Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo một mô đun gia công tự động kiểu bàn quay tích hợp điều khiển

và ào tạo bồi dưỡng nguồn nhân lực ể theo k p sự phát triển củ thế giới Cùng với sự phát triển ó máy công cụ CNC ã trở n n rất phổ biến trong ngành chế tạo máy, thậm chí nó cũng ã phát t

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong Luận văn là trung thực

và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác Trừ các phần tham khảo đã được nêu rõ trong Luận văn

Tác giả

Phạm Thị Hoa

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS: Phạm Văn Hùng, người đã hướng dẫn

và giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, tổ chức thực nghiệm đến quá trình viết và hoàn chỉnh Luận văn

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn các thầy cô trong bộ môn Máy và Ma Sát học xưởng Cơ khí bộ môn Công nghệ Chế tạo máy, viện Cơ khí trường Đại hoc Bách Khoa Hà Nội Xin cám ơn Ban lãnh đạo và Viện đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí của trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành bản Luận văn này

Tác giả cũng chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo TTĐT&THCN Cơ Khí và Khoa

Cơ khí trường ĐHSPKT Hưng Yên đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả thực hiện đề tài

Do năng lực bản thân còn nhiều hạn chế nên Luận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp

Phạm Thị Hoa

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đề tài: Nghiên cứu lập trình Marco trên trung tâm phay CNC Brideport TC-1

Tác giả luận văn: Phạm Thị Hoa Khóa: 2009 -2011

Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Hùng

Nội dung tóm tắt:

a) Lý do chọn đề tài

Để khai thác hiệu quả hơn những tính năng của máy cũng giảm ngắn thời gian gia công chi tiết trên máy CNC sử dụng hệ điều hành Fanuc người ta sử dụng chương trình Macro để lập trình gia công chi tiết Việc phát triển các chương trình macro không khác nhiều so với việc phát triển các chương trình CNC tiêu chuẩn Macro trở thành một công cụ linh hoạt và rất mạnh, nó giúp ngắn thời gian lập trình Với Macro người ta có thể “nâng cao” và “mở rộng” các phương pháp lập trình truyền thống Marco sử dụng các biến số, các hàm và hằng số, các hàm logic Marcco có ưu việt hơn hẳn chương trình con nhờ sử dụng các biến dữ liệu giúp quá trình lập trình nhanh chóng và tiện lợi Trên đây là những thông tin quan trọng để chỉ ra rằng việc nghiên cứu lập trình macro trong máy CNC là rất cần thiết

b) Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu

+Mục đích

- Tổng quan về hệ điều khiển Fanuc dùng cho máy CNC

- Tìm hiểu các phương pháp lập trình và câu lệnh của hệ điều khiển Fanuc dùng lập trình cho máy CNC

- Nghiên cứu, lập trình Marco cho máy CNC để gia công các biên dạng phức tạp của chi tiết cơ khí cụ thể logo trương ĐHSPKT Hưng Yên

- Tạo lập thư viện chương trình tham số cho máy CNC để gia công các bề mặt

logo trường ĐHSPKT Hưng Yên

+ Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Trung tâm phay CNC Brideport TC-1

- Hệ điều khiển Fanuc dùng cho trung tâm phay CNC Brideport TC-1

- Lý thuyết về lập trình Macro trong hệ điều khiển

- Lập trình Macro để gia công bề mặt chi tiết phức tạp

c) Tóm tắt cô đọng các nội dung chính và đóng góp mới của tác giả

+ Nội dung gồm ba chương cơ bản

Chương 1: Khái quát về hệ điều khiển Fanuc dùng cho máy CNC bao gồm các

phương pháp lập trình, cấu trúc của một chương trình gia công, các địa chỉ và từ ngữ,

mã lệnh dùng cho lập trình

Chương 2: Tổng quan về trung tâm phay CNC BRIDEPORT TC-1 bao gồm các

thông số kỹ thuật của máy, kết cấu động học, các bộ phận và hệ thống cơ bản của trung tâm

Chương 3: Nghiên cứu về lập trình Marco trung tâm phay CNC BRIDEPORT

TC-1: nghiên cứu về Marco A, Marco B, bao gồm các phương pháp gọi Marco, các hàm số, các biến số, các hàm logic sử dụng để đề lập trình trong CNC việc sử dụng Marco nhằm giảm bớt số câu lệnh, thời gian lập trình và việc truyền tham số vào từng biến có thể lập trình được với các chi tiết kích thước khác nhau

Chương 4: Lập trình Marco gia công Logo trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật

Hưng Yên Trong chương phân tích và lập trình các maro cho logo trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật Hưng Yên

+ Đóng góp mới của tác giả

- Tổng hợp về lập trình Macro với hai cách lập Macro A và Macro B

- Xác định các biến số và các hàm logic sử dụng trong lập trình Macro là cơ sở cho quá trình lập trình được dễ dàng và thuận tiện và giảm bớt thời gian

- Ứng dụng gia công các chi tiết có kích thước thay đổi to nhỏ khác nhau với cùng biên dạng bề mặt phức tạp

d) Phương pháp nghiên cứu

Dùng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp vợi thực nghiệm

-Nghiên cứu lý thuyết liên quan đến lập trình CNC sử dụng hệ điều khiển Fanuc -Nghiên cứu các tham biến và các hàm logic sử dụng trong Macro và xác định ưu nhược điểm nổi bật của Macro

-Lập trình gia công chi tiết với Marco B với hệ điều khiển Fanuc và thực nghiệm với các biến kích thước

-Xác định nhằm đánh giá kết quả của lập trình Marco với lập trình thông thường

e) Kết luận

Trong quá trình nghiên cứu về hệ điều khiển Fanuc trong cho trung tâm CNC Brideport TC -1 và lý thuyết về Marco đề tài đã trình bày được sự khác biệt của chương trình Marco so với chương trình con, Macro đã sử dụng các biến số, các phép toán học, các hàm logic để quá trình lập trình dễ dàng và câu lệnh lập trình trở lên ngắn gọn đồng thời việc truyền tham biến khác nhau sẽ cho các sản phẩm có kích

MỤC LỤC

HỆ THỐNG DANH MỤC BẢNG BIỂU 3

HỆ THỐNG DANH MỤCCÁC HÌNH VẼ 4

PHẦN MỞ ĐẦU 5

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN FANUC DÙNG CHO MÁY CNC 9

Tổng qu n về lập tr nh CNC s dụng hệ iều hành Fanuc 9

Phương pháp và h nh thức lập tr nh CNC 9

2 Lập tr nh theo kích thước tương ối 13

3 Lập tr nh theo kích thước tuyệt ối 14

2 Cấu trúc củ chương tr nh gi công 15

2 Các thuật ngữ lập tr nh cơ bản 15

2 3 T và ch 18

2 4 Mã lệnh G và chương tr nh 18

2 5 Mã lệnh M 21

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM CNC BRIDGEPORT TC-1 23

2 Giới thiệu chung 23

2 Thông số kỹ thuật củ máy 23

2 2 Kết cấu ộng học củ trung tâm ph y CNC Bridgeport TC-1 25

2 3 Phạm vi s dụng củ máy 27

2 2 Các hệ thống cơ bản củ trung tâm gia công CNC Bridgeport TC-1 27

2 2 Cụm trục chính trong trung tâm gi công BRIDGEPORT-TC1 27

2 2 2 Hệ thống khí nén 28

2 2 3 Hệ thống làm mát máy bridgeport TC-1 28

2 2 4 Hệ thống bôi trơn trong máy bridgeport TC 29

2 2 5 Hệ thống truyền ộng bằng ộng cơ 29

2 2 6 Hệ thống cơ iện 29

2.3 Các cơ cấu ặc trưng củ trung tâm ph y CNC Bridgeport TC-1 30

2 3 Hệ thống ường hướng 30

2 3 2 Hệ thống gà kẹp chi tiết 31

2 3 3 Hệ thống th y d o tự ộng 32

2 3 4 Hệ thống kẹp và tháo dụng cụ 33

CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU LẬP TRÌNH MARCO TRÊN TRUNG TÂM CNC BRIDGEPORT TC -1 35

3 Cấu trúc cơ bản củ M cro 35

3 2 Nghi n cứu Custom M rco A 37

3.2 Câu lệnh Custom M cro A 37

3.2 2 Thân chương tr nh custom M cro 38

3 3 Nghi n cứu Custom M rco B 49

3.3 Biến số và các hệ thống biến 49

3 3 2 Hoạt ộng toán học và logic 56

3.4 Câu lệnh củ M rco và NC 61

3.5 Nhánh và vòng lặp 61

3.6 Gọi M rco 66

CHƯƠNG IV:LẬP TRÌNH MARCO GIA CÔNG LOGO TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN 76

4 Cấu trúc củ chương tr nh chứ chương tr nh M rco 76

4 2 Lập tr nh m cro gi công Logo trường ĐHSPKT Hưng Y n 76

4 2 Mô tả chung 76

4 2 2 Lập tr nh Logo trường ĐHSPKT Hưng Y n 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .120

TÓM TẮT LUẬN VĂN 122

TÀI LIỆU THAM KHẢO 124

HỆ THỐNG DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1- Các chữ cái theo DIN 66025 ( tiêu chuẩn CHLB Đức) 18

Bảng 1.2 - Các chức năng dịch chuyển theo DIN 66025( tiêu chuẩn CHLB Đức 19

Bảng 1.3 - Chức năng vận hành máy 22

Bảng 3.1 Hệ thống biến trong bù dụng cụ cắt 41

Bảng 3.3 Biến đồng hồ thông tin 42

Bảng 3.2 Biến thay đổi tọa độ phôi 42

Bảng 3.4 Biến các phương thức thông tin 42

Bảng 3.4 Biến thông tin vị trí 43

Bảng 3.5 chức năng điều khiển và chức năng nhánh G65 44

Bảng 3.6 Kiểu của biến 50

Bảng 3.7( a) Biến hệ thống cho tín hiệu giao diện 52

Bảng 3.7 (b) Bộ nhớ C của biến hệ thống cho lượng bù dao 52

Bảng 3.7 (c) Hệ thống biến báo chương trình Marco 53

Bảng 3.7 (d) Hệ thống biến cho thời gian thông tin 53

Bảng 3.7(h) Biến hệ thống cho phương thức thông tin 54

Bảng 3.7 (f) Biến hệ thống cho vị trí thông tin 55

Bảng 3.7(j) Biến hệ thống cho giá trị gốc phôi 56

Bảng 3.8 (a) Số học và hoạt động logic 57

Bảng 3.8 (b) Lỗi liên quan đến thao tác 60

Bảng 3.9 Operators 63

Bảng 3.10 Tham số kiểu I 69

Bảng 3.11 Tham số loại II 69

HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 - Hình thức tổ chức lập trình 10

Hình 1.2 - Các dòng thông tin khi lập trình bằng tay 11

Hình 1.3 - Các dòng thông tin khi lập trình bằng máy 11

Hình 1.4 - Các dòng thông tin khi lập trình phân xưởng 13

Hình 1.5 - Lập trình theo kích thước tuyệt đối 14

Hình 1.6 - Lập trình theo kích thước tương đối 14

Hình 1.7 Thuật ngữ lập trình CNC 16

Hình 1.8 Cấu trúc chương trình NC 17

Hình 2.1 Hình dạng bên ngoài của máy Bridgerot TC-1 23

Hình 2.2 Các bộ phận chính của trung tâm khoan phay CNC: TC1 25

Hình 2.3 Sơ đồ kết cấu động học của máy phay CNC 26

Hình 2.4 Kết cấu cơ bản của cặp ma sát đường dẫn hướng ma sát lăn 30

Hình 2.5 – Các điểm tham chiếu cơ bản trên máy phay CNC 31

Hình 2.6 Trình tự quá trình thay dao của ổ chứa dao tự hành 32

Hình 2.7 ổ chứa dao tự hành 33

Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống kẹp và tháo dụng cụ 35

Hình 3.1 Cấu trúc của custom macro body 38

Hình 3.2 Ví dụ về custom MarcoB 49

Bảng 3.3 Ba kiểu vòng lặp được sử dụng trong Macro 62

Hình 3.4 Mô tả câu lệnh IF 63

Hình 3.5 Mô tả vòng lặp WHITE 64

Hình 3.6 Mô tả sự xếp lồng của các vòng lặp 66

Hình 3.7 Phương thức gọi chương trình Marco 67

Hình 3.8 Gọi marco theo G65 68

Hình 3.9 Mô tả gọi Marco bằng G66 73

Hình 4.1 Bản vẽ 2D logo ĐHSPKTHY 75

và ào tạo bồi dưỡng nguồn nhân lực ể theo k p sự phát triển củ thế giới

Cùng với sự phát triển ó máy công cụ CNC ã trở n n rất phổ biến trong ngành chế tạo máy, thậm chí nó cũng ã phát triển rộng r rất nhiều các ngành khác ( như ngành gỗ, m y mặc, …) với những tính năng ưu việt s u:

- Gi công ược các chi tiết có h nh dáng phức tạp và cho ộ chính xác c o

- Tính toán chính xác thời gi n máy ồng thời quy hoạch sản xuất tốt hơn

- Có thể tập trung nguy n công do ó giảm thời gi n phụ

- Tính linh hoạt c o do việc th y ổi chương tr nh gi công nh nh và ơn giản

- Độ lớn loạt tối ưu nhỏ hơn

- Giảm các chi phí kiểm tr và s i hỏng sản phẩm

- Đạt ược năng suất c o

T ó cho thấy rằng việc s dụng máy CNC ã là một xu hướng úng ắn trong sản xuất cũng như trong các trường học, viện nghi n cứu…Để kh i thác hiệu quả hơn những tính năng củ máy cũng giảm ngắn thời gi n gi công chi tiết người t s dụng chương tr nh M cro ể lập tr nh gi công chi tiết Việc phát triển các chương trình m cro không khác nhiều so với việc phát triển các chương tr nh CNC ti u chuẩn M cro trở thành một công cụ linh hoạt và rất mạnh, nó giúp ngắn thời gian lập tr nh Cấu trúc củ m rco b o gồm các nh dạng và nội dung các biến ược s dụng trong ó Với M cro người t có thể “nâng c o” và “mở rộng” các phương pháp lập tr nh truyền thống Để s dụng các ưu việt củ M cro người t s dụng các miền cơ bản sau:

Giống như chương tr nh con, một m cro không ch s dụng bởi bản thân củ

nó mà có thể trộn với chương tr nh khác, ược gọi t chương tr nh khác, bởi các ký hiệu số chương tr nh trước nó Đ ch O ược dữ trữ chương tr nh m cro, ch P dùng ể gọi, áp dụng này lôgic giống như chương tr nh con

Tr n ây là những thông tin qu n trọng ể ch r rằng việc nghi n cứu lập

tr nh m cro trong máy CNC là rất cần thiết

2 Lịch sử nghiên cứu

Để thực hiện ề tài tác giả ã nghi n cứu tổng qu n về lập tr nh CNC với hệ

iều khiển F nuc, các h nh thức lập tr nh CNC với hệ thống máy ph y CNC T m

hiểu tổng qu n về trung tâm ph y CNC Bridgeport T m hiểu việc lập tr nh CNC

nhằm s dụng hết tính linh hoạt củ hệ thống iều khiển, giúp tăng năng suất, giảm

thời gi n gi công chi tiết Nghi n cứu tài liệu li n qu n ến lập tr nh CNC với hệ

iều khiển F nuc ặc biệt là lập tr nh M rco T các vấn ề t m hiểu ã ư r các

các nghi n những ưu iểm vượt bậc củ m rco khi gi công chi tiết cụ thể

3 Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

+ Mục đích

Mục ích nghi n cứu củ ể tài tập trung vào:

- Tổng qu n về hệ iều khiển F nuc dùng cho máy CNC

- T m hiểu các phương pháp lập tr nh và câu lệnh củ hệ iều khiển F nuc

dùng lập tr nh cho máy CNC

- Nghi n cứu, lập tr nh M rco cho máy CNC ể gi công các bi n dạng phức

- Tạo lập thư viện chương tr nh th m số cho máy CNC ể gi công các bề mặt

logo trường ĐHSPKT Hưng Y n

+ Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng và phạm vi nghi n cứu

- Trung tâm phay CNC Bridgeport TC-1

- Hệ iều khiển F nuc dùng cho trung tâm ph y CNC Bridgeport TC-1

- Lý thuyết về lập tr nh M cro trong hệ iều khiển

- Lập tr nh M cro ể gi công bề mặt logo ĐHSPKT Hưng Y n

4.Tóm tắt những luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả

+ Luận điểm cơ bản

Bằng việc nghi n cứu lập tr nh CNC với hệ iều khiển F nuc và trung tâm phay CNC Bridgeport TC- luận văn ã tổng hợp lý thuyết về lập tr nh M cro cho trung tâm phay Bridgeport TC- : gồm lập tr nh M cro A và lập tr nh M cro B, hệ thống các biến dùng ể lập tr nh M cro, phương pháp gọi chương tr nh và việc gán các giá tr cho biến trong quá tr nh lập tr nh Lập tr nh M cro có ưu iểm so với lập

tr nh chương tr nh con là các biến trong M cro có chức năng lưu trữ các dữ liệu t

ó khi muốn tăng giảm kích thước cho một chi tiết t ch việc truyền vào biến số

các dữ liệu theo y u cầu mà không nhất thiết mất thời gi n lập tr nh lại

+ Đóng góp mới của tác giả

- Tổng hợp về lập tr nh M cro với h i cách lập M cro A và M cro B

- Xác nh các biến số và các hàm logic s dụng trong lập tr nh M cro là cơ sở cho quá tr nh lập tr nh ược dễ dàng và thuận tiện và giảm bớt thời gi n

- Ứng dụng gi công các chi tiết có kích thước th y ổi to nhỏ khác nhau với cùng

bi n dạng bề mặt phức tạp

5 Phương pháp nghiên cứu

Dùng phương pháp nghi n cứu lý thuyết kết hợp vợi thực nghiệm

- Nghi n cứu lý thuyết li n qu n ến lập tr nh CNC s dụng hệ iều khiển

Fanuc

- Nghi n cứu các th m biến và các hàm logic s dụng trong M cro và xác

nh ưu nhược iểm nổi bật củ M cro

- Lập tr nh gi công chi tiết với M rco B với hệ iều khiển F nuc và thực

nghiệm với các biến kích thước

- Xác nh nhằm ánh giá kết quả củ lập tr nh M rco với lập tr nh thong

thường

CHƯƠNG I KHÁI QUÁT VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN FANUC DÙNG CHO MÁY CNC

1.1 T ng quan về lập tr nh CNC sử dụng h điều hành Fanuc

1.1.1 Phương pháp và h nh thức lập tr nh CNC

a Phương pháp lập tr nh

Để lập trình gia công c n phải dựa trên cơ sở sau:

Các thông tin h nh học: như bản vẽ chi tiết gi công, thể hiện h nh dạng bề mặt cần gi công (như mặt ph ng, mặt trụ, mặt rãnh then, mặt nh h nh…) các kích thước củ bề mặt ó Các thông tin tr n gọi là các thông tin h nh học nhờ các thông tin này sẽ giúp chúng t xây dựng một chương tr nh d ch chuyển dụng cụ cắt trong

hệ tọ ộ ược chọn

Các thông tin công nghệ b o gồm các y u cầu củ bề mặt gi công b o gồm

ộ chính xác kích thước ược ặc trưng bằng dung s i: chiều c o nhấp nhô tế vi Rz

và s i lệch chiều c o nhấp nhô trung b nh Ra ( ộ nhám bề mặt); Độ chính xác về v trí tương qu n như ộ không ồng tâm, ộ không vuông góc Các yếu tố thông tin công nghệ sẽ giúp chúng t xác nh các thông số như: Loại dụng cụ cắt (các thông

số như góc trước, góc s u, bán kính lưỡi cắt…); các thông số công nghệ như chế ộ cắt v, s, t và các iều kiện khác như bôi trơn, làm mát, b phoi…

T các cơ sở tr n người t ư r rất nhiều h nh thức lập tr nh CNC khác nh u với t ng ặc tính cụ thể củ t ng máy

b Các h nh thức lập tr nh CNC

 Lập tr nh gia công CNC:

Việc s dụng máy có hiệu quả kinh tế các máy NC phụ thuộc nhiều vào h nh thức

tổ chức lập tr nh, tuỳ thuộc vào bộ phận nào củ nhà máy ảm nhận việc soạn thảo chương tr nh NC mà người t phân chi thành 2 h nh thức tổ chức lập tr nh NC:

- Lập tr nh trong chuẩn b sản xuất

- Lập tr nh phân xưởng

Lập tr nh phân xưởng ng ngày càng ứng dụng rộng rãi S dụng h nh thức tổ chức lập tr nh nào ở trong nhà máy là tuỳ thuộc vào sản lượng gi công, số máy NC

có trong phân xưởng, chủng loại chi tiết và tr nh ộ thợ

o Lập tr nh trong chuẩn bị sản xuất

Trong h nh thức tổ chức lập tr nh này các chương tr nh NC ược là trong quá

tr nh chuẩn b sản xuất, người t còn gọi h nh thức tổ chức này lập tr nh x máy hoặc lập tr nh ngoại tuyến

Theo phương tiện mà người lập tr nh s dụng, người t lại phân chi thành:

- Lập tr nh bằng t y: Khi lập tr nh bằng t y người lập tr nh viết theo các mẫu chương tr nh ã ược dự kiến trước cho nó S u ó nội dung củ các mẫu chương

tr nh này ược viết r bằng máy viết băng ục lỗ Máy viết băng ục lỗ sẽ tạo r cho người lập tr nh và người vận hành máy một băng ục lỗ dùng ể truyền dữ liệu cho hệ iều khiển NC Băng ục lỗ sẽ ọc trong hệ iều khiển khi máy NC gia công

Nếu xuất hiện lỗi trong chương tr nh NC, việc s chữ sẽ rất phức tạp, thường phải làm lại một băng ục lỗ mới Khi cần th y ổi chương tr nh NC, cần phải th y

ổi một băng ục lỗ mới ã làm sẵn

Một khả năng khác củ lập tr nh bằng t y là chương tr nh NC ược làm nhờ máy tính ể bàn và một hệ thống soạn thảo Người lập tr nh ư vào máy tính ể làm lần lượt các câu lệnh củ NC Hệ thống soạn thảo cho khả năng s chữ dễ

Các chương tr nh NC ược tạo r dưới dạng các chương tr nh nhờ một máy in hoặc dưới dạng băng ục lỗ nhờ một máy dập băng ục lỗ, hoặc dưới dạng tệp dữ liệu trong ĩ Cũng có thể ghép nối máy tính ể bàn vào hệ thống iều khiển NC,

s u ó máy tính ể bàn ược dùng như một thiết b ư dữ liệu vào và ư dữ liệu

r vạn năng (h nh 1.2)

`

- Khi lập tr nh bằng máy, người lập tr nh mô tả nhiệm vụ gi công bằng một ngôn ngữ lập tr nh dùng cho công nghệ Lập tr nh luôn ược tiến hành nhờ máy tính Trong chương tr nh có 2 thành phần: Phần h nh học và phần công nghệ (h nh 1.3)

Người lập tr nh Máy viết băng ục lỗ hoặc máy tính với hệ

Hình 1.2 - Các dòng thông tin khi lập trình bằng tay

Kế hoạch gia công Kế hoạch ồ gá

Người lập trình, hệ thống lập trình

Hình 1.3 - Các dòng thông tin khi lập trình bằng máy

- Trong phần h nh học, người t mô tả các thành phần h nh học củ chi tiết Ví

x lý thành các dữ liệu ộc lập với máy tính và với máy gi công

Postproccesor cũng là một khối chương tr nh và là một phần củ hệ thống chương tr nh, nó m ng các dữ liệu ở dạng không phụ thuộc vào máy gi công Những nơi s dụng máy NC cần thiết một postproccesor cho t ng tổ hợp “ Máy -

hệ iều khiển”

Các postproccesor có thể do nơi sản xuất các hệ thống chương tr nh hoặc nơi s dụng máy NC viết Để làm r các postproccesor òi hỏi phải có kiến thức ầy ủ về máy công cụ và hệ iều khiển kèm theo máy

Những chương tr nh gi công và các chương tr nh nguồn kèm theo ược lưu dữ

về iều hành tại trung tâm Những th y ổi chương tr nh tr n máy công cụ sẽ gây r những th y ổi cần thiết tr n các chương tr nh nguồn

o Lập tr nh phân xưởng:

Khi lập tr nh phân xưởng người vận hành máy lập chương tr nh gi công ng y tại máy NC Để giảm thời gi n dùng cho lập tr nh và iều ch nh máy cần phải cung cấp cho người vận hành nhiều phương tiện s dụng

Hệ iều khiển NC có một hệ thống chương tr nh như ã ược ứng dụng trong lập tr nh bằng t y Màn h nh củ hệ iều khiển giúp cho người lập tr nh tránh ược các lỗi củ dữ liệu ư vào và các lỗi củ chương tr nh Để tránh v chạm củ dụng

cụ với chi tiết gi công, các quá tr nh chuyển ộng ã ược lập tr nh mô phỏng bằng ồ hoạ tr n màn h nh iều khiển

Lập tr nh chương tr nh là th chương tr nh có thể tiến hành trong khi chi tiết

ng ược gi công tr n máy Để giảm thời gi n tháo lắp dụng cụ, máy NC ược trạng b một bộ các dụng cụ cắt ti u chuẩn có thể gi công nhiều lo i chi tiết khác nhau Các dụng cụ cắt theo bộ ựơc o và iều ch nh trước cũng làm giảm áng kể thời gi n th y ổi d o

Trong lập tr nh phân xưởng òi hỏi người vận hành máy phải có tr nh ộ nghề nghiệp c o H nh 1.4 dưới biểu th các dòng thông tin khi lập tr nh phân xưởng

1.1.2 Lập tr nh theo kích thước tương đối

Lập tr nh chương tr nh gi công trong hệ tọ ộ tuyệt ối là th m chiếu tọ ộ

củ tất cả các iểm nằm tr n bi n dạng chi tiết ến gốc tọ ộ cố nh Trong chương tr nh gi công tr n máy CNC ược xác nh bằng ch G9

Khi lập tr nh theo kích thước tuyệt ối t lập tr nh trước v trí củ các iểm ích Điểm ích củ chúng có các giá tr toạ ộ gắn với iểm củ chi tiết W, ó là gốc kích thước ể xác nh các iểm ích

Ví dụ: Lập tr nh cho chi tiết như hình 1.5

Hình 1.5 - Lập trình theo kích thước tuyệt đối

1.1.3 Lập tr nh theo kích thước tuy t đối

Kiểu lập tr nh mà tọ ộ các iểm lập tr nh tiếp theo sẽ ược xác nh bằng cách lấy gốc tọ ộ ở ng y iểm sát trước có nghĩ là t phải d ch chuyển iểm gốc

củ hệ tọ ộ s u mỗi lần xác nh hệ tọ ộ củ iểm lập tr nh tiếp theo Trong CNC nó ược xác nh bằng lệnh G9 Điểm ích có giá tr toạ ộ củ nó luôn gắn với v trí củ dụng cụ cắt ã ến trước ó, nghĩ là v trí củ iểm xuất phát có một

ý nghĩ quyết nh ể ạt ược các iểm ích mong muốn

Lập tr nh theo kích thước tương ối ựơc ứng dụng chủ yếu ối với các chu

tr nh củ chương tr nh và các chương tr nh ơn

Ví dụ: Lập tr nh theo kích thước tương ối

N1 G90 F200 S3000 N2 G00 X8 Y37 N3 Z1 M03 N4 G01 Z-10 N5 X28 Y45 N6 X41 Y31 N7 G00 Z100 N8 X0 Y0 N9 M30

N1 G91 F200 S3000 N2 G00 X8 Y37 N3 Z-99 M03 N4 G01 Z-11 N5 X20 Y8 N6 X13 Y-14 N7 G00 Z110 N8 X-41 Y-31 N9 M30

1.2 Cấu trúc của chương tr nh gia công

1.2.1 Các thuật ngữ lập tr nh cơ bản

Các thuật ngữ ều có li n qu n ến cấu trúc củ chương tr nh Có bốn thuật ngữ

cơ bản dung trong lập tr nh CNC Ký tự - T ngữ - Khối – Chương tr nh

+ Ký tự: Là ơn v nhỏ nhất củ chương tr nh CNC có thể có một trong b dạng”

số thứ h i là số thực (số có thập phân) Số có thể có giá tr âm hoặc giá tr dương

+ Chữ cái:

Trong CNC 26 chữ cái ều có thể ược s dụng ể lập tr nh Hầu hết các hệ iều khiển ch chấp nhận một số chữ cái, loại bỏ các chữ còn lại Các chữ ho thường ược dùng trong lập tr nh CNC, nhưng một số bộ iều khiển chấp nhận các chữ thường với cùng ý nghĩ như chữ ho

+ Khối

Hình 1.7 Thuật ngữ lập trình CNC

T ngữ ược dùng làm lệnh ơn cho hệ thống CNC, khối ược dùng cho nhóm nhiều lệnh (khối lệnh) Chương tr nh ược nhập vào hệ thống iều khiển gồm các dòng lệnh ri ng rẽ, sắp xếp theo thứ tự logic Mỗi dòng lệnh ược gọi là khối chuỗi

ký tự hoặc ơn giản là khối block – gồm một hoặc nhiều ký tự

+ Chương tr nh

Cấu trúc chương tr nh th y ổi tùy theo bộ iều khiển nhưng sự tiếp cận lôgic không th y ổi theo bộ iều khiển Chương tr nh CNC thương bắt ầu với số chương tr nh hoặc ký hiệu tương tự, tiếp theo là khối lệnh theo thứ tự logic Chương

tr nh kết thúc bằng stop code hoặc ký hiệu chấm dứt chương tr nh ch ng hạn dấu phần trăm

Chương tr nh NC là toàn bộ tất cả các lệnh cần thiết ể gi công một chi tiết

tr n máy công cụ NC Cấu trúc củ một chương tr nh NC ã ược quy chuẩn hoá, mỗi một chương tr nh NC ều ược bắt ầu bằng một dấu hiệu chương tr nh Tuỳ thuộc vào nơi sản xuất hệ iều khiển các dấu hiệu củ chương tr nh có thể ược biểu th bằng các con số và chữ cái

Người t cũng h y dùng kí hiệu % ể bắt ầu chương tr nh Dấu hiệu chương

tr nh dùng như một dấu hiệu iều khiển ối với một bộ phận ọc băng ục lỗ Tất

cả các dữ liệu ứng ở trước ký hiệu % sẽ không ược hệ iều khiển ể ý

Ví dụ: - Dấu hiệu chương tr nh bằng số:

- Dấu hiệu chương tr nh có chú giải:

Chương tr nh NC ược cấu thành bởi một dãy các cấu chương tr nh Mỗi một cấu chương tr nh bắt ầu bằng một số thứ tự câu:

- Số thứ tự câu b o gồm chữ cái N (Number) và số tự nhi n ứng ằng s u

Số thứ tự câu giúp t t m r dễ dàng các câu trong bộ nhớ củ hệ iều khiển trong trường hợp cần phải th y ổi một câu chương tr nh Hình 2.9 minh hoạ cấu trúc chương tr nh NC:

D Chuyển ộng chạy d o tr n trục khác (gọi bộ nhớ hiệu ch nh d o)

E Chuyển ộng chạy d o qu nh trục khác (gọi lượng chạy d o lần 2)

F Lượng chạy d o

G Điều kiện ường d ch chuyển

H Đ ch chư dùng

I Thông số nội suy theo trục X hoặc bước ren song song với trục Y

J Thông số nội suy theo trục X hoặc bước ren song song với trục X

K Thông số nội suy theo trục X hoặc bước ren song song với trục Z

L Đ ch chư dung tự do

M Chức năng phụ

N Số thứ tự câu lệnh

P Chuyển ộng thứ 3 song song với trục X và thông số hiệu ch nh d o

Q Chuyển ộng thứ 3 song song với trục Y và thông số hiệu ch nh d o

R Chuyển ộng thứ 3 song song với trục Z và thông số hiệu ch nh d o

S Số vòng qu y trục chính hoặc tốc ộ cắt

T Lệnh gọi dụng cụ cắt

U Chuyển ộng thứ 2 song song với trục X

V Chuyển ộng thứ 2 song song với trục Y

W Chuyển ộng thứ 2 song song với trục Z

Bảng 1.2 - Các chức năng dịch chuyển theo ISO6983

(lệnh chuyển

ộng chu kỳ cắt)

G00 Đ nh v nh nh

G01 Nội suy tuyến tính

G02 Nội suy vòng thuận chiều kim ồng hồ

G03 Nội suy vòng ngược chiều kim ồng hồ (mã G phi chế

6 (nhập ơn v ) G20 Đặt ơn v làm việc hệ Anh

G21 Đặt ơn v làm việc theo hệ Mét

00 G27 Kiểm tr v trí zero tr n máy

G28 Trả về zero tr n máy ( iểm quy chiếu )

G43 Bù chiều dài d o cắt - dương

G44 Bù chiều dài d o cắt - âm

9 (chu kỳ) G73 Chu kỳ kho n tốc ộ c o (lỗ sâu)

G74 Chu kỳ cắt ren trái

G76 Chu kỳ do tinh

G80 Xó chu kỳ cố nh

G81 Chu kỳ kho n

G82 Chu kỳ kho n iểm – kho n lấy dấu

G83 Chu kỳ kho n bậc (chu kỳ kho n lỗ sâu)

G84 Chu kỳ cắt ren phải

G85 Chu kỳ do

G86 Chu kỳ khoét 3(chế ộ lập

tr nh kích thước)

G90 Chế ộ kích thước tuyệt ối

G91 Chế ộ kích thước tương ối

(Chế ộ trả về) G98 Trở lại mức b n ầu trong chu kỳ cố nh

G99 Trở lại R trong chu kỳ cố nh Các nhóm mã G ược ánh dấu t ến 25 Khoảng cách này th y ổi giữ các bộ iều khiển khác nh u, tùy theo ặc tính củ chúng Nhóm ặc trưng nhất và qu n trọng nhất là nhóm

Mọi lệnh chuẩn b trong nhóm ều là không chế ộ Chúng ch hoạt ộng trong block ược lập tr nh Nếu các mã G phi chế ộ tác dụng trong vài block li n tiếp, chúng phải ược lập tr nh trong t ng block ó Trong hầu hết các lệnh phi chế ộ, nói chung sự biểu th này ít ược s dụng

Nhóm là các lệnh chuyển ộng và nhóm 9 chu kỳ Qu n hệ giữ h i nhóm này là nếu mà G t nhóm ược chuy n biệt trong chu kỳ cố nh bất kỳ thuộc nhóm 9, chu kỳ ó lập tức b xó , nhưng không xảy r iều ngược lại Nói cách khác lệnh chuyển ộng hoạt ộng không b xó trong chu kỳ

Nhóm không b các mã G thuộc nhóm 9 tác ộng

Tóm lại: Mã G bất kỳ t nhóm cho trước sẽ th y thế mã G khác một cách tự ộng trong cùng nhóm ó

Bảng 1.3 - Chức năng vận hành máy

Chương tr nh M00 D ng chương tr nh bắt buộc

M01 D ng chương tr nh tùy chọn

M02 Kết thúc chương tr nh (với cài ặt lại,

không qu y lại t ầu) Trục chính M03 Qu y trục chính b nh thường

M04 Qu y trục chính ảo chiều

M05 D ng trục chính Thay dao M06 Thay dao tự ộng (ATC)

Chất làm nguội M07 Phun sương chất làm nguội ON

M08 Chất làm nguội ON

M09 Chất làm nguội OFF Trục chính M19 Đ nh hướng trục chính

Chương tr nh M30 Kết thúc chương tr nh (cài ặt và qu y lại

t ầu) Overside lượng

ăn d o

M48 Xóa override lượng ăn d o OFF

M49 Xó override lượng ăn d o ON pallet M60 Th y p llet tự ộng (APC)

M78 Kẹp trục B

M79 Mở kẹp trục B Chương tr nh

con

M98 Gọi chương tr nh con

M99 Kết thúc chương tr nh con Hàm M cuối cùng ể kết thúc chương tr nh là M99 hàm này thường nằm trong các chương tr nh con Khi gọi lệnh M99 sẽ kết thúc chương tr nh con và trở

về x lý củ chương tr nh cũ Nếu M99 ược dùng trong chương tr nh chuẩn sẽ tạo

r chương tr nh không có phần cuối Trường hợp này gọi là vòng lặp vô tận Do ó M99 ch ược dùng với chương tr nh con

Kết luận: Để soạn thảo chương tr nh NC cho máy CNC người t có h i

phương pháp lập tr nh trong phân xưởng và lập tr nh chuẩn b sản xuất Với hệ iều khiển F nuc việc tính toán lập tr nh NC dự vào kích thước tương ối và kích thước tuyệt ối Và cấu trúc chung củ chương tr nh b o gồm các thuật ngữ, các chữ cái,

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM CNC BRIDEPORT TC-1

2.1 Giới thi u chung

2.1.1 Thông số kỹ thuật của máy

Hình 2.1 Hình dạng bên ngoài của máy Bridgerot TC-1

Trung tâm gi công ứng CNC BRIDGEPORT-TC là một trong số những trung tâm gi công vào loại hiện ại củ nước t hiện n y, nó áp ứng ược hầu hết những y u cầu trong nền sản xuất nước t Máy do Mỹ chế tạo, s dụng phần mềm tích hợp trong hệ iều khiển GE FANUC_Series_OM củ hãng, ược chế tạo theo các công nghệ c o và thoả mãn ược tất cả các ti u chuẩn về chất lượng, các

ặc tính về kỹ thuật cũng như các ti u chuẩn về n toàn quốc tế

Trung tâm gia công BRIDGEPORT-TC có thể thoả mãn ược th o tác bằng t y cũng như vận hành tự ộng

Các thành phần chính củ trung tâm TC ược thể hiện tr n h nh

Các thông số kỹ thuật của máy

- Công suất ộng cơ trục chính 7 (KW)

- Công suất ộng cơ chạy d o các trục X, Y, Z 1,3 (KW)

+ Truyền dẫn chạy d o

- Tốc ộ chạy d o nh nh theo phương X,Y 18 m/phút

- Tốc ộ chạy d o nh nh theo phương Z 7,6 m/phút

+ Hành tr nh làm việc

- Phạm vi chuyển ộng theo phương X củ bàn máy: 56 mm

- Phạm vi chuyển ộng theo phương Y củ bàn máy: 4 6 mm

- Phạm vi chuyển ộng theo phương Z củ bàn máy: 5 8 mm

- Khoảng cách Min t trục chính ến bàn máy : 110 mm

- Khoảng cách M x t trục chính ến bàn máy : 6 8 mm

+ Hệ thống cấp phát dụng cụ

- Số ngăn chứ dụng cụ 22

- Thời gi n cấp phát dụng cụ 7,5 giây

- Áp suất khí nén 5-6 bar

- Đầu kẹp dụng cụ kiểu BT4 - 10SG - 070 - VALENITE

2.1.2 Kết cấu động học của trung tâm phay CNC Bridgeport TC-1

Kết cấu ộng học củ trung tâm ph y CNC b o gồm các bộ phận cơ bản s u:

- Cụm trục chính: Tạo r tốc ộ cắt và gá lắp dụng cụ cắt Trục chính ƣợc dẫn ộng bằng ộng cơ Servo và ƣợc iều khiển bằng bộ iều khiển CNC có khả năng cung cấp số vòng qu y bất kỳ cho trục chính trong phạm vi cho phép

H nh 3 9 Các bộ phận chính củ trung tâm kho n ph y CNC:TC

Hình 2.2 Các bộ phận chính của trung tâm khoan phay CNC: TC1

- Hệ thống th y d o ược tự ộng hó hoàn toàn, thông thường nó chứ ổ d o tự hành V trí th y d o củ cụm trục chính ược xác nh bởi nhà sản xuất giúp cho khi th y d o không b v ập vào các chi tiết h y bộ phận khác củ máy

- Bàn máy: Có khả năng chuyển ộng theo trục X và trục Y, dẫn ộng nhờ các ộng

cơ Servo trục X và trục Y thông qu bộ truyền ộng vít me i ốc bi, và ược iều khiển bởi bộ iều khiển CNC kín có phản hồi

- Bộ iều khiển CNC có nhiệm vụ bi n d ch chương tr nh NC ược nạp vào bộ iều khiển, x lý thông tin và phát lệnh cho hệ thống chấp hành Các lệnh iều khiển ược phân nhánh thành h i cơ hệ lệnh cơ bản là Hệ lệnh ường i và hệ lệnh óng ngắt nhằm iều khiển quá tr nh h nh thành h nh dáng h nh học củ chi tiết

2.1.3 Phạm vi sử dụng của máy

Tr n thế giới cũng như ở Việt N m hiện n y tồn tại nhiều loại trung tâm

gi công với các khả năng gi công khác nh u Với các khả năng gi công hạn chế trung tâm gi công loại nhỏ BRIDGEPORT-TC có thể gi công các loại s u ây:

- Ph y mặt ph ng, ph y rãnh cong, ph y rãnh bậc

- Khỏ mặt ầu, kho n và do lỗ, t rô và cắt ren ngoài, kho n và do theo toạ ộ

Các vật liệu gi công tr n máy là: Kim loại, gỗ và chất d o Trung tâm gi công BRIDGEPORT-TC ược tr ng b kèm theo một số lượng lớn các thiết b bôi trơn, làm mát ặc biệt

Trung tâm gia công BRIDGEPORT-TC ược tr ng b một ổ tích d o tự hành với 22 dụng cụ, và hệ thống khí nén, thuỷ lực nhằm phục vụ cho việc th y ổi, kẹp chặt dụng cụ và vệ sinh hệ thống dụng cụ, các thiết b o iện t tích cực hiệu

ch nh các dụng cụ

2.2 Các h thống cơ bản của trung tâm gia công CNC Bridgeport TC-1

2.2.1 Cụm trục chính trong trung tâm gia công BRIGEPORT-TC1

Trong cấu trúc củ máy CNC BRIDGEPORT, hệ thống trục chính b o gồm

mô un trục chính, bộ iều ch nh trục chính, ộng cơ trục chính, thiết b mã hoá ược lắp ặt tr n phần ầu máy và bộ truyền i truyền tới trục chính với t số

truyền 3:4 Tốc ộ trục chính nằm trong giới hạn t 6 - 8 (v/p) Công suất củ trục chính vào khoảng 7 KW, ược duy tr bằng nguồn iện xo y chiều Việc iều khiển tốc ộ củ ộng cơ ược iều khiển bằng máy tính iều khiển số Phần ầu trục chính có bộ phận dùng ể lắp và tháo dụng cụ theo ti u chuẩn, trong ó gồm có

bộ phận iều khiển khí nén và cơ khí ể kẹp, nhả dụng cụ

2.2.2 H thống khí nén

Hệ thống nén khí cung cấp khí tới hệ thống th y d o, cho th nh kéo và th nh

ẩy và hộp tốc ộ Khí này ược làm mát và bôi trơn với một lượng nhỏ dầu Hệ thống khí nén b o gồm một lọc, máy iều ch nh một ường làm khô và hệ thống bôi trơn Có ống chia ể iều khiển dòng khí tới ộng cơ khí nén giúp cho việc lự chọn lực kéo

H i v n n m châm iện ti u chuẩn (th nh kéo và th nh ẩy), ( ôi khi ở ây

có th m thiết b lự chọn cung cấp khí nén), iều khiển gạt bánh răng Hệ thống khí nén quy nh áp ứng ược áp suất 8 – 125 Psi (5,5 – 8,6 Bar)

Áp lực cần ảm bảo thích hợp trong suốt quá tr nh th y d o

2.2.3 H thống làm mát máy bridgeport TC-1

Hệ thống làm mát b o gồm một bể chứ rơi và một bơm, bơm này guồng dung d ch làm mát t bể chứ vào vùng d o cắt làm việc Sự phân phối dung d ch làm mát có thể ược iều khiển tr n bảng vận hành

Bơm và bể làm mát ược ặt s u máy, phí dưới tủ iện Qu việc kết nối với các ống dẫn, dung d ch làm mát ược bơm t bể chứ tới vòi phun cơ giới hoá ở trục chính

Hệ thống cung cấp tối dung d ch làm mát là 4 g llon/phút S dụng dung

d ch làm mát ã ược phun qu y trở lại thùng chứ b n ầu (ở ằng s u, phí dưới

củ máy), dung d ch này ược chảy qu sàng lọc (sàng mắt lưới), ậy tr n thùng chứ dầu Qu sàng lọc th cất bụi bẩn, phoi…sẽ ược mắc lại Sàng lọc có tác dụng căn bản là làm sạch chất bẩn t dầu ã s dụng trước khi ư lại vào thùng chứ với mục ích tái s dụng (tạo chu tr nh dầu khép kín)

2.2.4 H thống bôi trơn trong máy bridgeport TC1

Dùng ể bôi trơn ổ trục lắp ghép với trục chính và vít me i ốc bi, chúng bôi trơn ể bảo ảm tuổi thọ cho hầu hết các chi tiết chuyển ộng khác củ trung tâm

gi công, ược cung cấp t thùng dầu chính b n phải củ cột máy Hệ thống bôi trơn chứ một phần t lọc và bộ phận cơ giới hoá

Trong khoảng thời gi n nào ấy dầu ược bơm tự ộng qu ống nilông ến ồng hồ o hoặc v n nó truyền qu thiết b o lượng dầu tới tất cả các bề mặt và các vít bi Bôi trơn ược kiểm tr bằng lưu lượng dầu và lượng thiếu hụt áp suất li n tục trong ường cung cấp

Hệ thống sẽ d ng hoạt ộng khi kết thúc một chu tr nh nếu một trong các iều kiện lỗi xảy r Lượng dầu bôi trơn chảy r trong mỗi chu tr nh là việc lự chọn

s dụng iều ch nh tr n ch th ồng hồ (xem sự iều ch nh lượng dầu b n dưới)

Thời gi n chu tr nh là cố nh bởi một bơm ộng cơ bánh răng trong Động

cơ này chạy li n tục khi máy làm việc

Công tắc cân bằng lưu lượng dầu ược cung cấp bằng iều kiện cân bằng tín hiệu

Bơm dầu làm việc với dòng iện một ph , nó phóng t – 1,5 cm3

trong mỗi chu tr nh Áp suất tối là 6 b r B nh chứ dầu bôi trơn có dung tích tối là ,8

2.2.5 H thống truyền động bằng động cơ

Hệ thống này nhận các tín hiệu t v trí các bản vạch tr n các trục củ hệ FANUC chuyển các tín hiệu ó s ng dạng tốc ộ và truyền các tín hiệu này s ng các ộng cơ secvo xo y chiều Hệ thống này b o gồm một hệ iều khiển truyền dẫn trục chính (máy khuếch ại 3D) Và bằng 3 bộ phận truyền dẫn bằng hộp iều khiển các hệ trục X, Y, Z Nếu các trục qu y ã ược lắp ặt tín hiệu sẽ cần có các bộ phận truyền dẫn hộp iều khiển tín hiệu

2.2.6 H thống cơ đi n

Hệ thống này nhận năng lượng t hệ truyền dẫn secvo ể cung cấp chuyển ộng cho các trục củ máy ph y và nhận tín hiệu t v trí và tốc ộ phản hồi t các

Hình 2.4 Kết cấu cơ bản của cặp ma sát đường dẫn hướng

c Đồng hồ o tốc ộ

Đồng hồ o tốc ộ có tác dụng chuyển ổi tốc ộ củ các trục s ng tín hiệu iện, tín hiệu tương tự, nó ược chuyển tới hệ thống truyền dẫn các trục như một tín hiệu ầu vào

2.3 Các cơ cấu đặc trưng của trung tâm phay CNC Bridgeport TC-1

2.3.1 H thống đường hướng

Trong hệ thống máy CNC hệ thống dẫn hướng ưu ti n s dụng các cặp m sát lăn ược các modun hó và ti u chuẩn hó nhằm tăng khả năng d ch chuyển nhỏ, chính xác và tránh ược hiện tượng trượt kiểu bước nhảy Tr n h nh vẽ thể hiện kết cấu cơ bản

2.3.2 H thống gá kẹp chi tiết

Hệ thống gá kẹp b o gồm các thiết b như: òn kẹp, gối ỡ, bu lông kẹp ầu chữ T, tô kẹp năng lực kẹp bằng t y, e tô kẹp thủy lực có kẹp iều ch nh bằng bàn qu y có h i v trí gá kẹp trùng với thời gi n công tác củ máy, gá kẹp môdun

xo y ồng bộ không cần th y trong quá trình gia công

Tr n máy ph y iểm không củ máy ph y iều khiển số M ược ặt ở góc bên trái, phí trước củ gá kẹp chi tiết Điểm không củ chi tiết gi công W do người s dụng quyết nh nhưng ặt ở phí tr n, b n trái và mặt trước củ chi tiết gia công

M : Điểm không củ máy A: Điểm ặt củ dụng cụ cắt R: Điểm th m chiếu củ máy N: Điểm th y dụng cụ

W: Điểm không củ chi tiết

Hình 2.5 – Các điểm tham chiếu cơ bản trên máy phay CNC

Machine zero : M- điểm không của máy

Reference point : R – điểm tham chiếu của máy (hệ thống đo)

Toll shank point : A- điểm gá đặt dụng cụ cắt

Workpart zero : W – điểm không của chi tiết

Tool changing position : N- điểm thay dụng cụ cắt

2.3.3 H thống thay dao tự động

Trên trung tâm phay Bridgeport TC- là ổ d o tự hành (h nh 2.6 ) Khi một chương tr nh NC gọi r một dụng cụ mới th bộ iều khiển CNC iều khiển cụm trục chính ( ) chuyển ộng về các bề mặt th y d o, ồng thời ổ chứ d o (2) chuyển ộng t nh tiến hướng vào cụm trục chính kẹp dụng cụ (3) cần ược th y tr n trục chính Tr nh tự quá tr nh th y d o tự hành thể hiện như h nh 2 6 Bộ th y d o gồm giữ 22 con d o và ược chọn chiều qu y ngẫu nhi n theo 2 chiều

Phương pháp th y d o tr n trung tâm Bridgerort TC- không y u cầu cánh

t y th y d o với các t y kẹp cơ khí mà ch cần tận dụng một phương pháp ơn giản hơn nhiều ó là làm cho ổ tích d o chuyển ộng t nh tiến nh nh s ng v trí th y d o,

ể ư d o chọn vào trục chính Đài gá d o ược giữ trong ổ tích d o nhờ lò xo giữ lại

Thời gi n th y d o giữ h i dao li n tiếp là 7 5 giây Trong quá tr nh th y

d o, một luồng khí cung cấp ược thổi qu trục chính ể làm sạch mút ầu côn

Trong khi ược giữ ở ổ tích d o, lỗ mút côn củ ài gá d o ược bảo vệ khỏi phoi cắt bằng một tấm phủ bảo vệ

Hình 2.6 Trình tự quá trình thay dao của ổ chứa dao tự hành

Tr nh tự tháo lỏng dụng cụ ược thực hiện như s u: khí nén i vào phí tr n

xy l nh ẩy piston chuyển ộng i xuống, thông qu trục kẹp ép lò xo ĩ làm mỏ kẹp mở r và ẩy dụng cụ r khỏi trục chính, ồng thời khí nén thổi qu tâm trục kẹp làm sạch bề mặt gá kẹp

Tr nh tự kẹp chặt dụng cụ ược thực hiện như s u: Dụng cụ ược cài ặt úng v trí trong trục chính, khí nén ược ư vào phí dưới xi l nh ẩy piston i

l n, kéo hệ thống mỏ kẹp chuyển ộng i theo l n, khi nó gặp các cữ chặn các mỏ kẹp kẹp chặt uôi củ dụng cụ kéo l n phí tr n

Hình 2.7 ổ chứa dao tự hành

ầy ủ các hệ thống bôi trơn, làm mát ặc biệt, ổ tích d o tự hành, hệ thống khí nén,

hệ thống cơ iện cùng với các cơ cấu ặc trƣng nhƣ hệ thống gá kẹp chi tiết, th y

d o tự ộng Nhờ ó mà hoạt ộng củ trung tâm Bridgeport TC- trở l n linh hoạt hơn

Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống kẹp và tháo dụng cụ

CHƯƠNG III NGHIÊN CỨU LẬP TRÌNH MARCO TRÊN TRUNG TÂM CNC

BRIDGEPORT TC -1 3.1 Cấu trúc cơ bản của Macro

Cấu trúc M cro ược ặc trưng bởi b yếu tố: biến số, hàm và hằng số, các chức năng logic

+Biến

Biến là một trong các tính năng áng chú ý nhất củ m cro, biến giống như trái tim và linh hồn củ m cro Biến cần thiết cho sự linh hoạt củ m cro bởi các biến này là ơn v lưu trữ các dữ liệu và th y ổi li n tục – và gọi là dữ liệu biến Tến “biến” ược coi như biến ầy ủ trong miền dữ trữ trong hệ thống iều khiển

có thể nắm chắc chắn các giá tr cung cấp Khi giá tr là các ký hiệu củ biến, nó ược bảo quản cho việc dùng nó s u này Các giá tr ược giữ lại là một giá tr biến hoặc nhiều giá tr biến

+Hàm số và hằng số

Các hàm số là tính năng củ chương tr nh nó tính toán –giải quyết các phép tính toán học hoặc một công thức T ví dụ + hàm này sẽ cộng h i hoặc nhiều các giá tr lại với nh u SORT hàm số sẽ b nh phương củ một số ã cho Các hàm số khác là biến số, t số học, ại số, lượng giác và một vài phép tính khác

Th m vào các chức năng ó, các ti u chuẩn cũng có thể nh nghĩ tốt trong

m cro, ví dụ như  với giá tr 3, 45926535…

+Chức năng lôgic

Các hàm logic ược s dụng trong chương tr nh m cro t vòng lặp và mục ích nhánh, hay còn gọi là “phân kỳ” Ý nghĩ vòng lặp và rẽ nhánh phí s u chương tr nh ó là cơ sở và y u cầu – chắc chắn các iều kiện ó ược nh nghĩ trước

Trong m cro, có h i chức năng ược s dụng với iều kiện ã cho Điều kiện

ã cho có thể kiểm tr (người lập tr nh nói “tested” hoặc “ev lu ted”) tr n một vài nhóm, ng s dụng các hoạt ộng so sánh như “lớn hơn”, “bằng” và một vài so

sánh khác, s dụng với chức năng “if” Trong iều kiện nhất nh có thể ược ánh giá (kiểm tr ) ch một lần, s dụng “if” ể kiểm tr Nó cũng có thể ánh giá một vài lần, tăng l n, s dụng chức năng vòng lặp “while” cho iều kiện úng – iều ó

có nghĩ “ s long s” iều kiện là úng Kết quả củ sự ánh gí ược xác nh sâu hơn s u mỗi chương tr nh

Trong thực tế, một M cro là gồm nhiều chương tr nh con tinh vi T qu n iểm ó, một phép so sánh rõ ràng giữ chương tr nh con thường và chương tr nh

M cro Luôn là ít nhất b o gồm giữ h i chương tr nh trong môi trường lập tr nh – chương tr nh chính và chương tr nh con Nó cũng úng cho m cros ó là chương

tr nh chính và chương tr nh con Trong cả h i trường hợp, chương tr nh chính gọi chương tr nh con và chương tr nh m cro, bằng số, nó làm cho chương tr nh chính và chương tr nh con lệ thuộc vào cấp ộ c o củ chương tr nh ược gọi Giống như chương tr nh con một m cro không ch gọi bằng chương tr nh chính, mà còn ược gọi bằng chương tr nh con khác hoặc m cro, dưới chiều sâu 4 cấp ộ Trong những trường hợp tr n, chương tr nh con và m cro có chứ dữ liệu quy nh lặp i lặp lại,

ch ng hạn như các contu củ ường chạy d o, hoặc là những hốc ặc biệt, và trong tất cả các trường hợp ó ã lưu trữ các chương tr nh ri ng biệt, dưới bản chất củ tất

cả các chương tr nh số

+Định nghĩa Macro

Cấu trúc, ĩnh nghĩ một m cro tương tự như nh nghĩ chương tr nh con Trong thân chương tr nh, mối qu n hệ giữ các dữ liệu ược giữ và truy cập dưới dạng số t bộ nhớ củ hệ iều khiển Trong khí cạnh này tất cả các quy tắc củ chương trinh con có thể i theo s u trong nh nghĩ M cro

Vậy cái g khác biệt trong sự phát triển củ M cro, là sự nh nghĩ biến, chức năng và iều kiện logic Đ nh nghĩ biến s dụng biến ể lưu trữ các dữ liệu Các biến ược tạm thời lưu trữ ở các vùng trong bộ nhớ củ hệ iều khiển Trong

m cro người t nh nghĩ với một ký hiệu ặc biệt là dấu # Thậm chí ở cấp ộ ơn giản nhất, m cro sẽ s dụng các biến, trước ó họ sẽ s dụng dấu #