Nghiên cứu và thiết kế, chế tạo mô hình máy điều khiển số 3 trục

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 6 PHẦN I MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐIỀU KHIỂN SỐVÀ KHIỂN SỐ CHƯƠNG I. MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ VAI TRÒ VÀ TÁC ĐỘNG 1.TỔNG QUAN VỀ MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH SỐ 9 1.1.Những nét cơ bản về máy công cụ điều khiển số 9 1.2.Ưu điểm của gia công CNC 12 1.3.Độ chính xác của gia công CNC 13 1.4.Độ an toàn của gia công CNC 15 1.5. Tác động của điều khiển số đối với máy công cụ 15 1.6. Tác động của điều khiển số đối với dụng cụ 16 2.CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỀU KHIỂN SỐ 17 2.1. Khái niệm trục tọa độ 17 2.2. Quá trình phát triển của kỹ thuật gia công NC, CNC 19 2.3. Các phương thức điều khiển bằng số. 21 2.4. Bộ nội suy. 21 2.5. Các chức năng thực hiện gia công trên máy công cụ NC, CNC. 22 2.6. Hệ toạ độ máy và các điểm chuẩn 23 2.7.Chương trình NC. 25 2.8.Lập chương trình NC. 26 2.9. Ngôn ngữ lập trình NC. 27 2.10. Hệ thống dụng cụ cho máy điều khiển số. 30 CHƯƠNG II.CHỨC NĂNG VÀ CẤU TRÚC MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ 2.1. CHỨC NĂNG CỦA MÁY ĐIỀU KHIỂN SỐ(NC,CNC). 30 2.1.1. Các chuyển động thực hiện dịch chuyển tương đối dao, chi tiết theo một chương trình xác định. 30 2.1.2. Quá trình cấp dao. 31 2.1.3. Quá trình cấp chi tiết. 32 2.1.4. Quá trình bôi trơn, làm nguội và làm mát. 33 2.2. CƠ CẤU DẪN HƯỚNG CỦA MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ 34 2.2.1. Yêu cầu chất lượng đối với cơ cấu dẫn hướng của máy công cụ điều khiển số. 34 2.2.2. Các dạng cơ cấu dẫn hướng của máy công cụ điều khiển số. 35 2.3.CÁC XÍCH ĐỘNG HỌC CỦA MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ 39 2.3.1 Các cụm kết cấu quan trọng. 40 2.3.2. Cụm phát động 42 CHƯƠNG III.NGHIÊN CỨU BỘ TRUYỀN VÍT MEĐAI ỐC BI 3.1.TÍNH ƯU VIỆT CỦA BỘ TRUYỀN VÍT MEĐAI ỐC BI 44 3.2. KẾT CẤU MỘT SỐ LOẠI BỘ TRUYỀN VÍT MEĐAI ỐC BI 45 3.3.PROFIN REN CỦA VÍT ME VÀ ĐAI ỐC 46 3.4.RÃNH HỒI BI CỦA BỘ TRUYỀN VÍT MEĐAI ỐC BI 47 3.5.CƠ CẤU KHỬ KHE HỞ VÀ TẠO SỨC CĂNG BAN ĐẦU 49 3.6.MỘT SỐ TIÊU CHUẨN CỦA CÁC LOẠI VÍT MEĐAI ỐC BI 52 CHƯƠNG IV. NGHIÊN CỨU MỘT SỐ LOẠI ĐỘNG CƠ DÙNG TRONG MÁY CÔNG CỤ CNC 4.1. NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘNG CƠ SERVO 57 4.1.1. Điều khiển động cơ secvo một chiều 57 4.1.2. Động cơ secvo một chiều chổi than 57 4.1.3. Động cơ secvo DC không chổi than 61 4.1.4. Động cơ AC secvo 68 4.2. ĐỘNG CƠ BƯỚC 69 4.2.1. Khái niệm chung về động cơ bước: 69 4.2.2. Nguyên lý hoạt động của động cơ bước: 70 4.2.3. Cấu tạo và phân loại động cơ bước: 71 PHẦN II NGHIÊN CỨU THIẾT KẾTÍNH TOÁN CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY PHAY CNC 3 TRỤC CHƯƠNG I. NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA MÁY 1.1.MỘT SỐ MÁY TRONG THỰC TẾ ĐƯỢC DÙNG ĐỂ THAM KHẢO 75 1.1.1.Máy phay CNC mini EMCO PC MILL 55 75 1.1.2. Một số kết cấu máy tham khảo: 76 1.2.CẤU TRÚC VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY PHAY CNC. 78 1.2.1.Cấu trúc tổng thể của máy. 79 1.2.2. Cấu trúc trục X. 80 1.2.3. Cấu trúc trục Y. 81 1.2.4. Cấu trúc trục Z. 82 1.2.5 Các thông số cơ bản của máy. 82 1.2.6.Công suất động cơ chính: 82 1.2.7.Hệ thống truyền động chạy dao 82 CHƯƠNG II.THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY 2.1.XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC TÍNH TOÁN CỦA MÁY 83 2.2. TÍNH LỰC CẮT VÀ LỰC CHẠY DAO 83 2.2.4. Xác định lực chạy dao 91 2.3.TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN 93 2.3.1.Xác định động cơ chính 93 2.3.3.Xác định công suất chạy dao 93 2.4.TÍNH TOÁN CƠ CẤU CHẠY DAO 95 2.4.1.Tính toán thiết kế cơ cấu chạy dao ngang. 97 2.4.2.Tính toán thiết kế cơ cấu chạy dao dọc 101 2.5. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN KHỚP NỐI CHO CÁC TRỤC. 109 2.5.1. Phân loại và phạm vi sử dụng. 109 2.5.2. Chọn khớp nối 113 2.5.3. Tính khớp nối trục X 114 2.5.4. Tinh khớp nối trục Y 115 2.5.5. Tinh khớp nối trục Z 116 2.6. TÍNH TOÁN LỰA CHỌN Ổ LĂN CHO CÁC TRỤC. 116 2.6.1. Phân loại ổ lăn. 116 2.6.2. Kích thước chủ yếu của ổ lăn. 118 2.6.2.Yêu cầu của ổ lăn. 119 2.6.3. Tính toán chọn ổ lăn cho hệ thống trục X 120 2.6.4. Tính toán chọn ổ lăn cho hệ thống trục Y 122 2.6.5. Tính toán chọn ổ lăn cho hệ thống trục Z. 124 2.6.TÍNH CHỌN CƠ CẤU CON TRƯỢTTHANH TRƯỢT BI 126 2.6.1.Một số khái niệm về đường đẫn trong máy công cụ cnc. 126 2.6.3.Các dạng đường dẫn trong máy công cụ cnc. 131 2.6.4.Chọn tính toán sống lăn cho trục Y 136 2.6.5. Chọn tính sống lăn cho trục X 140 2.6.6. Chọn tính sống lăn cho trục Z. 140 2.7. CHỌN ĐỘNG CƠ 141 2.8. CHỌN CƠ CẤU ĐẦU KẸP DAO. 142 2.8.1. Các loại cơ cấu đầu kẹp dao. 142 2.8.2. Chọn cơ cấu đầu kẹp dao. 142 CHƯƠNG III.THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT 3.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VÍT ME .. 143 3.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐAI ỐC BI 173 PHẦN III THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY PHAY CNC 3 TRỤC CHƯƠNG I NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN MÁY 1.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 222 1.1.1. Khối nguồn. 223 1.1.4. Khối mạch công suất 223 1.1.5. Khối cơ cấu chấp hành. 224 1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN GIA CÔNG 224 1.2.1. Nội suy tuyến tính . 224 1.2.2. Nội suy đường tròn. 225 CHƯƠNG II.GIỚI THIỆU MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC DÙNG L297 VÀ L298 2.1. VI MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC L297. 226 2.1.1.Giới thiệu 226 2.1.2.Các ưu điểm 228 2.1.3.Chức năng của các chân 229 2.2. VI MẠCH L298 231 2.3. THIẾT LẬP THỨ TỰ ĐIỀU KHIỂN PHA 232 2.4. CÁC TÍN HIỆU INH1 VÀ INH2 234 2.5. CÁC TÍN HIỆU KHÁC 235 2.6. ĐIỀU KHIỂN DÒNG TẢI 235 2.7. ĐIỀU KHIỂN TÍN HIÊỤ PHA VÀ BẰNG TÍN HIỆU INHIBIT. 236 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH CÔNG SUẤT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC LƯỠNG CỰC SỬ DỤNG L297 VÀ L298 2.1. YÊU CẦU CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN 238 2.1.1. Các thông số chủ yếu của động cơ bước: 238 2.1.2.Hệ thống điều khiển động cơ bước. 239 2.1.3.Điều khiển cả bước và điều khiển nửa bước. 240 2.1.4. Vấn đề về sự trượt bước. 241 3.2.THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC 242 3.2.1.Sơ đồ mạch 242 3.2.2.Thuyết minh nguyên lý làm việc của mạch. 243 3.2.3.Điều khiển động cơ ở chế độ nửa bước 243 CHƯƠNG III. PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN MACH3 3.1. TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN. 246 3.2. THIẾT LẬP VẬN HÀNH MACH 3 246 3.2.1.Thiết lập Mach 3 với phần cứng máy tính. 246 3.2.2. Vận hành Mach 3. 247 3.3. PHƯƠNG PHÁP THIẾT LẬP HỆ ĐIỀU KHIỂN 275 3.3.1. Lập một chương trình G code bằng phần mềm 275 3.3.2 Xuất t chương trình NC sau đó đưa vào Mach 3 để gia công. 277 PHẦN 4: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LẮP RÁP, KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA MÁY PHAY CNC 3 TRỤC. CHƯƠNG I: PHƯƠNG PHÁP LẮP RÁP VÀ QUY TRÌNH LẮP RÁP MÁY PHAY CNC 3 TRỤC. 4.1. CHỌN PHƯƠNG PHÁP LẮP. 279 4.1. 1.Các phương pháp lắp. 279 4.1.2. Chọn phương pháp lắp ráp cho máy phay 3 trục CNC. 279 4.2. SƠ ĐỒ LẮP RÁP. 279 4.3. TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ LẮP RÁP CÁC CỤM CHI TIẾT 281 4.3.1.Lắp ráp cụm trục Y 281 4.3.2. Lắp ráp cụm trục X 281 4.3.3. Lắp ráp cụm trục Z 282 4.3. LẮP RÁP BỘ PHẬN ĐIỀU KHIỂN. 284 CHƯƠNG II: TIẾN HÀNH KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA MÁY 2.1. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHĨNH XÁC CỦA MÁY 284 2.2. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA MÁY. 284 TÀI LIỆU THAM KHẢO 285

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 6

PHẦN I MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐIỀU KHIỂN SỐVÀ KHIỂN SỐ CHƯƠNG I MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ VAI TRÒ VÀ TÁC ĐỘNG 1.TỔNG QUAN VỀ MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH SỐ 9

1.1.Những nét cơ bản về máy công cụ điều khiển số 9

1.2.Ưu điểm của gia công CNC 12

1.3.Độ chính xác của gia công CNC 13

1.4.Độ an toàn của gia công CNC 15

1.5 Tác động của điều khiển số đối với máy công cụ 15

1.6 Tác động của điều khiển số đối với dụng cụ 16

2.CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỀU KHIỂN SỐ 17

2.1 Khái niệm trục tọa độ 17

2.2 Quá trình phát triển của kỹ thuật gia công NC, CNC 19

2.3 Các phương thức điều khiển bằng số 21

2.4 Bộ nội suy 21

2.5 Các chức năng thực hiện gia công trên máy công cụ NC, CNC 22

2.6 Hệ toạ độ máy và các điểm chuẩn 23

2.7.Chương trình NC 25

2.8.Lập chương trình NC 26

2.9 Ngôn ngữ lập trình NC 27

2.10 Hệ thống dụng cụ cho máy điều khiển số 30

CHƯƠNG II.CHỨC NĂNG VÀ CẤU TRÚC MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ 2.1 CHỨC NĂNG CỦA MÁY ĐIỀU KHIỂN SỐ(NC,CNC) 30

2.1.1 Các chuyển động thực hiện dịch chuyển tương đối dao, chi tiết theo một chương trình xác định 30

2.1.2 Quá trình cấp dao 31

2.1.3 Quá trình cấp chi tiết 32

2.1.4 Quá trình bôi trơn, làm nguội và làm mát 33

2.2 CƠ CẤU DẪN HƯỚNG CỦA MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ 34

2.2.1 Yêu cầu chất lượng đối với cơ cấu dẫn hướng của máy công cụ điều khiển số 34

2.2.2 Các dạng cơ cấu dẫn hướng của máy công cụ điều khiển số 35

2.3.CÁC XÍCH ĐỘNG HỌC CỦA MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ 39

2.3.1 Các cụm kết cấu quan trọng 40

2.3.2 Cụm phát động 42

CHƯƠNG III.NGHIÊN CỨU BỘ TRUYỀN VÍT ME-ĐAI ỐC BI

3.1.TÍNH ƯU VIỆT CỦA BỘ TRUYỀN VÍT ME-ĐAI ỐC BI 44

3.2 KẾT CẤU MỘT SỐ LOẠI BỘ TRUYỀN VÍT ME-ĐAI ỐC BI 45

3.3.PROFIN REN CỦA VÍT ME VÀ ĐAI ỐC 46

3.4.RÃNH HỒI BI CỦA BỘ TRUYỀN VÍT ME-ĐAI ỐC BI 47

3.5.CƠ CẤU KHỬ KHE HỞ VÀ TẠO SỨC CĂNG BAN ĐẦU 49

3.6.MỘT SỐ TIÊU CHUẨN CỦA CÁC LOẠI VÍT ME-ĐAI ỐC BI 52

CHƯƠNG IV NGHIÊN CỨU MỘT SỐ LOẠI ĐỘNG CƠ DÙNG TRONG MÁY CÔNG CỤ CNC 4.1 NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘNG CƠ SERVO 57

4.1.1 Điều khiển động cơ secvo một chiều 57

4.1.2 Động cơ secvo một chiều chổi than 57

4.1.3 Động cơ secvo DC không chổi than 61

4.1.4 Động cơ AC secvo 68

4.2 ĐỘNG CƠ BƯỚC 69

4.2.1 Khái niệm chung về động cơ bước: 69

4.2.2 Nguyên lý hoạt động của động cơ bước: 70

4.2.3 Cấu tạo và phân loại động cơ bước: 71

PHẦN II NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ-TÍNH TOÁN CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY PHAY CNC 3 TRỤC CHƯƠNG I NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA MÁY 1.1.MỘT SỐ MÁY TRONG THỰC TẾ ĐƯỢC DÙNG ĐỂ THAM KHẢO 75

1.1.1.Máy phay CNC mini EMCO PC MILL 55 75

1.1.2 Một số kết cấu máy tham khảo: 76

2.1.XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC TÍNH TOÁN CỦA MÁY 83

2.2 TÍNH LỰC CẮT VÀ LỰC CHẠY DAO 83

2.2.4 Xác định lực chạy dao 91

2.3.TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN 93

2.3.1.Xác định động cơ chính 93

2.3.3.Xác định công suất chạy dao 93

2.4.TÍNH TOÁN CƠ CẤU CHẠY DAO 95

2.4.1.Tính toán thiết kế cơ cấu chạy dao ngang 97

2.4.2.Tính toán thiết kế cơ cấu chạy dao dọc 101

2.5 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN KHỚP NỐI CHO CÁC TRỤC 109

2.5.1 Phân loại và phạm vi sử dụng 109

2.5.2 Chọn khớp nối 113

2.5.3 Tính khớp nối trục X 114

2.5.4 Tinh khớp nối trục Y 115

2.5.5 Tinh khớp nối trục Z 116

2.6 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN Ổ LĂN CHO CÁC TRỤC 116

2.6.1 Phân loại ổ lăn 116

2.6.2 Kích thước chủ yếu của ổ lăn 118

2.6.2.Yêu cầu của ổ lăn 119

2.6.3 Tính toán chọn ổ lăn cho hệ thống trục X 120

2.6.4 Tính toán chọn ổ lăn cho hệ thống trục Y 122

2.6.5 Tính toán chọn ổ lăn cho hệ thống trục Z 124

2.6.TÍNH CHỌN CƠ CẤU CON TRƯỢT-THANH TRƯỢT BI 126

2.6.1.Một số khái niệm về đường đẫn trong máy công cụ cnc 126

2.6.3.Các dạng đường dẫn trong máy công cụ cnc 131

2.6.4.Chọn tính toán sống lăn cho trục Y 136

2.6.5 Chọn tính sống lăn cho trục X 140

2.6.6 Chọn tính sống lăn cho trục Z 140

2.7 CHỌN ĐỘNG CƠ 141

2.8 CHỌN CƠ CẤU ĐẦU KẸP DAO 142

2.8.1 Các loại cơ cấu đầu kẹp dao 142

2.8.2 Chọn cơ cấu đầu kẹp dao 142

CHƯƠNG III.THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT 3.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VÍT ME 143

3.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐAI ỐC BI 173

PHẦN III THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY PHAY CNC 3 TRỤC CHƯƠNG I NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN MÁY 1.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 222

1.1.1 Khối nguồn 223

1.1.5 Khối cơ cấu chấp hành 224

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN GIA CÔNG 224

1.2.1 Nội suy tuyến tính 224

1.2.2 Nội suy đường tròn 225

CHƯƠNG II.GIỚI THIỆU MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC DÙNG L297 VÀ L298 2.1 VI MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC L297 226

2.1.1.Giới thiệu 226

2.1.2.Các ưu điểm 228

2.1.3.Chức năng của các chân 229

2.2 VI MẠCH L298 231

2.3 THIẾT LẬP THỨ TỰ ĐIỀU KHIỂN PHA 232

2.4 CÁC TÍN HIỆU INH1 VÀ INH2 234

2.5 CÁC TÍN HIỆU KHÁC 235

2.6 ĐIỀU KHIỂN DÒNG TẢI 235

2.7 ĐIỀU KHIỂN TÍN HIÊỤ PHA VÀ BẰNG TÍN HIỆU INHIBIT 236

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH CÔNG SUẤT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC LƯỠNG CỰC SỬ DỤNG L297 VÀ L298 2.1 YÊU CẦU CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN 238

2.1.1 Các thông số chủ yếu của động cơ bước: 238

2.1.2.Hệ thống điều khiển động cơ bước 239

2.1.3.Điều khiển cả bước và điều khiển nửa bước 240

2.1.4 Vấn đề về sự trượt bước 241

3.2.THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC 242

3.2.1.Sơ đồ mạch 242

3.2.2.Thuyết minh nguyên lý làm việc của mạch 243

3.2.3.Điều khiển động cơ ở chế độ nửa bước 243

CHƯƠNG III PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN MACH3 3.1 TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 246

CHƯƠNG I: PHƯƠNG PHÁP LẮP RÁP VÀ QUY TRÌNH LẮP RÁP MÁY PHAY CNC 3

TRỤC.

4.1 CHỌN PHƯƠNG PHÁP LẮP 279

4.1 1.Các phương pháp lắp 279

4.1.2 Chọn phương pháp lắp ráp cho máy phay 3 trục CNC 279

4.2 SƠ ĐỒ LẮP RÁP 279

4.3 TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ LẮP RÁP CÁC CỤM CHI TIẾT 281

4.3.1.Lắp ráp cụm trục Y 281

4.3.2 Lắp ráp cụm trục X 281

4.3.3 Lắp ráp cụm trục Z 282

4.3 LẮP RÁP BỘ PHẬN ĐIỀU KHIỂN 284

CHƯƠNG II: TIẾN HÀNH KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA MÁY 2.1 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHĨNH XÁC CỦA MÁY 284

2.2 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA MÁY 284

TÀI LIỆU THAM KHẢO 285

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay khoa học và công nghệ ngày càng phát triển và hoàn thiện Nền kinh tế nước ta đang đổi mới theo nhịp độ chung của toàn thế giới, nó đòi hỏi phải vận dụng những thành tựu khoa học kĩ thuật mới nhất Trong đó ngành cơ khí đóng vai trò then chốt, có tính chất quyết định đến công cuộc cải cách đất nước Với sự phát triển không ngừng của các thành tựu- khoa học công nghệ, CAD/CAM/CNC ngày càng trở nên thông dụng trên thế giới và ở nước ta Chúng đang dần thay thế các công nghệ gia công truyền thống Về bản chất công nghệ CNC là sự kế thừa và phát triển của các phương pháp gia công cổ điển, ứng dụng công nghệ thông tin và điều khiển tự động vào quy trình tính toán thiết kế và chế tạo các chi tiết máy, dây chuyền sản xuất bán tự động và tự động các hệ thống thiết bị tinh vi và phức tạp.

Trong những năm gần đây, CAD/CAM/CNC đã có những phát triển mới nhu cầu

về kiến thức trong lĩnh vực này ngày càng cao Các trường đại học cao đẳng và trung cấp nghề, đã và đang tiếp cận các kiến thức nêu trên, nhưng khó khăn về hiện nay là trang thiết bị CNC đa dạng về chủng loại và phong phú về phương pháp lập trình, do

đó việc nghiên cứu, tìm hiểu và thiết kế những mô hình máy gia công điều khiển số là một vấn đề đang được hầu hết các kĩ sư và sinh viên khối ngành kĩ thuật quan tâm Máy phay điều khiển số 5 trục là máy công cụ điều khiển số được dùng rất phổ biến trong ngành cơ khí chế tạo, đặc biệt là chế tạo khuôn mẫu chính xác các chi tiết phục vụ công nghiệp Nó có sự tích hợp các yếu tố cơ khí, hệ thống điện-điện tử và khoa học máy tính.

Đề tài “Nghiên cứu và thiết kế, chế tạo mô hình máy điều khiển số 3 trục” tạo

thành đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên trong quá trình tính toán và thiết kế, chế tạo sẽ có những sai sót do chúng em thiếu kinh nghiệm trong thiết kế

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong khoa cơ khí, và đặc biệt là thầy

Trần Văn Đua đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em thực hiện đề tài này.

Hà nội, ngày tháng năm 2012

PHẦN I MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐIỀU KHIỂN SỐ VÀ

KHIỂN SỐ

1.1.Những nột cơ bản về mỏy cụng cụ điều khiển số

Điều khiển số (NC) trong 30 năm qua đú tỏc động mạnh tới ngành chế tạomỏy, đú tạo ra cỏc thế hệ mỏy mới và cụng cụ tự động hỳa cơ khớ mới Ngàynay mỏy điều khiển số là thành phần cơ bản của gia cụng linh hoạt Để cỳ thểđỏp ứng được nhu cầu cao, từng mỏy điều khiển phải cỳ khả năng đảm nhậnnhững chức năng điều khiển nhất định

- Chuẩn bị công nghệ để gia công chi tiết phải đợc lập trình để điều khiểnmáy theo ngôn ngữ mà hãng chế tạo máy đã cài đặt cho hệ điều khiển NC,CNC

- Máy gia công CNC có giá trị kinh tế rất lớn những giá thành máy lại cao.Mỗi một máy công cụ đợc cấu tạo từ một tổ hợp những trục thẳng và quay(linear and rotate axises) Để có thể điều khiển các trục này bằng chơngtrình số phải có hai điều kiện:

+ Mỗi trục NC cần có một hệ thống đo về dịch chuyển bằng điện tử

+ Mỗi trục NC cần có một khớp trực tiếp với hệ điều khiển số

Nhiệm vụ của chương trỡnh NC là so sỏnh cỏc giỏ trị cần đạt về vị trớ đó địnhtrước với cỏc giỏ trị thực tế về vị trớ do hệ thống đo về dịch chuyển thụng bỏo

Và khi cú sai lệch giữa hai giỏ trị này nú sẽ phỏt ra một tớn hiệu điều chỉnhtruyền đạt tới cỏc bộ phận dẫn động của cỏc trục để cõn bằng cỏc sai lệch đú.Nguyờn lý nạp và xử lý cỏc thụng tin hỡnh học trong một vũng điều khiển khộpkớn (Control Cycle)

Bộ nhớ chương trỡnh

Bộ đọc băng đục lỗ

Giỏ trị yờu cầu

Sai lệch Giỏ trị thưc

+

_

Nguyên lý nạp và xử lý các thông tin hình học trong một vòng điều

khiển khép kín

Điều khiển theo quỹ đạo liên tục thông báo các giá trị mới mà các trục điềukhiển phải đạt tới, nhờ đó có thể đạt tới những chuyển động liên tục theo quỹđạo

Ở máy tiện, trục chính của máy cũng được xác lập là trục điều khiển số nếu

sử dụng những dụng cụ được phát động để khoan hoặc phay

Phần lớn các trung tâm gia công được trang bị bàn tròn quay điều khiển NC.Bàn tròn quay theo nhịp ví dụ như nhịp quay 4 trung tâm tiện 4x900 hoặc12x300, không tính vào các trục điều khiển NC

Cấu trúc điện tử của các hệ điều khiển CNC ngày nay đã được thiết lập dựatrên cơ sở sử dụng các bộ vi sử lý (microprocessors) 16 và 32 bit và các mạngtích hợp IC (Integrate Circuit), số lượng các bộ vi sử lý được sử dụng cho hệCNC thường từ 2 đến 5

Máy NC là máy có khả năng lập trình tự do, nghĩa là các chuyển động theotừng trục được định trước thông qua một chương trình Những hệ điều khiển sốngày nay được thiết lập trên cơ sở sử dụng máy vi tính còn được gọi là hệ thốngđiều khiển CNC, tức là điều khiển số bằng vi tính

Để nạp và xuất dữ liệu tự động, các hệ điều khiển CNC được trang bị những

- Có một hoặc nhiều màn hình một hoặc nhiều màu sắc.

- Phần lớn với đồ họa nhiều màu để lập trình và thử nghiệm chương trình

- Có khả năng hiệu chỉnh các chương trình được lưu trữ

- Các lượng hiệu chỉnh dụng cụ (lượng bù dao) về chiều dài, về đườngkính, tuổi bền,… được lưu trữ

- Có nhiều nhất là 5 đến 10 phím mềm với các chức năng thay đổi

- Có thể cắm một phím bấm ASCII tích hợp hoặc tùy chọn

- Không có công tắc thập phân và cũng thường không có công tắc xoay

- Thể tích nhỏ hơn và ít phát sinh nhiệt hơn

- Có phạm vi chức năng rộng hơn

- Có phạm vi tùy chọn thích ứng theo nhu cầu sử dụng của khách hàng và

có phạm vi dành để mở rộng

- Có các chu trình gia công và đo kiểm có khả năng lưu trữ

- Có nhiều chức năng được bổ sung

Các hệ CNC được chế tạo theo môđun có khả năng đáp ứng nhiều chức năng.Bởi vậy khách hàng phải kiểm tra xem mình nên dùng môđun nào cho phù hợp

- Chương trình sản xuất trong xí nghiệp

- Các chương trình gia công chi tiết có thể lặp lại tự động

- Các chu trình cố định và thay đổi

- Những chỉ dẫn tích hợp cho người vận hành

- Phần mềm chuẩn đoán và những trợ giúp tìm lỗi

- Những dữ liệu về máy và công ty chỉ dẫn và hiển thị sai số với văn bản rõràng

Các chuyển dịch điểm không, bù dao, các dữ liệu dụng cụ …

- Các giao diện dữ liệu có một ý nghĩa rất lớn để nối các thiết bị ngoại vicần thiết.

Đặc điểm đặc trưng quan trọng và tính nhanh nhạy của một hệ thống CNC làtốc độ chuyển tiếp dữ liệu, thời gian thực hiện chu trình gia công, tốc độ pháttriển của bộ SERVO và thời gian chu kỳ của hệ điều khiển PLC (ProgramableLogic Controller)

Máy NC là những máy gia công tự động và lập trình tự do, đặc biệt tự động

để tự động hóa gia công sản phẩm hàng loạt vừa và nhỏ ưu điểm cơ bản củamáy NC là khả năng điều chỉnh nhanh để thích nghi với các chương trình giacông thay đổi, mà không cần phải tác động thủ công hoặc thay đổi máy

1.2.Ưu điểm của gia công CNC

Đối với sản xuất loạt nhỏ và vừa, máy CNC trong nhiều trường hợp là công

cụ gia công có những nét ưu điểm hơn so với máy thường ở những điểm sau:

- Gia công được các chi tiết phức tạp hơn

- Quy hoạch thời gian sản xuất tốt hơn

- Thời gian lưu thông ngắn hơn do tập trung nguyên công cao và giảm thờigian phụ

- Tính linh hoạt cao hơn

- Độ lớn loạt tối ưu nhỏ hơn

- Độ chính xác gia công ổn định đều

- Chi phí kiểm tra giảm

- Tăng năng lực sản xuất.

- Có khả năng thích hợp trong gia công linh hoạt

Những nét ưu việt của máy CNC ở trên đây là không phụ thuộc vào kiểumáy, những máy CNC có khả năng lập trình tại xưởng sản xuất, theo nhận xétcủa các nhà sản xuất có nhiều kinh nghiệm thì chúng cũng có tính linh hoạt caohơn và đồng thời tiết kiệm được thời gian Điều quan trọng là người ở xưởngsản xuất chấp nhận máy NC, vận hành được máy NC, được đào tạo tốt và có khảnăng khắc phục được các sự cố nhỏ

1.3.Độ chính xác của gia công CNC

Trong nhiều trường hợp độ chính xác tuyệt đối và độ chính xác lặp lại có thểđạt được cũng rất quan trọng để triển khai sử dụng máy CNC Độ chính xác nàygiảm nhiều hao phí cần thiết cho việc kiểm tra, những sai lệch được xác định cóthể được hiệu chỉnh đơn giản

Độ chính xác của một máy CNC được đánh giá theo nhiều luận điểm khácnhau, do vậy trong thực tế có các quy định quốc gia để vận dụng Tiền đề ở đây

là độ chính xác hình học, tức là từng trục NC phải có vị trí chính xác so vớinhau Thân máy NC phải có độ cứng vững cao là điều kiện đảm bảo khi các trụcdịch chuyển và khi gia công độ chính xác được giữ vững Độ chính xác của mộtmáy NC cũng được đánh giá thêm theo đúng sai lệch dịch chuyển vào (dựa trênsai lệch vị trí do sai số hệ thống và bề rộng phân bố của vị trí do sai số ngẫunhiên) Đối với các kiểu máy CNC còn có những quy định đánh giá theo các chitiết kiểm tra đơn giản Với những chi tiết kiểm tra này, máy công cụ cần đượckhảo sát về những sai số điển hình

Tính chất động học của hệ điều khiển số dẫn đến sai số kích thước Tạinhững máy NC có gia tốc cao, với trị số gia tốc 10 m/giây và cao hơn sẽ xuấthiện biến dạng động học

Cuối cùng hệ thống dao được sử dụng và lắp đặt, các bộ phát động và nguồnsai số thiết kế của máy (nhiệt độ, rung động, dẫn hướng… cũng có vai trò quantrọng đối với độ chính xác đạt được)

phải giảm chấn động Vì vậy phải đảm bảo các ổ đỡ và trục vít me không có khe

hở, các bộ phận truyền và các trục vít me cân bằng tuyệt đối, các sống trượt có

độ cứng vững cao và không có ma sát để tránh quay trượt khi hoạt động Ngàynay, kết cấu thông dụng là trục vít me có ren hình thang đã được thay thế bằngkết cấu trục vít me có chuỗi viên bi cầu chạy tuần hoàn trên trục ren có ít ma sát

và có thể coi như không có khe hở Kết cấu vít me + đai ốc bi + bi này có hiệusuất đạt tới 98%, nhờ có ít nhiệt, có độ chính xác về bước ren cao và có khảnăng truyền lực dịch chuyển lớn hơn so với kết cấu thông thường có cùng kíchthước

Muốn đạt được độ cứng vững chịu xoắn theo yêu cầu, khi trục vít me càngdài thì đường kính của nó phải càng lớn (tới 150mm) và mô men quán tính vềkhối lượng cũng lớn Vì vậy trong trường hợp này thường không truyền động tớitrục vít me mà truyền động vào đai ốc có quán tính ít hơn, còn trục vít me bịngàm chặt

1.4.Độ an toàn của gia công CNC

Một máy phức tạp như một máy CNC đòi hỏi phải có độ an toàn cao, trướchết là đối với người vận hành máy, sau đó là tránh hư hại máy, dụng cụ và chitiết gia công Nhiệm vụ này phải do hệ CNC và PLC đảm nhận Như vậy người

ta tìm cách:

- Phát hiện kịp thời những lỗi nguy hiểm của người vận hành và tránh tácđộng của chúng

Quan trọng hơn nữa là độ an toàn dự phòng chống lại sự phát sinh của sai số.Điều này đạt được bằng nhiều biện pháp Ví dụ tạo khả năng nhạy cảm cao củađiều khiển đối với trường hợp đứt mạch trong thời gian ngắn, đối với thay đổinhiệt độ và đối với các tia gây nhiễu.

Tất nhiên là không thể phát hiện được tất cả các sự cố trước khi nó xảy ra,nhưng cũng sẽ là đủ nếu ít nhất cũng là các khả năng xảy ra sai số quan trọngnhất và nguy hiểm nhất

1.5 Tác động của điều khiển số đối với máy công cụ

Sau khi máy công cụ được trang bị hệ thống điều khiển số NC, đã xuất hiệnrất nhanh các kiểu các loại máy và phương hướng gia công theo hướng điềukhiển số Các trung tâm gia công, các máy đột dập, … Sau đó là xu hướng pháttriển các máy có thể thực hiện tối đa những phương pháp gia công trên một phôitrong một lần gá, như kiểu máy tiện nhưng có thể khoan và phay được và trungtâm có nhiều trục để có thể gia công phôi từ 5 phía Hệ thay dụng cụ hệ thay bệ(phiến gá) tự động và các thiết bị giám sát phối hợp hoạt động với nhau nângcao mức độ tự động hóa của máy Bộ truyền và các bộ làm mát và các ổ đỡ trụcmới ngăn ngừa biến động về độ chính xác do biến dạng nhiệt của máy Cácđường trượt và bộ truyền vít me đai ốc bi có độ chính xác cao không có khe hở,

có tác dụng bảo vệ và chống phoi hay chất làm mát xâm nhập vào bộ truyền.Cuối cùng máy phải có độ cứng vững tĩnh và động tương ứng với giá trị gia tốccao và tải trọng lớn

1.6 Tác động của điều khiển số đối với dụng cụ

Dụng cụ cho máy CNC đã được phát triển từ những dụng cụ tiêu chuẩn cầnđáp ứng những yêu cầu đặt ra đối với các hệ thống dụng cụ tích hợp đối với máyCNC như sau:

- Gá đặt dụng cụ theo giải pháp định hình, như dụng cụ có chuôi côn, córen để gá kẹp lên máy

- Cứng vững cao

- Cung cấp chất làm mát qua dụng cụ

- Thay đổi dụng cụ thủ công và tự động

- Sử dụng cơ cấu xoay để thay đổi dụng cụ

- Độ chính xác thay đổi dụng cụ cao

1.7 Tác động của điều khiển số đối với máy các phần tử phát động

Do các máy CNC có gia tốc cao hơn và chịu tải mạnh hơn bắt buộc các bộphát động, các bộ truyền các đường trượt, các trục vít me đai ốc bi, các hệ thốngbôi trơn phải đủ lớn Trước hết là các trục vít me đai ốc bi được truyền động vàđiều chỉnh bằng các bộ phát động điều chỉnh vô cấp ở thời kỳ đầu máy CNCđược lắp bộ phát động một chiều, sau đó động cơ SERVO được sử dụng ngàycàng nhiều

Động cơ SERVO có đặc điểm không phải giám sát và ít phải bảo dưỡng Các

bộ phận chuyển động quay nhanh ở các máy chính xác cao phải được cân bằngtốt Tốc độ quay nhanh và tốc độ tiến dao ngày càng cao, nhất là khi gia cụng

Các khái niệm về các trục tọa độ, chiều chuyển động của máy công cụ điềukhiển số được quy định trên phạm vi quốc tế (tiêu chuẩn ISO-RecommendationR841), dựa trên cơ sở quy tắc ba ngón tay của bàn tay phải mà định nghĩa chiều

của ba chuyển động cơ bản vuông góc với nhau là X, Y, Z như sau: Ngón tay

cái là trục X, ngón tay trỏ là trục Y và ngón tay giữa là trục Z, còn đầu các ngón tay chỉ chiều dương của trục (Quy tắc bàn tay phải)

Để định nghĩa trục của một mỏy điều khiển số (NC) theo quy tắc bàn tayphải, người ta quy định là đút ngón tay giữa vào lỗ lắp dụng cụ cắt của máy Đóchính là trục Z và ngón tay giữa chỉ rừ chiều dương là chiều từ phôi đi về phíatrục máy Sau đó xoay bàn tay phải sao cho ngón cái chỉ chiều chuyển động củatrục dài nhất, đó chính là trục X Trục X thường nằm ngang, từ đó trục Y tựđộng được xác định và ngón trỏ chỉ chiều dương của trục Y

Tất cả các trục còn lại dựa theo ba trục cơ bản là X, Y, Z đó là các trục:

- Trục A,B,C là các trục quay tròn so

với trục X, Y, Z: Nghĩa là A quay

xung quanh X, B quay xung quanh

trục Y, C quay xung quanh trục Z

Chiều quay của các trục là chiều

dương nếu nhìn từ gốc của hệ trục về

Các trục của máy

chiều dương của các trục X, Y, Z mà có chiều quay phải

+X

+Y +Z

- Y

- X

- Z

+A +B +C

- Trục P, Q, R là cỏc trục khụng bắt buộc song song với ba trục X, Y, Z.Trục R chủ yếu dựng ở cỏc chu trỡnh khoan ở dạng địa chỉ ứng với mặtphẳng gốc của phụi gia cụng, nghĩa là khi trục Z chuyển từ chế độ quaynhanh khụng cắt sang chế độ tiến dao để cắt.

Hộp trục chính

Bạc đỡ

Z W

Chiều dương của trục khi này được xỏc định như chiều dương của cỏcchuyển động: +X, +Y, +Z, +A, +B, +C.

Trong trường hợp mà phụi gia cụng chuyển động, như ở bàn tọa độ, chiềuchuyển động và chiều của trục ngược nhau Khi bàn chuyển động sang phải thỡdụng cụ thực hiện một chuyển động sang trỏi, trong trường hợp này phải chochiều thực tế của trục với địa chỉ cú thờm dấu (‘) ở trờn đầu như sau: +X’, +Y’,+Z’… Quy định này cú ưu điểm là người lập trỡnh cú thể lập chương trỡnh điềukhiển mà khụng phụ thuộc vào cấu tạo mỏy Chuyển động mong muốn giữa trục

và phụi luụn đảm bảo đỳng chiều và khụng phụ thuộc vào cấu hỡnh quỏ trỡnh xử

lý số

2.2 Quỏ trỡnh phỏt triển của kỹ thuật gia cụng NC, CNC

Kỹ thuật gia cụng NC, CNC cú quỏ trỡnh phỏt triển như sau:

Máy đơn lẻ NC, CNC Trung tâm gia công NC,

CNC

Tế bào gia công NC, CNC

Hệ thống gia công linh

hoạt NC, CNC

Trung tõm gia cụng NC và CNC

- Gia cụng hoàn chỉnh cỏc loại, kiểu, cỡ chi tiết cơ khớ khỏc nhau nhưngcựng một dạng chi tiết (chi tiết trũn, chi tiết khụng trũn) bằng nhiềuphương phỏp gia cụng khỏc nhau (tiện + khoan, tiện + phay, phay +khoan…) trong một lần gỏ phụi, gia cụng nhiều bề mặt chi tiết đồng thời

- Bàn gỏ phụi: Xoay lật để gia cụng những mặt tọa độ khỏc nhau

- Thay dụng cụ, gỏ đặt (thỏo dỡ) phụi (chi tiết) tự động bằng hệ cung ứng tựđộng gồm: ổ tớch phụi, ổ tớch dụng cụ và cơ cấu thay đổi dụng cụ (phụi):Tay mỏy, người mỏy

- Thường cú hai trục cụng tỏc để gia cụng thụ và tinh

- Vớ dụ CNC TRAUB-TNS 480 để phay tiện chi tiết trũn

Tế bào gia cụng

hơn, tự động hóa cao hơn, có thể hoạt động trong suốt một ca sản xuất.

- Sơ đồ tế bào gia công NC và CNC như sau:

Hệ thống gia công linh hoạt (FMS)

- Nối ghép mềm nhiều máy, trung tâm gia công, thông qua hệ thống cungứng phôi và dụng cụ tự động, điều khiển linh hoạt với máy tính

- Phạm vi ứng dụng kinh tế

- Mức độ tự động hóa các thế hệ máy công cụ

Điều thứ tự (tiến trình) gia công Người Người Máy

Chuẩn bị công nghệ

- Sáng tạo

- Diễn đạt

NgườiNgười

NgườiNgười

NgườiNgười

- Điều khiển dịch chuyển điểm.

- Điều khiển đoạn thẳng

- Điều khiển biên dạng

2.4 Bộ nội suy.

Bộ nội suy là một máy phát hàm số, đưa ra các lệnh thích hợp với các dữaliệu ban đầu để điều khiển chạy dao trên các toạ độ riêng lẻ, trùng lên một quỹđạo mong muốn (quỹ đạo thẳng, quỹ đạo cong) Bộ nội suy của hệ điều khiển

NC, CNC sẽ thực hiện thực hiện phép nội suy lập ra một quỹ đạo phức tạp,chính xác để tạo ra bề mặt gia công có biên dạng yêu cầu

Bộ nội suy có cấu trúc là một máy tính đơn chức (có một chức năng giớihạn), được lắp trong và ngoài tủ điều khiển của máy công cụ điều khiển số

- Xử lý số liệu bên trong ứng với bộ nội suy trong (lắp đặt trong tủ điềukhiển của máy công cụ điều khiển số NC): Bộ nội suy là một cụm điệntoán máy tính cho từng máy công cụ NC

- Xử lý bên ngoài ứng với bộ nội suy ngoài Các thiết bị xử lý số được dùngvào việc lập trình NC đảm nhiệm cả chức năng nội suy hoặc xử lý bằngcách nối ghép trực tiếp với máy tính không cần bộ nhớ trung gian (nguyên

lý ghép nối trực tiếp ON-LINE) bộ nội suy ngoài có khả năng phục vụnhiều máy công cụ NC (theo nguyên lý điều khiển số trực tiếp DNC) chính

- Nội suy đường thẳng: Các điểm trung gian Z1, Z2 của đoạn thẳng đượctính toán bằng cách cộng liên tục các đoạn thẳng tăng thêm bằng nhau vào giá trịtoạ độ của điểm đầu tiên (A), tới khi đạt toạ độ điểm cuối cùng (E)

to

dt t x

Các toạ độ đầu tiên của quỹ đạo phi tuyến (XA, YA) được cài đặt vào bộtích phân, các lượng tăng ban đầu cần có là XA, YA

2.5 Các chức năng thực hiện gia công trên máy công cụ NC, CNC.

Chương trình gia công NC bao gồm các câu lệnh điều khiển NC ứng vớicác chức năng sau:

- Dịch chuyển tương đối giữa dụng cụ cắt và phôi theo một chương trìnhxác định (chuyển động đảm bảo quá trình cắt về chế độ cắt công suất cắt)

- Quá trình cung ứng dụng cụ cắt

- Quá trình cung ứng phôi

- Quá trình bôi trơn làm nguội làm sạch

2.6 Hệ toạ độ máy và các điểm chuẩn

Dụng cụ cắt của máy cộng cụ NC, CNC thực hiện dịch chuyển tuỳ theomáy công cụ NC, CNC gồm: Dịch chuyển dọc, dịch chuyển ngang, v.v…

Các điểm làm trong không gian làm việc của máy công cụ NC, CNC phảixác định và được định nghĩa chính xác, do đó cần có hệ toạ độ máy

Khi lập chương trình gia công NC phải thừa nhận: Phôi đứng im còn dụng

cụ cắt dịch chuyển trong hệ toạ độ của máy công cụ NC, CNC

Trôc chÝnh cña m¸y tiÖn

NC,CNC

M:®iÓm kh«ng cña m¸y

- Hệ toạ độ máy (các trục chuyển động + các trục điều khiển NC, CNC):ứng với trục chưyển động của dụng cụ cắt có 6 trục chuyển động (6 trụcđiều khiển ) X, Y, Z là các chuyển động thẳng theo các hướng trục X, Y,

Z còn A, B, C là chuyển động quay trục X, Y, Z ngoài ra khi cần thiết còn

có các chuyển động phụ khác phối hợp như P, Q, R, V, W,

- Điểm không của máy (M): Là điểm do hãng chế tạo máy công cụ NC,CNC quy định mà người sử dụng máy phải chấp nhận M là điểm khôngcủa hệ toạ độ máy, chẳng hạn với máy tiện CNC thì M là điểm ở tâm đầutrục chính của máy, còn ở máy phay thì M là điểm ở góc trái phía ngoàicủa bàn máy

Điểm không của máy

- Điểm chuẩn cuả máy (R): Có nhiều trường hợp không thể chạy về điểmkhông của máy theo một trục Để thuận tiện hơn với trường hợp này ta phảichạy về một điểm chuẩn để chạy máy Như vậy không cần phải đưa trục về M

và điểm chuẩn R

- Điểm không của chi tiết (W): Xác định hệ toạ độ của chi tiết gia công(phôi) trong quan hệ với điểm không của máy M Điểm W do người lập chươngtrình NC xác định và lập vào hệ điều khiển máy NC, CNC Điểm W được xácđịnh sao cho: Quy đổi thuận tiện giưã các kích thước trên bản vẽ chi tiết cần giacông thành giá trị toạ độ trong phạm vi không gian làm việc của máy công cụ

NC, CNC Định hướng kẹp chặt điều chỉnh kiểm tra đo lường dịch chuyển thuận

đường tâm.

Hỡnh 1-8: Điểm không của chi tiết

- Điểm kiểm tra dụng cụ gia công (E): Để điều khiển lưới cắt của dao dịchchuyển dọc theo quỹ dạo gia cộng đảm bảo cần phải có điểm kiểm tra dụng cụ

E Kích thước dao được đo kiểm tra chính xác trên máy kiểm tra dụng cụ cắt Trị

số kích thước dao được lập vào bộ nhớ (lưu trữ các số liệu về dụng cụ cắt của hệđiều khiển NC, CNC ) Kích thước dao có quan hệ với điểm định vị trên thânmáy Điểm E xác định trên thân dao

Quan hệ giữa các điểm W, R, M, E trên máy công cụ NC, CNC được mô tảnhư sau:

- Các thông tin về dịch chuyển đối với máy gia công NC, CNC có ba ýnghĩa: Trị số dịch chuyển xác định vị trí điểm đích, dấu của dịch chuyển chobiết vị trí của hướng tới, thứ tự dịch chuyển xác định tiến trình Thông tin vềdịch chuyển được xác định bằng các địa chỉ ứng với các chữ cái X, Y, Z, A, B,

C, U, V, W, I, J, K, R

W

Y

Z M

Phôi

Mâm cặp phô i

- Kích thước tương đối xác định độ chênh lệch giữa một điểm với điểmtrước nó.

2.7.Chương trình NC.

Máy công cụ NC và CNC không có sự khác nhau cơ bản về ngôn ngữ lậptrình và công nghệ gia công của máy công cụ, do vậy khái nghiệm ‘chương trìnhNC’ được dùng chung cho cả hai hệ máy này

Chương trình NC là tập hợp nhưng chỉ dẫn cần thiết cho quá trình gia côngmột chi tiết cơ khí trên máy công cụ điều khiển số NC, CNC Cấu trúc củachương trình bao gồm các cấu lệnh, từ lệnh được quy định theo tiêu chuẩn quốc

tế ISO6983 Chương trình NC bao gồm nhiều câu lệnh NC, trong một câu lệnhbao gồm nhiều từ lệnh NC là sự ghép nối tối thiểu các từ lệnh cần thiết để thựchiện một dịch chuyển hoặc một chức năng khác của máy công cụ NC, CNC

So sánh giữa cấu trúc công nghệ với chương trình NC

Quy trình công nghệ

Công đoạn gia công(gia công thô,gia công tinh)

Nguyên công

Bước công nghệ ,đường chuyển dao

Thao tác phụ

 Thông số kích Trình tự gia công

thước

Chương trình NC

Chương trình con(đoạn chương trình NC)

Câu lệnh

Các công việc lập chương trình NC bao gồm:

- Xác định điểm không W của chi tiết gia công

- Thử nghiệm sửa đổi chương trình NC.

Phương thức lập trình gia công NC được mô tả như sau:

Chuẩn bị công nghệ trúơc khi lập trình gia công NC

Lập chuơng trình gia công NC

- Lập trình trên mã ISO tương ứng với lập trình trên máy vi tính với ngônngữ ASSEMBLER.

- Lập trình bằng ngôn ngữ APT ương ứng với lập trình trên máy vi tính vớingôn ngữ thuật toán như C, Pascal

Phần mềm của hệ thống điểu khiển số, ứng với quá trình gia công chi tiết

cơ khí, cần thiết lập trình gia công NC gồm:

- Hệ thống điều khiển số NC-OS có chức năng điểu khiển quá trình giacông thông qua các tệp chương trình dùng mã hoá ISO Phần mềm hệ điểu hànhNC-OS của máy công cụ NC kế thừa toàn bộ phần mềm sẵn có của hệ vi tínhIBM-PC-XT/AT Ví dụ: Hệ điều hành PC-MS-DOS và chương trình hệ thốngkhác như BASIC, TASM, EDLINE Phần cơ bản nhất của hệ CNC-DOS là hệđiều hành theo thời gian thực gồm các chương trình hệ thống của hệ CNC thaythế thao tác của thợ đứng máy

- Thư viện các chương trình điều khiển máy được lưu chữ và phân loại theodạng chi tiết gia công

- Phần mềm tự động hoá lập trình chuẩn bị công nghệ được viết cho ngônngữ lập trình công nghệ APT nhằm hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi cho ngườilập trình công nghệ gia công chi tiết cơ khí trên máy công cụ NC, CNC và hệthống gia công cấp cao (trung tâm gia công, hệ thông gia công linh hoạt FMS)

Mã ISO cơ bản: Tiêu chuẩn quốc tế ISO8938 quy định một bộ cốt mã chocác máy NC để điều khiển quá trình gia công các chi tiết cơ khí Các hãng chếtạo máy công cụ NC, CNC sử dụng mã ISO có hiệu chỉnh để giữa bản quyềntrong sử dụng máy của hãng Các tiêu chuẩn quốc gia đều dựa trên tiêu chuẩnquốc tế ISO/DIS6983 và ISO/6983

Chương trình NC lập theo mã ISO là một tệp kí tự có cú pháp riêng, đượclưu trữ trên đĩa mềm hay đĩa cứng Được lập bằng tay dưới sự hỗ trợ của hệsoạn thảo văn bản nào đó

Tổng quan về các ngôn ngữ lập trình công nghệ:

trình NC từ tháng 6 năm 1956, ngày nay được sử dụng rộng rãi ở Hoa Kỳ để lậptrình theo quỹ đạo gia công, có tiềm lực mạnh về hình học, khi lập trình quỹ đạoliên tục có thể điều khiển trên năm trục chuyển động.

Ngôn ngữ SPLIT: Có thể điều khiển năm trục chuyển động, dùng để lậpquỹ đạo Ngôn ngữ này có bộ hậu sử lý được xây dựng bên trong chương trình.Mỗi máy công cụ được sử dụng một bộ SPLIT riêng Ngôn ngữ AUTOSPOT(hệ thống định vị tự động) do hãng IBM triển khai năm 1962 cho lập trình điểm.Ngôn ngữ COMPACT II là một chương trình hoàn chỉnh của hãng M.D.S.Icông ty hệ thống dữ liệu gia công trong tập đoàn ANN ARBOR ở bangMichigan Hoa Kỳ hãng này cho thuê hệ thống ngôn ngữ COMPACT II trên cơ

sở phân chia thời gian sử dụng

Ngôn ngữ ADAPT (phần mềm phỏng theo APT) có một số phần mềm lậptrên dựa trên chương trình APT, do hnãg IBM triển khai theo hợp đồng vớikhông quân Hoa kỳ, dùng trên máy tính nhỏ và không mạnh bằng APT, dùng đểlập trình thông thường và lập trình quỹ đạo

Ngôn ngữ EXAPT (phát triển tập hợp con của APT) đã được chiển khai ởĐức năm 1964, dựa trên ngôn ngữ APT có ba phiên bản sau:

EXAPT I - Để điều khiển vị trí khoan và phay thẳng

EXAPT II - Để điều khiển gia công khi tiện

EXAPT III - Để điều khiển các nguyên công có quỹ đạo hạn chế

Có thể nói ngôn ngữ APT là ngôn ngữ đại diện cho phong cách lập trình giacông, được sử dụng rộng rãi nhất và được bổ xung ngay càng hoàn thiện

- Ngôn ngữ APT không nhưng là ngôn ngữ điều khiển số mà còn là chươngtrình máy tính để tính toán vị trí của lưới cắt theo câu lệnh APT.

- Ngôn ngữ APT là hệ thống trong không gian 3 chiều, điều khiển đồngthời 5 trục, có hơn 400 từ khoá

Để lập trình gia công NC bằng ngôn ngữ APT trước hết phải định nghĩa bềmặt gia công, định hướng dụng cụ cắt đến điểm định vị và dịch chuyển dụng cụtheo bề mặt gia công để thực hiện các nguyên công

Có 6 loại câu lệnh trong chương trình NC theo ngôn ngữ APT:

- Các câu lệnh định nghĩa ban đầu

- Các câu lệnh dịch chuyển

- Các câu lệnh mô tả nguyên công

- Các câu lệnh phụ trợ nguyên công

- Các cấu trúc điều khiển

- Các câu lệnh tính toán

2.10 Hệ thống dụng cụ cho máy điều khiển số.

Hệ thông dụng cụ phù hợp cho các máy công cụ NC phải đảm bảo tính chấtvạn năng và linh hoạt, phải thực hiện được mọi công việc gia công, phải có độcứng vững cao, phải đạt được năng suất bóc phoi cao và có chi phí gia côngchấp nhận được

CHƯƠNG II.CHỨC NĂNG VÀ CẤU TRÚC

MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ

2.1 CHỨC NĂNG CỦA MÁY ĐIỀU KHIỂN SỐ(NC,CNC).

Để thực hiện gia công dự kiến trên máy, máy phải có đầy đủ các trang thiết

bị kỹ thuật đảm bảo các chức năng sau đây

2.1.1 Các chuyển động thực hiện dịch chuyển tương đối dao, chi tiết theo một chương trình xác định.

a) Chuyển động đảm bảo tốc độ cắt hay năng lượng tạo hình.

- Truyền một chuyển động tạo ra tốc độ cắt trực tiếp.

- Truyền một chuyển động chạy dao với tốc độ nhỏ hơn và theo một hướngkhác với hướng tốc độ cắt

- Truyền động đồng thời cả hai tốc độ cắt và chạy dao theo phương án tổhợp

- Giữ cố định trong các phương án chuyển động nói trên được chuyền chochi tiết gia công

- Công suất đảm bảo cho năng lượng tạo hình thay đổi trong một phạm virộng từ vài trăm W đến vài trăm KW

b) Chuyển động chạy dao.

Để đảm bảo dịch chuyển của dụng cụ cắt hoặc chi tiết gia công trong mộtquỹ đạo tương đối giữa chúng Những quỹ đạo này phụ thuộc vào biên dạng củabản thân dụng cụ cắt và các yêu cầu kỹ thuật đặt ra cho chi tiết gia công Côngsuất chuyển động chạy dao thay đổi trong vài KW, trừ trường hợp các máy giacông có kích thước lớn

Tất cả các truyền đọng nói trên đều thực hiện bởi các động cơ riêng biệt,được điều khiển hoạt động độc lập với nhau

2.1.2 Quá trình cấp dao.

Các thế hệ máy công cụ điều khiển số ngày nay được trang bị hệ thông cấpdao hoàn chỉnh, trong đó quá trình cấp dao và chuyển đổi dụng cụ đều đượcthực hiện hoàn toàn tự động

ổ tích dao dạng đĩa ổ tích dao dạng xích

Hốc chứa dao

Dao Dao

Hốc chứa dao

Hệ thống băng tải chi tiết

ROBOT chi tiết

Ngày nay với cỏc mỏy tiện điều khiển số quỏ trỡnh thay dao chỉ là thay đổinhững mảng cắt ở đầu dao Những mảng cắt này được gài vào cỏc hốc chứa daotrờn một tang quay, nhờ cỏc cơ cấu kẹp nhanh cắt gỏ trờn phần đầu dao Cúnhiều trường hợp người ta sử dụng ổ tớch dao độc lập với mỏy và nối ghộp vớimột ROBOT trung gian Tốc độ thay đổi nhanh cũng là vấn đề quan trọng hiệnnay

2.1.3 Quỏ trỡnh cấp chi tiết.

Mỏy cụng cụ điều khiển số được phõn ra làm hai nhúm mỏy với quỏ trỡnhcấp chi tiết gia cụng:

Sơ đồ qúa trỡnh cấp chi tiết của mỏy NC,CNC

Nhóm này có chi tiết quay: Với nhóm máy này thường thì việc thay chi tiếtgia công bao gồm tháo chi tiết gia công ra và lắp chi tiết chưa gia công vào đượcthực hiện bởi một Robot gắn liền với thân máy Kết cấu của máy khi này phụthuộc vào chuyển động mà ta yêu cầu Robot thực hiện Các chi tiết chưa giacông cũng như các chi tiết đã gia công được đưa trên giá di động dạng băng tải,hoặc đặt trên máng dẫn đảm bảo sự dịch chuyển của chúng theo nguyên tắctrọng lực

Nhóm máy có dao quay: Với nhóm máy này các chi tiết được gá lắp cốđịnh trên các bàn gá chuẩn, các bàn gá chuẩn này được đặt trên băng tải vàchuyển dao cho bàn máy một cách tự động Việc chuyển dao giữa băng tải vàbàn máy cũng được thực hiện bởi Robot

2.1.4 Quá trình bôi trơn, làm nguội và làm mát.

Việc bôi trơn các cơ cấu chuyển động và làm mát chúng được thực hiệnthông qua các chương trình điều khiển, các điều kiện trụ trợ trong mỗi bước giacông trong quy trình công nghệ này được quan tâm khi lập trình như các thông

Để đảm bảo các chứ năng kĩ thuật cơ câu dẫn hướng của máy công cụ điềukhiển số thì cơ cấu này phải có yêu cầu sau:

- Có độ cứng vững tốt đối với các lực làm việc

- Lực đối diện với lực chuyển động của bộ phận dẫn hướng cần phải nhỏ vàthay đổi ít theo tốc độ dịch chuyển

- Cần phải có độ giảm chấn trên các phương truyền động

Trong nhiều trường hợp các bàn xe dao chuyển động với tốc độ thấp Cảnhững chuyển động thấp như vậy cũng phải được điều khiển và điều chỉnh chínhxác Chất lưọng của các dịch chuyển này phụ thuộc lớn và quan hệ giữa lực masát và tốc độ Trong những trường hợp mhất định một số dao động thực đượcduy trì, chùm nên vùng tốc độ của chuyển động Dao động này có thể có giá trịtriệt tiêu được giá trị tốc độ thấp bằng cách hòa nhập dịch chuyển chậm vào bảnthân quá trình dao động:

Biểu đồ sự tăng của hệ số ma sát trong

quan hệ với tốc độ dịch tốc chuyển

I : Cơ cấu dẫn hướng có cặp vật liệu

gang/gang được bôi trơn

II : Cơ cấu có cặp vật liệu Compossit

2.2.2 Các dạng cơ cấu dẫn hướng của máy công cụ điều khiển số.

Đây là cơ cấu dẫn hướng đầu tiên được áp dụng trong ngành cơ khí.

Bề mặt tiếp xúc chính là bề mặt chịu tác động của lực ma sát trực tiếp hoặcgián tiếp qua màng dầu bôi trơn định kỳ Các cơ cấu này có chất lượng cao

về độ cứng vững và độ hút rung động Tuy nhiên chỉ những bề mặt bôi trơn

là đạt được tuổi thọ yêu cầu

Ngày nay vật liệu mới được ứng dụng vào việc chế tạo các cơ cấu dẫnhướng tuy nhiên cũng không thể tránh mòn đáng kể khi làm việc trong điềukiện ma sát khô

Một số vật liệu composite (PTFE) cho phép giảm được hệ số ma sátdừng Những cơ cấu dẫn hướng chế tạo bằng vật liệu này thường có một độ

hở chức năng khi lắp ráp kết cấu Chúng loại trừ được hiện tượng cản, dotrong kết cấu có sử dụng các tấm trượt dạng bi hoặc con lăn ở trường hợpnày khe hở hình thành trong lúc dịch chuyển sẽ tạo ra một màng dầu độnghọc, nhờ đó hệ thống tránh được hiện tượng quá tải Chất lượng dầu bôitrơn đóng một vai trò quan trọng và thường thực hiện bôi trơn bằng dòngdầu có áp lực, ngay cả trong quá trình hoạt động hay phanh hãm Tathường sử dụng loại dầu bôi trơn có phụ gia dính kết nhằm giảm hệ số masát

b) Cơ cấu dẫn hướng có các phần tử lăn

Những phần tử lăn ở đây có thể là những viên bi lăn, các con lăn hoặckim lăn được chia ra làm hai nhóm:

Nhóm cơ cấu dẫn hướng không có hành trình lặp: Đoạn dịch

con lăn tăng lên hoặc số lượng phần tử lăn tăng Khi sử dụng hệ thống dẫnhướng loại này phải lấy hệ số quá tải tăng lên đủ lớn để được độ cứng vững

ổn định Các cơ cấu dẫn hướng này phải thường xuyên được bảo dưỡng,kiểm tra, căn chỉnh các khe hở có thể dẫn đến các phản lực ở mặt bên, hạnchế khả năng hoạt động dẫn đến hiện tượng mòn không bình thường

Cần chú ý là khả năng hút dao động theo phương vuông góc vớiphương chuyển dịch của các cơ cấu dẫn hướng này là rất kém Chế độ bảodưỡng cần đúng theo yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo hoạt động của các cơcấu này được tốt

c) Cơ cấu dẫn hướng thủy khí

* Hệ thống thuỷ tĩnh

Các đặc tính của cơ cấu dẫn hướng thuỷ tĩnh và nguyên tắc hoạt động:

- Không có sự tiếp xúc giữa chi tiết dẫn hướng và chi tiết được

dẫn hướng do đó không dẫn đến hiện tượng mòn chi tiết dẫnhướng

- Hệ số ma sát tăng cùng với tốc độ dịch chuyển (f = 0 khi v = 0)

vì vậy đây không phải là ưu điểm của hệ thống cơ cấu này

- Có độ cứng vững cao và khả năng giảm chấn tốt

Các đặc tính này có thể tính toán trước một cách chính xác, nhưng hệthống này có thể bị nóng lên, vì vậy cần phải tính đến khả năng nàycủa hệ thống

Để giữ được khe hở ổn định giữa các phần tử hoặc độ thẳng của cácphần tử dẫn động ta có thể thiết kế thêm các phần tử phụ trợ

Để hệ thống hoạt động cần có một cơ cấu sinh ra áp lực dầu, đó là cácmáy bơm thuỷ lực Ngoài ra cần phải có hệ thống đường ống để dẫn dầuvào và dầu ra khỏi hệ thống tới bể dầu

Hệ thống này được sử dụng trong các máy công cụ điều khiển sốhạng nặng và các máy cần có độ chính xác cao

P= h»ng sè P= h»ng sè

a, Hệ thống cấp dầu áp lực không đổi tiết lưu cố định D.

b, Hệ thống cấp dầu lưu lượng không đổi.

c, Hệ thống cấp dầu phụ thuộc kết quả đo chiều dày màng dầu C.

d, Hệ thống cấp dầu phụ thuộc đo áp lực.

A: Bơm, B: Van chỉnh áp, E: Tiết lưu, F: Đo chiều dày màng dầu, P: áp lực, Q: Lưu lượng

* Hệ thống khí tĩnh.

Đây là hệ thống được thiết lập cùng một nguyên tắc với hệ thuỷ tĩnh,chúng ta sử dụng nguồn tác động là dòng khí áp lực cao, tuy nhiên mức độ tảitrọng đặt lên hệ thống này thường không cao bằng hệ thống thuỷ tĩnh

Với cùng một kích thước hệ thống, hệ thống khí tĩnh thường có độ cữngvững thấp hơn hệ thống thuỷ tĩnh Ưu điểm của hệ thống này là không cầnđường ống dẫn ngược Trong thực tế hệ thống này được sử dụng cho các máyđiều khiển số có đọ chính xác cao và không đòi hỏi độ dao động và tải trọnglớn

2.3.CÁC XÍCH ĐỘNG HỌC CỦA MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ

Các đặc điểm cơ bản của hệ thống máy công cụ điều khiển số:

Tất cả các đường chuyền động đến từng cơ cấu chấp hành của máy công

cụ điều khiển số đều dùng những nguồn động lực riêng biệt, bởi vậy các xíchđộng học chỉ còn hai loại cơ bản sau:

- Xích động học công suất cắt gọt

- Xích động học của chuyền động chạy dao

Việc tính toán thiết kế, chế tạo được thực hiện theo môđun hoá

Thông thường các xích cắt gọt bắt đầu từ một động cơ cóa tốc độ thayđổi vô cấp, dẫn động trục chính thông qua một hộp tốc độ có từ hai đến bacấp độ, nhằm khuyếch đại các mômen cắt đạt trị số cần thiết trên cơ sở tốc độban đầu của động cơ

Xích động học chạy dao bao gồm các phần tử, các cụm kết cấu đảm bảocác chuyển động của bàn xe dao trên máy công cụ điều khiển số Xích chạydao phải thoả mãn một số chức năng sau:

- Truyền động cho các bộ phận dịch chuyển với tốc độ đều, chạy êm và

ổn định

về trị số và chiều, không có sự tháo lỏng chi tiết hoặc thay đổi vị trí tươngđối giữa dao và chi tiết gia công.

- Cung cấp các lực cần thiết để thắng các thành phần lực cắt theo chiềuchuyển động

- Trong trường hợp cần thiết, các bộ phận nào đó cần phải đảm bảo nhiềuchức năng đo lường các dịch chuyển của bàn xe dao

Để thoả mãn hai yêu cầu đầu tiên, xích chạy dao cần có tần số dao độngriêng lớn nhất theo điều kiện có thể tính ngay từ đầu nguồn động lực của xích.Giả định rằng khối lượng của bàn máy và chi tiết gia công là một dữkiện, ta cố gắng dùng những cơ cấu có quán tính nhỏ nhất có thể, đồng thời

có độ cứng vững cao nhất

Như vậy ta nhận thấy lý thuyết tính toán thiết kế động học các xíchtruyền động trong máy công cụ vạn năng thông thường không còn ý nghĩanhiều đối với máy công cụ điều khiển số Những nguyên tắc như truyền dẫn

vô cấp, truyền dẫn độc lập và nguyên tắc môđun hoá các kết cấu là nhữngnguyên tắc cơ bản cho tính toán thiết kế máy công cụ điều khiển số ở máycông cụ điều khiển số, ta quan tâm nhiều đến các cụm kết cấu cụ thể và đầu

tư nghiên cứu có chiều sâu cũng như ứng dụng nhanh nhất các tiến bộ kỹthuật trong khi chế tạo các môđun

2.3.1 Các cụm kết cấu quan trọng.

a) Cụm kết cấu vít me đai ốc bi.

Đây là cụm kết cấu được dùng nhiều trong xích động chạy dao của máy

Các kết cấu cụm vít me đai ốc bi thường hạn chế về chiều dài trục vít

me, khi chiều dài vít me khoảng 3 hoặc 4 m khó có thể thực hiện được các tốc

b) Cụm kết cấu thanh răng/ bánh răng

Kết cấu này được áp dụng ở các máy công cụ điều khiển số cỡ lớn vớihành trình chạy dao dài Đây là kết cấu khắc phục được hạn chế về tốc độ caokhi hành trình dài của trục vít me đai ốc bi, tuy nhiên phải khử khe hở ănkhớp của bánh răng tốt Thông thường người ta chế tạo hai xích động đồngnhất theo những hướng ngược nhau trên thanh răng Các tốc độ dịch chuyểnchậm của bàn máy yêu cầu bánh răng quay với tốc độ thấp, vì vậy phải tạo rahộp giảm tốc để tạo ra vùng quay với tốc độ thấp này

THIẾT KẾ-TÍNH TOÁN-CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY PHAY CNC 3 TRỤC

P1

T

M P2

C

P3

(a)

Xích động học chạy dao

(a) Chạy dao bằng vít me đau ốc bi.

(b) Chạy dao bằng thanh răng bánh răng.

C: Thanh răng nối liền với bàn máy

a) Động cơ điện một chiều.

Động cơ tốc độ cao: Đây là loại động cơ một chiều có tốc độ cao, quántính nhỏ và hiệu ứng nhiệt động nhỏ Động cơ này thường truyền động quahộp giảm tốc trước khi vào trục vít me Hầu hết các động cơ này có bộ phậncảm ứng là các nam châm vĩnh cửu

Động cơ tốc độ thấp: Đây là động cơ điện một chiều có tốc độ thấp,quán tính nhỏ tuỳ theo mức tăng của chiều dài/ đường kính, nhưng chúng