Xây dựng bài thí nghiệm trên máy tiện CNC phục vụ công tác giảng dạy đại học

Với các loại máy này, trong quá trình dịch chuyển theo các trục tọa độ dụng cụ vẫn thực hiện quá trình gia công.. XOZ để tạo nên đường sinh của chi tiết, còn trên các máy phay 2D dụng cụ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

- ĐÀO THỊ PHƯƠNG HOA

XÂY DỰNG BÀI THÍ NGHIÊM TRÊN MÁY TIỆN CNC PHỤC VỤ CÔNG

TÁC GIẢNG DẠY ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Chế tạo máy

1.4.2 Chương trình gia công theo hệ tọa độ tương đối 20

1.4.3 Chương trình gia công theo hệ tọa độ hỗ hợp 21

mẽ, những máy công cụ điều khiển theo chương trình số ngày càng được hoàn thiện

từ máy NC đến máy CNC, các thiết bị tự động… Cao hơn nữa là sự tổ hợp của nhiều thiết bị máy tạo thành dây chuyền sản xuất FMS, CIM

Trong quá trình hội nhập kinh tế và chuyển gia công nghệ, việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao trở thành vấn đề cấp thiết Ngày nay, sinh viên ra trường có kiến thức lý thuyết rất phong phú trong khi khả năng thích nghi với điều kiện sản xuất thực tế còn chậm Sau khi ra trường các doanh nghiệp phải thực hiện quá trình đào tạo bổ xung, điều này đã làm giảm đi sức hấp dẫn của thị trường Việt Nam

Với phương châm của nghành Dầu Khí Việt Nam là “Tăng tốc, hội nhập và phát triển” Trường Cao Đẳng nghề Dầu Khí được giao nhiệm vụ xây dựng chương trình giảng dạy công nhân chất lượng cao, phối hợp với Đại Học Dầu Khí trong chương trình kỹ sư chất lượng cao Xuất phát từ thực tế đó, nhà trường phối hợp với công ty EMCO triển khai lắp đặt, cung cấp các thiết bị phục vụ đào tạo về CNC cho học sinh của trường, phục vụ cho việc học và thi nâng bậc thợ của toàn nghành Dầu Khí

Mục đích của đề tài nhằm phục vụ trực tiếp công tác giảng dạy các môn có liên quan đến công nghệ CNC, trang bị cho học sinh khả năng thực hành thành thạo các hệ điều hành thông dụng trong thực tế sản xuất Xây dựng bài thí nghiệm cho

các đối tượng khác nhau sử dụng trang thiết bị của EMCO

CHƯƠNG I

chương trình gia công

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ tin học với sự xuất hiện của các máy vi tính hiện đại cho khả năng ghép nối quá trình thiết kế với quá trình gia công thành một khối tổng thể với sự trợ giúp của máy tính đã tạo ra công nghệ CAD/CAM ( Computer Aided Manufacturing) và không lâu sau đó là hệ thống sản xuất linh hoạt FMS ( Flexible Manufacturing System)

Hệ thống tích hợp CIM (Computer Intergrated Manufacturing) bắt đầu xuất hiện từ những năm 80 Mục tiêu của CIM là gia công tự động linh hoạt, nó cho khả năng gia công đạt hiệu quả kinh tế cao ngay cả khi gia công với số lượng không lớn

1.2 các hệ thống điều khiển CNC

Tùy thuộc vào yêu cầu của từng loại máy và từng loại cơ cấu điều khiển, hệ điều khiển ta có thể chia ra thành 3 loại hệ thống điều khiển cơ bản: điều khiển điểm – điểm; điều khiển đoạn thẳng và điều khiển đường Trong đó các máy điều khiển đường tất nhiên có khả năng điều khiển điểm – điểm và điều khiển đoạn thẳng

1.2.1 Điều khiển điểm – điểm

Với các loại máy này, trong quá trình gia công dụng cụ được định vị nhanh đến vị trí tọa dộ yêu cầu Trong quá trình dịch chuyển nhanh dụng cụ không thực hiện quá trình cắt gọt, chỉ đến tọa độ yêu cầu dụng cụ mới thực hiện quá trình cắt gọt Các máy có hệ điều khiển loại này là : máy khoan, khoét, doa, máy hàn điểm

Ví dụ: Khi gia công hai lỗ A (xA;

y

yB

45o

B  môn công ngh  ch  t o máy 5 

yA) và B (xB; yB) trong hệ tọa dộ XOY

ta có thể thực hiện như sau:

Trước hết cho dụng cụ chạy nhanh đến

điểm A, sau đó thực hiện gia công lỗ A

Sau khi gia công xong lỗ A dụng

cụ rút ra khỏi lỗ và chạy nhanh đến vị

trí B Sau khi đến vị trí B dụng cụ thực

hiện gia công lỗ B, sau đó rút dụng cụ

ra khỏi lỗ và kết thúc quá trình gia

công Việc dịch chuyển dụng cụ từ A

đến B có thể thực hiện theo 2 cách

được biểu diễn trên hình 1.1

Hình 1.1 Điều khiển điểm – điểm

1.2.2 Điều khiển đoạn thẳng

Với các loại máy này, trong quá

trình dịch chuyển theo các trục tọa

độ dụng cụ vẫn thực hiện quá trình

gia công

Ví dụ: khi thực hiện phay các bề

mặt song song với các trục tọa độ

hoặc khi tiện các chi tiết, dụng cụ

thực hiện các chuyển động cắt gọt

1.2.3 Điều khiển đường

Ngoài chức năng điều khiển điểm và điều khiển theo đoạn thẳng, các máy CNC còn có khả năng điều khiển dụng cụ chuyển động theo các đường bất kỳ trong mặt phẳng hoặc không gian để thực hiện gia công cắt gọt Tùy thuộc vào đường được điều khiển là phẳng hay không gian mà người ta có thể bố trí số trục được điều

khiển đồng thời là bao nhiêu Cũng từ nguyên nhân này mà xuất hiện thuật ngữ máy 2D (Dimention), 3D, 4D, 5D ( tức là số máy có trục được điều khiển đồng thời theo

XOZ để tạo nên đường sinh của chi tiết,

còn trên các máy phay 2D dụng cụ sẽ

thực hiện các chuyển động trong mặt

phẳng XOY để tạo nên các đường rãnh,

đường cong hay mặt bậc có biên dạng

Điều khiển 3D

Dạng này cho phép dịch chuyển dụng

cụ trong một hoặc 3 mặt phẳng đồng

thời để tạo nên một đường cong hay một

mặt cong bất kỳ trong không gian Điều

này tương ứng với quá trình điều kiển

đồng thời cả 3 trục của máy theo quan

hệ ràng buộc để tạo nên quỹ đạo của

dụng cụ theo yêu cầu

Hình 1.4 Điều khiển 3D trên máy phay

Điều khiển 2D1/2

B  môn công ngh  ch  t o máy 7 

Dạng điều khiển này cho phép dịch

chuyển dụng cụ theo 2 trục đồng thời để

tạo nên một đường cong phẳng, còn trục

thứ 3 được điều khiển chuyển động độc

lập Sự khác biệt ở dạng điều khiển này

so với dạng điều khiển 2D là 2 trục được

điều khiển đồng thời có khả năng đổi

chỗ cho nhau Điều này có nghĩa là có

thể thực hiện các đường cong 2D trong

mặt phẳng XOY hoặc XOZ hoặc YOZ Hình 1.5 Điều khiển 2D1/2

Điều khiển 4D, 5D

Dựa trên cơ sở của điều khiển 3D, người ta còn bố trí dụng cụ hoặc chi tiết có thêm một chuyển động quay (hoặc 2 chuyển động quay) xung quanh 1 trục nào đó theo một quan hệ ràng buộc với các chuyển động trên các trục khác của máy 3D Với khả năng như vậy, các bề mặt phức tạp hay các bề mặt có trục quay có thể thực hiện dễ dàng hơn so với gia công trên máy 3D

Mặt khác vì lý do công nghệ nên có

những bề mặt không thể thực hiện gia

công bằng 3D vì có thể tốc độ cắt bằng 0

(ví dụ tại đỉnh của dao phay đầu cầu)

hay lưỡi cắt của dụng cụ không thể thực

hiện việc gia công theo mong muốn (ví

dụ như góc cắt không thuận lợi hay có

thể bị vướng thân dao vào các phần khác

của chi tiết…)

B  môn công ngh  ch  t o máy 8 

1.3 Hệ thống tọa độ và các điểm gốc, điểm chuẩn trên máy CNC

1.3.1 Hệ thống tọa độ trên máy CNC

Để tính toán quỹ đạo chuyển động của

dụng cụ, cần thiết phải gắn vào trong nó

một hệ trục tọa độ

Các trục tọa độ của máy CNC cho phép

xác định chiều chuyển động của các cơ

cấu máy và dụng cụ cắt Các trục tọa độ

đó là XYZ

Hình 1.7 Hệ tọa độ Chiều dương của trục XYZ được xác định theo quy tắc bàn tay phải (hệ tọa độ thuận)

Gốc của hệ trục tọa độ có

thể đặt tại bất kỳ một điểm nào

trên chi tiết (về mặt nguyên tắc),

nhưng thông thường người ta sẽ

chọn những điểm thuận lợi cho

việc lập trình, đồng thời để dễ

kiểm tra kích thước theo bản vẽ

chi tiết gia công mà không phải

thực hiện nhiều bước tính toán Hình 1.8 Hệ tọa độ trên máy CNC

Một số điểm mang tính quy ước là trên các máy CNC, chi tiết gia công được xem là cố định và luôn gắn với hệ tọa độ cố định, còn mọi chuyển động tạo hình và cắt gọt đều do dụng cụ phụ thực hiện Trong thực tế, điều này đôi khi là ngược lại,

ví dụ trên máy phay thì bàn máy mang phôi thực hiện chuyển động tạo hình, còn dụng cụ chỉ thực hiện chuyển động cắt gọt Vì vậy khi sử dụng máy CNC cần tránh nhầm lẫn đáng tiếc ngây nguy hiểm cho con người và dụng cụ

B  môn công ngh  ch  t o máy 9 

a Trục Z

Nhìn chung trục Z luôn song

song với trục chính của máy

Máy tiện: trục Z song song

với trục chính của máy và có chiều

chạy từ mâm cặp tới dụng cụ ( chạy

xa khỏi chi tiết gia công được cặp

trên mâm cặp) Hay nói cách khác

trục Z chạy từ trái sang phải

Máy khoan đứng, máy phay

đứng, máy khoan cần: trục Z song

song với các trục chính và có chiều

dương hướng từ bàn máy lên phía

ở phía sau trục chính thì chiều dương đi ra khỏi người thợ

Máy phay đứng, máy khoan đứng: nếu đứng ngoài nhìn vào trục chính thì chiều dương của trục X hướng về bên phải

Máy phay ngang nếu đứng ngoài nhìn thẳng vào trục chính thì chiều dương của trục X hướng về bên trái, còn nếu đứng ở phía trục chính để nhìn vào chi tiết thì

ta có chiều dương của X hướng về bên phải

c Trục Y

Trục Y được xác định khi các trục X, Z được xác địnhtheo quy tắc bàn tay phải Ngón tay trỏ chỉ chiều dương trục Y

B  môn công ngh  ch  t o máy 10 

d Các trục phụ

Trên các máy CNC ngoài các

trục X, Y, Z còn có các trục khác

song song với chúng ( các bộ phận

máy dịch chuyển song song với các

trục X, Y, Z) Các trục này được ký

hiệu U, V, X

Khi chi tiết gia công cùng

bàn máy tham gia chuyển động

thay cho dụng cụ cắt thì các chuyển

động ấy ( chuyển động tịnh tiến

theo 3 trục và chuyển động quay

theo 3 trục) được ký hiệu bằng các

chữ X’, Y’ Z’ và A’, B’, C’

Các chuyển động này ngược với

chiều chuyển động của dụng cụ

Hình 1.10 Các trục tọa độ phụ trên máy CNC

Hệ tọa độ trên máy tiện

Máy tiên thường có 2 loại 2D và 3D, trong đó các máy 2D phổ biến hơn vì

nó có thể gia công được tất cả các bề mặt trụ ngoài hoặc trụ trong có đường sinh bất

kỳ

Các máy tiện 3D được bố trí thêm trục quay thứ 3 là trục quay của trục chính ( thường gọi là trục C – quay quanh OZ) và trên đầu dao Rovonve còn có một chuyển động quay của dụng cụ tạo nên vận tốc cắt để thực hiện các công việc như khoan, khoét, doa các lỗ đồng tâm hay lệch tâm hoặc phay các rãnh then, rãnh cam thùng trên chi tiết gia công Chiều quay của trục C là cùng chiều kim đồng hồ nếu nhìn theo hướng của trục Z

B  môn công ngh  ch  t o máy 11 

Hình 1.11 Các trục tọa độ trên máy tiện

Hệ tọa độ trên máy phay đứng, máy khoan

Với máy khoan và máy phay

đứng, trục chính của máy hướng theo

phương thẳng đứng và trùng với

phương của trục OZ trong hệ tọa độ

Decard, chiều dương của trục OZ

hướng lên trên Trục OX và OY là 2

trục nằm trên bàn máy với quy ước

chọn OX là trục có chiều dài dịch

chuyển lớn hơn Chiều dương của trục

OX hướng sang bên phải khi nhìn từ

trục chính xuống chi tiết gia công (

nhìn ngược với chiều dương của trục

Hệ tọa độ trên máy phay nằm ngang

Trục chính của máy phay ngang là nằm ngang theo phương của trục OZ, chiều dương của trục OZ hướng vào máy Trục OX nằm trên mặt phẳng định vị của

B  môn công ngh  ch  t o máy 12 

chi tiết (hoặc song song với mặt phẳng định vị) và chiều dương của OX hướng về phía trái nếu nhìn theo hướng trục chính

Hình 1.13 Các trục tọa độ trên máy phay ngang

1.3.2 Các điểm gốc và điểm chuẩn

Điểm gốc máy (M)

Quá trình gia công trên máy CNC được thiết lập bằng một phương trình mô

tả quỹ đạo chuyển động tương đối giữa lưỡi cắt của dụng cụ và phôi Vì vậy để đảm bảo việc gia công đạt độ chính xác thì các dịch chuyển của dụng cụ phải được so sánh với điểm 0 ( điểm Zezo) của hệ thống đo lường và được gọi là điểm gốc của hệ tọa độ máy hay gốc đo lường M Các điểm M được nàh chế tạo quy định trước

Điểm chuẩn của máy (R)

Để giám sát và điều chỉnh kịp thời quỹ đạo chuyển động của dụng cụ, cần thiết phải bố trí một hệ thống đo lường để xác định quãng đường thực tế (tọa độ thực) so với tọa độ lập trình Trên máy CNC người ta đặt các điểm mốc để theo dõi các tọa độ thực của dụng cụ trong quá trình dịch chuyển, vị trí của dụng cụ luôn luôn được so sánh với gốc máy M Khi bắt đầu đóng mạch điều khiển của máy thì

B  môn công ngh  ch  t o máy 13 

tất cả các trục phải được chạy về một điểm chuẩn mà giá trị tọa độ của nó so với điểm M phải luôn luôn không đổi và do các nàh chế tạo quy định Điểm đó gọi là điểm chuẩn của máy R Vị trí của điểm chuẩn được tính toán chính xác từ trước bởi một cữ chặn lắp trên bàn trượt và các công tắc hành trình Do vậy độ chính xác của máy CNC rất cao ( cỡ 0,001mm) nên khi dịch chuyển trở về điểm chuẩn của các trục thì ban đầu nó chạy nhanh khi đến gần vị trí thì chuyển sang chế độ chạy chậm

để định vị chính xác

Hình 1.14 Các điểm gốc và điểm chuẩn trên máy phay đứng

B  môn công ngh  ch  t o máy 14 

Hình 1.15 Các điểm gốc và điểm chuẩn trên máy tiện

Điểm gốc phôi (W)

Khi bắt đầu gia công, cần phải tiến hành xác định tọa độ của điểm gốc phôi

so hoặc điểm gốc chương trình với điểm gốc máy (M) để xác định và hiệu chỉnh hệ thống đo lường dịch chuyển

Điểm gốc phôi W xác định hệ tọa độ của phôi trong quan hệ với điểm gốc máy M Điểm W được chọn bởi người lập trình và được đưa vào hệ điều khiển CNC khi cài đặt số liệu máy trước gia công

Điểm gốc phôi W có thể được chọn tùy ý bởi người lập trình trong phạm vi không gian làm việc của máy và chi tiết

Tuy vậy, nên chọn điểm W nằm trên phôi để thuận tiện khi xác định các thông số giữa W và M Giả sử với chi tiết tiện, người ta chọn điểm W đặt dọc theo trục quay (tâm trục chính máy tiện) và có thể chọn đầu mút trái hay đầu mút phải của phôi Đối với chi tiết phay, nên lấy 1 điểm nằm ở góc phôi làm điểm W

Hình 1.16 Điểm gốc phôi W, gốc chương trình P và gốc máy M

Điểm gốc chương trình ( P)

Tùy thuộc vào bản vẽ chi tiết gia công mà người ta sẽ có một hay một số điểm chuẩn để xác định tọa độ của các bề mặt khác Trong trường hợp đó, điểm này được gọi là gốc chương trình P (Programmed) Thực tế trong quá trình gia công,

Điểm chuẩn dao P

Điểm chuẩn của dao là điểm mà từ đó chúng ta lập chương trình chuyển động trong quá trình gia công Đối với dao tiện, người ta chọn điểm nhọn của mũi dao và đối với dao phay ngón, dao khoan thì người ta chọn điểm P ở tâm trên đỉnh dao, với dao phay cầu, P là tâm mặt cầu

Khi chuôi dao lắp vào lỗ gá dao thì

điểm N và điểm E trùng nhau

Trên cơ sở điểm chuẩn này, người ta

có thể xác định các kích thước để đưa vào

bộ nhớ lượng bù dao Các kích thước này

có thể bao gồm chiều dài của dao tiện theo

phương X và Z ( điểm mũi dao) hay chiều

B  môn công ngh  ch  t o máy 17 

dài của dao phay và bán kính của nó Các

kích thước này có thể xác định từ trước

bằng cách đo trên các thiết bị đo chuyên

dụng hay xác định ngay trên máy rồi đưa

vào hệ điều khiển CNC để thực hiện việc

bù dao

Hình 1.19 Các điểm gốc dụng cụ

Điểm thay dao

Trong quá trình gia công, có thể phải dùng nhiều dao tùy thuộc vào yêu cầu của bề mặt gia công Vì thế phải thực hiện việc thay dao Trên các máy có cơ cấu thay dao tự động thì yêu cầu khi thay dao phải không để chạm vào phôi hoặc máy,

vì thế cần phải có điểm thay dao Đối với máy phay hoặc các trung tâm gia công thì thông thường bàn máy chạy về điểm chuẩn, còn đối với máy tiện, thường các dao nằm trên đầu rơvonve nên không cần thiết phải chạy đến điểm chuẩn mới thực hiện thay dao mà có thể đến 1 vị trí đảm bảo an toàn cho quá trình quay đầu rơvonve là

có thể được nhằm giảm thời gian phụ

Các điểm chuẩn R, điểm gốc máy M, điểm gốc chi tiết W và N của dao rất quan trong vì nó liên quan đến quá trình gia công một chi tiết thực mà trong khi thiết lập chương trình gia công người ta đã tạm bỏ qua các giá trị đó để cho quá trình lập trình được đơn giản hơn ( lập trình theo đường bao chi tiết gia công) Việc

bỏ qua này sẽ được đưa vào một lượng điều chỉnh trong quá trình gia công gọi là

“dịch điểm chuẩn”và đưa thêm vào lượng bù dao Khi đó vị trí của lưỡi cắt sẽ được đồng nhất với các tọa độ được lập trình mà chúng ta tiến hành khi lập chương trình gia công

B  môn công ngh  ch  t o máy 18 

tính toán, sắp xếp các lệnh điều khiển theo trình tự nhất định, đồng thời người lập trình phải cung cấp các thông tin công nghệ (chế độ công nghệ, dụng cụ, các chức năng phụ) để hình thành chương trình NC Như vậy chương trình NC chứa toàn bộ các thông tin hình học và thông tin công nghệ của quá trình gia công Vị trí của NC được thể hiện trong sơ đồ

Hình 1.20 Sơ đồ gia công NC Vấn đề cơ bản ở đây là chủng loại chi tiết rất phong phú và đa dạng về hình dáng, khuôn khổ, kích thước, vật liệu, tính chất làm việc Chính vì vậy mà cách ghi kích thước trên bản vẽ chế tạo cũng ảnh hưởng đáng kể đến khả năng đạt độ chính xác khi gia công chi tiết

Để lập trình gia công trên máy CNC thì kích thước chi tiết trên bản vẽ phải được ghi theo tọa độ đềcác Có 2 cách ghi kích thước trên bản vẽ: ghi kích thước tuyệt đối và ghi kích thước tương đối (ghi kích thước theo gia số)

1.4.1 Ghi kích thước tuyệt đối:

Theo cách ghi kích thước này thì tất cả các kích thước đều xuất phát từ điểm gốc của chi tiết 0

Như vậy ta có kích thước x, y của từng điểm chi tiết như sau:

B  môn công ngh  ch  t o máy 19 

Hình 1.21 Ghi kích thước tuyệt đối

1.4.2 Ghi kích thước tương đối (theo gia số)

Theo cách ghi kích thước tương đối ( theo gia số) thì các kích thước sau xuất phát từ các điểm kết thức của kích thước trước nó Như vậy ta có các gia số

∆x; ∆y như sau:

Hình 1.22 Ghi kích thước tương đối Tùy theo cách ghi kích thước trên bản vẽ mà người ta có thể lựa chọn các điểm gốc chương trình và hệ tọa độ khi lập trình gia công là khác nhau

B  môn công ngh  ch  t o máy 20 

Hiện nay sử dụng 4 hệ tọa độ lập trình gia công: hệ tọa độ tuyệt đối, tương đối, hỗn hợp và tọa độ cực

1.4.3 Chương trình gia công theo hệ tọa độ tuyệt đối

Lập trình gia công trong hệ tọa độ tuyệt đối là tham chiếu tọa độ của tất cả các điểm nằm trên biên dạng chi tiết đến điểm gốc tọa độ cố định Trong trường hợp này điểm gốc hệ tọa độ chính là điểm gốc chương trình P Trong chương trình gia công trên máy CNC nó được xác định bằng lệnh G90

Hình 1.23 Hệ tọa độ tuyệt đối

1.4.4 Chương trình gia công theo hệ tọa độ tương đối

Với kiểu lập trình này, tọa dộ của các điểm lập trình tiếp theo sẽ được xác định bằng cách lấy gốc tọa độ ở ngay điểm sát trước Điều này có nghĩa ta phải dịch chuyển điểm gốc P của hệ tọa độ sau mỗi lần xác định tọa độ của điểm lập

trình tiếp theo Trong chương trình gia công trên máy CNC nó được xác định bằng lệnh G91

B  môn công ngh  ch  t o máy 21 

Hình 1.23 Hệ tọa độ tương đối

1.4.5 Chương trình theo hệ tọa độ hỗn hợp:

Trong một số trường hợp, tùy theo đặc điểm của bản vẽ chi tiết chế tạo mà

việc lập trình có thể phải được tiến hành theo kiểu hỗn hợp giữa chương trình gia

công theo hệ tọa độ tuyệt đối và chương trình gia công theo hệ tọa độ tương đối

Với phương pháp này, cho phép chúng ta có thể sử dụng toàn bộ miền dung

sai mà nhà thiết kế đã tính toán vì không phải giải lại chuỗi kích thước, mặt khác sẽ

tránh được sai sót không đáng có trong quá trình tính toán và do đó có thể đạt được

độ chính xác cao nhất Tuy vậy cần tránh nhầm lẫn về giá trị tọa độ ( đặc biệt là khi

tiện sẽ lấy theo tọa độ của đường kính hoặc bán kính

B  môn công ngh  ch  t o máy 22 

Hình 1.24 Hệ tọa độ hỗ hợp

1.4.6 Chương trình theo hệ tọa độ độc cực

Có một số chi tiết mà điều kiện lập trình được trở thành đơn giản nếu sử dụng hệ tọa độ độc cực Trong điều kiện này hệ điều khiển CNC cho phép chúng ta tiến hành việc gia công và lập trình thuận lợi hơn

B  môn công ngh  ch  t o máy 23 

CHƯƠNG II GIỚI THIỆU VỀ CÁC MÁY TIỆN CỦA EMCO

2 1 Giới thiệu về công ty EMCO

Công ty hàng đầu của Áo về dao cụ

B  môn công ngh  ch  t o máy 24 

Gồm 3 khóa đào tạo:

+ Các máy CNC điều khiển bằng PC với khả năng tích hợp các bộ điều khiển khác nhau

+ Đào tạo về vật liệu

Các hệ thống điều khiển trên CNC

Các máy CNC tiêu chuẩn chỉ có khả năng sử dụng một hệ thống điều khiển trên một máy CNC, ví dụ: hệ điều khiển FANUC, HEIDENHAIN, SIEMENS…

Để sử dụng một hệ điều khiển khác cần phải mua một máy mới

Các máy CNC và hệ điều khiển linh hoạt

Với các máy CNC điều khiển bằng PC của EMCO, mỗi máy có thể được điều khiển bởi nhiều hệ điểm khác nhau như FANUC, SIEMENS, HEIDENHAIN

Để sử dụng một hệ điều hành khác chỉ cần chạy phần mềm trên máy tính Điều này mang lại 3 lợi ích lớn là: Giảm giá thành, sử dụng được các công nghệ CNC mới nhất và mang lại tính linh hoạt cao nhất

Ý tưởng về sự thay thế điều khiển

Quá trình điều khiển trên máy CNC được thực hiện bởi một máy tính tiêu chuẩn

Dễ dàng cài đặt các phần mềm điều khiển chuyên dụng trên máy tính

Quá trình chuyển sang hệ điều khiển khác được thực hiện dễ dàng trong vòng 1 phút với việc thay thế bàn phím điều khiển

B  môn công ngh  ch  t o máy 25 

Hình 2.1 Thay thế thiết bị điều khiển linh hoạt

Các hệ điều khiển tương thích

SIEMENS 810D/840D

FANUC Series 21

B  môn công ngh  ch  t o máy 26 

Hình 2.2 Các hệ điều khiển tương thích

Sự linh hoạt cao nhất : có thể sử dụng nhiều hệ điều khiển trên cùng một máy Các thiết bị đầu vào

Để điều khiển hoạt động của các máy PC Turn 50 và PC mill 50, có 3 thiết bị đầu vào khác nhau có khả năng tương thích, đó là:

+ Bàn phím điều khiển số

B  môn công ngh  ch  t o máy 27 

+ Bảng điều khiển số

+ Bàn phím máy tính

Hình 2.3 Các thiết bị đầu vào

Với các máy thuộc seri 125, 155 các dữ liệu đầu vào được nhập thông qua bàn phím tích hợp ngay trên máy

2.2 Các máy tiện EMCO

2.2.1 Máy tiện PC TURN 55

B  môn công ngh  ch  t o máy 28 

Hình 2.4 Máy tiện PC TURN 55

Các đặc tính công nghệ

Máy tiện CNC hai trục Thiết kế

kiểu công nghiệp 6 ổ chứa dao

Trục chính có khả năng quay thuận và

ngược chiều kim đồng hồ Điều khiển

tốc độ vô cấp

Vận tốc cắt không đổi

Các điểm tham chiếu tự động

Toàn bộ vùng làm việc được che chắn

Các cơ cấu an toàn theo tiêu chuẩn

Hình 2.5 Đặc tính công nghệ PC TURN 55

Tốc độ trục chính: 100-4000 vòng/phút Tốc độ chạy dao nhanh: 2m/phút

6 ổ chứa dao Động cơ bước 3 pha Bước dịch chuyển: 0,0005 mm

Độ chính xác vị trí trên trục X 0,006mm

Độ chính xác vị trí trên trục Z: 0,008mm Nguồn cung cấp 115/230V 50/60Hz Kích thước máy 840x695x400mm Trọng lượng máy 85kg

Khả năng ứng dụng

Máy PC TURN có đầy đủ chức năng của một máy CNC hai trục:

+ Khỏa mặt đầu + Tiện

+ Tiện theo contour + Tiện rãnh

+ Tiện ren + Khoan Hình 2.7 Khả năng ứng dụng máy PC TURN 55

Khả năng tích hợp trong các hệ thống CIM và FMS

Máy PC TURN55 là một máy độc lập và nó cũng có khả năng tích hợp trong các hệ thống tự động hóa

2.2.2 Máy tiện PC TURN 125 với khả năng điều khiển linh hoạt

Hình 2.9 Máy tiện PC TURN 125

Các đặc tính công nghệ

2.2.3 Trung tâm tiện PC TURN 345/II với khả năng điều khiển linh hoạt

Hình 2.13 Trung tâm tiện PC TURN 345/II

Có 4 model máy có thể lựa chọn trong seri PC TURN 345/II

B  môn công ngh  ch  t o máy 33 

PC TURN 345/II TC “CHUCKER”

PC TURN 345/II TCM “CHUCKER”

PC TURN 345/II TC “BAR MACHINE”

PC TURN 345/II TCM “BAR MACHINE”

Có hệ thống dung dịch trơn nguội

Tích hợp máy tính PC và màn hình điều khiển 12”

Các cơ cấu an toàn theo tiêu chuẩn

Máy PC TURN 345/II có đầy đủ chức năng của một máy tiện sản xuất

Các vật liệu có khả năng gia công:

Ngoài khả năng hoạt động độc lập,

máy PC TURN 345/II còn có khả năng

tích hợp trong các hệ thống FMS & CIM

nhờ có nhiều phần tử điều khiển tự động

và giao diện điều khiển linh hoạt

Hình 2.14 Khả năng tích hợp trên PC TURN 345/II

2.3 Giới thiệu các phần mềm của hãng EMCO

2.3.1 EMCO Win NC

B  môn công ngh  ch  t o máy 35 

WinNC là phần mềm điều khiển riêng biệt có thể cài trực tiếp trên PC Nó phù hợp trong quá trình hoạt động và thực hiện chức năng một cách chính xác đối với hệ điều khiển tương ứng và có thể sử dụng cho một vài hệ điều khiển công nghiệp hiện nay

Người sử dụng làm việc trên máy PC như là thực hiện trên hệ điều khiển gốc

và trở nên quen thuộc với tất cả các ngôn ngữ lập trình

WinNc hiện có thể áp dụng cho các hệ điều khiển công nghiệp hàng đầu, bao gồm FANUC, SIEMENS và HEIDENHAIN

FANUC Series 21

B  môn công ngh  ch  t o máy 36 

SIEMENS 810D/840D

HEIDENHAIN TNC 355

EMCOTRONIC TM02

B  môn công ngh  ch  t o máy 37 

Hình 2.15 Hệ EMCO Win NC

Có 3 phiên bản WinNC:

- Đăng ký theo máy: điều khiển tất cả các máy EMCO PC

- Đăng ký máy đơn: lập trình off – line cho tất cả các hệ điều khiển CNC

- Đăng ký nhiều máy: sử dụng không giới hạn

Các thiết bị đầu vào: có thể chọn một bàn phím điều khiển thông thường, một thiết

Các thiết bị đầu vào: có thể chọn một bàn phím điều khiển thông thường, một thiết

bị số hoặc một bàn phím PC

B  môn công ngh  ch  t o máy 38 

Hình 2.17 Thiết bị đầu vào của EMCO

2.3.3 EMCO Win 3D – View

Win 3D – View là phần mô phỏng 3D cho các quá trình tiện và phay, được cung cấp như một chức năng cho sản phẩm WinNC và WinCTS Mô phỏng của hệ điều khiển CNC được thiết kế chủ yếu cho công nghiệp thực hành và ít nhiều phù hợp với đào tạo Dụng cụ cắt, phôi, thiết bị kẹp và chu trình gia công được hiển thị trong thời gian thực Các đường chạy dao được kiểm soát bởi hệ thống và đưa ra cảnh báo khi va chạm với thiết bị kẹp chặt các bộ phận khác Trong trường hợp có

va chạm sẽ xuất hiện cảnh báo trên màn hình Các phần chạy thử thành công sẽ hiện thị trên màn hình

Các chế độ hiển thị :

Mô phỏng 3D của hệ điều khiển

WinCAM là tùy chọn để điều khiển trực tiếp các máy CNC

Hình 2.19 Màn hình hiển EMCO WinCAM