Phần 4 Cam - sản xuất nhờ máy tính

PHẦN CAM – SẢN XUẤT NHỜ MÁY TÍNH NỘI DUNG ĐIỀU KHIỂN SỐ - SỰ KHỞI ĐẦU CỦA CAM CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH NC ĐIỀU KHIỂN MÁY CNC 4.1 ĐIỀU KHIỂN SỐ - SỰ KHỞI ĐẦU CỦA CAM Điều khiển số gì? Lịch sử phát triển ĐKS Các thành phần hệ thống ĐKS Thủ tục điều khiển số Hệ toạ độ hệ thống ĐKS Các phương pháp điều khiển chuyển động NC Các ứng dụng ĐKS Ưu nhược điểm ĐKS Điều khiển số gì? • NC = Numerical Control • CNC = Computer Numerical Control • Các hoạt động điều khiển cách nhập trực tiếp liệu số • Một dạng tự động hố lập trình vạn • Máy cơng cụ điều khiển hàng loạt lệnh mã hố Lịch sử phát triển ĐKS •1725 – Phiếu đục lỗ dùng để tạo mẫu quần áo •1808 – Phiếu đục lỗ kim loại dùng để điều khiển tự động máy thêu •1863 – Tự động điều khiển chơi nhạc piano nhờ băng lỗ •1940 – John Parsons sáng chế phương pháp dùng phiếu đục lỗ để ghi liệu vò trí tọa độ để điều khiển máy công cụ •1952 – Máy cơng cụ NC điều khiển số 1959 - Ngơn ngữ APT đưa vào sử dụng •1960s – Điều khiển số trực tiếp (DNC) 1963 - Đồ hoạ máy tính •1970s - Máy CNC đưa vào sử dụng 10 •1980s – Điều khiển số phân phối đưa vào sử dụng Lòch sử phát triển: – Máy điều khiển số cổ điển chủ yếu dựa công trình người có tên John Parsons – Từ năm 1940 Parsons sáng chế phương pháp dùng phiếu đục lỗ để ghi liệu vò trí tọa độ để điều khiển máy công cụ Máy điều khiển để chuyển động theo tọa độ, nhờ tạo bề mặt cần thiết cánh máy bay Lòch sử phát triển   Năm 1948 J Parson giới thiệu hiểu biết cho không lực Hoa Kỳ Cơ quan sau tài trợ cho loạt đề tài nghiên cứu phòng thí nghiệm Servomechanism trường Đại học kỹ thuật Massachusetts (MIT) Công trình MIT phát triển mẫu máy phay NC cách điều khiển chuyển động đầu dao theo trụ tọa độ Mẫu máy NC triển lãm vào năm 1952 Từ 1953 khả máy NC chứng minh Lòch sử phát triển • Một thời gian ngắn sau, nhà chế tạo máy bắt đầu chế tạo máy NC để bán, nhà công nghiệp, đặc biệt nhà chế tạo máy bay dùng máy NC để chế tạo chi tiết cần thiết cho họ • Hoa kỳ tiếp tục cố gắng phát triển NC cách tiếp tục tài trợ cho MIT nghiên cứu ngôn ngữ lập trình để điều khiển máy NC Kết qủa việc đời ngôn ngữ APT: Automatically Programmed Tools vào năm 1959 Lòch sử phát triển: • Mục tiêu việc nghiên cứu APT đảm bảo phương tiện để người lập trình gia công nhập câu lệnh vào máy NC Mặc dù APT bò trích thứ ngôn ngữ qúa đồ sộ nhiều máy tính, công cụ yếu dùng rộng rãi công nghiệp ngày nhiều ngôn ngữ lập trình dựa APT Lòch sử phát triển C IM CAD / CAM CAD F MS CNC NC 1950 1960 1970 1980 1990 Các thành phần hệ thống NC Chương trình Hệ thống điều khiển Máy công cụ 10 Các phương pháp lập trình: - Bằng tay MDI - Bằng máy tính (CAD/CAM) – Chương trình chuẩn bò lập trình viên, người lập trình bước theo trình tự công nghệ Đối với máy công cụ, bước công nghệ chuyển động tương đối dụng cụ cắt phôi 15 Lập trình tay Người lập trình nhập lệnh máy CNC 16 Lập trình nhờ hệ thống CAD/CAM CAD CNC CAM Chạy kiểm tra chương trình máy tính 18 Bộ điều khiển • Là thành phần thứ hệ thống điều khiển số • Nó bao gồm bo mạch điện tử phần cứng đọc biên dòch chương trình điều khiển truyền đến máy công cụ 19 Các phần tử phận điều khiển là: - Bộ lưu liệu - Bộ phân phối liệu - Bộ liên hệ ngược - Bộ điều khiển để phối hợp hoạt động phần tử • Cần phải lưu ý gần tất máy NC đại bán có trang bò điều khiển gọi Microcomputer Vì mà chúng gọi máy CNC 20 Máy công cụ qúa trình điều khiển khác – Máy công cụ bao gồm bàn máy trục mô tơ điều khiển cần thiết để máy hoạt động Nó bao gồm dụng cụ cắt, đồ gá thiết bò phụ khác cần cho việc gia công – Các máy NC đa dạng: từ máy khoan lỗ, đục lỗ đơn giản đến trung tâm gia công thông minh kỳ diệu 21 Máy phay CNC Máy tiện CNC 22 Máy căt dây WEDM 23 Thủ tục điều khiển số (NC) Lập kế hoạch gia công (Process Planning) Lập trình gia công NC (Part programming) Kiểm tra chương trình Thực việc gia công máy CNC 24 Các ứng dụng điều khiển số • Được ứng dụng rộng rãi đặc biệt gia công kim loại: • - Phay • - Khoan nguyên công tương tự • - Tiện (boring) • - Tiện • - Mài • - Cắt dây 25 Hệ thống điều khiển NC dùng lónh khác • • - Máy dập • - Máy hàn • • - In vẽ tự động • • - Máy lắp ráp • - Máy uốn ống• • - Máy cắt gió• đá - Máy cắt Plasme - Các công nghệ Laser - Máy đan tự động (thêu) - Máy cắt quần áo - Máy tán đònh tự động • - Máy buộc dây 26 Đặc điểm chung loại sản phẩm làm máy NC 1/ Các chi tiết thường gia công với số lượng nhỏ 2/ Hình dạng phức tạp 3/ Có nhiều nguyên công phải thực 4/ Nhiều kim loại phải loại bỏ 5/ Thiết kế kỹ thuật giống 6/ Chi tiết phải có yêu cầu xác cao 7/ Là loại sản phẩm đắt tiền nên sai lầm nhỏ trả giá lớn 8/ Các sản phẩm yêu cầu phải kiểm tra 100% 9/ Thường loạt sản xuất khoảng 50 nhỏ Sản xuất loạt nhỏ loạt vừa lý tưởng để dùng máy NC 27 Ưu nhược điểm điều khiển số - Ưu điểm NC - Giảm thời gian chạy không - Giảm thời gian gá đặt - Giảm thời gian gia công - Sản xuất mềm dẻo - Nâng cao chất lượng sản phẩm - Giảm tồn kho - Giảm diện tích mặt • Nhược NC điểm - Gía thành đầu tư cao - Giá thành bảo trì cao - Phải chọn huấn luyện đội ngũ NC 28 Tóm lược Trong chương nghiên cứu vấn đề sau đây: Điều khiển số gì? Lịch sử phát triển ĐKS Các thành phần hệ thống ĐKS Thủ tục điều khiển số Hệ toạ độ hệ thống ĐKS Các phương pháp điều khiển chuyển động NC Các ứng dụng ĐKS Ưu nhược điểm ĐKS 29 ... phát triển: – Máy điều khiển số cổ điển chủ yếu dựa công trình người có tên John Parsons – Từ năm 1940 Parsons sáng chế phương pháp dùng phiếu đục lỗ để ghi liệu vò trí tọa độ để điều khiển máy... cắt phôi 15 Lập trình tay Người lập trình nhập lệnh máy CNC 16 Lập trình nhờ hệ thống CAD /CAM CAD CNC CAM Chạy kiểm tra chương trình máy tính 18 Bộ điều khiển • Là thành phần thứ hệ thống điều...4.1 ĐIỀU KHIỂN SỐ - SỰ KHỞI ĐẦU CỦA CAM Điều khiển số gì? Lịch sử phát triển ĐKS Các thành phần hệ thống ĐKS Thủ tục điều khiển số Hệ