Nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển CNC áp dụng cho máy đột kiểu step punch

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM TIẾN HÙNG Phạm Tiến Hùng CHUYÊN NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển CNC áp dụng cho máy đột kiểu step punch LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ KHOÁ 2016A Hà Nội – Năm 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Phạm Tiến Hùng TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển CNC áp dụng cho máy đột kiểu step punch Chuyên ngành : Kỹ thuật khí LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH CƠ ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN XUÂN THÁI Hà Nội – Năm 2018 Viện SĐH - ĐHBKHN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 10 1.1 Giới thiệu chung máy đột dập CNC 10 1.1.1 Khái niệm máy đột dập 10 1.1.2 Khái niệm máy CNC 10 1.1.3 Máy đột dập CNC, ưu nhược điểm 10 1.2 Đặc điểm, ứng dụng hệ thống đột dập tự động 11 1.2.1 Đặc điểm, ứng dụng hệ thống đột dập liên hợp 12 1.2.2 Máy đột CNC gia công phôi dạng phẳng 14 1.2.3 Máy đột CNC gia công phôi dạng băng 16 Chương KẾT CẤU VÀ CHỨC NĂNG CỦA THIẾT BỊ 19 2.1 Thông số kỹ thuật thiết bị 19 2.2 Sơ đồ kết cấu động học máy đột Spunch 20 2.3 Cấu tạo chức cụ thể hệ thống máy Spunch 21 2.3.1 Hệ thống dẫn hướng bàn máy 21 2.3.2 Hệ thống cấp phôi 24 2.3.3 Hệ thống bơm thủy lực van 28 2.3.4 Bàn máy 29 Chương NGHIÊN CỨU BỘ ĐIỀU KHIỂN NCT-04 29 3.1 Tổng quan hệ thống 30 Viện SĐH - ĐHBKHN 3.1.1 Giới thiệu điều khiển NCT-04 30 3.1.2 Cấu trúc hệ thống 30 3.1.3 Thông số kỹ thuật hệ thống 31 3.2 Các tham số hệ thống 32 3.2.1 Danh mục tham số 33 3.2.2 Ý nghĩa tham số chung (P1) 40 3.3.3 Ý nghĩa tham số trục (P2) 43 3.2.4 Ý nghĩa tham số quản lý (P3) 47 3.2.5 Ý nghĩa Tham số cổng IO (P5) 50 3.3 Ngơn ngữ lập trình G-code 51 3.3.1 Danh mục chân IO 51 3.3.2 Chương trình macro 53 3.3.3 Ngôn ngữ lập trình G-code 55 Chương ỨNG DỤNG VÀ TỐI ƯU HĨA Q TRÌNH ĐỘT KIM LOẠI 60 4.1 Kết trình đột thử 60 4.2 Phân tích nguyên nhân, đề xuất phương án tối ưu 64 4.3 Tối ưu hóa q trình đột 64 4.3.1 Kiểm tra độ khơng vng góc trục Ox Oy 64 4.3.2 Xây dựng công thức toán 66 4.3.3 Xây dựng phần mềm xuất tọa độ bù sai số 70 4.4 Kết ứng dụng 73 4.5 Kết luận 76 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 77 Kết luận 77 Viện SĐH - ĐHBKHN Hướng nghiên cứu ………………………………………………………77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 Viện SĐH - ĐHBKHN DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Tên hình Hình 0.1 Sản phẩm điển hình máy đột CNC kiểu step punch 12 Hình 1.1 Mơ hình hệ thống đột dập liên hợp 13 Hình 1.2 Một số sản phẩm đặc trưng hệ thông đột dập liên hợp 15 Hình 1.3 Máy đột CNC HPS 2500 hàng Tailift 16 Hình 1.4 Hệ thống xếp khn đột 16 Hình 1.5 Mơ hình hoạt động máy đột CNC gia cơng phơi băng 18 Hình 1.6 Dịng máy đột PXN gia cơng phơi băng 20 Hình 2.1 Sơ đồ kết cấu động học máy 22 Hình 2.2 Kết cấu hệ thống dẫn hướng bàn máy 23 Hình 2.3 Động bàn X 25 Hình 2.4 Hệ thống kẹp phơi 26 Hình 2.5 Mơ hình hệ thống cấp phơi băng 28 Hình 2.6 Sơ đồ ngun lý hệ thống thủy lực 29 Hình 2.7 Kết cấu bàn máy 53 Hình 3.1 Sơ đồ thuật tốn chương trình thay dụng cụ 57 Hình 3.2 Hệ thống gốc phơi 60 Hình 4.1 Bản vẽ sản phẩm 61 Hình4.2 Sản phẩm sau đột 61 Hình 4.3 Các vị trí đo sản phẩm 63 Hình 4.4 Ngun cơng (đột lỗ) 64 Hình 4.5 Ngun cơng (cắt hình) 65 Hình 4.6 Minh họa hệ tọa độ thực 67 Hình 4.7 Minh họa tính tốn 71 Hình 4.8 Sơ đồ thuật tốn phần mềm xuất tọa độ thực 72 Hình 4.9 Giao diện phần mềm 73 Hình 4.10 Minh họa chọn chày đột để xóa Viện SĐH - ĐHBKHN 73 Hình 4.11 Thơng số nhập cho phần mềm để đột lỗ thẳng hàng 74 Hình 4.12 Tọa độ xuất từ phần mềm 75 Hình 4.13 Sản phẩm sau tối ưu Viện SĐH - ĐHBKHN DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Tên bảng 15 Bảng 1.1 Thông số dòng máy đột CNC HPS 18 Bảng 1.2 Thơng số kỹ thuật dịng máy đột PXN (300-1000) 18 Bảng 1.3 Thơng số kỹ thuật dịng máy đột PXN (1500G-Ergo 800) 23 Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật động bàn X bàn Y 24 Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật ray dẫn hướng 24 Bảng 2.3 Thơng số kỹ thuật truyền vít me trục X, trục Y 26 Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật thống cấp phơi băng 27 Hình 2.5 Thông số kỹ thuật hệ thống nạp phôi servo NC 32 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật điều khiển NCT-04 35 Bảng 3.2 Danh mục tham số chung 38 Bảng 3.3 Danh mục tham số trục 39 Bảng 3.4 Danh mục tham số quản lý 40 Bảng 3.5 Danh mục tham số chân 51 Bảng 3.6 Các cổng vào (Input) 52 Bảng 3.7 Các cổng (Output) 55 Bảng 3.8 Danh mục số mã lệnh 56 Bảng 3.9 Danh mục số mã lệnh M 62 Bảng 4.1 Số liệu kiểm tra sản phẩm 63 Bảng 4.2 Tọa độ điểm đo 63 Bảng 4.3 Tọa độ tâm vịng ngồi so với lỗ 75 Bảng 4.4 Số liệu kiểm tra sản phẩm sau tối ưu 75 Bảng 4.5 Tọa độ điểm đo 76 Bảng 4.6 Tọa độ tâm vịng ngồi so với lỗ Viện SĐH - ĐHBKHN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển CNC áp dụng cho máy đột kiểu step punch.” Ngày nay, khoa học công nghệ giới phát triển nhanh Địi hỏi sản xuất khí ngồi việc nâng cao chất lượng sản phẩm tăng suất gia công yêu cầu tất yếu Với số sản phẩm dạng chiều dày kích thước nhỏ trước gia công chủ yếu phương pháp cắt dây cho suất thấp giá thành cao Hình 0.1 Sản phẩm điển hình máy đột CNC kiểu step punch Trong chi tiết hồn tồn gia cơng phương pháp gia công áp lực cho suất cao giá thành thấp Tuy nhiên, vấn đề Viện SĐH - ĐHBKHN chi tiết để gia công phương pháp gia công áp lực phải thực ngun cơng cắt hình đột lỗ địi hỏi độ xác lần gia cơng cao Vì việc tìm hiểu, nghiên cứu để ứng dụng điều khiển CNC dùng cho máy đột kiểu step punch giúp tạo dòng máy chuyên dụng, cỡ nhỏ phù hợp với việc gia công chi tiết nhỏ cần thực đột nhiều ngun cơng với độ xác cao Lịch sử nghiên cứu thiết bị đột dập tự động Hiện có số dịng máy phương pháp gia công đột dập cho suất cao hệ thống đột dập liên hợp, số kiểu máy đột CNC loại máy không phù hợp cho chi tiết loại nhỏ cần thực nhiều nguyên công sản phẩm Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài Mục đích đề tài xây dựng tham số phù hợp đầy đủ chức dựa điều khiển NCT-04 hãng ADtech cho máy đột kiểu step punch Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài điều khiển NCT-04 hãng ADtech sử dụng cho máy đột CNC trục: X, Y, T, C Đây điều khiển thiết kế theo mô đun với đầy đủ chức cho mơ hình máy đột CNC truyền thống bao gồm trục chuyển động X, Y, trục quay mâm khuôn T trục C Tác giả tìm hiểu, nghiên cứu phân tích chức với khác biệt so với chức điều khiển có Qua thiết lập tham số phù hợp với kết cấu khí chức điều khiển cần thiết cho thiết bị Các đóng góp tác giả Thứ nhất, điều khiển có ưu điểm đầy đủ chức với giá thành rẻ Với việc tác giả tìm hiểu, nghiên cứu áp dụng cho máy đột CNC kiểu step punch ứng dụng điều khiển cho máy đột CNC truyền thống Việt Viện SĐH - ĐHBKHN 4.2 Phân tích nguyên nhân, đề xuất phương án tối ưu Đây sản phẩm thực theo nguyên công chày khác đảm nhận Hình 4.4 Ngun cơng (đột lỗ) Hình 4.5 Ngun cơng (cắt hình) Ngun cơng thứ chày T2 thực đột lỗ bên trong, nguyên công thứ hai chày T1 thực đột cắt hình tách chi tiết khỏi phôi Lỗi không đồng tâm xuất tọa độ di chuyển trục X Y không trùng Điều xuất dịch chuyển theo X Y khơng thẳng khơng vng góc với khoảng cách trục dụng cụ đột (0,300) Đề xuất phương án xử lý: - Kiểm tra độ thẳng phương dịch chuyển X Y - Kiểm tra độ vng góc phương dịch chuyển X Y - Thiết bị: thước đá đo vng với kích thước 400 x 600 mm - Bù sai số thông qua bù trực tiếp tọa độ điểm đột 4.3 Tối ưu hóa q trình đột 4.3.1 Kiểm tra độ khơng vng góc trục Ox Oy Hành trình trục Ox Oy 350×350 Chia trục Ox, Oy thành đoạn a = 50 để kiểm tra độ vng góc đoạn Kết trình kiểm tra sau: 64 Viện SĐH - ĐHBKHN Hình 4.6 Minh họa hệ tọa độ thực Dưới bảng số liệu Bảng độ lệch A1 → A7 so với trục x: A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 0,05 -0,02 0,04 0,02 -0,03 0,04 0,06 Bảng độ lệch B1 → B7 so với trục y: B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 -0,06 -0,04 0,01 0,05 -0,02 0,02 0,03 Bảng độ lệch điểm At so với At-1 an: = At - At-1 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 0,05 -0,07 0,06 -0,02 -0,05 0,02 0,02 65 Viện SĐH - ĐHBKHN Bảng độ lệch điểm Bn so với Bn-1 an: bi = At - At-1 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 -0,06 0,02 0,05 0,04 -0,07 0,04 0,01 4.3.2 Xây dựng công thức toán Khi nhập tọa độ A(xA; yA) vào chương trình điểm A vị trí C tọa độ thực, điểm C có tọa độ tọa độ lý thuyết (tọa độ vng góc tuyệt đối)  Các thuật ngữ, ký hiệu dùng tính tốn: Hệ tọa độ lý thuyết: Là hệ trục tọa độ vng góc tuyệt đối Hệ tọa độ thực: Là hệ tọa độ có sai số vng góc trục Ox Oy Điểm A(xA; yA): Là điểm có tọa độ hệ tọa độ lý thuyết người vận hành mong muốn Điểm C(xC; yC): Là điểm C dịch chuyển thực tế hệ tọa độ thực tham chiếu tọa độ hệ tọa độ lý thuyết xcuoichieu: Là tọa độ đoạn xdoancuoi chiếu lên hệ tọa độ lý thuyết ycuoichieu: Là tọa độ đoạn ydoancuoi chiếu lên hệ tọa độ lý thuyết  Q trình tính tốn sau: Giả sử điểm C vị trí đoạn n trục x, đoạn m trục y 𝑥 = 𝑥 + 𝑥 + ⋯+ 𝑥 +𝑥 {𝑦 𝐴 = 𝑦 + 𝑦 + ⋯ + 𝑦 𝑛−1 + 𝑦𝑑𝑜𝑎𝑛𝑐𝑢𝑜𝑖 𝐴 𝑚−1 𝑑𝑜𝑎𝑛𝑐𝑢𝑜𝑖 { 𝑥𝑑𝑜𝑎𝑛𝑐𝑢𝑜𝑖 = 𝑥𝐴 − (𝑥1 + 𝑥2 + ⋯ + 𝑥𝑛−1 ) 𝑦𝑑𝑜𝑎𝑛𝑐𝑢𝑜𝑖 = 𝑦𝐴 − (𝑦1 + 𝑦2 + ⋯ + 𝑦𝑚−1 ) 66 (1) Viện SĐH - ĐHBKHN Trong đó: x1 = √𝑎2 + 𝑏12 y1 = √𝑎2 + 𝑏12 x2 = √𝑎2 + 𝑎22 y2 = √𝑎2 + 𝑏22 … … xn-1 = √𝑎2 + 𝑎𝑛−1 ym-1 = √𝑎2 + 𝑏𝑚−1 Như tọa độ C hệ tọa độ lý thuyết theo trục Ox là: xC = (n-1)a + xcuoichieu + xtheoy Hình 4.7 Minh họa tính tốn Trong đó: 𝑥𝑐𝑢𝑜𝑖𝑐ℎ𝑖𝑒𝑢 𝑎 = 𝑥𝑑𝑜𝑎𝑛𝑐𝑢𝑜𝑖 𝑥𝑛 → 𝑥𝑐𝑢𝑜𝑖𝑐ℎ𝑖𝑒𝑢 = 𝑥𝑑𝑜𝑎𝑛𝑐𝑢𝑜𝑖 𝑥𝑛 xtheoy = b1 + b2 + … + bm-1 + bdoancuoi Với 𝑏𝑑𝑜𝑎𝑛𝑐𝑢𝑜𝑖 𝑏𝑚 = 𝑦𝑑𝑜𝑎𝑛𝑐𝑢𝑜𝑖 𝑦𝑚 → → xtheoy = b1 + b2 + … + bm-1 + 𝑏𝑑𝑜𝑎𝑛𝑐𝑢𝑜𝑖 = 𝑦𝑑𝑜𝑎𝑛𝑐𝑢𝑜𝑖 𝑦𝑚 Thay (1) vào (2), (3): 𝑥𝑐𝑢𝑜𝑖𝑐ℎ𝑖𝑒𝑢 = [𝑥𝐴 − (𝑥1 + 𝑥2 + ⋯ + 𝑥𝑛−1 )] 𝑎 𝑥𝑛 67 𝑏𝑚 𝑦𝑑𝑜𝑎𝑛𝑐𝑢𝑜𝑖 𝑦𝑚 𝑏𝑚 (3) 𝑎 (2) Viện SĐH - ĐHBKHN xtheoy = b1 + b2 + … + bm-1 + [𝑦𝐴 −(𝑦1 +𝑦2 +⋯+𝑦𝑚−1 )] 𝑦𝑚 𝑏𝑚 Vậy: 𝑥𝑐 = (𝑛 − 1)𝑎 + + [𝑥𝐴 − (𝑥1 + ⋯ + 𝑥𝑛−1 )] 𝑎 + (𝑏1 + ⋯ + 𝑏𝑚−1 ) 𝑥𝑛 [𝑦𝐴 − (𝑦1 + ⋯ + 𝑦𝑚−1 )] 𝑏𝑚 𝑦𝑚 Tương tự: 𝑦𝑐 = (𝑚 − 1)𝑎 + + [𝑦𝐴 − (𝑦1 + ⋯ + 𝑦𝑚−1 )] 𝑎 + (𝑎1 + ⋯ + 𝑎𝑛−1 ) 𝑦𝑚 [𝑥𝐴 − (𝑥1 + ⋯ + 𝑥𝑛−1 )] 𝑎𝑛 𝑥𝑛 Như hệ phương trình sau: 𝑥𝐴 − (𝑥1 + ⋯ + 𝑥𝑛−1 ) 𝑦𝐴 − (𝑦1 + ⋯ + 𝑦𝑚−1 ) 𝑎 + (𝑏1 + ⋯ + 𝑏𝑚−1 ) + 𝑏𝑚 𝑥𝑛 𝑦𝑚 𝑦𝐴 − (𝑦1 + ⋯ + 𝑦𝑚−1 ) 𝑥𝐴 − (𝑥1 + ⋯ + 𝑥𝑛−1 ) 𝑦𝑐 = (𝑚 − 1)𝑎 + 𝑎 + (𝑎1 + ⋯ + 𝑎𝑛−1 ) + 𝑎𝑛 𝑦𝑚 𝑥𝑛 { 𝑥𝑐 = (𝑛 − 1)𝑎 + → 𝑥1 + ⋯ + 𝑥𝑛−1 𝑦1 + ⋯ + 𝑦𝑚−1 𝑥𝐴 𝑦𝐴 𝑎 + (𝑏1 + ⋯ + 𝑏𝑚−1 ) − 𝑏𝑚 + 𝑎 + 𝑏 𝑥𝑛 𝑦𝑚 𝑥𝑛 𝑦𝑚 𝑚 𝑦1 + ⋯ + 𝑦𝑚−1 𝑥1 + ⋯ + 𝑥𝑛−1 𝑦𝐴 𝑥𝐴 𝑦𝑐 = (𝑚 − 1)𝑎 − 𝑎 + (𝑎1 + ⋯ + 𝑎𝑛−1 ) − 𝑎𝑛 + 𝑎 + 𝑎𝑛 𝑦𝑚 𝑥𝑛 𝑦𝑚 𝑥𝑛 { 𝑥𝑐 = (𝑛 − 1)𝑎 − Đặt: (𝑥1 + ⋯ + 𝑥𝑛−1 ) (𝑦1 + ⋯ + 𝑦𝑚−1 ) 𝑎 + (𝑏1 + ⋯ + 𝑏𝑚−1 ) − 𝑏𝑚 𝑥𝑛 𝑦𝑚 (𝑦1 + ⋯ + 𝑦𝑚−1 ) (𝑥1 + ⋯ + 𝑥𝑛−1 ) = (𝑚 − 1)𝑎 − 𝑎 + (𝑎1 + ⋯ + 𝑎𝑛−1 ) − 𝑎𝑛 𝑦𝑚 𝑥𝑛 𝐴𝑡𝑜𝑛𝑔 = (𝑛 − 1)𝑎 − 𝐵𝑡𝑜𝑛𝑔 { Vậy hệ phương trình sau: 68 Viện SĐH - ĐHBKHN 𝑥𝐴 𝑦𝐴 𝑥𝑐 = 𝐴𝑡𝑜𝑛𝑔 + 𝑎 + 𝑏 𝑥𝑛 𝑦𝑚 𝑚 { 𝑦𝐴 𝑥𝐴 𝑦𝑐 = 𝐵𝑡𝑜𝑛𝑔 + 𝑎 + 𝑎𝑛 𝑦𝑚 𝑥𝑛 → 𝑎 𝑏𝑚 𝑥𝐴 + 𝑦 𝑥𝑛 𝑦𝑚 𝐴 𝑎 𝑎𝑛 𝑦𝑐 = 𝐵𝑡𝑜𝑛𝑔 + 𝑦𝐴 + 𝑥𝐴 𝑦𝑚 𝑥𝑛 { 𝑥𝑐 = 𝐴𝑡𝑜𝑛𝑔 + (4) (5) Rút xA từ (4): 𝑥𝐴 = (𝑥𝐶 − 𝐴𝑡𝑜𝑛𝑔 − 𝑏𝑚 𝑥𝑛 𝑦𝐴 ) 𝑦𝑚 𝑎 Thay 𝑥𝐴 vào (5): 𝑦𝑐 = 𝐵𝑡𝑜𝑛𝑔 + 𝑎 𝑎𝑛 𝑏𝑚 𝑥𝑛 𝑦𝐴 + (𝑥𝐶 − 𝐴𝑡𝑜𝑛𝑔 − 𝑦𝐴 ) 𝑦𝑚 𝑥𝑛 𝑦𝑚 𝑎 → 𝑦𝑐 = 𝐵𝑡𝑜𝑛𝑔 + 𝑎 𝑏𝑚 𝑎𝑛 𝑦𝐴 + (𝑥𝐶 − 𝐴𝑡𝑜𝑛𝑔 − 𝑦𝐴 ) 𝑦𝑚 𝑦𝑚 𝑎 𝑦𝑐 = 𝐵𝑡𝑜𝑛𝑔 + (𝑥𝐶 − 𝐴𝑡𝑜𝑛𝑔 )𝑎𝑛 𝑎 𝑏𝑚 𝑎𝑛 +( − )𝑦 𝑎 𝑦𝑚 𝑦𝑚 𝑎 𝐴 → Kết cuối cùng: 𝑦𝐴 = (𝑥𝐶 − 𝐴𝑡𝑜𝑛𝑔 )𝑎𝑛 𝑎 𝑏𝑚 𝑎𝑛 𝑎 − 𝑦𝑚 𝑦𝑚 𝑎 𝑦𝑐 − 𝐵𝑡𝑜𝑛𝑔 − 69 Viện SĐH - ĐHBKHN Tương tự: 𝑥𝐴 = (𝑦𝐶 − 𝐵𝑡𝑜𝑛𝑔 )𝑏𝑚 𝑎 𝑎 𝑎𝑛 𝑏𝑚 − 𝑥𝑛 𝑥𝑛 𝑎 𝑥𝑐 − 𝐴𝑡𝑜𝑛𝑔 − Vậy công thức chuyển đổi tọa độ từ (𝑥𝑐 ; 𝑦𝑐 ) sang (𝑥𝐴 ; 𝑦𝐴 ) sau: (𝑦𝐶 − 𝐵𝑡𝑜𝑛𝑔 )𝑏𝑚 𝑎 𝑥𝐴 = 𝑎 𝑎𝑛 𝑏𝑚 − 𝑥𝑛 𝑥𝑛 𝑎 (𝑥𝐶 − 𝐴𝑡𝑜𝑛𝑔 )𝑎𝑛 𝑦𝑐 − 𝐵𝑡𝑜𝑛𝑔 − 𝑎 𝑦𝐴 = 𝑏 𝑎 𝑎 − 𝑚 𝑛 𝑦𝑚 𝑦𝑚 𝑎 { 𝑥𝑐 − 𝐴𝑡𝑜𝑛𝑔 − 4.3.3 Xây dựng phần mềm xuất tọa độ bù sai số Trên sở công thức chuyển đổi tọa độ lý thuyết sang tọa độ thực cần nhập trên, xây dựng ứng dụng trợ giúp việc tính tốn tọa độ thực tế cần nhập vào chương trình gia cơng để khắc phục sai số vng góc trục Ox, Oy 70 Viện SĐH - ĐHBKHN Bắt đầu Nhập vào thông số sau: - Khoảng cách đoạn chia: a=50 - Mảng Các đoạn lệch: ai; bi (i=1 7) - Vị trí lỗ đột: n hàng; m cột - Khoảng cách hàng, cột: Δx; Δy - Tọa độ điểm đầu: Xо; Yо - Tên dụng cụ, tọa độ dụng cụ: XT; YT Các đoạn trục x: Các đoạn trục y: Tính tọa độ lý thuyết điểm: XC(ij)=Xo + (i-1)Δx + XT YC(ij)=Yo + (j-1)Δy + YT Chương trình xác định điểm lý thuyết thuộc cột thứ n trục X hàng thứ m trục y Tính: Atong; Btong Tính tọa độ điểm thực tế cần nhập vào điều khiển: Xuất hình tọa độ thực tế: XA ;YA Kết thúc chương trình Hình 4.8 Sơ đồ thuật toán phần mềm xuất tọa độ thực 71 Viện SĐH - ĐHBKHN  Giao diện ứng dụng: Hình 4.9 Giao diện phần mềm Ý nghĩa ô cần nhập: - Rows, Colums: Số hàng số cột lỗ đột - Distance between row: Khoảng cách hàng - Distance between columns: Khoảng cách cột - Xo; Yo: Tọa độ điểm gốc - Name: Tên chày cần đột - X, Y: Khoảng cách dao chọn so với vị trí gốc (Xo; Yo) - Add Punch: Kích vào để thêm chày đột với khoảng X, Y kèm theo - Punch List: Hiển thị chày đột X, Y Add Punch kích vào - Delete Punch: Ơ dùng để xóa chày đột chẳng may nhập sai Chỉ cần chọn chày đột cần loại bỏ Punch List kích vào chày xóa bỏ 72 Viện SĐH - ĐHBKHN Hình 4.10 Minh họa chọn chày đột để xóa - Generate Code: Kích vào sau nhập đủ thông số cần thiết chương trình xuất file text tọa độ thực tế điểm cần nhập vào chương trình gia cơng 4.4 Kết ứng dụng Các thơng số cần nhập cho phần mềm sau: Hình 4.11 Thông số nhập cho phần mềm để đột lỗ thẳng hàng Tọa độ điểm phần mềm xuất sau: 73 Viện SĐH - ĐHBKHN Hình 4.12 Tọa độ xuất từ phần mềm Chương trình G-code sau thay tọa độ điểm cũ điểm xuất từ phần mềm sau: 00001; N10 G90; N20 T2; N30 G0 X10.012 Y9.990; N31 G0 X50.012 Y9.965; N32 G0 X50.012 Y9.964; N33 G0 X50.012 Y9.999; N40 T1; N50 G0 X9.978 Y309.990; N51 G0 X9.978 Y309.965; N52 G0 X9.978 Y309.964; N53 G0 X9.978 Y309.999; N60 M30; % 74 Viện SĐH - ĐHBKHN Sản phẩm đột thử sau tối ưu: Hình 4.13 Sản phẩm sau tối ưu Kết đo sản phẩm: Vị trí 6,42 6,42 6,44 6,44 6,48 6,46 6,46 6,44 6,44 6,42 6,40 6,42 6,44 6,48 6,46 6,44 6,40 6,42 6,44 6,44 6,46 6,48 6,46 6,42 6,40 6,40 6,42 6,46 6,48 6,44 6,44 6,44 Số TT Bảng 4.4 Số liệu kiểm tra sản phẩm sau tối ưu Số TT Vị trí X Y X Y X Y X Y 9,42 9,44 9,4 9,4 6,661 6,661 6,661 6,661 6,661 6,661 6,647 6,647 9,44 9,4 9,44 9,42 6,675 -6,675 6,661 -6,661 6,675 -6,675 6,661 -6,661 -9,48 -9,44 -9,46 -9,48 -6,689 -6,689 -6,704 -6,704 -6,704 -6,704 -9,46 -9,42 -9,46 -9,44 -6,675 6,675 -6,675 6,675 -6,661 6,661 -6,675 6,675 Bảng 4.5 Tọa độ điểm đo 75 -6,675 -6,675 Viện SĐH - ĐHBKHN Vị trí Số TT Tọa độ tâm Độ lệch tâm X Y -0,006 -0,011 0,013 -0,010 -0,007 0,012 -0,006 -0,015 0,016 -0,008 -0,012 0,014 Bảng 4.6 Tọa độ tâm vịng ngồi so với lỗ Nhận xét: Như thấy sau điều chỉnh bù tọa độ sai số vng góc trục Ox, Oy kết sản phẩm có cải tiến đáng kể độ xác đồng tâm lỗ vành Tất chi tiết đột thử đạt yêu cầu độ dồng tâm tọa độ điểm lệch tập trung hơn, nằm góc phần tư thứ 4.5 Kết luận Sau tối ưu nhằm loại bỏ sai số hai trục Ox Oy khơng vng góc sản phẩm có cải thiện đáng kể độ xác Có thể nói phương pháp bù sai số đạt kết định Tuy nhiên, kết kiểm tra cho thấy có sai số định, sai số đến từ sai số khoảng cách chày đột mà lý thuyết khoảng cách hai chày nhập vào (0,300) Và sai số đến từ khoảng cách lỗ gá khn cịn đến từ sai số khn lắp vào Vì vậy, để khắc phục triệt để sai số cần phải xác định độ xác vị trí với chày cối lắp vào Trong khuôn khổ đề tài này, tác giả dừng lại việc bù sai số trục Ox Oy, cịn bù sai số vị trí chày tác giả xin đề xuất cho nghiên cứu 76 Viện SĐH - ĐHBKHN KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Kết luận Thông qua việc tìm hiểu nghiên cứu điều khiển NCT-04 áp dụng vào máy đột CNC kiểu step punch tác giả rút luận sau: - Luận văn tìm hiểu dịng máy đột hệ thống đột dập có suất chất lượng cao - Phân tích kết cấu chức máy đột CNC kiểu step punch - Gợi mở hướng nghiên cứu điều khiển theo mơ hình máy truyền thống với nhiều tính Việt Nam - Giải thích tham số giá trị cài đặt cho tham số phù hợp cho máy đột CNC kiểu step punch cụ thể - Phân tích số nguyên nhân gây sai số gia công chi tiết thiết bị này, qua tìm cách tối ưu trình đột kim loại - Xây dựng ứng dụng áp dụng cho việc đột chi tiết theo ma trận hàng cột Hướng nghiên cứu Với kết đạt đề tài tác giả nhận thấy để hồn thiện đề tài nghiên cứu mở rộng theo hướng sau: - Tiếp tục xây dựng thêm chương trình đột đột theo đường trịn tối ưu hóa q trình đột theo sản phẩm để tận dụng tối đa sản phẩm diện tích gia cơng - Nghiên cứu kỹ tham số xem ảnh hưởng chúng đến việc vận hành thiết bị nào, từ tối ưu hóa tham số cụ thể giúp tăng tốc độ vận hành thiết bị liên quan đến kết cấu khí thiết bị cụ thể 77 Viện SĐH - ĐHBKHN TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Hồng (1987), Máy rèn dập, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Catalog máy đột CNC hãng Tailift (Đài Loan) Catalog máy đột PXN hãng Dalcos ADTECH ACH Servo Motor and driver list-2015 Tài liệu NCT-maintain hãng ADtech Tài liệu NCT-programming hãng ADtech 78 ... giả tìm hiểu, nghiên cứu áp dụng cho máy đột CNC kiểu step punch ứng dụng điều khiển cho máy đột CNC truyền thống Việt Viện SĐH - ĐHBKHN Nam Qua tận dụng máy đột cũ cách thay điều khiển với giá... tài xây dựng tham số phù hợp đầy đủ chức dựa điều khiển NCT-04 hãng ADtech cho máy đột kiểu step punch Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài điều khiển NCT-04 hãng ADtech sử dụng cho máy đột CNC trục:... Thứ hai, máy đột CNC kiểu step punch coi kiểu máy đột với số tính cách thức vận hành khác biệt so với thiết bị Điều cho thấy linh hoạt điều khiển NCT-04 áp dụng cho dịng máy khác Qua cho thấy