Ví dụ mẫu báo cáo thực tập

Và sau đó, các ch c năng tr giúp cho quá trình giaứ ợcông ngày càng phát tri n.

L I NÓI Đ U Ờ Ầ

Trong th c t cu c s ng hi n nay vi c s n xu t ra c a c i v t ch tự ế ộ ố ệ ệ ả ấ ủ ả ậ ấ

được thay th b i máy móc là xu hế ở ướng t t y u c a xã h i nh m gi iấ ế ủ ộ ằ ả phóng s c lao đ ng c a con ngứ ộ ủ ười

M t h th ng s n xu t t đ ng giúp s n ph m có ch t lộ ệ ố ả ấ ự ộ ả ẩ ấ ượng cao,

s n ph m đ ng đ u, cho phép thay đ i ki u dáng s n xu t m t cách linhả ẩ ồ ề ổ ể ả ấ ộ

ho t phù h p v i nhu c u c a con ngạ ợ ớ ầ ủ ười là đi u t t y u c a cu c s ng,ề ấ ế ủ ộ ố

nh ng v n đ m b o v m t kinh t và th i gian chuy n đ i m u mã linhư ẫ ả ả ề ặ ế ờ ể ổ ẫ

ho t… là m t đi u c p thi t đ i v i n n s n xu t công nghi p hi n đ i.ạ ộ ề ấ ế ố ớ ề ả ấ ệ ệ ạ

V i m c đích làm quen và ti p c n v i các thi t b s n xu t tiênớ ụ ế ậ ớ ế ị ả ấ

ti n.Nhà trế ường đã t o đi u ki n cho chúng em đi th c t p bên trạ ề ệ ự ậ ở ườ ng

Đ i H c Bách Khoa trong m t th i gian đ giúp chúng em hi u h n vạ ọ ộ ờ ể ể ơ ề công ngh CNC.ệ

Tuy ch có 1 kho ng th i gian ng n nh ng v i s ch d n t n tìnhỉ ả ờ ắ ư ớ ự ỉ ẫ ậ

c a các th y bên khoa CNC c a trủ ầ ủ ường đ i h c Bách Khoa đã giúp choạ ọchúng em hi u h n v các máy CNC.ể ơ ề

Chúng em xin chân thành c m n các th y cô đã t o đi u ki n choả ơ ầ ạ ề ệchúng em và đã nhi t tình ch b o cho chúng em,em xin chân thành c mệ ỉ ả ả n

ơ

Hà N i ngày 26 tháng 2 năm 2009ộ

M c L c ụ ụ

I T ng quan v máy công c CNCổ ề ụ

1 L ch s phát tri n……… ị ử ể

2 Phân lo i và công d ng……… ạ ụ

3 Nh ng khái ni m c b n và phân lo i h đi u khi n………… ữ ệ ơ ả ạ ệ ề ể

4 C s hình h c cho gia công CNC………ơ ở ọ

mã hoá b i các con s , các ch cái, các ký t mà b x lý trung tâm cóở ố ữ ự ộ ử

th hi u để ể ược Nh ng l nh này đữ ệ ược đi u ch thành các xung áp hayề ếdòng, theo đó đi u khi n các motor ho c các c c u ch p hành, t o thànhề ể ặ ơ ấ ấ ạcác thao tác c a máy Nh ng con s , ch cái, ký t trong t p l nh dùng đủ ữ ố ữ ự ậ ệ ể

bi u th kho ng cách,ể ị ả v trí, ch c năng hay tr ng thái đ máy có th hi uị ứ ạ ể ể ể

và thao tác trên phôi

H1.1 – Máy ch i piano dùng bìa đ c l ơ ụ ỗ

NC được s m s d ng trong cách m ng công nghi p, vào nămớ ử ụ ạ ệ

1725, khi các máy d t Anh s d ng các t m bìa đ c l đ t o các hoaệ ở ử ụ ấ ụ ỗ ể ạvăn trên qu n áo Th m chí s m h n n a, nh ng chi c máy đánh chuôngầ ậ ớ ơ ữ ữ ế

t đ ng đự ộ ược s d ng nhà th l n châu Âu và m t s nhà th Hoaử ụ ở ờ ớ ộ ố ờ ở

Kỳ Năm 1863, máy ch i piano đ u tiên ra đ i (H1.1) Nó dùng các cu nơ ầ ờ ộ

gi y đ c l s n, d a vào các l th ng đó đ t đ ng đi u khi n các phímấ ụ ỗ ẵ ự ỗ ủ ể ự ộ ề ển

ấ

Nguyên lý c a s n xu t hàng lo t, đủ ả ấ ạ ược phát tri n b i Eli Whitney,ể ở

đã chuy n đ i nhi u công đo n và ch c năng thông thể ổ ề ạ ứ ường ph i d a trênả ự

kĩ năng c a th th công nay đủ ợ ủ ược làm trên máy Khi nhi u máy chính xácề

h n ra đ i, h th ng s n xu t hàng lo t nhanh chóng đơ ờ ệ ố ả ấ ạ ược n n côngềnghi p ch p nh n và đ a vào đ s n xu t m t s lệ ấ ậ ư ể ả ấ ộ ố ượng l n các chi ti tớ ế

gi ng h t nhau n a sau c a th k 19, m t lố ệ Ở ử ủ ế ỉ ộ ượng l n các máy công cớ ụ

ra đ i dùng trong ho t đ ng gia công kim lo i nh máy c t, máy khoan,ờ ạ ộ ạ ư ắmáy cán, máy mài Cùng v i nó, các công ngh đi u khi n b ng thu l c,ớ ệ ề ể ằ ỷ ự khí nén, b ng đi n cũng đằ ệ ược phát tri n, đi u khi n chuy n đ ng đòi h iể ề ể ể ộ ỏ

s chính xác tr nên d dàng h n.ự ở ễ ơ

Năm 1947, không l c Hoa Kỳ th y r ng s ph c t p trong thi t kự ấ ằ ự ứ ạ ế ế

và hình d ng c a các chi ti t máy bay, nh cánh qu t c a tr c thăng hayạ ủ ế ư ạ ủ ựcác chi ti t c a đ u phóng tên l a chính là nguyên nhân khi n cho các nhàế ủ ầ ử ế

s n xu t không giao hàng đúng h n Khi đó, John Parsons, Parsonsả ấ ẹCorporation, thành ph Traverse, bang Michigan đã b t đ u nghiên c uố ắ ầ ứ

v i ý tớ ưởng v m t chi c máy công c có th thao tác m i góc đ , sề ộ ế ụ ể ở ọ ộ ử

d ng d li u s đ đi u khi n chuy n đ ng c a máy Năm 1949,ụ ữ ệ ố ể ề ể ể ộ ủUSAMC giao cho Parsons m t h p đ ng phát tri n NC và phộ ợ ồ ể ương pháptăng t c trong s n xu t Parsons sau đó đã chuy n th u l i cho phòng thíố ả ấ ể ầ ạnghi m Servomechanism – đ i h c Massachusetts Institute of Technologyệ ạ ọ(MIT) Năm 1952 h đã thành công v i chi c máy có đ u c t chuy nọ ớ ế ầ ắ ể

đ ng 3 chi u R t nhanh sau đó, h u h t các nhà s n xu t máy công cộ ề ấ ầ ế ả ấ ụ

đ u cho ra các máy NC Năm 1960, t i tri n lãm máy công c Chicago,ề ạ ể ụ ở

h n 100 máy NC đã đơ ược tr ng bày H u h t các máy này đ u gi ng nhauư ầ ế ề ố nguyên t c đi u khi n v trí đi m - đi m Nguyên lý c a máy NC đ c

thi t l p m t cách v ng chãi.ế ậ ộ ữ

T đây, NC đừ ược c i ti n nhanh chóng trong công nghi p đi n tả ế ệ ệ ử

đ phát tri n các s n ph m m i Các b đi u khi n tr nên nh h n, đángể ể ả ẩ ớ ộ ề ể ở ỏ ơtin c y h n và r h n S phát tri n c a các máy công c , các b đi uậ ơ ẻ ơ ự ể ủ ụ ộ ề khi n khi n cho chúng để ế ượ ử ục s d ng nhi u h n.ề ơ

Cho t i năm 1976, nh ng máy NC đi u khi n hoàn toàn t đ ngớ ữ ề ể ự ộ theo chương trình mà các thông tin vi t dế ướ ại d ng s đã đố ược s d ngử ụ

r ng rãi Cũng vào năm đó, ngộ ười ta đã đ a m t máy tính nh vào hư ộ ỏ ệ

th ng đi u khi n máy NC nh m m r ng đ c tính đi u khi n và m r ngố ề ể ằ ở ộ ặ ề ể ở ộ

b nh c a máy, các máy này độ ớ ủ ược g i là các máy CNC (ComputerọNumerical Control) Và sau đó, các ch c năng tr giúp cho quá trình giaứ ợcông ngày càng phát tri n Vào năm 1965, h th ng thay dao t đ ng để ệ ố ự ộ ượ c

đ a vào s d ng, năm 1975 thì h th ng CAD – CAM – CNC ra đ i Nămư ử ụ ệ ố ờ

1984 thì đ h a máy tính phát tri n, đồ ọ ể ượ ức ng d ng đ mô ph ng quáụ ể ỏtrình gia công trên máy công c đi u khi n s ụ ề ể ố

Năm 1994, H NURBS (Not uniforme rational B-Spline) giao di nệ ệ

ph n m CAD cho phép mô ph ng đầ ề ỏ ược xác b m t n i suy ph c t pề ặ ộ ứ ạ trên màn hình, đ ng th i nó cho phép tính toán và đ a ra các phồ ờ ư ương trìnhtoán h c mô ph ng các b m t ph c t p, t đó tính toán chính xác đọ ỏ ề ặ ứ ạ ừ ườ ng

n i suy v i đ m n, đ s c nét cao.ộ ớ ộ ị ộ ắ

Cho đ n ngày nay, ngế ười ta còn ng d ng công ngh nano vào hứ ụ ệ ệ

th ng đi u khi n máy CNC Năm 2001 hãng FANUC đã ch t o h đi uố ề ể ế ạ ệ ề khi n nano cho máy CNC, m ra m t trang m i v công ngh ch t oể ở ộ ớ ề ệ ế ạ máy công c ụ

ch có 20% th i gian ho t đ ng là đ gia công v t li u Khi thêm ph nỉ ờ ạ ộ ể ậ ệ ầ

đi u khi n đi n t thì th i gian gia công đã tăng lên 80%, th m chí caoề ể ệ ử ờ ậ

h n Đ ng th i cũng gi m b t th i gian đ d ch chuy n đ u c t đ n v tríơ ồ ờ ả ớ ờ ể ị ể ầ ắ ế ịyêu c u.ầ

Trước đây, các máy công c đụ ượ ảc s n xu t sao cho càng đ n gi nấ ơ ả càng t t đ gi m giá thành Cũng b i giá nhân công tăng lên, nh ng chi cố ể ả ở ữ ế máy t t h n v i b đi u khi n đi n t ra đ i, khi n cho nên công nghi pố ơ ớ ố ề ể ệ ử ờ ế ệ

có th cho ra nh ng s n ph m t t h n v i giá c ph i chăng h n nh mể ữ ả ẩ ố ơ ớ ả ả ơ ằ

c nh tranh v i nh ng n n công nghi p nạ ớ ữ ề ệ ước ngoài

NC được s d ng trên t t c các máy công c , t đ n gi n nh tử ụ ấ ả ụ ừ ơ ả ấ

đ n ph c t p nh t Nh ng chi c máy thông d ng nh t là máy khoanế ứ ạ ấ ữ ế ụ ấ

th ng đ n tr c, máy ti n, máy phay, ẳ ơ ụ ệ trung tâm ti n, trung tâm c khí đaệ ơnăng

Máy khoan th ng đ n tr c ẳ ơ ụ :

M t trong nh ng máy NC đ n gi n nh t là máy khoan đ n tr c.ộ ữ ơ ả ấ ơ ụ

H u h t các máy khoan đ u đầ ế ề ượ ậc l p trình trên 3 tr c:ụ

a) Tr c X đi u khi n bàn máy di chuy n sang trái ho c sang ph i.ụ ề ể ể ặ ảb) Tr c Y đi u khi n bàn máy ti n ho c lùi.ụ ề ể ế ặ

c) Tr c Z đi u khi n chuy n đ ng lên xu ng c a mũi khoan.ụ ề ể ể ộ ố ủ

Máy ti n: ệ

Là m t trong nh ng chi c máy có hi u qu nh t, đ c bi t có ýộ ữ ế ệ ả ấ ặ ệnghĩa trong vi c gia công các kh i tròn Máy ti n đệ ố ệ ượ ậc l p trình trên 2

tr c:ụa) Tr c X đi u khi n chuy n đ ng d c c a đ u dao, vào hay ra.ụ ề ể ể ộ ọ ủ ầb) Tr c Z đi u khi n chuy n đ ng c a m u v t ti n vào hay r iụ ề ể ể ộ ủ ẫ ậ ế ờ

ch c năng mà máy phay có th đ m nhi m ứ ể ả ệ

Máy phay thường đượ ậc l p trình trên 3 tr c:ụ

a) Tr c X đi u khi n bàn máy chuy n đ ng sang trái, ph i.ụ ề ể ể ộ ả

b) Tr c Y điêu khi n bàn máy ti n hay lùi.ụ ể ế

c) Tr c Z chuy n đ ng th ng đ ng c a đ u dao.ụ ể ộ ẳ ứ ủ ầ

H1.3 – Máy phay đ ng ứ

Trung tâm gia công ti n: ệ

Trung tâm gia công ti n (Turning Center) ra đ i vào gi a th p niênệ ờ ữ ậ

60 sau khi nhóm nghiên c u ch ra r ng 40% các lo i gia công kim lo i làứ ỉ ằ ạ ạ

được làm b ng phằ ương pháp ti n Chi c máy NC này có kh năng làmệ ế ả

vi c v i đ chính xác cao h n, hi u su t cao h n so v i chi c máy ti nệ ớ ộ ơ ệ ấ ơ ớ ế ệ thông thường Trung tâm gia công ti n c b n ch thao tác trên 2 tr c:ệ ơ ả ỉ ụ

a) Tr c X đi u khi n chuy n đ ng ngang c a mâm c p.ụ ề ể ể ộ ủ ặ

b) Tr c Z đi u khi n chuy n đ ng d c c a mâm c p.ụ ề ể ể ộ ọ ủ ặ

Trung tâm c khí đa năng: ơ

C máy này cũng ra đ i cũng vào th p niên 60 Đỗ ờ ậ ược tích h pợ nhi u tính năng t i cùng m t đ a đi m Nhi u thao tác gia công khác nhauề ạ ộ ị ể ềtrên m u v t có th th c hi n ch v i m t l n cài đ t duy nh t Nh v yẫ ậ ể ự ệ ỉ ớ ộ ầ ặ ấ ờ ậ

mà t c đ , năng su t máy tăng lên đáng k so v i nh ng máy đi u khi nố ộ ấ ể ớ ữ ề ể

s thông thố ường

III.Nh ng khái ni m c b n và phân lo i h đi u khi n ữ ệ ơ ả ạ ệ ề ể

1.Khái ni m c b n ệ ơ ả

a.Khái ni m CNCệ

CNC (Computer Numerical Control) là m t d ng máy NC đi uộ ạ ề khi n t đ ng có s tr giúp c a máy tính, mà trong đó các b ph n tể ự ộ ự ợ ủ ộ ậ ự

đ ng độ ượ ậc l p trình đ ho t đ ng theo các s ki n n i ti p nhau v i m tể ạ ộ ự ệ ố ế ớ ộ

t c đ đố ộ ược xác đ nh trị ước đ có th t o ra để ể ạ ược m u v t v i hình d ngẫ ậ ớ ạ

và kích thước yêu c u.ầ

b.Tr c máy CNCụ

Đ có th đi u khi n chuy n đ ng d ng c c t d c theo để ể ề ể ể ộ ụ ụ ắ ọ ườ nghình h c trên b m t chi ti t c n có m t m i quan h gi a d ng c và chiọ ề ặ ế ầ ộ ố ệ ữ ụ ụ

ti t gia công M i quan h này có th đế ố ệ ẻ ược thi t l p thông qua vi c đ tế ậ ệ ặ

d ng c và chi ti t gia công trong m t h t a đ H t a đ Đ Cácụ ụ ế ộ ệ ọ ộ ệ ọ ộ ề

đượ ử ục s d ng làm h t a đ trong máy CNC ệ ọ ộ

Khi đó không gian được gi i h n b i ba kích thớ ạ ở ước c a h t a đủ ệ ọ ộ

Đ Các g n v i máy mà h đi u khi n máy có th nh n bi t đề ắ ớ ệ ề ể ể ậ ế ược g i làọvùng gia công

T đây, ngừ ười ta đ nh nghĩa :ị

* Chuy n đ ng th ng c a d ng c song song v i tr c h t a để ộ ẳ ủ ụ ụ ớ ụ ệ ọ ộ

g n v i máy đắ ớ ược g i là tr c th ng c a máy.ọ ụ ẳ ủ

* Chuy n đ ng c a d ng c quay xung quanh tr c h t a đ g nể ộ ủ ụ ụ ụ ệ ọ ộ ắ

v i máy đớ ược g i là tr c quay c a máy.ọ ụ ủ

Qua nh ng nghiên c u cho th y, ch c n t i đa 14 tr c (tr c chuy nữ ứ ấ ỉ ầ ố ụ ụ ể

đ ng) đ mô t b t kỳ m t máy CNC ph c t p nào 14 tr c chuy n đ ngộ ể ả ấ ộ ứ ạ ụ ể ộ này được chia thành: 5 tr c quay và 9 tr c th ng ụ ụ ẳ

- 9 tr c th ng bao g m :ụ ẳ ồ

+ Ba tr c th ng th nh t : X,Y, Zụ ẳ ứ ấ+ Ba tr c th ng th hai : U //X, V//Y, W//Zụ ẳ ứ+ Ba tr c th ng th ba : P//X, Q//Y, R//Zụ ẳ ứ

- 5 tr c quay bao g m : ụ ồ

+ Ba tr c quay th nh t A,B,C Đây là 3 tr c quay xung quanhụ ứ ấ ụcác tr c th ng X,Y,Z.ụ ẳ

+ Hai tr c quay th hai D và E Đ c tr ng c a hai tr c quayụ ứ ặ ư ủ ụnày là quay song song v i tr c quay th nh t A ho c B ho c Cớ ụ ứ ấ ặ ặ

ho c m t tr c đ c bi t nào đó ặ ộ ụ ặ ệ

2.H đi u khi n c a máy CNCệ ề ể ủ

V m t t ng quát, các máy CNC trong công nghi p đ u đề ặ ổ ệ ề ược đi uề khi n theo m t nguyên t c nh t đ nh D li u đi u khi n để ộ ắ ấ ị ữ ệ ề ể ược đ c vàoọ

t các v t mang tin (băng t , đĩa t , băng đ c l …) ho c t chừ ậ ừ ừ ụ ỗ ặ ừ ương trình

có s n trên máy ho c do chính ngẵ ặ ườ ử ụi s d ng nh p vào t giao ti p bànậ ừ ếphím Các d li u này đữ ệ ược gi i mã và h th ng đi u khi n xu t ra cácả ệ ố ề ể ấ

t p l nh đ đi u khi n các c c u ch p hành th c hi n các l nh theo yêuậ ệ ể ề ể ơ ấ ấ ự ệ ệ

c u c a ngầ ủ ườ ử ụi s d ng Trong khi các c c u ch p hành th c hi n cácơ ấ ấ ự ệ

l nh đó, k t qu v vi c t c hi n đệ ế ả ề ệ ự ệ ược mã hóa ngượ ạc l i và ph n h i vả ồ ề

h đi u khi n máy, các k t qu này đệ ề ể ế ả ược so sánh v i các t p l nh đớ ậ ệ ượ c

g i đi Sau đó h th ng đi u khi n có nhi m v bù l i các sai l ch vàử ệ ố ề ể ệ ụ ạ ệ

ti p t c g i đ n các c c u ch p hành cho đ n khi thông tin v k t quế ụ ử ế ơ ấ ấ ế ề ế ả

th c hi n ph n h i tr l i “kh p” v i thông tin đự ệ ả ồ ở ạ ớ ớ ược g i đi ử

Nh v y, ta có th nói h đi u khi n máy CNC trong công nghi pư ậ ể ệ ề ể ệ

là m t h đi u khi n kín (d li u l u thông theo m t vòng kín).ộ ệ ề ể ữ ệ ư ộ

Đ ti n cho vi c trình bày, h th ng đi u khi n máy CNC có thể ệ ệ ệ ố ề ể ể

được chia ra là hai ph n: ph n c ng và ph n m m.ầ ầ ứ ầ ề

H1.6 - Truy n d li u trong vòng kín ề ữ ệ

a Ph n c ng h đi u khi n máy CNC ầ ứ ệ ề ể

* B x lý trung tâm (CPU) ộ ử

B x lý trung tâm (CPU) là m t máy tính nh ho c là thành ph nộ ử ộ ỏ ặ ầ chính c a máy tính nào đó (16 bit ho c 32 bit) và m ch đi n tích h p C uủ ặ ạ ệ ợ ấ trúc c a CPU bao g m các ph n t c b n sau: Ph n t đi u khi n, ph nủ ồ ầ ử ơ ả ầ ử ề ể ầ

t logic s h c, b nh truy c p nhanh.ử ố ọ ộ ớ ậ

• Ph n t s h c làm nhi m v hình thành các thu t toánầ ử ố ọ ệ ụ ậmong mu n trên c s s li u đ a vào Ki u thu t toán s h c làố ơ ở ố ệ ư ể ậ ố ọcông tr nhân chia, công logic và các ch c năng khác theo yêu c uừ ứ ầ

c a chủ ương trình Kh i logic s th c hi n các phép so sánh, phânố ố ự ệnhánh, l p, l a ch n và phân vùng b nh ậ ự ọ ộ ớ

• B nh truy nh p nhanh là b nh trong CPU dùng đ l uộ ớ ậ ộ ớ ể ư

tr t m th i các thông tin đang đữ ạ ờ ược ph n t s h c x lý ho c cácẩ ử ố ọ ử ặ

chương trình đi u khi n t ROM và RAM g i t i ề ể ừ ử ớ

* B nh ộ ớ

M t s b nh m r ng t ng độ ố ộ ớ ở ộ ừ ượ ử ục s d ng:

- ROM và EPROM dùng đ l u tr nh ng d li u ko thay đ i c aể ư ữ ữ ữ ệ ổ ủ

h th ng CNC, nh nh ng chu trình c ng và nh ng vòng b t bi n.ệ ố ư ữ ứ ữ ấ ế

- EEPROM l u tr nh ng d li u phát sinh trong quá trình cài đ tư ữ ữ ữ ệ ặ

h th ng Nh nh ng tham s máy, nh ng chu trình đ c bi t, nh ngệ ố ư ữ ố ữ ặ ệ ữ

chương trình con M c dù n i dung c a EEPROM đặ ộ ủ ược b o v , nh ngả ệ ư

v n có th thay đ i khi c n.ẫ ể ổ ầ

- RAM m r ng đở ộ ượ ử ục s d ng trong t t c các b CNC đ l u giấ ả ộ ể ư ữ

chương trình, d li u Chúng có dung lữ ệ ượng có th m r ng t 16 đ nể ở ộ ừ ế

t CPU đ n các b ph n khác và ngừ ế ộ ậ ượ ạc l i

Dưới đây là s đ kh i th hi n v trí vai trò c a BUS trong hơ ồ ố ể ệ ị ủ ệ

th ng đi u khi n CNC (hình 1.8)ố ề ể

Hình 1.8: H th ng liên l c BUS ệ ố ạ

* Truy n d n Servo ề ẫ

Hình 1.9 : Đi u khi n Servo ề ể

H đi u khi n máy công c , c n thi t bi n đ i xung đi u khi nệ ề ể ụ ầ ế ế ổ ề ể

đượ ạc t o ra t c m đi u khi n thành các tính hi u cho đ ng c các tr c.ừ ụ ề ể ệ ộ ơ ụ Nhi m v này đệ ụ ược th c hi n nh hai m ch: M ch đi u khi n servo vàự ệ ờ ạ ạ ề ể

m ch ph n h i (hình 1.9).ạ ả ồ

Trên đây là các ph n c ng ch y u c a máy CNC, ngoài ra còn cóầ ứ ủ ế ủcác ph n c ng c b n c a m t máy đi u khi n s thông thầ ứ ơ ả ủ ộ ề ể ố ường nh :ư

đi u khi n t c đ tr c chính, đi u khi n trình t và các m ch bi n vào –ề ể ố ộ ụ ề ể ự ạ ế

ra (input – output)

b Ph n m m ầ ề

Nh ng b đi u khi n CNC hi n đ i gi ng nh nh ng chi c máyữ ộ ề ể ệ ạ ố ư ữ ếtính chuyên d ng dùng đ đi u khi n máy công c Cũng nh nh ngụ ể ề ể ụ ư ữ chi c máy tính khác, NC c n m t h đi u hành, đôi khi đế ầ ộ ệ ề ược coi nh làư

m t ph n m m h th ng Chúng độ ầ ề ệ ố ược thi t k riêng cho m t lo i máy,ế ế ộ ạ

và m c đích cu i cùng là đ đi u khi n, b i vì đ c tính đ ng h c và đi uụ ố ể ề ể ở ặ ộ ọ ề khi n c a m i lo i mày là khác nhau Ph n m m này đi u khi n m iể ủ ỗ ạ ầ ề ề ể ọ

ch c năng h th ng, nh ng chứ ệ ố ữ ương trình con, đ ho gi l p hay quáồ ạ ả ậtrình gia công n u có.ế

Thông thường, ph n m m máy CNC đầ ề ược chia ra làm các ph n cầ ơ

b n sau:ả

* Ph n m m đi u khi n ầ ề ề ể

Đây là chương trình chính đ th c hi n các ch c năng NC Chể ự ệ ứ ươ ngtrình đi u khi n đề ể ượ ưc l u tr trong ROM Ch c năng chính c a ph nữ ứ ủ ầ

m m đi u khi n là ch p nh n chề ề ể ấ ậ ương trình ng d ng nh là s li u vàoứ ụ ư ố ệ

và sinh ra tín hi u đi u khi n, đi u khi n d n đ ng đ ng c các tr c ệ ề ể ề ể ẫ ộ ộ ơ ụ

* Ph n m m ghép n i ầ ề ố

Ph n m m ghép n i gi a h đi u khi n CNC v i máy công cầ ề ố ữ ệ ề ể ớ ụ cũng được xem nh m t chư ộ ương trình đi u khi n máy Chề ể ương trình nàycho phép CPU liên h v i máy công c , bàn đi u khi n thông qua chệ ớ ụ ề ể ươ ngtrình logic được cài đ t s n trong h đi u khi n trình t ặ ẵ ệ ề ể ự

* Ph n m m ng d ng ầ ề ứ ụ

Đây có th coi là ph n m m đ ta có th giao ti p để ầ ề ể ể ế ược v i máyớCNC Nó bao g m chồ ương trình mã G (G code) và chương trình tham s ố

IV.C s hình h c cho gia công CNC ơ ở ọ

C s hình h c cho gia công CNC bao g m các h to đ đêcac, h toơ ở ọ ồ ệ ạ ộ ệ ạ

đ c c ,các đi m chu n :0 c a máy ,0 c a phôi ,ộ ự ể ẩ ủ ủ các d ng đi u khi nạ ề ể CNC: đi u khi n đi m, đi u khi n đo n th ng, đi u khi n Công tua, đ cề ể ể ề ể ạ ẳ ề ể ặ

đi m c a v n hành DNC (Direct Numerical Control),S hi u ch nh (bù)ể ủ ậ ự ệ ỉchi u dài và bù bán kính d ng c c t khi ti n, khi phay, H th ng đo hànhề ụ ụ ắ ệ ệ ốtrình và phương pháp đo hành trình c t khi gia công: đo hành trình tr c tiêpắ ự/ gián ti p, đo hành trình tuy t đ i/gia s ế ệ ố ố

1.Nguyên t c xác đ nh h tr c to đ c a máy CNCắ ị ệ ụ ạ ộ ủ

Đ xác đ nh các tr c to đ ta d a trên quy t c bàn tay ph i, baoể ị ụ ạ ộ ự ắ ả

g m ngón gi a, ngón tr và ngón cái c a bàn tay ph i (H1.4) Ngón cáiồ ữ ỏ ủ ảxác đ nh hị ướng c a tr c X, ngón tr ch tr c Y, và ngón gi a ch tr c Z.ủ ụ ỏ ỉ ụ ữ ỉ ụ

H1.4 – Quy t c bàn tay ph i ắ ả

Tr c quay đụ ược xác đ nh theo các tr c th ng mà dao c t quay trênị ụ ẳ ắ

đó A là tr c quay trên tr c X, B là tr c quay trên tr c Y, C là tr c quayụ ụ ụ ụ ụtrên tr c Z (H1.5) Khi nhìn theo chi u (+) c a các tr c chính thì chi u kimụ ề ủ ụ ề

đ ng h là chi u (+) c a các tr c quay.ồ ồ ề ủ ụ

H1.5 – Ba tr c quay A,B,C ụ

Xác đ nh các tr c to đ c a máy NC thông qua nguyên t c này,ị ụ ạ ộ ủ ắ

đ u tiên ta tầ ưởng tượng ngón gi a n m trong tr c quay chính c a máy, đóữ ằ ụ ủ

là tr c Z c a máy và chi u (+) c a tr c theo hụ ủ ề ủ ụ ướng t trong ra ngoài Theoừ

đó, ngón cái và ngón tr s ch phỏ ẽ ỉ ương và chi u c a tr c X, tr c Y.ề ủ ụ ụ

2.Các đi m chu n ể ẩ

a Đi m g c c a máy M ể ố ủ

Quá trình gia công trên máy đi u khi n theo chề ể ương trình s đố ượ cthi t l p b ng m t chế ậ ằ ộ ương trình mô t qu đ o chuy n đ ng tả ỹ ạ ể ộ ương đ iố

gi a lữ ưỡ ắ ủi c t c a d ng c và phôi Vì th , đ đ m b o vi c gia công đ tụ ụ ế ể ả ả ệ ạ

được đ chính xác thì các d ch chuy n c a d ng c ph i độ ị ể ủ ụ ụ ả ược so sánh v iớ

đi m 0 (zero) c a h th ng đo lể ủ ệ ố ường và người ta g i là đi m g c c a họ ể ố ủ ệ

t a đ c a máy hay g c đo lọ ộ ủ ố ường M (Machine reference zero) Các đi mể

M được các nhà ch t o quy đ nh trế ạ ị ước

b Đi m chu n c a máy R ể ẩ ủ

Hình1.25: Các đi m g c và đi m chu n trên máy phay đ ng và máy ể ố ể ẩ ứ

ti n ệ

Đ giám sát và đi u ch nh k p th i qu đ o chuy n đ ng c a d ngể ề ỉ ị ờ ỹ ạ ể ộ ủ ụ

c , c n thi t ph i b trí m t h th ng đo lụ ầ ế ả ố ộ ệ ố ường đ xác đ nh quãng để ị ườ ng

th c t (t a đ th c) so v i t a đ l p trình Trên các máy CNC ngự ế ọ ộ ự ớ ọ ộ ậ ười ta

đ t các m c đ theo dõi các t a đ th c c a d ng c trong quá trình d chặ ố ể ọ ộ ự ủ ụ ụ ị chuy n, v trí c a d ng c luôn luôn để ị ủ ụ ụ ược so sánh v i g c đo lớ ố ường c aủ máy M Khi b t đ u đóng m ch đi u khi n c a máy thì t t c các tr cắ ầ ạ ề ể ủ ấ ả ụ

ph i đả ược ch y v m t đi m chu n mà giá tr t a đ c a nó so v i đi mạ ề ộ ể ẩ ị ọ ộ ủ ớ ể

g c M ph i luôn luôn không đ i và do các nhà ch t o máy quy đ nh.ố ả ổ ế ạ ị

Đi m đó g i là đi m chu n c a máy R (Machine Reference point) V tríể ọ ể ẩ ủ ị

c a đi m chu n này đủ ể ẩ ược tính toán chính xác t trừ ước b i m t c ch nở ộ ữ ặ

l p trên bàn trắ ượt và các công t c gi i h n hành trình Do đ chính xác vắ ớ ạ ộ ị trí c a các máy CNC là r t cao (thủ ấ ường v i h th ng đo là h Met thì giáớ ệ ố ệ

tr c a nó là 0,001mm và h Inch là 0,0001 inch) Khi d ch chuy n vị ủ ệ ị ể ề

đi m chu n c a các tr c, lúc đ u t c đ ch y nhanh, sau khi đ n g n vể ẩ ủ ụ ầ ố ộ ạ ế ầ ị trí chu n thì t c đ ch m l i đ có th đ nh v m t cách chính xác.ẩ ố ộ ậ ạ ể ể ị ị ộ

b Đi m g c c a phôi W, đi m g c ch ể ố ủ ể ố ươ ng trình P và đi m gá đ t C ể ặ

Khi b t đ u gia công, c n ph i ti n hành xác đ nh t a đ đi m g cắ ầ ầ ả ế ị ọ ộ ể ố

c a chi ti t hay g c c a chủ ế ố ủ ương trình so v i đi m M đ xác đ nh và hi uớ ể ể ị ệ

ch nh h th ng đo lỉ ệ ố ường d ch chuy n.ị ể

Hình 1.26 : Ví d v đi m W và đi m P trên máy ti n ụ ề ể ể ệ

Đi m g c c a phôi W: ể ố ủ Còn g i là đi m zero c a phôi (Workpieceọ ể ủzero point), ký hi u là W xác đ nh h t a đ c a phôi trong quan h v iệ ị ệ ọ ộ ủ ệ ớ

đi m zero c a máy (M) Đi m W c a phôi để ủ ể ủ ược ch n b i ngọ ở ườ ậi l p trình

và được đ a vào h đi u khi n c a CNC trong quá trình đ t s li u máyư ệ ề ể ủ ặ ố ệ

trước khi gia công

Đi m W c a phôi để ủ ược ch n tùy ý b i ngọ ở ườ ậi l p trình trong ph mạ

vi không gian làm vi c c a máy và c a chi ti t Tuy v y, nên ch n W nênệ ủ ủ ế ậ ọ

ch n là m t đi m n m trên phôi đ thu n ti n khi xác đ nh các thông sọ ộ ể ằ ể ậ ệ ị ố

gi a W và M Gi s v i chi ti t ti n, ngữ ả ử ớ ế ệ ười ta ch n đi m W đ t d cọ ể ặ ọ theo tr c quay (tâm tr c chính máy ti n) và có th ch n đ u mút trái hayụ ụ ệ ể ọ ầ

đ u mút ph i c a phôi Đ i v i chi ti t phay nên l y m t đi m n m ầ ả ủ ố ớ ế ấ ộ ể ằ ở góc làm đi m W c a phôi, góc đó thể ủ ường là bên trái, trên m t phôi và ở ặ ở phía ngoài

Đi m g c ch ể ố ươ ng trình P:

Tùy thu c vào b n v chi ti t gia công mà ngộ ả ẽ ế ười ta s có m t hayẽ ộ

m t s đi m chu n đ xác đ nh t a đ c a các b m t khác Trongộ ố ể ẩ ể ị ọ ộ ủ ề ặ

trường h p đó, đi m này đợ ể ược g i là đi m g c chọ ể ố ương trình P(Programmed) Trong th c t n u P trùng v i W s thu n l i h n cho quáự ế ế ớ ẽ ậ ợ ơtrình l p trình vì không ph i th c hi n nhi u phép toán b xung.ậ ả ự ệ ề ổ

Đi m gá đ t C: ể ặ

Là đi m ti p xúc gi a phôi và đ gá trên máy, nó có th trùng v iể ế ữ ồ ể ớ

đi m g c c a phôi W trên máy ti n Thông thể ố ủ ệ ường khi gia công người ta

ph i tính đ n lả ế ượng d gia công và do v y đi m C chính là b m t chu nư ậ ể ề ặ ẩ

đ xác đ nh kích thể ị ướ ủc c a phôi

Hình 1.27: Ví d ch n đi m P và W khi gia công các l phân b trên ụ ọ ể ỗ ố

đ ườ ng tròn

d Đi m g c c a d ng c ể ố ủ ụ ụ

Đ đ m b o quá trình gia công chi ti t v i vi c s d ng nhi u daoể ả ả ế ớ ệ ử ụ ề

và m i dao có m t hình d ng và kích thỗ ộ ạ ước khác nhau được chính xác,

c n ph i có các đi m g c c a d ng c Đi m g c c a d ng c là nh ngầ ả ể ố ủ ụ ụ ể ố ủ ụ ụ ữ

đi m c đ nh và nó để ố ị ược xác đ nh t a đ chính xác so v i các đi m M vàị ọ ộ ớ ểR

Đi m chu n c a dao P ể ẩ ủ

Hình 1.28 : Đi m chu n P c a dao ti n (a), dao phay ngón (b), dao phay c u (c) ể ẩ ủ ệ ầ

Đi m chu n c a dao là đi m mà t đó chúng ta l p chể ẩ ủ ể ừ ậ ương trìnhchuy n đ ng trong quá trình gia công Đ i v i dao ti n, ngể ộ ố ớ ệ ười ta ch nọ

đi m nh n c a mũi dao, v i dao phay ngón và mũi khoan ngể ọ ủ ớ ười ta ch nọ

đi m P tâm trên đ nh dao, v i dao phay c u ch n đi m P là tâm m tể ở ỉ ớ ầ ọ ể ặ

c u.ầ

Các đi m g c c a dao (đi m gá đ t dao) ể ố ủ ể ặ

Các dao được s d ng thông thử ụ ường có hai lo i cán dao (Toolạholder) là lo i chuôi tr và lo i chuôi côn theo tiêu chu n.ạ ụ ạ ẩ

Đ i v i chuôi dao có đi m đ t d ng c E, trên l gá dao có đi m gáố ớ ể ặ ụ ụ ỗ ể

d ng c N Khi chuôi dao l p vào l dao thì hai đi m N và E trùng nhau.ụ ụ ắ ỗ ể

Hình1.29 : Các đi m g c c a d ng c ể ố ủ ụ ụ

Trên c s đi m chu n này ngơ ở ể ẩ ười ta có th xác đ nh các kích thể ị ướ c

đ đ a vào b nh lể ư ộ ớ ượng bù dao Các kích thước này có th bao g mể ồ chi u dài c a dao ti n theo phề ủ ệ ương X và Z (đi m mũi dao) hay chi u dàiể ề

c a dao phay và bán kính c a nó Các kích thủ ủ ước này có th để ược xác đ nhị

t trừ ước b ng cách đo trên các thi t b đo chuyên dùng hay xác đ nh ngayằ ế ị ịtrên máy r i đ a vào h đi u khi n c a máy CNC đ th c hi n vi c bùồ ư ệ ề ể ủ ể ự ệ ệdao

Đi m thay dao ể

Trong quá trình gia công thường ph i s d ng m t s lo i dao vàả ử ụ ộ ố ạ

s lố ượng dao khác nhau tùy thu c vào yêu c u c a b m t gia công, vì thộ ầ ủ ề ặ ế

ph i th c hi n vi c thay dao Trên các máy CNC có c c u thay dao tả ự ệ ệ ơ ấ ự

đ ng, khi thay dao yêu c u không độ ầ ược đ ch m vào phôi ho c máy Vìể ạ ặ

v y c n ph i có đi m thay dao Đ i v i máy phay ho c các trung tâm giaậ ầ ả ể ố ớ ặcông thì thường bàn máy ph i ch y v đi m chu n, còn v i máy ti n,ả ạ ề ể ẩ ớ ệ

thường các dao n m trên đ u R vôn ve nên không c n ph i ch y đ nằ ầ ơ ầ ả ạ ế

đi m chu n đ thay dao mà có th đ n m t v trí nào đó đ m b o an toànể ẩ ể ể ế ộ ị ả ả

đ quay đ u R vôn ve là có th thay dao nh m gi m th i gian ph ể ầ ơ ể ằ ả ờ ụ

3.Các d ng đi u khi n CNCạ ề ể

Đi u khi n đi m - đi m ề ể ể ể

V i các lo i máy đi u khi n đi m – đi m Trong quá trình gia côngớ ạ ề ể ể ể

d ng c đụ ụ ược đ nh v nhanh đ n t a đ yêu c u và trong quá trình d chị ị ế ọ ộ ầ ị chuy n nhanh d ng c , máy không th c hi n chuy n đ ng c t g t Chể ụ ụ ự ệ ể ộ ắ ọ ỉ

khi đ n v trí yêu c u nó m i th c hi n các chuy n đ ng c t g t Ví dế ị ầ ớ ự ệ ể ộ ắ ọ ụ

nh khoan l , khoét, doa, đ t d p, hàn đi m.ư ỗ ộ ậ ể

Đi u khi n đi m - đi m (theo v trí) đề ể ể ể ị ược dùng đ gia công các lể ỗ

b ng các phằ ương pháp khoan, khoét, doa và c t ren l Chi ti t gia côngắ ỗ ế

được gá c đ nh trên bàn máy, d ng c c t th c hi n ch y dao nhanh đ nố ị ụ ụ ắ ự ệ ạ ế các v trí đã l p trình (ho c ch y bàn máy) Khi đ t t i các đi m đích thìị ậ ặ ạ ạ ớ ểdao b t đ u c t (hình v ).ắ ầ ắ ẽ

V trí c a các l có th đị ủ ỗ ể ược đi u khi n đ ng th i ho c k ti pề ể ồ ờ ặ ế ế theo 2 tr c to đ (hình v ).ụ ạ ộ ẽ

Hình 1.30 Đi u khi n đi m – đi m ề ể ể ể

Hình 1.30 : Các d ng ch y dao trong đi u khi n đi m đi m ạ ạ ề ể ể ể

a) Đi u khi n đ ng th i theo 2 tr c ề ể ồ ờ ụ

b) Đi u khi n k ti p ề ể ế ế

Đi u khi n đ ề ể ườ ng th ng ẳ

Hình 1.31 :Đi u khi n theo đ ề ể ườ ng th ng ẳ

Là đi u khi n mà khi gia công d ng c c t th c hi n lề ể ụ ụ ắ ự ệ ượng ch yạ dao theo 1 đường th ng nào đó Trên máy ti n d ng c c t chuy n đ ngẳ ệ ụ ụ ắ ể ộ song song ho c vuông góc v i tr c c a chi ti t (tr c Z) (hình v ) Trênặ ớ ụ ủ ế ụ ẽ

máy phay d ng c c t chuy n đ ng song song v i tr c Y ho c tr c Xụ ụ ắ ể ộ ớ ụ ặ ụ(hình v ) d ng c c t chuy n đ ng đ c l p theo t ng tr c ẽ ụ ụ ắ ể ộ ộ ậ ừ ụ

Đi u khi n theo biên d ng (contour) ề ể ạ

Hình 1.32 : Đi u khi n contour trên máy ti n (a) và máy phay (b) ề ể ệ

Đi u khi n theo biên d ng cho phép th c hi n ch y dao trên nhi uề ể ạ ự ệ ạ ề

tr c cùng lúc Các chuy n đ ng theo các tr c có s quan h hàm s ràngụ ể ộ ụ ự ệ ố

bu c v i nhau D ng đi u khi n này độ ớ ạ ề ể ược áp d ng trên máy ti n, máyụ ệphay và các trung tâm gia công

Có 3 d ng đi u khi n : đi u khi n contour 2D, 2ạ ề ể ề ể 1/2D và đi u khi nề ể 3D (D là chi u).ề