Điều khiển biên dạng cho phép dụng cụ cắt chuyển động thời theo cả hai trục để tạo ra một biên dạng phức tạp, các chuyển động theo các trục có mối quan hệ hàm số ràng buộc với nhau. đi[r]
(1)LỜI NÓI ĐẦU
Giáo trình Gia cơng máy tiện CNC nằm số giáo trình viết theo chủ
trương Trường Cao Đẳng Nghề, nhằm xây dựng giáo trình thống dùng cho hệ cao đẳng trung cấp nghề nhà trường
Cơ sở biên soạn giáo trình chương trình khung đào tạo hệ cao đẳng trung cấp nghề cắt gọt kim loại Bộ LĐTB&XH ban hành năm 2008
Nội dung giáo trình xây dựng sở kế thừa nội dung giảng dạy trường, kết hợp với định hướng cho cơng nhân kỹ thuật thời kỳ cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Giáo trình xây dựng theo hướng liên thơng với chương trình cao đẳng nghề, đại học nhằm tạo điều kiện sở cho người học học nâng cao sau Đề cương giáo trình tham gia đóng góp ý kiến chuyên gia giảng dạy trường đại học, cao đẳng nghề doanh nghiệp hội đồng thông qua chương trình khung cho ngành đạo tạo cắt gọt kim loại trường
Trong giáo trình viết nhằm phục vụ dành riêng cho hệ trung cấp cao đẳng nghề đào tạo ngành cắt gọt kim loại, tập trung vào gia công máy tiện CNC như: cấu tạo nguyên lý làm việc, ngôn ngữ lập trình hình thức lập trình, kỹ vận hành máy tiện CNC
Giáo trình giáo viên giảng dạy nhiều năm môn kỹ thuật nhà trường biên soạn Quá trình biên soạn giáo trình nhận sự đóng góp ý kiến chân thành tiểu ban cắt gọt kim loại giáo viên khí liên quan nhà trường Tuy nhiên tác giả có nhiều cố gắng, lần biên soạn giáo trình không tránh khỏi khiếm khuyết định Tác giả mong nhận đóng góp ý kiến người để hồn thiện giáo trình
Xin chân thành cám ơn./
TÁC GIẢ
(2)BÀI 1: KHÁT QUÁT CHUNG VỀ KỸ THUẬT CNC 1 Quá trình phát triển kỹ thuật CNC
- Máy CNC 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 công cụ điều khiển hàng loạt lệnh mã hoá - Lịch sử phát triển:
1 •1725 – Phiếu đục lỗ dùng để tạo mẫu quần áo
2 •1808 – Phiếu đục lỗ kim loại dùng để điều khiển tự động máy thêu
3 •1863 – Tự động điều khiển chơi nhạc piano nhờ băng lỗ
4 •1940 – John Parsons sáng chế phương pháp dùng phiếu đục lỗ để ghi
liệu vị trí tọa độ để điều khiển máy cơng cụ
5 •1952 – Máy cơng cụ NC điều khiển số
6 1959 - Ngôn ngữ APT đưa vào sử dụng
7 •1960s – Điều khiển số trực tiếp (DNC)
8 1963 - Đồ hoạ máy tính
9 •1970s - Máy CNC đưa vào sử dụng
10.•1980s – Điều khiển số phân phối đưa vào sử dụng
11.•CAD/CAM
- Máy điều khiển số cổ điển chủ yếu dựa cơng trình người có tên John
Parsons
Từ năm 1940 Parsons sáng chế phương pháp dùng phiếu đục lỗ để ghi
dữ liệu vị trí tọa độ để điều khiển máy cơng cụ Máy điều khiển để chuyển động theo tọa độ, nhờ tạo bề mặt cần thiết cánh máy bay
- Năm 1948 J Parson giới thiệu hiểu biết cho khơng lực Hoa Kỳ Cơ quan
sau tài trợ cho loạt đề tài nghiên cứu phịng thí nghiệm
Servomechanism trường Đại học kỹ thuật Massachusetts (MIT)
Cơng 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
- 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 của ngôn ngữ APT: Automatically Programmed Tools vào năm 1959
(3)- So sánh Cấu trúc máy công cụ thông thường máy CNC
+ Máy công cụ CNC thiết kế giống máy công cụ vạn năng.Sự khác thật chỗ phận liên quan đến tiến trình gia công máy công cụ CNC điều khiển máy tính
+ Các hướng chuyển động phậnmáy công cụ CNC xác định hệ
trục tọa độ
+ Mỗi chuyển động phận máy có hệ thống đo riêng để tính tốn vị trí tương ứng phản hồi thông tin hệ điều khiển
- So sánh chức
+ Nhập liệu: Dùng chương trình NC
+ Điều khiển: Máy tính tích hợp hệ điều khiển CNC phần mềm tương ứng kiểm sốt tồn chức điều khiển máy công cu
+ Kiểm tra: Trên máy cơng cụ CNC, kích thước chi tiết gia công đảm bảo suốt q trình gia cơng với phản hồi liên tục hệ thống đo
2 Các loại máy gia công sử dụng kỹ thuật NC CNC
Ngày máy sử dụng kỹ thuật NC CNC sử dụng nhiều lĩnh vực khác như:
- 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
- Hệ thống điều khiển NC dùng lĩnh khác:
+ Máy dập + Máy hàn
1
N C
1960
950 1970 1980 1990
C N C F MS C A D
(4)+ 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 định tự động + Máy buộc dây
3 Tình hình trang bị ứng dụng kỹ thuật CNC nước ta
Hiện chưa có tài liệu hay khảo sát, thống kê đầy đủ xác trình bày tình hình trang bị ứng dụng kỹ thuật CNC nước ta
Bảng thống kê tác giả sưu tầm số máy CNC sử dụng sở sản xuất, trường học nước ta Trong trình giảng dạy giáo viên phải cập nhật thơng tin tìm tài liệu kênh thông tin khác để nội dung thêm phong phú xác
TT Tên thiết bị Nước SX Phần mềm điều
khiển Ngơn ngữ lập trình Khả Điều khiển
1 Máy phay cnc
MH600W CHLB Đức
CNC-432-MAHO Ngôn ngữ G trục
2 Máy phay cnc
DMU60T
CHLB Đức TNC-421-
HEIDENHAIN Đối thoại trực tiếp biểu tượng trục
3 Máy phay cnc
FCV63CNC CH Séc-
CHLB Đức TNC-421- HEIDENHAIN Đối thoại trực tiếp biểu tượng trục
4 Máy phay cnc
VMC-995 Đài loan FANUC Ngôn ngữ G trục
5 Máy phay cnc
VMC-650 Đài loan FANUC Ngôn ngữ G TRỤC
6 Máy phay cnc
EXCEL PMC-5T Áo FANUC Ngôn ngữ G trục
7 Máy tiện cnc
Emcoturn 345 II Áo FANUC Ngôn ngữ G trục
8 Máy tiện cnc
S15-topturn Đài loan FANUC Ngôn ngữ G trục
9 Máy tiện cnc
T20CNC Việt nam-
CHLB Đức
SINUMERIK- 810T-SIEMENS
Ngôn ngữ G trục
10 Máy EDM xung định hình HURCO-900
(5)HURCO-250 11 Máy EDM cắt dây
HITACHI-2Q Nhật FANUC Ngôn ngữ G trục
12 Máy đo chiều
brown and sharpe Mỹ
13 Máy cắt plasma
P2580CNC Việt nam
14 Máy đột, dập, xoay tự dộng cnc PEGA-357
Nhật AMADA
Câu hỏi kiểm tra
Câu 1: kể tên số mốc lịch sử quan trọng trình phát triển máy công cụ CNC giới?
(6)Bài
CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ DẠNG ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY CNC 1 Các dạng điều khiển
1.1 Điều khiển điểm – điểm
Điều khiển điểm – điểm dùng cho nhiệm vụ định vị đơn giản, mục đích cần đạt kích thước a,b,c,d,e,f phải xác, cịn quỹ đạo chạy dao nhanh hay chậm bàn máy khơng có ý nghĩa định.( hình 2.1 )
Điều khiển điểm – điểm ứng dụng để gia công lỗ phương pháp khoan, khoét, doa cắt ren lỗ
Hình 2.1 Điều khiển điểm – điểm
Vị trí lỗ điều khiển đồng thời theo hai trục ( hình 2.2a ) điều khiển ( hình 2.2b ) Trong trường hợp chạy dao đơng thời theo hai trục X, Y quỹ đạo chuyển động tạo thành góc α so với trục
Trong trường hợp chạy dao độc lập trước hết dao chạy song song với trục Y tới điểm
1’ ( lúc tọa độ X khơng thay đổi ), sau dao chạy theo trục X để tới điểm đích
Hình 2.2 Các dạng chạy dao điều khiển điểm – điểm
a) điều khiển đồng thời theo hai trục; b) Điều khiển
1.2 Điều khiển đường thẳng
(7)Trên máy phay dụng cụ cắt chuyển động song song với trục Y song song với trục X
Hình 2.3 Điều khiển đường thẳng
a) Trên máy tiện; b) máy phay
Điều khiển đường thẳng ứng dụng cho máy phay, tiện, cắt dây đon giản
1.3 Điều khiển biên dạng ( điều khiển contour )
Điều khiển biên dạng cho phép dụng cụ cắt chuyển động thời theo hai trục để tạo biên dạng phức tạp, chuyển động theo trục có mối quan hệ hàm số ràng buộc với
Điều khiển biên dạng ứng dụng cho máy tiện ( H 2.4a ), phay ( H 2.4b ) trung tâm gia cơng
Hình 2.4 điều khiển theo contour a) máy tiện b) máy phay
tùy theo số trục điều khiển chuyển động đồng thời, điều khiển biên dạng contour chia thành hệ thống điều khiển 2D, ½ D, 3D, 4D 5D
2 Các hệ thống điều khiển 2.1 Hệ thống điều khiển NC
(8)hoàn thành việc thực lệnh thứ máy bắt đầu thực lệnh thứ hai lấy từ nhớ Trong thực lệnh thứ hai, hệ điều khiển thực lệnh thứ ba đưa vào chỗ nhớ mà lệnh thứ hai vừa giải phóng
Hình 2.5 Các điều khiển biên dạng nhiều trục
Nhược điểm điều khiển NC gia công chi tiết loạt hệ điều khiển lại đọc tất lệnh từ đầu không tránh khỏi sai sót tính tốn hệ điều khiển chi tiết gia cơng bị phế phẩm Một nhược điểm khác nửa cần nhiều lệnh chứa băng đục lỗ băng từ nên chương trình bị dừng lại ( khơng chạy ) thường xun xẩy Ngồi với chế độ làm việc băng đục lỗ băng từ nhanh chóng bị bẩn mịn, gây lỗi chương trình
2.2 Hệ thống điều khiển CNC
(9)hoặc lệnh, tay từ bàn điều khiển lệnh điều khiển không viết cho chuyển động riêng lẻ mà cho nhiều chuyển động lúc Điều khiển cho phép giảm số chương trình nâng cao độ tin cậy làm việc máy Hệ điều khiển CNC có kích thước nhỏ giá thành thấp hệ điều khiển NC lại có đặc tính mà hệ điều khiển trước khơng có Ví dụ: nhiều hệ điều khiển có khả hiệu chỉnh sai số cố định máy- nguyên nhân gây sai số gia công
2.3 Hệ điều khiển DNC ( Direct numerial control )
Đặc điểm hệ điều khiển DNC hình 2.6
Hình 2.6 Nguyên lý hoạt động hệ điều khiển DNC
- Nhiều máy công cụ CNC nối với máy tính trung tâm qua đường dẫn liệu máy cơng cụ điều khiển CNC mà tính tốn có nhiệm vụ chọn lọc phân phối thơng tin hay nói cách khác tính tốn cầu nối máy cơng cụ máy tính trung tâm
- Máy tính trung tâm nhận thơng tin từ điều khiển CNC để hiệu chỉnh chương trình để đọc liệu từ máy công cụ
- Trong số trường hợp máy tính đóng vai trò đạo việc lựa chọn chi tiết gia công theo thứ tự ưu tiên để phân chia máy khác
- Hệ DNC có ngân hàng liệu trung tâm cho biết thông tin chương trình gia cơng chi tiết tất máy cơng cụ
- Có khả truyền liệu nhanh có khả nối ghép vào hệ thống gia công linh hoạt FMS
2.4 Hệ thống điều khiển thích nghi
Sử dụng hệ điều khiển thích nghi phương pháp hồn thiện máy cơng cụ CNC Các máy CNC thơng thường có chu kỳ gia cơng cố định ( chu kỳ cứng ) xác định phần tử mang chương trình lần gia công chi tiết khác chu kỳ lại lặp lại cũ, khơng có thay đổi Chương trình điều khiển khơng hiệu chỉnh yếu tố cơng nghệ thay đổi ví dụ gia cơng chi tiết lượng dư thay đổi dẫn dến thay đổi biên dạng đàn hồi hệ thống cơng nghệ Khi hệ thống điều khiển khơng điều chỉnh lại lực cắt kích thước gia cơng vượt ngồi phạm vi dung sai ( nghĩa sinh phế phẩm) trường hợp để tránh phế phẩm ta phải giảm lượng chạy dao thêm bước gia công, nghĩa ta giảm suất gia cơng
MÁY TÍNH TRUNG TÂM
CNC CNC CNC CNC
(10)Hình 2.7 Sơ đồ điều khiển thích nghi
1 chi tiết; Dao; Datric; Bộ biến đổi; 5,6,7 cấu chạy dao
Hệ thống điều khiển thích nghi hệ thống điều khiển có tính đến tác động bên ngồi hệ thống cơng nghệ để hiệu chỉnh chu kỳ gia công ( trình gia cơng ) nhằm loại bỏ ảnh hưởng yếu tố tới độ xác gia cơng
Hình 2.7 ví dụ sơ đồ điều khiển thích nghi Dao gia cơng chi tiết Các yếu tố
cơng nghệ khơng ổn định gây thay đổi lực cắt Py ( lực hướng kính ) Lực Py
được datric ghi lại tín hiệu datric di qua biến đổi xử lý tín hiệu đến điều
khiển 6, tác động lên cấu chạy dao làm ổn định lực cắt Py lực cắt Py tăng
lượng chạy dao giảm xuống lực cắt Py giảm xuống lực cắt Py giảm
xuống lượng chạy dao tăng lên, ổn định lực cắt có nghĩa ổn định dao động kích thước gia cơng ( tăng độ xác suất gia công )
Cũng tương tự vậy, hệ thống điều khiển thích nghi ổn định cơng suất cắt, moment hay nhiệt độ cắt v.v nhiên hệ điều khiển thích nghi hay dùng để ổn dịnh kích thước gia cơng, cấu kiểm tra tích cực ( kiểm tra chủ động ) ln ln xác định kích thước gia cơng tác động đến cấu điều khiển để ổn định kích thước chi tiết
CÂU HỎI KIỂM TRA
Câu 1: trình bày ngắn gọn chất dạng điều khiển máy CNC ? Câu 2: so sánh ưu nhược điểm hệ thống điều khiển máy CNC ? Câu 3: Điền vào câu sau cụm từ thích hợp:
(11)Bài
CẤU TẠO CHUNG CỦA MÁY TIỆN CNC VÀ CÔNG TÁC BẢO QUẢN, BẢO DƯỠNG MÁY
1 Cấu tạo chung máy tiện CNC
Máy tiện CNC có cấu tạo tương tự máy tiện thông thường máy tiện thông thường gia công cắt gọt chi tiết thường điều khiển phải theo dõi vị trí dao cắt, thao tác kịp thời chế tạo chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật
Độ xác, suất phụ thuộc vào trình độ tay nghề người điều khiển
Máy CNC hoạt động theo chương trình lập trình theo quy tắc chặt chẽ phù hợp với quy trình cơng nghệ soạn thảo cài đặt phần mềm máy
Kết làm việc máy CNC không phụ thuộc vào tay nghề người điều khiển lúc người điều khiển máy chủ yếu đóng vai trị theo dõi kiểm tra chức hoạt động máy
Hình dáng kết cấu máy tiện CNC tương tự máy tiện thông thường, ngồi máy tiện CNC cịn có số đặc điểm riêng sau
Hình 3.1 Hình dáng bên máy tiện CNC Những đặc trưng máy tiện CNC:
- Tính tự động hóa cao: Máy tiện CNC có suất cắt cao giảm tối đa
thời gian phụ, mức độ tự động hóa nâng cao vượt bậc Tùy mức độ tự động, máy CNC thực lúc nhiều chuyển dộng khác nhau, tự động thay dao, hiệu chỉnh sai số dao cụ, tự động kiểm tra kích thước chi tiết qua tự động hiệu chỉnh sai lệch vị trí tương đối dao chi tiết, tự động tưới nguội, tự động hút phoi khỏi khu vực cắt
- Tính linh hoạt cao: chương trình thay đổi dễ dàng nhanh chóng, thích
ứng với loại chi tiết khác Do rút ngắn thời gian phụ thời gian chuẩn bị sản xuất, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tự động hóa sản xuất hàng loạt nhỏ, lúc sản xuất nhanh chóng chi tiết có chương trình Vì thế, khơng cần sản xuất chi tiết dự trữ, mà giữ lấy chương trình chi tiết Máy CNC gia công chi tiết nhỏ, vừa, phản ứng cách linh hoạt nhiệm vụ công nghệ thay đổi điều quan trọng việc lập trình gia cơng thực ngồi máy, văn phịng có hỗ trợ kỹ thuật tin học thơng qua thiết bị máy tính, vi xử lý…
- Tính tập trung ngun cơng: đa số máy CNC thực số lượng lớn
(12)năng tập trung nguyên công, máy CNC phát triển thành trung tâm gia cơng CNC
- Tính xác, đảm bảo chất lượng cao: giảm hư hỏng sai sót
người đồng thời giảm cường độ ý người làm việc có khả gia cơng xác hàng loạt Độ xác lặp lại, đặc trưng cho mức độ ổn định suốt q trình gia cơng điểm ưu việt tuyệt đối máy CNC Máy CNC có hệ thống điều khiển khép kín có khả gia cơng chi tiết xác hình dáng đến kích thước đặc điểm thuận tiện cho việc lắp lẫn, giảm khả tổn thất phôi liệu mức thấp
- Gia công biên dạng phức tạp: Máy CNC máy gia cơng xác
và nhanh chi tiết có hình dáng phức tạp bề mặt ba chiều
- Tính hiệu kinh tế kỹ thuật cao:
+ Cải thiện tuổi thọ dao nhờ điều kiện cắt tối ưu Tiết kiệm dụng cụ cắt gọt, đồ gá phụ tùng khác
+ Giảm phế phẩm
+ Tiết kiệm tiền thuê mướn lao động không cần yêu cầu kỹ nghề nghiệp suất gia công cao
+ Sử dụng lại chương trình gia cơng + Giảm thời gian sản xuất
+ Thời gian sử dụng máy nhiều nhờ vào giảm thời gian dừng máy
+ Giảm thời gian kiểm tra máy CNC sản xuất chi tiết chất lượng đồng
+ CNC thay đổi nhanh chóng từ việc gia cơng loại chi tiết sang loại khác với thời gian chuẩn bị thấp
2 Các phận máy 2.1 Ụ đứng
Là phận làm việc máy tạo vận tốc cắt gọt Bên lắp trục chính, động bước ( điều chỉnh tốc độ thay đổi chiều quay ) Trên đầu trục đầu lắp với mâm cặp dùng để gá kẹp chặt chi tiết gia cơng Phía sau trục lắp hệ thống thủy lực khí nén để đóng mở kẹp chặt chi tiết
2.2Truyền động trục
Động trục máy tiện CNC động chiều xoay chiều Động chiều điều chỉnh vơ cấp tốc độ kích từ Động xoay chiều điều chỉnh vơ cấp tốc độ độ biến đổi tầng số thay đổi số vịng quay đơn giản có mơ men truyền tải cao
2.3Truyền động chạy dao
Động ( xoay chiều, chiều ) truyền chuyển động quay sang chuyển động tịnh tiến vít me đai ốc bi làm cho trục chạy dao độc lập (Trục X, Y )
Các loại động có đặc tính động học ưu việt cho q trình cắt, q trình phanh hãm mơ men q tính nhỏ nên độ xác điều chỉnh cao xác
(13)Hình 3.2 Hệ thống truyền động chạy dao máy tiện CNC
1-2-3-4-5-6- Các đường truyền liên động xử lý trung tâm ( CPU ) hệ điều khiển
Trong đó:
1 đường nối bảng điều khiển CPU
2 Đường nối CPU thống động chạy dao
3,4 Đường phản hồi từ động đến CPU Đường nối CPU đến đầu ụ đứng
6 đường phản hồi từ ụ đứng CPU ( CPU xử lý tringtam6 hệ điều khiển )
2.4 Mâm cặp
Trong q trình đóng mở mâm cặp để tháo chi tiết hệ thống thủy lực ( khí nén ) hoạt động nhanh lực phát động nhỏ an toàn Đối với máy tiện CNC thường gia cơng với tốc độ cao Số vịng quay trục lớn ( lên tới 8000 vịng/ phút – gia công kim loại màu ) Do lực ly tâm lớn nên mâm cặp thường kẹp hệ thống thủy lực ( khí nén ) tự động
2.5 Ụ động
Bộ phận bao gồm chi tiết dùng để định tâm gá lắp chi tiết, điều chỉnh, kẹp chặt nhờ hệ thống thủy lực ( khí nén )
2.6 Hệ thống bàn xe dao
Bao gồm hai phận sau:
+ Gá đỡ ổ tích dao ( bàn xe dao ): Bộ phận phận đỡ ổ chứa dao thực chuyển dộng tịnh tiến ( vào ) song song, vng góc với trục nhờ chuyển động động bước ( chuyển động lập trình sẵn )
+ ổ tích dao ( đầu rovonve ): Máy tiện thường dùng hai loại sau:
- Đầu rơvơnve lắp từ đến 12 dao loại
- Các ổ chứa tổ hợp gia công với phận khác ( đồ gá thay đổi dụng cụ )
(14)Trong hai trường hợp chuôi dao thường kẹp khối mang dao vị trí xác định bàn xe dao Các khối mang dao phù hợp với gá đỡ dao máy tiện tiêu chuẩn hóa
Các kết cấu đầu rơ vôn ve tùy thuộc vào công dụng yêu cầu công nghệ loại máy Bao gồm đầu ro7vonve ( kiểu chữ thập, kiểu đĩa hình trống ) Phổ biến đầu rơ vôn ve loại máy tiện CNC có kết cấu hình 3.3
Hình 3.3 hệ thống gá đặt dụng cụ
Đầu rơ von6ve lắp loại dao: Tiện, phay, khoan, khoét, cắt ren tiêu chuẩn hóa phần chi lắp lẫn lắp ghép với đồ gá đầu rơ vôn ve + Ổ chứa dụng cụ cho máy tiện CNC
Các ổ chứa dao cụ thường sử dụng so với đầu rơvơnve việc thay đổi dụng cụ khó khăn so với cấu đầu rơvơnve Song ổ chứa có ưu điểm an tồn, gây va chạm vùng gia công, dễ dàng ghép nối số lớn dụng cụ cách tự động mà không cần can thiệp tay
2.7 Bảng điều khiển
Bảng điều khiển nơi thực trao đổi thông tin người máy Kết cấu bảng khác tùy thuộc vào nhà sản xuất Bảng điều khiển máy tiện CNC
(15)Hình 3.4 Bảng điều khiển máy tiện CNC TOPTURN S15 3 Hệ thống dụng cụ cắt máy tiện ( Tooling system of CNC lathe )
Tất dao tiện máy CNC có phần cắt mảnh hợp kim lắp ghép Mỗi dao yêu cầu lắp cố định vị trí đầu rơ vơn ve thực tự động cách xác theo chương trình dã định sẵn Các dao thay đổi cho Và lắp lẫn với máy CNC khác phân xưởng kết cấu dao tiện dùng cho máy CNC đa dạng phụ thuộc chủ yếu vào bề mặt gia cơng Hình 3.5 mơ tả loại dao tiện dùng máy tiện CNC
Hình 3.5 mơ tả loại dao tiện dùng máy tiện CNC
4 Đặc tính kỹ thuật máy
Mỗi loại máy có đặc tính kỹ thuật khác nhau, phụ thuộc vào hãng sản xuất Trong phạm vi giáo trình giới thiệu máy tiện CNC TOPTURN S15 đài loan sản xuất có đặc tính kỹ thuật sau:
+ Đường kính mâm cặp:
(16)+ Khoảng cách chạy dao dọc bàn dao ( trục Z ): + Khoảng cách chạy dao ngang bàn dao ( trục X ): + tốc độ trục :
+ Đường kính lỗ trục : + Số lượng dao :
+ Lượng chạy dao dọc ( trục Z ) : + Lượng chạy dao ngang ( trục X ): + Thời gian thay đổi dao :
+ Diện tích mặt đáy:
MỘT SỐ CÁC THIẾT BỊ BÊN NGOÀI
Các thiết bị bên ngồi giúp đỡ cho người thợ hồn thành công việc cách độc lập, mở rộng chức hoạt động máy Gồm thiết bị:
- Thiết bị đo dao ( settingguage ): Là thiết bị dùng để đo vị trí khoảng cách
dao cụ, với dụng cụ đo sai số vị trí chi tiết gia cơng với khoảng cách dao xác định xác Có hai loại: thiết bị đo điện tử thiết bị đo quang học
- Hệ thống đo tự động chi tiết ( Automatic workpice measuring divice ): Là thiết bị đo
tự động từ tính tốn đến xác định kích thước bù dao hồn tồn tự động
- Hệ thống tải phôi ( Chip conveyor ): thiết bị dùng để vận chuyển phoi
trình cắt gọt
- Bộ phận cấp phơi liệu ( bar feeder ): phận cung cấp phôi liệu cho máy gia
cơng, thường có máy có chương trình đặt sẵn máy có phần CIM
- Hệ thống kẹp phôi tự động ( automaticcjaw changer ): Là thiết bị chuyển đổi kẹp,
hãm phôi tự động mâm cặp hệ thống khí nén thủy lực
- Hệ thống thay dao tự động ( automatic tool changer ): trình thay đổi dao cắt
trong ổ chứa dao phải tuân thủ theo câu lệnh thể phần CNC
- Hệ thống dao cụ máy tiện ( tooling system of CNC lathe ): phận máy
tiện CNC thông thường cho phép lắp – 12 dao Mỗi dao yêu cầu lắp cố định vị trí đầu rơ vơn ve thực tự động xác theo chương trình định sẵn Các dao thay đổi cho lắp lẫn với máy CNC khác phân xưởng người ta chế tạo loại gá đỡ dao theo tiêu chuẩn để rút ngắn thời gia thao tác, dễ tháo lắp, sữa chữa thay đổi số dao
5 Bảo quản, bảo dưỡng máy
Công tác bảo dưỡng máy thường xuyên định kỳ, tuân theo hướng dẫn nhà cung cấp, đảm bảo quy trình nội dung sau đây:
- Không vận hành máy chua đọc hiểu rõ hướng dẫn an toàn vận hành máy
- Không động chạm vào phận máy chuyển động, không đeo nhẫn, đồng
hồ, dây chuyền cà vạt vận hành thiết bị quần áo gọn gàng
- Phải cất thiết bị phục vụ ( đồ gá kẹp, dao cụ, giẻ lau ) xung quanh máy vào vị
trí quy định trước vận hành máy
- Chú ý: không vận hành máy sau sử dụng thuốc đơn, uống dược
phẩm mạnh, đồ uống có độ cồn kích thích
- Dừng trục hồn tồn trước thay đổi dao cụ
(17)- Dừng hẳn trục trước hiệu chỉnh phơi, đồ gá hay vịi làm mát làm việc
- Dừng hẳn trục trước đo đạt kích thước phơi
- Tắt nguồn trước hiệu chỉnh hay thay đổi chi tiết máy
- Chú ý vị trí phím chức máy dang hoạt động dang gá lắp phôi ,
dao
- Không khởi động máy lưỡi cắt chạm vào phôi
- Đảm bảo vùng làm việc đủ ánh sáng
- Vùng làm việc khô Dọn dẹp phoi, dầu vật trở ngại khác
- Không dựa vào máy máy hoạt động
- Không để máy hoạt động mà quan sát
- Dịnh vị kẹp chặt phôi chắn
- Sử dụng tốc độ lượng chạy dao với nguyên công có tiếng
ồn rung động khác thường
- Kiểm tra dao đồ gá trước gia công
- Cất giữ vật liệu chất lỏng dễ cháy khỏi vùng làm việc phoi nóng
- Khơng sử dung máy mơi trường dễ nổ
- Kiểm tra tấ chổ nối trước lắp đặt vận hành hay sữa chữa máy Điện áp
cung cấp phù hợp với điện áp yêu cầu máy
- Ngắt tất nguồn điện vào máy trước lắp đặt hay sữa chửa máy Ngắt tất
các nguồn điện trước mỡ hộp điện hay hộp điều khiển người có chun mơn sữa chữa máy
(18)Bài
ĐẶC ĐIỂM, ĐẶC TRƯNG CỦA MÁY TIỆN CNC
1 Hệ trục toạ độ qui ước
Các trục tọa độ máy CNC cho phép xác định chiều chuyển động cấu máy dụng cụ cắt Chiều dương trục X, Y, Z xác định theo quy tắc bàn tay phải ( ngón tay chiều dương trục X, ngón tay chiều dương trục Z, ngón tay trỏ chiều dương trục Y )
Hình 4.1 hệ tọa độ theo quy tắc bàn tay phải Quy tắc máy tiện CNC
+ Trục Z song song với trục máy có chiều dương tính từ mâm cặp tới dụng cụ chiều dương trục Z (+Z ) luôn chạy khỏi bề mặt gia công, chiều âm chiều ăn sâu vào vật liệu
+ Trục X vng góc với trục máy có chiều dương hướng đài dao ( hướng phía dụng cụ cắt) đài dao phía trước trục chiều dương trục X hướng vào người điều khiển, cịn đài dao phía sau trục chiều dương xa khỏi người điều khiển
(19)b/ Đài dao phía người điều khiển
Trục Y xác định sau trục X,Z xác định theo quy tắc bàn tay phải
2 Các điểm góc phơi – điểm chuẩn máy
Các điểm chuẩn cần xác định xác vùng làm việc máy
2.1 Điểm gốc máy M
Điểm góc tọa độ máy M ( machine reference zero ) điểm cố định nhà chế tạo sáng lập từ thiết kế máy Nó điểm chuẩn để xác định vị trí điểm khác gốc tọa độ chi tiết W
Hình 4.3 ví dụ điểm gốc M,W R
Đối với máy tiện, điểm M thường chọn diểm giao trục Z với mặt phẳng đầu trục
2.2 Điểm gốc phơi W
Trước lập trình, người lập trình phải chọn điểm góc phơi W ( Workpiece zero point ), để xuất phát từ điểm gốc mà xác định vị trí điểm gốc đường bao chi tiết nhiên cần xác định cho kích thước vẽ gia công đồng thời giá trị tọa độ Hình 4.3 ví dụ chọn điểm gốc W
Điểm W phôi chọn từ người lập trình phạm vi không gian làm việc máy chi tiết gia cơng Chúng ta sử dụng nhóm lệnh từ G54 đến G59 thay đổi điểm W trình viết chương trình ( hình 4.4 )
(20)Hình 4.4 lệnh thay đổi W
2.3 Điểm gốc chương trình P
Là điểm mà dụng cụ cắt có khoảng cách an toàn so với điểm W trước bắt đầu gia công Để hợp lý nên chọn điểm P cho chi tiết gia công dụng cụ cắt gá lắp hay thay đổi cách dễ dàng Điểm khai báo đầu chương trình ( hình 4.5 )
Hình 4.5 Điểm gốc chương trình P
2.4 Điểm chuẩn máy R
Trong hệ thống máy dịch chuyển, giá trị đo thực có cố điện Trong trường hợp này, để đưa hệ thống đo trở lại trang thái có trước phải đưa dụng cụ cắt tới điểm R Điểm chuẩn R có khoảng cách so với điểm gốc máy (hình 4.3)