau khi gia công, thay dễ gá, mở máy, kiểm tra chỉ tiết và quan sát

chung hoạt động của máy Nếu các chức năng đỏ được tự động hoá thì tý lệ thời gian

xnáy tăng lên, do đó tăng được năng suất của thiết bị

Hệ thống FMS dùng để chế tạo nhiều chúng loại chỉ tiết với sản lượng nhỏ và vừa

M8 gồm các máy CNC đề gia công tự động, hệ thống cấp và tháo phôi, hệ thông vận

1 Trang bi 4 tich dung cu cho may (magazin dung cu);

2 Trang bị cho máy cơ cầu vệ tỉnh thay đổi:

3 Chế tạo máy nhiều trục chính;

+1 Gia công dòng thời bằng nhiều đao,

5 Điều khiến các máy CNC bằng may tinh;

6 Tập hợp các may CNC thanh timg nhóm và điệu khiến chúng bằng máy tính,

7 Tập hợp các máy CNC thanh hé thing FMS

* Trang bị Ê tích dụng cụ cho máy:

Ô tích dựng cụ (Tools magazin) với cơ cầu thay dao tu động cho phép gia công nhiều bể mặt của chỉ tiết trong một hoặc một sé lan ga, do đó gidm được thời gian gia công, Những magazi dụng cụ dẫu tiến đã dược sử dụng trong các máy nhiều nguyễn công Khi số lượng đụng cụ 30 thì các magazin dụng cụ được chế tạo dưới dang tang trắng, số lượng đụng cụ 30 magazin dụng cụ được chê tạo đưới đạng bằng xích Hiện nay các ma gan dụng cụ dược sử dụng hầu hết trong cáo loại máy công cụ và số

lượng dung cu trong magazin đựng cụ tang trồng chúa 80 dung cu [lang Sandstrand

(Hoa Ky) đã chế tạo máy nhiều nguyên edng voi sé hong dung cu trong magazin

dung cụ là 315, Máy nhiều nguyên công của Nga có magazin chứa 8Ô dụng cụ

Khi tăng dung lượng của magazin đụng cụ thì kết cáu của máy công kênh hơm, giá thành của máy tổng, giảm được độ địch chuyển của các xích chuyên động, tầng thời gian chọn dao cần thay thé Nhu vay, magazin dụng cụ giảm dược chức năng của cơn người và nó là một bước phát triển trong công nghệ sản xuất lĩnh hoạt [8]

Trang 29

* Trang bị cho các máy cơ cầu vệ tình thay đỗi

Cơ cầu vệ tỉnh thay dỗi là cơ cầu cấp phôi tự động vá dẫy chỉ tiết gia công đến vị

trí xác định Cơ cầu vệ tỉnh cho phép làm trùng thời gian phụ (thời gian thảo và thời

gian gá dặt phối trong dỗ gá) với thời gian máy khi gia công, Cơ cầu vệ tỉnh có kết cáu tiêu chuẩn để có thể gá và kẹp chặt trên bản máy Một số cơ cầu vệ tỉnh được gả trên

muáy nhiễu nguyên công

Thôi được gá trên đỏ gá, đồ gá được lắp trên cơ câu về tính vũ cơ cầu về inh nay

được đặt ở vị trị xác định Cơ cầu vệ tính khác được lắp cũng có đỗ gá với chỉ tiết gia công Các cơ câu vệ tỉnh đối chỗ cho nhau (theo lệnh điều khiển) nhờ co cau thay đối

cáo vệ tình

So dé cơ cấu vệ tỉnh thay đổi táng theo mức đệ hiện đại của máy nhiều nguyên công Sử dựng Magazin với các cơ câu vệ tỉnh cho phép thực hiện công nghệ điều chỉnh lĩnh hoại, Tuy nhiên, sử dụng magazin với cơ cầu vệ tỉnh có mỗi số nhược điểm: như: khi gia công các chỉ tiết giống nhau cân phải có số dé ga bing số cơ câu vệ tính,

điêu kiện mày làm tăng chỉ phú và không dam bão độ chính xác cao của các chỉ tiết được gia công các máy với Magazin vệ tình chiếm diện tích sản xuất lớn hơn so với máy thông thường khác

Thực tế cho hấy số lượng cơ cầu vệ Hmh thay đối của máy từ 2 - 3 là kimth tế

nhật Vị nó cho phép mở rộng khá năng phục vụ nhiều máy và khả năng lắp máy với

hệ thông di chuyển cơ cau vệ tỉnh từ ô chứa tới vì trị yêu cầu Như vậy có thể giải quyết được nhiều vẫn để cảng nghệ điêu chính linh hoạt và máy có kh năng làm việc

liên tục [6]

* ChẾ tạo máy nhiền trục chính

May nhiều trục chính thường là cdc may phay chuyên đùng, được sử đụng dé gia

công đồng thời nhiều chỉ tiết giống nhau hoặc gia công đồng thời nhiều bê ruậL của một chỉ tiết bằng nhiều đao với năng suất gia công cao

Do nhiều trục chính nên lực tác động tới các cơ cấu của máy cũng tăng lên Vi

vậy, máy phôi có độ cứng vững đảm bão, nghĩa là phải tống kích thước của các cơ câu

máy và khối lượng của vật liệu dễ chế tạo các cơ câu đó Đẳng thời với số trục chính táng lên thì thời gian chuẩn bị - kết thúc cho một trục chính cũng tăng lên (đo không

Trang 30

thể chuẩn bị công việc củng lúc cho tất cả các trục chỉnh) Cho nên mả các máy

thường chỉ được trang bị 2 - 4 trục chính trong điều kiện gia công nhẹ vả trung bình 1)

* Gia công đồng thời bằng nhiều dao

Chủ tiết trong củng một thời gian được gia công bằng nhiều dao khác nhau Hình 1.11 lả máy CNC điều chỉnh nhiều nguyên công với nhiều trục chỉnh thay đi Trên

rãnh chữ T của thân máy có bản 2 Trên bản 2 cỏn cỏ thân hình vòm 3 voi magazin

gồm các u trục chính thay đôi 5 Các u trục chính được chuyẻn từ magazm tới u 4 và

ngược lại nhờ cánh tay quả lắc 6 vả bộ định vị tự động Robot 7 Trên phần ngang của

thân 1 có bản 10 vả trên phân trượt của bàn 10 có bản phân độ 9 Trên bản phân độ 9

cỏ lắp các đỏ gá với chỉ tiết gia công [7]

Hình 1.11 Máy CNC điều chỉnh nhiều nguyên công với ụ trục chính thay đổi

Quá trình gia công được thực hiện nhờ di chuyền theo phương ngang của u 4 với

trục chính 8 Gá đặt phôi theo toạ độ được thực hiện nhờ dịch chuyển của bản 10 cỏn

gá đặt phôi theo mặt phẳng gia công được thực hiện bằng cách xoay bản phân độ 9 đi

Trang 31

một góc Điều chỉnh máy được thực hiện bằng cách thay đối các ụ chính với cic dung

cụ và các phiếu dẫn dỗ gá với chỉ tiết gia công Quả trình gia công dược thực hiện nhờ

đi chuyển theo phương ngang của ụ 4 với trục chính 8 Gá đặt phôi theo toạ độ được thực hiện nhờ dich chuyển của bản 10 còn gá dắt phôi theo mặt phẳng gia công dược thực hiện bằng cách xoay ban phản độ 9 đi một góc, Điều chinh may được thực hiện

bằng cách thay đối các ụ chính với các đụng cụ và các phiến đẫn, đồ gá vệ tỉnh và

phân Lử mang chương trình

Đe tất cả các dựng cụ của ụ trục chính được di chuyển theo một chương trinh vả máy có khả năng chuyên môn heá hẹp cùng với nhiều công việc điều chỉnh chưa được

tự động hoá, cho nên máy này đùng để gia công các chỉ tiết loại vừa và loại lim Các máy tổ hợp ƠNC cho phép tăng hệ số tải trọng lên tới 0.8 - 0.9 và tăng hiệu quả lên tới

5 - 6 lần so với các máy tổ hợp truyền thông khác Hiệu quả cao khi sử dụng máy tổ hợp CNC là nhờ gia công bằng rhiểu dao và mối dao thực hiện gia công theo chương trình riêng, cỏn dịch chuyển của cáo trục chính vả bản quay được điều khiển chung

bằng mộội co cấu điều khiển số Hiệu quả cao khi sử dụng các máy tổ hợp CNC được

xác dịnh bằng các thông số công nghệ và nó không đủng chơ mọi trường hop Niu

vậy, gia công đông thời bằng nhiều dao cho phép nâng cao năng suất của máy và cho

phép thực hiện điều chỉnh linh hoạt |6]

* Diéu khién may CNC bằng may tink

Diéu khiển máy CNC bằng máy tính cho phép thực hiện công nghệ điều chỉnh linh hoạt (nhờ nói kết với máy tính, khả năng điêu khiển thích nghỉ và điều khiển di chuyên của các vệ tính thay đổi) giảm kích thước của máy, nâng cao được năng suất

va chat hong pia công [4]

Trang 32

* Tập hợp các máy CNC thành nhóm và điều khiển chúng bằng máy tính

Điều khiển máy nhóm may CNC bing may tinh cho phép hiệu chỉnh chương

trình trực tiếp trên máy và điều chỉnh công việc của các máy

Hiệu quả kinh tế, kỹ thuật của điều khiên nhóm máy nảy bằng máy tỉnh được

thể hiện qua những ưu điểm sau [6]:

+ Dây chuyên tự đông điều chỉnh

Hệ thống FMS bao gồm hệ thong vận chuyên tự động vả điều khiển trung tâm

bằng máy tỉnh, nhằm tự động hoả các nguyên công chính, nguyên công phụ trong sản

xuất hàng loạt nhỏ và loạt vừa Hình 1.13 là dây chuyên tự đông điều chỉnh được dùng,

Trang 33

để gia công các chỉ liế, dạng hộp Dây chuyển này bao gồm các máy ƠNC với các a trục chính 1, các cảnh tay tự dộng 3 vả các cơ câu vận chuyền - tích trữ 3

Điều chỉnh dây chuyển được thực hiện bằng điều chỉnh các may CNC thay thể các

46 gá, thay thể các cảnh tay lự dộng, các phân từ mang chương trình rong cơ cầu điều

theo các toa độ là 2 - 500m/phút và loa độ dịch chuyển nhanh là 10t/phút, Bản quay

của máy có 72 vị trí được khắc đâu và thiết kế cho các cơ cầu vệ tỉnh có kích thước bẻ mắt làm việc là 800 x 800 mm Truyền động chính cỏ công suất 12KW, số vòng quay

trục chính từ 12.5 - 1600V/phút Dung lượng cửa một ruagazini dụng cụ là 36, khi gia

công chỉ tiết, sai số khoăng cách tâm của lỗ nằm trong khoáng 0,03mm trên 500mm chiêu đài Các máy được trang bị các cơ cầu cấp phôi tự đông (4) các cơ cấu này được

ga trén cae dé ga vé tinh dạng tâm

Ngoài nhém may CNC trong hệ thống LMS trên hình 1.13 còn có: bộ phận kiểm tra phôi và lây đâu (1) Máy chuẩn bị phối 9, bộ phận kiểm tra lần cuối bằng máy

kiểm tra (7)

Công đoạn chuẩn bị sản xuất trong hệ thông có: bộ phận lưu giữ các cơ câu vệ tỉnh đạng tâm, Các chỉ tiết của đổ gá điều chỉnh, lắp ráp - vạn năng, Bộ phận lắp ráp

và lưu giữ đỗ gá, bộ phận lắp ráp vả điều chính dụng cụ, có thể lắp ráp thành nhiều đỗ

gá cùng lúo cho tất cả các máy của hệ thông

Điều chính kích thước của dựng cụ được thực hiện bằng các đuết bị quang học Doc theo dây chuyển của các máy có kha chứa phôi và chỉ tiết (6) Phối và chỉ tiết được chuyên tới bằng máy cân trục tự động (5)

Tê thông điều khiển EMS trên hình 1.13 được thục hiện ở bai mức cao và thấp ö mức cao cho phép lập trình, kiểm tra, hiểu chỉnh và lữu giữ chương trình, lập tải liệu công nghệ, lập kế hoạch và tiến trình sẵn xuất, điều khiển tính cơ động của các máy CNC, didu khiển các cơ cấu vận chuyên và cấp phôi Phía đối điện kho chứa phối và

Trang 34

1 May lay dau ; 2 May chuẩn bị phôi; 3 Các máy CNC gia cong;

4 Cơ cầu cấp phôi tự động; 5 Cần trục tự động ;

6 Kho chứa phôi và chỉ tiết, 7 Máy kiểm tra tự động

Hệ thông EMS ở trên so với tô hợp các máy CNC (10 máy): số công nhân đứng

máy giảm từ 14 xuống 9; năng suất gia công tăng 164% doi với môi máy, tăng năng,

suất lên 164% đối với mỗi nhân viên phục vụ

1.3.2 Tính ưu việc của máy CNC

Một trong những hướng của tự động hoá trong sản xuất vừa là sử dụng các máy

CNC Hiệu quả kinh tế khi sử dụng cỏ thể đạt được đối với cả trường hợp gia công, loạt nhỏ chỉ tiết (20 - 40 ch tiết) Tuy nhiên, trong sản xuất đơn chiếc thì hiệu quả kinh

tế khi gia công trên các may vạn năng chiếm ưu thế hơn:

- May CNC cho phép hiệu chỉnh chương trình gia công ngay tại chỗ làm việc Trong sản xuất gia công cao, thay thế một cách cỏ hiệu quả các máy vạn năng thông, thường Tất cả các nguyên công tiện trên các mảy CNC đều được thực hiện bằng các đạo tiện tiêu chuẩn mả không dùng các đao định hình và cữ chặn

Sử dụng CNC cho phép giảm nhẹ điều kiện lao động của nhân công, giải phỏng,

công nhân khỏi việc cỏ tỉnh chất đơn điệu, lặp lại nhiều lần

- Mở rộng khả năng công nghệ của các máy CNC cho phép gia công cao độ

chính xác gia công và bù các sai số xuất hiện trong quá trình cắt Các hệ điều khiển

CNC hiện nay cho phép đạt độ chính xác vị tri trong khoảng 0.0025 - 0.001 mm, một

số trường hợp có thẻ đạt 0,0025 - 0,0005 mm, Các hệ điều khiển cho phép điều chỉnh

vô cấp số vòng quay của trục chính đề giữ cho tốc độ cắt cổ định khi di chuyên bê mặt

Trang 35

gia công có đường kinh khác nhau và xác định chính xác vị Irí gốc cũa Irục chính để

gá dặt chủ tiết không đổi xửng trên mâm cặp: cho phép thực hiện các nguyễn công, khoa, phay theo phương hướng kinh của chỉ tiết khi chỉ tiết đứng yến

- Hệ điều khiển CNC hiện dai có khả năng bú sai số hệ thống (do bién dang nhiệt) hiệu chính sai số dịch chuyển tich lũy do sai số bước của trục vịt me bị gây ra

Trên các máy CNC được trang bị cơ cầu hiệư chỉnh vị trí của phôi khi kẹp chặt (bu sai

bước cắt tinh nhằm loại bỏ phế phẩm gia công

Trong nhiều máy ƠNC dược trang bị cơ cầu giới hạn dễ lự động đừng quá trình cắt khi công suất cắt, lực cắt hoặc mômen cắt đạt giả trị tới hạn

quay của trục chính, số vòng quay của trục chính có

vong/phul trong mél vai mili giay Ste dumg hệ thống điều khiển thích nghi có ý nghĩa

quan trọng đối với trường hợp gia công có lượng dư và tính chất cơ lý của vật liệu có

định, do đó rất thích hợp trong sản xuất đem chiếc và sản xuất hàng loạt [9]

Thanh phân thời gian cơ bản khi gia công trên các mây CNC tăng lên đáng kế vì

số vòng quay của trục chỉnh cỏ thể đạt tới 3500 - 6000vòng/phút và hơn đổi với các

trung tâm gia công, Tốc độ dịch chuyên nhanh của bàn máy và dụng cụ trên các máy ƠNG có thể đạt 15 - 19mpphút

Cac may ƠNC vả các trung tâm gia công có khả năng thay dạo tự động khi

Trang 36

1.4 Kết luận

'Tira hiểu lịch sử phát triển máy công cụ noi chung va may CNC nói riêng là một nhiệm vụ quan trọng đổi với các nhà nghiên cứu khoa học, để có định hướng mới cha

sử phát triển ngành chế tạo máy liện đại

Đổi với người làm thiết kể, chế tạo trong, lĩnh vực cơ khi chẻ tạo máy,đặc biệt

làm trong công lác giảng đạy giúp hình thành những kỹ năng cơ bản và nâng cao cho

xinh viễn ngoài việc phải nấm vững các kiến thức công nghệ chế tạo máy cổ điển, thì việc cập nhật, tiếp thu các máy móc hiện đại, các phần mềm ứng đụng tiên tiến trong Tĩnh vực chuyên ngành là hết sức cần thiệt

Nghiên cứu áp dựng công nghệ ƠNC má chủ đạo là các máy công cụ CNC và các

phần mềm thiết kế cơ khí vào một sản phẩm cụ thê giúp chúng ta thiết kẻ, chế tạo một sản phẩm chính xác, tin cây, tiết kiệm chỉ phí hạ giá thành sản phẩm

Trang 37

Chương 2: GIỚI THIỆU TRUNG TÂM GIA CÔNG AGMA-A8 VÀ PHƯƠNG

PHAP LAP TRINH GIA CONG

2.1 Giới thiệu trung tâm gia công AGMA-A8

Trung tâm gia công AGMA-A§ lả một trong những trung tâm gia công phay

CNC vào loại hiện đại, do hãng Agma chế tạo, sử dụng phan mem tích hợp trong hệ Fanue của hãng, được chế tạo theo công nghệ cao và thỏa mãn được tất cả các tiêu

chuẩn vẻ chất lượng vả đặc tính kỹ thuật cũng như các tiêu chuẩn an toàn quốc tế

Trung tâm gia công AGMA-A8 cỏ thể thỏa mãn được các yêu câu gia công cũng

như vận hảnh một cách chỉnh xác an toan vả hiệu quả

Hinh 2.1 Trung tam gia cong AGMA-A8

Trang 38

2.1.1 Phạm vi sử dụng

Trên thể giới cũng như ở Việt Nam những năm gân đây xuất hiện nhiều trung tâm

gia công CNC với chức năng khác nhau Với trung tâm gia công AGMA-A§ có các

chức năng chỉnh sau :

* Phay: * Khoan va doa:

~ Phay bề mặt phức tạp ~ Khoan và doa theo tọa độ

2.1.2 Bảng điều khiển

Là nơi thực hiện đưa dữ liệu từ người lập trình và điều khiển vào máy

2.1.2.1 Cầu tạo

Hình 2.2 Bảng điều khiển trung tâm gia công AGAMA-48

~ Màn hình CRT (giống như màn hình máy tính) dùng đẻ hiền thị dữ liệu số;

- Bản phím cỏ nhiêu chức năng dùng đẻ nhập dữ liệu số vào may;

Học viên: Phạm Lăn Mỹ 39

Trang 39

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

- Start: Nút khởi đông, nút thực hiện lệnh

~ Cancel: Hủy bỏ câu lệnh hiện tại

~ Feedhold: Dùng chương trình khi đang chạy, muốn chạy tiếp an Start,

- Space: Dau cach

~ EOB: Đảnh dâu châm phây (;) khi kết thúc câu lệnh

~ Enter: Kết thúc câu lệnh chuyên sang hảng lệnh mới

Ngoài ra có các nút khác như mũi tên dùng để di chuyển con trỏ

2.1.3 Các công tắc chức năng:

NỌI DUNG CHỨC NẴNG DESCRIPTION OF FUNTION

Khi lưa chọn chức năng nảy, máy tự động thực

hiện các hoạt động đã được chon trong: Memory

Nhân nút này sự hoạt động tự động và liên tục

của mảy sẽ dừng lại Máy sé tu dong hoàn thành

chương trình theo kiểu thực hiện từng câu lệnh

Đặt ở chè độ nảy, máy sẽ tự đồng dừng chương, trình lại nêu xuất hiện lệnh MOI trong câu lệnh

Nếu nhân tiếp nút này câu lệnh MOI bị bỏ qua

và máy tiếp tục chạy

Khi chọn nút này, tốc độ cắt (F) được soạn trong

chương trinh gia công sẽ bị bỏ qua, thay vào đỏ

là máy thực hiện tốc độ cắt với giá trị được chọn ngoài bảng điều khiển trong chế độ “JOG

FEEDRATE”

TT| SWITCH ] Ky higu

NAME 1] CYCLE

chương trình gia công trong mảy và không cho phép lập chương trình ở ché dé “EDIT” Binh

thường khỏa đẻ ở NORMAL nên vẫn thục hiện

việc vận hành máy vả lập chương trình gia công,

Học viên: Phạm Lăn Mỹ 40

Trang 40

Khi đặt ở chế độ này, các lệnh và các chức năng

di chuyên đều ở chế độ thực biện bằng tay, các chuyến động của máy vẫn diễn ra binh thường

chi có trục Z bị khỏa lại không di chuyển, nhưng, trén man hin biển thị vị tí trục Z vẫn thay doi

theo chương trình

Nhẫn vào mút này,Các chức năng thay dao, đôi

tốc độ cắt, chức năng điều khiển trục chính bị bố qua

Thức năng các nắc trên mode select:

Khi đặt ở chế độ này máy sẽ nhảy câu lệnh kế

tiếp

soạn

MEANING

1 | DNC Kết nổi với | Khi chẹn kiểu này Nhân “CYCLE

— may tinh(PC) máy sẽ tự hoạt dong | START để thực

=>

EDIT a> chương trình |soạn tháo, chương | HDIT

theo chương trình | hiện

HOLE” dé dimg

chương trinh

kiểu | Khi chọn kiểu này | Phải mổ khóa và

thảo |máy ở chức năng |xoay về vị trí

4 Kiểu nhập dữ | Khi chọn kiểu này, | Nhấn “CYCLE

liệu trục tiếp | máy sẽ thực hiện | START” để thục

chương trình gia |START” để thục

công mẫu có sẵn | hiện

trong bộ nhớ củ2 | Nhận “ EHHD

máy, chỉ cần gói 1# | OI/E® để dima ` ® ng

và cho chạy chương trinh

gia công - theo | hiện

Tiêu đề	Luận văn thạc sĩ nghiên cứu công nghệ cnc và xây dựng các bài thực hành trên máy phay cnc phục vụ đào tạo ở trường cao đẳng nghề cơ giới ninh bình
Tác giả	Phạm Văn Mỹ
Người hướng dẫn	GS-TS. Trần Văn Địch
Trường học	Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ thuật
Thể loại	Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2013
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	128
Dung lượng	2,43 MB