bai giang may cnc

1

M¸y CNC vµ

Robot c«ng nghiÖp

T¨ng Quèc NamHäc viÖn Kü thuËt Qu©n sù

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Giíi thiÖu vÒ m«n häc

1. Tªn m«n häc: M¸y ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè vµ robot c«ng nghiÖp

2. Sè l−îng ®¬n vÞ häc tr×nh: 02 (30 tiÕt)

3. Môc tiªu cña m«n häc

* KiÕn thøc:

- Cñng cè c¸c kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ m¸y c¾t kim lo¹i ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè

- HiÓu ®−îc cÊu tróc hÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè cho m¸y c¾t kim lo¹i

- BiÕt ®−îc cÊu tróc, ®éng häc vµ øng dông cña robot c«ng nghiÖp

* Kü N¨ng: VËn dông ®−îc c¸c kiÕn thøc ®Ó cã thÓ tiÕp cËn ®−îc c«ng nghÖ gia c«ng trªn m¸y CNC.

2

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NGiíi thiÖu vÒ m«n häc

Tµi liÖu häc tËp

[1]. NguyÔn Ngäc CÈn - M¸y ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè

[2]. NguyÔn Ngäc CÈn - §iÒu khiÓn tù ®éng - NXB khoa häc kü thuËt

[3]. T¹ Duy Liªm - M¸y ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè vµ robot c«ng nghiÖp – Tr−êng §HBK Hµ Néi - 1996

[4]. T¹ Duy Liªm - HÖ thèng ®iÒu khiÓn sè cho m¸y c«ng cô - NXB khoa häc & kü thuËt – 1999

[5]. NguyÔn ThiÖn Phóc - Ng−êi m¸y c«ng nghiÖp - Tr−êng §HBK HµNéi – 1995

[6] Bài giảng

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Ch−¬ng 1. M¸y c¾t kim lo¹i

®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè(M¸y CNC)

1.1 LÞch sö m¸y CNC vµ c¸c kh¸i niÖm liªn quan

1.2 §iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè

1.3 KÕt cÊu m¸y CNC

1.4 HiÖu qu¶ sö dông m¸y CNC

3

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.1. LÞch sö m¸y CNC vµ çc kh¸i niÖm liªn quan

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Lµm thÕ nµo ®Ó gia c«ng çc chi tiÕt, khu«n mÉu phøc t¹p?

Xa x−a- §−îc chia thµnh çc phÇn ®¬n gi¶n h¬n ®Ó gia c«ng- Sau khi gia c«ng xong, chóng míi ®−îc ghÐp l¹i víi nhau thµnh

chi tiÕt hoµn chØnh b»ng ph−¬ng ph¸p hµn, t¸n. - C«ng nghÖ ®ã ®¾t vµ kh«ng ®¶m b¶o ®−îc ®é chÝnh x¸c vÒ kÝch

th−íc vµ h×nh häc mong muèn còng nh− sù ®ång ®Òu vÒ c¬ tÝnh vËt liÖu.

Sau nµy- Dïng m¸y chÐp h×nh, ng−êi ta ®· chÕ t¹o ®−îc çc chi tiÕt phøc t¹p

h¬n.- C«ng nghÖ gia c«ng trªn m¸y chÐp h×nh vÉn cßn nhiÒu nh−îc ®iÓm

• ®é chÝnh x¸c kh«ng cao (do qu¸n tÝnh cña hÖ thèng lín, do sai sè cña mÉu,...),

• n¨ng suÊt thÊp (do ph¶i h¹n chÕ tèc ®é tr−ît cña ®Çu dß trªn mÉu), • ®¾t vµ kÐm linh ho¹t (v× çc d−ìng mÉu lµ çc chi tiÕt c¬ khÝ chÝnh

x¸c, dïng vËt liÖu ®Æc biÖt nªn khã chÕ t¹o).

4

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NNC

NC = Numerical Control

ý t−ëng vÒ ®iÒu khiÓn sè (NC)- Cã thÓ h×nh dung m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn sè lµ mét m¸y chÐp h×nh,

nh−ng çc d−ìng, mÉu, cam,... c¬ khÝ ®−îc thay b»ng ch−¬ng tr×nh m¸y tÝnh.

- Ch−¬ng tr×nh kh«ng bÞ mßn nh− çc d−ìng mÉu, mang ®i mang l¹i dÔ dµng.

- ViÖc so¹n th¶o, söa ®æi ch−¬ng tr×nh l¹i dÔ, nhanh vµ rÎ h¬n nhiÒu so víi chÕ t¹o cam, d−ìng,...

3 nguyªn t¾c ®èi víi m¸y NC c«ng nghiÖp- Sö dông m¸y tÝnh ®Ó tÝnh to¸n quü ®¹o ch¹y dao vµ l−u d÷ liÖu vµo

b×a ®ôc lç.- Dïng thiÕt bÞ ®äc t¹i m¸y ®Ó tù ®éng ®äc d÷ liÖu tõ b×a ®ôc lç.- HÖ thèng ®iÒu khiÓn cã nhiÖm vô xö lý vµ liªn tôc ®−a ra th«ng tin

®iÒu khiÓn çc ®éng c¬ ®−îc g¾n lªn trôc vÝt me.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

LÞch sö ph¸t triÓn NC

1949: - MÉu ®Çu tiªn cña m¸y NC do MIT (ViÖn c«ng nghÖ Massachusetts) thiÕt

kÕ vµ chÕ t¹o theo ®Æt hµng cña Kh«ng lùc Hoa kú, ®Ó s¶n xuÊt çc chi tiÕt phøc t¹p vµ chÝnh x¸c cña m¸y bay.

1952: - chiÕc m¸y phay ®øng 3 trôc ®iÒu khiÓn sè cña h·ng Cincinnati Hydrotel

®−îc tr−ng bµy t¹i MIT.

1960’s: - m¸y NC ®−îc s¶n xuÊt vµ sö dông trong c«ng nghiÖp. - çc bé ®iÒu khiÓn sè ®Çu tiªn dïng ®Ìn ®iÖn tö nªn tèc ®é xö lý chËm,

cång kÒnh vµ tiªu tèn nhiÒu n¨ng l−îng. - ch−¬ng tr×nh ®−îc chøa trong çc b¨ng vµ b×a ®ôc lç, khã hiÓu vµ kh«ng

söa ch÷a ®−îc. - Giao tiÕp ng−êi - m¸y rÊt khã kh¨n v× kh«ng cã mµn h×nh, bµn phÝm.

1970’s:- çc linh kiÖn b¸n dÉn ®−îc sö dông phæ biÕn trong c«ng nghiÖp - m¸y NC gän h¬n, tèc ®é xö lý cao h¬n, tiªu tèn Ýt n¨ng l−îng h¬n,... - çc b¨ng ®ôc lç sau nµy ®−îc thay b»ng b¨ng hoÆc ®Üa tõ,... - tÝnh n¨ng sö dông cña çc m¸y NC vÉn ch−a ®−îc c¶i thiÖn ®¸ng kÓ, cho

®Õn khi m¸y tÝnh ®−îc øng dông.

5

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NCNC

CNC = Computer Numerical Control

§Çu 1970’s, m¸y CNC ra ®êi: - Çc bé ®iÒu khiÓn sè trªn m¸y c«ng cô ®−îc tÝch hîp m¸y tÝnh vµ thuËt

ng÷ CNC ra ®êi.

M¸y CNC −u viÖt h¬n m¸y NC th«ng th−êng vÒ nhiÒu mÆt- tèc ®é xö lý cao, kÕt cÊu gän,... - −u ®iÓm quan träng nhÊt cña chóng lµ ë tÝnh n¨ng sö dông, giao diÖn víi

ng−êi dïng vµ çc thiÕt bÞ ngo¹i vi kh¸c.

Çc m¸y CNC ngµy nay- cã mµn h×nh, bµn phÝm vµ nhiÒu thiÕt bÞ kh¸c ®Ó trao ®æi th«ng tin víi

ng−êi dïng. - nhê mµn h×nh, ng−êi dïng ®−îc th«ng b¸o th−êng xuyªn vÒ t×nh tr¹ng cña

m¸y, c¶nh b¸o b¸o lçi vµ nguy hiÓm cã thÓ x¶y ra, cã thÓ m« pháng ®ÓkiÓm tra tr−íc qu¸ tr×nh gia c«ng,...

- cã thÓ lµm viÖc ®ång bé víi çc thiÕt bÞ s¶n xuÊt kh¸c nh− robot, b¨ng t¶i, thiÕt bÞ ®o,... trong hÖ thèng s¶n xuÊt.

- cã thÓ trao ®æi th«ng tin trong m¹ng m¸y tÝnh çc lo¹i, tõ m¹ng côc bé(LAN) ®Õn m¹ng diÖn réng (WAN) vµ Internet.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

CNC vµ CAD/CAM

CAD (Computer Aided Design) - "thiÕt kÕ cã trî gióp cña m¸y tÝnh“- lµ mét lÜnh vùc øng dông cña CNTT vµo thiÕt kÕ. - trî gióp cho çc nhµ thiÕt kÕ trong viÖc m« h×nh ho¸, lËp vµ xuÊt

çc tµi liÖu thiÕt kÕ dùa trªn kü thuËt ®å ho¹.

CAM (Computer Aided Manufacturing) - "s¶n xuÊt cã trî gióp cña m¸y tÝnh“- xuÊt hiÖn do nhu cÇu lËp tr×nh cho çc thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn sè (m¸y

CNC, robot, thiÕt bÞ vËn chuyÓn, kho tµng, kiÓm tra) vµ ®iÒu khiÓn chóng.

CAD/CAM- vèn xuÊt hiÖn ®éc lËp víi nhau, nh−ng ngµy cµng xÝch l¹i gÇn nhau.- lµ thuËt ng÷ ghÐp, dïng ®Ó chØ mét m«i tr−êng thiÕt kÕ - s¶n xuÊt

víi sù trî gióp cña m¸y tÝnh.

Sù ph¸t triÓn cña m¸y CNC vµ c«ng nghÖ gia c«ng trªn m¸y CNC liªn quan ®Õn:- kü thuËt ®iÒu khiÓn tù ®éng,- kü thuËt thiÕt kÕ vµ s¶n xuÊt cã trî gióp cña m¸y tÝnh (CAD/CAM).

6

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NCNC vµ FMS/CIM

FMS- Mét hÖ thèng s¶n xuÊt tù ®éng, cã kh¶ n¨ng tù thÝch øng víi sù

thay ®æi ®èi t−îng s¶n xuÊt ®−îc gäi lµ hÖ thèng s¶n xuÊt linh ho¹t (Flexible Manufacturing System - FMS).

- FMS gåm m¸y çc CNC, robot, çc thiÕt bÞ vËn chuyÓn, thiÕt bÞ kiÓm tra, ®o l−êng,... lµm viÖc d−íi sù ®iÒu khiÓn cña mét m¹ng m¸y tÝnh.

CIM- Sù tÝch hîp mäi hÖ thèng thiÕt bÞ s¶n xuÊt vµ tÝch hîp mäi qu¸ tr×nh

thiÕt kÕ - s¶n xuÊt - qu¶n trÞ kinh doanh nhê m¹ng m¸y tÝnh víi çc phÇn mÒm trî gióp c«ng t¸c thiÕt kÕ vµ c«ng nghÖ, kinh doanh,... t¹o nªn hÖ thèng s¶n xuÊt tÝch hîp nhê m¸y tÝnh (Computer Integrated Manufacturing - CIM).

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

LÞch sö ph¸t triÓn cña CNC

7

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.2. §iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè

1.2.1 Nguyªn t¾c cÊu tróc

1.2.2 C¸c d¹ng ®iÒu khiÓn

1. §iÒu khiÓn theo ®iÓm

2. §iÒu khiÓn theo ®−êng

3. §iÒu khiÓn theo phi tuyÕn (contour)

1.2.3 VËt mang tin vµ cèt m· ho¸

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


S¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè

8

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn CNC:Bé ®iÒu khiÓn trung t©m (MCU Machine Control Unit) ®¶m nhiÖm viÖc ®iÒu khiÓn toµn bé ho¹t ®éng cña hÖ thèng.

NhiÖm vô cña MCU:

- §äc, gi¶i m· çc lÖnh trong ch−¬ng tr×nh NC,

- Läc vµ xö lý çc th«ng tin h×nh häc vµ th«ng tin c«ng nghÖ, tÝnh to¸n çc th«ng sè ®iÒu khiÓn,

- XuÊt çc tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn cho çc c¬ cÊu t−¬ng øng: trôc chÝnh, ch¹y dao, thay dao vµ çc thiÕt bÞ phô trî kh¸c;

- Gi¸m s¸t qu¸ tr×nh ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu c«ng nghÖ vµ sù an toµn cña thiÕt bÞ. Chøc n¨ng gi¸m s¸t vµ mét phÇn chøc n¨ng ®iÒu khiÓn th−êng ®−îc thùc hiÖn th«ng qua PLC.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

NhËp d÷ liÖu vµo bé nhí cña m¸y:- bµn phÝm- çc ph−¬ng tiÖn ®äc kh¸c, nh−: ®äc ®Üa, ®äc b¨ng. - trao ®æi d÷ liÖu víi çc thiÕt bÞ l−u tr÷ bªn ngoµi

qua giao diÖn truyÒn th«ng chuÈn, nh− RS 232, RS 485.

9

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

- TÝnh to¸n c«ng nghÖ (2): Çc th«ng tin c«ng nghÖ, nh− chän dao, chiÒu vµ tèc ®é quay trôc chÝnh, t−íi dung dÞch hoÆc dõng,... ®−îc chuyÓn tíi hÖ thèng t−¬ng øng th«ng qua bé hiÖu chØnh (4), th−êng lµ PLC.

- TÝnh to¸n h×nh häc (3): Th«ng tin h×nh häc cña ®−êng ch¹y dao (d¹ng, h−íng, tèc ®é) ®−îc ph©n tÝch thµnh chuyÓn ®éng ®éc lËp cña çc trôc. Bé phËn thùc hiÖn viÖc ®ã gäi lµ bé néi suy (3).

Xö lý d÷ liÖu:- Do bé xö lý trung t©m

(CPU) thùc hiÖn.

- Trªn c¬ së çc d÷ liÖu trong ch−¬ng tr×nh, CPU tÝnh to¸n çc th«ng sè®iÒu khiÓn hÖ thèng.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÒu khiÓn trôc (®iÒu khiÓn vÞ trÝ)- LÖnh ch¹y dao tõ bé néi suy ®−îc ®−a ®Õn m¹ch ®iÒu khiÓn

vÞ trÝ (Position Control Loop)- gåm çc bé ®iÒu khiÓn ®éng c¬, ®éng c¬, thiÕt bÞ ®o vÞ trÝ,

m¹ch ph¶n håi vÞ trÝ.

10

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

S¬ ®å cña mét hÖ ®iÒu khiÓn vÞ trÝ cho 1 trôc.

- NhËn tÝn hiÖu (lÖnh chuyÓn ®éng) tõ bé néi suy, so s¸nh víi tÝn hiÖu ph¶n håi tõ sensor gi¸m s¸t vÞ trÝ thùc cña dao.

- Chªnh lÖch gi÷a 2 tÝn hiÖu trªn ®−îc dïng lµm tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn, qua khuyÕch ®¹i ®iÒu khiÓn vµ khuyÕch ®¹i c«ng suÊt, biÕn ®æi thµnh ®¹i l−îng t−¬ng tù (®iÖn ¸p), lµm cho ®éng c¬ chuyÓn ®éng.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

1.2.2 Çc d¹ng ®iÒu khiÓn

§iÒu khiÓn ®iÓm - ®iÓm (®iÒu khiÓn ®iÓm)- Lµ kiÓu ®iÒu khiÓn ®¬n gi¶n nhÊt: dông cô

(dao) ®−îc ®iÒu khiÓn ch¹y nhanh – kh«ng c¾t (víi tèc ®é quy ®Þnh tr−íc, kh«ng ®iÒu khiÓn ®−îc tõ ch−¬ng tr×nh) theo ®−êng th¼ng tõ ®iÓm nµy tíi ®iÓm kia.

- Qu¸ tr×nh c«ng t¸c (c¾t) chØ thùc hiÖn t¹i çc ®iÓm dõng.

- Môc ®Ých chÝnh lµ çc kÝch th−íc ®Þnh vÞ ®iÓm ph¶i ®¹t ®−îc chÝnh x¸c, kh«ng quan t©m ®Õn quÜ ®¹o.

- KiÓu ®iÒu khiÓn nµy dïng trªn çc m¸y khoan, ®ét lç, hµn ®iÓm,...

11

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

- Çc ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn• §iÒu khiÓn ®ång thêi theo 2 trôc (a)• §iÒu khiÓn ®éc lËp (b)

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÒu khiÓn ®−êng (tuyÕn tÝnh)- KiÓu ®iÒu khiÓn nµy cho phÐp ch¹y dao

cã gia c«ng (®iÒu khiÓn ®−îc tèc ®é tõ ch−¬ng tr×nh) theo tõng trôc.

- T¹i mét thêi ®iÓm chØ cã thÓ ch¹y dao tù®éng theo mét trôc, nªn chØ gia c«ng tù®éng theo çc ®−êng song song víi çc trôc to¹ ®é.

- øng dông trªn çc m¸y phay, tiÖn ®¬n gi¶n.

- VÝ dô: ®iÒu khiÓn ®−êng• (a) m¸y tiÖn• (b) m¸y phay

12

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÒu khiÓn theo contour (biªn d¹ng, phi tuyÕn)- §iÒu khiÓn cã gia c«ng ®ång thêi theo nhiÒu trôc kh¸c nhau. - Nhê vËy cã thÓ gia c«ng ®−êng th¼ng hoÆc ®−êng cong bÊt kú. - PhÇn lín çc bé ®iÒu khiÓn trong c«ng nghiÖp hiÖn nay lµ ®iÒu

khiÓn contour. - Bé ®iÒu khiÓn contour cã thÓ lµm ®−îc çc viÖc cña 2 kiÓu ®iÒu

khiÓn tr−íc (®iÓm, ®−êng). - Çc bé ®iÒu khiÓn contour ®−îc ph©n lo¹i theo sè sè trôc cã thÓ

®iÒu khiÓn ®ång thêi: 2D, ,3D hoÆc nhiÒu h¬n.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÒu khiÓn 2D- M¸y cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn ®ång thêi 2

trôc. V× vËy chØ cã thÓ gia c«ng ®−êng th¼ng hoÆc ®−êng cong trong mét mÆt ph¼ng.

- VD: m¸y cã thÓ ®iÒu khiÓn ®ång thêi 2 trôc X, Y. Ch¹y dao theo trôc Z ph¶i thùc hiÖn b»ng tay hoÆc sau khi dõng 2 trôc kia.

13

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÒu khiÓn

- T−¬ng tù nh− ®iÒu khiÓn 2D, t¹i mét thêi ®iÓm m¸y chØ cã thÓ ®iÒu khiÓn ®ång thêi 2 trôc.

- §iÓm kh¸c lµ cã thÓ thay ®æi ph−¬ng trôc dao, nghÜa lµ cã thÓ gia c«ng trong mÆt ph¼ng X-Y, X-Z, Y-Z.

- Trôc thø ba cã thÓ ®−îc ®iÒu khiÓn tù ®éng khi dõng 2 trôc kia.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÒu khiÓn 3D- Bé ®iÒu khiÓn 3D cã thÓ ®iÒu khiÓn ®ång thêi 3 trôc. - Nhê vËy cã thÓ gia c«ng c¸c ®−êng, mÆt kh«ng gian, vÝ dô mÆt cÇu,

mÆt xo¾n vÝt trô. - Tuy nhiªn, trªn mét sè m¸y chØ cã thÓ gia c«ng ®−êng th¼ng 3D,

®−êng xo¾n èc (néi suy cung trßn theo 2 trôc vµ ®−êng th¼ng theo trôc thø ba).

- Chó ý: sè trôc ®−îc ®iÒu khiÓn ®ång thêi kh«ng nhÊt thiÕt b»ng sètrôc cña m¸y.

14

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÒu khiÓn 4D, 5D- §iÒu khiÓn dÞch chuyÓn theo 3 trôc (3D)- Cã thªm 1 – 2 chuyÓn ®éng quay cña dao (hoÆc chi tiÕt) xung

quanh 1 trôc nµo ®ã.

- øng dông - trong gia c«ng c¸c bÒ mÆt kh«ng gian phøc t¹p- ®Ó duy tr× chÕ ®é c«ng nghÖ: tèc ®é c¾t kh«ng ®æi,...

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

C¸c d¹ng ®iÒu khiÓn- §iÒu khiÓn ®iÓm - ®iÓm- §iÒu khiÓn ®−êng- §iÒu khiÓn contour

• 2D

• 2

• 3D• 4D, 5D

Lùa chän kiÓu ®iÒu khiÓn phô thuéc vµo h×nh d¸ng bÒ mÆt cÇn gia c«ng

M¸y phøc t¹p h¬n cã thÓthùc hiÖn ®−îc vai trß cña m¸y ®¬n gi¶n h¬n

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

(g) (h)

15

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.2.3 VËt mang tin vµ cèt m· ho¸

VËt mang tin (phÇn tö mang ch−¬ng tr×nh)- B¨ng ®ét lç- B¨ng tõ- §Üa tõ

Cèt m· ho¸ (m· ho¸ th«ng tin)

- M· sè ISO

- NhÞ ph©n

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Th¶o luËn

Ph©n biÖt NC vµ CNC?

T¹i sao ng−êi ta hay dïng kh¸i niÖm CAD/CAM/CNC?

Ph©n tÝch cÊu tróc bé ®iÒu khiÓn CNC

16

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NTh¶o luËn

Ph©n tÝch luång th«ng tin ®iÒu khiÓn vÞ trÝ?

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Th¶o luËn

C¸c h×nh sau t−¬ng øng víi d¹ng ®iÒu khiÓn nµo, trªn m¸y nµo?

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h)

1

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N







T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


VÒ kÕt cÊu chung, m¸y th«ng th−êng, m¸y NC vµ m¸y CNC ®Òu cã:- phÇn c¬ së (th©n m¸y, bµn m¸y, hÖ thèng truyÒn ®éng trôc chÝnh,

hÖ thèng ch¹y dao, hÖ thèng ®iÒu khiÓn, hÖ thèng g¸ kÑp- c¸c thiÕt bÞ phô trî (lµm m¸t, b«i tr¬n, chiÕu s¸ng,...).

Tuy nhiªn, kÕt cÊu cña tõng hÖ thèng cña m¸y CNC cã nhiÒu ®iÓm kh¸c so víi m¸y th«ng th−êng.- HÖ thèng ®iÒu khiÓn trôc chÝnh- HÖ thèng ®iÒu khiÓn ch¹y dao- HÖ thèng g¸ kÑp chi tiÕt- HÖ thèng thay dao

2

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.3.1 §Æc ®iÓm kÕt cÊu chung

HÖ truyÒn ®éng c¬ khÝ ®−îc chÕ t¹o cøng v÷ng, chÝnh x¸c, gi¶m thiÓu ma s¸t. Çc ®−êng tr−ît th−êng ®−îc nhiÖt luyÖn, phñ hîp kim gi¶m ma s¸t vµ mµi mßn hoÆc dïng con l¨n.

Çc truyÒn ®éng vÝt me th−êng ®−îc dïng vÝt me - ®ai èc bi ®Ógi¶m ma s¸t vµ triÖt tiªu khe hë.

HÖ thèng hé sè, hép tèc ®é gÇn nh− kh«ng cßn v× çc ®éng c¬ ®Òu ®−îc ®iÒu khiÓn v« cÊp.

Vïng lµm viÖc cña m¸y CNC th−êng ®−îc bao kÝn ®Ó ®¶m b¸o an toµn tèi ®a cho ng−êi sö dông.

ViÖc thay dao, thay vµ kÑp ph«i, t¶i phoi,... th−êng ®−îc thùc hiÖn tù ®éng.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

1.3.1 §Æc ®iÓm kÕt cÊu chung

M¸y CNC hÇu nh− kh«ng cßn çc tay quay, cÇn g¹t c¬ khÝ v× çc chøc n¨ng thay ®æi chÕ ®é gia c«ng, dÞch chuyÓn bµn m¸y (hoÆc dao) ®Òu ®−îc thùc hiÖn tù ®éng hoÆc dïng çc phÝm ®iÒu khiÓn, tay quay ®iÖn tö.

Thay v× kÕt cÊu ®óc, hÖ thèng khung s−ên cña m¸y CNC th−êng cã kÕt cÊu khung hµn, cho phÐp gi¶m khèi l−îng, Ýt bÞ biÕn d¹ng nhiÖt mµ vÉn cøng v÷ng vµ æn ®Þnh.

Çc m¸y vµ çc trung t©m gia c«ng CNC th−êng ®−îc trang bÞ çc hÖ thèng thay dao tù ®éng, cÊp ph«i tù ®éng, t¶i phoi tù ®éng.

VÞ trÝ cña ®µi dao th−êng ®−îc chuyÓn vÒ phÝa sau m¸y ®Ó thuËn tiÖn cho ®iÒu khiÓn vµ kh«ng c¶n trë quan s¸t cña c«ng nh©n.

B¨ng m¸y tiÖn th−êng ®−îc ®Æt nghiªng ®Ó t¨ng ®é æn ®Þnh, gi¶m kÝch th−íc chiÒu ngang vµ dÔ tho¸t phoi.

3

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.3.2 HÖ thèng ®iÒu khiÓn trôc chÝnh

Còng nh− trªn çc m¸y th«ng th−êng, trôc chÝnh trªn m¸y CNC ®¶m b¶o chuyÓn ®éng c¾t chÝnh. - Trªn m¸y phay, ®ã lµ trôc mang dao phay, - Trªn m¸y tiÖn lµ trôc mang ph«i. - Trªn m¸y mµi, trôc chÝnh mang ®¸ mµi.

Trôc chÝnh lµ bé phËn tiªu tèn n¨ng l−îng nhiÒu nhÊt trªn m¸y. V×vËy c«ng suÊt trôc chÝnh th−êng ®−îc dïng lµm chØ tiªu ®¸nh gi¸c«ng suÊt gia c«ng cña m¸y.

Yªu cÇu c¬ b¶n ®èi víi trôc chÝnh lµ cã kho¶ng thay ®æi sè vßng quay réng, víi momen lín, æn ®Þnh vµ kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cao.

Trªn çc m¸y th«ng th−êng: dïng ®éng c¬ xoay chiÒu kh«ng ®ång bé hoÆc ®ång bé kÌm hép sè c¬ khÝ cã cÊp vµ v« cÊp.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

1.3.2 HÖ thèng ®iÒu khiÓn trôc chÝnh

Trªn m¸y CNC, tèc ®é trôc chÝnh cÇn ®−îc ®iÒu khiÓn v« cÊp, tù®éng theo ch−¬ng tr×nh, trong ph¹m vi réng. - RÊt cÇn thiÕt khi thay ®æi ®−êng kÝnh dao phay hoÆc ®−êng kÝnh

ph«i tiÖn mµ l¹i cÇn duy tr× vËn tèc c¾t kh«ng ®æi. - Gia c«ng ren b»ng ®Çu ta r« cøng, gia c«ng ren nhiÒu ®Çu mèi,...

cßn ®ßi hái ph¶i ®Þnh vÞ chÝnh x¸c gãc trôc chÝnh.

Sö dông çc lo¹i ®éng c¬ dÔ ®iÒu khiÓn tù ®éng tèc ®é: - ®éng c¬ mét chiÒu, xoay chiÒu ®ång bé. - ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ®iÒu khiÓn b»ng biÕn tÇn ®−îc sö dông

réng r·i.- khi cÇn ®Þnh vÞ gãc trôc chÝnh, ng−êi ta g¾n encoder lªn trôc ®éng

c¬.

So víi trôc chÝnh cña m¸y th«ng th−êng, trôc chÝnh cña m¸y CNC lµm viÖc víi tèc ®é cao h¬n (tíi hµng v¹n v/ph), th−êng xuyªn cã gia tèc lín. V× vËy, yªu cÇu c©n b»ng, b«i tr¬n ®Æc biÖt cao ë çc m¸y CNC.

4

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.3.3 HÖ thèng ®iÒu khiÓn ch¹y dao

HÖ thèng ch¹y dao ®¶m b¶o chuyÓn ®éng t¹o h×nh, nªn nã quyÕt ®Þnh kh¶ n¨ng c«ng nghÖ (tøc lµ kÝch th−íc, h×nh d¹ng, ®é chÝnh x¸c cña bÒ mÆt gia c«ng) cña m¸y.

Trªn thùc tÕ, chuyÓn ®éng t¹o h×nh cã thÓ do dao hoÆc ph«i thùc hiÖn, nh−ng ng−êi ta quy −íc trong mäi tr−êng hîp coi ph«i ®øng yªn, cßn dao chuyÓn ®éng.

So víi çc hÖ thèng kh¸c, hÖ thèng ch¹y dao cña m¸y CNC cã nhiÒu thay ®æi nhÊt so víi m¸y th«ng th−êng.- Sù thay ®æi râ nhÊt lµ mçi trôc ch¹y dao ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng mét

®éng c¬ riªng. - Sù phèi hîp gi÷a çc chuyÓn ®éng t¹o h×nh theo çc ph−¬ng lµ do

bé ®iÒu khiÓn ®¶m nhiÖm. - HÖ thèng truyÒn ®éng c¬ khÝ liªn kÕt ®éng häc gi÷a çc trôc, kÓ c¶

çc tay quay lµ kh«ng cÇn thiÕt.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Çc trôc ®−îc ®iÒu khiÓn

Trªn m¸y phay, th−êng cã 3 trôc ®−îc ®iÒu khiÓn lµ X, Y, Z.

Trªn m¸y tiÖn, sè trôc ®iÒu khiÓn th−êng lµ 2 - trôc X vµ Z .

Çc m¸y hiÖn ®¹i vµ çc trung t©m gia c«ng th−êng cã tíi 4, 5, 6 trôc ®iÒu khiÓn hoÆc h¬n.

Theo tiªu chuÈn quèc tÕ, ng−êi ta ®Æt tªn 3 trôc quay quanh çc trôc X, Y, Z lµ A, B, C. NÕu cã çc trôc tÞnh tiÕn song song víi X, Y, Z th× ng−êi ta gäi chóng lµ U, V, W.

5

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NXÝch truyÒn ®éng

§Æc ®iÓm- §Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c vµ ªm dÞu chuyÓn ®éng, trong c¸c xÝch

truyÒn ®éng c¬ khÝ m¸y CNC ®Òu dïng c¬ cÊu vÝt me - ®ai èc bi.

KÕt cÊu- §éng c¬ (1) th−êng ®−îc l¾p trùc tiÕp lªn trôc vÝt me hoÆc qua bé

truyÒn ®ai r¨ng, cã kh¶ n¨ng truyÒn ®éng ªm vµ chèng tr−ît. - Mét ®Çu cña trôc cã thÓ (nÕu kh«ng dïng th−íc th¼ng) ®−îc g¾n

thiÕt bÞ ®o vÞ trÝ, encoder quay (3). - Bµn m¸y (2) ®−îc g¾n trªn ®ai èc (5).

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§¶m b¶o chÊt l−îng truyÒn ®éng

Môc ®Ých:- khö khe hë, - ®¶m b¶o ®é ªm dÞu chuyÓn ®éng khi ®¶o chiÒu- t¨ng ®é cøng v÷ng cña hÖ thèng

Gi¶i ph¸p- t¹o søc c¨ng gi÷a vÝt me vµ ®ai èc nhê lùc kÑp gi÷a hai nöa cña ®ai

èc bi 1.- lùc c¨ng vµ khe hë ®−îc hiÖu chØnh nhê thay ®æi chiÒu dµy cña

vßng c¸ch 2.

1. §ai èc bi2. Vßng ®iÒu chØnh khe hë3. Bi4. VÝt me bi

6

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.3.4 ThiÕt bÞ g¸ kÑp chi tiÕt (ph«i)

VÒ c¬ b¶n, c¬ cÊu kÑp chi tiÕt trªn m¸y CNC kh«ng kh¸c víi trªn m¸y th«ng th−êng.

Mét sè ®iÓm kh¸c:

M¸y CNC lµm viÖc ë tèc ®é cao, gia tèc gãc lín. - V× vËy ®é c©n b»ng ®éng ph¶i rÊt cao ®Ó gi¶m lùc ly t©m còng nh−

rung ®éng. - HÖ thèng æ vµ b«i tr¬n còng ph¶i cã kh¶ n¨ng lµm viÖc ë tèc ®é

cao.

HÖ thèng kÑp ph¶i cã kh¶ n¨ng ®−îc ®iÒu khiÓn tù ®éng. - hÖ thèng kÑp tù ®éng dïng ®iÖn c¬, thuû lùc, khÝ nÐn t¸c ®éng

nhanh tõ ch−¬ng tr×nh- dïng robot c«ng nghiÖp.

Th−êng c¬ cÊu kÑp ph«i ®−îc nèi ghÐp vµ lµm viÖc víi c¬ cÊu cÊp ph«i tù ®éng.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

1.3.5 HÖ thèng thay dao

NhiÖm vô cña hÖ thèng thay dao lµ cÊt tr÷ ®−îc mét sè l−îng dao cÇn thiÕt vµ ®−a nhanh mçi dao vµo vÞ trÝ lµm viÖc khi cã yªu cÇu. Çc m¸y CNC hiÖn ®¹i th−êng ®−îc trang bÞ hÖ thèng thay dao tù ®éng theo ch−¬ng tr×nh (Automatic Tool Changer - ATC).

Çc yªu cÇu ®èi víi hÖ thèng thay dao tù ®éng:

1. Qu¶n lý vµ thay ®æi chÝnh x¸c dao theo ch−¬ng tr×nh. - Mçi dông cô ®Òu cã çc ®Æc tr−ng h×nh häc vµ c¬ häc riªng. NÕu hÖ thèng

l¾p nhÇm dông cô th× kh«ng chØ ¶nh h−ëng ®Õn n¨ng suÊt, chÊt l−îng gia c«ng mµ cßn g©y nguy hiÓm.

- Trªn m¸y CNC, mçi dông cô ®−îc ®Æc tr−ng bëi mét m· riªng. M· ®ã cïng víi çc th«ng sè bï dao ®−îc l−u tr÷ trong mét CSDL ®Æc biÖt.

- B×nh th−êng çc dao ®−îc l¾p s½n trªn ®µi dao, t¹i mét vÞ trÝ x¸c ®Þnh. Khi dao ®−îc ®−a vµo vÞ trÝ lµm viÖc th× bé ®iÒu khiÓn ph¶i tham chiÕu ®Õn d÷liÖu cña nã ®Ó tÝnh to¸n l−îng bï.

2. Thay nhanh ®Ó gi¶m thêi gian chê. - ®Çu quay d¹ng ®Üa (nh− ®µi revolver) - kho chøa (gäi lµ Tool Magazine).

7

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NC¸c th«ng sè bï dao

Dao phay.- VÞ trÝ cña dao ®−îc bé ®iÒu khiÓn x¸c ®Þnh qua to¹ ®é ®iÓm B, n»m

trªn mÆt ®Çu cña trôc g¸ dao vµ ®−êng t©m lç g¸. - Th«ng sè bï dao: dïng ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña l−ìi c¾t: L, R

Dao tiÖn.- Th«ng sè bï dao: L, Q, R

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§µi dao revolver

§Æc ®iÓm sö dông- hay ®−îc dïng trªn m¸y tiÖn,- ®«i khi dïng cho m¸y phay. - c¸c dao ®−îc l¾p trªn mÆt ngoµi hoÆc

trªn mÆt ®Çu cña ®Üa quay. - cã ®éng c¬ truyÒn ®éng riªng, ®−îc ®iÒu

khiÓn theo ch−¬ng tr×nh. - mçi ®µi dao cã thÓ chøa 8 ®Õn 16 dao.

M¸y lín cã thÓ cã 2 - 3 ®µi dao

Khi mét dao nµo ®ã ®−îc gäi theo lÖnh trong ch−¬ng tr×nh th× ®µi sÏ quay cho ®Õn khi dao ®ã ë vÞ trÝ chê gia c«ng.

Thêi gian thay dao rÊt nhanh: chØ tÝnh b»ng phÇn m−êi gi©y.

Trªn mét sè m¸y, bé ®iÒu khiÓn cã kh¶n¨ng x¸c ®Þnh chiÒu quay sao cho gãc quay cña ®µi nhá h¬n 180o.

8

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NKho chøa dao

Khi cã trªn 48 dao th× th−êng dïng kho chøa

Cã nhiÒu d¹ng kho chøa: - d¹ng th¼ng víi çc dao xÕp theo hµng; - d¹ng vßng víi çc dao xÕp theo çc vßng trßn ®ång t©m; - d¹ng ®Üa víi çc dao xÕp trªn mÆt ®Çu cña ®Üa; - d¹ng xÝch víi çc dao bè trÝ trªn tõng m¾t xÝch.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Kho chøa dao

Khi cã lÖnh thay dao, hÖ thèng lµm viÖc theo tr×nh tù sau:- ChuyÓn dao cÇn l¾p trªn kho ®Õn vÞ trÝ thay;- Di chuyÓn trôc chÝnh ®Õn vÞ trÝ t−¬ng øng, chê thay dao;- Quay tay g¾p ®èi diÖn víi dao cò trªn trôc chÝnh vµ dao míi trªn kho;- ChuyÓn ®éng däc trôc ®Ó rót dao cò khái trôc chÝnh vµ dao míi khái kho chøa;- Quay 180o ®Ó ®æi chç 2 dao;- §Æt çc dao vµo vÞ trÝ míi trªntrôc vµ trªn kho chøa;

- ChuyÓn ®éng vÒ vÞ trÝ chê.

Th−êng thêi gia thay dao kÐo dµi kho¶ng vµi gi©y. Trªn çc m¸y hiÖn ®¹i vµ sè dao Ýt, thêi gian thay dao chØ cì 0,1 gi©y.

9

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NKho chøa dao

Trung t©m gia c«ng 5 trôc víi kho chøa dao d¹ng ®Üa

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Kho chøa dao

Trung t©m gia c«ng 5 trôc víi hÖ thèng chuyÓn ph«i vµ thay dao tù®éng, kho chøa d¹ng xÝch

10

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NC¬ cÊu thay dao

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


VÒ b¶n chÊt vËt lý, qu¸ tr×nh gia c«ng trªn m¸y th«ng th−êng vµm¸y CNC hoµn toµn nh− nhau: - V×: kÝch th−íc vµ chÊt l−îng bÒ mÆt cña chi tiÕt gia c«ng ®−îc h×nh

thµnh vµ ®iÒu khiÓn bëi sù t−¬ng t¸c c¬, lý, ho¸ gi÷a dông cô vµ chi tiÕt gia c«ng.

- Do ®ã: lý thuyÕt c¾t gät kim lo¹i ®−îc nghiªn cøu vµ øng dông hµng tr¨m n¨m nay dùa trªn m¸y truyÒn thèng vÉn ®óng cho m¸y CNC.

HiÖu qu¶ do ®iÒu khiÓn sè mang l¹i:- Cho phÐp thùc hiÖn hîp lý h¬n c¸c chÕ ®é gia c«ng, ph¸t huy n¨ng

lùc cña m¸y ë møc ®é cao h¬n mµ trªn m¸y th«ng th−êng, do h¹n chÕ cña ®iÒu khiÓn thñ c«ng, kh«ng thùc hiÖn ®−îc.

- Sù tÝch hîp gi÷a kü thuËt c¬ khÝ, ®iÒu khiÓn tù ®éng vµ c«ng nghÖth«ng tin ®· t¹o ra cho m¸y CNC c¸c tÝnh n¨ng míi, v−ît tréi so víi m¸y th«ng th−êng.

- ViÖc chuyÓn vai trß ®iÒu khiÓn cña con ng−êi cho m¸y t¹o nªn sùchÝnh x¸c, linh ho¹t, nhanh nh¹y, bÒn v÷ng cña hÖ thèng.

11

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.4.1 So s¸nh ph−¬ng thøc thùc hiÖn qu¸ tr×nh gia c«ng

TruyÒn lÖnh §K

C«ng nh©n th¹o nghÒ trùc tiÕp ®iÒu khiÓn theo kÝch th−íc vµ ®iÒu kiÖn kü thuËt ghi trong b¶n vÏ.

(ch−¬ng tr×nh gia c«ng n»m ë ®©u?)

Ch−¬ng tr×nh NC truyÒn vµo bé nhítõ b¨ng hoÆc b×a ®ôc lç.

Ch−¬ng tr×nh NC ®−îc- nhËp vµo bé nhí tõ bµn phÝm, ®Üa tõ, ®−êng truyÒn th«ng. - l−u ë bé nhí trong hoÆc bé nhí ngoµi (®Üa cøng, card nhí).

M¸y NC M¸y CNCM¸y th«ng th−êng

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

1.4.1 So s¸nh ph−¬ng thøc thùc hiÖn qu¸ tr×nh gia c«ng

§¶m b¶o kÝch th−íc gia c«ng

C«ng nh©n ®Þnh ph¶i kú ®o kÝch th−íc bÒ mÆt gia c«ng.

Bé ®iÒu khiÓn th−êng xuyªn gi¸m s¸t kÝch th−íc gia c«ng nhê tÝn hiÖu ph¶n håi vÞ trÝ hoÆc tõ thiÕt bÞ ®o tÝch cùc kÌm theo.

Bé ®iÒu khiÓn th−êng xuyªn gi¸m s¸t kÝch th−íc gia c«ng theo ch−¬ng tr×nh, nhê tÝn hiÖu ph¶n håi vÞ trÝ vµ®iÒu khiÓn ®éng c¬servo. Ngoµi ra cã thÓ can thiÖp vµo qu¸ tr×nh gia c«ng nhê c¸c thiÕt bÞ ®o kh¸c, vÝ dô ®Çu dß, m¸y ®o 3 chiÒu.


12

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.4.1 So s¸nh ph−¬ng thøc thùc hiÖn qu¸ tr×nh gia c«ng

§iÒu khiÓn chÕ ®é c«ng nghÖ

C«ng nh©n

- ®Æt çc th«ng sè(tèc ®é trôc chÝnh, tèc ®é ¨n dao,...) b»ng tay

- ®iÒu khiÓn m¸y b»ng çc v« l¨ng, cÇn g¹t, phÝm,...

ChÕ ®é c«ng nghÖ®−îc ghi trong ch−¬ng tr×nh NC. Bé ®iÒu khiÓn ®äc, tÝnh to¸n tèc ®échuyÓn ®éng vµtruyÒn lÖnh cho çc hÖ truyÒn ®éng t−¬ng øng.

M¸y tÝnh víi phÇn mÒm chuyªn dïng thùc hiÖn mäi chøc n¨ng tÝnh to¸n c«ng nghÖ (nhê ch−¬ng tr×nh vµ d÷ liÖu c«ng nghÖ, th«ng sè m¸y, dao,... ®−îc l−u s½n trong m¸y) vµ ®iÒu khiÓn gia c«ng. - PhÇn mÒm cã c¶ chøc n¨ng gi¸m s¸t qu¸ tr×nh, c¶nh b¸o lçi vµ sù cè. - Cã thÓ trùc tiÕp thay ®æi chÕ ®é c«ng nghÖ tõ bªn ngoµi ch−¬ng tr×nh.


T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

1.4.2 N¨ng suÊt gia c«ng cao

Tæng thêi gian gia c«ng mét lo¹t chi tiÕt T gåm 3 thµnh phÇn:

T = Tc + Tp + Tck- Tc - thêi gian chÝnh (trùc tiÕp c¾t gät); - Tp - thêi gian phô (thêi gian ch¹y kh«ng, thay dao, thay ®æi chÕ ®é

c¾t, kiÓm tra,...); - Tck - thêi gian chuÈn bÞ - kÕt thóc lo¹t gia c«ng (chuÈn bÞ dao cô,

®å g¸, dông cô ®o, ph«i liÖu,...).

VÒ lý thuyÕt, ®iÒu khiÓn sè kh«ng lµm gi¶m thêi gian chÝnh mµ chØgi¶m 2 thµnh phÇn thêi gian cßn l¹i.

Trªn thùc tÕ m¸y CNC cho phÐp gi¶m c¶ 3 lo¹i thêi gian so víi m¸y c«ng cô truyÒn thèng.

Thêi gian trùc tiÕp gia c«ng (Tc) trªn m¸y th«ng th−êng chØ chiÕm kh«ng qu¸ 10% trong tæng sè thêi gian gia c«ng (T). Trªn m¸y CNC thêi gian ®ã lªn tíi 70%.

13

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.4.2 N¨ng suÊt gia c«ng cao

Thêi gian chÝnh Tc ®−îc c¶i thiÖn nhê ph¸t huy tèi ®a c«ng suÊt gia c«ng cña m¸y.- Tèc ®é gia c«ng cao

• Kh«ng phô thuéc tay nghÒ, t×nh tr¹ng t©m sinh lý cña c«ng nh©n• M¸y CNC cã kÕt cÊu c¬ khÝ cøng v÷ng, æn ®Þnh vÒ c¬, nhiÖt nªn tèc

®é vµ c«ng suÊt gia c«ng cã thÓ ph¸t huy tèi ®a. • ChÕ ®é c«ng nghÖ trªn m¸y CNC d−êng nh− chØ phô thuéc vµo yªu

cÇu kü thuËt cña chi tiÕt gia c«ng. • VÝ dô, tèc ®é trôc chÝnh trªn m¸y tiÖn CNC cã thÓ tíi hµng v¹n

vßng/phót, cßn khi lµm viÖc trªn m¸y th«ng th−êng, c«ng nh©n chØ cã thÓ ch¹y tíi vµi ngµn vßng/phót.

- ViÖc gia c«ng b»ng nhiÒu dao, nhiÒu vÞ trÝ ®ång thêi còng lµm gi¶m ®¸ng kÓ thêi gian chÝnh.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

1.4.2 N¨ng suÊt gia c«ng cao

Gi¶m thêi gian phô Tp- t¨ng tèc ®é ch¹y kh«ng, gi¶m thêi gian ®Þnh vÞ: G0 XX m/ph- thay dao tù ®éng: thêi gian thay dao chØ tÝnh b»ng gi©y. - ChÕ ®é c«ng nghÖ ®−îc thay ®æi tõ ch−¬ng tr×nh, c«ng nh©n kh«ng

mÊt thêi gian g¹t sè. - Lo¹i bá viÖc dõng m¸y ®Ó kiÓm tra kÝch th−íc trong c¸c nguyªn

c«ng.- CÊp ph«i, kÑp nh¶ ph«i, lÊy chi tiÕt tù ®éng nªn thêi gian g¸ kÑp

ph«i rÊt ng¾n. - Khi lµm viÖc víi m¸y CNC, c«ng nh©n chØ ®ãng vai trß gi¸m s¸t

chø kh«ng tham gia trùc tiÕp vµo qu¸ tr×nh gia c«ng nªn m¸y cã thÓlµm viÖc c¶ khi v¾ng mÆt c«ng nh©n vµ mét c«ng nh©n cã thÓ tr«ng coi nhiÒu m¸y.

14

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.4.2 N¨ng suÊt gia c«ng cao

Gi¶m thêi gian chuÈn bÞ Tck:- ViÖc chuÈn bÞ m¸y CNC ®Ó gia c«ng mét lo¹i s¶n phÈm míi rÊt nhÑ

nhµng: n¹p ch−¬ng tr×nh gia c«ng vµ chuÈn l¹i çc to¹ ®é.- Toµn bé thêi gian trªn chØ cÇn kh«ng qu¸ 30 phót. - Trong khi ®ã, nÕu chi tiÕt ®ßi hái thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o ®å g¸ th× thêi gian

trªn cã thÓ kÐo dµi hµng tuÇn. - Kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn vµ phèi hîp chÝnh x¸c çc trôc theo ch−¬ng tr×nh cho

phÐp lo¹i bá çc ®å g¸ vµ dao ®Þnh h×nh phøc t¹p. - Nhê vËy kh«ng nh÷ng gi¶m ®−îc thêi gian l¾p ®Æt, c¨n chØnh ®å g¸ mµ

cßn lo¹i bá çc sai sè truyÒn ®éng do chÕ t¹o vµ hao mßn c¬ khÝ, t¨ng ®échÝnh x¸c gia c«ng.

- ViÖc lËp ch−¬ng tr×nh míi cã thÓ tiÕn hµnh ngoµi m¸y (trªn m¸y tÝnh ®éc lËp) hoÆc thùc hiÖn ngay trong khi m¸y gia c«ng nªn chiÕm thêi gian m¸y kh«ng ®¸ng kÓ.

- Çc m¸y vµ çc trung t©m gia c«ng CNC cho phÐp tËp trung nguyªn c«ng cao ®é. Trªn mét m¸y cã thÓ gia c«ng nhiÒu bÒ mÆt, b»ng çc ph−¬ng ph¸p c«ng nghÖ kh¸c nhau; cã thÓ gia c«ng th« vµ tinh trªn cïng mét m¸y, trong cïng mét lÇn g¸, b»ng nhiÒu dao, nhiÒu trôc ®ång thêi. §iÒu ®ã gi¶m bít viÖc vËn chuyÓn, g¸ ®Æt nªn kh«ng nh÷ng lµm t¨ng n¨ng suÊt mµ cßn gi¶m sai sè gia c«ng.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

1.4.3 ChÊt l−îng gia c«ng cao

ChÊt l−îng gia c«ng (®é chÝnh x¸c kÝch th−íc, h×nh d¸ng vµ chÊt l−îng bÒ mÆt gia c«ng) phô thuéc 3 yÕu tè: nguyªn vËt liÖu, thiÕt bÞ vµ c«ng nh©n.

ThiÕt bÞ:- M¸y CNC ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cao vµ ®ång ®Òu nhê hÖ thèng ®iÒu khiÓn

- ®o l−êng rÊt chÝnh x¸c (cì 0,01 - 0,001 mm), - hÖ thèng c¬ khÝ cøng v÷ng vµ æn ®Þnh, - qu¸ tr×nh c¾t ®−îc ®iÒu khiÓn hoµn toµn nhê ch−¬ng tr×nh nªn lo¹i trõ ®−îc

çc sai sè do chÕ t¹o vµ hao mßn çc c÷, d−ìng. - Çc m¸y CNC hiÖn ®¹i ®Òu cã kh¶ n¨ng bï kÝch th−íc vµ mßn dao, bï khe

hë vµ biÕn d¹ng nhiÖt c¬ khÝ.

C«ng nh©n:- Trªn m¸y th«ng th−êng, tay nghÒ vµ t×nh tr¹ng t©m, sinh lý cña ng−êi thî

¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn chÊt l−îng gia c«ng. - Khi gia c«ng trªn m¸y CNC, c«ng nh©n chØ cã nhiÖm vô n¹p ch−¬ng tr×nh,

gi¸m s¸t viÖc g¸ ph«i, thay dao vµ t×nh tr¹ng lµm viÖc cña m¸y. V× vËy t©m sinh lý, tay nghÒ cña c«ng nh©n hoµn toµn kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn chÊt l−îng gia c«ng.

15

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.4.4 TÝnh linh ho¹t cao

1. Trªn mét m¸y CNC cã thÓ thùc hiÖn nhiÒu chøc n¨ng c«ng nghÖkh¸c nhau vµ viÖc chuyÓn ®æi gi÷a çc chøc n¨ng rÊt dÔ dµng. - VÝ dô, trªn m¸y phay CNC cã thÓ thùc hiÖn çc nguyªn c«ng

khoan, khoÐt, doa, gia c«ng mÆt ph¼ng, ®Þnh h×nh, r¨ng, ren, gia c«ng çc r·nh, hèc phøc t¹p nh− hèc trßn, ch÷ nhËt, elip,...

- Çc mÆt cong kh«ng gian, nh− mÆt cÇu, mÆt xo¾n èc,... còng cã thÓgia c«ng trªn m¸y phay 3 trôc.

- Çc m¸y phay 4-5 trôc c¶i thiÖn ®¸ng kÓ n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng gia c«ng vµ cã thÓ gia c«ng çc s¶n phÈm nghÖ thuËt, nh− t¹c t−îng.

- M¸y tiÖn CNC, ngoµi çc chøc n¨ng nh− m¸y th−êng, cã thÓ gia c«ng ren víi b−íc thay ®æi, ren trªn mÆt c«n.

- §iÒu quan träng lµ çc mÆt cong ®Þnh h×nh cã thÓ gia c«ng trªn m¸y CNC mét çch dÔ dµng, dïng ®å g¸ vµ dao th«ng th−êng chøkh«ng cÇn ®å g¸ vµ dao chuyªn dïng.

- Trªn çc trung t©m gia c«ng cã thÓ thùc hiÖn çc c«ng viÖc phay, khoan, doa, tiÖn, mµi,... ®ång thêi.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

1.4.4 TÝnh linh ho¹t cao

2. ViÖc thay ®æi ®èi t−îng gia c«ng trªn m¸y CNC rÊt dÔ dµng, gÇn nh− chØ thay ®æi ch−¬ng tr×nh chø kh«ng cÇn thay ®å g¸, dao cô phiÒn phøc nh− trªn m¸y th«ng th−êng.

>> Nhê cã kh¶ n¨ng thÝch øng linh ho¹t víi ®èi t−îng gia c«ng mµm¸y CNC lµ thiÕt bÞ c¬ b¶n cña çc hÖ thèng s¶n xuÊt linh ho¹t (FMS).

>> Nhê tÝnh linh ho¹t cao mµ m¸y CNC ®−îc sö dông phæ biÕn kh«ng chØ trªn çc d©y chuyÒn, trong çc tÕ bµo s¶n xuÊt tù ®éng mµ cßn ®−îc sö dông riªng lÎ trong lo¹i h×nh s¶n xuÊt ®¬n chiÕc, lo¹t nhá, thËm chÝ c¶ chÕ thö.

16

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.4.5 Chi phÝ gia c«ng gi¶m

Chi phÝ gia c«ng mét lo¹t N chi tiÕt:

C = Ctx(1 + p)N + CcbCtx - chi phÝ cho mét chi tiÕt: nh©n c«ng, nguyªn vËt liÖu, n¨ng l−îngp - tû lÖ phÕ phÈm trung b×nh; N - sè l−îng chi tiÕt trong lo¹t; Ccb - chi phÝ c¬ b¶n, gåm khÊu hao thiÕt bÞ, nhµ x−ëng,...

M¸y CNC cã n¨ng suÊt cao, kh«ng ®ßi hái c«ng nh©n bËc cao, Ýt sinh phÕ phÈm nªn cho phÐp gi¶m chi phÝ th−êng xuyªn.

Chi phÝ mua s¾m, b¶o tr×, lËp tr×nh, ®¶m b¶o m«i tr−êng cho m¸y CNC lín h¬n nhiÒu lÇn so víi m¸y th«ng th−êng. V× vËy cÇn ph¶i c©n nh¾c vÒ kinh tÕ khi mua s¾m m¸y CNC.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

1.4.6 Ph¹m vi sö dông m¸y CNC

- C¸c m¸y CNC cì trung b×nh, bé ®iÒu khiÓn contour ®¬n gi¶n kh«ng ®¾t h¬n nhiÒu so víi m¸y v¹n n¨ng.

- C«ng nghÖ CAD/CAM cho phÐp lËp tr×nh cho m¸y CNC trë nªn ®¬n gi¶n.

>> M¸y CNC ngµy cµng ®−îc sö dông phæ biÕn vµ dÇn dÇn thay thÕ m¸y v¹n n¨ng c¶ trong gia c«ng th«ng th−êng.

II

I

S¶n l−îng

§é phøc t¹p vµ ®é chÝnh x¸c cña chi tiÕt

17

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NTh¶o luËn

§Æc ®iÓm (vÒ mÆt h×nh thøc) nµo gióp ta ph©n biÖt m¸y th«ng th−êng, m¸y NC vµ m¸y CNC?

HÖ thèng ®iÒu khiÓn trôc chÝnh trªn m¸y CNC cã ®iÓm g× kh¸c so víi m¸y th«ng th−êng?

HÖ thèng ®iÒu khiÓn ch¹y dao trªn m¸y CNC cã ®iÓm g× kh¸c so víi m¸y th«ng th−êng?

C¬ cÊu nµo ®−îc dïng trong truyÒn ®éng ch¹y dao trªn m¸y CNC, gi¶i ph¸p t¨ng chÊt l−îng truyÒn ®éng?

C¸c kiÓu hÖ thèng thay dao vµ ph¹m vi ¸p dông?

Kh¸i niÖm th«ng sè bï dao? VÏ, kÓ tªn c¸c th«ng sè bï dao cña dao phay, tiÖn?

D−íi gãc ®é nhµ qu¶n lý, khi nµo th× anh (chÞ) sö dông m¸y CNC trong doanh nghiÖp cña m×nh? T¹i sao?

1

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N







1.5 HÖ thèng to¹ ®é vµ c¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn

1.6 C¬ së vËn hµnh m¸y CNC

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

1.5 HÖ thèng to¹ ®é vµ c¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn

2

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.5.1 HÖ thèng to¹ ®é

C¸c hÖ to¹ ®é chÝnh- X, Y, Z- A, B, C

C¸c hÖ to¹ ®é phô- U, V, W- P, Q, R- A’, B’, C’

Qui t¾c x¸c ®Þnh hÖ to¹ ®é:- Qui t¾c bµn tay ph¶i

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

HÖ to¹ ®é trªn m¸y tiÖn

3

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

HÖ to¹ ®é trªn m¸y phay ®øng, m¸y khoan

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

HÖ to¹ ®é m¸y phay n»m ngang

4

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.5.2 C¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn

C¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn trªn m¸y

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÓm gèc cña m¸y M

M

M

5

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÓm chuÈn cña m¸y R

RR

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Mèi quan hÖ M vµ R

6

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÓm gèc ph«i W

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÓm gèc ph«i W

7

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÓm gèc ch−¬ng tr×nh P

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÓm chuÈn cña dao

8

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÓm gèc cña dao E

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÓm thay dao N

NN

9

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Mèi quan hÖ gi÷a c¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Mèi quan hÖ gi÷a c¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn

NRE

WM

M

W

E

N

R

10

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.6 C¬ së vËn hµnh m¸y CNC

1.6.1 Çc chÕ ®é lµm viÖc

Manual / JOG- ChÕ ®é ch¹y dao "b»ng tay". - Çc trôc cã thÓ di chuyÓn nhê çc phÝm trªn bµn ®iÒu khiÓn hoÆc

b»ng "tay quay ®iÖn tö" g¾n víi m¸y. - Khi cÇn cã thÓ quay trôc chÝnh theo chiÒu tr¸i hoÆc ph¶i. - ChÕ ®é nµy ®−îc dïng khi g¸ dao, g¸ ph«i hoÆc gia c«ng ®¬n

gi¶n.

MDI (Manual Data Input)- Cã thÓ nhËp çc lÖnh vµ gia c«ng ngay theo çc lÖnh ®ã. - Sau khi thùc hiÖn xong, chóng ®−îc xo¸ khái bé nhí. - Dïng ®Ó kiÓm tra to¹ ®é dao, ph«i hoÆc gia c«ng ®¬n gi¶n.

Single Block- ChÕ ®é gia c«ng tù ®éng, nh−ng chØ ch¹y tõng lÖnh. - Sau khi hoµn thµnh mçi lÖnh, m¸y dõng chê ng−êi dïng nhÊn nót

míi ch¹y tiÕp lÖnh sau. - ChÕ ®é nµy ®−îc dïng ®Ó kiÓm tra, t×m lçi hoÆc thö ch−¬ng tr×nh.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Automatic- Ch¹y tù ®éng toµn bé ch−¬ng tr×nh- Lµ chÕ ®é lµm viÖc chñ yÕu cña m¸y. - Ch−¬ng tr×nh ®−îc ch¹y hoµn toµn tù ®éng tõ ®Çu ®Õn cuèi. - Cã thÓ thay ®æi chÕ ®é gia c«ng (tèc ®é trôc chÝnh, tèc ®é ¨n dao)

b»ng çc nót OVERRIDE. - Cã thÓ t¹m dõng ch−¬ng tr×nh b»ng phÝm STOP, sau ®ã l¹i tiÕp tôc.- NÕu nhÊn phÝm NC STOP th× ch−¬ng tr×nh quay l¹i tõ ®Çu.

Chó ý:- ChØ ch¹y ë chÕ ®é nµy khi ®· ®¶m b¶o ch¾c ch¾n vÒ sù ®óng ®¾n

cña ch−¬ng tr×nh, g¸ ph«i vµ dao.- Kh«ng tuú tiÖn gi¶m tèc ®é trôc chÝnh trong qu¸ tr×nh gia c«ng ®Ò

phßng g·y dao.- Muèn STOP ch−¬ng tr×nh ph¶i chê lóc dao kh«ng c¾t vµo ph«i

hoÆc ph¶i gi¶m tèc ®é ¨n dao dÇn tíi 0.

11

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

So¹n th¶o (Edit)- Dïng ®Ó so¹n th¶o, söa ch÷a ch−¬ng tr×nh. - Ng−êi dïng nhËp lÖnh tõ bµn phÝm. - Çc m¸y CNC hiÖn ®¹i cho phÐp so¹n th¶o mét ch−¬ng tr×nh trong

khi ®ang gia c«ng theo mét ch−¬ng tr×nh kh¸c.

M« pháng- M« pháng lµ ph−¬ng ph¸p kiÓm tra b»ng çnh ch¹y ch−¬ng tr×nh

trªn mµn h×nh. - Nhê m«pháng cã thÓ nh×n thÊy diÔn tiÕn cña qu¸ tr×nh gia c«ng,

nghÜa lµ thÊy dao ch¹y vµ ph«i bÞ c¾t ®i nh− thÕ nµo. - M« pháng kh«ng cho phÐp kiÓm tra chÕ ®é c«ng nghÖ.- Cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p m« pháng:

• vÏ ®−êng t©m dao, • vÏ vÕt dao, • m« pháng trong mét h×nh chiÕu, • trong 3 h×nh chiÕu • m« pháng 3D.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Dry run- ChÕ ®é thö ch−¬ng tr×nh b»ng çch ch¹y kh«ng t¶i: trôc chÝnh

kh«ng quay, cßn çc trôc ch¹y víi tèc ®é cao nhÊt. - Nhê ch¹y kh« ng−êi dïng cã thÓ quan s¸t trôc ch¹y thùc. - CÇn ®Æc biÖt chó ý ®Ò phßng va ch¹m nguy hiÓm khi ch¹y kh«.

Mét sè chøc n¨ng kh¸c:- TEACH IN (d¹y), tù ®éng ghi l¹i ch−¬ng tr×nh khi ch¹y dao b»ng

tay. ChÕ ®é nµy ®−îc dïng ®Ó lËp tr×nh gia c«ng nh÷ng chç khã.- REPOS, cho phÐp lÊy l¹i vÞ trÝ võa dõng gia c«ng, vÝ dô sau khi g·y

dao.- BLOCK SEARCH: cho phÐp b¾t ®Çu gia c«ng tõ lÖnh chän bÊt kú

cña ch−¬ng tr×nh mµ kh«ng ph¶i tõ ®Çu ch−¬ng tr×nh.

12

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N1.6.2 Bï dao (Tool Compensation )

Sai sè do b¸n kÝnh dao

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Chøc n¨ng bï dao tù ®éng lµm ®¬n gi¶n viÖc lËp tr×nh, thay dao. B¶n chÊt cña qu¸ tr×nh bï dao nh− sau:- VÞ trÝ cña dao ®−îc ®¹i diÖn bëi to¹ ®é gèc dao (E)- C¸c th«ng sè h×nh häc cña dao ®−îc ®¨ng ký trong b¶ng d÷ liÖu

dao,- Khi lËp tr×nh chØ cÇn quan t©m ®Õn biªn d¹ng chi tiÕt trong b¶n vÏ,

kÌm theo chØ dÉn bï dao tr¸i, ph¶i hay kh«ng bï dao,- Khi gÆp lÖnh gäi dao trong ch−¬ng tr×nh, bé ®iÒu khiÓn sÏ t×m d÷

liÖu cña dao ®ã trong file d÷ liÖu, tù ®éng tÝnh c¸c tham sè bï vµdÞch dao, ®Ó mòi dao c¾t ®óng biªn d¹ng.

13

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NT

.Q. N

am.

Bµi

gi¶

ng M

¸y C

NC

vµ

RB

CN

14

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NT

.Q. N

am.

Bµi

gi¶

ng M

¸y C

NC

vµ

RB

CN

15

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NT

.Q. N

am.

Bµi

gi¶

ng M

¸y C

NC

vµ

RB

CN

1.6.3 ChuÈn bÞ gia c«ng trªn m¸y CNC

C¸c c«ng viÖc gièng nh− trªn m¸y th«ng th−êng- chuÈn bÞ ph«i liÖu, m¸y mãc, g¸, dao, nghiªn cøu b¶n vÏ,...

§o vµ nhËp d÷ liÖu dao

§Æt gèc to¹ ®é ph«i (Zero offset)

16

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NTh¶o luËn

Chøc n¨ng cña tõng chÕ ®é lµm viÖc trªn m¸y CNC?

Khi chuÈn bÞ gia c«ng víi mét ch−¬ng tr×nh NC míi, ng−êi vËn hµnh cÇn thùc hiÖn çc c«ng viÖc g×?

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Th¶o luËn

Çc ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn trªn m¸y CNC: liÖt kª, ý nghÜa? Ng−êi sö dông cÇn ph¶i quan t©m ®Õn çc ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn nµo trªn m¸y CNC? V× sao?

1

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Ch−¬ng 2. HÖ thèng ®iÒu khiÓn sè

dïng cho M¸y c¾t kim lo¹i

2.1 HÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè

2.2 HÖ thèng ®o l−êng dÞch chuyÓn

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


B¶n vÏ

Ch−¬ng tr×nh

VËt mang tin

§äc

Nhí

Néi suy

So s¸nh

Bµn m¸y §o l−êng

§iÒu khiÓn

TruyÒn ®éng

Bµn m¸yTruyÒn

®éng

HÖ lÖnh ®ãng/ng¾t

2

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.1.1 Nguyªn t¾c cÊu tróc

Qu¸ tr×nh xö lý sè ngoµi m¸y- ThiÕt kÕ kÕt cÊu >> B¶n vÏ chi tiÕt- TÝnh to¸n c«ng nghÖ >> B¶n vÏ c«ng nghÖ- LËp tr×nh gia c«ng >> Ch−¬ng tr×nh NC- Ch−¬ng tr×nh NC >> “M· ho¸” >> Ghi vµo vËt mang tin

Qu¸ tr×nh xö lý sè trong m¸y (®iÒu khiÓn kÝn) – hÖ lÖnh ®−êng ®i- §äc ch−¬ng tr×nh NC tõ vËt mang tin- ChuyÓn ®æi sang tÝn hiÖu t−¬ng tù (tÝn hiÖu ®iÖn)- XuÊt ra gi¸ trÞ “CÇn” >> ®−a tíi bé so s¸nh theo tÇn sè nhÊt ®Þnh- Thu thËp gi¸ trÞ “Thùc” th«ng qua hÖ thèng ®o l−êng >> ®−a tíi bé

so s¸nh- Bé so s¸nh:

• “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” = “CÇn” – “Thùc”• CÊp “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” cho hÖ truyÒn ®éng

- HÖ truyÒn ®éng: ho¹t ®éng theo tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn• “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” <> 0 th× “Ch¹y”• “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” = 0 th× “Dõng”

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


Qu¸ tr×nh xö lý sè trong m¸y (®iÒu khiÓn hë) – hÖ lÖnh ®−êng ®i- §äc ch−¬ng tr×nh NC tõ vËt mang tin- ChuyÓn ®æi sang tÝn hiÖu t−¬ng tù (tÝn hiÖu ®iÖn)- XuÊt ra gi¸ trÞ “CÇn”

• “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” = “CÇn”• CÊp “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” cho côm ®iÒu khiÓn

- HÖ truyÒn ®éng: ho¹t ®éng theo côm ®iÒu khiÓn

HÖ lÖnh ®ãng/ng¾t (ON/OFF)- §äc ch−¬ng tr×nh NC tõ vËt mang tin- ChuyÓn ®æi sang tÝn hiÖu t−¬ng tù (tÝn hiÖu ®iÖn)- XuÊt ra gi¸ trÞ “ON”, “OFF” vµ göi tíi c¸c côm t−¬ng øng

3

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.1.1 Nguyªn t¾c cÊu tróc

Ch−¬ng tr×nh ®iÒu hµnh c¬ b¶n - NhiÖm vô: ®−îc cµi ®Æt ®Ó xö lý çc nhiÖm vô cña mét hÖ §KS- Çc chøc n¨ng:

• N¹p d÷ liÖu ch−¬ng tr×nh• Ghi nhí çc d÷ liÖu• Xö lý çc d÷ liÖu ®Ó nhËn ®−îc tÝn hiÖu chuyÓn ®éng, chøc n¨ng phô• §iÒu khiÓn chuyÓn ®éng trªn m¸y

Côm xö lý trung t©m (CPU)- §¬n nhiÖm (Mono-microprocessor)- §a nhiÖm (Multi-microprocessor)

CÊu tróc cña bé ®iÒu khiÓn CNC- Çc côm chøc n¨ng ®iÒu khiÓn sè- Çc bé nèi ghÐp- B¶ng ®iÒu khiÓn

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


S¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè

HÖ lÖnh ®−êng ®i

B¶n vÏ

Ch−¬ng tr×nh

VËt mang tin

§äc

Nhí

Néi suy

So s¸nh


§iÒu khiÓn

TruyÒn ®éng

Bµn m¸yTruyÒn

®éng


4

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.1.1 D÷ liÖu ch−¬ng tr×nh NC

Tiªu chuÈn qui ®Þnh: - ISO-6983- §Þnh nghÜa vµ ph©n lo¹i çc d÷ liÖu cÇn thiÕt ®Ó thùc hiÖn çc c«ng

viÖc kü thuËt trªn m¸y CNC

D÷ liÖu h×nh häc- Çc gèc to¹ ®é, gèc tham chiÕu- Th«ng sè dao- KiÓu néi suy- Bï b¸n kÝnh dao (vÞ trÝ dao so víi biªn d¹ng gia c«ng)>> Lµm c¬ së ®Ó tÝnh to¸n vÞ trÝ trong chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi gi÷a chi

tiÕt vµ dao.

D÷ liÖu c«ng nghÖ- Tèc ®é trôc chÝnh- Tèc ®é ch¹y dao- Lùa chän b«i tr¬n,...

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.1.1 D÷ liÖu ch−¬ng tr×nh NC

D÷ liÖu hç trî xö lý- Çc d÷ liÖu h×nh häc th−êng kh«ng ®ñ ®Ó x¸c ®Þnh mét tËp hîp çc

chuyÓn ®éng riªng t¹o thµnh çc chu kú lµm viÖc.- Çc d÷ liÖu xö lý cÇn hç trî thªm gåm:

• Çc chu kú gia c«ng kh¸c nhau• Çc chu kú kÝch th−íc• Thêi ®iÓm dõng ®Ó kiÓm tra• Lùa chän ®iÒu chØnh• Lùa chän dao

5

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.1.2 M· ho¸ d÷ liÖu

§Ó lµm g×?- Lµm nhiÖm vô “phiªn dÞch” cho m¸y hiÓu ®−îc ch−¬ng tr×nh NC

§Þnh d¹ng ch−¬ng tr×nh, cÊu tróc lÖnh- “Ng÷ ph¸p”

HÖ thèng ®Þa chØ- “B¶ng ch÷ çi”- A – to¹ ®é gãc, quay quanh trôc X- B – to¹ ®é gãc, quay quanh trôc Y- C – to¹ ®é gãc, quay quanh trôc Z- D – to¹ ®é gãc, quay quanh trôc chuyªn dïng/tèc ®é ch¹y dao 3- E – to¹ ®é gãc, quay quanh trôc chuyªn dïng/tèc ®é ch¹y dao 2- F – tèc ®é ch¹y dao- G – m· lÖnh- I – to¹ ®é theo X cña t©m cung trßn- J – to¹ ®é theo Y cña t©m cung trßn- M – chøc n¨ng phô

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.1.2 M· ho¸ d÷ liÖu

HÖ thèng ®Þa chØ (tiÕp)- N – sè thø tù c©u lÖnh- P – chuyÓn ®éng thø 3 song song víi trôc X- Q – chuyÓn ®éng thø 3 song song víi trôc Y- R – chuyÓn ®éng thø 3 song song víi trôc Z- S – tèc ®é quay trôc chÝnh- T – gäi dao- U – chuyÓn ®éng thø 2 song song víi trôc X- V – chuyÓn ®éng thø 2 song song víi trôc Y- W – chuyÓn ®éng thø 2 song song víi trôc Z- X– chuyÓn ®éng c¬ b¶n song song víi trôc X- Y – chuyÓn ®éng c¬ b¶n song song víi trôc Y- Z – chuyÓn ®éng c¬ b¶n song song víi trôc Z- : - rÏ nh¸nh ch−¬ng tr×nh

Tõ lÖnh:- Phèi hîp çc ®Þa chØ vµ gi¸ trÞ ®i kÌm: X420, G00, M30,...

C©u lÖnh:- Sù ghÐp nèi tèi thiÓu çc tõ lÖnh ®Ó thùc hiÖn 1 chuyÓn ®éng/chøc n¨ng

N10 G00 Z-250 X200

6

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.1.3 Truy cËp d÷ liÖu

Çc ph−¬ng ph¸p truy cËp d÷ liÖu- B¨ng ®ôc lç, b¨ng tõ (NC)- NhËp trùc tiÕp tõ bµn phÝm, b¶ng ®iÒu khiÓn (NC, CNC)- §Üa tõ (CNC)- TruyÒn d÷ liÖu trùc tiÕp (DNC): mét m¸y tÝnh trung t©m víi nhiÒu

côm NC.

M¸y tÝnh trung t©m >> côm ®iÒu khiÓn sè:- Néi dung ch−¬ng tr×nh- Sè thø tù cña ch−¬ng tr×nh NC cÇn gia c«ng ®· l−u trong bé nhí

cña côm §KS- Danh môc dao, th«ng sè bï dao, sè giê, tuæi thä lµm viÖc cña dao- Çc d÷ liÖu ®iÒu khiÓn m¸y

Çc côm §KS >> m¸y tÝnh trung t©m- Ch−¬ng tr×nh NC ®· ®−îc gäi ®Ó gia c«ng- Danh môc dao vµ sè giê lµm viÖc- T×nh tr¹ng m¸y, çc th«ng b¸o lçi, c¶nh b¸o- Çc tÝnh to¸n hiÖu chØnh

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.1.4 KiÓm tra hÖ thèng §KS

Çc ch−¬ng tr×nh kiÓm tra ho¹t ®éng cña hÖ thèng §KS- ®−îc cµi ®Æt s½n trong bé nhí- cã thÓ gäi ra ®Ó kiÓm tra t×nh tr¹ng m¸y

Ch−¬ng tr×nh tæng qu¸t- kiÓm tra ho¹t ®éng cña çc bé phËn tÝnh to¸n: CPU, bé nhí,...- thùc hiÖn tù ®éng mçi lÇn bËt m¸y

Ch−¬ng tr×nh kiÓm tra ho¹t ®éng cña çc trôc m¸y- kiÓm tra gi¸ trÞ sai lÖch trong khi theo dâi ho¹t ®éng cña çc trôc- t¹o ra çc t×nh huèng dõng ®ét ngét xem cã bÞ v−ît gi¸ trÞ ®Þnh

tr−íc hay kh«ng.

KiÓm tra có ph¸p cña çc c©u lÖnh trong ch−¬ng tr×nh gia c«ng- Lçi m· ho¸ sè – ch÷ çi- §Þa chØ kh«ng t−¬ng thÝch- Chøc n¨ng kh«ng râ- Ch−¬ng tr×nh kh«ng thÝch hîp

7

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.2 HÖ thèng ®o l−êng dÞch chuyÓn

2.2.1 Çc ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ

Theo h×nh thøc truyÒn ®éng ®Ó lÊy gi¸ trÞ ®o- KiÓu tÞnh tiÕn- KiÓu quay

Theo h×nh thøc ®Þnh l−îng gi¸ trÞ ®o- KiÓu sè- KiÓu t−¬ng tù

Theo nguyªn t¾c ®o- KiÓu gia sè- KiÓu tuyÖt ®èi

Theo h×nh thøc ®o- Trùc tiÕp- Gi¸n tiÕp

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


§o vÞ trÝ b»ng ®¹i l−îng t−¬ng tù- §o¹n ®−êng (gãc) cÇn ®o ®−îc chuyÓn ®æi liªn tôc thµnh ®¹i l−îng

t−¬ng tù (®iÖn ¸p, c−êng ®é dßng)

§o vÞ trÝ b»ng ®¹i l−îng sè- §o¹n ®−êng (gãc) cÇn ®o ®−îc chia thµnh çc yÕu tè ®¬n vÞ cã ®é

lín nh− nhau.- Qu¸ tr×nh ®o chÝnh lµ viÖc ®Õm (céng dån) çc yÕu tè ®¬n vÞ ®· ®i

qua hoÆc nhê sù nhËn biÕt çc dÊu hiÖu riªng biÖt cña nã

8

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.2.1 Çc ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ

§o trùc tiÕp- Lµ ph−¬ng ph¸p ®o b¸m s¸t çc vÞ trÝ cÇn ®o- Kh«ng cÇn ®Õn çc dÉn ®éng c¬ khÝ trung gian- HÖ thèng ®o ®−îc ghÐp trùc tiÕp víi chuyÓn ®éng cÇn ®o- Cã ®é chÝnh x¸c cao (lo¹i trõ ®−îc çc sai sè truyÒn ®éng, biÕn

d¹ng)- Khã thùc hiÖn, gi¸ thµnh cao

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


§o gi¸n tiÕp- Kh«ng ®o trùc tiÕp chuyÓn ®éng

tÞnh tiÕn cña bµn m¸y mµ ®o mét chuyÓn ®éng quay t−¬ng øng

- §o chuyÓn ®éng quay cña trôc vÝt me (h×nh b)

- Dïng bé truyÒn thanh r¨ng – b¸nh r¨ng ®Ó biÕn chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña bµn m¸y thµnh chuyÓn ®éng quay >> ®o (h×nh c)

- Cã lçi do sai lÖch b−íc vÝt me / khe hë ¨n khíp gi÷a hai m¸ r¨ng

- Ph¶i tÝnh to¸n hiÖu chØnh trong bé®iÒu khiÓn

9

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.2.1 Çc ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ

§o vÞ trÝ tuyÖt ®èi- Mçi gi¸ trÞ ®o ®Òu ®−îc so víi ®iÓm 0 (zero) cña th−íc vµ cã dÊu

hiÖu riªng- §o t−¬ng tù - tuyÖt ®èi: mçi vÞ trÝ trong ®−êng dÞch chuyÓn lµ mét

thang ®iÖn ¸p riªng- §o sè – tuyÖt ®èi: mçi gia sè vÞ trÝ ®−îc ®¸nh dÊu riªng b»ng m·

nhÞ ph©n- ¦u ®iÓm:

• Mçi lÇn ®o cho ngay vÞ trÝ tuyÖt ®èi• Kh«ng cÇn qui kh«ng (reference) khi khëi ®éng

- Nh−îc ®iÓm:• Phøc t¹p vÒ cÊu tróc• Gi¸ thµnh cao

- Ph¹m vi ¸p dông:• Ýt ®−îc dïng trong m¸y CNC

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


§o vÞ trÝ kiÓu gia sè- Toµn bé ph¹m vi dÞch chuyÓn ®−îc chia thµnh çc b−íc t¨ng (gia

sè – increments) cã ®é lín nh− nhau, kh«ng cã dÊu hiÖu riªng.- VÞ trÝ tuyÖt ®èi ®−îc tÝnh to¸n bëi tæng cña çc b−íc t¨ng ®· ®i qua

so víi ®iÓm gèc.- Çc gia sè ©m hay d−¬ng phô thuéc vµo chiÒu chuyÓn ®éng- ¦u ®iÓm

• CÊu tróc ®¬n gi¶n• Gi¸ thµnh rÎ

- Nh−îc ®iÓm• Kh«ng tr¶ vÒ ngay gi¸ trÞ vÞ trÝ tuyÖt ®èi• Ph¶i cã ®iÓm gèc tham chiÕu (Reference point)• Mçi lÇn khëi ®éng m¸y ph¶i thùc hiÖn phÐp tham chiÕu ®iÓm gèc

- Ph¹m vi ¸p dông• Phæ biÕn trªn m¸y CNC

10

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.2.2 Çc dông cô ®o vÞ trÝ

Dông cô ®o vÞ trÝ kiÓu t−¬ng tù

HÖ thèng ®o b»ng biÕn trë- Nguyªn lý: dùa quan hÖ tuyÕn tÝnh gi÷a chiÒu dµi cña mét th−íc ®o

dÉn ®iÖn víi ®iÖn trë cña nã- Kh«ng thÓ chia ®−îc ®Õn 0,001mm nªn Ýt ®−îc sö dông

HÖ thèng ®o b»ng c¶m øng tõ- Mét th−íc ®o cã dßng xoay chiÒu ch¹y qua, h×nh thµnh 1 tr−êng

®iÖn tõ biÕn thiªn- Mét th−íc ®o dÉn ®iÖn kh¸c ®Æt trong

ph¹m vi ®ã sÏ xuÊt hiÖn 1 ®iÖn ¸p- §iÖn ¸p c¶m øng phô thuéc vµo c−êng

®é tõ tr−êng (kho¶ng çch gi÷a hai vËt dÉn)

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Th−íc ®o c¶m øng quay (Resolve)- sö dông nguyªn t¾c ®o b»ng c¶m øng tõ- ®o vÞ trÝ theo kiÓu tuyÖt ®èi chu kú, kh«ng trùc tiÕp

Th−íc ®o c¶m øng quay kh«ng cã vµnh quÐt- Stator hai pha cã 2 cuén d©y quÊn, ®Æt th¼ng ®øng trªn nhau- §−îc cÊp çc ®iÖn ¸p xoay chiÒu lÖch pha nhau 900: U1- TÇn sè phæ biÕn lµ 2,5 kHz- Tõ tr−êng biÕn thiªn h×nh thµnh, g©y c¶m øng trong cuén rotor mét

®iÖn ¸p U2. §é lín cña U2 phô thuéc vµo gãc quay cña cuén d©y rotor ®èi víi vector tõ tr−êng.

- Th−êng 1 vßng quay cña resolve t−¬ng øng 2mm dÞch chuyÓn cña bµn m¸y

- Tèc ®é vßng quay cã thÓ lªn ®Õn 10.000 vg/ph

11

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Th−íc ®o c¶m øng quay kh«ng cã vµnh quÐt

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Th−íc ®o c¶m øng th¼ng (Industosyn)- Nguyªn lý: resolve quÊn d©y ph¼ng- øng dông: ®o t−¬ng tù – tuyÖt ®èi/chu kú - trùc tiÕp- CÊu t¹o

• th−íc ®o: cuén d©y ph¼ng, quÊn gÊp khóc, kho¶ng çch quÊn d©y lµ2mm

• th−íc dÉn: cã 2 cuén d©y ph¼ng, ®Æt çch nhau 1/4 ®é chia• th−íc ®o ®−îc cè ®Þnh trªn th©n m¸y, th−íc dÉn ®−îc l¾p trªn bµn m¸y

cÇn ®o• kho¶ng çch gi÷a th−íc ®o vµ th−íc dÉn = 0,25mm

- Ho¹t ®éng• Cuén d©y cña th−íc ®o cã ®iÖn ¸p tÇn sè cao U1• Cuén d©y cña th−íc dÉn c¶m øng 1 ®iÖn ¸p phô thuéc vµo vÞ trÝ t−¬ng

®èi cña hai cuén d©y: U2• Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ra U2 t−¬ng øng víi vÞ trÝ cÇn ®o

12

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Th−íc ®o c¶m øng th¼ng

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Dông cô ®o vÞ trÝ kiÓu sè

§o vÞ trÝ kiÓu sè – gia sè- Sö dông hiÖu øng quang ®iÖn- Nguyªn t¾c ph¶n quang:

• Th−íc ®o cã c¸c v¹ch chia ph¶n quang vµ kh«ng ph¶n quang ®Æt kÕ tiÕp nhau

• Nguån s¸ng chiÕu vµo th−íc ®o• Tia s¸ng gÆp v¹ch ph¶n quang ®−îc ph¶n x¹ l¹i vµ ®−îc tÕ bµo quang

®iÖn hÊp thô >> sinh ra ®iÖn ¸p cao (tÝn hiÖu 1)• Tia s¸ng gÆp v¹ch kh«ng ph¶n quangkh«ng ®−îc ph¶n x¹ l¹i, tÕ bµo

quang ®iÖn sinh ra ®iÖn ¸p thÊp (tÝn hiÖu 0)- Nguyªn t¾c soi thÊu

• Th−íc chia cã c¸c v¹ch chia soi thÊu vµ kh«ng soi thÊu ®Æt kÕ tiÕp nhau

• Nguån s¸ng chiÕu vµo th−íc ®o• Tia s¸ng chui qua v¹ch soi thÊu ®−îc tÕ bµo quang ®iÖn hÊp thô >>

sinh ra ®iÖn ¸p cao (tÝn hiÖu 1)• Tia s¸ng gÆp v¹ch kh«ng soi thÊu, tÕ bµo quang ®iÖn sinh ra ®iÖn ¸p

thÊp (tÝn hiÖu 0)

13

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

CÊu tróc hÖ thèng ®o vÞ trÝ kiÓu sè dïng nguyªn t¾c quang ®iÖn –soi thÊu

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

®iÖn ¸p ra d¹ng t−¬ng tù

xung ®Çu ra

14

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NT

.Q. N

am.

Bµi

gi¶

ng M

¸y C

NC

vµ

RB

CN

§o vÞ trÝ kiÓu sè – tuyÖt ®èi- mçi phÇn tö trªn ®−êng dÞch chuyÓn ph¶i ®−îc ®¸nh dÊu riªng- th−íc ®o cã nhiÒu r·nh- vïng soi thÊu (ph¶n quang) nhËn gi¸ trÞ 0- vïng kh«ng soi thÊu (kh«ng ph¶n quang) nhËn gi¸ trÞ 1- th−íc chia ®−îc chia v¹ch theo m· nhÞ ph©n- tæ hîp gi¸ trÞ nhÞ ph©n cña tõng r·nh tr¶ vÒ gi¸ trÞ vÞ trÝ tuyÖt ®èi

15

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Encoder t−¬ng ®èi

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Encoder tuyÖt ®èi

16

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NTh¶o luËn

Ph©n tÝch s¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè?

Ph©n lo¹i c¸c ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ? Cho vÝ dô b»ng c¸c thiÕt bÞ t−¬ng øng?

Trªn m¸y CNC th−êng dïng thiÕt bÞ ®o vÞ trÝ lo¹i nµo? T¹i sao? Cho vÝ dô?

Tr×nh bµy nguyªn lý cña hÖ thèng ®o vÞ trÝ kiÓu sè – gia sè?

1

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N





2.3 Bé so s¸nh

2.4 Bé néi suy

2.5 TruyÒn ®éng ®iÒu chØnh

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.3 Bé so s¸nh

2.3.1 Kh¸i niÖm

NhiÖm vô- So s¸nh th«ng tin ®−êng dÞch chuyÓn ®−a ra tõ ch−¬ng tr×nh (gi¸ trÞ

CÇn) víi ®o¹n dÞch chuyÓn ®o ®−îc trªn m¸y (gi¸ trÞ Thùc) - ®Ó x¸c ®Þnh sai lÖch cña cÆp gi¸ trÞ (CÇn – Thùc) - cÊp cho hÖ truyÒn ®éng nh÷ng tÝn hiÖu cÇn thiÕt ®Ó ®iÒu khiÓn sao

cho sù chªnh lÖch gi÷a gi¸ trÞ CÇn vµ gi¸ trÞ Thùc dÇn dÇn trë vÒ 0.

CÊu tróc- Theo nguyªn t¾c ®o l−êng (hÖ thèng ®o l−êng ®ang sö dông)- Theo d¹ng tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn truyÒn ®éng

So s¸nh

Bµn m¸y §o l−êngTruyÒn

®éng

Th«ng tin ®−êng dÞch chuyÓn

(CÇn)DÞch chuyÓn

®o ®−îc (Thùc)

TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn (CÇn – Thùc)

2

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.3.1 Kh¸i niÖm

Bé so s¸nh chØ ®−a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn khi gi¸ trÞ CÇn vµ gi¸ trÞ Thùc ®−îc ®ång nhÊt (tÝn hiÖu ®ång nhÊt)>> ChØ cho phÐp x©y dùng mét m¹ch ®iÒu khiÓn ng¾t do tÝn hiÖu ®ång

nhÊt kh«ng cã tÝnh liªn tôc>> ChØ ®−îc øng dông trong ®iÒu khiÓn ®iÓm/®−êng.

Bé so s¸nh ®−a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn liªn tôc chõng nµo gi¸ trÞ CÇn vµ gi¸ trÞ Thùc ch−a ®ång nhÊt (tÝn hiÖu sai kh¸c / tÝn hiÖu chªnh lÖch)- TÝn hiÖu chªnh lÖch = CÇn – Thùc- Qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn ~~ ®ång nhÊt CÇn vµ Thùc >> tÝn hiÖu chªnh

lÖch nhá dÇn ---> 0 >> truyÒn ®éng ®¹t ®Õn tr¹ng th¸i dõng.>> TÝn hiÖu chªnh lÖch cã tÝnh liªn tôc >> Cho phÐp x©y dùng c¸c bé

®iÒu khiÓn vÞ trÝ>> Dïng trong ®iÒu khiÓn theo contour (biªn d¹ng, phi tuyÕn)

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.3.2 Bé so s¸nh sè – gia sè

Phô thuéc vµo nguyªn t¾c ®o sè – gia sè- §o sè – gia sè: mçi b−íc tiÕn nhá nhÊt ∆s ph¸t ra 1 xung- Tæng sè xung lµ ®¹i l−îng ®o ph¶n ¸nh ®o¹n ®−êng ®· dÞch chuyÓn

Nguyªn t¾c- TÇn sè ®Õm cao: ph¶i dïng bé ®Õm ®iÖn tö

(tèc ®é 10m/ph, b−íc tiÕn ∆s = 0,01mm >> tÇn sè ®Õm = 16kHz)- Bé so s¸nh lµ 1 bé ®Õm ®iÖn tö hîp thµnh tõ mét sè l−îng c¸c bé

®Õm ®é chia v¹ch ®o theo hÖ thËp ph©n- Xung cña gi¸ trÞ Thùc (E) ®−îc ®−a vµo, ®Õm trong bé ®Õm vµ so

s¸nh víi sè l−îng xung cña gi¸ trÞ CÇn ®· ®−îc ®Æt tr−íc.

102 101 100

E

K

2 7 4

0 0 0

3

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.3.2 Bé so s¸nh sè – gia sè

1. Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn gi¸ trÞ cÇn- Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn gi¸ trÞ CÇn

(274 = 2x102 + 7x101 + 4x100)

- Xung cña gi¸ trÞ Thùc (E) ®−îc ®−a vµo c¸c bé ®Õm- Thùc hiÖn phÐp ®Õm lïi tõ 274 cho ®Õn 000.- Khi c¶ 3 bé ®Õm cïng tr¶ vÒ gi¸ trÞ 0, m¹ch ng¾t ®ång nhÊt (dïng

phÇn tö logic “AND”) ph¸t ra tÝn hiÖu ng¾t m¹ch K theo nguyªn t¾c ®ång nhÊt tÝn hiÖu.

102 101 100

AND

E

K

2 7 4

0 0 0

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


2. Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 9 cña gi¸ trÞ cÇn- PhÇn bï 9 cña s« 274:

999 – 274 = 725- Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn 725- Xung cña gi¸ trÞ Thùc (E) ®−îc ®−a vµo c¸c bé ®Õm- Thùc hiÖn phÐp ®Õm céng vµo kÓ tõ møc 725 theo phÐp ®Õm tiÕn

cho ®Õn møc 999.- Khi c¶ 3 bé ®Õm cïng tr¶ vÒ gi¸ trÞ 9, m¹ch ng¾t ®ång nhÊt (dïng

phÇn tö logic “AND”) ph¸t ra tÝn hiÖu ng¾t m¹ch K theo nguyªn t¾c ®ång nhÊt tÝn hiÖu.

AND

K

102 101 100

E

7 2 5

9 9 9

4

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.3.2 Bé so s¸nh sè – gia sè

3. Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 10 cña gi¸ trÞ cÇn- PhÇn bï 10 cña sè 274:

1000 – 274 = 726- Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn 726- Xung cña gi¸ trÞ Thùc (E) ®−îc ®−a vµo çc bé ®Õm- Thùc hiÖn phÐp ®Õm céng vµo kÓ tõ møc 726 theo phÐp ®Õm tiÕn

cho ®Õn møc 1000.- TÝn hiÖu ng¾t m¹ch K ®−îc ph¸t ra t¹i ®iÓm chuyÓn cña bé ®Õm cã

sè mò luü thõa cao nhÊt cña c¬ sè 10.

102 101 100

E

7 2 6

K

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


4. Bé ®Õm kh«ng ®iÒu chØnh tr−íc, gi¸ trÞ CÇn ®−îc chän tr−íc nhê 1 v¹ch ®ång nhÊt ®iÒu chØnh ®−îc- Gi¸ trÞ CÇn (274) ®−îc ®Æt tr−íc trªn çc m¹ch ®ång nhÊt ®iÒu

chØnh ®−îc- Xung cña gi¸ trÞ Thùc (E) ®−îc ®−a vµo çc bé ®Õm- Thùc hiÖn phÐp ®Õm céng vµo kÓ tõ møc 000 theo phÐp ®Õm tiÕn

cho ®Õn møc 274.- Khi gi¸ trÞ trªn çc bé ®Õm tr¶ vÒ gi¸ trÞ t−¬ng øng víi gi¸ trÞ ®· ®Æt

trªn v¹ch ®iÒu chØnh (gi¸ trÞ CÇn), m¹ch ng¾t ®ång nhÊt (dïng phÇn tö logic “AND”) ph¸t ra tÝn hiÖu ng¾t m¹ch K theo nguyªn t¾c ®ång nhÊt tÝn hiÖu.

- Cã thÓ ®Æt ®−îc nhiÒu ®iÓm ng¾t tr−íc ®iÓm ng¾t ®ång nhÊt

AND

K

E2

102

9 0

101

9 0

100

9 0

7 4

5

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.3.3 Bé so s¸nh sè – gia sè dïng cho ®iÒu khiÓn contour

CÊu tróc- Bé so s¸nh sè – gia sè nèi víi bé ADC (biÕn ®æi sè - t−¬ng tù)- Gi¸ trÞ CÇn tån t¹i ë d¹ng xung liªn tôc, ®−îc cÊp bëi bé néi suy.- Gi¸ trÞ Thùc cña hÖ thèng ®o còng ë d¹ng xung liªn tôc.- Bé so s¸nh liªn tôc ®−a ra gi¸ trÞ sai lÖch CÇn – Thùc

Ust

X-W

M¹ch logic


®éng

Bé ®Õn vi ph©n

DAC

KhuyÕch ®¹i

Néi suy

Ust

X

WX-W

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.3.3 Bé so s¸nh sè – gia sè dïng cho ®iÒu khiÓn contour

Nguyªn lý ®Õm xung (chuyÓn ®éng tiÕn, lïi)- B§K cÊp xung CÇn “tiÕn”

• cÊp cho bé ®Õm chªnh lÖch “tiÕn”• t¸c ®éng tíi ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng theo chiÒu “tiÕn”

- HÖ thèng ®o:• ®o ®−îc xung Thùc lµ “tiÕn”• ®i qua “m¹ch logic” chuyÓn thµnh “lïi” >> ®−a vÒ bé ®Õm chªnh lÖch•

- Bé ®Õm vi ph©n:• nhËn xung CÇn: “tiÕn“• nhËn xung Thùc: “lïi”• møc ®Õm dÇn trë vÒ 0 >> chuyÓn ®éng tiÕn ®Õn ®iÓm dõng

- Bé DAC:• biÕn ®æi sè xung chªnh lÖch thµnh ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn ®óng dÊu víi

chiÒu chuyÓn ®éng

6

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.3.4 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi

Nguyªn lý chung- TÝn hiÖu ®o l−êng dÞch chuyÓn kiÓu sè – tuyÖt ®èi: mçi vÞ trÝ bµn

m¸y ®−îc ghi nhËn bëi mét tæ hîp tÝn hiÖu riªng- Bé so s¸nh ph¶i so s¸nh gi¸ trÞ CÇn ®· ®−îc m· ho¸ ë d¹ng m· nµo

®ã víi gi¸ trÞ Thùc ®äc ®−îc víi m· t−¬ng øng.- ë ®iÓm ®ång nhÊt hai tÝn hiÖu >> ®−a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn (pp tÝn

hiÖu ®ång nhÊt).

Nguyªn t¾c ®ång nhÊt- sù ®ång nhÊt ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh trªn tÊt c¶ çc r·nh cña th−íc ®o

®· m· ho¸- thùc hiÖn phÐp kiÓm tra xem “tæ hîp” ®äc ®−îc gåm çc tÝn hiÖu 0

vµ 1 cã ®ång nhÊt víi tæ hîp gi¸ trÞ CÇn ®· cho hay kh«ng.- nÕu ®ång nhÊt toµn bé th× 1 tÝn hiÖu ng¾t sÏ ®−îc ph¸t ra.

TÝn hiÖu chiÒu chuyÓn ®éng- So s¸nh gi¸ trÞ CÇn vµ Thùc xem çi nµo lín h¬n >> chiÒu

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.3.4 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi

Çc d¹ng so s¸nh sè – tuyÖt ®èi

1. Bé so s¸nh t¹i ®iÓm ®ång nhÊt cña tÝn hiÖu CÇn – Thùc, ph¸t ra 1 tÝn hiÖu ®ång nhÊt kh«ng quan t©m ®Õn chiÒu vµ kho¶ng çch

2. Bé so s¸nh t¹i nh÷ng ®iÓm kh«ng ®ång nhÊt cña tÝn hiÖu CÇn –Thùc, so s¸nh gi¸ trÞ CÇn lín hay nhá h¬n gi¸ trÞ Thùc vµ cÊp cho bé truyÒn ®éng 1 tÝn hiÖu phô thuéc chiÒu, liªn tôc cho tíi khi ®¹t tíi ®iÓm ®ång nhÊt

3. Bé so s¸nh tÝnh to¸n x¸c ®Þnh chªnh lÖch, liªn tôc t×m ra sai kh¸c vÒ ®é lín vµ chiÒu cña cÆp gi¸ trÞ CÇn – Thùc.

7

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC


Nguyªn t¾c xÝch ®ång nhÊt kiÓu r¬-le- Trªn mçi r·nh, çc phÐp kiÓm tra ®ång nhÊt ®−îc t¸ch riªng

- Mét m¹ch tr×nh tù (m¹ch AND – vµ) cña çc tiÕp ®iÓm 0 hoÆc 1 trªn çc r¬-le CÇn vµ Thùc tiÕp nhËn tÝn hiÖu

- Khi tÊt c¶ çc kh©u ®ång nhÊt riªng lÎ cïng ®ång nhÊt >> xuÊt hiÖn xÝch ®ång nhÊt >> khãa K nhËn tÝn hiÖu ng¾t m¹ch

- (tr¹ng th¸i 0 hoÆc 1 cña çc r¬-le CÇn vµ Thùc trªn mçi r·nh t¸ch biÖt ®Òu ®ång nhÊt >> m¹ch kÝn >> cã dßng ®iÖn ch¹y qua >> cã tÝn hiÖu ®Õn kho¸ K)

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng xÝch ®ång nhÊt hîp thµnh tõ çc r¬-le

20

0 1

0 1

N

22

0 1

0 1

K

21

23

20

22

21

23

W

X

20

0 1

0 1

N

22

0 1

0 1

K

21

23

20

22

21

23

W

X

W=0101 X=0100 W=0101 X=0101

??? Tr¹ng th¸i trªn xÝch biÓu thÞ gi¸ trÞ nµo theo hÖ thËp ph©n?

8

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC


M¹ch ®ång nhÊt víi çc phÇn tö logic- Trªn mçi r·nh ®Òu ®−îc kiÓm tra xem gi¸ trÞ CÇn vµ Thùc cã ®ång

nhÊt víi nhau kh«ng

- ViÖc kiÓm tra ®ång nhÊt ®−îc thùc hiÖn cho c¶ tr¹ng th¸i 0 vµ 1 b»ng 2 phÇn tö logic AND (vµ) U1.(do AND(1,1) = 1, ph¶i cã phÇn tö phñ ®Þnh NOT trªn mçi r·nh)

- Trªn mçi U1, xuÊt ra tÝn hiÖu 1 nÕu ®ång nhÊt ®−a ®Õn phÇn tö OR (hoÆc).

- PhÇn tö OR xuÊt ra tÝn hiÖu 1 nÕu cã 1 trong 2 tÝn hiÖu vµo lµ 1, hay lµ m¹ch t−¬ng øng ®ång nhÊt ë 1 tÝn hiÖu nµo ®ã

OR(1,1) = 1, OR(1,0) = 1, OR(0,1) = 1, OR(0,0) = 0

- NÕu tÊt c¶ çc OR ®Òu xuÊt tÝn hiÖu 1 (nghÜa lµ tÊt c¶ çc r·nh ®Òu ®ång nhÊt) th× phÇn tö AND U2 xuÊt ra tÝn hiÖu ®ång nhÊt 1.

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

M¹ch ®ång nhÊt víi çc phÇn tö logic

W=0101 X=0101

20

22

K

21

23

N

N

N

N

20

22

21

23

N

N

N

N

U1 U1

O

U1 U1

O

U1 U1

O

U1 U1

O

U2

1 1

1

1

0

1

1

1

01

1

1

§ång nhÊt tÝn hiÖu trªn tõng r·nh, víi c¶ 2 tr¹ng th¸i 0, 1

9

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NM¹ch ®ång nhÊt víi çc phÇn tö logic

Khi tÝn hiÖu trªn 1 r·nh kh«ng ®ång nhÊt

W=0101 X=1101

20

22

K = 0

21

23

N

N

N

N

20

22

21

23

N

N

N

N

U1 U1

O

U1 U1

O

U1 U1

O

U1 U1

O

U2

1 1

1

1

1

1

1

1

01

0

0

0

00

101

010

0

110

001

0

0 1 0 0 1

1 1

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

M¹ch ®ång nhÊt víi çc phÇn tö logic

Khi tÝn hiÖu trªn çc r·nh ®Òu ®ång nhÊt

W=0101 X=0101

20

22

K = 1

21

23

N

N

N

N

20

22

21

23

N

N

N

N

U1 U1

O

U1 U1

O

U1 U1

O

U1 U1

O

U2

1 1

1

1

0

1

0

1

01

1

1

0

10

101

010

0

110

001

0

0 1 0 0 1

1 1

10

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.3.5 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng cho ®iÒu khiÓn phi tuyÕn

Nguyªn lý- Bé so s¸nh ®¶m nhiÖm

• qu¸ tr×nh tÝnh to¸n liªn tôc c¸c sai lÖch gi÷a gi¸ trÞ CÇn tuyÖt ®èi víi gi¸ trÞ Thùc

• ®−a ra thªm tÝn hiÖu x¸c ®Þnh chiÒu chuyÓn ®éng

- Gi¸ trÞ CÇn ®−îc cÊp tõ bé néi suy sè, kh«ng tån t¹i ë d¹ng xung mµ lµ gi¸ trÞ tuyÖt ®èi d¹ng sè.

- TÝn hiÖu chªnh lÖch ®−îc chuyÓn qua DAC thµnh ®iÖn ¸p t−¬ng tù®Ó ®iÒu khiÓn ch¹y dao trong m¹ch ®iÒu khiÓn vÞ trÝ

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.3.5 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng cho ®iÒu khiÓn phi tuyÕn

Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi trong m¹ch ®iÒu khiÓn vÞ trÝ

So s¸nh


®éng

DAC

KhuyÕch ®¹i

Néi suy

X

WA

b

11

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.3.5 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng cho ®iÒu khiÓn phi tuyÕn

TÝn hiÖu ®Çu ra cña bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi cã côm tÝn hiÖu chªnh lÖch

A

X-W

(X>W)(X<W)

TÝn hiÖu chªnh lÖch

TÝn hiÖu chiÒu chuyÓn ®éng

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.3.5 Bé so s¸nh t−¬ng tù

Nguyªn lý- PhÐp ®o t−¬ng tù sinh ra mét ®iÖn ¸p tû lÖ víi qu·ng ®−êng (Thùc)- Gi¸ trÞ CÇn: ®iÖn ¸p ®Æt tr−íc

• gi¸ trÞ cÇn ®−îc cÊp á d¹ng sè• ph¶i ®−îc chuyÓn ®æi b»ng DAC

M¹ch so s¸nh t−¬ng tù dùa trªn so s¸nh ®iÖn trë b»ng mét m¹ch cÇu WheatstoneUSP: ®iÖn ¸p cÊp cho cÇu ®oUW: ®iÖn ¸p CÇn, UW = U(A-B) - ®iÖn ¸p gi÷a hai ®iÓm A vµ BUX: ®iÖn ¸p Thùc, UX = U(A-P) - ®iÖn ¸p gi÷a hai ®iÓm A vµ P∆U=UW – UX: ®iÖn ¸p chªnh lÖch (tÝn hiÖu chªnh lÖch) >> göi tíi bé

khuyÕch ®¹i >> truyÒn ®éng

12

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.3.5 Bé so s¸nh t−¬ng tù

Bµn m¸yTruyÒn

®éng

KhuyÕch ®¹i

∆U=UW-UX

A

R

R

R

R

R

UX

UW

USP

BiÕn trëkiÓu quay hoÆc tr−ît

BP

USP: ®iÖn ¸p cÊp cho cÇu ®oUW: ®iÖn ¸p CÇn, UW = U(A-B)UX: ®iÖn ¸p Thùc, UX = U(A-P)

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

C©u hái

Tr×nh bµy cÊu t¹o, nguyªn lý lµm viÖc cña:

Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn gi¸ trÞ cÇn.

Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 9 cña gi¸ trÞ cÇn.

Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 10 cña gi¸ trÞ cÇn.

Bé ®Õm kh«ng ®iÒu chØnh tr−íc, gi¸ trÞ CÇn ®−îc chän tr−íc nhê 1 v¹ch ®ång nhÊt ®iÒu chØnh ®−îc.

Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng m¹ch ®ång nhÊt víi c¸c phÇn tölogic.

13

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NBµi tËp

BiÓu diÔn tÝn hiÖu trªn c¸c ch©n t−¬ng øng khi tÝn hiÖu W=13, X=8?

W=xxxx X=xxxx

20

22

K = ?

21

23

N

N

N

N

20

22

21

23

N

N

N

N

U1 U1

O

U1 U1

O

U1 U1

O

U1 U1

O

U2

x x

x

x

x

x

x

x

xx

x

x

x

xx

xxx

xxx

x

xxx

xxx

x

x x x x x

x x

1

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N





2.3 Bé so s¸nh

2.4 Bé néi suy


T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.4 Bé néi suy

B¶n vÏ

Ch−¬ng tr×nh

VËt mang tin

§äc

Nhí

Néi suy

So s¸nh


§iÒu khiÓn

TruyÒn ®éng

Bµn m¸yTruyÒn

®éng


2

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.4.1 Kh¸i niÖm, ®Þnh nghÜa

- To¹ ®é çc ®iÓm gèc trªn biªn d¹ng cÇn gia c«ng (®iÓm ®Çu, cuèi,...)- Th«ng sè c«ng nghÖ (tèc ®é c¾t,...)

- chia quÜ ®¹o gia c«ng thµnh çc ph©n ®o¹n- to¹ ®é çc vÞ trÝ trung gian - vËn tèc theo tõng trôc trªn tõng ph©n ®o¹n

m¹ch ®iÒu chØnh vÞ trÝ trªn tõng trôc ch¹y dao

riªng lÎ

QuÜ ®¹o ch¹y dao ®−îc h×nh thµnh nhê çc

dÞch chuyÓn ®ång thêi theo nhiÒu trôc

Ch−¬ng tr×nh NC

Bé néi suy

TruyÒn ®éng X

TruyÒn ®éng Y

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.4.1 Kh¸i niÖm, ®Þnh nghÜa

NhiÖm vô cña bé néi suy

T×m ra çc vÞ trÝ trung gian cho phÐp h×nh thµnh mét biªn d¹ng cho tr−íc trong mét giíi h¹n dung sai x¸c ®Þnh tr−íc.

Néi suy thµnh çc yÕu tè biªn d¹ng c¬ b¶n: ®o¹n th¼ng (néi suy tuyÕn tÝnh), ®−êng cong (néi suy vßng)

3

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.4.1 Kh¸i niÖm, ®Þnh nghÜa

NhiÖm vô cña bé néi suy

§−a ra vËn tèc tõng trôc phï hîp víi tõng ph©n ®o¹n

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.4.1 Kh¸i niÖm, ®Þnh nghÜa

Néi suy chØ cã thÓ lµm viÖc theo nguyªn t¾c sè- mét vßng trßn b¸n kÝnh 100mm, dung sai 0,01mm ph¶i néi suy

thµnh 20.000 ®iÓm- b»ng çc m¹ch logic nèi cøng (NC): néi suy trong- b»ng çc phÇn mÒm néi suy (CNC): néi suy ngoµi

Çc møc néi suy trong chuyÓn ®éng phi tuyÕn- Néi suy th«

• phÇn mÒm néi suy x¸c ®Þnh to¹ ®é çc ®iÓm trung gian gi÷a ®iÓm ®Çu vµ cuèi cña ®o¹n biªn d¹ng cÇn néi suy

• thùc hiÖn néi suy vßng

- Néi suy tinh• thùc hiÖn phÐp néi suy

tuyÕn tÝnh gi÷a çc ®iÓm trung gian

4

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.4.2 Çc d¹ng néi suy

Néi suy tuyÕn tÝnh (1)- Néi suy tuyÕn tÝnh theo 2 trong N trôc- Néi suy tuyÕn tÝnh theo N trong N trôc

Néi suy vßng (2)- Néi suy vßng theo 2 trong N trôc- Néi suy vßng theo N trong N trôc

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.4.2 Çc d¹ng néi suy

Néi suy b»ng çch tÝnh to¸n çc hµm sè trùc tiÕp - tÝnh to¸n theo ph−¬ng tr×nh biªn d¹ng: f(x,y,z) = 0- sau mçi b−íc néi suy ph¶i kiÓm tra vÞ trÝ thùc míi so víi ®−êng

cong ®−a ra cã sai lÖch kh«ng? gi¸ trÞ? h−íng?- thùc hiÖn b−íc ®iÒu chØnh tiÕp theo cho tõng trôc

Néi suy theo ph−¬ng ph¸p vi ph©n sè DDA (Digital Defference Analyzer)- BiÓu diÔn çc th«ng sè ®−êng cong lµ hµm theo thêi gian thùc

• x = x(t)• y = y(t)• z = z (t)

- Tõ ph−¬ng tr×nh vi ph©n cña ®−êng cong, chuyÓn çc pt riªng cña hÖ sang ptvp ®Ó tÝnh b»ng sè

- T×m ra gi¸ trÞ ch¹y dao trªn tõng trôc riªng rÏ th«ng qua tæng vi ph©n

5

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.4.3 Néi suy tuyÕn tÝnh theo ph−¬ng ph¸p DDA

Bµi to¸n: XÐt chuyÓn ®éng ch¹y dao theo ®−êng th¼ng tõ ®iÓm A ®Õn ®iÓm E víi tèc ®é ch¹y dao u x¸c ®Þnh

Thêi gian dÞch chuyÓn daoT = L / u

Çc ®o¹n ®−êng thµnh phÇncÇn dÞch chuyÓnXE – XA

YE – YA

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.4.3 Néi suy tuyÕn tÝnh theo ph−¬ng ph¸p DDA

To¹ ®é vÞ trÝ cña çc ®iÓm trung gian ®−îc tÝnh nh− hµm sè theo thêi gian

Chia thêi gian T thµnh çc kho¶ng ∆t = T/N ®ñ nhá, phÐp tÝch ph©n cã thÓ ®−îc thay thÕ b»ng phÐp céng gia sè

Víi mçi b−íc céng, gi¸ trÞ vÒ vÞ trÝ l¹i t¨ng thªm 1 b−íc b»ng h»ng sè. §Ó®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cña biªn d¹ng néi suy, çc b−íc céng ph¶i nhá h¬n suÊt ®¬n vÞ ∆f cña truyÒn ®éng ch¹y dao (th«ng th−êng ∆ f = 0,001mm)

∫∫

∫∫

−+=+=

−+=+=

0

AE

0AYA

0

AE

0AXA

dtT

yyydtVy)t(y

dtT

xxxdtVx)t(x

fN

yy;N

xxmax AEAE ∆≤⎭⎬⎫

⎩⎨⎧ −−

nN

yyy)t.n(y)t(y

nN

xxx)t.n(x)t(x

AEA

AEA

−+=∆=

−+=∆=

n = 1, 2, ..., N

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

∆−

∆−

≥fyy;

fxxmaxN AEAE

6

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NTr×nh tù tÝnh to¸n

Bµi to¸n: TÝnh to¸n gi¸ trÞ néi suy cho chuyÓn ®éng tuyÕn tÝnh tõ ®iÓm PA(xPA, yPA) ®Õn ®iÓm PE(xPE, yPE). BiÕt vËn tèc ch¹y dao = u; xuÊt ®¬n vÞ cña truyÒn ®éng ch¹y dao = ∆f.

1. ChiÒu dµi biªn d¹ng cÇn néi suy

2. Thêi gian néi suyT = L / u

3. Sè ®iÓm cÇn néi suy N

m > lg(Nmin)

N = 10m

4. Kho¶ng thêi gian cho mçi b−íc céng∆t = T / N

5. TÇn sè néi suyf = 1 / ∆t

6. B−íc dÞch chuyÓn theo çc trôc: ∆x, ∆y

7. Gi¸ trÞ to¹ ®é çc ®iÓm Pn trong khi néi suy

2PAPE

2PAPE )yy()xx(L −+−=

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

∆−

∆−

=fyy;

fxxmaxN PAPEPAPE

min

y.nyyx.nxx

PAn

PAn

∆+=∆+=

Nyyy

Nxxx

PAPE

PAPE

−=∆

−=∆

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

VÝ dô

TÝnh to¸n gi¸ trÞ néi suy cho chuyÓn ®éng tuyÕn tÝnh tõ ®iÓm PA ®Õn ®iÓm PE ®Ó tiÖn mÆt c«n cña chi tiÕt trong h×nh vÏ. BiÕt u = 2 mm/s; ∆f = 0,001mm

To¹ ®é çc ®iÓm ®Çu, cuèi cña biªn d¹ng cÇn néi suy- PA: xPA = 10, zPA = 80- PE: xPE = 30, zPE = 50

ChiÒu dµi biªn d¹ng cÇn néi suy

Thêi gian néi suyT = L / u = 18,028 s

056,36)zz()xx(L 2PAPE

2PAPE =−+−=

7

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Sè ®iÓm cÇn néi suy N

Nmin = 30000

m > lg(Nmin) = 4m = 5N = 10m = 105 = 100.000

Kho¶ng thêi gian cho mçi b−íc céng∆t = T / N = 0,18 µs

TÇn sè néi suyf = 1 / ∆t = 5,556 kHz

Gi¸ trÞ to¹ ®é c¸c ®iÓm Pntrong khi néi suy

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

∆−

∆−

=fzz;

fxxmaxN PAPEPAPE

min

n.0003,080z.nzzn.0002,010x.nxx

PAn

PAn

−=∆+=+=∆+=

0003,0N

zzz

0002,0N

xxx

PAPE

PAPE

−=−

=∆

=−

=∆

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

2.4.3 Néi suy tuyÕn vßng theo ph−¬ng ph¸p DDA

Bµi to¸n: xÐt chuyÓn ®éng ch¹y dao theo cung trßn b¸n kÝnh R tõ tõ PA ®Õn PE. TÝnh to¸n néi suy c¸c ®iÓm trªn cung trßn ®ã?

To¹ ®é cña ®iÓm cÇn néi suyx = R cos ϕy = R sin ϕ

Víi vËn tèc ch¹y dao kh«ng ®æi V

HÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n

RV

=ϕ&

tRV

=ϕ

xRvcos

Rv

dtdy

yRvsin

Rv

dtdx

−=ϕ−=

−=ϕ−=

8

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N2.4.3 Néi suy tuyÕn vßng theo ph−¬ng ph¸p DDA

Ph−¬ng tr×nh tÝch ph©n t−¬ng øng

Thay thÕ b»ng phÐp céng gia sè

B−íc dÞch chuyÓn theo çc trôc

∫

∫

+=

−=

xdtRvyy

ydtRvxx

PA

PA

∑

∑

∆+=

∆−=

xRvyy

yRvxx

PA

PA

t.xRvy

t.yRvx

∆=∆

∆=∆

- çc gia sè ∆x, ∆y kh«ng ph¶i lµ h»ng sè mµ biÕn ®æi cïng víi to¹ ®é ch¹y dao x vµ y.

- néi suy vßng lu«n xuÊt hiÖn sai lÖch, do çc bé tÝch ph©n lµm viÖc theo c«ng thøc ch÷nhËt.

- mçi ®iÓm tÝnh to¸n kh«ng n»m chÝnh x¸c trªn ®−êng cong mµ ®Òu Ýt nhiÒu cã sai sè

- sai lÖch lín lªn theo chiÒu dµi néi suy >> néi suy theo nhiÒu møc

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N


Çc d¹ng truyÒn ®éng ch¹y dao- truyÒn ®éng ®iÒu khiÓn m¹ch hë: kh«ng cã ph¶n håi, dïng ®éng c¬

b−íc- truyÒn ®éng ®iÒu khiÓn m¹ch kÝn: cã vßng ph¶n håi cña 2 hay

nhiÒu ®¹i l−îng ®iÒu khiÓn

§äc

Nhí

Néi suy

So s¸nh


§iÒu khiÓn

TruyÒn ®éng

Bµn m¸yTruyÒn

®éng


9

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NTruyÒn ®éng ®iÒu khiÓn m¹ch hë (®iÒu khiÓn vÞ trÝ kh«ng ph¶n håi)

Qu¸ tr×nh t¸c dông tuyÕn tÝnh: mçi xung t¸c dông t¹o ra mét b−íc ch¹y dao t−¬ng øng.

Bé ®iÒu khiÓn kh«ng cã th«ng tin ph¶n håi: “liÖu çc b−íc ch¹y dao cã ®−îc thùc hiÖn mét çch ®óng ®¾n víi biªn d¹ng ®· m« t¶ hay kh«ng?”

§−îc øng dông trong çc tr−êng hîp lùc c¶n trªn ®−êng dÞch chuyÓn lµnhá vµ æn ®Þnh hoÆc kh«ng cã lùc c¶n.

Kh«ng øng dông ®−îc trªn m¸y c¾t gät kim lo¹i do cã nhiÒu yÕu tè t¸c ®éng ®Õn lùc c¶n mµ kh«ng tÝnh tr−íc ®−îc trong qu¸ tr×nh ch¹y dao: - §é bÒn kh¸c nhau cña vËt liÖu gia c«ng- L−îng d− gia c«ng thay ®æi- Tr¹ng th¸i thay ®æi cña m¶nh c¾t cña dao

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

TruyÒn ®éng ®iÒu khiÓn m¹ch kÝn (truyÒn ®éng ®iÒu chØnh)

Trªn çc m¸y CNC hÇu nh− chØ øng dông ch¹y dao ®iÒu chØnh vÞ trÝ kiÓu m¹ch kÝn cã ph¶n håi cña Ýt nhÊt 2 th«ng sè ®iÒu khiÓn: vÞ trÝ, tèc ®é

10

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N§iÒu chØnh vÞ trÝ theo 2 trôc, 2 vßng ph¶n håi

Gi¸ trÞ “CÇn” ®−îc göi ®Õn tõ bé néi suy

Gi¸ trÞ “Thùc” ®−îc göi ®Õn tõ c¸c c¶m biÕn

Sai lÖch ®iÒu chØnh = CÇn –Thùc

>> lµ ®¹i l−îng ®iÒu chØnh cho ®éng c¬ dÉn ®éng ch¹y dao

1. C¶m biÕn tèc ®é trôc X2. §éng c¬ ch¹y dao trôc X3. C¶m biÕn vÞ trÝ trôc X4. C¶m biÕn tèc ®é trôc Y5. §éng c¬ ch¹y dao trôc Y6. C¶m biÕn vÞ trÝ trôc Y

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

§iÒu chØnh vÞ trÝ 3 vßng ph¶n håi

§iÒu chØnh vÞ trÝ cã ®iÒu chØnh thø cÊp tèc ®é dÞch chuyÓn vµ dßng ®iÖn ®éng c¬

11

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NÇc yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh

Cã ®é khuyÕch ®¹i tèc ®é cao ®Ó gi÷ cho sai lÖch ®iÒu chØnh lµ thÊp nhÊt

- Tèc ®é khuyÕch ®¹i kv lµ tû sè gi÷a tèc ®é cÇn cña bµn m¸y vµ sai lÖch ®iÒu chØnh:

kvx = ux / ∆x

trong ®ã:

• ux – tèc ®é cÇn cña bµn m¸y ch¹y dao trªn trôc X

• ∆x – sai lÖch ®iÒu chØnh theo trôc X

- KhuyÕch ®¹i tèc ®é trªn tÊt c¶ çc trôc ®iÒu khiÓn ph¶i lín b»ng nhau ®Ó lo¹i bá hiÖn t−îng biªn d¹ng giËt côc

kvx = kvy = kvz

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Çc yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh

Cã ®é gi¶m chÊn cao ®Ó lo¹i bá sù mÊt æn ®Þnh còng nh− hiÖn t−îng dao ®éng t¹i çc vÞ trÝ ®Ých- §é gi¶m chÊn D lµ thêi gian cÇn thiÕt ®Ó 1 qu¸ tr×nh dao ®éng t¾t

hÕt- NÕu ®Ó x¶y ra dao ®éng, cã thÓ x¶y ra sù c¾t vµo vËt liÖu kh«ng

mong muèn t¹i vÞ trÝ nµy.- Trong çc hÖ CNC, ®é gi¶m chÊn ph¶i ≥ 1, do ®ã kh«ng xuÊt hiÖn

çc dao ®éng t¹i ®iÓm kÕt thóc biªn d¹ng

12

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NÇc yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh

Bé truyÒn ®éng cã h»ng sè thêi gian nhá- C«ng thøc tÝnh h»ng sè thêi gian T

- jrod – m«men qu¸n tÝnh cña çc bé phËn truyÒn ®éng tÝnh ®Õn trôc ®éng c¬

- jm – m«men qu¸n tÝnh cña ®éng c¬- ωmax – tèc ®é gãc lín nhÊt cña ®éng c¬- Mmax – m«men quay lín nhÊt cña ®éng c¬

max

maxrodmM

)jj(T ω+=

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Çc yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh

M«men qu¸n tÝnh khèi l−îng cña çc bé phËn chuyÓn ®éng ph¶i cã gi¸ trÞ nhá

TÇn sè riªng vÒ dao ®éng c¬ häc cao

Çc chi tiÕt c¬ khÝ n»m trªn dßng truyÒn lùc cã ®é bÒn cao

Çc yÕu tè truyÒn ®éng c¬ khÝ cã khe hë nhá

13

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NTruyÒn ®éng ®iÒu chØnh ph©n cÊp

Kh¸i niÖm- Nh»m rót ng¾n thêi gian ®i tíi ®iÓm ®Þnh vÞ, qu¸ tr×nh ®i tíi ®−îc

thùc hiÖn theo nhiÒu cÊp tèc ®é >> truyÒn ®éng ph¶i cã kh¶ n¨ng ph©n cÊp çc tèc ®é ch¹y dao kh¸c nhau (truyÒn ®éng ®iÒu chØnh ph©n cÊp)

- øng dông: trong ®iÒu khiÓn ®iÓm, ®−êng- Tèc ®é ch¹y dao nhanh: (lªn ®Õn 25 m/ph)

• ®iÒu khiÓn ®iÓm: ch¹y kh«ng t¹i çc kho¶ng çch dÞch chuyÓn lín >> rót ng¾n thêi gian phô

• ®iÒu khiÓn ®−êng: tèc ®é c¾t nhanh t¹i çc kho¶ng çch dÞch chuyÓn lín

- Tèc ®é ch¹y dao thÊp: (®Õn kho¶ng 3 m/ph)• khi gÇn ®Õn çc ®iÓm cÇn ®Þnh vÞ >> ®Þnh vÞ chÝnh x¸c

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

TruyÒn ®éng ®iÒu chØnh ph©n cÊp

§iÒu g× x¶y ra nÕu chØ cã 2 cÊp tèc ®é: Nhanh vµ ChËm?

VD1:- Tèc ®é ch¹y dao: 5m/ph- Thêi gian phanh: 10ms- §é v−ît qu¸: 0,8mm >> sai sè qu¸ lín

VD2:- Tèc ®é ch¹y dao: 5m/ph - Qu·ng ®−êng ch¹y: 1,6mm- Thêi gian cÇn: 48ms >> thêi gian qu¸ dµi

§Ó rót ng¾n thêi gian ®Þnh vÞ cÇn thiÕt ph¶i cã nhiÒu tèc ®é ch¹y dao trung gian- Sè cÊp tèc ®é cµng nhiÒu th× cµng cã thÓ rót ng¾n ®−îc qu¸ tr×nh ®i

tíi 1 ®iÓm ®Þnh vÞ cÇn thiÕt víi 1 yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c cho tr−íc- Sè cÊp tèc ®é cµng nhiÒu th× cµng lµm phøc t¹p cho bé ®iÒu khiÓn- Th−êng giíi h¹n chØ cã 1 - 2 cÊp tèc ®é ch¹y dao trung gian

14

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

NTruyÒn ®éng ®iÒu chØnh ph©n cÊp

Mèi quan hÖ tèi −u gi÷a çc cÊp tèc ®é

- V1 : tèc ®é ch¹y dao nhanh- V2 : tèc ®é ch¹y dao trung gian- V3 : tèc ®é ch¹y dao chËm

312 V.VV =

V

X

V1

V2

V3

X1 X2 X3

U

X1 : tÝn hiÖu ng¾t tr−íc thø nhÊt

X2 : tÝn hiÖu ng¾t tr−íc lÇn 2

X3 : tÝn hiÖu ng¾t ®ång nhÊt

U : ®o¹n v−ît qu¸

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

C©u hái

Vai trß, nhiÖm vô, çc ph−¬ng ph¸p vµ ph¹m vi ¸p dông bé néi suy trong kü thuËt CNC?

Çc yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh trong truyÒn ®éng ®iÒu chØnh?

TÝnh to¸n gi¸ trÞ néi suy cho chuyÓn ®éng tuyÕn tÝnh trong c©u lÖnh N30 d−íi ®©y. BiÕt ∆f = 0,001mm.

N20 G00 X70 Y10N30 G01 X30 Y50 F2

15

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N¤n tËp phÇn I

Ch−¬ng 1. M¸y CNC

Ph©n biÖt NC vµ CNC?

T¹i sao ng−êi ta hay dïng kh¸i niÖm CAD/CAM/CNC?

§Æc ®iÓm (vÒ mÆt h×nh thøc) nµo gióp ta ph©n biÖt m¸y th«ng th−êng, m¸y NC vµ m¸y CNC?

HÖ thèng ®iÒu khiÓn trôc chÝnh, ®iÒu khiÓn ch¹y dao trªn m¸y CNC cã ®iÓm g× kh¸c so víi m¸y th«ng th−êng?

Çc kiÓu hÖ thèng thay dao vµ ph¹m vi ¸p dông?

Kh¸i niÖm th«ng sè bï dao? VÏ, kÓ tªn çc th«ng sè bï dao cña dao phay, tiÖn?

Chøc n¨ng cña tõng chÕ ®é lµm viÖc trªn m¸y CNC?

Khi chuÈn bÞ gia c«ng víi mét ch−¬ng tr×nh NC míi, ng−êi vËn hµnh cÇn thùc hiÖn çc c«ng viÖc g×?

Kh¸i niÖm, ý nghÜa cña tõng ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn trªn m¸y CNC? Ng−êi sö dông cÇn ph¶i quan t©m ®Õn çc ®iÓm nµo? V× sao?

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Ch−¬ng 2. HÖ thèng §KS dïng cho m¸y c¾t kim lo¹i

VÏ vµ ph©n tÝch s¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè?

Ph©n lo¹i çc ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ? Cho vÝ dô b»ng çc thiÕt bÞ t−¬ng øng? Trªn m¸y CNC th−êng dïng thiÕt bÞ ®o vÞ trÝ lo¹i nµo? T¹i sao? Cho vÝ dô?

Tr×nh bµy nguyªn lý cña hÖ thèng ®o vÞ trÝ kiÓu sè – gia sè?

Tr×nh bµy cÊu t¹o, nguyªn lý lµm viÖc cña:- Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn gi¸ trÞ cÇn.- Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 9 cña gi¸ trÞ cÇn.- Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 10 cña gi¸ trÞ cÇn.- Bé ®Õm kh«ng ®iÒu chØnh tr−íc, gi¸ trÞ CÇn ®−îc chän tr−íc nhê 1 v¹ch

®ång nhÊt ®iÒu chØnh ®−îc.- Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng m¹ch ®ång nhÊt víi çc phÇn tö logic.

Vai trß, nhiÖm vô, çc ph−¬ng ph¸p vµ ph¹m vi ¸p dông bé néi suy trong kü thuËt CNC?

Çc yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh trong truyÒn ®éng ®iÒu chØnh?

16

T.Q

. Nam

. B

µi g

i¶ng

M¸y

CN

C v

µR

BC

N

Bµi tËp

1. ThiÕt kÕ bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng m¹ch ®ång nhÊt víi c¸c phÇn tö logic cho mét bé ®iÒu khiÓn sè cã thang ®o ®Õn 30. BiÓu diÔn tÝn hiÖu trªn c¸c ch©n t−¬ng øng khi tÝn hiÖu W=27, X=15?

2. TÝnh to¸n gi¸ trÞ néi suy cho chuyÓn ®éng tuyÕn tÝnh trong c©u lÖnh N30 d−íi ®©y. BiÕt ∆f = 0,001mm.N20 G00 X70 Y10N30 G01 X30 Y50 F2

bai giang may cnc

Documents