Đang tải... (xem toàn văn)
Trình bày tổng quan về máy công cụ CNC. Nghiên cứu máy cắt CNC sử dụng đầu cắt Plasma và đầu Oxy. Trình bày tổng quan về máy công cụ CNC. Nghiên cứu máy cắt CNC sử dụng đầu cắt Plasma và đầu Oxy. Trình bày tổng quan về máy công cụ CNC. Nghiên cứu máy cắt CNC sử dụng đầu cắt Plasma và đầu Oxy. Trình bày tổng quan về máy công cụ CNC. Nghiên cứu máy cắt CNC sử dụng đầu cắt Plasma và đầu Oxy. Trình bày tổng quan về máy công cụ CNC. Nghiên cứu máy cắt CNC sử dụng đầu cắt Plasma và đầu Oxy. Trình bày tổng quan về máy công cụ CNC. Nghiên cứu máy cắt CNC sử dụng đầu cắt Plasma và đầu Oxy.
Nguyễn hoài Bộ giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội Máy-dụng cụ công nghiệp-công nghệ khí Luận văn thạc sỹ khoa học Ngành: Máy-dụng cụ công nghiệp nghiên cứu hệ điều khiển số máy CNC, ứng dụng vào việc cải thiện thiết kế hệ điều khiển máy cắt kim loại phẳng Plasma oxy Nguyễn hoài 2004~2006 Hà Nội 2006 Hà nội 2006 Mục lục Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Mở đầu Chương 1: Tổng quan máy công cụ CNC 1.1 Quá trình phát triển 1.2 Các loại máy gia công theo chương trình số 10 1.21 Máy khoan 10 1.2.2 M¸y phay `12 1.2.3 M¸y tiƯn CNC 14 1.2.4 Trung tâm gia công (Manufacturing Center) phay/khoan 19 1.2.5 Trung tâm tiện - phay 22 1.2.6 Máy mài 24 1.2.7 Máy gia công LASER 27 1.2.8 Máy đột dập CNC 29 1.2.9 Máy gia công tia điện tử 30 1.2.10 Máy cắt dùng tia nước 32 1.2.11 Máy cắt CNC 34 Chương 2: Nghiên cứu máy cắt CNC sử dụng đầu cắt Plasma đầu Oxy 2.1 Tổng quan Plasma 35 36 2.1.1 Quá trình phát triển Plasma 36 2.1.2 Tính chất dòng Plasma 37 2.1.3 Phương pháp cắt Plasma 38 2.1.3.1 Hình ảnh trình ion hoá khí plasma 38 2.1.3.2 Quá trình tạo Plasma cắt 39 2.1.3.3 Nguyên lý cắt Plasma 39 2.1.3.4 Mồi Plasma 40 2.1.4 Tính ưu việt phương pháp cắt plasma so với số phương pháp cắt khác 42 2.1.5 Phạm vi øng dơng 42 2.1.6 VËt liƯu c¾t 43 2.1.7 Thiết bị cắt Plasma 43 2.1.7.1 Mỏ cắt 44 2.1.7.2 Các loại điện cực 45 2.1.7.3 Máy tạo khí Plasma 46 2.1.7.4 Bộ điều khiển điện tần số cao 49 2.1.8 Một số nguyên nhân gây hỏng mỏ cắt cần tránh 50 2.1.9 Máy cắt tay 51 2.2 Các thông số kỹ thuật tính máy cắt CNC 52 2.2.1 Thông số kỹ thuật máy cắt CNC 52 2.2.2 Các tính máy cắt CNC 54 2.2.2.1 Điều khiển trình cắt tay 54 2.2.2.2 Điều khiển trình cắt đầu đọc Laser-Teach program 54 2.2.2.3 Điều khiển trình cắt theo hình dạng chi tiết điển 55 hình 2.2.2.4 Điều khiển trình cắt thông qua máy tính 2.3 Phần mềm ứng dụng máy cắt CNC 57 57 2.3.1 Phần mềm LOGO TAG 57 2.3.1.1 Các chức Main menus 58 2.3.1.2 Điểm sở 59 2.3.1.3 Các khoá chức 59 2.3.1.4 Thiết lập vẽ thông qua hình chi tiết khí thông dụng có máy 2.3.1.5 Thiết lập vẽ 60 61 2.3.1.6 Lưu vẽ 67 2.3.2 Công cụ trợ giúp ghi kÝch thíc 67 2.3.2.1 C«ng ghi kÝch thíc Dimensioning Toolbar 67 2.3.2.2 Ghi kích thước theo chách thông thêng ‘Manual Dimensioning’ 68 2.3.2.3 Ghi kÝch thíc tù ®éng Automatic Dimensioning 70 2.3.3 Tải hình vẽ chi tiết khí từ vẽ AutoCAD 71 2.4 Phần mềm MAGICTOOL 2.4.1 Các tiện ích công cụ Main menus 73 73 2.4.2 Các trợ giúp quản lý phôi cắt từ Cutting Technology menu 73 2.4.3 Các khoá chức 75 2.4.4 Tạo trang 76 2.4.5 Chèn hình cần cắt vào phôi đà giới hạn 76 2.4.6 Sắp xếp hình (Nesting) 80 2.4.7 Các chức công nghệ (Technology) 81 2.4.8 Thứ tự điều khiển (Order Management) 88 2.4.9 Cơ sở quản lý liệu (Data Base management) 92 2.5 Phần mềm WINRS 95 Kết luận 103 Tài liệu tham khảo 104 Mở đầu Trong năm qua với phát triển mạnh mẽ lĩnh vực công nghệ thông tin kỹ thuật vi điện tử, máy móc thiết bị điều khiển số ngày phát triển sử dụng rộng rÃi trong: công nghiệp khÝ, ho¸ chÊt, chÕ biÕn thùc phÈm, dƯt may, y tế, việc ứng dụng thiết bị điều khiển số đà tạo sản phẩm có chất lượng, độ xác cao đáp ứng đòi hỏi khắt khe thị trường, điều mà trước với máy móc thông thường với bàn tay đơn người thợ không đáp ứng ý thức điều này, năm gần nhiều doanh nghiệp Việt Nam đà tích cực đầu tư thiết bị điều khiển số cho sở sản xuất doanh nghiệp có vốn đầu tư nước Nhiều trường đại học, cao đẳng đà đưa vào chương trình giảng dạy thiết bị điều khiển số Tuy nhiên, mức độ nắm bắt làm chủ thiết bị hạn chế nhiều chưa khai thác hết khả công nghệ thiết bị dẫn tới hiệu đầu tư không cao Chúng ta chưa sản xuất máy công cụ điều khiển số phức tạp, thiếu chuyên gia có khả xử lý phần cứng phần mềm hệ thống điều khiển, điều mà năm tới phải nỗ lực phấn đấu Đề tài Nghiên cứu hệ điều khiển số máy CNC, ứng dụng vào việc cải thiện thiết kế hệ điều khiển máy cắt kim loại phẳng Plasma oxy hướng vào nghiên cứu phần mềm vẽ logo tag phần mềm quản lý phôi MAGIC TOOL, hệ thống điều khiển số cho máy cắt kim loại góp phần nâng cao khả sử dụng máy cắt CNC sản xuất công nghiệp Cấu trúc luận văn gồm chương Chương giới thiệu tổng quan máy điều khiển số, trình phát triển công nghệ CNC giới thực trạng Việt Nam, thiết bị CNC Chương nghiên cứu tổng quan cắt Plasma (công nghệ cắt sử dụng rộng rÃi máy cắt CNC), nghiên cứu phần mềm vẽ logo tag phần mềm quản lý phôi MAGIC TOOL Chương 1- Tổng quan máy công cụ CNC Khi gia công máy công cụ thông thường, bước gia công chi tiết người thợ thực tay như: điều khiển số vòng quay, lượng chạy dao, chiều sâu cắt Khi gia công máy điều khiển theo chương trình số, trình gia công thực cách tự động Trước gia công người thợ phải dựa vào hệ thống điều khiển chương trình gia công dạng chuỗi lệnh điều khiển Hệ thống lệnh điều khiển số có khả thực lƯnh nµy vµ kiĨm tra chóng nhê mét hƯ thèng đo dịch chuyển bàn trượt máy Điều khiển số (NC) hình thức tự động hoá mà cụ thể máy gia công tự động lập trình để thực loạt hoạt động chế độ xác định trước nhằm tạo chi tiết có kích thước, độ nhám hoàn toàn dự báo trước Gia công máy công cụ thông thường, độ xác gia công hoàn toàn phụ thuộc vào kỹ tay nghề người thợ Ngược lại gia công máy công cụ điều khiển theo chương trình số (NC, CNC), độ xác, độ nhám bề mặt chi tiết chủ yếu thiết bị định, không phụ thuộc vào kỹ tay nghỊ cđa ngêi thỵ Trong nhiỊu thËp kû qua, ®iỊu khiĨn sè (NC = Numerical Control) ®· t¸c ®éng mạnh mẽ đến ngành chế tạo máy Đặc biệt năm gần có sách mở cửa, hội nhập, nhiều công ty nước đầu tư vào Việt Nam Những thiết bị kỹ thuật gia công tiên tiến thiết bị kỹ thuật điều khiển theo chương trình số đà phổ biến nhiều công ty; công ty liên doanh với nước ngoài, mà công ty nước nhiều công ty đà trang bị nhiều thiết bị gia công theo chương trình số Vì nhu cầu lao động có kỹ thuật cao, có khả vận hành, sửa chữa thiết kế hệ thống điều khiển theo chương trình số ngày cao 1.1 Quá trình phát triển Quá trình phát triển công nghệ chế tạo máy cắt kim loại đà trải qua giai đoạn: - Công nghệ thủ công - Công nghệ khí hoá với đời ngành chế tạo máy công cụ - Từ tự động hoá khí sang tự động hoá có trợ giúp máy tính (CNC) Sau mốc quan trọng trình phát triển máy công cụ điều khiển số (CNC=Computerized Numerical Control), gắn liền với trình phát triển công nghệ điện tử tin học - Năm 1808: JOSEPB MJAC QUARD đà dùng tôn đục lỗ điều khiển tự động máy dệt - Năm1863: MFO URNEAUX phát minh Đàn dương cầm tự ®éng” nỉi tiÕng thÕ giíi víi tªn gäi PIANNOLA Trong dùng băng giấy có chiều rộng 30 cm đục lỗ theo vị trí tương thích để điều khiển luồng khí nén tác động vào phím bấm khí Băng giấy đục lỗ dùng làm vật mang tin đà phát minh - Năm 1946: Dr JOHNM MAUCHLY Dr JSPRESPER ECKERT đà phát minh máy tính điện tử có tên ENIAC cho quân đội Mỹ ứng dụng - Năm 1948-1952: T.PARSON viện công nghệ MIT (Masachusetts institute of Technology) đà nghiên cứu thiết kế theo hợp đồng không quân Mỹ (USAF) hệ thống điều khiển dành cho máy công cụ Để điều khiển trực tiếp vị trí trục vít me thông qua liệu đầu máy tính chứng cho khả gia công chi tiết T.PARSON đà đưa bốn luận điểm bản: + Những vị trí đà tính biên dạng ghi nhớ vào bìa đục lỗ + Các bìa đục lỗ đọc máy cách tự động + Các vị trí đà đọc phải thông báo cách liên tục bổ sung thêm tính toán cho giá trị trung gian + Các động SERVO (vô cấp tốc độ) điều khiển chuyển động trục - Năm 1952: HÃng MIT đà cung cấp máy phay mang tên CINCINNATIHYDROTEL có trục thẳng đứng Tủ điều khiển lắp bảng bóng ®iƯn tư cã thĨ dÞch chun ®ång thêi theo trục Nhận liệu thông qua băng đục lỗ nhị phân (Binary Code Punched Band) - Năm 1954: BENDX đà mua quyền phát minh T.PARSONS chế tạo thiết bị điều khiển NC công nghiệp (vẫn dùng bóng đèn điện tử) - Năm 1957: Những máy phay có phân xưởng không lực Hoa Kỳ Nhật Bản viện công nghệ TOKYO công ty IKEGAL liên kết, kế thừa chế tạo thành công máy điều khiển số sở máy thuỷ lực máy tiện NC đời Nhật Bản - Năm 1958: KERNY TRECKER liên kÕt giíi thiƯu hƯ thèng thay dơng tù ®éng ATC (Automatic Tool Changer) gọi Milwaukee Matic giới thiệu ngôn ngữ lập trình biểu trưng APT gắn liền với máy tính IBM704 - Năm 1960: Hệ ®iĨu khiĨn NC dïng ®Ìn b¸n dÉn ®· thay thÕ hệ điều khiển cũ dùng đèn điện tử Các nhà chế tạo máy người Đức trưng bày máy điều khiển NC hội chợ HANOVER - Năm 1965: Giải pháp thay dụng cụ tự động (ATC) đà nâng cao trình độ tự động hoá khâu gia công - Năm 1968: Kỹ thuật mạch tích hợp IC (Intergrated Circuits) đà làm cho hệ điều khiển nhỏ gọn tin cậy - Năm 1969: Những giải pháp điều khiển liên kết chung từ máy tính trung tâm DNC (Direct Numecial Cotrol) ®· thiÕt lËp ë Mü b»ng hƯ ®iỊu khiĨn (Sundstran Ominicontrol) máy tính IBM - Năm 1970: Giải pháp thay bệ phiến gá phôi tự động (Automatic Palate Changer) - Năm 1972: Hệ điều khiển NC có lắp máy vi tính nhỏ Đó hƯ ®iỊu khiĨn sè dïng vi tÝnh cã hƯ vi xử lý (Microproccessor - CNC) sau - Năm 1976: Các hệ vi xử lý (Micro Processors) tạo cách mạng lỹ thuật CNC - Năm 1978: Các hệ thống gia công linh hoạt tạo lập thực - Năm 1979: Những khớp nối liên hoàn CAD/CAM thiết kế chế tạo có trợ giúp máy tính (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing) xuất - Năm 1980: Những công cụ trợ giúp lập trình tích hợp hệ điều khiển CNC đà tạo cc tranh c·i vỊ quan ®iĨm đng hay chống đối giải pháp điều khiển qua cấp lệch trực tiÕp b»ng tay 90 + X-Dimension: NhËp chiỊu dµi cđa tÊm ph«i (1.500) + Y-Dimension: NhËp chiỊu réng cđa phôi (900) + X1-Y1-X2-Y2: Nhập giá trị viền xung quanh (X1=10, Y1=10, X2=10, Y2=10) + Thickness: NhËp chiỊu dÇy phôi (8) + Machine: Chọn loại máy cắt (ở mặc định đầu cắt Oxy axetylen hay đầu cắt Plasma) - Trên bảng Icons (dùng để chọn hình cắt số lượng hình cần cắt): + Chọn hình cần cắt bảng Parts from data base + Chỉ nhập số lượng hình cần cắt Qty order, thông số khác đà mặc định Parts from data base + Xác nhận kích vào nhÊn [Enter] - Sau nhËp sè liƯu quay vỊ Order vµ kÝch vµo Nesting - Cã thĨ chen vµo việc kiểm tra kim loại, chiều dầy, điểm đặc biệt (nếu không muốn làm khả lựa chọn) - Xác nhận kích vào 91 Chương trình tự xếp hình cần cắt phôi (1500 x 900) Có thể xác định diện tích hình cắt (Used) 19,8% diện tích phôi lại (Scrap) 80,2% 92 Store: Lưu giữ chương trình xếp phôi đà thực 2.4.9 Cơ sở quản lý liệu (Data Base Management) Từ Main Menu chọn chức Data Base Management, chức dùng để quản lý sè liÖu thùc hiÖn MAGIC TOOL - Materials Handling: quản lý thông số vật liệu mà máy cắt + Sắt: S235 + Nhôm: AG5 + Inox: 304L - Sheet Store Management: Dữ liệu sheet đà sử dụng lưu trữ toàn Khi cần cắt sử dụng lại chương trình xếp phôi đà thực tìm kiếm để sử dụng lại 93 - Icons: Quản lý toàn thông số hình cần cắt Trong Icons lựa chọn loại máy, vật liệu cắt, chiều dầy vật liệu, số lượng hình cắt 94 - Conditions: Cho biết loại khí sử dụng cho loại đầu cắt Incons: hình cắt DFF 95 2.5 PhÇn mỊm WINRS - PhÇn mỊm WINRS gióp mà hóa chương trình cắt theo thứ tự chương trình máy cắt - Từ MAGIC TOOL mở Sheet cần cắt 96 - Trên Main menu kích vào Technology Trong Technology kích vào CLF Trên bảng Writing file CLF kích vào OK - Trong bảng Postprocessor Saf kích vào PROCEED, WINRS mặc định số chương trình cần cắt (36) chuyển sang máy cắt CNC - Thoát khỏi WINRS cách kích vào EXIT * Ghi chú: Khi khởi động WINRS không thoát chương trình, tắt với máy tính - Trên máy cắt CNC cần cắt chương trình chọn số chương trình (số 36) tiến hành chạy máy để thực trình cắt 97 Bảng 2.1 Các thông số cắt 98 Bảng 2.2: Các hình cắt 99 Bảng 2.3 Các hình Logo tag 100 Bảng 2.3 Các hình Logo tag 101 Bảng 2.3 Các hình Logo tag 102 Bảng 2.3 Các hình Logo tag 103 Kết luận Kết nghiên cứu máy cắt CNC dùng đầu cắt Plasma đầu ôxy với phạm vi ứng dụng máy cắt MULTITOME CT 1503 hÃng SAF-Cộng hoà Pháp, hÃng chuyên sản xuất máy gia công kim loại điều khiển số Tác giả đà tìm hiểu phần mềm ứng dụng việc thiết lập vẽ kỹ thuật phần mềm ứng dụng quản lý phôi Trong khuôn khổ đề tài, dừng phạm vi nghiên cứu lí thuyết thực nghiệm, đưa hướng tiếp cận khai thác hiệu lĩnh vực thiết kế, thiết lập vẽ kỹ thuật, quản lý phôi việc gia công kim loại Việc đầu tư nghiên cứu, phần mềm sử dụng máy cắt điều khiển số sở để làm chủ thiết bị, khai thác hiệu tính máy để làm sản phẩm tiền đề để nghiên cứu sản xuất máy cắt CNC đồng tương lai 104 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Vũ Hoài Ân (2003), Nền sản xuÊt CNC, NXB Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi Trần Văn Địch (2000), Hệ thống sản xuất linh hoạt, NXB Khoa học Kỹ thuật Phạm Minh Hà, Kỹ thuật mạch điện tử, Trường Đại học Bách Khoa, Hà Nội Tạ Duy Liêm (2004), Robot hệ thống công nghệ robot hoá, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tạ Duy Liêm (2001), Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.Đỗ Xuân Thụ (1999), Giáo trình Kỹ thuật điện tử, Trường Đại học Bách Khoa, Hà Nội Trần Xuân Việt (2000), Giáo trình Công nghệ gia công máy điều khiển số, Bộ môn Công nghệ chế tạo máy, Trường Đại học Bách khoa Hµ Néi TiÕng Anh J.Point University of Leicester (2002-2003), Programing Embedded System Micheal LOGO TAG vµ MAGIC TOOL edition : E Ref: 8695-9069 revision : B DS : 152-894 Date: 02-2004 ... mềm hệ thống điều khiển, điều mà năm tới phải nỗ lực phấn đấu Đề tài Nghiên cứu hệ điều khiển số máy CNC, ứng dụng vào việc cải thiện thiết kế hệ điều khiển máy cắt kim loại phẳng Plasma oxy. .. quan máy điều khiển số, trình phát triển công nghệ CNC giới thực trạng Việt Nam, thiết bị CNC Chương nghiên cứu tổng quan cắt Plasma (công nghệ cắt sử dụng rộng rÃi máy cắt CNC), nghiên cứu phần... mét sè viƯn nghiên cứu, trường Đại học đà bắt đầu vào nghiên cứu chuyên sâu điều khiển CNC Viện nghiên cứu máy dụng cụ khí (IMI) vài năm gần đà thực việc nâng cấp máy công cụ CNC Các máy CNC cũ