Sử dụng Car PLC 832 điều khiển máy CNC

GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP PHẦN I: THAM KHẢO LÝ THUYẾT SV: HOÀNG TUẤN HÙNG GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I GIỚI THIỆU SƠ LƯC MÁY CNC A MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH SỐ (CNC) I MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH SỐ (MÁY CNC): Là hệ máy công cụ µµPs điều khiển theo chương trình viết mã ký tự số, chữ ký tự chuyên dụng khác, hệ thống điều khiển có cài đặt vi xử lý (Microprocessor) làm việc với chu kỳ thời gian từ đến 20và có nhớ tối thiểu Kbyte, đảm nhiệm chức chương trình điều khiển số như: tính toán tọa độ trục điều khiển theo thời gian thực, giám sát trạng thái máy, tính toán giá trò bù trừ dao cụ, tính toán nội suy điều khiển quỹ đạo biên dạng (tuyến tính phi tuyến), thực so sánh giá trò mong muốn _ thực tế… Ưu điểm máy CNC: So với máy công cụ điều khiển tay, sản phẩm từ máy CNC không phụ thuộc vào tay nghề người điều khiển mà phụ thuộc vào nội dung chương trình đưa vào máy Người điều khiển chủ yếu theo dõi kiểm tra chức hoạt độùng máy Độ xác làm việc cao Thông thường máy CNC có độ xác máy 0.001mm, đạt độ xác cao Chất lượng gia công ổn đònh, độ xác lặp lại cao Tốc độ cắt cao.Nhờ cấu trúc khí bền máy, vật liệu cắt đại kim loại cứng hay gốm oxit sử dụng tốt Thời gian gia công ngắn Các ưu điểm khác: Máy CNC có tính linh hoạt cao công việc lập trình, tiết kiệm thời gian chỉnh máy, đạt tính kinh tế cao việc gia công hàng loạt sản phẩm nhỏ Ít phải dừng máy kỹ thuật, chi phí dừng máy nhỏ Tiêu hao kiểm tra ít, giá thành đo kiểm giảm Thời gian hiệu chỉnh máy nhỏ Có thể gia công hàng loạt SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 10 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Nhược điểm: - Giá thành chế tạo máy cao Giá thành bảo dưỡng, sửa chữa máy cao Vận hành thay đổi người đứng máy khó khăn Trình độ máy CNC: Các chức tính toán µP hệ thống CNC ngày hoàn thiện đạt tốc độ xử lý cao tiếp tục ứng dụng thành tựu phát triển vi xử lý Các hệ thống CNC chế tạo hàng loạt lớn theo công thức xử lý đa chức năng, dùng cho nhiều mục đích điều khiển khác Vật mang tin từ băng đục lỗ, băng từ, đóa từ tiến tới đóa CD có dung lượng ngày lớn, độ tin cậy tuổi thọ cao Việc cài đặt cụm vi tính trực tiếp vào hệ NC để trở thành hệ CNC (Computerized Numerical Control) tạo điều kiện ứng dụng máy công cụ CNC xí nghiệp nhỏ, phòng lập trình riêng, nghóa người điều khiển máy lập trình trực tiếp máy Dữ liệu nhập vào, nội dung lưu trữ, thông báo tình trạng hoạt động máy dẫn cần thiết khác cho người điều khiển hiển thò hình Màn hình ban đầu đen trắng với ký tự chữ số dùng hình màu đồ hoạ, độ phân giải cao (có thêm toán đồ hình vẽ mô tónh hay động), biên dạng chi tiết gia công, chuyển động dao cụ hiển thò hình Các hệ CNC riêng lẻ ghép mạng cục hay mạng mở rộng để quản lý điều hành cách tổng thể hệ thống sản xuất xí nghiệp hay tập đoàn công nghiệp SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 11 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Một số máy CNC sử dụng II CÁC DẠNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC: Điều khiển trực tuyến DNC (Direct Numerical Control): DNC hệ thống điều khiển dùng máy tính điều hành trực tiếp nhiều máy công tác điều khiển theo chương trình số Đặc tính hệ DNC nối ghép trực tuyến (online) nhiều máy CNC với máy tính Hệ DNC trao đổi thông tin theo theo cách: Cách : Vận hành BTR (Behind Tape Reader) Thông tin điều khiển từ máy tính sau qua phận đọc liệu từ vật mang tin truyền vào hệ điều khiển máy CNC Cách : Vận hành trực tiếp Máy tính trung tâm gộp nhớ thông tin nhớ nội suy khả khác CNC vào máy tính Các máy công tác có cụm điều khiển thích ứng vòng mạch điều chỉnh vò trí, chúng có mạch nối ghép thích hợp Phương án có ưu điểm hệ điều khiển máy công tác rẻ nhiều (do máy tính chủ phụ trách số công việc) Nhưng lệ thuộc hoàn toàn vào máy tính chủ nên dùng SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 12 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Trong hệ DNC, nhiệm vụ máy tính trung tâm quản lý tập MÁY TÍNH CHỦ trung chương trình gia công CNC phân phối đến máy công tác Các chức hệ DNC: BỘ PHẬN NỐI GHÉP Dữ liệu từ CHỨC NĂNG CỦA MỘT HỆ DNC vật mang tin Chức Quản lý chương trình NC Phân phối liệu NC Máy CNC Sửa chữa liệu NC Điều chỉnh chương trình NC Chức mở rộng Thu thập xử lý liệu hoạt động Má y CNC Chức điều khiể n cho dòng vật chất Các chức thành phần trình gia công Hệ thống DNC Quá trình lưu trữ cập nhật liệu điều khiển số cho máy CNC hệ thống có tính tiện lợi, hệ thống kinh tế Khả quản lý chương trình hệ DNC gồm: - Quản lý danh mục chương trình CNC - Tìm kiếm chương trình CNC - Truy cập khai thác chương trình CNC - Lưu trữ chương trình CNC - Quản lý liệu dao Đại lượng nhiễu: Lượ ng dư - Quản lý liệu vật liệ u gia côngia g công Độ - Quản lý liệu đồ gá bền vật liệu Độ mòn dụ ng cụ Điều khiển thích nghi AC (Adaptive Control): Điều khiển AC đựoc hiểu tối ưu hoá công nghệ trình gia công, thông qua biện pháp kỹ thuật điều chỉnh tự động Điề u nkhiể n ng, gia Quá t tiết, thô Kếnt gquả c tốc Thô g thườ côntrình g mộcắ t chi số cô cônngg tá nghệ độ cắt, lượng chạy dao, chiều sâu cắt đưa trước cách xác đònh Trong điều khiển AC người ta đưa vào giá trò giới hạn xác đònh thông số công nghệ, ví dụ gia công thô, lực cắt cho phép lớn bao nhiêu, từ Đo lường Đo lường hệ điều khiển AC kiểm soát thông số công nghệ cho đảm bảo giá trò giới hạn khai báo Thực nguyên tắc điều khiển AC không gắn liền với ứng dụng máy CNC MộtCụ mặ cácuthiế t bòphụ số sẵn có hệ CNC tạo điều kiện dễ dàng mt điề chỉnh ghép nối AC Thích vào nguyê nghi n tắc điều khiển này, mặt khác nhu cầu đòi hỏi phải rút ngắn thời gian gia công máy CNC mà hệ điều khiển AC làm Giá trò cần nạp trước cho đại lượng SV: HOÀNG TUẤN HÙNG Điều khiển thích nghi AC cho trình cắt 13 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH SV: HOÀNG TUẤN HÙNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 14 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tùy thuộc nhiệm vụ mà hệ điều khiển AC phải thực hiện, người ta phân hệ: AC Công nghệ: Nhiệm vụ điều chỉnh đại lượng công nghệ trình gia công AC Hình học: Nhiệm vụ điều chỉnh đại lượng xử lý tạo hình ACC (Adaptive Control Constraint _ Điều khiển thích nghi với lực cản): Nhiệm vụ hệ điều chỉnh đại lượng cắt gọi Ví dụ: lực cắt cần nằm giới hạn ACO (Adaptive Control Optimization _ Điều khiển thích nghi tối ưu hoá): Nhiệm vụ điều chỉnh chất lượng tối ưu hoá toàn trình cắt gọt kết điều khiển dựa vào ảnh hưởng nhiều đại lượng xử lý Sử dụng ổn đònh công xuất máy có bảo vệ tải Công xuất vận hành ACC Lực moment quay moment uốn, tải trọng cho phéo tối đa Cường độ dao động Công xuất cắt tối đa có bảo vệ máy, dao, chi tiết Gia công dao động Chia lực cắt tự động Các chức phụ Theo dõi thời gian dừng Hành trình chạy dao nhanh (Không cắt chi tiết) ACO Điều kiện cắt tối ưu Hệ thống điều khiển thích nghi AC công nghệ SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 15 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hệ thống gia công linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing Systems): Hệ thống gia công linh hoạt bao gồm loạt máy công tác, chủ yếu máy CNC, liên kết với hệ thống điều khiển hệ thống vận chuyển cho toàn trình, cho phạm vi giới hạn hệ thống, trình tự gia công khác cho chi tiết khác với số lượng khác nhau, tiến hành theo thứ tự lựa chọn tự Việc điều hành trình tính toán cần thiết cho tất hệ thống hệ thống gia công linh hoạt, tất yếu phải dựa sở máy công cụ CNC vận hành theo nguyên tắc điều khiển DNC Tính linh hoạt hệ thống thể mặt sau: - Có khả sản xuất từ 20 đến 30 loại chi tiết có quy trình gia công khác - Có khả thay đổi nhanh số lượng sản phẩm - Phí tổn cho việc lập trình thấp Tùy thuộc vào quy mô cấu trúc, hệ thông sản xuất linh hoạt phân thành loại sau: Đơn vò sản xuất linh hoạt (FMU: Flexible Manufacturing Unit): Đơn vò sản xuất linh hoạt hệ thống có máy NC, thông thường máy CNC với bàn gá dao bàn thay dao tự động Có khả giảm bớt thao tác cho người sử dụng Tế bào sản xuất linh hoạt (FMC: Flexible Manufacturing Cell) Nhóm sản xuất linh hoạt bao gồm hai hay nhiều máy NC, tối thiểu CNC với bàn gá dao cấu cấp phôi, cấp dao tự động máy Điều khiển toàn hoạt động FMC máy tính trung tâm thực phối hợp với mạng lưới vi tính độc lập Phôi hoàn tất phần toàn phần sau rời nhóm sản xuất linh hoạt Nhóm sản xuất linh hoạt thường dùng cho sản xuất hàng loạt, sản xuất nhỏ trung bình Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS: Flexible Manufacturing System): Hệ thống sản xuất linh hoạt bao gồm hay nhiều nhóm sản xuất linh hoạt có hệ thống vận chuyển tự động điều khiển máy tính Điều khiển toàn hệ thông máy tính điện tử trung tâm Hệ thống sản xuất linh hoạt thường dùng cho sản xuất trung bình lớn Hệ thống sản xuất tổng hợp (CIM: Computer Integrated Manufacturing): Với phát triển hộ máy NC CNC, DNC, hệ thống FMC, FMS, kỹ thuật người máy hệ thống phần mềm điều khiển tự động máy tính điện tử dẫn đến đời hệ thống sản xuất tổng hợp (CIM) vào năm 1978 Hiện CIM phát triển nước có công nghiệp phát triển CIM hệ thống sản xuất xử dụng trí tuệ nhân tạo tổng hợp trình độ cao thiết bò sản xuất, hệ thống thông tin, phần mềm điều khiển SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 16 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP để thự trình công tác tự động CIM đứng mặt xử lý : - Nó tổng hợp hệ thống thiết kế kiểm tra tất tài nguyên trình sản xuất Là phương tiện phục vụ cho việc tự động hoá thu thập thông tin hệ thống máy tính sử dụng cho việc hình thành hệ thống phản hồi kín để thiết kế điều khiển CIM đứng mặt phần cứng: Gồm nhiều đơn vò gia công dùng cho mục đích riêng biệt xây dựng thành hệ thống sử dụng cho mục tiêu - Các hệ thống băng tải nối liền đơn vò gia công - Hệ thống cấp phôi cấp dao tự động - Máy tính điện tử trung tâm Sự khác biệt máy CIM NC trình độ tự động hoá tổng hợp trình công tác Ở máy NC tự động hoá thực phần công việc, mối quan hệ trực tiếp khâu công tác máy độc lập Ở CIM, đơn vò gia công thực phần công việc có liên quan chặt chẽ với tạo thành trình sản xuất tổng hợp Mối quan hệ công đoạn không theo thứ tự công nghệ mà nghiêm ngặt nhòp độ thời gian để chi tiết gia công từ máy sang máy khác lúc nhiều loại chi tiết khác Nội dung hoạt độnh CIM tổng hợp lónh vực hoạt động riêng : - Hệ thống thiết kế sản phẩm máy tính điện tử CAD (Computer Aided Design) - Hệ thống thiết kế trình điều khiển sản xuất máy tính CAPP (Computer Aided Process Planning) - Hệ thống thiết kế quy trình công nghệ máy tính CAE (Computer Aided Engineering) - Hệ thống tồn trữ vận chuyển điều khiển máy tính CAST (Computer Aided Storage and Transportation) Hệ thống tổ chức điều khiển sản xuất máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing) - SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 17 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP III ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC MÁY CNC: Hình sau mô tả kết cấu máy công cụ điều khiển CNC vá máy công cụ thông thường để dễ dàng nhận khác biệt chúng: Máy phay thông thường Máy phay CNC Truyền động chính: Truyền động sử dụng động chiều xoay chiều Khi sử dụng động chiều ta điều chỉnh vô cấp tốc độ dòng kích từ Đối với động xoay chiều ta điều chỉnh vô cấp tốc độ biến đổi tần số, động xoay chiều có mômen truyền tải cao thay đổi SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 18 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP II THUẬT GIẢI TÌM TÂM CUNG TRÒN KHI DỮ LIỆU ĐẦU VÀO LÀ ĐIỂM ĐẦU, ĐIỂM CUỐI VÀ BÁN KÍNH R : Với liệu ta xác đònh đường tròn (O1, R) (O2, R) lần tượt có phương trình: (X- I1)2 + (Y- J1) = R2 (X- I2)2 + (Y- J2) = R2 hay X2 + Y2 - 2I1X - 2J1 Y + C = X2 + Y2 - 2I2 X - 2J2 Y + C = =R ≡ ⇒  X A + X B YA + YB  ,   2   AB ≠ Trường hợp 1: AB Trường hợp 2: R Viết phương trình đường (d1) Tọa độ tâm O C Tọa độ O qua AB : ( X − X A )( YB − YA ) = ( Y − YA )( X B − X A ) α γβ đưa dạng : X + Y + = Phương trình đương thẳng (d2) ⊥ (d1) điểm C có dạng : α γβ -X + Y + = γ trình giá trò thay toạ độ điểm C vào phương ⇒ 2  AB  Tìm toạ độ điểm O1 O2 cách R2 −     điểm C đoạn L = Ta có : toạ độ O Othoả điều kiện sau: α γβ X Y • -+ +2=0 00 • Khoảng cách từ O đến AB : αX + βY0 + γ D( 0, AB ) = L = α2 + β2 21 ,Y , γ212) Từ điều kiện α 2, (β1 (X,Xγ211,Y ta với thông số L, tính ta tìm giá trò O O SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 137 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP YA > YB ⇒ X O1 < X O2 • Nếu YA < YB ⇒ X O > X O • Nếu • Nếu  X < X ⇒Y >Y B O1 O2  A  YA = YB ⇒   X > X ⇒Y 0 chọn tâm O ( X⇒ ,Y1 ) cung tròn trùng O ⇒ • Nếu R0 chọn tâm O ( X ,Y2 ) cung tròn trùng O • Nếu R0 Chọn tâm R>0 Yes Chọn tâm Chọn tâm SV: HOÀNG TUẤN HÙNG Chọn tâm 141 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thuật giải (*) : Chọn toạ độ hai điểm cho : O12 AB nằm bên phải vector nằm bên trái vector AB Tính toạ độ hai điểm No No Y A = YB Yes YA > YB Yes Chọn Chọn No Chọn SV: HOÀNG TUẤN HÙNG XA > XB Yes Chọn 143 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP III TÍNH TOÁN CUNG TRÒN KHI BIẾT TÂM CUNG TRÒN VÀ CHIỀU CHẠY DAO: ( X BA , YBA ) Giả sử Start point điểm A End point B Chuyển từ hệ toạ độ Decac sang hệ toạ độ cực: • Trường hợp : Chiều chạy dao CCW (chiều dương vòng lượng giác)  Đưa tâm cung tròn O(I, J) gốc tạo độ cực, lúc coi toạ độ O(0, 0) (αXBABA,,RYBA )  Chuyển toạ độ điểm A B sang toạ độ cực A B sin = (với y=Y- αyAAA J) ⇒ RA α  Nếu sin > góc > ⇒ α A0  Nếu sin < chọn = + > 360 αB Tương tự cho : ⇒B α  Nếu sin > góc > ⇒B α  Nếu sin < chọn = + > 360 =+ Nếu < Với cách chọn ta có thu kết : >> Và chạy dao từ AB ta α→A cần tăng dần góc lên • Trường hợp : Chiều chạy dao CW (chiều âm vòng lượng giác)  Đưa tâm cung tròn O(I, J) gốc tạo độ cực, lúc coi toạ độ O(0, 0) (αXBABA,,RYBA )  Chuyển toạ độ điểm A B sang toạ độ cực A B sin = (với y=Y- αyAAA J) ⇒ RA α  Nếu sin > góc > ⇒ α A0  Nếu sin < chọn = + > 360 αB Tương tự cho : ⇒B α  Nếu sin > góc > ⇒B α  Nếu sin < chọn = + > 360 Nếu < =+ Với cách chọn ta có thu kết : >> SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 144 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thuật giải nội suy cung tròn theo chiều CCW : BẮT ĐẦU Đưa toạ độ A, B, tâm O toạ độ cực Tính toán để >> Tính ngược lại theo = góc (, ) N : mật độ đoạn thẳng tạo nên cung tròn Tính M() theo Với = + Nội suy thẳng từ AM Gán toạ độ A = tức gán = No = Yes KẾT THÚC SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 145 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Thuật giải nội suy cung tròn theo chiều CW BẮT ĐẦU Đưa toạ độ A, B, tâm O toạ độ cực Tính toán để >> Tính ngược lại theo = góc (,) N : mật độ đoạn thẳng tạo nên cung tròn Tính M() theo Với = - Nội suy thẳng từ AM Gán toạ độ A = tức gán = No = Yes KẾT THÚC SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 146 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP IV TÍNH TOÁN KHI CHUYỂN SANG TOẠ ĐỘ CỰC: (dùng nội suy cung tròn) • Đã xác đònh tâm cung ( X ,Y0 ) tròn, giả sử O bán kính R O1( (XX00,Y,Y • Thay đổi hệ toạ độ )0 ) thời có gốc toạ độ sang hệ toạ độ có gốc tọa độ O phương pháp nêu ( R cosα1 , R sin α1 ) • Cộng thêm vào giá trò khai báo hệ toạ độ cực (VD: ) với giá trò toạ độ thực tế gốc toạ độ cực so với gốc hệ toạ độ máy O(0, 0) 1 R sin α R O R cos α Như hệ toạ độ cực ( X 0α,Y0 ) gốc O, cho biết giá trò góc bán kính R điểm ta tính toán giá trò toạ độ thực hệ toạ độ Decac gốc O(0, 0) VI TÍNH TOÁN NỘI SUY ĐOẠN THẲNG THEO LƯNG CHẠY DAO F : Gọi E : hệ số (sử xung mm dụng Card Pcl_832 ) T_dda : thời gian chu kỳ DDA (ms) ph Lượng ăn dao F 10 −mm ( mm ms ) vận tốc dòch chuyển dao ()= Trong chu kỳ DDA dao cắt chạy khoảng là: 10 −4 F × T _ dda Số xung cần cung (mm) cấp cho Error Counter chu kỳ DDA để dòch chuyển với vận tốc F : −4 chukyDDA () 10Xung × F × E × T _ dda VII DI CHUYỂN QUẢNG ĐƯỜNG DÀI L(mm) TRÊN MỘT TRỤC SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 147 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP VỚI LƯNG CHẠY DAO F: L× E Quãng đường L cần xung Số chu kỳ DDA cần thiết để dòch chuyển hết quãng đường L : ×6 L × ×L E 1010 × F ×F ×E × T× T_ dda _ dda Giá trò N_dda làm tròn theo hướng → lớn (VD: 2045,22046) N_dda = = (chu kỳ) −4 −4 Trong (N_dda – 1) chu kỳ đầu, chu kỳ ghi : Chu kỳ cuối ghi :  10 −4 × F × E × T _ dda       10 −4 × F × E × T _ dda   L × E −  Tuy nhiên cách tính   xung xung toán chưa thực tế trình từ lúc dao cắt đứng yên đến đạt đến vận tốc F phải qua trình gọi khởi động mềm: dao cắt di chuyển với vận tốc tăng dần từ đến F Khi dao cắt di chuyển gần đến điểm đích giảm dần vận tốc từ F xuống Vì ta phải xử lý sau: Bộ khởi động mềm gồm mảng bao gồm giá trò xung sau: Soft[0] = Soft[1] = 10 Soft[2] = 20 Soft[n-2] = Max-20 Soft[n-1] = Max-10 Soft[n] = Max Các tham số n, Max chọn lựa n = Max 10 tuỳ theo tốc độ tốùi đa mà ta thiết lập cho máy Khi Max số xung chu kỳ phục vụ cho việc di chuyển tối đa, Số xung cần cung cấp cho Error Counter chu kỳ DDA để dòch chuyển với vận tốc F : −4 chukyDDA () 10Xung × F × E × T _ dda Vì bắt đầu di chuyển ta sử dụng số xung Soft chu kỳ tương ứng với phần tử Soft[ i ] Chu SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 148 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP kỳ ta thực di chuyển với số xung Soft[ ], chu kì với số xung Soft[ ], Soft[ m ] Với m tính sau: Max 10 −4 (m LY > LZ Số chu kỳ DDA cần thiết để dòch chuyển hết quãng đường L : ×6 × LL ×E XX N_dda = = (chu kỳ) − 4− 1010 × × FXFX× × ET ×T _ dda _ dda Bộ khởi THUẬ động mềTmGIẢ đượcIthự c VỀ HOME XÉT TRÊN MỘT TRỤC TRỞ sau: Soft[0] = x POWER ON Soft[1] = 10 x Soft[2] = 20 x Soft[n-2] = Max-20 Soft[n-1] = Max-10 Soft[n] = Max Soft[i]= CHẠY NHANH SANG TRÁI Công tắc hành trình giớ x i hạn bên trái x x Soft x [yi] × L Y LX Soft X [i] × ZL Z Soft[i]= Với max số xung cung cấp cho Error Counter chu kỳ DDA để đạt LX lượng ăn dao F STOP CÔNG TẮC VIII THUẬT GIẢI DI CHUYỂN DAO VỀHOME ĐIỂM CHUẨN HOME: CHẠY NHANH SANG PHẢI STOP CÔNG TẮC CHẠY CHẬM SANG PHẢI HOME STOP CÔNG TẮC SV: HOÀNGCHẠ TUẤYNRẤ HÙTNCHẬ G M SANG TRÁI INDEX KẾT THÚC MỘT TRỤC 150 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Mục đích việc dùng cảm biến INDEX : Điểm chuẩn R (Reference point) xác đònh vùng làm việc (vùng chạy dao) điểm dùng làm chuẩn để xác đònh gốc toạ độ O(0, 0) hệ toạ độ máy (điểm HOME) Thông thường để tiện lợi nhanh chóng việc di chuyển dao điểm gốc toạ độ người ta chọn điểm chuẩn R trùng với điểm gốc toạ độ máy HOME Vì cần di chuyển HOME thay phải di chuyển điểm chuẩn R, với khoảng di chuyển cố đònh trục, điều có nghóa điểm chuẩn R gán cho toạ độ cố đònh từ dao cắt di chuyển theo lệnh di chuyển toạ độ (0, 0, 0); ta gán toạ độ điểm chuẩn R trùng với HOME ta cần cho dao cắt di chuyển điểm chuẩn (thông qua cảm biến gắn đường di chuyển bàn dao) Reset toạ độ trục Zero Cảm biến HOME thông thường công tắc hành trình gắn cố đònh Một cữ chặn gắn chặt vào bàn máy để bàn máy di chuyển cữ chặn lúc ngang qua công tắc hành trình Bàn máy Cữ chặn Công tắc hành Xác đònh điểm HOME trục trình Việc dùng cữ chặn công tắc hành trình cần thiết cho hệ thống đo lường vò trí dùng Incremental Encoder Ở lần đóng mạch hệ điều khiền trục phải chạy điểm HOME nó, có hệ điều khiển có điểm khởi xuất để từ đếm khoảng dòch chuyển phản hồi từ Encoder Tuy nhiên dùng cữ chặn công tắc hành trình không đảm bảo độ xác di chuyển HOME Bởi cụm tổ hợp cữ chặn công tắc hành trình báo cho hệ điều khiển biết vùng lân cận điểm HOME Chiều rộng vùng lân cận nằm vượt dung sai đóng mạch công tắc xác Do ta có khái niệm cảm biến INDEX sau : Đầu tiên dao cắt (bàn máy ) di chuyển trục theo chiều cố đònh để đảm bảo tiến đến công tắc hành trình theo hướng cố đònh Khi đụng công SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 151 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP tắc hành trình bắt đầu di chuyển ngược lại với mục đích thoát khỏi công tắc hành trình với tốc độ chậm Sau thoát khỏi công tắc hành trình lại di chuyển ngược lại với tốc độ chậm đến chạm vào công tác hành trình lần (hay công tắc INDEX khác tuỳ theo quan điểm thiết kế) ngừng lại, vò trí điểm HOME trên trục Ở ta dùng cữ chặn công tắc hành trình cho trục, xem cảm biến INDEX trùng với cảm biến HOME Nhưng ta phải phân biệt : - Cảm biến HOME xác đònh vùng lân cận điểm HOME - Cảm biến INDEX xác đònh xác vò trí điểm HOME Ta phải dùng hai khái niệm xác đònh vùng lân cận điểm HOME dao cắt chạy với tốc độ lớn xác đònh vò trí xác HOME, rút ngắn thời gian tìm vò trí điểm HOME SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 152 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH SV: HOÀNG TUẤN HÙNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 153 [...]... Rãnh dẫn hướng IV LẬP TRÌNH CHO MÁY CNC: Một máy công cụ thông thường thực hiện các nguyên công kế tiếp nhau do điều khiển tay của người vận hành Trên máy CNC thì mọi quá trình gia công đều được thực hiện tự động Một hệ thống điều khiển theo chương trình số CNC sẽ điều khiển và theo dõi quá trình Hệ thống CNC do đó cần có một chương trình làm việc do người vận hành máy hoặc do một kỹ sư lập trình soạn... thường sử dụng 4 Các dạng dòch chuyển : Các dạng máy công cụ khác nhau, các bề mặt tạo hình khác nhau đòi hỏi những chuyển động tương đối rất khác nhau giữa dao cụ và chi tiết gia công Các dạng điều khiển số theo đó được phân ra thành: điều khiển dòch chuyển, điều khiển đoạn hay đường thẳng và điều khiển biên dạng phi tuyến SV: HOÀNG TUẤN HÙNG 38 GVHD: TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP a Điều khiển. .. (theo nhòp điều khiển) đúng với ràng buộc hàm số của biên dạng cần gia công Điều khiển biên dạng như vậy bao gồm cả khả năng điều khiển điểm cũng như điều khiển đoạn hay đường thẳng Nó được dùng trong các máy tiện, máy phay, các trung tâm gia công (máy công cụ tự động đa chức năng, có quá trình đổi dao tự động, thực hiện được nhiều công nghệ khác nhau như khoan , phay, cắt ren, tiện rộng…), các máy gia... Dùng mode Absolute: G90; G00 X90 Y70; II ĐIỀU KHIỂN ĐƯỜNG DỊCH CHUYỂN TRÊN MÁY CNC: Mỗi một trục chuyển động được điều chỉnh của một máy CNC cần một thiết bò đo, chúng thông báo cho mạch điều chỉnh từng vò trí thật (tức thời ) của bàn máy hoặc xe dao máy tiện Các đại lượng đo ở đây là những đoạn đường trong chuyển động thẳng và các góc trong chuyển động quay cần điều chỉnh 1 Những khái niệm liên quan... cũng xảy ra ở các máy hàn điểm hay máy gấp cạnh lá tôn khi điều khiển dòch động cho các mảnh gá chặn, bàn gấp… Điều khiển số thực hiện quá trình chuyển động này thuộc dạng điều khiển điểm b Điều khiển đoạn hay đường thẳng : Trên máy tiện, khi gia công các chi tiết hình trụ đơn giản, hay ở máy phay khi gia công các biên dạng song song với các trục, cần thực hiện các chuyển động với tốc độ cắt gọt lựa... số) Điều khiển số thực hiện quá trình chuyển động gia công số thuộc dạng diều khiển đoạn hay đường thẳng c Điều khiển biên dạng tuyến tính và phi tuyến trong mặt phẳng hay trong không gian : Nếu giữa điểm bắt đầu một chuyển động và điểm kết thúc nó cần sản sinh một biên dạng có ràng buộc bởi các quan hệ hàm số (tuyến tính hay phi tuyến ), thì điều khiển số thực hiện chuyển động như vậy thuộc dạng điều. .. TỐT NGHIỆP Mỗi từ của câu lệnh là một lệnh điều khiển máy Lệnh có hiệu lực kéo dài cho đến khi nó bò xóa hoặc bò thay thế bởi một lệnh có cùng chữ cái và cùng đòa chỉ gọi là phương thức tác dụng MODAL Lệnh chỉ có tác dụng trong bản thân câu lệnh chứa nó gọi là phương thức tác dụng THEO CÂU LỆNH N… N… N… F120 N… N… N… N… G2 G2 N… F120 N… N… Tác dụng MODAL Tác dụng THEO CÂU LỆNH Cấu trúc một chương trình:... hơn Nhược điểm của hệ thống là khi đóng mạch điều khiển, vò trí thật lúc đó không nhận biết được Trước khi đo, vò trí phải được đưa về một điểm gốc O cố đònh (Reference point) Sau khi đưa về gốc O, hệ thống đo vò trí kiểu gia số làm việc theo nguyên tắc đo tuyệt đối 3 Các dụng cụ đo vò trí : a Dụng cụ đo tương tự (Analog):  Potentiometer : Potentiometer : Sử dụng quan hệ tuyến tính giữa chiều dài của... đơn giản này có thể được điều khiển trong từng bước gia công hay là trong một câu lệnh của chương trình Để thiết lập một chương trình cần có các bước: 1 2 3 4 5 6 7 Chia biên dạng thành các yếu tố biên dạng hình học đơn giản Chia quá trình gia công thành các bước gia công Tạo lập chương trình Nạp chương trình vào bộ điều khiển Chạy thử chương trình Khởi động chương trình Bộ điều khiển tục hiện gia công... điểm : Ở máy khoan, khoét, cắt ren lỗ… chi tiết gia công phải được đònh vò tại một điểm cố đònh trên bàn máy Trong quá trình đònh vò, dao không vào cắt, chuyển động trên các trục riêng lẻ này đều không có ràng buộc bởi các quan hệ hàm số, tốc độ của các chuyển động đònh vò không phụ thuộc vào các yếu tố công nghệ Quá trình như vậy cũng xảy ra ở các máy hàn điểm hay máy gấp cạnh lá tôn khi điều khiển dòch ... Một số máy CNC sử dụng II CÁC DẠNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC: Điều khiển trực tuyến DNC (Direct Numerical Control): DNC hệ thống điều khiển dùng máy tính điều hành trực tiếp nhiều máy công tác điều khiển. .. CHƯƠNG I GIỚI THIỆU SƠ LƯC MÁY CNC A MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH SỐ (CNC) I MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH SỐ (MÁY CNC) : Là hệ máy công cụ µµPs điều khiển theo chương trình... tế… Ưu điểm máy CNC: So với máy công cụ điều khiển tay, sản phẩm từ máy CNC không phụ thuộc vào tay nghề người điều khiển mà phụ thuộc vào nội dung chương trình đưa vào máy Người điều khiển chủ