BÁO CÁO THỰC TẬP TÔT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU Trong nghiệp công nghiệp hoá , đại hoá đất nƣớc,có thể nói tiêu chí đánh giá phát triển quốc gia mức tự độnghoá trình sản xuất mà trƣớc hết suất chất lƣợng sản phẩm Sự phát triển nhanh cuả máy tính điện tử, công nghệ thông tin thành tựu lý thuyết điều khiển tự động làm sở hỗ trợ cho phát triển nghành tự động hoá Nƣớc ta, mộth phát triển, năm gần với đòi hỏi sản xuất nhƣ hội nhập vào kinh tế giới việc áp dụng tiến khoa học kỹ thuật đặc biệt ứng dụng tự động hoá nghành sản xuất có bƣớc phát triển Ngày tự động hoá đƣợc ứng dụng rộng rãi ngành sản xuất ứng dụng sủa dụng máy công cụ CNC Trong trinh thực tập chúng em đƣợc làm quen vơi dạng CNC máy phay CNC CYBER-MILL Nhờ đựơc giúp đỡ thầy cô môn đặc biết thầy Nguyễn Mạnh Tiến Thầy Hà Tất Thắng mà chúng em phần nao nắm bắt đƣợc nhũng kiến thức CNC Do thời gian có hạn kiến thức hạn chế nên điều chúng em làm đƣợc có nhiều thiếu sót Rất mong đƣớc góp ý thầy cô bạn Sinh viên : Bùi Văn Việt -1- BÁO CÁO THỰC TẬP TÔT NGHIỆP PHẦN I TỔNG QUAN CNC 1.1) KHÁI NIỆN MÁY CNC CNC viết tắt Computer Numerical Control: điều khiển số máy tính Máy công cụ CNC loại máy gia công sử dụng chƣơng trình đƣợc lập trình sẳn để gia công chi tiết Các chƣơng trình gia công đƣợc đọc lúc đƣợc lƣu trữ vào nhớ Khi gia công, Máy tính đƣa lệnh điều khiển máy, Máy công cụ CNC có khả thực chức nhƣ: nội suy đƣờng thẳng, nội suy cung tròn, mặt xoắn, mặt parabol mặt bậc ba nà Máy CNC có khả bù chiều dài đƣờng kính dụng cụ Tất chức đƣợc thực nhờ phần mềm máy tính 1.2)ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA Máy công cụ điều khiển CNC Đặc điểm động truyền động Truyền động chính: Động thƣờng dùng động dòng chiều dòng điện xoay chiều Truyền động chạy dao: Động dòng điện chiều dòng điện xoay chiều với vitme/đai ốc/ bi cho trục, chạy dao độc lập X, Y, Z Thƣờng sử dụng động dòng chiều có đặc tính động học tốt cho trình gia tốc trình phanh hãm, mômen quán tính nhỏ, độ xác điều chỉnh cao cho đoạn đƣờng chuyển xác Bộ víme/đai ốc/ bi có khả biến đổi truyền dẫn dễ dàng, ma sát khe hở truyền với tốc độ cao Để dịch chuyển -2- BÁO CÁO THỰC TẬP TÔT NGHIỆP xác biên dạng, trục truyền dẫn không đƣợc phép có khe hở không đƣợc phép có hiệu ứng stick-slip(hiện tƣợng trƣợt lùi lực cản ma sát) Bộ vítme/ đai ốc/ bi giải pháp kỹ thuật đảm bảo đƣợc yêu cầu Phƣơng thức tác dụng vítme/ đai ốc/ bi: Các viên bi nằm rãnh vítme đai ốc đảm bảo truyền lực ma sát từ trục vítme qua đai ốc vào bàn máy nhờ hai nửa đai ốc lắp theo chiều dài chúng có vòng cách, điều chỉnh khử khe hở theo hai chiều đối ngƣợc Trong số giải pháp kết cấu nâng cao truyền này, bƣớc nâng rãnh vít trục đai ốc có giá trị khác Việc dẫn bi hồi rãnh đƣợc thực nhờ rãnh dẫn hƣớng bố trí bên ống dẫn hồi bi bao trục Truyền dẫn chạy dao không khe hở máy phay CNC cho phép cắt theo chu kỳ phay thuận mà êm 1.3 ) HỆ TOẠ SỬ DỤNG TRONG MÁY CNC 1.3.1 hệ toạ độ vuông góc Các điểm mà dao cắt tới gia công đƣợc xác định chƣơng trình Để mô tả vị trí điểm vùng làm việc, ta dùng hệ toạ độ Nó bao gồm ba trục vuông gốc với cắt điểm Trong hệ toạ độ có trục X, Y, Z Với hệ trục toạ độ ba trục, điểm đƣợc xác định thông qua toạ độ Hệ toạ độ máy nhà chế tạo máy xác đinh, thông thƣờng bị thay đổi Trục X trục mặt phẳng định vị Trên máy phay nằm song song với bàn máy(bàn kẹp chi tiết) Trục Y trục thứ hai mặt phẳng định vị Nó nằm mặt nắp máy vuông góc với bàn máy -3- BÁO CÁO THỰC TẬP TÔT NGHIỆP Trục Z luôn trùng với trục truyền động Trục đƣợc nhà chế tạo xác định Chiều dƣơng trục Z chạy từ chi tiết hƣớng đến dao cắt Điều có nghĩa chuyển động theo chiều âm trục Z, dao cắt tới bề mặt chi tiết Để xác định nhanh chiều trục, dùng luật bàn tay phải: ta đặt ngón bàn tay phải theo chiều trục Z ngón tay trỏ theo chiều trục X ngón tay trỏ theo chiều Y Hệ toạ độ đựơc gắn liền với chi tiết Bởi ta lập trình ta phải luôn xuất phát từ chổ xác định chi tiết đứng yên dao cắt chuyển động Điều có nghĩa : Khi cắt phay, rõ ràng chi tiết chuyển động chính, nhƣng để đơn giản cho việc lập trình quan niệm chi tiết đứng yên dao cắt dịch chuyển Ta gọi chuyển động tƣơng đối dao cụ Để mô tả đƣờng dịch chuyển dao(các liệu toạ độ) số máy CNC có hai khả 1.3.1.1 Dùng toạ độ Đề Khi dùng liệu toạ độ Đề các, ta đƣa khoảng cách đo song song với trục từ điểm tới điểm khác -4- BÁO CÁO THỰC TẬP TÔT NGHIỆP Các khoảng cách theo chiều dƣơng trục có kèm theo dấu dƣơng(+) phía trƣớc Các khoảng cách theo chiều âm trục có kèm theo dấu âm(-) phía trƣớc Các số đo đƣa theo hai phƣơng thức: Đo tuyệt đối : Với số đo tuyệt đối, ta đƣa toạ độ điểm đích tính từ điểm cố định vùng làm việc Nghĩa chuyển động xác định, dao cắt phải dịch chuyển đến đâu kể từ điểm gốc tuyệt đối Đo theo kích thƣớc : Với số đo theo chuỗi kích thƣớc, ta đƣa toạ độ điểm đích tính từ điểm dừng lại dao cắt sau vệt cắt Nghĩa chuyến đƣa số liệu dao cần đƣợc dịch chuyển tiếp lƣợng theo trục toạ độ 1.3.1.2 Dùng toạ độ cực Khi sử dụng liệu hệ toạ độ cực, ta đƣa vị trí điểm không qua khoảng cách góc so với trục sở Các toạ độ cực đo mặt phẳng Trong phạm vi hệ toạ độ cực có ba mặt phẳng Từ ba trục X, Y Z hệ thống có ba bề mặt kẹp, : mặt X/Y; mặt X/Z mặt Y/Z 1.3.2 Những điểm quan trọng hệ toạ độ Điểm chuẩn máy M: điểm gốc M hệ toạ độ máy Điểm W chi tiết: điểm gốc hệ toạ độ chi tiết, đựoc giữ cố định cho chi tiết Điểm chuẩn dao P: điểm gôc hệ toạ độ gắn dao cắt Điểm lập trình: điểm gốc 0, từ xác định liệu cập nhập -5- BÁO CÁO THỰC TẬP TÔT NGHIỆP chƣơng trình Điểm thay đổi thông qua lệnh chuyển điểm 1.4) QUAN HỆ GIỮA CÁC TRỤC TOẠ ĐỘ: Khi gia công máy CNC ngƣời ta chia hệ trục toạ độ thành loại: hệ trục toạ đọ máy, hệ trục toạ độ chi tiết hệ trục toạ độ dao Từ hệ trục toạ độ máy có điểm gốc M ta biểu diễn đƣợc hệ toạ độ chi tiết hệ toạ độ dao phép dịch chuyển tịnh tiến hay phép quay Nhờ ta xác định đựơc vị trị điểm chi tiết cần gia công nhƣ vị trị dao để gia công chi tiết 1.5 ) dạng điều khiển máy công cụ cnc Các máy CNC khác có khả gia công đƣợc bề mặt khác nhƣ lỗ, mặt phẳng, mặt định hình, v.v… Do dạng điều khiển máy đƣợc chia thành: điều khiển điểm- điểm, điều khiển theo đƣờng thẳng điều khiển theo biên dạng a) điều khiển điểm-điểm: dùng gia công cắc lỗ phƣơng pháp khoan, khoét, doa cắt ren chi tiết gia công đƣợc gá cố định bàn máy, dụng cụ cắt thực chạy dao nhanh đến vị trí lập trình Khi đạt tới đích dao bắt đầu gia công truờng hợp quỹ đạo chuyển động dao không quan trọng, điều quan trọng vị trí gia công đạt đến phải xác b) Điều khiển theo đƣờng thẳng Điều khiển đƣờng thẳng dạng điều khiển gia công dụng cụ cắt thực lƣợng chạy dao theo đƣờng thẳng Khi thực gia công chuyển động theo trục toạ độ độc lập quan hệ buộc với trục khác -6- BÁO CÁO THỰC TẬP TÔT NGHIỆP c) Điều khiển biên dạng Điều khiển theo biên dạng cho phép chạy nhiều trục lúc Trong trƣờng hợp hai trục để tạo dạng vừa có phần thẳng vừa có phần cong theo trục có quan hệ hàm số ràng buộc với -7- BÁO CÁO THỰC TẬP TÔT NGHIỆP PHẦN II GIỚI THIỆU CNC CYBER-MILL CYBER- MILL máy phay CNC phục vụ cho việc thí nghiệm có mô hình nhƣ sau: Các phận Truyền động: Động chiều có mang dao phay đƣờng kính dao 3mm Chuyển động ăn dao: Chuyển động ăn dao đƣợc thực nhờ ba động bƣớc hoạt động độc lập động loại nguồn 2A-5V Vitme/ đaiốc Mỗi động bƣớc thực điều khiển chuyển động theo trục định hệ toạ độ Đề các(X,Y,Z) -8- BÁO CÁO THỰC TẬP TÔT NGHIỆP Bộ truyền động đƣợc sử dụng Vitme/đai ốc Chiều dài Vít me trục Z 210 mm Chiều dài Vitme trục X 380 mm Chiều dài Vitme trục Y 210 mm Khoảng cách Vitme 3mm/răng Độ rộng 1mm đƣờng kính Vitme la 12mm Không gian làm việc : 20x40( mm x mm) Đầu Vitme đƣợc nối với trục động bƣớc thực biến đổi chuyển động quay tròn động bƣớc thành chuyển động thẳng vật mang chi tiết Đầu lại Vitme đƣợc gá vào khung đỡ Vitme đựơc gá vào đaiốc để biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến Tính toán chuyển động: Động bƣớc có số bƣớc 200 bƣớc/ vòng Do để thực chuyển động khoảng L theo trục vật mang chi tiết số vòng quay phải thực L/3 Khi số xung cân cấp cho động bứơc 200 L/3 Việc tính toán điều khiển chuyển động động bƣớc đƣợc thực máy tín Việc thực điều khiển chuyển động động bƣớc đƣợc thiết kế nhƣ phần IV dƣới -9- BÁO CÁO THỰC TẬP TÔT NGHIỆP PHẦN III ĐỘNG CƠ BƯỚC I GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ BƢỚC KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ BƢỚC - 10 -