Nghiên cứu thiết kế máy tiện CNC mi ni phục vụ đào tạo

bộ giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội - Nguyễn hoài sơn Nghiên cứu thiết kế máy tiện cnc mi ni Phục vụ đào tạo Chuyên ngành : Công nghệ Chế tạo máy luận văn thạc sĩ khoa học Ngành: công nghệ khí ngời hớng dẫn khoa học: Ts Nguyễn Trọng Doanh Hà Nội 2008 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan Luận văn Nghiên cứu thiết kế máy tiện CNC mini phục vụ đào tạo công trình nghiên cứu soạn thảo Từ nghiên cứu lý thuyết trình làm thực tế, không chép từ viết đợc công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nội dung luận văn trung thực cha đợc công bố công trình khác Nếu có vi phạm nào, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Tác giả Nguyễn Hoài Sơn Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết Danh mục hình vẽ bảng Mở đầu Lý lựa chọn đề tài Mục đích đề tài Phơng pháp nghiên cứu ý nghĩa thực tiễn đề tài Nội dung luận văn Tổng quan loại máy cnc 1.1 Đặc điểm kết cấu máy CNC 1.1.1 Đặc điểm kết cấu chung 4 1.1.2 Hệ thống điều khiển trục 1.1.3 Hệ thống điều khiển chạy dao 1.1.4 Thiết bị gá kẹp chi tiết 1.15 Hệ thống thay dao 1.2 Hệ thống điều khiển máy công cụ CNC 1.2.1 Các dạng điều khiển máy công cụ CNC 8 1.2.2 Nguyên tắc điều khiển CNC 10 1.2.3 Chức cụm điều khiển máy CNC 11 1.2.4 Phần cứng cụm điều khiển máy CNC 12 1.2.5 Phần mềm cụm điều khiển máy CNC 16 1.3 Hệ thống dẫn động máy CNC 18 Nghiên cứu thiết kế máy tiện cnc mini 2.1 Máy tiện điều khiển theo chơng trình số 27 2.1.1 Các phận Máy tiện CNC 2.1.2 Các yêu cầu kỹ thuật máy tiện cnc mini 2.2 Lựa chọn kết cấu máy cấu truyền động 27 31 32 2.3 Thiết kế hệ thống dẫn động 34 2.3.1 Động dẫn động trục 2.3.2 Động dẫn động trục toạ độ 2.3.3 Bộ truyền vít me - bi 2.4 Nguyên lý điều khiển máy 34 34 35 40 2.4.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển 40 2.4.2 Nhiệm vụ khối hệ điều khiển 2.4.3.Các phơng pháp điều khiển gia công 2.5.Thiết kế động lực học 2.5.1 Lý thuyết động lực học máy công cụ 2.5.2 Phơng trình vi phân mô tả đặc trng tĩnh động lực học hệ thống động lực hệ đàn hồi máy công cụ CNC 2.5.3 Điều kiện ổn định HT động lực học MCC phần tử 2.5.4 Một số tiêu chí kỹ thuật yêu cầu cụm trục máy 2.5.5 Tính toán động lực học cụm trục máy tiện Mi ni CNC 2.5.6 Các thông số động học Cụm trục 2.5.7 Tính chống rung Cụm trục 2.5.8 Dạng phơng trình vi phân hàm truyền hệ thống đàn hồi cụm trục công xôn 40 41 42 42 51 54 59 65 73 76 81 Thiết kế hệ thống điều khiển Lập trình điều khiển 3.1 Mạch điều khiển 87 3.1.1 Mục đích thiết kế mạch điều khiển 3.1.2 Động điện chiều 3.1.3 Động bớc 3.1.4 Sơ đồ mạch điều khiển 3.2 Lập trình gia công cho máy tiện CNC 87 87 88 99 90 3.2.1 Ngôn ngữ lập trình phần mềm 3.2.2 Phần mềm điều khiển Kết luận 91 97 Danh mục ký hiệu, chữ viết Ký hiệu / chữ viết tắt CNC NC Encoder ATC Revolver ý nghĩa Computer Numerical Control: Máy điều khiển theo chơng trình số Numerical Control : Máy điều khiển số Bộ mã hoá Automatic Tool Changer : Hệ thống thay dao tự động Tang quay ( thiết bị chuyển đổi tơng tự) MCU Machine Control Unit : điều khiển trung tâm PLC Programmable Logic Controller: điều khiển lập trình Sensor I/O Cảm biến In/Out : cổng vào PMC Programmble machine controler: chơng trình điều khiển máy CPU Central Processing unit : xử lý trung tâm ROM Read Only memory: Bộ nhớ đọc RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên ALU Arithmetic and logic unit: phần tử số học TTL Transistor Transistor logic: ghi tốc độ cao BUS Communication: Thiết bị truyền dẫn LED Light Emitting Diode : đèn ốt phát sáng MDI Manual data input: Nhập liệu tay D/A Digital to Analogue: biến đổi số/ tơng tự Postprocessor DC/ AC DAC Bộ xử lý sau Điện chiều/ Điện xoay chiều Digital to Analogue Converter: biến đổi số / tơng tự PM Permanent Magner stepper motor : Động bớc nam châm vĩnh cửu VR Variable Reluctance stepper motor: Động bớc có từ trở biến đổi CRT Cathode Ray tube: Màn hình ống phóng tia điện tử C Dịch chuyển dọc trục cụm truyền (àm) Ký hiệu / chữ viết tắt ý nghĩa Biến dạng ổ lắp trục vít me (àm) V Biến dạng trục vít me (àm) Biến dạng truyền (àm) l Chiều dài trục vít lớn (cm) Q Tải trọng dọc trục (kG) E Mô đun đàn hồi vật liệu làm vít me (kG/ cm2) F Diện tích mặt cắt vít me (cm2) dV Đờng kính làm việc vit me (cm) tV Bớc vít me (cm) n min, n max tốc độ nhỏ lớn vít me (v/p) d0 Đờng kính tâm bi tính toán (cm) d1 Đờng kính bi (cm) Góc nâng prophin ren r0 Bán kính đờng tròn tâm bi r1 Bán kính bi (cm) r2 Bán kính prophin ren vít me đai ốc r3 Góc lợn prophin ren r4 Bán kính lợn đai ốc ZTT Số bi bớc ren (số bi tính toán) QCP TảI trọng cho phép tác dụng bớc ren dTXV Đờng kính tâm vùng tiếp xúc vit me dT Đờng kính tâm vùng tiếp xúc vit me dTXO Đờng kính tâm vùng tiếp xúc dDO Đờng kính đỉnh đai ốc Pc Sức căng ban đầu KQ Hệ số tải trọng biến đổi T1 Tuổi thọ truyền Ci Số chu kỳ tải trọng vòng quay truyền Qmax, Qmin Tải trọng lớn nhỏ đặt lên trục QCP Tải trọng cho phép QCPT Tải trọng tĩnh cho phép PCPT Lực tĩnh Ký hiệu / chữ viết tắt ý nghĩa fk Hệ số ma sát lăn Hiệu suất truyền Góc ma sát MKT Momen không tải Wi Đặc trng động lực học phần tử đàn hồi, trình cắt; ma sát; động ĐH Hệ đàn hồi F Quá trình ma sát P Quá trình cắt M Quá trình động Pn Ngoại lực tác dụng lên phần tử đàn hồi HTĐH Hệ thống động học MGDC Máy Gá - Dao Chi tiết HTĐHTĐ MCC t, s Hệ thống đàn hồi tơng đơng Máy công cụ Giá trị độ đảo hớng kính đầu mút trục Độ đảo hớng kính ổ trớc ổ sau l Khoảng cách hai ổ a Khoảng cách từ ổ trớc tới đầu mút công xôn trục k Hệ số khoảng cách hai ổ C Độ cứng vững cụm trục máy F Lực tác dụng điểm hai ổ (kG) y Độ võng trục hai ổ (àm e Lợng chuyển vị trục d, d0 Đờng kính lỗ trục( mm) d, D Đờng kính ổ lăn ( mm) AT AS Biến dạng dài ổ trớc sau (mm/N) aT aS Biến dạng góc ổ trớc sau (l/Nmm) E Mô đun đàn hồi vật liệu trục, N/mm2 I Mô men quán tính trung bình trục theo tiết diện ngang, mm EI Rl Độ cứng uốn theo tiết diện trục Lực đơn vị đặt vào vị trí cắt, N Ký hiệu / chữ viết tắt ý nghĩa RT RS, mT,mS Lực phản hồi mô men gối tựa, N , Nmm l, ll,lK- Kích thớc theo sơ đồ kết cấu, mm Lợng dịch chuyển tác dụng lực lực đơn vị lên đầu công xôn dầm với giả thiết ngàm cứng mặt bích Chuyển dịch xoay mặt bích kết chịu uốn trục Chuyển dịch theo hớng kính mặt bích trục chịu uốn EK.IK Độ cứng uốn tiết diện công xôn K Hệ số quy đổi khối lợng Khối lợng đơn vị chiều dài A Biên độ dao động Tần số dao động riêng Hệ số khuyếch tán b ;k Công ban đầu tơng ứng với liên kết đàn hồi Độ suy giảm dao động cụm trục công xôn Ab; A k Biên độ dao động mặt bích công xôn Y(t) Độ dịch chuyển tơng đối đầu công xôn M,H,C Khối lợng, hệ số chống rung, độ cứng àms Hệ số ma sát phôi mặt trớc dao TBP Tần Biến - Pha b ứng suất bền vật liệu gia công Độ co ngót phoi b Chiều rộng phoi Tb Hằng số thời gian tạo phoi Hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào điều kiện gia công vật liệu cắt a Chiều dày danh nghĩa phoi U Điện áp Từ thông I Cờng độ dòng điện R Điện trở E Sức phản điện động phần ứng n Tốc độ quay ( v/ph ) F Tần số xung (bớc/phút) Danh mục hình vẽ bảng Trang Tổng quan loại máy cnc Hình 1.1 a Điều khiển trục máy Tiện Hình 1.1 b Điều khiển trục máy Phay Hình 1.2 a Hệ trục có trục bố trí nằm ngang Hình 1.2 b Hệ trục có trục bố trí thẳng đứng Hình Nguyên tắc bàn tay phải xác định chiều quay trục quay thứ Hình Vị trí cấu vít me - đai ốc bi cấu chạy dao Hình Hệ thống đo trực tiếp Hình Hệ thống đo gián tiếp Hình Đài revolver Hình Kho chứa dụng cụ kiểu xích Hình Điều khiển điểm Hình 10 Điều khiển đoạn thẳng Hình 1.11 Điều khiển 2D máy phay máy tiện Hình 1.12 Phay túi máy 3D Hình 1.13 Điều khiển D Hình 1.14 Điều khiển 4D 5D 10 Hình 1.15 Các khối chức CNC 10 Hình 1.16 Sơ đồ điều khiển vị trí cho trục 11 Hình 1.17 Sơ đồ khối cụm điều khiển máy CNC 12 Hình 1.18 Sơ đồ khối CPU 12 Hình 1.19 Bàn điều khiển 14 Hình 1.201 Điều khiển secvo 15 Hình 1.21 sơ đồ khối cấu trúc hệ logic trình tự 15 Hình 1.22 sơ đồ khối chức điều khiển trình tự 16 Hình 1.23 Mối liên hệ PMC với cụm CNC máy 17 Hình 1.24 Hệ dẫn động secvo thuỷ lực trục máy CNC 19 Hình 1.25 Nguồn áp lực cho van secvo động thuỷ lực 19 Hình 1.26 Sơ đồ khối van secvo 21 Hình 1.27 Bộ truyền vít me bi có rãnh hồi bi dạng ống 22 Hình 1.28 Prophin ren nửa đờng tròn 23 Hình 1.29 Rãnh hồi bi kiểu ống 23 Hình 1.30 Rãnh hồi bi theo lỗ khoan đai ốc 24 Hình 1.31 Rãnh hồi bi hai vòng ren 24 Hình 1.32 Kết cấu khử khe hở tạo sức căng ban đầu đệm 24 Hình 1.33 Kết cấu khử khe hở tạo sức căng lò xo 25 Hình 1.34- Kết cấu khử khe hở tạo sức căng với đai ốc có vành 25 Nghiên cứu Thiết kế máy tiện cnc mini Hình 2.1 Máy tiện CNC 27 Hình 2.2 Đầu Revolver dùng cho máy tiện NC, CNC 29 Hình 2.3 Hình 2.4 Kết cấu đầu dao rê-vôn-ve, ổ tích dao cấu thay dao dùng máy gia công NC,CNC 30 Hình 2.5 ụ trớc trợt 32 Hình 2.6 Giá đỡ trợt trục vít me theo phuơng X 33 Hình 2.7 Thân ụ sau bàn trợt dọc 33 Hình 2.8 Đài dao bàn trợt ngang 33 Hình 2.9 Trục vít me đai ốc 34 Hình 2.10 Kích thớc truyền vít me bi 37 Hình 2.11 Sơ đồ lực tác dụng lên bi 39 Hình 2.12 Sơ đồ chịu lực phần đai ốc 40 Hình 2.13 Sơ đồ khối hệ điều khiển 40 Hình 2.14 Nội suy đờng thẳng 42 Hình 2.15 Nội suy đờng tròn 42 Hình 2.16 Sơ đồ khối hệ thống động lực học máy công cụ mạch hở 42 hình 2.17 sơ đồ khối hệ thống động lực học máy mạch kín 43 hình 2.18 Cấu trúc điển hình hệ thống đàn hồi 44 hình 2.19 Cấu trúc mạch vòng liên kết hệ thống đàn hồi 45 Hình 2.20 Dạng hệ thống đàn hồi tơng đơng thứ 46 hình 2.21 sơ đồ xác định đặc tính phần tử tơng đơng 47 Hình 2.22 Hệ thống động lực học nhiều toạ độ 49 Hình 2.23 Phần tử nhiều toạ độ 49 Hình 2.24 Cấu trúc nhiều toạ độ mạch vòng liên kết phần tử ĐH P 50 Hình 2.25 Phần tử điều khiển 52 Hình 2.26 Đờng biểu diễn tín hiệu vào đặc tính TBP 53 Hình 2.27 đặc tính thời gian hệ thống hở 55 Bảng 2.1 Tiêu chuẩn độ xác quay tròn 59 Bảng 2.2 Độ đảo hớng kính mặt định tâm trục máy tiện 60 Sau thực bớc dịch chuyển, rotor động bớc có xu hớng dao động xung quanh vị trí cân thời gian Nó tơng tự nh dao động hệ thống học, nguyên nhân dao động tải trọng nguồn cấp nguồn điện điều chỉnh động (Power driver) Sự trợt đợc cải thiện cách tăng ma sát sử dụng hệ thống dập tắt dao động khí, nhiên sử dụng hai phong pháp làm tăng giá thành phức tạp hệ thống Cách tốt thờng đợc sử dụng sử dụng phơng pháp chống dao động điện Phơng pháp đơn giản đợc sử dụng làm trễ xung cuối cùng, thời gian tác động xung cuối bị giảm bớt sau kết thúc bớc cuối cùng, động dừng lại cách xác 3.1.4 Sơ đồ mạch điện tử điều khiển Sơ đồ mạch điện tử điều khiển khối nguồn: 24V LM7812C/TO220 U18 NHIET C16 104 + OUT 12V_P C14 470uF/50V + C17 104 C13 IN GND R44 1000uF/50V GNDS Hình 3.7 Sơ đồ mạch điện tử điều khiển khối nguồn Sơ đồ mạch điện tử điều khiển trục : Q17 U4 OC2 R12 10K VCC P_IR GND R11 10K GND LIN LO HIN HO COIN_1 R14 J116 R COM VB VCC VS IRFP250 24V COIN_1 R15 10K GND Q18 IR2103 COIN_1 HEADER R13 J172 24V HEADER R D32 DIODE Vcc A3 PD2 B3 PD3 GND IRFP250 R16 10K COIN_1 GND D33 DIODE P_IR 12V_P Hình 3.8 Sơ đồ mạch điện tử điều khiển trục 93 Vcc A1 T0 B1 T1 GND Sơ đồ mạch điện tử điều khiển thông qua cổng LPT động bớc: f=1/(0.69RC) f=1/(0.69*22k*3,3*10(-9))=20k f=1/(0.69*51k*1*10(-9))=30k C1 tu 102 = 10x10^2 = 1000pF tu 3.3nF = 3300pF 3.3nF C17 36V GND C2 D ENABLE INH1 Vref 10 12 11 VCC O1 X_A X_B 13 X_C D11 D12 R9 CON4 B C O2 D O3 EN1 LED LED 14 X_D 4k7 X_B X_A X_D X_C D14 R10 LED D13 J4 O4 EN2 LED 4k7 D5 D6 D7 D8 DIODE DIODE DIODE DIODE L298 13 14 11 L297 INH2 7 GND 12 C RESET A Senser2 15 Haf t/Full D1 D2 D3 D4 DIODE DIODE DIODE DIODE 15 X_Vref B Control SYNC HOME 10 A Senser1 X_Reset 20 VCC CLOCK X_Haf t-Full19 U3 18 VCC P1_1 CW/CCW Senser2 Senser1 17 OSC P1_0 47uF C16 100nF 100nF VCC GND U2 16 GND 36V R1 22K GND GND PIN_10 PIN_11 PIN_12 PIN_13 PIN_15 R3 R4 R5 R2 1om1W 1om1W 1om1W 1om1W GND 10 12 11 O1 Y _A Y _B 13 Y _C D21 D22 R14 CON4 B C O2 D O3 EN1 LED LED J8 14 O4 EN2 4k7 Y _B Y _A Y _D Y _C D24 R15 LED D23 Y _D LED 4k7 D17 D18 D19 D20 DIODE DIODE DIODE DIODE L298 13 14 11 L297 INH2 A Senser2 Vref INH1 GND D VCC VCC C RESET D9 D10 D15 D16 DIODE DIODE DIODE DIODE 15 15 Haf t/Full Control SYNC HOME Y _Vref A B ENABLE U5 Y _Reset 20 10 12 CLOCK Y _Haf t-Full 19 VCC CW/CCW Senser2 Senser1 18 OSC 17 P1_3 GND P1_2 C747uF 100nF 100nF VCC 16 GND U4 C8 36V GND C6 36V R7 22K 3.3nF Senser1 C9 GND GND R8 R12 R13 R11 1om1W 1om1W 1om1W 1om1W GND 15 ENABLE Vref 11 L297 INH1 INH2 7 10 12 11 A D25 D26 D27 D28 DIODE DIODE DIODE DIODE 36V GND D VCC VCC 12 16 C RESET O1 Z_A Z_B 13 Z_C B C O2 D O3 EN1 EN2 Senser2 Z_Vref B Haf t/Full Control SYNC HOME 10 A 47uF C12 100nF U7 Senser1 Z_Reset 20 VCC CLOCK Z_Haf t-Full 19 Senser2 Senser1 18 CW/CCW 13 14 P1_5 OSC 17 GND P1_4 100nF VCC GND U6 C13 36V GND C11 O4 D33 D34 R22 CON4 LED LED J12 14 D35 Z_D LED 4k7 Z_B Z_A Z_D Z_C D36 R23 LED 4k7 D29 D30 D31 D32 DIODE DIODE DIODE DIODE L298 15 R17 22K 3.3nF C14 GND GND R19 R20 R21 R18 1om1W 1om1W 1om1W 1om1W GND Hình 3.9 Sơ đồ mạch điện tử điều khiển thông qua cổng LPT động bớc 94 3.2 Lập trình điều khiển 3.2.1 Ngôn ngữ lập trình Sử dụng ngôn ngữ lập trình G Code (ISO 6983) Ngôn ngữ lập trình điều khiển gia công G Code đợc sử dụng phổ biến từ năm 1950 đến với cú pháp dòng lệnh : N G X Y Z A B F S T M Trong đó: N: số thứ tự dòng lệnh G: Mã lệnh XYZAB: thông số tọa độ, kích thớc F: tốc độ tiến dao S: tốc độ trục T: Mã dụng cụ M: Chức phụ trợ máy Bảng mã lệnh G code M G00 G01 G02 G03 G04 G10 G15/G16 G17 G18 G19 G20/G21 G28 G28.1 G30 G32 G40 G41/G42 G50 G51 G52 G53 G54 G55 G56 Nội dung Chy nhanh Chạy theo đờng thẳng Nội suy đờng tròn theo chiều kim đồng hồ Nội suy đờng tròn ngợc chiều kim đồng hồ Dịch chuyển Đặt lại hệ toạ độ nh ban đầu Toạ độ cực Chọn mặt phẳng XY Chọn mặt phẳng XZ Chọn mặt phẳng YZ Chọn đơn vị inch/Millimetre Trở vị trí Home Trục tham chiếu Về Home Cắt ren Hủy lệnh bù bán kính dao Bù bán kính mũi dao trái/phải Reset tất cảc tỷ lệ 1.0 Đặt tỷ lệ đầu vào trục Offset toạ độ tạm thời Chuyển sang toạ độ tuyệt đối Dựng Offset cố định Dựng Offset cố định Dựng Offset cố định 95 G57 G58 G59 G61/G64 G76 G77 G78 G80 G81 G82 G83 G90 G91 G92 G92.x G94 G95 G98 G99 Dựng Offset cố định Dựng Offset cố định Dựng Offset cố định Chế độ yêu cầu ngừng/ giữ tốc độ liên tục Khối lệnh cắt ren Khối vòng lệnh Hoãn chế độ chuyển động Khối lệnh khoan Khối lệnh khoan với dịch chuyển Khối lệnh khoan nhiều lỗ Chọn toạ độ tuyệt đối Chọn chế độ tăng khoảng cách Tham chiếu toạ độ tơng đối Hủy lệnh G92 Chọn tốc độ chạy dao / phút Chọn tốc độ chạy dao / vòng Trở lại vị trí đầu sau vòng R-point trở lại vị trí R sau vòng Bảng mã lệnh M code M M00 M01 M02 M03/04 M05 M06 M07 M08 M09 M30 M47 M48 M49 M98 M99 Nội dung Dừng chơng trình Tùy chọn dừng chơng trình Kết thúc chơng trình Quay trục Dừng trục Thay đổi dụng cụ Bật chế độ làm mát sơng mù Làm mát dạng dòng chảy Tắt chế độ làm mát Kết thúc chơng trình & quay lại từ đầu Lặp lại chơng trình từ dòng Cho phép tăng tốc độ quay chạy dao Ngừng tăng tốc độ quay chạy dao Gọi chơng trình Trở từ chơng trình lặp lại 96 3.2.3 Phần mềm điều khiển Đáp ứng yêu cầu sử dụng ngôn ngữ lập trình G - Code để viết chơng trình điều khiển gia công, chọn lựa sử dụng phần mềm Mach Mach phần mềm hãng ArtSoft USA đợc ứng dụng điều khiển cho máy CNC máy tính cá nhân thông qua chơng trình điều khiển lập trình CNC sử dụng ngôn ngữ lập trình G - Code Ban đầu Mach đợc thiết kế nh sản phẩm ứng dụng cho máy CNC nhỏ thiết bị thử nghiệm Tuy nhiên linh hoạt nhanh chóng đợc phát triển ứng dụng điều khiển máy CNC công nghiệp Và dới vài u điểm Mach3 : + Có thể điều khiển máy CNC trục máy tính cá nhân; + Cho phép nhập trc tiếp file dạng DXF,BMP,JPG HPGL qua phần LazyCam + Hiển thị mã G-Code; + Sinh mà G-Code thông qua Wizard phần LazyCam; + Giao diện có đầy đủ thông số quan trọng; + Tùy biến mã M-code Macro; + Điều khiển tốc độ trục + Điều khiển nhiều rơle + Tạo xung (ngời sử dụng đặt) + Hiển thị trình gia công qua Video + Có thể tơng tác với hình điều khiển + Mach3 thành công việc điều khiển thiết bị nh: + Máy tiện + Máy khoan + Máy bào + Cắt laser + Cắt Plasma + máy khắc + cắt bánh Yêu cầu cấu hình máy tính cài đặt phần mềm Match 3: + Windows 2000/XP + 1Ghz CPU + 512MB RAM; Card đồ hoạ rời 32 MB) 97 Hình 3.10 Màn hình điều khiển Mach Hình 3.11 Chức điều khiển tay 98 Hình 3.12 Chức chuẩn bị chạy tự động Hình 3.13 Chức tạo xung tự động 99 Hình 3.14 Chức bảng dụng cụ 3.1.2.4 Ví dụ lập trình tiện ren (Taper = 0) (Infeed Angle = 29) (Total_Depth = 0.5) (StartZ = 0.23) (EndZ = 10) (Seq = ) (Min_Decrement = 0.001 ) (Rad Mode ) G95 G0 X10.025 Z0.23 G0 X10 (Decrement = 0.1 pass 1) G01 Z0.23 G32 X9.9 Z0.2854 F0.05 G32 X9.9 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0414 pass 2) G01 Z0.23 G32 X9.8586 Z0.3084 F0.05 G32 X9.8586 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G01 Z0.23 G32 X9.6258 Z0.4374 F0.05 G32 X9.6258 Z9.5 F0.05 100 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0318 pass 3) G01 Z0.23 G32 X9.8268 Z0.326 F0.05 G32 X9.8268 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0268 pass 4) G01 Z0.23 G32 X9.8 Z0.3409 F0.05 G32 X9.8 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0236 pass 5) G01 Z0.23 G32 X9.7764 Z0.354 F0.05 G32 X9.7764 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0213 pass 6) G01 Z0.23 G32 X9.7551 Z0.3658 F0.05 G32 X9.7551 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0196 pass 7) G01 Z0.23 G32 X9.7354 Z0.3767 F0.05 G32 X9.7354 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0131 pass 15) G01 Z0.23 G32 X9.6127 Z0.4447 F0.05 G32 X9.6127 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0127 pass 16) G01 Z0.23 G32 X9.6 Z0.4517 F0.05 G32 X9.6 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0123 pass 17) G01 Z0.23 G32 X9.5877 Z0.4585 F0.05 G32 X9.5877 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.012 pass 18) G01 Z0.23 G32 X9.5757 Z0.4651 F0.05 G32 X9.5757 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0116 pass 19) G01 Z0.23 G32 X9.5641 Z0.4715 F0.05 G32 X9.5641 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G01 Z0.23 G32 X9.6258 Z0.4374 F0.05 G32 X9.6258 Z9.5 F0.05 (Decrement = 0.0113 pass 20) G01 Z0.23 G32 X9.5528 Z0.4778 F0.05 101 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0131 pass 15) G01 Z0.23 G32 X9.6127 Z0.4447 F0.05 G32 X9.6127 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0127 pass 16) G01 Z0.23 G32 X9.6 Z0.4517 F0.05 G32 X9.6 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0123 pass 17) G01 Z0.23 G32 X9.5877 Z0.4585 F0.05 G32 X9.5877 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.012 pass 18) G01 Z0.23 G32 X9.5757 Z0.4651 F0.05 G32 X9.5757 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0116 pass 19) G01 Z0.23 G32 X9.5641 Z0.4715 F0.05 G32 X9.5641 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 G32 X9.5528 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.011 pass 21) G01 Z0.23 G32 X9.5417 Z0.4839 F0.05 G32 X9.5417 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0108 pass 22) G01 Z0.23 G32 X9.531 Z0.4899 F0.05 G32 X9.531 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0105 pass 23) G01 Z0.23 G32 X9.5204 Z0.4957 F0.05 G32 X9.5204 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Decrement = 0.0103 pass 24) G01 Z0.23 G32 X9.5101 Z0.5014 F0.05 G32 X9.5101 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 (Last Pass ID_OD = 1) (Decrement = 0.01 pass 25) G01 Z0.23 G32 X9.5001 Z0.5069 F0.05 G32 X9.5001 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X1 ( Last pass at depth of 0.0001) G01 Z0.23 G32 X9.5 Z0.5069 F0.05 102 G32 X9.5 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 ( Spring pass number 1) G01 Z0.23 G32 X9.5 Z0.5069 F0.05 G32 X9.5 Z9.5 F0.05 G01 X10.025 Z10F0.05 G00 X10.025 Z0.23 G00 X10 G00 X10.025 Z0.23 Kết luận 4.1 Các kết Luận văn 103 Hớng tới mục đích Nghiên cứu thiết kế máy Tiện CNC Mi ni phục vụ đào tạo, Luận văn đạt đợc kết định nh sau: Luận văn không tài liệu lý thuyết đặc điểm kết cấu, hệ thống dẫn động hệ thống điều khiển máy CNC mà cung cấp kiến thức để thiết kế, điều khiển lập trình cho máy Máy tiện CNC - Phần I Tổng quan loại máy CNC giới thiệu cách tổng quát đặc điểm kết cấu, hệ thống dẫn động hệ thống điều khiển máy CNC; - Phần II Nghiên cứu thiết kế máy tiện CNC Mi ni cung cấp kiến thức để thiết kế máy tiện CNC Ngoài việc cung cấp kiến thức chế tạo máy tiện CNC mi ni, Luận văn cụ thể hoá kiến thức việc chế tạo thành công mô hình máy tiện CNC mi ni ( gặp số khó khăn khả công nghệ nh mua phôi liệu nên mô hình có độ xác cha cao, hoàn toàn đáp ứng cho nhu cầu đào tạo hỗ trợ giảng dạy) - Phần III Thiết kế hệ thống điều khiển lập trình điều khiển, sở mô hình máy tiện CNC mi ni đợc chế tạo, thiết kế hệ thống điều khiển lập trình để máy Tiện CNC hoạt động theo nguyên lý hoạt động máy CNC Ngoài kiến thức máy tiện CNC, luận văn tài liệu tham khảo bổ ích thiết thực cho số lĩnh vực quan trọng khác nh: điều khiển, lập trình, công nghệ chế tạo máy Các kiến thức đợc cung cấp luận văn dới dạng lý thuyết kết hợp với sản phẩm thực tế Chính ngời tham khảo dễ dàng trình nắm kiến thức lý thuyết thực hành 4.2 Hớng nghiên cứu mở rộng Trong trình thực hiện, thời gian lực có hạn nh số khó khăn khách quan, hoàn thành theo yêu cầu nhng luận văn số mặt hạn chế định, mô hình máy tiện CNC mi ni đạt độ xác theo yêu cầu, số cấu khí cần đợc hoàn thiện thêm Đây nhng hạn chế luận văn mà tự thân tác giả tự đánh giá, 104 nhiên hớng phát triển hoàn thiện mà luận văn đặt cho nghiên cúu Các hớng phát triển tiếp Đề tài bao gồm: - Nghiên cứu chế tạo lập trình điều khiển hệ thống thay dao tự động - Nghiên cứu chế tạo lập trình điều khiển hệ thống kẹp phôi tự động - Cải tiến hoàn thiện số kết cấu khí để đáp ứng đợc yêu cầu độ xác cho chi tiết gia công 105 Tài liệu tham khảo [1] Vũ Hoài Ân Nhập môn gia công CNC Viện Máy dụng cụ công nghiệp - Hà nội 1994 [2] Trần Văn Địch Nguyên lý Cắt Kim loại Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Hà nội 2006 [3] Trần Văn Địch Công nghệ CNC Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà nội 2007 [4] Trần Văn Địch Kỹ thuật Tiện Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Hà nội 2007 [5] Nguyễn Tiến Đào Công nghệ khí ứng dụng CAD CAM - CNC Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội 2001 [6] Nguyễn Tiến Đào Gia công máy tiện Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội 2007 [7] Phạm Văn Hùng/ Nguyễn Phơng Cơ sở máy công cụ Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội 2007 [8] Tăng Huy Điều khiển số lập trình máy CNC Đại học Bách khoa Hà nội Hà nội 1996 [9] Nguyễn Đắc Lộc/ Lê Văn Tiến/Ninh Đức Tốn/ Trần Xuân Việt Sổ Tay công nghệ chế tạo máy Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội 2005 [10] Nguyễn Đắc Lộc/ Tăng Huy Điều kiển số công nghệ máy điều kiển CNC Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Hà nội 2002 [11] Tạ Duy Liêm Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ: Cấu trúc Chức Lập trình Vận hành Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Hà nội 2001 [12] Tạ Duy Liêm Kỹ thuật điều khiển điều chỉnh Lập trình khai thác máy công cụ CNC" Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội 2007 [13] Tạ Duy Liêm Những vấn đề Cấu trúc Chức Lập trình Vận hành Khai thác nhóm máy Phay Tiện CNC Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội 2001 [14] Bùi Quý Lực Hệ thống điều khiển số Công nghiệp Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà nội 2006 [15] Nguyễn Viết Tiếp Giáo trình máy Tiện gia công máy Tiện Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà nội 2005 [16] Trần Xuân Việt Giáo trình Công nghệ gia công máy điều khiển số Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội 2000 [17] http://www.mini.lathe com/, truy nhập cuối ngày 10/10/2008 [18] http://www.zooplies com/, truy nhập cuối ngày 20/10/2008 [19] http://www.cnc zone.com/, truy nhập cuối ngày 25/10/2008 [20] http://www.mmu.ic.polyu.edu.hk/, truy nhập cuối ngày 19/8/2008 ... điều khiển máy CNC 11 1.2.4 Phần cứng cụm điều khiển máy CNC 12 1.2.5 Phần mềm cụm điều khiển máy CNC 16 1.3 Hệ thống dẫn động máy CNC 18 Nghiên cứu thiết kế máy tiện cnc mini 2.1 Máy tiện điều...Lời cam đoan Tôi xin cam đoan Luận văn Nghiên cứu thiết kế máy tiện CNC mini phục vụ đào tạo công trình nghiên cứu soạn thảo Từ nghiên cứu lý thuyết trình làm thực tế, không chép từ... văn đợc chia làm phần Phần 1: Giới thiệu tổng quan loại máy CNC Phần 2: Nghiên cứu thiết kế máy tiện CNC mini phục vụ đào tạo Phần 3: Thiết kế hệ thống điều khiển Lập trình điều khiển Chế thử Đánh