Trình bày nội dung chương 12 học phần CAD CAM CNC

Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BÀI TẬP NỘP HỌC PHẦN CAD/CAM/CNC - 101454 Đề tài : Trình bày nội dung chương 12 học phần CAD/CAM/CNC Giảng viên giảng dạy: TS Trần Vũ Minh Nhóm sinh viên thực (Nhóm 12): Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh Mục lục PHẦN NỘI DUNG……………………………….……………….………….………3 I TỔNG QUAN……………………………………………………………….………3 II CẤU TẠO CỦA KHỐI CHỨC NĂNG :………………………… …….…… III KHỐI CHỨC NĂNG ĐƯỢC KẾT HỢP CAD/CAPP/CAM … … … …6 IV TÍCH HỢP CAM VỚI CNC…………………….…………………………… V MẪU THIẾT KẾ CHO MƠ HÌNH TRÌNH CHIẾU ĐIỀU KHIỂN….… …8 VI TRIỂN KHAI PHẦN MỀM: FBDK VÀ FBRT……………………….… VII CẤU TRÚC PHÂN LỚP TRONG HỆ THỐNG CNC………… …….……11 VIII HỆ THỐNG CNC ĐẦU TIÊN .14 IX KẾT LUẬN .21 Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh PHẦN NỘI DUNG Chương XII – Khối chức – Hệ thống hợp tiềm I Tổng quan Khối chức tiêu chuẩn Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế (IEC) cho phương pháp công nghệ phân tán hệ thống điều khiển Nó dựa định hướng mơ hình explicit event cung cấp cho nguồn liệu tự động trạng thái hữu hạn – kiểm sốt móng Dựa vào nghiên cứu trước đây, khối chức sử dụng biện pháp để thể kế hoạc phát triển, hợp với hệ thống quy trình chức nhóm thứ 3, điều khiển vận hành kế hốch q trình thực hành, điều khiển cơng việc máy móc điều kiện bình thường bất thường Khối chức cân nhắc để để phù hợp cho điều khiển máy móc, tầng vận hành kiểm sốt thực hiện, điều khiển CNN Sự kết hợp STEP-NC khối chức nhìn nhận “sự gắn kết tự nhiên” Đó cung cấp trc mơ hình liệu hồn thiện chưa nhiều thông tin chưa vận hàng, trái lại cung cấp sau lại sáng tạo cung cấp vận hành mơ hình liệu tạo nhiều khả cho chế đọ CNN Chương giới thiệu khối chức kiến trúc cách cung cấp kiểu hệ thống Đầu tiên hệ thống CAD, CAPP, CAM Mấu chốt để gắn kết thông tin máy móc vào khối chức dúa đặc điểm máy móc Hệ thống thứ kết hợp CAM CNC Là thực tế mở ngành xây dựng CNC, điều định hướng cho khối chức năng, thay định hướng mã G II Cấu tạo khối chức Đang trở thành vật có chức điều khiển cơng việc nguyên tử phân tán, khối chức liên tục biểu qua phần liệu điều hành máy móc (máy khoac dọc có rãnh, cần câu cá, máy khoan dập lỗ, vv) cho đặc điểm máy móc nêu Nó bao gồm cấu trúc liệu chép, đặt tên riêng biệt, cụ thể hóa kiểu khối chức năng, điều khẳng định từ nguyên tắc của khối chức đến khối chức khác Có hình 12.1 minh họa từ khối đơn giản (trái) đến khối chức hỗn hợp (phải) Một khối chức năng, đặc biệt khối chức đơn giản, có vơ số khả với thông tin trạng thái bên tronng ẩn Nghĩa khối chức cho nhiều khả khác dù có chung đầu vào Đặc tính riêng biệt đặc điểm cần thiết cho hệ thống điều khiển cắt tự Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh động, sau chương trình NC tải xuống cho máy điều khiển CNC, cách thay đổi trạng thái bên khối chức (một vân hàng máy móc) Ví dụ, hệ thống NC cho cho túi thơ sử dụng hai máy phay khác với điều kiện cắt khác nhau, đơn giản cách điều chỉnh trạng thái bên thể khối chức Tương tự định nghĩa hướng đối tượng, loại khối chức coi lớp, khối chức cụ thể thể hiệnsự liên túc lớp Ví dụ, khối chức máy phay sử dùng cho gia cơng thơ hồn thành tùy thuộc vào tín hiệu nhận Tuy nhiên, khác với hướng đối tượng cách tiếp cận, hoạt động khối chức điều khiển nội trạng thái máy móc có hoạt động biểu diễn biểu đồ kiểm soát thực thi (ECC) Mỗi khối chức đơn vị nguyên tử để thực Khối chức tổng hợp u cầu đa luồng mơ hình thực đồng thời luồng kiện phức tạp Luồng kiện xác định lập kế hoạch thực hoạt động gia cơng xác định thuật tốn (phương pháp) khối chức Nó cung cấp tín hiệu để trì thay đổi trạng thái bên biến Về mặt gói gọn q trình gia cơng, khối chức đóng gói liệu chức q trình gia cơng, có khối chức tổng hợp gói gọn khối chức Các khối chức khơng đóng gói quy trình gia cơng, chúng cịn cung cấp hỗ trợ cho thông tin liên lạc họ ECC cho máy trạng thái khối chức sử dụng để kiểm soát thuật toán nội họ Hình 12.2 cho thấy ví dụ điển hình ECC cho gia cơng thơ lỗ (Xu, Wang & Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh Rong, 2006) Là (đại diện một) trạng thái hữu hạn máy, ECC tạo thành từ trạng thái EC (kiểm soát thực thi), chuyển tiếp EC hành động EC Trạng thái EC ban đầu, START ví dụ này, khơng thể có hành động EC liên kết với Sự xuất đầu vào kiện, chẳng hạn PI_Init PI_Cut, khiến ECC trở thành viện dẫn biến đầu vào (công cụ #, key_para, v.v.) ánh xạ Chuyển đổi EC sử dụng kết hợp Boolean điều kiện bao gồm đầu vào kiện, biến đầu vào, biến đầu biến nội Chuyển tiếp EC kích hoạt gây thay đổi EC nhà nước điều dẫn đến việc thực hành động EC liên quan, Init Cut trường hợp Các Hành động EC sau gửi kiện, PO_Init PO_Cut, sau hồn thành Người ta dự đốn điều khiển CNC tương lai có khối chức phần củaphần mềm thiết bị họ cung cấp thư viện khối chức mà từ khối chức chọn tải xuống Tuy nhiên, để sử dụng tốt công cụ máy cũ, nhà cung cấp tiện ích mở rộng người dùng cho mã G chuẩn đóng gói theo khối chức phân phối cho người dùng cuối để sử dụng trực tiếp ứng dụng gia công họ Ngồi ra, chức đóng gói kế hoạch dựa khối chức cho phép tạo điều kiện thuận lợi phân phối minh bạch lập lịch động quy trình gia cơng nhóm cơng cụ máy móc Như Hình 12.3, kế hoạch kết hợp đại diện ba khối chức gán cho điều khiển máy phân phối số máy cơng cụ, tùy thuộc vào quy trình xử lý tính khả dụng máy, khơng bị gián đoạn hoạt động gia cơng tồn Giao tiếp (sự kiện liệu dòng chảy) khối chức thực thơng điệp thiết lập tốt chế, chẳng hạn XML, để giữ nhiệm vụ gia công tiến độ Khả quan trọng để cải thiện hiệu suất hệ thống phục hồi lỗi nhanh chóng tầng cửa hàng gia công, nơi lập kế hoạch quy trình thời gian chạy lập lịch lại động thực song song ngoại lệ thời gian chạy xảy Ngoài loại khối chức tổng hợp, chức giao diện dịch vụ (SI) khối cung cấp giao diện khối chức tài nguyên (máy) để truyền liệu / kiện Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh Trên thực tế, nơi có hình thức tương tác khối chức bên tài ngun giới bên ngồi, có yêu cầu cho khối chức SI Tương tác bao gồm giá trị đọc thông số cắt tại, thiết lập tốc độ trục xoay, trạng thái gia công xuất để theo dõi tạo điều kiện động lên lịch III Khối chức kết hợp CAD/CAPP/CAM Tương tự STEP-NC, khối chức kết hợp với tính gia cơng Mỗi loại khối chức tương ứng với lớp tính Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh gia công Bằng cách chọn khối chức thích hợp, lên kế hoạch sẵn điều khiển CNC “phải làm gì” “cách thực hiện” cho thuật tốn nhúng khối chức Nói cách khác, khối chức biết cách tự xác định tính gia cơng mà tích hợp Như Hình 12.4, khái niệm khối chức tích hợp dễ dàng với STEP-NC thơng qua Workingsteps Từ quan điểm này, khối chức sử dụngnhư lớp ngôn ngữ điều khiển NC để thay mã G Hình 12.5 mơ tả chi tiết để thiết kế khối chức cách lập trình nhúng tính gia cơng điển hình - túi có mặt (Wang, Liu, Shen & Lang, 2004) Các thuật toán ALG_INI, ALG_ROU, ALG_FIN ALG_MON chịu trách nhiệm cho ization, roughing, finishing, q trình giám sát gia cơng tương ứng Dọc theo chuỗi CAD / CAPP / CAM / CNC, khối chức đóng vai trị quan trọng CAPP CNC Chúng sử dụng để cung cấp thông tin lên kế hoạch xử lý chức trình nhúng cầu nối máy CNC người điều khiển máy Ngày ngày nhiều máy CNC liên kết thành mạng, sản xuất phân tán, sản xuất tích hợp Trong mơi trường phân tán, khối chức truyền qua mạng đến máy từ xa việc giám sát trình gia cơng hiển thị hình thơng qua thiết bị giám sát nhúng khối chức Hình 12.6 Minh họa trường hợp chia sẻ liệu khối chức tính gia cơng Hình 12.4 Từ tính gia cơng đến khối chức © 2006, IEEE sử dụng với cho phép Trong trường hợp này, quy trình nhiệm vụ chia thành khối thực thi hai cấp độ khác nhau: tính gia cơng điều khiển máy Trước thường tập trung vào phân tích sản phẩm, phân tích tính gia cơng, lập chiến Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh lược gia cơng, q trình xử lý gia công, cố định chi tiết lựa chọn máy Sau xác định chi tiết bước cho việc gia công, bao gồm lựa chọn dụng cụ cắt, chế độ cắt, đường chạy dao, xuất mã điều khiển Từ thiết gia cơng NC, tính gia cơng sử dụng để thu nhập thông tin, trao đổi liệu , hỗ trợ định gia công cấp khác Ở cấp độ giám sát, đầu hệ thống tập hợp khối chức với liệu gia cơng nhúng Họ tải xuống điều khiển tương thích với việc lập chu trình gia cơng mức độ thấp Ở giai đoạn lập chu trình gia cơng, khối chức xác định cách chọn dao chế độ cắt Kết là, khối chức mơ tả chi tiết hoạt động gia cơng IV Tích hợp CAM với CNC Để hỗ trợ cho việc tích hợp CAM/CNC, mơ hình CNC mở đưa Nó dựa mơ hình lệu STEP-NC khối chức Mơ hình dự định hỗ trợ cho dịng thơng tin hai chiều dây chuyền thiết kế sản suất; thông qua khái niệm việc tính tốn thiết kế q trình gia cơng cho máy CNC để qua thơng tin thiết kế mức độ cao làm việc máy CNC, kích hoạt khả tự điều khiển chức thông minh máy CNC, hỗ trợ việc lên kế hoạch phân phối quy trình trường hợp Mục tiêu cuối tạo cho CNC hệ thống modun lệnh, tái sử dụng, mở, mở rộng lưu trữ di chuyển thuận lợi V Mẫu thiết kế cho mơ hình – trình chiếu – điều khiển Mẫu thiết kế Model-View-Control (MVC) khối chức sửa đổi Christensen (2000) để điều khiển hoạt động công ngp Kh ả ứng dụng chứng minh, hồn thiện cho kiến trúc IEC 61499 Bạn tìm thêm chi tiết cách th ực MVC kh ối ch ức Vyatkin (2007) Mẫu biểu diễn đồ thị Hình 12.7 Cốt lõi m ột ph ần mẫu kết nối đối tượng vịng kín - điều khiển Trong ph ần mềm, đ ối tượng biểu diễn giao diện cho nguồn liệu ( cảm biến kết nối) tín hiệu người tiêu dùng (thiết bị truy ền động) Đối tượng thay mơ hình - ch ương trình ph ần mềm có giao diện mô hành vi đối tượng Một số mơ hình Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh sử dụng tùy thuộc vào yêu cầu độ xác mục đích c mơ hình hóa Kiến trúc CNC đưa phát triển cách sử dụng khái niệm MVC, cho phép mô đầy đủ kết xuất hệ th ống CNC, đ ược ều ển mã điều khiển thực tế VI Triển khai phần mềm: FBDK FBRT Bộ phát triển khối chức (FBDK) (Holobloc, 2007) công cụ phần mềm sử dụng rộng rãi dự án nghiên cứu liên quan đến IEC 61499 Công cụ cho phép phát triển đ h ọa c c ả hai kh ối ch ức hệ thống dựa khối chức Biên dịch FBDK khối chức phát triển thành ngôn ngữ lập trình Java H ướng đ ối tượng chất ngôn ngữ cho phép thực quán kh ối chức Ngồi ra, tảng riêng ngơn ngữ Java có th ể linh động giúp cho điều khiển triển khai Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh 10 Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh Việc sử dụng FBDK kết hợp với cơng cụ phát tri ển Java khác, ví dụ, Mơi trường phát triển tích hợp Eclipse, đặc biệt mã Java tinh vi (ví dụ: trực quan hóa 3D) giao tiếp với thiết bị ngo ại vi (ví dụ: cổng song song) cần tích hợp vào khối chức Các ứng dụng khối chức năng, thiết kế sử dụng FBDK, thực thi với Java Virtual Machine thư viện Function Block Runtime (FBRT) loại FB tiêu chuẩn VII Cấu trúc phân lớp hệ thống CNC Việc sử dụng cấu trúc phần mềm theo lớp khung chương trình cho thiết kế CNC cho phép linh hoạt việc áp dụng điều khiển cho máy phần cứng / phần mềm máy tính Các lớp chọn để tách đơn vị chức thành cấu trúc phân cấp để điều khiển trở nên dễ bảo trì hơn, thực sửa đổi đến lớp cụ thể mà không ảnh hưởng đến chức lớp khác Mỗi lớp thiết kế để sử dụng lại tính lớp khác Có ba nhóm chức xương sống lớp (i) phân phối liệu đầu vào liệu tính gia cơng, (ii) lưu trữ / đệm liệu (iii) đầu tín hiệu vật lý q trình thực Tồn cấu trúc bao gồm layers Hình 12.8 Ngồi lớp tương ứng với ba nhóm hàm đề cập trên, thêm hai lớp - lập kế hoạch quy trình (lớp 5) tọa độ 3D (lớp 3) Các chức tất lớp đóng gói hàm Sự liên hệ tất lớp thực giao tiếp khối chức xuất nhập Các lớp chia thành hai loại hiển thị phía bên phải sơ đồ: “Mơ hình đầu vào Chương trình liệu chung FB” “Máy cụ thể / Chương trình" Trước chứa liệu chung liệu sau chứa liệu máy cụ thể Tất lớp (từ đến 1) mơ tả sau Lớp lập kế hoạch quy trình (Lớp 5) cung cấp định nghĩa thiết lập defini-tions máy kiểm sốt, cơng cụ cắt, kế hoạch làm việc, phơi, vị trí kẹp đầu Lớp (Các tính gia cơng) thực thư viện khối chức tham số hóa tính gia cơng liệu gia cơng Nó tạo đường dẫn cơng cụ cần thiết cho tính tương ứng Các khối chức sử dụng để đạo quản lý tính định hình tọa độ để chấp nhận thu thập liệu người dùng nhập theo cách thủ công tự động từ nguồn liệu khác Các kiểu đầu vào cần thiết cho mục đích khởi tạo liệu bao gồm, • • • • Giới hạn hành trình (chiều dài tối đa trục) Kích thước phơi gia cơng Giới hạn phơi Cơng cụ bắt đầu vị trí nhà 11 Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh Một tùy chọn đầu vào bổ sung sử dụng phép tốn tử tùy chỉnh cơng cụ chạy dao Nó bao gồm: 12 Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh • Khối hình dạng tham số: Mỗi khối đại diện cho hình dạng hình chữ nhật vịng trịn Mỗi khối số tạo chuỗi tọa độ, yêu cầu xây dựng hình dạng cách sử dụng kích thước xác định • Tập tin văn bản: Thư viện lớp chứa khối đọc thiết kế liệu hình học phần thiết kế từ tệp văn • Point-to-Point: Có thể thực ánh xạ điểm xác định điểm tay để xây dựng đường chạy dao Lớp hỗn hợp 3D (Lớp 3) lớp tùy chọn; dùng để phục vụ thêm trục công cụ máy CNC (ví dụ: cơng cụ máy trục trục) Lớp (Store / Buffer) lưu trữ tất điểm, tỷ lệ phôi liệu khác cần thiết để thực công việc gia công máy công cụ Lớp (Đầu Vật lý Thực thi Quy trình) thiết kế để tính toán tốc độ cấp liệu cho trục riêng lẻ, sử dụng vector tốc độ nguồn cấp liệu Nó có trách nhiệm phối hợp điểm gửi tín hiệu vật lý cập nhật đến thiết bị đầu Thực nguồn hai khối chức riêng biệt Nguồn đóng vai trị điều phối viên, với khối chức gửi yêu cầu đến nhận yêu cầu, nhớ phối hợp lưu trữ Dữ liệu vận tốc sau gửi đến nguồn thứ hai, có trách nhiệm kích hoạt điều khiển chuyển động Trong trường hợp máy phay, yêu cầu tần số số xung tính tốn từ khoảng cách định tốc độ ăn dao VIII Hệ thống CNC Một nguyên mẫu cấu trúc CNC đề xuất thực thử nghiệm, máy tính điều khiển, máy phay CNC đứng trục Máy cung cấp dựa điều khiển EMC ( Enhanced Machine Control – Nâng cao điều khiển máy) điều khiển động điều khiển ba động nhỏ Phần cứng máy tính điều khiển động sử dụng cho hệ thống nguyên mẫu Một máy tính sử dụng để thực thi khối chức dựa tảng Java Nó dự tính thiết bị nhúng, có khả chạy khối chức năng, có khả triển khai giải pháp Software Implementation – Phần mềm triển khai Các lớp chức CNC đề xuất gói gọn khối chức nói phần trước Dựa liệu thiết kế phần, ứng dụng khối chức tương ứng tạo Dữ liệu STEP-NC dịch sang ứng dụng khối chức layer Các đặc tính, triển khai khối chức nằng layer 4, sau chúng dịch sang quỹ đạo, chuỗi điểm (layer 3) Sự di chuyển điểm triển khai khối chức điều khiển chuyển động layer Điều thực thơng qua việc tính tốn đầu cho động trục từ vị trí lấy mẫu, tạo điểm quỹ đạo tính toán Đầu ra, tạo từ điều khiển chuyển 13 Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh động thông qua dựa chức giao diện đầu vào/ra (I/O) layer 1, gửi tín hiệu điều khiển đến chương trình điều khiển động Cấu trúc CNC để xuất trình bày hình 12.9 Máy CNC triển khai hệ thống điều chỉnh bốn thiết bị ( theo thuật ngữ IEC 61499): DISPLAY3D, mơ hình, điều khiển PhysicalOut, tương ứng với chệ độ xem, mơ hình, điều khiển giao diện tương tự cấu trúc MVC mở rộng Quá trình khởi động với việc giải mã liệu STEP-NC cho phần mà sau thu nạp khối chức nằng layer Quá trình dịch đến điều khiển ứng dụng khối chức năng, mà bao gồm khối chức từ layer dịch vụ sử dụng layer Để cấu trúc tốt hơn, ứng dụng điều khiển phân phối vùng chứa thực thi ( theo thuật ngữ IEC 61499): MACHINE, WORKPIECE, WORKPIECE_START, TOOL_START, POINTS_AUTO, POINTS_FILE,POINTS, INTERFACE Thiết bị điều khiển bao gồm tài nguyên, tương ứng với Layer 1,2 Thiết bị “Model” chứa khối ứng dụng chức năng, mơ hình hóa hành vi kiểm sốt máy cơng cụ Với tín hiệu đầu vào mơ hình thay đổi trạng thái máy cơng cụ thực Nó cung cấp tham số trạng thái đến thiết bị hiển thị 3D (DISPLAY3D) - thiết bị hiển thị ứng dụng khối chức Thiết bị PhysicalOut gửi tín hiệu điều khiển tạo khối chức lớp vào cổng song song máy tính Các thiết bị liên lạc với thiết bị khác phương tiện khối chức giao tiếp 14 Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh Cấu hình hệ thống này, với thay đổi khơng đáng kể, thực tảng điện toán hỗ trợ khối chức IEC 61499 Theo hình 12.9, máy tính cá nhân với kết nối ngoại vi trực tiếp với máy cơng cụ ( phía thuận), thiết bị nhúng với cấu trúc phân tán ( phía ngược) Trong trường hợp sau, chương trình điều khiển động cơ, tương ứng với ba trục hình kết nối với xử lý thơng qua fieldbus Với điều khiển động này, có tín hiệu định hướng xung đơn yêu cầu để di chuyển động bước theo hướng định Hoạt động mong muốn giao diện vật lý sử dụng liệu thô tính tốn điều khiển (tốc độ cấp liệu) để điều khiển máy thực (tức tạo tín hiệu cần thiết để điều khiển động cơ) Trong hệ thống này, giao diện vật lý máy tính với ổ đĩa động triển khai sử dụng cổng song song Sự phụ thuộc vào giải pháp phần cứng cụ thể sử lý cách tạo mơ hình thiết bị trừu tượng, gọi ParallelPortDev Mơ hình thiết bị xác định thư viện khối chức cụ thể, cung cấp giao diện người dùng cho ổ 15 Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh đĩa động thông qua cổng song song máy tính Khối chức ParallelMotor ánh xạ tín hiệu điều khiển động đến cổng song song máy tính Việc thực khối chức dựa lớp Java ParallelPortMapper cho phép kiểm soát chân liệu cổng song song Một đối tượng ParallelPortMapper thiết kế để sử dụng lớp thư viện Java RXTX (2008) để xây dựng hàm cần thiết để gửi liệu thông qua chân liệu cổng song song Các thư viện khối chức triển khai để đóng gói thơng tin liên lạc trực tiếp tới tất chân đầu cổng song song Nó thiết kế để truy cập chức SendData ParallelPortMapper để ràng buộc dòng liệu cổng song song với giá trị định Nó nhận thấy từ khối ParallelMotor, đầu vào yêu cầu khoảng thời gian xung, số bước cần thiết để đạt hướng quay động riêng lẻ Một khối chức tổng hợp, sử dụng dịch vụ khối chức ParallelMotor, thiết kế để xử lý vận tốc số bước ba động Nó dễ dàng mở rộng để chứa động thứ tư Khối chức tạo chuỗi đầu ghi vào cổng song song, điều khiển động máy Implementation of the MVC Design Pattern – Thực mẫu thiết kế MVC Mơ hình phần cốt lõi kiến trúc Model-View-Control Một máy CNC mơ hình hóa cách xem xét cấu trúc máy, kích thước vật lý, số trục có sẵn loại đầu vào, đầu thơng số kỹ thuật khác Hình dạng phần mặt tính sử dụng làm đầu vào cho khối chức tương ứng Mơ hình phôi gia công cung cấp liệu cho việc tạo đường dẫn dao, tương tự Công cụ tạo đường dẫn dao CNC truyền thống Bộ điều khiển tạo tín hiệu tín hiệu điều phối vận tốc (một cho trục riêng lẻ) 16 Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh Khối chức Movement_Estimator (Hình 12.10 (a)) tính tốn liệu cho đường dẫn lên kế hoạch, sau đưa vào khối mơ hình trục để ước tính điểm cho trục Để có thiết kế mơ-đun cho hệ thống, khối chức Axis_Model (Hình 12.10 (b)) sử dụng để biểu diễn đơn vị điều khiển trục tuyến tính để xác định trục hệ thống Trong trường hợp này, cần có ba khối chức Axis_Model để biểu thị tọa độ (X, Y, Z) điểm Khối chức xử lý liệu tốc độ đầu vào định hướng cho trục cập nhật vị trí tọa độ Sau sử dụng cho điều khiển trục X, Y Z Các giới hạn khác thêm vào mơ hình để phản ánh khả công cụ máy Chúng bao gồm tốc độ di chuyển nhanh khoảng cách di chuyển tối đa dọc theo trục Visualisation – Dựng hình Thành phần dụng hình cấu trúc MVC thực mơi trường ảo 3D thông qua phần mở rộng Java, tức Java3D Các đối tượng hiển thị theo cách phân cấp Ở cấp cao vũ trụ 3D Bắt nguồn từ nhánh Ở cuối cành nút lá, đại diện cho hình dạng 3D Các nhánh chứa nhánh khác nút Một khung nhìn đơn giản cấu trúc phân cấp thể Hình 12.11 Cấu trúc thể việc thực trực quan hóa khối chức Cơng cụ trực quan phát triển nguyên thủy dựa wireframe Mục đích để chứng minh tính khả thi việc sử dụng Java3D để hiển thị đồ họa 17 Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh Công cụ hiển thị phôi gia công dụng cụ cắt Các ràng buộc di chuyển mối quan hệ trục mơ hình hố Cơng cụ bao gồm mơ hình thiết bị SampleFrame3D ImageDev3D, loại khối chức RenderAxis3D, RenderWireBox3D, RenderCylinder3D RenderLine3D Khối chức RenderAxis3D vẽ trục để biểu diễn hướng dương chuyển động trục hệ thống Khối chức RenderWireBox3D vẽ phôi gia công đơn giản ràng buộc di chuyển Khối chức RenderCylinder3D vẽ công cụ cắt Khối chức RenderLine3D sử dụng để hiển thị đường dẫn dao cách nối hai điểm, điểm tiếp theo, đường thẳng Dựng hình 3D thực quy trình gồm ba bước Đầu tiên đối tượng JFrame mở rộng để hỗ trợ dựng hình 3D Điều thực cách tạo vũ trụ 3D bên JFrame đối tượng có sẵn thư viện 2D Java.Thay đổi xử lý việc tạo cửa sổ để hiển thị Tiếp theo, giao diện cho môi trường khối chức tạo Giao diện gọi ImageDev3D Điều gói gọn thiết bị khối chức (vì đại diện cho hệ thống phụ riêng biệt) Một đối tượng JFrame mở rộng thêm vào phần tử ImageDev3D Trong bước cuối cùng, khối chức riêng biệt tạo để xác định hình dạng cụ thể Các khối chức xây dựng đối tượng Shape3D hiển thị vũ trụ 3D Dữ liệu hình học chuyển tới JFrame tồn ImageDev3D Tồn q trình mơ tả hình 12.12 (Mohamad, Xu & Vyatkin, 2009) Bằng cách này, hiển thị nhiều phiên hình dạng nào, miễn có khối chức cho cá thể Hơn cho phép hình học phức tạp tạo cách dễ dàng Hình 12.13 cho thấy giao diện khối chức thu gọn chức dựng hình Mỗi hình dạng thêm vào Vũ trụ 3D kết hợp với đối tượng biến đổi cho phép người dùng thao tác dịch chuyển, xoay chia tỷ lệ hình dạng Bằng cách sửa đổi đối tượng chuyển đổi, mơ tả chuyển động hệ thống Hình ảnh 3D hỗ trợ số khả điều hướng điển thấy nhiều gói 3D khác - cụ thể xoay, thu phóng cố định Điều giúp nâng cao thân thiện giao diện máy với người sử dụng A Test Part – Bộ phận kiểm tra Điểm bắt đầu trình liệu STEP-NC, chứa thông tin kế hoạch làm việc, bước làm việc, cách gia công, tính gia cơng cơng cụ cắt Hệ thống thử nghiệm cách sản xuất số phận, 18 Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh số ví dụ phụ lục ISO 14649-11 (2004) Hình 12.14 Dữ liệu hiển thị hình bao gồm tệp vật lý STEP 19 Học phần: CAD/CAM/CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh 20 Học phần: CAD/CAM/CNC IX GVGD: TS Trần Vũ Minh Kết luận Trong STEP-NC hỗ trợ tốt khái niệm luồng thông tin hai hướng CAD/CAM, chia sẻ liệu qua Internet gia cơng dựa tính năng, khối chức cung cấp cơng cụ hữu ích để mở rộng tích hợp CAD/CAM để bao gồm CNC.Điều - khối chức xem đơn vị chức thực thi Khối chức thiết kế để phù hợp với tính gia cơng riêng lẻ có thuật tốn liệu cần thiết nhúng để định điều kiện cắt tốt đường dẫn dao máy công cụ cắt chọn Điều làm cho khối chức phù hợp với điều khiển CNC Chúng có lợi STEP-NC việc hỗ trợ CNC thơng minh tự động Tóm lại, STEP-NC xem "job-setter" (cung cấp tất thông tin cần thiết), khối chức xem "job-doer" (thực lệnh gia cơng) cho sản xuất tương thích , STEP-NC khối chức làm việc tay việc hỗ trợ sản xuất tương thích Bộ điều khiển CNC đề xuất sử dụng cấu trúc IEC 61499 phát triển STEP-NC làm mơ hình liệu đầu vào Tn theo tiêu chuẩn STEP-NC giúp chuyển liệu qua cácbộ phận khác mà không cần chuyển đổi liệu sản xuất phần tương ứng máy công cụ khác Hệ thống nguyên mẫu có cấu trúc phân lớp Loại tổ chức đơn giản hóa q trình chuyển đổi mơ gia cơng thực sự, thay máy phay máy khác Nó chứng minh việc sử dụng cơng nghệ khối chức cho phép phát triển mở hệ thống CNC phân phối Điều cho phép đơn vị chức riêng biệt điều khiển triển khai thiết bị khác Ngoài chất phân tán nguyên mẫu hệ thống, điều khiển đề xuất hỗ trợ quản lý cấu hình từ xa, tính hữu ích mơi trường có nhiều cơng cụ máy (ví dụ: hệ thống sản xuất linh hoạt) Nhờ phương pháp thiết kế Model-ViewControl triển khai thành cơng, cấu trúc hệ thống ngun mẫu hỗ trợ mơ gia cơng thời gian thực Do hệ thống sử dụng máy ảo công cụ phần mềm CNC 21 ... TRÚC PHÂN LỚP TRONG HỆ THỐNG CNC? ??……… …….……11 VIII HỆ THỐNG CNC ĐẦU TIÊN .14 IX KẾT LUẬN .21 Học phần: CAD/ CAM/ CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh PHẦN NỘI DUNG Chương XII – Khối chức – Hệ... dụ phụ lục ISO 14649-11 (2004) Hình 12. 14 Dữ liệu hiển thị hình bao gồm tệp vật lý STEP 19 Học phần: CAD/ CAM/ CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh 20 Học phần: CAD/ CAM/ CNC IX GVGD: TS Trần Vũ Minh Kết luận... 13 Học phần: CAD/ CAM/ CNC GVGD: TS Trần Vũ Minh động thông qua dựa chức giao diện đầu vào/ra (I/O) layer 1, gửi tín hiệu điều khiển đến chương trình điều khiển động Cấu trúc CNC để xuất trình bày