TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Số thẻ SV:101140177 Lớp: 14CDT2 Đề tài nói về bộ máy cắt laser tự
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Trang 2ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẮT LASER THEO
Trang 3TÓM TẮT
Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công
Số thẻ SV:101140177 Lớp: 14CDT2
Đề tài nói về bộ máy cắt laser tự động theo cấu hình máy CNC Do cơ sở vật chất
và khả năng có hạn, đề tài chỉ dừng ở mức độ khắc sản phẩm gỗ, cắt giấy, kim loại cực mỏng với đầu laser công suất 2.5W
Mục đích: Cắt sản phẩm tự động với số lượng yêu cầu
Đối tượng cắt: Giấy, gỗ, sắt
Phương pháp: Cắt laser bằng công nghệ CNC
Sai số cho phép: 10%
Nội dung các chương của thuyết minh gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền
Nội dung chương 1 nói về lý do tác giả chọn đề tài này, các vấn đề đặt ra và các mục tiêu, mục đích thực hiện nghiên cứu, cơ sở lý luận Theo đó còn giới thiệu sơ lược
về các khái niệm lý thuyết laser, CNC mà tác giả đã áp dụng vào đề tài nghiên cứu Cuối cùng là giới thiệu sơ lược về đề tài, các khối hình thành, cách hoạt động cũng như đưa ra hình mô hình thiết kế, nội dung được thể hiện gồm các mục:
1.1 Giới thiệu đề tài
1.2 Giới thiệu về công nghệ cắt laser
1.3 Khái niệm máy CNC
1.4 Tổng quan về hệ thống máy cắt laser theo băng chuyền
Chương 2: Thiết kế tính toán, chọn phương án và vật liệu xây dựng cơ khí
Chương này thể hiện sơ đồ, cấu tạo của hệ thống Trình bày các phương pháp, phương án về cơ khí mà tác giả đã chọn, các vật liệu, cách tính toán áp dụng vào đề tài Chọn động cơ, thiết kế khung và các cơ cấu có trong đồ án, các trục X, Y vận hành, băng chuyền…gồm các mục:
2.1 Sơ đồ tổng thể hệ thống
DUT-LRCC
Trang 4Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh
2.2 Giới thiệu phần mềm thiết kế
2.3 Băng chuyền
2.4 Trục X, Y của máy cắt laser
2.5 Laser
Chương 3: Thiết kế và xấy dựng hệ thống điều khiển
Mở đầu chương giới thiệu các phần mềm được sử dụng, các linh kiện điện tử có trong mô hình Trình bày cách điều khiển, vận hành hệ thống, cách làm việc với bộ điều khiển và máy tính Lưu đồ thuật toán và lập trình
3.1 Giới thiệu về phần mềm sử dụng
3.2 Các linh kiện điện tử có trong mạch
3.3 Sơ đồ nối dây của mạch
Chương 4: Kết luận và định hướng đề tài
Chương kết luận và đưa ra những kết quả mà đề tài đạt được, các hạn chế của đề tài và định hướng phát triển trong tương lai
4.1 Những kết quả đạt được
4.2 Hạn chế
4.3 Hướng phát triển
Tài liệu tham khảo
Là phần trình bày và đưa ra những tài liệu, trang mạng mà tác giả đã tham khảo trong suốt quá trình thực hiện đề tài này
Phụ lục
Những nội dung phụ có thể được thêm để người đọc rõ hơn về đồ án
DUT-LRCC
Trang 5Họ tên sinh viên: Huỳnh Bá Công Số thẻ sinh viên: 101140177
Lớp: 14CDT2 Khoa: Cơ khí Ngành: Cơ điện tử
Tên đề tài đồ án: Thiết kế và chế tạo hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền
Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
1 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Dựa vào số liệu thực tế đó đạc được:
Kích thước bàn máy laser: 30x30cm;
Kích thước băng tải: 60x20cm;
Đầu laser: 2,5W;
Nguồn 220V – 12V;
2 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền
Chương 2: Thiết kế tính toán, chọn phương án và vật liệu xây dựng hệ thống cơ khí Chương 3: Thiết kế và xây dựng hệ thống điều khiển
Chương 4: Kết luận và hướng phát triển đề tài
3 Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ):
4 Họ tên người hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh
5 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 26/08/2019
6 Ngày hoàn thành đồ án: 15/12/2019
DUT-LRCC
Trang 6Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh
Đà Nẵng, ngày 26 tháng 8 năm 2019
Trưởng Bộ môn ……… Người hướng dẫn
TS Đặng Phước Vinh
DUT-LRCC
Trang 7LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng
ta đã và đang một ngày thay đổi, văn minh và hiện đại hơn Cùng với đó là quá trình
“Công nghiệp hóa- Hiện đại hóa” đất nước, các hệ thống dây chuyền sản xuất tự động
có năng suất và chất lượng sản phẩm ngày càng cao, công nhân ngày càng dễ dàng thực hiện những công đoạn sản xuất hơn, các quản lí cũng dễ dàng trong việc kiểm soát và đánh giá sản phẩm Tuy nhiên việc tiếp cận các hệ thống dây chuyền như vậy còn hạn chế ở nước ta, chủ yếu phải nhập từ nước ngoài
Với mục tiêu đóng góp một phần nhỏ vào nghành công nghiệp của đất nước, trên
cơ sở những kiến thức đã học về cơ khí, điện tử, điều khiển tự động em quyết định
thực hiện để tài: “Thiết kế và chế tạo hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền” Đề
tài này giúp em tìm hiểu thêm về các thiết bị điện tử, các dây chuyền công nghệ, lập trình… và các kinh nghiệm thực tế rất có ích cho công việc sau này của bọn em
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình của thầy TS ĐẶNG PHƯỚC VINH đã giúp đỡ rất nhiều trong quá trình tiềm hiểu thiết kế và hoàn thành đề
tài đồ án này Cùng với sự cố gắng và nỗ lực em đã hoàn thành xong đồ án của mình, tuy nhiên trong thời gian ngắn thực hiện đề tài cộng với kiến thức còn nhiều hạn chế, nên trong tập đồ án này không tránh khỏi thiếu sót, nhóm thực hiện rất mong được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn sinh viên
Đà Nẵng, ngày 03 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực hiện
Huỳnh Bá Công DUT-LRCC
Trang 8Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh vi
DUT-LRCC
Trang 9LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực
và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố
Sinh viên thực hiện
Huỳnh Bá Công
DUT-LRCC
Trang 10Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh viii
DUT-LRCC
Trang 11MỤC LỤC
TÓM TẮT 0
LỜI NÓI ĐẦU v
LỜI CAM ĐOAN vii
MỤC LỤC ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG xiii
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ……… xii
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT xvv
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẮT LASER TỰ ĐỘNG THEO BĂNG CHUYỀN 1
Giới thiệu đề tài 1
1.1.1 Đặt vấn đề 1
1.1.2 Giới hạn đề tài 1
1.1.3 Mục đích nghiên cứu 2
1.1.4 Cơ sở lý luận 2
Giới thiệu về công nghệ cắt laser 3
1.2.1 Laser 3
1.2.2 Công nghệ cắt laser 8
Khái quát khái niệm về máy CNC 12
1.3.1 Khái niệm máy CNC 12
1.3.1.1 Giới thiệu máy CNC 12
1.3.2 Cấu hình máy cắt laser CNC 15
1.3.3 Điều khiển CNC, chương trình gia công NC 17
1.3.3.1 Nguyên lý của điều khiển số NC (Numerical Control) 17
1.3.3.2 Các phương thức điều khiển số (NC) 18
1.3.3.3 Lập trình NC 20
Tổng quan về hệ thống cắt laser tự động theo băng chuyền 21
DUT-LRCC
Trang 12Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh x
1.4.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống 22
1.4.3 Yêu cầu công nghệ của hệ thống 23
1.4.4 Cơ cấu đồ án 23
Chương 2: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN, CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ VẬT LIỆU XÂY DỰNG HỆ THỐNG CƠ KHÍ 24
Sơ đồ tổng thể hệ thống 24
Giới thiệu phần mềm thiết kế 3D Solidworks 24
Băng chuyền 27
Chọn động cơ 27
Thiết kế mô hình 27
Trục X, Y của máy cắt laser 29
Chọn phương án chuyển động của hệ thống 32
Các phương án truyền động của hệ thống 33
Vít me đai ốc thường 34
Vít me đai ốc bi 35
Truyền đai với hệ trượt con lăn 36
Chọn phương án truyền động 37
Chọn động cơ và tính toán thông số phù hợp với máy 37
Phân tích chọn động cơ dẫn động cho các trục 38
Chọn động cơ bước phù hợp 42
Chọn vật liệu khung 42
Laser 44
Chương 3: THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 45
3.1 Giới thiệu về phần mềm sử dụng 45
3.1.1 Phần mềm Orcad 45
3.1.2 Phần mềm Arduino 46
3.2 Các linh kiện điện tử có trong mạch 47
3.2.1 Arduino UNO R3 47
3.2.2 Driver động cơ bước A4988 51
DUT-LRCC
Trang 133.2.3 Cảm biến tiệm cận 54
3.2.4 Module điều khiển động cơ L298N 55
3.2.5 Module điều khiển CNC Shield V3 56
3.2.6 Công tắc hành trình 57
3.3 Xác định sơ đồ nối dây 58
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 59
4.1 Những kết quả đạt được 59
4.2 Hạn chế 59
4.3 Hướng phát triển 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO 60
PHỤ LỤC 61
DUT-LRCC
Trang 14Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh xii
DUT-LRCC
Trang 15DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Lượng đầu vào nhiệt cần thiết cho các vật liệu khác nhau ở các độ dày khác nhau bằng cách sử dụng laser CO2 đơn vị W 12Bảng 1.2: Chuẩn, vị trí đặc tính và ứng dụng của máy CNC cơ bản 15Bảng 3.1: Thông số UNO R3 47
DUT-LRCC
Trang 16Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh xiv
DUT-LRCC
Trang 17DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Thành phần của tia laser hồng ngoại đầu tiên 4
Hình 1.2: Cấu tạo cơ bản và cơ chế hoạt động của laser 6
Hình 1.3: Máy cắt kim loại bằng laser 9
Hình 1.4: 1) Máy tiện; 2) Máy phayTrục máy CNC 13
Hình 1.5: a) Máy phay CNC 3 trục; b) Máy phay CNC 5 trục 14
Hình 1.6: Phương pháp Hybrid laser 16
Hình 1.7: Phân loại lệnh điều khiển chuyển động NC 18
Hình 1.8: Điều khiển điểm 19
Hình 1.9: Điều khiển đường 19
Hình 1.10: Điều khiển biên dạng 20
Hình 1.11: Các khối cơ bản của hệ thống 22
Hình 1.12: Quá trình hệ thống hoạt động 23
Hình 1.13: Mô hình máy cắt laser tổng thể 23
Hình 2.1: Sơ đồ tổng thể hệ thống 24
Hình 2.2 Phần mềm Solidworks 25
Hình 2.3: Động cơ giảm tốc ZS – RE81 27
Hình 2.4: Mô hình thiết kế băng tải 28
Hình 2.5: Mô phỏng máy laser trên Solidworks 29
Hình 2.6: Mô hình máy laser 30
Hình 2.7: Hệ trượt con lăn 31
Hình 2.8: Động cơ và bu li chủ động 31
Hình 2.9: Đầu laser 32
Hình 2.10: Cắt laser theo phương pháp phôi đứng yên 33
Hình 2.11: Vít me đai ốc thường 34
Hình 2.12: Vít me đai ốc bi 35
Hình 2.13: Bộ truyền đai 36
Hình 2.14: Con lăn – hệ trượt 37
Hình 2.15: Động cơ một chiều (DC motor) 38
DUT-LRCC
Trang 18Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh xvi
Hình 2.17: Động cơ bước (Stepping motor) 40
Hình 2.18: Nhôm định hình 43
Hình 2.19: Laser 2,5W 44
Hình 3.1: Phần mềm Orcad 46
Hình 3.2: Phần mềm Arduino 47
Hình 3.3: Arduino UNO R3 47
Hình 3.4: Vi điều khiển ATmega328 trên board Arduino 48
Hình 3.5: A4988 – Trình điều khiển bước 51
Hình 3.6: Thông số kỹ thuật – A4988 52
Hình 3.7: Sơ đồ nối dây – A4988 53
Hình 3.8: Chân trạng thái – A4988 54
Hình 3.9: Cảm biến tiệm cận E3F – DS30C4 55
Hình 3.10: Mạch L298N 56
Hình 3.11: Mạch CNC Shield V3 57
Hình 3.12: Công tắt hành trình 57
Hình 3.13: Sơ đồ nối dây máy laser 58
DUT-LRCC
Trang 19DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
KÝ HIỆU:
…….……
…….……
…….……
…….……
…….……
…….……
CHỮ VIẾT TẮT: …….……
…….……
…….……
…….……
DUT-LRCC
Trang 20Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh
xviii DUT-LRCC
Trang 21Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẮT LASER TỰ ĐỘNG
THEO BĂNG CHUYỀN
Giới thiệu đề tài
1.1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay, khoa học công nghệ ngày càng phát triển, thế giới cũng vừa trải qua cuộc khủng hoảng kinh tế trầm trọng đã gây ảnh hưởng không nhỏ đến nền công nghiệp toàn cầu Chính vì thế, việc ứng dụng các kĩ thuật tiên tiến vào sản xuất nhằm tạo ra những sản phẩm có năng suất, chất lượng cao, giá thành thấp nhận được ngày càng trở nên cấp thiết, đặc biệt đối với những nước đang phát triển Đặc biệt trong lĩnh vực gia công cắt gọt đang phát triển cực kì nhanh chóng Điều đó cũng đánh dấu một bước chuyển mình
của ngành gia công cơ khí chính xác
Theo năm tháng, với đời sống ngày càng hiện đại, tiên tiến, yêu cầu chất lượng xã hội càng tăng cao Ngành công nghiệp trang trí, điêu khắc tạo ra các hoa văn trên những vật liệu khác nhau như da, vải, gỗ ; ngành công nghiệp chế tạo làm nên các chi tiết có
độ tinh xảo, chính xác cao trên nhiều loại vật liệu như inox, sắt, thép, hợp kim nhôm, nhựa…, kể cả kim cương, trang sức đá quý Qua đó, công nghệ laser đã ra đời và đáp ứng, thỏa mãn hầu hết các yêu cầu kỹ thuật, mong muốn xã hội hiện tại, với hiệu suất cao, giá thành rẻ, dễ sản xuất chế tạo và áp dụng vào hầu hết mọi lĩnh vực trên thế giới hiện nay Đã đáp ứng được về chất, nhưng lượng thì sao, một máy CNC cắt bằng công nghệ laser vẫn cần sự can thiệp thủ công của con người khi đưa sản phẩm vào khuôn cắt, nó làm giảm đi hiệu suất đáng kể khi nguồn cầu là một số lượng cực lớn như vậy Thế nên một hệ thống là thực sự cần thiết để tạo nên một dây chuyền sản xuất khép kín đáp ứng được nhu cầu số lượng trên thị trường, đó chính là ý tưởng tạo nên mục tiêu của đề tài “Thiết kế và chế tạo hệ thống cắt laser theo băng chuyền”
1.1.2 Giới hạn đề tài
Vì điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị và thời gian bị còn hạn chế nên tác giả chỉ tập trung tính toán và hoàn thành một máy cắt laser tự động cơ bản có thể hoạt động được, còn rất nhiều vấn đề khác cần phải hoàn thiện thêm
DUT-LRCC
Trang 22Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 2
Công suất đầu laser sẽ được điều chỉnh phù hợp để khắc trên gỗ, nhựa, giấy…, phù hợp cho việc chế tạo sản phẩm thể hiện ý tưởng và là sự hạn chế trong khả năng của tác giả đối với đề tài
Việc nghiên cứu còn là cơ sở giúp cải tiến khả năng công nghệ của một số máy truyền thống, rèn luyện kỹ năng, kiến thức của sinh viên về chế tạo, gia công cơ khí, kỹ
năng lập trình, nổi bật giá trị của một sinh viên ngành Cơ điện tử
Việc lập trình áp dụng kiến thức vi điều khiển, điều khiển logic và hệ thống cơ điện
tử 1-2 để tạo nên một hệ hoạt động ổn định
Để đảm bảo các chỉ tiêu trên người thiết kế dùng các phương pháp sau đây:
- Phương pháp tham khảo tài liệu: nghiên cứu, tìm cách ứng dụng các công thức, phương trình để tính toán, kiểm tra độ bền của các chi tiết, bộ phận máy
- Phương pháp phân tích: sử dụng các kiến thức với sự trợ giúp của máy tính để tính toán thiết kế, sử dụng các phần mềm để tính toán thiết kế Đây là phương pháp cho độ chính xác tương đối cao, thời gian nhanh
Vì vậy để quá trình thiết kế được tốt thì cần có sự dung hòa giữa hai phương pháp này
DUT-LRCC
Trang 23Giới thiệu về công nghệ cắt laser
1.2.1 Laser
Khái niệm laser
Laser là tên viết tắt của cụm từ Light Amplification by Stimulated Emission
of Radiation trong tiếng Anh, có nghĩa là "khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích"
Theo thuyết lượng tử thì trong một nguyên tử, các electron tồn tại ở các mức năng lượng riêng biệt và rời rạc Các mức năng lượng có thể hiểu là tương ứng với các quỹ đạo riêng biệt của electron xung quanh hạt nhân Electron ở phía ngoài sẽ có mức năng lượng cao hơn những electron ở phía trong Khi có sự tác động vật lý hay hóa học từ bên ngoài, các electron này cũng có thể nhảy từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao hay ngược lại, gọi là chuyển dời trạng thái Các chuyển dời có thể sinh ra hay hấp thụ lượng tử ánh sang photon theo thuyết lượng tử của Albert Einstein Bước sóng (liên quan đến màu sắc) của tia sáng phụ thuộc vào sự chênh lệch năng lượng giữa các mức
Một tia laser là một nguồn ánh sáng khác thường Nó khá khác với bóng đèn hoặc đèn flash Laser tạo ra một chùm ánh sáng rất hẹp Loại ánh sáng này hữu ích cho rất nhiều công nghệ và dụng cụ, thậm chí một số loại mà bạn có thể sử dụng ở nhà
DUT-LRCC
Trang 24Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 4
Hình 1.1: Thành phần của tia laser hồng ngoại đầu tiên
Tia laser hồng ngọc (ruby laser) được tạo ra lần đầu tiên vào năm 1960, bởi nhà vật lý Maiman tại Hughes Laboratory in Malibu, California Ruby là thành phần của oxit nhôm, kết hợp với nguyên tử nhôm, được đặt trong Chromium Chromium hấp thụ tia sáng màng xanh lá cây và xanh lục, để lại duy nhất tia sáng màu hồng
Có nhiều loại laser khác nhau, có thể ở dạng hỗn hợp khí, ví dụ He-Ne, hay dạng chất lỏng, song có độ bức xạ lớn nhất vẫn là tia laser tạo bởi các linh kiện bán dẫn như điốt laser
Laser có trong rất nhiều ứng dụng, như làm mắt đọc đĩa quang CD/DVD, máy in laser, máy quét mã vạch, công cụ trình tự DNA, internet cáp quang, truyền dữ liệu trong không gian vũ trụ, máy cắt, máy hàn, máy phẫu thuật laser, tẩy mụn ruồi, nhắm bằng laser Trong quân đội laser được dùng để đánh dấu, đo khoảng cách và tốc độ của mục tiêu Trong giải trí laser được sử dụng trong các sân khấu như hòa âm ánh sáng
Cấu tạo của laser
Nguyên lý cấu tạo chung của một máy laser gồm có: buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser, nguồn nuôi và hệ thống dẫn quang Trong đó buồng cộng hưởng với hoạt chất laser là bộ phận chủ yếu
Buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser, đó là một chất đặc biệt có khả năng khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ cưỡng bức để tạo ra laser Khi 1 photon tới va chạm vào hoạt chất này thì kéo theo đó là 1 photon khác bật ra bay theo cùng hướng với photon tới
DUT-LRCC
Trang 25Mặt khác buồng cộng hưởng có 2 mặt chắn ở hai đầu, một mặt phản xạ toàn phần các photon khi bay tới, mặt kia cho một phần photon qua một phần phản xạ lại làm cho các hạt photon va chạm liên tục vào hoạt chất laser nhiều lần tạo mật độ photon lớn Vì thế cường độ chùm laser được khuếch đại lên nhiều lần Tính chất của laser phụ thuộc vào hoạt chất đó, do đó người ta căn cứ vào hoạt chất để phân loại laser
Nguyên lý hoạt động laser
Một ví dụ về nguyên lý hoạt động của laser có thể miêu tả cho laser thạch anh:
Dưới sự tác động của hiệu điện thế lớn, các electron của thạch anh di chuyển từ mức năng lượng thấp lên mức năng lương cao tạo nên trạng thái nghịch đảo mật độ tích lũy của electron
Ở mức năng lượng cao, một số electron sẽ rơi ngẫu nhiên xuống mức năng lượng thấp, giải phóng hạt ánh sáng được gọi là photon
Các hạt photon này sẽ toả ra nhiều hướng khác nhau từ một nguyên tử, va phải các nguyên tử khác, kích thích eletron ở các nguyên tử này rơi xuống tiếp, sinh thêm các photon cùng tần số, cùng pha và cùng hướng bay, tạo nên một phản ứng dây chuyền khuếch đại dòng ánh sáng
Các hạt photon bị phản xạ qua lại nhiều lần trong vật liệu, nhờ các gương để tăng hiệu suất khuếch đại ánh sáng
Một số photon thoát ra ngoài nhờ có gương bán mạ tại một đầu của vật liệu Tia sáng đi ra chính là tia laser
DUT-LRCC
Trang 26Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 6
Hình 1.2: Cấu tạo cơ bản và cơ chế hoạt động của laser
(1) Buồng cộng hưởng (vùng bị kích thích) (2) Nguồn nuôi (năng lượng bơm vào vùng bị kích thích) (3) Gương phản xạ toàn phần (4) Gương bán mạ (5) Tia laser
Phân loại laser
Laser chất rắn
Có khoảng 200 chất rắn có khả năng dùng làm môi trường hoạt chất laser Một số loại laser chất rắn thông dụng:
YAG-Neodym: hoạt chất là Yttrium Aluminium Garnet (YAG) cộng thêm
2-5% neodymi, có bước sóng 1060 nm thuộc phổ hồng ngoại gần Có thể phát liên tục tới 100W hoặc phát xung với tần số 1000-10000Hz
Hồng ngọc (Rubi): hoạt chất là tinh thể Alluminium có gắn những ion crom, có
bước sóng 694,3 nm thuộc vùng đỏ của ánh sáng trắng
Bán dẫn: loại thông dụng nhất là diot Gallium Arsen có bước sóng 890 nm thuộc
phổ hồng ngoại gần
Laser chất khí
He-Ne: hoạt chất là khí heli và neon, có bước sóng 632,8 nm thuộc phổ ánh sáng
đỏ trong vùng nhìn thấy, công suất nhỏ, từ một đến vài chục mW Trong y học được sử dụng làm laser nội mạch, kích thích mạch máu
Argon: hoạt chất là khí argon, bước sóng 488 và 514,5 nm
DUT-LRCC
Trang 27CO2: bước sóng 10.600 nm thuộc phổ hồng ngoại xa, công suất phát xạ có thể tới
megawatt (MW) Trong y học ứng dụng làm dao mổ
Laser chất lỏng
Môi trường hoạt chất là chất lỏng, thông dụng nhất là laser màu
Ứng dụng của laser
Tia sáng laser với cường độ cao có thể cắt thép và các kim loại khác
Định luật nhiễu xạ không áp dụng khi laser được truyền trong các thiết bị dẫn sóng như sợi thủy tinh Laser cường độ cao cũng tạo nên các hiệu ứng thú vị trong quang học phi tuyến tính
Máy đo khoảng cách bằng laser trong quân sự là loại thiết bị quan trọng Có nhiều loại khác nhau: máy đo cự ly hàng không, máy đo cự ly xe tăng, máy đo cự ly xách tay Máy đo cự ly hàng không đo chính xác cự ly từ máy bay đến mục tiêu trên mặt đất, nâng cao độ trúng đích khi ném bom
Rada laser có độ chính xác cao hơn rada thông thường, có thể hướng dẫn hai tàu
vũ trụ ghép nối chính xác trên không gian Máy bay chiến đấu bay ở tầm siêu thấp, nếu trang bị rada laser có thể né chính xác tất cả chướng ngại vật, kể cả đường dây điện Tuy nhiên, những thiết bị laser đều chịu ảnh hưởng của thời tiết, trời mù hoặc mưa thì khoảng cách đo bị giảm đi nhiều
Bom có lắp thiết bị dẫn đường bằng laser và đuôi có lắp hệ thống lái điều khiển sẽ
DUT-LRCC
Trang 28Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 8
liệu trong máy bay, gây nổ đạn đạo Lắp đặt trên mặt đất, trên tàu, máy bay, vệ tinh, có tốc độ nhanh, chính xác cao, không cần thuốc mồi, không sinh lực đẩy phía sau, không tạo ô nhiễm nên nó là loại vũ khí "sạch sẽ" Vũ khí laser lắp đặt trên vệ tinh có thể bắn
hạ tên lửa đạn đạo và vệ tinh đối phương
Trong y học, laser công suất thấp được sử dụng trong vật lý trị liệu để gây hiệu ứng sinh học, và laser công suất lớn gây hiệu ứng đốt dùng trong điều trị thoát vị đĩa đệm cột sống
1.2.2 Công nghệ cắt laser
Cắt bằng laser là công nghệ sử dụng một dòng laser để cắt những vật liệu Mặc dù thường được sử dụng cho các ứng dụng sản xuất công nghiệp, nó cũng bắt đầu được sử dụng bởi các trường học, doanh nghiệp nhỏ và người có sở thích Laser cắt hoạt động bằng cách chỉ đạo việc sản phẩm của một tia laser công suất cao phổ biến nhất là thông qua quang học Hệ thống quang học laser và CNC (điều khiển số máy tính) được sử dụng để định hướng vật liệu hoặc chum tia laser được tạo ra.Một laser thương mại để cắt các vật liệu liên quan đến một hệ thống điều khiển chuyển động để tuân theo mã CNC hoặc mã G của mẫu được cắt trên vật liệu
Cắt bằng laser là chiếu laser có cường độ sáng cao vào vật liệu cần cắt Vật liệu có thể bị chảy ra, cháy hay bốc hơi để lại cạnh cắt với chất lượng bề mặt tốt
Máy cắt laser công nghiệp dùng để cắt vật liệu tấm phẳng cũng như cấu trúc hay ống Một vài laser 6 trục có thể thực hiện cắt lên phần đã được tạo hình trước bằng cách đúc hay chế tạo cơ khí
Cắt bằng laser quang học di động thường dựa trên bàn trục X và Y cố định nơi mà tia laser di chuyển theo cả hai hướng nằm ngang Kiểu cắt này phổ biến với giá rẻ vì bàn cắt cố định Một số máy cắt theo trục Y (bàn trục có khả năng di chuyển theo chiều Y) Các tia laser xung cung cấp cường độ sáng cao trong khoảng thời gian ngắn, nên rất hiệu quả trong một số quá trình cắt laser
DUT-LRCC
Trang 29Hình 1.3: Máy cắt kim loại bằng laser
Quá trình cắt laser
Tạo ra chùm tia laser liên quan đến việc kích thích vật liệu phát sáng bằng cách phóng điện hoặc đèn trong một hộp kín Khi vật liệu phát sáng được kích thích, chùm tia được phản xạ bên trong bằng gương một phần, cho đến khi nó đạt được đủ năng lượng để thoát ra dưới dạng một luồng ánh sáng kết hợp đơn sắc Gương hoặc sợi quang thường được sử dụng để hướng ánh sáng kết hợp vào ống kính, giúp tập trung ánh sáng vào vùng làm việc Phần hẹp nhất của chùm sáng hội tụ thường có đường kính nhỏ hơn 0,0125 inch (0,32 mm) Tùy thuộc vào độ dày vật liệu, chiều rộng kerf nhỏ đến 0,004 inch (0,10 mm) là có thể Để có thể bắt đầu cắt từ một nơi khác ngoài rìa, một cú đâm được thực hiện trước mỗi lần cắt Xỏ lỗ thường bao gồm một chùm tia laser xung công suất cao, từ từ tạo ra một lỗ trên vật liệu, mất khoảng 5 phút 15 giây đối với thép không
DUT-LRCC
Trang 30Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 10
Ưu điểm của cắt laser
Ưu điểm của cắt laser so với cắt cơ học bao gồm bảo trì công việc dễ dàng hơn và
giảm ô nhiễm phôi (vì không có lưỡi cắt có thể bị nhiễm bẩn bởi vật liệu hoặc làm nhiễm bẩn vật liệu) Độ chính xác có thể tốt hơn, vì chùm tia laser không bị mòn trong suốt quá trình Cũng có khả năng giảm cong vênh vật liệu đang bị cắt, vì các hệ thống laser
có vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ Một số vật liệu cũng rất khó hoặc không thể cắt bằng các phương tiện truyền thống hơn
Cắt laser cho kim loại có ưu điểm hơn so với cắt plasma là chính xác hơn và sử dụng ít năng lượng hơn khi cắt kim loại tấm; tuy nhiên, hầu hết các laser công nghiệp không thể cắt xuyên qua độ dày kim loại lớn hơn mà plasma có thể Các máy laser mới hơn hoạt động với công suất cao hơn (6000W, trái ngược với xếp hạng 1500W của máy cắt laser sớm) đang tiếp cận các máy plasma trong khả năng cắt xuyên các vật liệu dày, nhưng chi phí vốn của các máy đó cao hơn nhiều so với plasma máy cắt có khả năng cắt vật liệu dày như thép tấm
và nhựa nhiệt thường được cắt bằng phương pháp này
Tan chảy và thổi
Cắt nóng chảy và thổi hoặc nhiệt hạch sử dụng khí áp suất cao để thổi vật liệu nóng chảy từ khu vực cắt, làm giảm đáng kể yêu cầu năng lượng Đầu tiên, vật liệu được nung nóng đến điểm nóng chảy sau đó một luồng khí thổi vật liệu nóng chảy ra khỏi kerf để tránh phải tăng nhiệt độ của vật liệu thêm nữa Vật liệu cắt với quá trình này thường là kim loại
DUT-LRCC
Trang 31Điện năng tiêu thụ
Nhược điểm chính của cắt laser là tiêu thụ điện năng cao Hiệu suất laser công nghiệp có thể dao động từ 5% đến 45% Mức tiêu thụ năng lượng và hiệu quả của bất
kỳ loại laser cụ thể nào sẽ khác nhau tùy thuộc vào công suất đầu ra và các thông số vận hành Điều này sẽ phụ thuộc vào loại laser và mức độ phù hợp của tia laser với công việc trong tay Lượng công suất cắt laser cần thiết, được gọi là đầu vào nhiệt, cho một công việc cụ thể phụ thuộc vào loại vật liệu, độ dày, quy trình (phản ứng / trơ) được sử dụng và tốc độ cắt mong muốn
DUT-LRCC
Trang 32Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 12
Bảng 1.1: Lượng đầu vào nhiệt cần thiết cho các vật liệu khác nhau ở các độ dày khác
nhau bằng cách sử dụng laser CO2 đơn vị W
Vật chất
Độ dày vật liệu 0,51 mm 1,0 mm 2,0 mm 3,2 mm 6,4 mm
Khái quát khái niệm về máy CNC
1.3.1 Khái niệm máy CNC
1.3.1.1 Giới thiệu máy CNC
CNC (viết tắt của Computer Numerical Control) là một dạng máy NC điều khiển
tự động có sự trợ giúp của máy tính, mà trong đó các bộ phận tự động được lập trình để hoạt động theo các sự kiện nối tiếp nhau với một tốc độ được xác định trước để có thể tạo ra được mẫu vật với hình dạng và kích thước yêu cầu
CNC trước đây các chương trình điều khiển NC đều thực hiện thông qua băng đục
lỗ, điều khiển phải có bộ lọc để cung cấp giải mã tín hiệu điều khiển cho các trục máy, với cách này có nhiều hạn chế, tốn thời gian, các chương trình phải viết lại và dung lượng bé Chương trình CNC đã khắc phục các nhược điểm đó bằng cách đọc hang nghìn bit thông ti trong bộ nhớ Cho đến nay chương trình CNC đã xuất hiện trong hầu hết các nganh công nghiệp, đây là lĩnh vực có sự kết hợp chặt chẽ giữa máy tính và công
cụ
Với việc điều khiển bằng máy tính, máy CNC có thể cắt kim loại theo những đường cong dễ dàng như đường thẳng, thậm chí là đục rỗng bên trong khối phôi, tỉa những đường hoa văn chính xác Vì được lập trình và điều khiển bằng máy tính nên độ chính xác của CNC được cho là tuyệt đối, tạo ra các sản phẩm được cắt gọt rất sắc sảo và đẹp
DUT-LRCC
Trang 33mắt Tuy nhiên, sự chính xác của máy CNC cũng bị phụ thuộc bởi một vài yếu tố, ví dụ:
độ mòn của lưỡi cắt, nhập liệu của người đứng máy, chất lượng của phôi
Hình 1.4: 1) Máy tiện; 2) Máy phayTrục máy CNC
Để có thể điều khiển chuyển động dụng cụ cắt dọc theo đường hình học trên bề mặt chi tiết cần có một mối quan hệ giữa dụng cụ và chi tiết gia công Mối quan hệ này
có thể được thiết lập thông qua việc đặt dụng cụ và chi tiết gia công trong một hệ tọa
độ Hệ tọa độ Decac được sử dụng làm hệ tọa độ trong máy CNC
Khi đó không gian được giới hạn bởi ba kích thước của hệ tọa độ Decac gắn với máy mà hệ điều khiển máy có thể nhận biết được gọi là vùng gia công
Theo tiêu chuẩn ISO, các chuyển động cắt gọt khi gia công trên máy CNC phải nằm trong hệ tọa độ Descarte theo nguyên tắc bàn tay phải:
- Đặt ngửa bàn tay phải lên bàn máy với phương chiều các ngón tay như hình vẽ, chiều ngón giữa là chiều trục Z, ngón trỏ là chiều trục Y, ngón cái là chiều trục
X
- Trong hệ tọa độ này có 6 chuyển động: 3 chuyển động tịnh tiến theo 3 trục và 3 chuyển động quay theo 3 trục
- Trục Z: tương ứng với trục chính của máy CNC, có chiều dương là chiều mà theo
đó khoảng cách giữa dao và chi tiết tăng dần
- Trục X: là chuyển động tịnh tiến lớn nhất của máy CNC
Ví dụ: Trên máy phay là chuyển động dọc trục, trên máy tiện là chuyển động theo phương ngang Cũng tương tự như trục Z, chiều cũng là chiều làm tăng khoảng cách
DUT-LRCC
Trang 34Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 14
- Trục Y: là trục mà tự nó cùng với hai trục trên làm thành một hệ trục toạ độ
Ví dụ: trên máy phay là chuyển động chạy dao ngang Trên máy tiện không có trục này (cho dạng chi tiết là tròn xoay)
Hình 1.5: a) Máy phay CNC 3 trục; b) Máy phay CNC 5 trục
Một lưu ý quan trọng khi xét hệ trục tọa độ của một máy CNC thì phải coi chi tiết đứng yên, còn dao chuyển động theo các phương của hệ trục tọa độ
Trong quá trình làm việc, để gia công được trên máy CNC thì hệ tọa độ của máy phải được xác định Nói cách khác vị trí của hệ tọa độ phải được xác định so với một số điểm cố định nào đó mà người ta gọi là điểm chuẩn
Trong một máy CNC gồm có các điểm chuẩn sau đây:
- Chuẩn M (Machine Datum Point): là chuẩn máy Máy sẽ đo lường từ vị trí này đến vị trí khác khi làm việc
- Chuẩn R (Reference Point): đây là chuẩn qui định trên máy, thường là vị trí thay dao
- Chuẩn T (Tool offset): chuẩn dao
- W (Work Datum Point): chuẩn chi tiết
- P (Program Datum Point): chuẩn thảo chương
DUT-LRCC
Trang 35Vị trí và ứng dụng của các chuẩn này thể hiện ở bảng sau:
Bảng 1.2: Chuẩn, vị trí đặc tính và ứng dụng của máy CNC cơ bản
M Không thể thay đổi
Gốc của hệ thống tọa độ máy
Dùng làm chuẩn đo lường khi máy làm việc
R
Do dao cắt không thể đi tới được
điểm gốc tọa độ máy, nên người thiết
kế máy ấn định điểm này để dao cắt
có thể di chuyển tới một cách dễ
dàng Không thể thay đổi được
Dùng để thay thế chuẩn máy, thường là vị trí thay dao khi có ổ chứa dao và thay dao tự động
T
Là điểm chuẩn của dụng cụ cắt Do
người thiết kế qui định
Không thể thay đổi được
Dùng để xác định vị trí dao cắt sau khi lắp dao vào ổ dao
W Là gốc của hệ toạ độ của chi tiết gia
công, có thể thay đổi
Dùng làm gốc của hệ toạ độ làm việc trong quá trình gia công
1.3.2 Cấu hình máy cắt laser CNC
Máy cắt laser công nghiệp có ba cấu hình: moving material, hybrid và flying optics Chúng đề cập đến cách tia laser được di chuyển qua vật liệu cần cắt hoặc gia công Đối với tất cả trong số này, các trục của chuyển động thường được chỉ định là trục
X và trục Y Nếu đầu cắt có thể được điều khiển, nó được chỉ định là trục Z
Moving material lasers có một đầu cắt cố định và di chuyển vật liệu theo
DUT-LRCC
Trang 36Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 16
và một điểm duy nhất để loại bỏ nước thải cắt Nó đòi hỏi ít quang học hơn, nhưng yêu cầu di chuyển phôi Máy phong cách này có xu hướng có quang học phân phối chùm tia
ít nhất, nhưng cũng có xu hướng chậm nhất
Hybrid lasers cung cấp một bảng di chuyển theo một trục (thường là trục X) và di
chuyển đầu dọc theo trục (Y) ngắn hơn Điều này dẫn đến chiều dài đường truyền chùm tia không đổi hơn so với máy quang và có thể cho phép hệ thống phân phối chùm tia đơn giản hơn Điều này có thể dẫn đến giảm tổn thất điện năng trong hệ thống phân phối
và công suất trên mỗi watt nhiều hơn so với máy Flying optics
Hình 1.6: Phương pháp Hybrid laser Flying optics lasers có một bàn đứng yên và đầu cắt (với chùm tia laser) di chuyển
trên phôi theo cả hai chiều ngang Máy cắt quang học giữ cho phôi đứng yên trong quá trình xử lý và thường không yêu cầu kẹp vật liệu Khối lượng di chuyển không đổi, do
đó động lực học không bị ảnh hưởng bởi kích thước khác nhau của phôi Máy quang học bay là loại nhanh nhất, thuận lợi khi cắt phôi mỏng hơn
Máy Flying optics phải sử dụng một số phương pháp để tính đến độ dài chùm thay đổi từ trường gần (gần bộ cộng hưởng) cắt sang trường xa (cách xa bộ cộng hưởng) Các
DUT-LRCC
Trang 37phương pháp phổ biến để kiểm soát điều này bao gồm chuẩn trực, quang học thích nghi hoặc sử dụng trục độ dài chùm không đổi
Máy năm và sáu trục cũng cho phép cắt phôi hình thành Ngoài ra, có nhiều phương pháp khác nhau để định hướng chùm tia laser thành phôi có hình dạng, duy trì khoảng cách lấy nét thích hợp và giá trị vòi phun, v.v
1.3.3 Điều khiển CNC, chương trình gia công NC
1.3.3.1 Nguyên lý của điều khiển số NC (Numerical Control)
Bộ điều khiển NC là bộ điều khiển trên cơ sở máy tính (Computer Numerical Control – CNC) được sử dụng nhiều trong điều khiển máy công cụ Từ nguyên lí điều khiến số NC (Numerical Control) tức điều khiển trực tiếp hành động của máy công cụ bằng dữ liệu số, bộ điều khiển phải có khả năng tự động biên dịch ít nhất là số đoạn của
dữ liệu đó Dữ liệu số chính là chương trình lập để gia công chi tiết
Mọi hệ thống điều khiển số máy công cụ bao ồm một khối máy công cụ và một khối điều khiển máy (Machine Control Unit – MCU) MCU phân tiếp thành bộ xử lý dữ liệu (Data Processing Unit – DPU) và bộ điều khiển vòng phản hồi (Control Loop Unit – CLU) DPU xử lý các dữ liệu mã hóa được đọc từ các môi trường lưu giữ (như băng đục lỗ, băng từ, đĩa mềm…) chuyển các thông tin về vị trí của mỗi trục, hướng chuyển động, tốc độ và các chức năng hỗ trợ tới CLU CLU điều khiern các cơ cấu truyền động của máy, nhân các tín hiệu phản hồi vị trí hiện thời và tốc độ của mỗi trục và thông báo khi một hoạt động đã hoàn thành DPU đọc tuần tự dữ liệu khi từng dòng (chương trình)
đã thi hành xong và được CLU ghi nhận
Điều khiển máy công cụ NC thực hiện được bằng cách biên dịch mã NC thành các
lệnh máy Các mã NC có thể chia ra thành 2 nhóm lớn như thể hiện trong hình 2.4
DUT-LRCC
Trang 38Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 18
Hình 1.7: Phân loại lệnh điều khiển chuyển động NC
1 Các lệnh điều khiển các thành phần máy đơn như điều khiển động cơ, chọn tốc
độ trục chính, thay dao, điều khiển đóng/ngắt tưới mát (những nhiệm vụ này được thực hiện bằng gửi xung điện tới hệ thống role hoặc mạng điều khiển logic)
2 Các lệnh điều khiển chuyển vị tương đối của dụng cụ đối với chi tiết Những lệnh này bao gồm các thông tin như vị trí trục và khaorng cách phải dịch chuyển tại một đơn vị thời gian cụ thẻ Chúng được biên dịch thành các lệnh máy điều khiển chuyển động máy có thể thực hiện được Các lệnh này được thực hiện bởi hệ thống điều khiển cơ điện tử
1.3.3.2 Các phương thức điều khiển số (NC)
Các hệ thống điều khiể CNC được chia vào 3 loại cơ bản, khác nhau ở cách thực hiện của chúng như sau:
1 Điều khiển điểm là điều khiển chạy nhanh đến một điểm đã lập trình Phụ thuộc
vào kiểu bộ điều khiển, các truyền động trục được khởi động đồng thời hoặc
Chương trình NC
Hệ thống thực hiện
Cơ cấu điều khiển
servo và nội suy
Điều khiển logic
Trang 39tuần tự cho đến khi vị trí điểm được thiết lập (không có quan hệ hàm) Điều khiển điểm thường hay được sử dụng để định vị nhanh dụng cụ (tức di chuyển không ăn dao với tốc độ cao, (hình 2.5) hoặc sử dụng trong máy khoan hoặc
máy hàn điểm
Hình 1.8: Điều khiển điểm
2 Điều khiển đường thẳng cho phép dụng cụ dịch chuyển song song theo các trục
máy (X, Y, Z) với các tốc độ gia công định trước (hình 2.6) Tuy nhiên, tại một thời gian thì chỉ mỗi mọt truyền động trục được đưa vào hoạt động Điều khiển đường thẳng được sử dụng để gia công các đường thẳng và các rãnh song song với các trục chính và các bộ điều khiển cắt đường thẳng thường được sử dụng trong các máy phay và máy tiện đơn giản Các bộ điều khiển đường luôn có khả năng điều khiển điểm
Hình 1.9: Điều khiển đường
3 Điều khiển biên dạng (contur) cho phép:
DUT-LRCC
Trang 40Sinh viên thực hiện: Huỳnh Bá Công Hướng dẫn: TS Đặng Phước Vinh 20
- Ăn dao theo chiều trục song song
- Di chuyển ăn dao tới bất cứ điểm nào trên chi tiết, như theo quỹ đạo thẳng hoặc tròn (hình 2.7)
Hình 1.10: Điều khiển biên dạng
Điều khiển contur có các mức điều khiển phụ thuộc trước hết là các kích thước trong không gian, quan hệ hàm giữa các trục để tạo nên quỹ đạo dụng cụ Đó là điều khiển contur 2D, 212D và 3D, tiếp theo là số trục có khả năng đồng thời điều khiển, từ
đó CNC có thể là bộ điều khiển 4 trục hoặc 5 trục Các bộ điều khiển sử dụng có các máy phay CNC ngày nay là các bộ 3D
1.3.3.3 Lập trình NC
Chương trình NC là một văn bản (text) có cấu tạo bởi các câu chương trình (lệnh,
từ, địa chỉ, giá trị) theo một dạng thức (format) xác định, chỉ thị máy công cụ NC thực hiện các nguyên công cụ thể để gia công một chi tiết
Các phương pháp lập trình NC
Lập trình thủ công
- Thực hiện tại bàn giấy, đối với công cụ tối thiểu (giấy, bút…)
- Chỉ lập trình được cho máy công cụ NC cụ thể (bộ điều khiển cụ thể)
- Sử dụng sổ tay công nghệ, sổ tay toán học và kinh nghiệm cá nhân
Lập trình công xưởng (bán thủ công)
- Lập trình với sự hỗ trợ của bảng máy (control panel) bộ điều khiển cụ thể
- Sử dụng bộ soạn thảo chương trình “Programeditor”
- Sử dụng trợ giúp của kỹ thuật đồ họa, các menu, hội thoại và khả năng mô
phỏng của bộ điều khiển
Lập trình máy, tức là lập trình với sự hỗ trợ của máy tính
DUT-LRCC