Bài giảng truyền động và điều khiển máy cnc chương 2 ts đường công truyền

3/10/2021 Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY CNC (Driving and control for CNC machine tool) Đường Công Truyền Chương 2: Máy công cụ CNC (CNC machine tool) Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/10/2021 Máy công cụ truyền thống máy CNC ➢ Giống kết cấu gồm: – Thân máy – Đế máy – Bàn trượt – Đầu trục chính, … Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Máy công cụ truyền thống máy CNC ➢ Khác nhau: Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/10/2021 Máy công cụ truyền thống máy CNC ➢ Khác nhau: Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Kết cấu máy CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/10/2021 Hình ảnh kết cấu số máy CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Hình ảnh kết cấu số máy CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền 3/10/2021 Hình ảnh kết cấu số máy CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Hình ảnh kết cấu số máy CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/10/2021 Hình ảnh kết cấu số máy CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Quy trình gia cơng chi tiết máy CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/10/2021 Kết cấu máy công cụ CNC - Thiết bị nhập (input device) - Hệ điều khiển máy (machine control unit) - Máy công cụ (machine tool) - Hệ thống truyền động (driving system) - Thiết bị phản hồi (feedback devices) - Thiết bị hiển thị (display unit) Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Thiết bị nhập – input device -Đĩa mềm (floppy disk drive): sử dụng đến 1970s, khơng cịn sử dụng việc lưu trữ liệu thấp dễ bị hỏng Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/10/2021 Thiết bị nhập – input device -Cổng nối tiếp (serial communication port): sử dụng chuẩn EIA standard RS-232, sử dụng hệ thống DNC DNC II EIA: Electronic Industries Alliance – Liên minh doanh nghiệp điện tử ( từ năm 1997 đổi thành Electronic Industries Association – Hiệp hội doanh nghiệp điện tử) tiêu chuẩn tổ chức thương mại bao gồm liên minh hiệp hội thương mại nhà sản xuất thiết bị điện tử Mỹ Họ phát triển tiêu chuẩn để đảm bảo thiết bị nhà sản xuất khác tương thích hốn đổi thay lẫn Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền - Truyền liệu thông qua cổng nối tiếp hệ thống DNC II Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/10/2021 Thiết bị nhập – input device -Mạng LAN dùng cáp giao tiếp Ethernet (ethernet communication cable): hiệu tin cậy, ngày phổ biến hệ điều khiển máy CNC LAN: Local Area Network-mạng máy tính cục bộ: hệ thống mạng dùng để kết nối máy tính phạm vi nhỏ (nhà ở, phòng làm việc, trường học, …) Các máy tính mạng LAN chia sẻ tài nguyên với nhau, mà điển hình chia sẻ tập tin, máy in, máy quét, số thiết bị khác Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền - Truyền liệu thông qua mạng LAN dùng cáp giao tiếp Ethernet hệ thống DNC II Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/10/2021 Thiết bị nhập – input device -USB (USB flash drive): lưu liệu lớn, ngày phổ biến hệ điều khiển máy CNC USB: Universal Serial Bus: chuẩn kết nối đa dụng máy tính USB sử dụng để kết nối thiết bị ngoại vi với máy tính với tính nối ngắt thiết bị không cần phải khởi động lại hệ thống Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Thiết bị nhập – input device -Lập trình hội thoại (conversational programming): thao tác trực tiếp giao diện máy, hiệu cho việc lập trình gia công chi tiết tương đối đơn giản đến 2,5 trục Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 10 3/10/2021 Hệ điều khiển máy - machine control unit MCU Là trái tim hệ điều khiển CNC gồm phận: • Bộ xử lý liệu (data processing unit - DPU): có nhiệm vụ biên dịch mã hóa chương trình gia cơng thành ngơn ngữ máy, sau thực nội suy chuyển động • Bộ điều khiển hệ truyền động (control loop unit - CLU): liệu từ DPU chuyển sang tín hiệu điện truyền đến CLU để điều khiển hệ thống truyền động Ví dụ ON/OFF trục chính, ON/OFF dung dịch trơn nguội, … Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Hệ thống truyền động – driving system Bao gồm loai động truyền động: • Động servo: DC Servo AC servo • Động bước - stepping motor • Động tuyến tính – linear motor • Động thủy lực – hydraulic motor Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 11 3/10/2021 Thiết bị phản hồi – feedback devices Bao gồm loại cảm biến: potentionmeter, tachometer, encoder, resolver Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Thiết bị hiển thị - display unit Để tương tác người vận hành máy để hiển thị thơng số gia cơng như: số vịng quay trục chính, tốc độ tiến dao, vị trí dụng cụ cắt, … Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 12 3/10/2021 Máy công cụ - machine tool • Thân đế máy – Vật liệu: gang có độ bền nén cao – Đế máy để đỡ toàn máy tạo ổn định cân cho máy – Bên thân máy chứa hệ thống điều khiển, động trục nhiều hệ thống khác • u cầu – Có độ cứng vững cao – Có thiết bị chống rung động – Ổn định nhiệt • Mục đích – Đảm bảo độ xác cao gia cơng Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Máy cơng cụ • Bàn máy, bàn xoay – Là nơi gá đặt chi tiết hay đồ gá – Sự chuyển động linh hoạt xác bàn máy giúp cho máy CNC có khả gia cơng chi tiết có biên dạng phức tạp – Trên trung tâm gia cơng đại bàn máy có dạng xoay được, có ý nghĩa trục thứ 4, máy CNC • Yêu cầu – Có độ ổn định, cứng vững , điều khiển chuyển động cách xác Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 13 3/10/2021 Máy cơng cụ • Bàn máy, bàn xoay Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Máy công cụ - Các loại bàn xoay • Bàn xoay tiêu chuẩn trục ngang (a): dùng để gá đặt chi tiết cho tâm chi tiết trùng với tâm trục (b) (a) • Bàn xoay tiêu chuẩn trục đứng (b) Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 14 3/10/2021 Máy cơng cụ - Các loại bàn xoay • Bàn xoay có động lắp sau (c): nhằm hạn chế rung động máy làm việc (d) (c) • Bàn xoay có lỗ trục lớn (d): gia công phôi dài, ống Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Máy công cụ - Các loại bàn xoay • Bàn xoay nhiều trục (e): cho phép gá đặt lúc nhiều chi tiết  gia cơng hàng khối (e) (f) • Bàn xoay nghiêng (f): gia công bề mặt nghiêng nhiều góc độ khác Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 15 3/10/2021 Máy cơng cụ - Các loại bàn xoay • Bàn xoay nghiêng: Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Máy công cụ - Lập trình gia cơng với bàn xoay • Bàn xoay khơng nghiêng: trục thứ • Bàn xoay nghiêng: trục thứ thứ • Tùy theo định nghĩa nhà sản xuất mà trục có tên A B • G90 G00 A90.: trục A bàn xoay quay nhanh đến vị trí góc 90 độ theo chiều kim đồng hồ hệ tọa độ tuyệt đối • G91 G00 B-180.: trục B bàn xoay quay nhanh đến vị trí góc 180 độ theo ngược chiều kim đồng hồ hệ tọa độ tương đối Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 16 3/10/2021 Máy công cụ - Ứng dụng bàn xoay • Bàn xoay CNC có tác dụng làm tăng thêm tính vạn cho máy CNC • Gia cơng: – Các bề mặt định hình (như bề mặt cam, cối dập, khn ép …) – Cắt ren vít ngồi – Gia cơng bánh dao cắt nhiều lưỡi có thẳng xoắn – Cắt rãnh thẳng xoắn – Các bề mặt nghiêng Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Máy cơng cụ • Cụm trục chính: nơi lắp dụng cụ (hay phơi), chuyển động quay trục sinh lực cắt để cắt gọt phơi q trình gia cơng Cụm trục máy tiện CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 17 3/10/2021 Máy cơng cụ • Cụm trục máy phay CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Máy cơng cụ • Cụm trục máy phay CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 18 3/10/2021 Máy cơng cụ • Cụm trục máy phay CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Máy cơng cụ • Lắp trục lên dẫn hướng máy phay đứng (a, b) ngang (c) (c) Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 19 3/10/2021 Cơ cấu dẫn hướng thẳng Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Vít me-đai ốc bi (Recirculating Ball Screw) • Chuyển động quay động chuyển đổi thành chuyển động thẳng bàn máy nhờ truyền vítme-đai ốc bi Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 20 ... thống máy CNC ➢ Khác nhau: Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/10 /20 21 Máy công cụ truyền thống máy CNC ➢ Khác nhau: Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường. .. trục máy tiện CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 17 3/10 /20 21 Máy cơng cụ • Cụm trục máy phay CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Máy. .. trục máy phay CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 18 3/10 /20 21 Máy cơng cụ • Cụm trục máy phay CNC Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Máy