Xây dựng bài thí nghiệm trên trung tâm gia công CNC phục vụ công tác đào tạo đại học

Việt Nam có xu hướng sử dụng máy CNC ngày càng nhiều, do yêu cầu cấp thiết của thực tế sản xuất, nên những đề tài nghiên cứu ứng dụng nhằm khai thác hiệu quả máy CNC là khá lớn trong các

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-[\ [\ -

TÁC GIẢ

NGUYỄN HỒNG PHONG

TÊN ĐỀ TÀI

Xây dựng bài thí nghiệm trên trung tâm gia công CNC

phục vụ công tác đào tạo Đại học

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

GS.TS TRẦN VĂN ĐỊCH

Hà Nội, năm 2011

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác Trừ các phần tham khảo đã được nêu rõ trong Luận văn

Tác giả

Nguyễn Hồng Phong

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin chân thành cảm ơn GS.TS: Trần Văn Địch, người đã hướng dẫn và giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, đến quá trình viết và hoàn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn đối với Ban lãnh đạo và Viện đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí của Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành bản Luận văn này

Tác giả cũng chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm đào tạo và thực hành công nghệ Cơ khí, Trường ĐHSP Kỹ thuật Hưng Yên đã giúp đỡ tác giả thực hiện thí nghiệm tại trung tâm công nghệ cao của trường

Do năng lực bản thân còn nhiều hạn chế nên Luận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp

Nguyễn Hồng Phong

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

LỜI CẢM ƠN 2

MỤC LỤC 3

CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 7

PHẦN MỞ ĐẦU 10

1 Lý do chọn đề tài 10

2 Lịch sử nghiên cứu 10

3 Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 11

3.1 Mục đích nghiên cứu 11

3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11

4 Tóm tắt nội dung thực hiện và đóng góp mới của tác giả 12

5 Phương pháp nghiên cứu .12

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC 13

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 13

1.2 MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ 15

1.2.1 Các hệ thống dữ liệu cần nạp cho máy công cụ điều khiển số 15

1.2.2 Chuyển động của các trục và khái niệm về hệ tọa độ 15

1.2.2.1 Chuyển động các trục 15

1.2.2.1 Hệ tọa độ 16

1.3 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ CNC 20

1.3.1 Khái niệm về hệ thống điều khiển số 20

1.3.2 Các dạng điều khiển số 20

1.3.3 Hệ điều khiển CNC 20

1.3.3.1 Phân biệt hệ điều khiển NC và CNC 20

1.3.3.2 Đặc trưng cơ bản của hệ điều khiển CNC 21

1.3.4 Một số hệ điều hành 21

1.4 CÁC CHỈ TIÊU GIA CÔNG CỦA MÁY CNC 22

1.4.1 Thông số hình học 22

1.4.2 Thông số gia công 22

1.4.3 Độ chính xác của máy CNC 23

1.4.4 Hướng phát triển của máy CNC trên thế giới và Việt Nam 24

Chương 2: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CÔNG NGHỆ CỦA MÁY PHAY CNC-DMU 60T VÀ PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH GIA CÔNG 27

2.1 KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA MÁY PHAY CNC DMU 60T 27

2.1.1 Truyền động chính 28

2.1.2 Động cơ chính 28

2.1.3 Động cơ bước tiến 29

2.1.4 Hướng chuyển động của các trục 29

2.1.5 Hệ thống đo hành trình 30

2.2 CẤU TRÚC VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHAY DMU 60T 2.2.1 Các bộ phận chính của máy 30

2.2.2 Các phần tử điều khiển 31

2.2.3 Bảng vận hành máy 32

2.2.4 Tay quay điện tử HR 410 34

2.3 THAO TÁC SỬ DỤNG BẢNG ĐIỀU KHIỂN VÀ VẬN HÀNH MÁY 35

2.3.1 Màn hình và bàn phím 35

2.3.1.1 Màn hình của TNC 426 35

2.3.1.2 Bàn phím 37

2.3.2 Các chế độ vận hàn máy 37

2.3.2.1 Chế độ vận hành bằng tay quay điện tử 37

2.3.2.2 Lập trình và sửa đổi chương trình 38

2.3.2.3 Chạy thử chương trình (Programm test) 39

2.3.2.4 Chạy chương trình 39

2.3.3 Phụ tùng kèm theo 40

2.3.3.1 Hệ thống dò 3D 40

2.3.3.2 Hệ thống đo dao tự động 40

2.3.3.3 Tay quay điện tử 41

2.3.5 Khởi động máy và tắt máy 41

2.4 PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH TRÊN MÁY PHAY DMU 60T 42

2.4.1 Giới thiệu chung về hệ điều khiển Heidenhain 42

2.4.2 Tạo và viết một chương trình 44

2.4.2.1 Cấu trúc một chương trình theo ngôn ngữ lập trình HEIDENHAIN 2.4.2.2 Khai báo phôi BLK FORM 45

2.4.2.3 Tạo và viết một chương trình mới 45

2.4.2.4 Lập trình chuyển động của dụng cụ cắt ở ngôn ngữ hội thoại Heidenhain 46

2.4.2.5 Sửa đổi chương trình 48

2.4.3 Lập trình dụng cụ cắt 49

2.4.3.1 Nhập các dữ liệu liên quan đến dụng cụ cắt 49

2.4.3.2 Dữ liệu dụng cụ cắt 50

2.4.3.3 Hiệu chỉnh dụng cụ 54

2.4.4 Lập trình CONTOUR 58

2.4.4.1 Khái quát về các chuyển động của dao cắt 58

2.4.4.2 Cơ sở của chức năng đường dịch chuyển 59

2.4.4.3 Tiếp cận và rời khỏi CONTOUR gia công 62

2.4.4.4 Các đường chuyển động trong hệ tọa độ vuông góc 62

2.4.4.5 Các đường chuyển động trong hệ tọa độ cực 66

2.4.5 Lập trình Contour tự do – Free Contour FK 68

2.4.5.1 Cơ sở 68

2.4.5.2 Mở hội thoại lập trình FK 69

2.4.5.3 Lập trình tự do đoạn thẳng 69

2.4.5.4 Lập trình tự do đối với cung tròn 70

2.4.6 Các chu trình gia công phay trong Heidenhain TNC 426 72

2.4.6.1 Khái quát về chu trình 72

2.4.6.2 Các chu trình khoan 73

2.4.6.3 Các chu trình cho phay hố, phay ngõng và phay rãnh 79

2.4.6.4 Các chu trình cho gia công các kiểu hàng lỗ 82

2.4.6.5 Chương trình con và việc lặp lại một bộ phận chương trình 87

2.4.6.6 Dịch chuyển điểm 0- DATUM SHIFT (Cycle 7) 88

2.4.6.7 Chu trình đối xứng - MIRROR IMAGE (Cycle 8) 89

2.4.6.8 Chu trình xoay- ROTATION (Cycle 10) 89

2.4.6.9 Hệ số tỷ lệ - SCALING FACTOR (Cycle 11) 90

Chương 3: LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT TRÊN MÁY PHAY CNC - DMU 60T VỚI HỆ ĐIỀU KHIỂN HEIDENHAIN TNC 426 PF

3.1 Xác định chuẩn kỹ năng đối với sinh viên đại học về kỹ năng thực hành CNC tại trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng Yên .91

3.2 Các bài tập lập trình gia công trên máy CNC-DMU 91

3.2.1 Lập trình gia công chi tiết điển hình 91

3.2.1.1 Bản vẽ chi tiết 91

3.2.1.2 Khai báo phôi .93

3.2.1.3 Trình tự các bước gia công 93

3.2.1.4 Mô phỏng các bước gia công .94

3.2.1.5 Chương trình NC .96

3.2.2 Hệ thống các bài thực hành thí nghiệm lập trình .99

3.2.2.1 Dịch chuyển đường của bao Contour trong hệ tọa đồ Đề các 99

3.2.2.2 Dịch chuyển của đường bao Contour trong hệ tọa độ cực .107

3.2.2.3 Lập trình Contour tự do 111

3.2.2.4 Các chu trình gia công và chu trình con 115

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 127

TÓM TẮT LUẬN VĂN 128

CÁC TỪ KHÓA 129

TÀI LIỆU THAM KHẢO 130

CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

NC (Number Control) – Điều khiển số

CNC (Computer Numerical Control) – Điều khiển số có sự trợ giúp của máy tính CAD (Computer Aided Design) – Thiết kế có sự trợ giúp của máy tính

CAM (Computer Aided Manufacturing) – Sản xuất có sự trợ giúp của máy tính LAN (Local Area Netword) - Mạng cục bộ

WAN (Wide Area Netword) - Mạng diện rộng

CW (Counter clockwise) - Chiều quay thuận chiều kim đồng hồ

DNC (Direct Numerical Control) - Hệ điều khiển DNC

FMS (Flexible Manufacturing System ) - Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS

FK (Free Contour Programing) - Lập trình Contour tự do

Q Parameters - Lập trình tham số Q

CHF (Chamfer) - Vát cạnh

RND (Rounding) - Bo cung

1D, 2D, 3D - Điều khiển 1, 2, 3 chiều

CC (Circle center) - Tâm cung

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Kí hiệu các trục toạ độ trên máy CNC……… 17

Hình 1.2 Các trục toạ độ trên máy CNC……… 19

Hình 2.1 Máy phay CNC DMU 60T……… ……… 27

Hình 2.2 Đồ thị - tốc độ mô men quay……….28

Hình 2.3 Đồ thi – mô men quay ở trục chính……… 29

Hình 2.4 Hướng chuyển động các trục của máy phay CNC ……… 30

Hình 2.5 Các bộ phận của máy DMU 60T……… 31

Hình 2.6 Các phần tử điều khiển……….……… 32

Hình 2.7 Bảng điều khiển TNC 426……….32

Hình 2.8 Bảng vận hành máy……….……… 33

Hình 2.9 Bảng vận hành máy bổ xung………34

Hình 2.10 Tay quay điện……… 34

Hình 2.11 Màn hình của TNC 426……….………36

Hình 2.12 Bàn phím……….…… …37

Hình 2.13 Màn hình ở chế độ vận hành bằng tay……….…….…38

Hình 2.14 Màn hình ở chế độ lập trình và sửa đổi chương trình……… 38

Hình 2.15 Màn hình ở chế độ chạy thử chương trình……… 39

Hình 2.16 Màn hình ở chế độ chạy chương trình……….40

Hình 2.17 Đầu dò 3D……… 40

Hình 2.18 Hệ thống đo dao tự động……… 40

Hình 2.19 Tay quay điện tử……… 41

Hình 2.20 Khai báo phôi……… 45

Hình 2.21 Dữ liệu dụng cụ cắt……….…… 49

Hình 2.22 Đo chiều dài dụng cụ cắt……….……….51

Hình 2.23 Giá trị ∆ cho chiều dài và bán kính dao……… 52

Hình 2.24 Bảng thay đổi dữ liệu dụng cụ cắt……… 53

Hình 2.25 Hiệu chỉnh dụng cụ cắt……….………….… 54

Hình 2.26 Hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt……… ….…… 55

Hình 2.27 Không hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt……….…….….55

Hình 2.28 Dụng cụ cắt chuyển động bên trái contour……….….……….56

Hình 2.29 Dụng cụ cắt chuyển động bên phải contour ……… 56

Hình 2.30 Hiệu chỉnh bán kính góc ngoài……….……… … 57

Hình 2.31 Hiệu chỉnh bán kính góc trong………58

Hình 2.32 Chức năng về đường chuyển động……… 58

Hình 2.33 Chuyển động song song với trục máy………59

Hình 2.34 Chuyển động trong mặt phẳng chính……… 60

Hình 2.35 Chuyển động theo ba kích thước……….60

Hình 2.36 Nhập quá ba tọa độ……… 60

Hình 2.37 Chuyển động tròn………61

Hình 2.38 Chiều quay cho chuyển động tròn……… 61

Hình 2.39 Chuyển động thẳng……… 62

Hình 2.40 Vát góc giữa hai đoạn thẳng………63

Hình 2.41 Tọa độ tâm cung……… 63

Hình 2.42 Đường tròn quay quanh tâm cung tròn………….……….…63

Hình 2.43 Cung tròn CR với bán kính cung………65

Hình 2.44 Cung tròn nối tiếp tiếp tuyến……… 65

Hình 2.45 Bo cung RND……… 65

Hình 2.46 Gốc tọa độ cực………66

Hình 2.47 Nội suy đường xoắn ốc……… 68

Hình 2.48 Lập trình contour tự do………68

Hình 2.49 Chu trình khoan sâu………74

Hình 2.50 Chu trình khoan 200……… 75

Hình 2.51 Chu trình doa 201……… 76

Hình 2.52 Chu trình khoét 202……….77

Hình 2.53 Chu trình Taro ren……… 78

Hình 2.54 Chu trình phay hố vuông 4.0……… 79

Hình 2.55 Chu trình phay hố vuông 212……… 80

Hình 2.56 Chu trình phay ngõng 213……… …… 81

Hình 2.57 Chu trình phay hố tròn 5.0……… 82

Hình 2.58 Chu trình phay rãnh 3.0……… 83

Hình 2.59 Chu trình phay rãnh cong 211……….84

Hình 2.60 Chu trình khoan kiểu vòng tròn 220………86

Hình 2.61 Chu trình khoan kiểu thẳng hàng 221……… 87

Hình 2.62 Chương trình con……… ……… …… 87

Hình 2.63 Lặp lại chương trình….………88

Hình 2.64 Dịch chuyển điểm 0……… 88

Hình 2.65 Đối xứng……….……….89

Hình 2.66 Chu trình xoay……….………89

Hình 2.67 Hệ số tỷ lệ………90

Hình 3.1 Bản vẽ chi tiết …….….……… 92

Hình 3.2 Khai báo phôi……… 93

Hình 3.3 Phay biên dạng Contour ngoài……… 94

Hình 3.4 Phay biên dạng Contour trong…….……… 94

Hình 3.5 Phay hốc tròn Φ36……….………94

Hình 3.6 Phay hố chữ nhật 21x33………95

Hình 3.7 Phay rãnh 30x8……… 95

Hình 3.8 Khoan 2 lỗ Φ8……….……… 95

Hình 3.9 Sản phẩm sau khi gia công……….……… ………96

Hình 3.10 Khoan lỗ……… 100

Hình 3.11 Bo cung - Vát cạnh….……….102

Hình 3.12 Bản vẽ NC……… 104

Hình 3.13 Chuyển động tròn………….………106

Hình 3.14 Hình lục giác……….……… 108

Hình 3.15 Tọa độ cực………110

Hình 3.16 Lan hoa……….……112

Hình 3.17 Móc chìa khóa….……….114

Hình 3.18 Tấm dẫn……… 116

Hình 3.19 Mặt bích……….……… 118

Hình 3.20 Chương trình con……….……….121

Hình 3.21 Phối hợp các chu trình……… 123

Hình 3.22 Xoay gốc tọa độ………125

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài:

Trung tâm gia công CNC là một trong những thành tựu của tiến bộ khoa học

kỹ thuật trên thế giới Nó ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong chế tạo máy, đặc biệt trong lĩnh vực cơ khí chính xác và tự động hóa Sự ra đời của máy CNC đã giải quyết được những nhiệm vụ cấp bách hiện nay là tự động hoá quá trình sản xuất và nhất là sản xuất hàng loạt nhỏ, sản xuất linh hoạt Nước ta đang trong tiến trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, nền công nghiệp cơ khí đang phát triển theo hướng tự động hóa, thiết kế và gia công với sự trợ giúp của máy tính Điều đó đòi hỏi sự hoàn thiện và phát triển không ngừng của các doanh nghiệp sản xuất cơ khí

và các cơ sở đào tạo

Để thực hiện mục tiêu trên, các doanh nghiệp cơ khí và các cơ sở đào tạo trong nước đã và đang đầu tư ngày càng nhiều các máy công cụ hiện đại Tuy nhiên việc khai thác và sử dụng sao cho có hiệu quả về cả khía cạnh kinh tế cũng như kỹ thuật đang gặp nhiều khó khăn do thiếu đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên có trình độ cao

về công nghệ, có khả năng tiếp cận, làm chủ và khai thác có hiệu quả các máy CNC trong gia công cơ khí

Trước tình trạng như vậy các trường Đại học trong đó có Đại học Sư phạm

Kỹ thuật Hưng Yên đã đầu tư một số máy CNC để phục vụ cho việc đào tạo đội ngũ

kỹ sư, kỹ thuật viên có kiến thức và kỹ năng đáp ứng nhu cầu xã hội Với phương châm gắn đào tạo với thực tế sản xuất trong các doanh nghiệp, việc xây dựng hệ thống các bài thực hành, thí nghiệm gia công trên các máy cắt gọt CNC sát với thực

tế, sát với điều kiện sản xuất công nghiệp và phù hợp với điều kiện giảng dạy trong nhà trường là một vấn đề rất khó khăn nhưng vô cùng cấp thiết Sao cho sinh viên sau khi tốt nghiệp ra trường có thể thích nghi và đảm nhiệm tốt công việc tại các nhà máy, xí nghiệp

Xuất phát từ những lý do trên tôi đã lựa chọn đề tài “ Xây dựng bài thí nghiệm trên trung tâm gia công CNC phục vụ công tác đào tạo Đại học ” làm

đề tài luận văn tốt nghiệp cao học

2 Lịch sử nghiên cứu

Việc xây dựng hệ thống các bài thực hành, thí nghiệm gia công trên các máy cắt gọt CNC sát với thực tế, sát với điều kiện sản xuất công nghiệp và phù hợp với điều kiện giảng dạy trong nhà trường là một vấn đề rất quan trọng, để đảm bảo cho sinh viên sau khi tốt nghiệp ra trường có thể thích nghi và đảm nhiệm tốt công việc tại các nhà máy, xí nghiệp

Việt Nam có xu hướng sử dụng máy CNC ngày càng nhiều, do yêu cầu cấp thiết của thực tế sản xuất, nên những đề tài nghiên cứu ứng dụng nhằm khai thác hiệu quả máy CNC là khá lớn trong các đề tài nghiên cứu khoa học, luận án tiến sỹ,

luận văn thạc sỹ, có thể kể đến: Nguyễn Đình Vũ, Ứng dụng phần mềm SPEED/CAM để lập trình gia công đĩa chia độ trên máy gia công trung tâm CNC TUNGIL-TVN-40A, Luận văn cao học, ĐHBKHN (2009) ; Phạm văn Bổng, Nghiên cứu xây dựng mô hình phòng thực hành về CAD/CAM-CNC với các hệ PHANUC; HEIDENHAIN phục vụ chương trình đào tạo hệ Cao đẳng kỹ thuật ngành Cơ khí,

TURBO-Luận văn cao học, ĐHBKHN (2000)

3 Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu

3.1 Mục đích nghiên cứu

- Mục đích nghiên cứu là: Xác định chuẩn kỹ năng đối với sinh viên đại học

về kỹ năng thực hành CNC Xây dựng các bài thực hành và thí nghiệm lập trình và gia công trên máy DMU 60T với hệ điều khiển Heidenhain TNC 426 phục vụ công tác đào tạo tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên

- Dùng làm tài liệu tham khảo cho giảng dạy và học tập

3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là:

- Khả năng công nghệ của máy CNC-DMU 60T

- Cơ sở lập trình phay CNC với hệ điều khiển Heidenhain TNC 426PF

- Lập trình và gia công một số chi tiết có bề mặt phức tạp trên máy phay DMU 60T với hệ điều khiển TNC 426PF

CNC-4 Tóm tắt nội dung thực hiện và đóng góp mới của tác giả

Nội dung nghiên cứu gồm:

- Nghiên cứu khái quát về công nghệ CNC;

- Nghiên cứu về khả năng công nghệ của máy phay CNC-DMU 60T với hệ điều khiển Heidenhain TNC 426PF

- Lập trình và gia công một chi tiết có bề mặt phức tạp trên máy phay CNC - DMU 60T với hệ điều khiển Heidenhain

- Xây dựng các dạng bài tập thực hành và thí nghiệm gia công cắt gọt trên máy DMU 60T với hệ điều khiển Heidenhain

Với ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tế của luận văn sau khi hoàn thành sẽ

có những đóng góp đáng kể cho việc xây dựng chương trình đào tạo CNC tại các trường Đại học

Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần bổ sung cho

cơ sở lý thuyết về nghiên cứu máy CNC và lập trình gia công trên máy, ứng dụng vào giảng dạy, học tập và sản xuất một cách có hiệu quả

chương trình đào tạo theo hướng sát với thực tiễn sản xuất, đáp ứng nhu cầu xã hội Đáp ứng đòi hỏi về nhu cầu nhân lực trình độ cao cho sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước

5 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài được thực hiện bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm:

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết

- Tiến hành thí nghiệm

- Phân tích và đánh giá kết quả

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC 1.1 Giới thiệu chung

Vào cuối những năm 40 học viện công nghệ MIT Hoa Kỳ bắt đầu thực hiện

đề án nghiên cứu về kỹ thuật điều khiển số Năm 1953 công bố sáng chế máy phay điều chỉnh theo chương trình số NC Vào năm 1959 triển lãm máy công cụ tại Paris

trưng bày những chiếc máy phay NC đầu tiên của châu Âu

Năm 1960 các hệ điều khiển số được chế tạo tương ứng với trình độ kỹ thuật của các công nghệ bóng đèn điện tử và rơle (cơ/điện/thuỷ lực), máy kích thước lớn, rất nhạy cảm với các điều kiện môi trường khác nhau và giá cả thì rất đắt đỏ Vì vậy máy không được sử dụng rộng rãi

Từ sau những năm 1960, bóng đèn điện tử được thay dần bằng các phần tử bán dẫn rời rạc, đi ốt, và tranzito ( đèn 3 cực), thế nhưng những linh kiện đơn lẻ vẫn đòi hỏi có thể tích chiếm chỗ đủ lớn, còn rất nhiều mối hàn và các ổ cắm, các ghép nối vừa tốn kém khi chế tạo vừa hạn chế độ tin cậy khi vận hành điều khiển Những thông tin điều khiển được ghi trên băng đục lỗ nên dung lượng thấp và phải đọc từng bước trong quá trình gia công, khi gia công nhiều chi tiết giống nhau vẫn phải đọc băng đục lỗ cho từng lần gia công Khi thay đổi chương trình điều khiển chẳng hạn như muốn thay đổi chế độ cắt cho phù hợp đòi hỏi phải làm lại băng đục lỗ Vào những năm 70, kỹ thuật điều khiển số nhanh chóng ứng dụng các tiến bộ của kỹ thuật vi điện tử, vi mạch tích hợp: những hệ NC sử dụng những bản mạch lôgíc được thay thế bởi các bộ nhớ có dung lượng đủ lớn; do nối ghép các cụm vi tính vào hệ điều khiển số mà những phần cứng trước đây được thay thế bằng những phần mềm linh hoạt hơn Dung lượng bộ nhớ ngày càng được mở rộng tạo điều kiện lưu giữ trong hệ điều khiển số trước hết là từng chương trình đơn lẻ, sau đó là cả một thư viện chương trình lại có thể sửa đổi chương trình đã lập một cách dễ dàng thông qua việc cấp lệnh bằng tay, thao tác trực tiếp trên máy

Cho đến ngày nay các chức năng tính toán trong hệ thống CNC ngày càng được hoàn thiện và đã đạt được tốc độ sử lý rất cao do tiếp tục ứng dụng những

thành tựu khoa học kỹ thuật phát triển của các bộ vi xử lý µP Các hệ thống CNC được chế tạo hàng loạt theo các công thức xử lý đa chức năng dùng cho nhiều mục đích điều khiển khác nhau

Từ chỗ những vật mang tin là những băng đục lỗ, băng từ, đĩa từ tiến tới đĩa compact (đĩa CD) có dung lượng nhớ ngày càng mở rộng độ tin cậy và tuổi thọ ngày càng cao

Việc cài đặt các cụm vi tính trực tiếp vào hệ NC để trở thành CNC (Computer Numerical Control) đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc ứng dụng, cho chúng ta có thể ứng dụng được máy công cụ điều khiển số CNC ngay cả trong các xí nghiệp vừa

và nhỏ không có phòng lập trình riêng, điều đó có nghĩa là người điều khiển máy có thể lập trình trực tiếp trên máy Những dữ liệu được nhập vào, nội dung lưu trữ trên máy, thông báo về tình trạng hoạt động của máy cùng các chỉ dẫn cần thiết khác cho người điều khiển máy đều được hiển thị trên màn hình

Lúc đầu màn hình của các hệ điều khiển số chỉ là màn hình đen trắng với các

ký tự chữ cái và con số nay đã sử dụng các màn hình mầu đồ hoạ với độ phân giải cao, biên dạng của chi tiết gia công, chuyển động của dao cụ đều được hiển thị, có thể mô phỏng chi tiết gia công theo 3 chiều kích thước (3D)

Trong những năm gần đây sự bùng nổ của ngành công nghệ thông tin, sự phát triển của công nghệ Hig-Tech ngày càng tạo ra được những thế hệ máy công cụ điều khiển số ngày càng ưu việt hơn, đáp ứng được những yêu cầu cao của thị trường

Ngoài những ưu điểm cơ bản của máy và công nghệ CNC như độ chính xác cao của sản phẩm, đáp ứng nhanh về số lượng và thích ứng nhanh với thị trường về mẫu mã sản phẩm thì những ưu điểm nổi bật chỉ có ở máy CNC nữa là phương thức làm việc với hệ thống xử lý thông tin “điện tử-số hoá”, cho phép nối ghép với hệ thống xử lý trong phạm vi toàn xí nghiệp tạo điều kiện mở rộng việc tự động hoá toàn bộ quá trình sản xuất, ứng dụng các kỹ thuật quản lý hiện đại thông qua mạng liên thông cục bộ (LAN) hay mạng liên thông toàn cầu (WAN)

Xét về bản chất của các máy điều khiển theo chương trình số, từ các máy NC đầu tiên với bộ xử lý là được áp dụng công nghệ đèn điện tử, rơle đến các phần tử bán dẫn rời rạc, điốt, và tranzito ( đèn 3 cực ) và sau đó là đã áp dụng các tiến bộ của kỹ thuật vi điện tử, vi mạch tích hợp và siêu vi mạch cũng chỉ là để sử lý các hệ thống dữ liệu đầu vào cho hệ thống điều khiển số

1.2 Máy công cụ điều khiển số

1.2.1 Các hệ thống dữ liệu cần nạp cho máy công cụ điều khiển số

Một máy công cụ điều khiển số muốn hoạt động được thì nó yêu cầu phải được cung cấp các hệ thống dữ liệu, nó được coi như một thứ ngôn ngữ chung để giao tiếp giữa người với máy

Khi ta soạn thảo chương trình cho một hệ thống điều khiển số thì có nghĩa là

ta đưa toàn bộ các thông tin cần thiết để chế tạo một chi tiết xác định trên máy công

cụ trở thành dạng có thể hiểu được cho hệ điều khiển của máy và thông báo cho nó theo một hình thức thích hợp

Thực chất của việc lập trình là thu thập, xử lý và soạn thảo những dữ liệu thông tin yêu cầu Các dữ liệu đó bao gồm:

a- Các thông tin hình học ( đó là các dữ liệu tạo hình hay các số liệu về đường dịch chuyển của dụng cụ cắt trong quá trình gia công )

b- Các thông tin công nghệ ( như số vòng quay trục chính, chiều quay, lượng chạy dao, chiều sâu cắt, gọi dao, hiệu chỉnh máy và dao và bơm dung dịch tưới nguội…)

1.2.2 Chuyển động của các trục và khái niệm về hệ tọa độ

1.2.2.1 Chuyển động các trục

Chuyển động của các trục được điều khiển đơn giản hơn và logic hơn qua các tọa

độ Có hai hệ trục tọa độ hay được dùng nhất là hệ tọa độ vuông góc (hệ tọa độ Đề các) và hệ tọa độ cực (polar) Trong các máy gia công hệ tọa độ Đề các phổ biến hơn Chúng ta đã được học về hệ tọa độ trong trường phổ thông và những kiến thức

đó đủ cho chúng ta tiếp tục hành trình tìm hiểu công nghệ CNC Điểm khác so với

đồ thị của điểm và đường trong tọa độ toán học là với máy CNC, các giá trị tọa độ thực tế không liên tục mà thay đổi theo bước (increment), hay còn gọi là độ phân giải Ví dụ với hệ đo mét, bước dịch chuyển tối thiểu thường là 1/1000mm, tức 0.001mm, còn trong hệ đo inch, bước dịch chuyển tối thiểu là 0.0001inch Với chuyển động quay, bước dịch chuyển của góc quay cho cả hai hệ đo thường được lấy là 0.001°

Giống như hệ tọa độ toán học, mỗi trục trong hệ tọa độ của máy CNC đều có

điểm gốc Ứng với các bài toán kỹ thuật, chúng được gọi là điểm gốc (hay chuẩn, hay điểm 0) của chương trình, của phôi hay của chi tiết Thuật ngữ tiếng Anh tương ứng là program zero (hay program origin), work zero, part zero

1.2.2.2 Hệ toạ độ

Để xác định các tương quan hình học trong vùng làm việc của máy, trong phạm vi chi tiết gia công một cách rõ ràng ta đưa vào các hệ toạ độ và các điểm gốc chuẩn

Để thống nhất hoá mối tương quan cho các máy công cụ điều khiển số khác nhau, người ta tiêu chuẩn hoá các trục của hệ toạ độ và chiều chuyển động của chúng

độ cho các máy điều khiển số được xác định như sau:

Các chiều chuyển động của máy công cụ điều khiển số được xác định bởi hệ toạ độ vuông góc của bàn tay phải (hình 1.1) Hệ toạ độ này luôn luôn được gán lên chi tiết gia công

Khi lập trình, chi tiết luôn được coi là đứng yên Các chuyển động luôn thuộc

về dao cụ Trong thực tế trên từng loại máy cụ thể thì việc qui định này không hoàn toàn đúng bởi vì có những chiếc máy trong quá trình gia công thì chi tiết có thể tham gia thực hiện một vài chuyển động, điều này dễ làm cho người vận hành nhìn nhận không chính xác về hướng chuyển động của các trục

Các trục quay tương ứng với trục X,Y, Z được kí hiệu là A, B, C Chiều quay dương (positiv) tương ứng với chiều quay thuận chiều kim đồng hồ (CW=Counter clockwise) khi ta nhìn theo chiều dương của trục tịnh tiến

Để bố trí thứ tự của các trục toạ độ phù hợp với các chiều chuyển động của máy, tiêu chuẩn ISO 841 hay DIN 66127 qui định:

Nếu máy có nhiều trục chính công tác thì ta sẽ chọn một trong số trục đó làm trục chính theo cách ưu tiên trục nào có đường tâm vuông góc với bàn kẹp chi tiết Còn nếu máy không có trục chính công tác thì trục Z cũng là trục vuông góc với bàn kẹp chi tiết

Trục toạ độ X

Trục X là trục toạ độ nằm trên mặt định vị hay song song với bề mặt kẹp chi tiết, thường được ưu tiên theo phương nằm ngang Chiều của trục X được xác định như sau:

Thứ nhất: Trên các máy có dao quay tròn

+ Nếu trục Z đã nằm ngang thì chiều dương của trục X hướng về bên phải khi ta nhìn từ trục chính hướng vào chi tiết

+ Nếu trục Z thẳng đứng và máy có một thân máy thì chiều dương của trục

X hướng về bên phải khi ta nhìn từ trục chính hướng vào chi tiết

Nếu máy có hai thân máy thì chiều dương của trục X hướng về bên phải nếu

ta nhìn từ trục chính hướng vào thân máy bên phải

Thứ hai: Trên các máy có chi tiết quay tròn

+ Trên các máy có chi tiết gia công quay tròn thì trục X nằm theo phương hướng kính của chi tiết và chiều dương của trục đi từ trục tâm chi tiết đến bàn kẹp dao chính

Thứ ba: Trên các máy không có trục chính công tác thì trục X được qui định

là trục song song theo hướng gia công chính

Trục toạ độ Y

Vị trí của trục toạ độ Y sẽ được xác định sau khi đã xác định được hai trục toạ

độ Z và X

Các trục phụ

Nếu ngoài các trục X,Y,Z mà máy còn có các trục điều khiển độc lập khác thì

ta cũng ký hiệu các trục như sau: Trục U(là trục // với trục X), V(là trục // với trục Y) và trục W(là trục // với trục Z)

Các trục song song khác so với trục toạ độ chính sẽ nhận các ký hiệu tiếp theo

là P, Q, R

Hình 1.2 mô tả các trục chính, các trục phụ và các trục quay trên máy phay CNC

Hình 1.2 Các trục toạ độ trên máy CNC

1.3 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CNC

1.3.1 Khái niệm hệ điều khiển số

Là hệ thống điều khiển đặc trưng bởi các đại lượng đầu vào là những tín hiệu số nhị phân, chúng được đưa vào hệ điều khiển dưới dạng một chương trình điều khiển có hệ thống.Trong hệ điều khiển số ứng dụng cho điều khiển máy công cụ,các đại lượng đầu vào là những thông tin,dữ liệu hay số liệu nạp vào

1.3.2 Các dạng điều khiển số

Khi gia công các chi tiết khác nhau thì các bề mặt tạo hình khác nhau đòi hỏi sự chuyển động khác nhau giữa dao và chi tiết Qũy đạo của các chuyển động này được xác định chính xác thông qua các chỉ dẫn điều khiển Tuỳ dạng chuyển động của điểm đầu, điểm cuối và quãng đường dịch chuyển

mà ta có các dạng điều khiển khác nhau Các dạng điều khiển đó được phân ra thành: điều khiển điểm, điều khiển đoạn hay đường thẳng và điểu khiển biên dạng phi tuyến

1.3.3 Hệ điều khiển CNC( Computer Numerical Control)

1.3.3.1 Phân biệt hệ điều khiển NC và CNC

- Điều khiển NC (Numberical Control)

Đặc tính của hệ điều khiển này là “chương trình hoá các mối quan liên hệ” trong đó mỗi mảng linh kiện điện tử riêng lẻ được xác định một nhiệm vụ nhất định, liên hệ giữa chúng phải thông qua dây nối hàn cứng trên các mạch logic điều khiển

Chức năng điều khiển được xác định chủ yếu bởi phần cứng

- Điều khiển CNC(Computerized Numerical Control)

Điều khiển CNC là một hệ điều khiển có thể lập trình và ghi nhớ Nó bao gồm một máy tính cấu thành từ các bộ vi xử lý (microprocessor) kèm theo các bộ nhớ ngoại vi

Đa số các chức năng điều khiển đều được giải quyết thông qua phần mềm nghĩa là các chương trình làm việc có thể được thiết lập trước

Nhờ các chương trình hệ thống CNC mà các máy tính có thể sử dụng để thực hiện những chức năng điều khiển theo yêu cầu

Do các hệ điều khiển hiện đại có nguyên lý cấu trúc và xử lý dữ liệu theo dạng điều khiển CNC

1.3.3.2 Đặc trưng cơ bản của điều khiển CNC

Nâng cao tính tự động

Các máy công cụ được trang bị bộ điều khiển CNC có tốc độ dịch chuyển lớn

Do đó tăng được năng suất cắt gọt, giảm tối đa thời gian phụ Khi so sánh một máy công cụ không được trang bị bộ điều khiển CNC với máy được trang bị người ta nhận thấy năng suất tăng gấp 3 lần

Nâng cao tính linh hoạt

Máy CNC có khả năng thích nghi nhanh với chương trình gia công với các chi tiết khác nhau Do nguyên lý hoạt động và cấu trúc của nó đã tạo điều kiện giảm thời gian gia công và hiệu chỉnh công nghệ kỹ thuật

Nâng cao tính tập trung nguyên công

Các máy công cụ CNC có khả năng thực hiện nhiều bước công nghệ hoặc nhiều bứơc nguyên công khác nhau trong một lần gá đặt phôi

Nâng cao tính chính xác và đảm bảo chất lượng gia công

Trong quá trình gia công độ chính xác luôn được đảm bảo ổn định Ngoài ra máy CNC còn có khả năng mô phỏng quá trình cắt gọt nên người vận hành có thể quan sát tổng thể trực tiếp các giai đoạn gia công, phát hiện kịp thời sai sót

Nâng cao hiệu quả kinh tế

Máy CNC vừa có khả năng điều khiển trực tiếp trên máy vừa có khả năng lập trình trên phần mềm nên máy CNC hữu dụng kinh tế ngay cả với xí nghiệp có quy mô trung bình và nhỏ Ngoài ra CNC có khả năng thay đổi một cách nhanh chóng công nghệ sản xuất nên nó đáp ứng kịp thởi với nhu cầu của thị trường

1.3.4 Một số hệ điều hành

Hiện nay trên thế giới đang sử dụng chủ yếu một số hệ điều hành sau cho các máy CNC Đó là: Fanuc, Fagor, Heidenhain, Siemens,…Trong đó

một số nước đứng đầu phải kể đến Đức, Đài Loan và Trung Quốc…

1.4 CÁC CHỈ TIÊU GIA CÔNG CỦA MÁY CNC

1.4.1 Thông số hình học

không gian mà trong đó dụng cụ cắt và chi tiết gia công có thể tác động qua lại ở bất

cứ vị trí nào Như vậy, trên các máy gia công chi tiết tròn xoay vùng gia công là một khối lăng trụ được xác định bằng bán kính và chiều dài dịch chuyển của các tọa

độ

Trên các máy gia công chi tiết hình hộp chữ nhật vùng gia công là một khối hình hộp (đôi khi là hình lăng trụ) được xác định bằng các chiều dài dịch chuyển của các tọa độ Các điểm giới hạn của vùng làm việc được đánh số ựg tự như ký hiệu số của ma trận Để thuận tiện và dễ nhớ người ta đánh thứ tự các số theo quy tắc sau: Số thứ nhất của các chữ số ký hiệu các ddieermtheo trục thẳng đứng (trục Z), số thứ hai của các chữ số ký hiệu các điểm theo trục dọc (trục X), còn số thứ ba của các số ký hiệu các điểm theo trục nằm ngang (trục Y)

1.4.2 Thông số gia công

hành và công suất động cơ Người ta dựa vào các thông số hình học ( vùng gia công) như kích thước bàn máy phay hay chiều cao của tâm máy tiện để chọn công suất động cơ, tốc độ quay của trục chính và lượng chạy dao Năng suất gia công được xác định là số lượng chi tiết được gia công trong một đơn vị thời gian Năng suất gia công đã được nghiên cứu tổng hợp trong: “giáo trình công nghệ CNC” của tác giả Trần Văn Địch viêt dưới dạng công thức (1.1):

1 1

t t

n

m T

Trong đó:

m: Số loạt chi tiết được sản xuất trong một năm;

n: Số lượng chi tiết được sản xuất trong một năm;

i: Số lượng nguyên công cần thiết để gia công một chi tiết;

k: Số lượng các nguyên công kiểm tra;

dùng đồ gá vệ tinh và giảm số lượng các loạt chi tiết gia công trên máy (trên một máy CNC không nên gia công quá 30÷50 loạt chi tiết trong một năm)

thay dao tự động Trên các máy thay dao bằng tay nên dụng các hệ thống kẹp nhanh

Để tăng năng suất còn phải giảm thời gian thay đổi các chi tiết gia công Việc này

có thể đạt được nhờ các cơ cấu nhiều vị trí (để thay chi tiết tự động) và đồ gá vệ

dao có khả năng cắt với tốc độ cao, đồng thời gia công bằng nhiều dao

Một phương pháp nữa để tăng năng suất là phải giảm thời gian phụ Thời gian phụ được giảm bằng cách tăng tốc độ chạy nhanh của các cơ cấu chấp hành hoặc của dao

1.4.3 Độ chính xác của máy CNC

truyền động của máy, trong các hệ thống điều khiển, kiểm tra và trong bản thân chi tiết gia công Kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm của nhiều tác giả đã được nghiên cứu tổng hợp trong “Giáo trình công nghệ CNC” của tác giả Trần Văn Địch

Các sai số gia công được ký hiệu và giải thích như sau:

δ1, δ2, δ3, δ4: Các sai số lập trình, nội suy, hiệu chỉnh nội suy, và sai số “lệch trở về điểm 0”;

Sai số gia công tổng cộng ∆Σ cho thấy tỷ lệ các thành phần của sai số nói trên Sai số gia công tổng cộng được xác định theo công thức (1.2):

Các sai số thành phần δ đã được giải thích ở trên

1.4.4 Hướng phát triển của máy CNC trên thế giới và Việt Nam

So với các máy điều khiển tự động theo chương trình cứng (dùng cam, dưỡng,

cữ chặn, trục già bi, công tắc hành trình ) Máy CNC có tính linh hoạt cao trong công việc lập trình, đặc biệt có trợ giúp của máy tính, tiết kiệm được thời gian điều chỉnh máy, tính kinh tế cao ngay cả với loạt sản phẩm nhỏ

Ưu điểm chỉ có trong máy CNC là phương thức làm việc với hệ thống sử lý thông tin “điện tử-số hóa” cho phép nối hệ thống sử lý số trong phạm vi quản lý toàn doanh nghiệp, tạo điều kiện tự đông hóa toàn bộ quá trình sản xuất, ứng dụng các

kỹ thuật quản lý hiện đại thông qua mạng liên thông toàn cầu WAN (World Area Network)

toán trong hệ thống CNC là phương thức làm việc và đạt tốc độ sử láy cao nhờ ứng dụng những thành tựu phát triển của vi sử lý µP Các hệ thống CNC được chế tạo hàng loạt theo phương thức sử lý đa chức năng dùng cho nhiều mục đích điều khiển khác nhau

Sự đa dạng của sản phẩm dẫn đến giảm số lượng chi tiết gia công trong một lạot và làm tăng giá thành Một số ngành công nghiệp chế tạo do số lượng kiểu sản phẩm và các phương án mẫu mã ngày càng tăng Dây chuyền sản xuất truyền thống không mang lại hiệu quả kinh tế đối với khối lượng lớn chủng loại chi tiết

Các hệ thống gia công linh hoạt có khả năng gia công các chi tiết khác nhau trong cùng một họ chi tiết với số lượng chi tiết và thứ tự gia công tùy ý Giá thành chế tạo chi tiết kể cả trong điều kiện gia công lạot nhỏ vẫn đạt hiệu quả kinh tế cao

Tùy theo tính linh hoạt và năng suất, người ta phân loại các hệ thống gia công linh hoạt thành:

- Các tế bào gia công linh hoạt

- Các dây truyền gia công linh hoạt

- Các hệ thống vận chuyển chi tiết và dụng cụ

- Máy tính của hệ thống DNC đóng vai trò là thiết bị chủ đạo

Hạt nhân của tế bào gia công là máy CNC Một trung tâm gia công có trang bị

ổ chứa dụng cụ cắt, các trang bị thay đổi gá lắp, hệ thống thay đổi dụng cụ và chi tiết tạo thành một tế bào gia công linh hoạt Một hệ thống gia công linh hoạt làm việc tự động đòi hỏi các thiết bị giám sát và đo lường tự động như: Đo kích thước dụng cụ ở trên máy, theo dõi tự động tuổi bền của dao, đo chi tiết

Chương 2 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CÔNG NGHỆ CỦA MÁY PHAY CNC-DMU60T

VÀ PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH GIA CÔNG 2.1 Khảo sát các thông số kỹ thuật cơ bản của máy phay CNC-DMU60T

Hình 2.1 Máy phay CNC- DMU 60T

2.1.1 Truyền động chính

Động cơ AC vô cấp điều khiển bằng kỹ thuật số hai vùng tốc độ, tự động sang số

Đồ thị- tốc độ mô men quay:

Động cơ AC vô cấp / mô tơ trục chính

Mô men quay ở trục chính: (xem hình 2.3)

Công suất: ở 100% ED (Xem hình 2.3)

ở 40% ED (Xem hình 2.3)

Hình 2.2 Đồ thị - tốc độ mô men quay

Tốc độ: Thay đổi giá trị nhập: 20 – 30000 vòng/phút Chế độ cìa đặt: 20 – 8000 vòng/phút

2.1.3 Động cơ bước tiến

Động cơ AC vô cấp điều khiển số cho các trục X, Y, Z Tốc độ: Trục X, Y, Z

Chạy dao nhanh: Cho trục X và Y: 18m/phút

Cho trục Z: 17m/phút Chế độ cài đặt: 20 – 20000mm/phút

2.1.4 Hướng chuyển động của các trục

Hình 2.3 Đồ thị - Mô men quay ở trục chính

Hình 2.4 Hướng chuyển động các trục của máy phay CNC

2.1.5 Hệ thống đo hành trình:

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của máy phay CNC DMU-60T

2.2 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của máy phay CNC- DMU60T

2.2.1 Các bộ phận chính của máy

1- Động cơ chính

2- Tủ điện

3- Bảng vận hành và điều khiển máy

6- Bảng điều khiển máy bằng

1- Các phần tử vận hành của bộ điều khiển TNC 426

Xem sách hướng dẫn HEIDENHAIN TNC 426

2- Bảng vận hành máy

3- Bảng vận hành máy bổ xung

Hình 2.6 Các phần tử điều khiển

Hình 2.7 Bảng điều khiển TNC 426

a Bảng vận hành máy

1- EMERGENCY STOP

2- Nút ấn chiếu sáng - Mở máy

(đèn trạng thái sáng khi mở máy)

3- Các nút nhấn di chuyển trục chuyển động (theo các trục X,Y,Z , trục thứ tư và trục thứ 5)

4 Các phím nhấn điều khiển trục dao phay

- Bật mở trục - quay thuận chiều kim đồng hồ

- Bật mở trục - quay ngược chiều kim đồng hồ

5 Các phím chức năng

- Thay dao

- Làm mát đóng/ngắt làm mát bằng gió

- Mở/ đóng cửa an toàn khu vực làm việc

- Quay ổ tích dao, thuận/ngược chiều kim đồng hồ

- Tháo (nhả) bàn

- Phím chức năng

Hình 2.8 Bảng vận hành máy

Mở rộng sự can thiệp của con người )

Tay quay điện tử được trang bị một số

nam châm vĩnh cửu, không được phép gắn tay

quay điện tử này lên đỉnh màn hình của hệ thống

điều khiển Sự nhiễm từ sẽ ảnh hưởng đến hoạt

động của hệ điều khiển

Hình 2.9 Bảng vận hành máy bổ xung

Hình 2.10 Tay quay điện tử

Chức năng của các phím:

Một vài nút ấn trên tay quay điện tử có đèn trạng thái là các đi ốt phát quang

Đèn báo sẽ sáng lên khi các nút thích hợp được kích chọn

Bộ điều khiển HEIDENHAIN TNC 426 là hệ điều khiển quỹ đạo được sử dụng để lập trình các qui trình công nghệ gia công Khoan-Phay trực tiếp trên máy bằng ngôn ngữ hội thoại một cách dễ hiểu TNC 426 có thể điều khiển tới 5 trục

2.3.1.1 Màn hình của TNC426

1- Dòng đầu trên màn hình: Khi TNC đóng mạch, dòng đầu trên màn hình cho thấy

các chế độ vận hành được lựa chọn

2- Các phím đa chức năng (Soft keys): Dòng cuối của màn hình cho ta nhận thấy

các chức năng ứng dụng mở rộng của hệ điều khiển Các chức năng này được lựa chọn bằng việc nhấn trực tiếp vào các phím chức năng 3

Khi chức năng nào ở dòng cuối được lựa chọn thì ở đó sẽ trở thành vùng sáng

3- Các phím lựa chọn chức năng

4- Phím chuyển đổi chức năng của

thanh công cụ dưới màn hình

5- Phím xác định việc lựa chọn cấu trúc

màn hình

6- Phím chuyển đổi chế độ hoạt động

của máy: chế độ vận hành máy bằng

tay- chế độ soạn thảo

- Trong thực đơn con: Giảm giá trị,

di chuyển hình ảnh sang trái hoặc xuống

dưới

- Trong thực đơn chính: Di chuyển vùng sáng lên trên

- Trong thực đơn con: Tăng giá trị

- Di chuyển vùng sáng sang phải hoặc lên trên

9- Trong thực đơn chính: Chọn thực đơn con

- Trong thực đơn con: Thoát khỏi thực đơn con

™ Cấu trúc màn hình

Bạn có thể tự lựa chọn cấu trúc màn hình theo ý muốn Có thể TNC cho thấy các câu lệnh của chương trình ở phía bên trái và khi đó đồ hoạ của chương trình thể hiện ở bên phải màn hình hay các câu lệnh của chương trình cho thấy trên của sổ

Hình 2.11 Màn hình của TNC 426

lớn của màn hình Cửa sổ mà TNC có thể hiển thị sẽ phụ thuộc vào kiểu vận hành

đã được lựa chọn

™ Thay đổi cấu trúc màn hình

Nhấn phím thay đổi cấu trúc màn hình Thanh công cụ dưới màn hình cho thấy các dạng cấu trúc màn hình

4- Chế độ hoạt động của máy

5- Mô tả hội thoại lập trình

6- Các phím mũi tên và phím GOTO thực hiện lệnh nhảy

7- Phím nhập và chọn các trục

2.3.2 Các chế độ vận hành máy

TNC đưa ra các chế độ vận hành cho các chức năng khác nhau và từng bước công việc cần thiết để gia công chi tiết

2.3.2.1 Chế độ vận hành bằng tay và tay quay điện tử

Với chế độ vận hành này bạn có thể định vị trí các trục bằng tay hay bằng kích thước bước, cài đặt điểm chuẩn và xoay mặt phẳng gia công

Hình 2.12 Bàn phím

Chế độ vận hành bằng tay quay điện tử cho phép bạn di chuyển các trục máy bằng tay quay điện tử

2.3.2.2 Lập trình và sửa đổi chương trình

Trong chế độ hoạt động này, bạn có thể soạn thảo chương trình gia công các chi tiết Chức năng lập trình (FK) các Contour tự do đặc trưng, các chu trình gia công khác nhau và tham số Q giúp bạn các thông tin cần thiết để lập trình

Nếu mong muốn, bạn có thể hiển thị bằng đồ hoạ từng bước khi lập trình

Hình 2.14 Màn hình ở chế độ lập trình và sửa đổi chương trình

Hình 2.13 Màn hình ở chế độ vận hành bằng tay

2.3.2.3 Chạy thử chương trình (Program test)

Bằng chế độ chạy thử, TNC tìm ra các lỗi của chương trình và từng phần của chương trình, sự không phù hợp về hình dáng hình học, những dữ liệu không đúng trong chương trình hoặc sự vi phạm không gian gia công

Việc mô phỏng trước chương trình bằng đồ hoạ được mô tả ở nhiều trạng thái khác nhau

Khi chạy ở chế độ từng câu lệnh, sau khi thực hiện xong mỗi câu lệnh bạn phải nhấn phím START để tiếp tục thực hiện các câu lệnh sau đó

Hình 2.15 Màn hình ở chế độ chạy thử chương trình