Phần II công nghệ CNC

Phần II : Công nghệ CNC Chương CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CÔNG NGHỆ CNC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CÔNG CỤ CNC  1938 Claude Shannon bảo vệ luận án tiến sỹ viện công nghệ MIT nội dung tính toán chuyển giao liệu dạng nhị phân - tảng sở máy tính ngày  1946 tiến sỹ John W Mauchly cung cấp máy tính số điện tử có tên ENIAC cho quân đội Mỹ 1952 Viện MIT cho đời máy công cụ điều khiển số (CINCINNATI HYDROTEL) gồm nhiều đèn điện tử với chức nội suy đường thẳng đồng thời theo trục nhận liệu thông qua băng đục lỗ mã nhị phân - 1957 Không quân Mỹ trang bị máy NC xưởng - 1958 Ngôn ngữ lập trình tự động hoá (APT) giới thiệu quan hệliên kết với máy tính IBM 704 - 1960 Kỹ thuật bán dẫn thay cho hệ thống điều khiển xung rơle, đèn điện tử - 1965 Giải pháp thay dụng cụ tự động ATC ( Automatic Tool Changer) - 1968 Kỹ thuật mạch tích hợp IC đời có độ tin cậy cao - 1972 Hệ điều khiển NC có lắp đặt máy tính nhỏ… - 1976 Hệ vi xử lý tạo cách mạng kỹ thuật CNC  - 1978 Các hệ thống gia công linh hoạt (FMS) tạo lập  - 1979 Những giải pháp kết nối liên hoàn CAD/CAM xuất  - 1985 Trung tâm gia công (MC) khí Máy có tên"Milwaukee Magic" Công ty Carney & Treker (Mỹ) sản xuất  - 1986/1987 Giải pháp tích hợp tự động hoá sản xuất (CIM)  - 1994 Khép kín chuỗi trình CAD/CAM-CNC  Ngày máy công cụ CNC hoàn thiện với tính vượt trội gia công hoàn chỉnh chi tiết máy gia công, với số lần gá đặt Đặc biệt chúng gia công chi tiết có bề mặt phức tạp KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ 2.1 Điều khiển theo phương pháp truyền thống: + Điều khiển cam + Điều khiển theo cữ hành trình + Điều khiển theo thời gian (tang trống quay theo t) + Điều khiển theo chu kỳ, kêt hợp theo quãng đường thời gian (Máy giặt ĐK cơ) 2.1 Các hệ điều khiển số  Trên máy điều khiển số trình gia công thực cách tự động Trước gia công người ta phải đưa vào hệ thống điều khiển chương trình gia công dạng chuỗi câu lệnh điều khiển Hệ thống điều khiển số có khả thực lệnh điều khiển kiểm tra chúng nhờ hệ thống đo lượng dịch chuyển bàn máy  Hệ điều khiển số NC (Numerical Control)  Hệ thống NC đời cần thiết chế tạo chi tiết phức tạp máy bay với số lượng Ngày máy trang bị hệ điều khiển NC sử dụng Đây hệ điều khiển đơn giản với số lượng hạn chế kênh thông tin Trong hệ điều khiển NC thông số hình học chi tiết gia công lệnh điều khiển cho dạng dãy số  * Nguyên tắc làm việc hệ điều khiển NC  Sau mở máy lệnh thứ thứ hai đọc Chỉ sau trình đọc kết thúc máy thực lệnh thứ Trong thời gian thông tin lệnh thứ hai nằm nhớ hệ thống điều khiển Sau hoàn thành việc thực lệnh thứ máy bắt đầu thực lệnh thứ hai lấy từ nhớ Trong thực lệnh thứ hai, hệ điều khiển đọc lệnh thứ ba đưa vào chỗ nhớ mà lệnh thứ hai vừa giải phóng  Nhược điểm hệ điều khiển NC gia công chi tiết loạt hệ điều khiển lại phải đọc tất lệnh từ đầu không tránh khỏi sai sót tính toán hệ điều khiển Do chi tiết gia công bị phế phẩm Một nhược điểm cần nhiều lệnh chứa băng đục lỗ băng từ nên khả mà chương trình bị dừng lại xảy Ngoài với chế độ làm băng dục lỗ băng từ nhanh chóng bị bẩn mòn gây lỗi cho chương trình  Cấu trúc hệ NC: 1- Dữ liệu vào: Còn gọi chương trình lệnh, ghi lại lưu trữ nhiều cách nhờ phần tử mang chương trình (băng, thẻ, đĩa, nhớ…)  G12.1/G13.1: Nội suy theo tọa độ độc cực  N… G12.1 Bắt đầu nội suy theo tọa độ độ cực  N… G13.1 Kết thúc nội suy theo tọa độ độ cực  Hệ tọa độ độc cực thích hợp để gia công mặt đầu chi tiết tiện  Các lệnh lập trình chuyển sang hệ tọa độ Đêcac thành chuyển động thẳng trục X (chuyển động dụng cụ) chuyển động quay trục C (chuyển động chi tiết) để điều khiển dao  Chú ý: Dữ liệu dụng cụ: Trong trình cài đặt thông số bù dao cho dao phay cài đặt phần thông số hình học X -20 Z (chiều dài theo trục Z) R (bán kính dao phay) T (loại dao 0)  Ở chế độ G12.1 hệ thống tọa độ thay đổi  Các lệnh G12.1 G13.1 phải lập trình khối lệnh riêng, không kết hợp với lệnh  Bán kính cung tròn hệ tọa độ độc cực (G02 G03) lập trình với địa R lập trình theo tọa độ I, J  G17-G19: Chọn mặt phẳng gia công  G20: Chu trình tiện dọc N… G20 X(U)…Z(W)…F… (thẳng) N… G20 X(U)…Z(W)…R…F (côn) X(U), Z(W): Tọa độ điểm K R[mm]: Tham số độ côn theo trục X (+/-)  Ví dụ: N100 G91 N110 G20 U-4 W-66 F0.18 N115 U-8 N120 U-12 N125 U-16 N130 G00…  G24: Chu trình khỏa mặt đầu N… G24 X(U)… Z(W)… F… (tiện thẳng) N… G24 X(U)… Z(W)… R…F… (tiện côn) R: Tham số côn theo trục Z  G28: Trở lại điểm tham chiếu N… G28 X(U)… Z(W)… X, Z… Nội suy theo tọa độ tuyệt đối U, W… Nội suy theo tọa độ tương đối Đầu tiên dịch chuyển tới tọa độ X(U) Z(W), sau chuyển động tới điểm tham chiếu Cả hai chuyển động chạy dao nhanh (G00) Bù bán kính dụng cụ Trong trình đo dụng cụ, kích thước xác định điểm (tiếp xúc với trục Z X) Khi xảy chuyển động theo hai trục tọa độ (tiện côn, tiện tròn) vị trí dụng cụ theo lý thuyết không trùng với vị trí thực dụng cụ có sai số kích thước xuất chi tiết  Khi không bù sai số lưỡi cắt, sai số lớn xảy đường chuyển động dao lệch 450 so với trục tọa độ Bán kính lưỡi cắt nằm khoảng (0,4-0,6mm), đường chuyển động thực dao cách đường lập trình khoảng >=0.16mm-0,24mm theo trục X Z Nếu có bù bán kính lưỡi cắt, sai số kích thước tự động tính toán bù hệ điều khiển Để bù bán kính lưỡi cắt, bạn phải nhập bán kính lưỡi cắt vị trí cắt phần liệu offset dụng cụ  Lệnh G40 - Xoá bù bán kính dụng cụ  Lệnh G41 Bù trái bán kính dụng cụ  Lệnh G42 - bù phải bán kính dụng cụ  Lệnh G70/G71 - đơn vị đo theo INCH/MM  Lệnh G90/91 - Lập trình theo hệ toạ độ tuyệt đối/tương đối  Lệnh G92 - Giới hạn tốc độ trục N G92 S ; (giới hạn tốc độ trục chính)  G92 Thiết lập hệ toạ độ Z ; (thiết lập hệ toạ độ)  N G92 X W ; (dịch gốc toạ độ)  N G92 U không xoá lệnh M30 RESET  Lệnh G94 - Lượng chạy dao theo phút  Lệnh G95 - lượng chạy dao theo vòng  Lệnh G96 - tốc độ cắt không đổi (đơn vị m /ph)  Lệnh G97 - Số vòng quay trục (đơn vị V /ph)  Lệnh G72 - Chu trình tiện tinh N G72 P Q ; P - Số thứ tự câu lệnh bắt đầu khai báo bề mặt tiện tinh Q" kết thúc  Lệnh G73 - Chu trình gia công thô chạy dao dọc N G73 U1 R ; N G73 P Q U2+/- W F S T ;  Chú ý: - F, S, T P Q bị bỏ qua - Điểm C phải nằm biên dạng           Lệnh G74 – Chu trình gia công thô chạy dao ngang Lệnh G75 - Chu trình tiện theo biên dạng Lệnh G77 - chu trình cắt rãnh (hình 5.34) N G77 R1 ; N G77 X(U) Z(W) P Q R2 F ; + R1[mm] - lượng rút dao để bẻ phoi + X(U), Z(W) - toạ độ tuyệt đối (hoặc gia số) điểm K + P [µm] - chiều sâu lần ăn dao theo phương X + Q [µm] - lượng mở sau lát cắt F - lượng chạy dao  Lệnh G78 - Tiện ren N G78P1… Q1 R1 ; N G78X(U) Z(W) R2 P2 Q2 F ; + P1 kèm theo số tham số chia làm cặp số sau: Hai số Pxxxxxxchỉ số lát cắt tinh Hai số Pxxxxxx lượng ren cạn, Hai số cuối Pxxxxxx góc ren + Q1[µm] - chiều sâu cắt nhỏ theo gia số + R1 - lượng cắt tinh [mm] + X(U), Z(W) - toạ độ tuyệt đối (hoặc tương đối) điểm K + R2 [mm] - độ dốc ren côn (có dấu) R=0 ren trụ + P2 [µm ] - chiều sâu ren (luôn dương) + Q2 [µm] - chiều sâu ren cho lát cắt (theo bán kính) + F [mm] - bước ren  Lệnh phương pháp cắt G98/G99  Lệnh G80 - xoá chu trình  Lệnh G83 - Chu trình khoan N G98 (G99) G83 X0Z(W) (R ) Q P F M ; + G98 (G99) quay mặt phẳng bắt đầu (hoặc mặt phẳng lùi dao) + X0 - vị trí lỗ theo phương X (luôn Zê rô) + Z(W) - chiều sâu tuyệt đối (hoặc gia số) lỗ khoan + R[mm] - giá trị theo gia số mặt phẳng lùi dao so với điểm bắt đầu theo phương Z + Q[µm] - chiều sâu lần khoan + P[ms] - thời gian dừng cuối lỗ khoan + F - lượng chạy dao + M - chiều quay trục + K - Số lần lặp chu trình  Lệnh G84 - Chu trình ta rô N G98 (G99) G84 X0 Z(W) (R ) F M ;  P - [ms] thời gian dừng đáy lỗ [...]... lot mỏy NC bng mt mỏy tớnh ln  H iu khin s CNC (Computer Numerical Control) n 1970 mỏy PC tr thnh ph bin v r, khụng cn phi s dng chung mỏy tớnh na Mi mỏy NC c trang b mt mỏy PC H iu khin CNC cho phộp thay i v hiu chnh cỏc chng trỡnh gia cụng chi tit v c chng trỡnh hot ng ca bn thõn nú Trong h CNC cỏc chng trỡnh gia cụng cú th c ghi nh li Trong h iu khin CNC chng trỡnh cú th c np vo b nh ton b mt lỳc... thống kiểm tra và các thành phần khác Chng 2 MY CễNG C CNC - Mỏy Cụng c thụng thng: Thao tỏc gia cụng bng tay ã Thao tỏc mỏy phi cú tay ngh phự hp ã Li ca ngi vn hnh v c sai s kớch thc cú th xut hin ã Khú khn trong vic duy tri chớnh xỏc, v cht lng thay i nhiu ã Ngi iu khin luụn phi theo sỏt mỏy Khụng th gia cụng c hỡnh dng phc tp ã Cn s dng nhiu gỏ ã Sn xut a dng - Mỏy CNC ã Cỏc thao tỏc phi lm... trin ca h iu khin CNC Vic b xung cỏc mỏy tớnh th cp gia mỏy cụng c v mỏy ch nhm: - Tng tc ton h thng - * u im ca cỏc h thng DNC: - H iu khin thớch nghi(Adaptive control): T bo gia cụng  - H thng sn xut linh hot FMS H thng tớch hp CIM (Computer Integrated Manufacturing) ẹũnh nghúa ve CIM (tieỏp) Một hệ thống CIM được tạo thành từ các phân hệ sau: CAD, CAM, CAP, CAPP Các tế bào gia công Hệ thống... mỏy thng l phi lp trỡnh NC iu khin mỏy theo ngụn ng m hóng ch to mỏy ó t trong h iu hnh ca mỏy ã Mỏy CNC t tin Khụng th loi tr hon ton cỏc li Ngi vn hnh cú th vn bm nhm nỳt iu khin hoc gỏ t chi tit khụng hp lý ã Chi phớ chn la v o to nhng ng-i lp trỡnh v bo trỡ mỏy cao  2.2 H TRC TO TRấN MY CễNG C CNC 2.2.1 H thng cỏc trc ta H thng cỏc trc ta vuụng gúc c xỏc nh theo quy tc bn tay phi (hỡnh 2.1)... chớnh ca mỏy NC c thit lp theo cỏc trc ta X, Y v Z Theo quy tc bn tay phi ngún tay cỏi l trc X, ngún tay tr l trc Y, ngún tay gia l trc Z H thng ta ny cú liờn quan mt thit i vi chi tit gia cụng trờn mỏy CNC Khi lp trỡnh ngi ta quy c rng dng c chuyn ng tng i so vi h thng ta , cũn chi tit ng yờn  Trờn cỏc mỏy cụng c iu khin theo chng trỡnh s cũn cú cỏc trc quay nh: trc ca bn quay, quay Cỏc trc ny c ký... 2.3 CC IM CHUN 2.3.1 im chun ca mỏy (kớ hiu M) Cỏc im 0 ca mỏy M l im gc ca cỏc h trc ta trờn mỏy v do nh ch to ra cỏc mỏy ú xỏc nh theo kt cu ca mỏy Trờn cỏc mỏy phay, im 0 ca mỏy thng nm trờn im gii hn dch chuyn ca bn mỏy (hỡnh 2.5) Trờn mỏy tin im O ca mỏy thng t ti tõm mt u ca trc chớnh (hỡnh 2.6) 2.3.2 im 0 ca chi tit (kớ hiu W)  2.3.3 im tham chiu ca mỏy (R) Trong cỏc mỏy cú h thng o dch