Máy CNC trong hệ thống FMS CIM

TT Họ tên Công việc ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM THẢO LUÂN 1Nguyễn văn Trọng I Sơ lươc thống sản xuất linh 2Nguyễn hữu Thống 3Nguyễn văn Toản 4Lê anh Tuấn 5Đinh viết Tuấn 6Phan văn Trường 7Đặng anh Tuấn hoạt FMS sản xuất tích hợp có trợ giúp máy tính CIM NHÂN XÉT CỦA GIÁO VIÊN II Máy CNC gì? III Hiệu tập hợp máy CNC thành hệ thống FMS Sưu tập tranh ảnh tổng hợp tài liệu DANH SÁCH TỔ VÀ CÔNG VIỆC Được GIAO ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM THẢO LUÂN MỤC LỤC I Sơ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG SẢN XưẤT LINH HOẠT FMS VÀ SẢN XUẤT TÍCH HỢP CÓ TRỢ GIÚP CỦA MÁY TÍNH CIM a Hệ thống sản xuất tích hợp (CIM System) b Hiệu ứng dụng CIM sản xuất c Các thành phần hệ thống CIM II MÁY CNC LÀ GÌ? a Trang bị ổ tích dụng cụ (Magazing dụng cụ) cho máy b Trang bị cho máy cấu vệ tinh thay đổi c 12 14 C hế tạo máy nhiều trục 14 d Điều khiển máy CNC máy tính e Tâp hơp máy CNC thành nhóm điều khiên chúng 15 băng máy tính III 16 f Tập hợp máy CNC thành hệ thống FMS 16 HIỆU QUẢ TẬP HỢP CÁC MÁY CNC THÀNH HỆ TÀI LIÊU THAM KHẢO Sản xuất linh hoạt FMS & tích hợp CIM (GS TS TRAN VĂN ĐỊCH) Hệ thống sản xuất tự động hóa tích hợp máy tính (TRAN TRỌNG MINH & NGUYỄN PHAM THỤC ANH) GVHD: GVHD: Lưu Thủy LưuChung Thủy Chung Trang 2Trang ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM THẢO LUÂN I Sơ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ SẢN XUẤT TÍCH HỢP CÓ TRỢ GIÚP CỦA MÁY TÍNH CIM a) Hệ thống sản xuất tích hợp (CIM System) • CIM nhà máy sản xuất tự động hóa toàn phần, nơi mà tất trình sản xuất tích hợp điều khiển máy tính CIM quản lý tự động thông qua tích hợp phân hẹ: CAD, CAM, CAP, CAPP; Các tế bào gia công (CN, CNC, DNC); Hệ thống cấp liệu; Hệ thống lắp ráp linh hoạt; Hệ GVHD: Lưu Thủy Chung Trang ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM THẢO LUÂN b) Hiệu ứng dụng CIM sản xuất • Hệ thống sản xuất CIM tạo lợi nhuận vững cho người sử dụng hệ thống khác nhờ tính mềm dẻo hệ thống tích hợp thông tin CĨM cho phép nhà máy sản xuất thích ứng nhanh chóng với thay đổi thị trường cung cấp hướng phát triển sản phẩm tương lai Với trợ giúp máy tính, hoạt động phân đoạn trình sản xuất tích hợp thành hệ thống sản xuất thống nhất, hoạt động trôi chảy với giảm thiểu thời gian chi phí sản xuất, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm Hệ thống CIM cho phép sử dụng tối ưu thiết bị, nâng cao suất lao động, ứng dụng công nghệ tiên tiến giảm thiểu sai số gây người, kinh nghiệm sử dụng CIM hảng sản xuất thê giới cho thấy lợi ích điển hình: ♦ Giảm 15-30% giá thành thiết kế ♦ Giảm 30-60% thời gian chế tạo chi tiết ♦ Tăng suất lao động lên tới 40-70% ♦ Nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm 20-50% phế phẩm ♦ Quản lý vật tư hàng hóa sát thực tế ♦ Tăng khả cạnh tranh sản phảm đáp ứng nhu cầu thị trường ♦ Hoàn thiện phương pháp thiết kế sản phẩm nhờ ứng GVHD: Lưu Thủy Chung Trang ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM THẢO LUÂN Giải toán thiết kế, thẩn định phần tử hửu hạn cho phép tính toán nhanh gấp 30 lần so với tính toán thônh thường để xách định ứng suất điểm nhờ mà hoàn thiện kết cấu cho sản phẩm nhanh c) Các thành phần hệ thống CIM Các thành phần hệ thống CIM bao gồm môdul: • Lập kế hoạch sản xuất: Khi nhận đơn đật hàng trực tiếp hay qua phương tiện giao tiếp (internet) với chiến lược phát triển sản phẩm, CIM quản lý phầm mềm chuyên biết (CIMSOFT) liên tục truyên tới phần mềm quản lý, điều khiển hệ thống Dựa kế hoạch phân hệ tự động cập nhật, xử lý thông tin để đảm bảo hoạt động nhịp nhàng, lưu loát cho toàn hệ thống VI vậy, việc lập kế hoạch có ý nghĩa quan trọng, quản lý toàn hệ thống tầng vĩ mô • Thiết kế sản phẩn: Thiết kế sản phẩm modul nhằm tạo thông số đối tượng cần sản xuất Khi nhận sản phẩm thi modul quản lý tự động dò tìm thư viện liệu sản phẩm tồn sản phẩm, có chuyển đến phân hệ gia công, chưa có thi đưa dạng sản phẩm tồn với mức độ giống chuyển đến cho hệ thống thiết kế • Phân hệ CAD/CAM: Thiết kê CAD (Computer Aided Design) đưa hệ thông số hình học thực thể với đầy đủ liệu cần thiết để chuyển giao cho phân hệ CAM Phân hệ CAM (Computer Aided GVHD: Lưu Thủy Chung Manufacturing) chất phần mềm trợ Trang ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM THẢO LUÂN thông số công nghệ sau chuyển thể thành liệu đầu vào cho tế bào gia công • Phân hệ RP (Rapid Prototyping): Là phân hệ tạo mẫu nhanh cho liệu CAD/CAM Khi mô hình CAD Phân hệ RP giúp cho trình thiết kế giảm nhiều thời gian để đến kết cuối cho liệu CAD trước sản xuất Ngoài công nghệ ngược RP RE (revert Engineering) cho phép lấy thông tin CAD vật thể có, củng giải pháp hiệu cho trình thiết kế • Lập quy trình sản xuất: Là phân hệ nhiều thời gian tài CIM xủ dụng modul lập quy trình công nghệ tự động giải pháp phần mềm lập trình Phân hệ CAPP (Computer Aided Process Planning) giải pháp hưu hiệu Với thông tin đầy đủ phân hệ CAPP định đưa qui trình công nghệ hợp lý để gia công chi tiết • Lập trình cho trạm gia công: Các trạm gia công bao gồm trạm thiết bị tham gia trình chế tạo sản phẩm: Các máy CNC, Robot Lập trình cho tế bào gia công CNC bao gồm thông tin hình học (CAD) thông tin công nghệ Quá trình mô phân hệ CAD/CAM Lập trình hoàn toàn tương tự với Robot thiết bi GVHD: Lưu Thủy Chung Trang "THẢO LUẬN ĐÊ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM GVHD: Lưu Thủy Chung Trang THẢO LUÂN ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM • Thiết bị sản xuất: Quá trình sản xuất thiết lập yếu tố chuẩn bị kỹ thuật tổ chức thực Trong trình chi tiết hình thành Đây trình trực tiếp làm biến đổi phôi liệu thành chi tiết Trên tế bào gia công chi tiết trực tiếp bị biến đổi mặt hình học tính Các tế bào gia công mà chủ yếu máy điều khiển số CNC, DNC Và thiết bị khác • Vận chuyển, tích trữ: Vận chuyển chi tiết gia công (phôi) kho vệ tinh tới vị trí tiếp nhận hay chuyển tích trử dụng cụ • Kiểm tra: Kiểm tra thông số đối tượng sản xuất hệ thống CIM sử dụng nhiều máy kiểm tra tự động GVHD: Lưu Thủy Chung Trang ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM THẢO LUÂN • Tiếp thị, phân phối sản phẩm: Đây củng modul quan trọng để phát triển chiến lược sản xuất Doanh nghiệp phải có phương thức marketinh phân phối sản phẩm phù hợp đáp ứng tiêu chuẩn thi trường II MÁY CNC LÀ GÌ? CNC - Viết tắt cho Computer Numerical Control (Điều khiển bằn máy tính) Điều khiển máy móc khác với mùc đích sản xuất (có tính lập lại) phận kim khí (háy vật liệu khác) phức tạp, cách sử dụng chương trình viết ký hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA247-D, thường gọi mã G CNC phát triển cuối thập niên 1950 phòng thí nghiệm Sợvomechanism trường MIT GVHD: Lưu Thủy Chung Trang THẢO LUÂN ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM 1) Việc gia tăng tự đông hóa trình sản xuất với máy CNC tạo nên phát triển đáng kể xác chất lượng Kỹ GVHD: Lưu Thủy Chung Trang 10 THẢO LUÂN ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM thuật tự động CNC giảm thiểu sai sót giúp người thao tác có thời gian cho công việc khác Ngoài cho phép linh hoạt thao tác sản phẩm thời gian cần thiết cho thay đổi máy móc để sản xuất linh kiện khác 2) Trong môi trường sản xuất, loạt máy CNC kết hợp thành tổ hợp, gọi Cell, để làm nhiều thao tác phận Máy CNC ngày điều khiển trực tiếp từ vẽ phân mêm CAM, phận lắp ráp có thê trực tiếp tự thiết kế sang sản xuất mà không cần vẽ in chi tiết Có thể nói CNC phân đoạn hệ thống robot công nghiệp, tức chúng thiết kế để thực nhiều thao tác sản xuất 3) Vào năm 1970-1980 để nâng cao suất máy CNC người ta nhóm máy thành hệ thống sản xuất linh hoạt, có suất gần suất dây chuyền tự động sản xuất lớn lại loại trừ nhược điểm dây chuyên tự động chế tạo chủng loại sản phẩm Trên sở hệ thống tự động hóa người ta xây dựng công nghệ điều chỉnh linh hoạt, Theo công nghệ chi tiết (trong phạm vi đặc tình kỷ thuật máy) củng đưa vào hệ thống FMS theo đượcgia công với sản lượng 4) Khi làm việc máy CNC người công nhân thực chức cấp phôi cho máy, tháo chi tiết sau gia công, gá dụng cụ, thay đồ gá, mở máy, kiểm tra chi tiết quan sát hoạt động máy Nừu chức người công nhân tự động hóa tỷ lệ thời gian máy tăng lên, có nghĩa tăng suất thiết bị • Công nghệ điều chỉnh linh hoạt máy CNC thực GVHD: Lưu Thủy Chung Trang 11 ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM THẢO LUÂN ♦ Trang bị cho máy ổ tích dụng cụ (Magazin dụng cụ) ♦ Trang bị cho máy cấu vệ tinh thay đổi ♦ Chế tạo máy nhiều trục ♦ Gia công đồng thời nhiều dao ♦ Điều khiển máy CNC máy tính ♦ Tập hợp máy CNC thành nhóm điều khiển chúng máy tính ♦ Tập hợp máy CNC thành hệ thống FMS a) Trang bị ổ tích dụng cụ (Magazing dụng cụ) cho máy - Ổ tích dụng cụ với cấu thay dao tự đông cho phép gia công nhiều bề mặt chi tiết lần gá giảm thời gian gia công - Ổ tích dụng cụ thay ổ tích dụng cụ khác có số lượng lớn Khi tăng số lương dụng cụ kết cấu GVHD: Lưu Thủy Chung Trang 12 THẢO LUẬN GVHD: Lưu Thủy Chung ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM Trang 13 THẢO LUÂN b) ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM Trang bị cho máy cấu vệ tinh thay đổi - Cơ cấu vệ tinh thay đổi cấu cấp phôi tự động vị trí xác định Cơ cấu vệ tinh cho phép làm trùng thời gian phụ (thời gian tháo chi tiết gia công thời gian gá đặt phôi đồ gá) với thời gian máy gia công phôi máy Cơ cấu vệ tinh có kết cấu tiêu chuẩn để có thê gá kẹp chặt bàn máy Sử dụng magazin với cấu vệ tinh cho phép thực công nghệ linh hoạt cách thuận lợi Tuy nhiên, sử dụng magazin với cấu vệ tinh có số nhược điểm Chẳng hạn, gia công chi tiết giống cần phải có số đồ gá số cấu vệ tinh Điều kiện làm tăng chi phí không bảo đảm độ xác cao chi tiết gia công máy Các máy với magazin vệ tinh chiếm diện tích lớn so với máy thông thường khác c) Chê tạo máy nhiều trục - Máy nhiều trục thông dụng máy phay chuyên dùng Các máy sử dụng để gia công đồng thời nhiều chi tiết giống gia công đồng thời nhiều bề mặt chi tiết nhiều dao Trong hai trường hợp suất gia công tăng lên rõ rệt Tuy nhiên, có nhiều trục lực tác động tới cấu máy tăng lên Vì vậy, máy phải có độ cứng vững cao, có nghĩa phải tăng kích thước cấu máy khối lượng vật liệu để chế tạo cấu Đồng thời với số trục tăng lên thi thời gian chuẩn bị kết thúc trục tăng lên Trong điều kiện sản xuất hàng loạt vừa nên sử dụng máy trụ đứng để gia công chi tiết có nhiều bề mặt cần gia công phân bố xung quanh chi GVHD: Lưu Thủy Chung Trang 14 THẢO LUÂN ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM tiết Các máy có trụ đứng nên dùng sản xuất hàng loạt nhỏ chế thử mang lai hiệu kinh tế cao d) Điều khiên máy CNC máy tính - Điều khiển máy CNC máy tính cho phép thực công nghệ điều chỉnh linh hoạt (nhờ khả kết nối với máy tính bậc cao, khả điều khiển thich nghi khả điều khiển di chuyển vệ tinh thay đổi) giảm kích thước máy, đồng thời nâng cao suất chất lương gia công GVHD: Lưu Thủy Chung Trang 15 THẢO LUÂN e) ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/CIM Tâp hơp máy CNC thành nhóm điều khiên chúng băng máy tính - Giảm chu kỳ lập trình III HIỆU QUẢ TẬP HỢP CÁC MÁY CNC THÀNH HỆ THỐNG FMS - Tăng thời gian máy (thời gian bản) máy - Tăng hệ số sản xuất theo ca - Giảm vốn lưu thông nhờ giảm chu kì sản xuất GVHD: Lưu Thủy Chung Trang 16 [...]... Công nghệ điều chỉnh linh hoạt trên các máy CNC được thực GVHD: Lưu Thủy Chung Trang 11 ĐỀ TÀI: Máy CNC trong hệ thống FMS/ CIM THẢO LUÂN ♦ Trang bị cho máy ổ tích dụng cụ (Magazin dụng cụ) ♦ Trang bị cho máy cơ cấu vệ tinh thay đổi ♦ Chế tạo máy nhiều trục chính ♦ Gia công đồng thời bằng nhiều dao ♦ Điều khiển máy CNC bằng máy tính ♦ Tập hợp các máy CNC thành từng nhóm và điều khiển chúng bằng máy tính... và giảm được kích thước của máy, đồng thời nâng cao được năng suất và chất lương gia công GVHD: Lưu Thủy Chung Trang 15 THẢO LUÂN e) ĐỀ TÀI: Máy CNC trong hệ thống FMS/ CIM Tâp hơp các máy CNC thành một nhóm và điều khiên chúng băng máy tính - Giảm chu kỳ lập trình III HIỆU QUẢ TẬP HỢP CÁC MÁY CNC THÀNH HỆ THỐNG FMS - Tăng thời gian máy (thời gian cơ bản) của các máy - Tăng hệ số sản xuất theo ca - Giảm... Thủy Chung ĐỀ TÀI: Máy CNC trong hệ thống FMS/ CIM Trang 13 THẢO LUÂN b) ĐỀ TÀI: Máy CNC trong hệ thống FMS/ CIM Trang bị cho máy cơ cấu vệ tinh thay đổi - Cơ cấu vệ tinh thay đổi là cơ cấu cấp phôi tự động ra vị trí xác định Cơ cấu vệ tinh cho phép làm trùng thời gian phụ (thời gian tháo chi tiết gia công và thời gian gá đặt phôi trong đồ gá) với thời gian máy khi gia công phôi trên máy Cơ cấu vệ tinh... quanh chi GVHD: Lưu Thủy Chung Trang 14 THẢO LUÂN ĐỀ TÀI: Máy CNC trong hệ thống FMS/ CIM tiết Các máy có 1 hoặc 2 trụ đứng nên dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ và chế thử mới mang lai hiệu quả kinh tế cao d) Điều khiên máy CNC bằng máy tính - Điều khiển máy CNC bằng máy tính cho phép thực hiện công nghệ điều chỉnh linh hoạt (nhờ khả năng kết nối với máy tính bậc cao, khả năng điều khiển thich nghi và khả...THẢO LUÂN ĐỀ TÀI: Máy CNC trong hệ thống FMS/ CIM thuật tự động của CNC giảm thiểu các sai sót và giúp người thao tác có thời gian cho các công việc khác Ngoài ra còn cho phép linh hoạt trong thao tác các sản phẩm và thời gian cần thiết cho thay đổi máy móc để sản xuất các linh kiện khác 2) Trong môi trường sản xuất, một loạt máy CNC kết hợp thành một tổ hợp, gọi là Cell, để... ta nhóm các máy này thành các hệ thống sản xuất linh hoạt, có năng suất gần bằng năng suất của dây chuyền tự động sản xuất lớn nhưng lại loại trừ nhược điểm của dây chuyên tự động là chế tạo một chủng loại sản phẩm Trên cơ sở của các hệ thống tự động hóa đó người ta đã xây dựng công nghệ điều chỉnh linh hoạt, Theo công nghệ này thì bất kỳ chi tiết nào (trong phạm vi đặc tình kỷ thuật của máy) củng có... có thể được đưa vào hệ thống FMS theo bất kỳ tuần tự nào và đượcgia công với bất kỳ sản lượng nào 4) Khi làm việc trên máy CNC người công nhân thực hiện chức năng cấp phôi cho máy, tháo chi tiết sau khi đã gia công, gá dụng cụ, thay đồ gá, mở máy, kiểm tra chi tiết và quan sát hoạt động của máy Nừu các chức năng trên đây của người công nhân được tự động hóa thì tỷ lệ thời gian máy tăng lên, có nghĩa... máy thông thường khác c) Chê tạo máy nhiều trục chính - Máy nhiều trục chính thông dụng là các máy phay chuyên dùng Các máy này được sử dụng để gia công đồng thời nhiều chi tiết giống nhau hoặc gia công đồng thời nhiều bề mặt của một chi tiết bằng nhiều dao Trong cả hai trường hợp trên năng suất gia công đều tăng lên rõ rệt Tuy nhiên, do có nhiều trục chính cho nên lực tác động tới các cơ cấu của máy. .. Điều khiển máy CNC bằng máy tính ♦ Tập hợp các máy CNC thành từng nhóm và điều khiển chúng bằng máy tính ♦ Tập hợp các máy CNC thành hệ thống FMS a) Trang bị ổ tích dụng cụ (Magazing dụng cụ) cho máy - Ổ tích dụng cụ với cơ cấu thay dao tự đông cho phép gia công nhiều bề mặt chi tiết trong một hoặc một số lần gá và do đó giảm được thời gian gia công - Ổ tích dụng cụ có thể được thay thế bằng các ổ tích... một bộ phận Máy CNC ngày nay được điều khiển trực tiếp từ các bản vẽ do phân mêm CAM, vì thế một bộ phận này lắp ráp có thê trực tiếp tự thiết kế sang sản xuất mà không cần các bản vẽ in từng chi tiết Có thể nói CNC là các phân đoạn của các hệ thống robot công nghiệp, tức là chúng được thiết kế để thực hiện nhiều thao tác sản xuất 3) Vào những năm 1970-1980 để nâng cao năng suất của các máy CNC người ... TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/ CIM THẢO LUÂN I Sơ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT LINH HOẠT FMS VÀ SẢN XUẤT TÍCH HỢP CÓ TRỢ GIÚP CỦA MÁY TÍNH CIM a) Hệ thống sản xuất tích hợp (CIM System) • CIM nhà máy. .. ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/ CIM Tâp hơp máy CNC thành nhóm điều khiên chúng băng máy tính - Giảm chu kỳ lập trình III HIỆU QUẢ TẬP HỢP CÁC MÁY CNC THÀNH HỆ THỐNG FMS - Tăng thời gian máy (thời...ĐỀ TÀI: Máy CNC hệ thống FMS/ CIM THẢO LUÂN MỤC LỤC I Sơ LƯỢC VỀ HỆ THỐNG SẢN XưẤT LINH HOẠT FMS VÀ SẢN XUẤT TÍCH HỢP CÓ TRỢ GIÚP CỦA MÁY TÍNH CIM a Hệ thống sản xuất tích hợp (CIM System)