Slide giáo trình CAD CAM CNC ths phùng xuân lan, 204 trang

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÔN HỌC CAD/CAM_CNC Ths.Phùng Xuân Lan Bộ mơn CNCTM Khoa Cơ Khí Thơng tin môn học „ Tên môn học: CAD/CAM_CNC „ Số đơn vị học trình: 3đvht „ Thời gian lên lớp: „ „ z Lý thuyết: 45 tiết z Thực hành: Nhiệm vụ sinh viên: z Dự lớp z Thí nghiệm z Bài tập lớn z Kiểm tra điều kiện z Thi cuối kỳ Đánh giá sinh viên z Thi cuối kỳ: 80% z Kiểm tra: 10% z Bài tập lớn: 0% z Dự lớp: 10% Thông tin môn học „ Mục tiêu môn học z z „ „ Hiểu rõ kiến thức cần thiết kỹ thuật gia công máy điều khiển số Có khả lập trình NC cho số dạng chi tiết ngôn ngữ lập trình thơng dụng Giáo viên z Ths Phùng Xn Lan z Bộ môn Công nghệ chế tạo máy, Khoa Cơ khí, Trường ĐHBKHN z Địa chỉ: Bộ mơn CNCTM 212 C5 z Điện thoại: 0963662268 z Email: lanpx_hut@yahoo.com Tài liệu giáo viên cung cấp z Phần mềm Denford (phay+ tiện) z Slide giảng (qua email tài liệu photo) z Các tài liệu hỗ trợ giảng dạy khác (ebook video tài liệu) Lịch trình học Tuần Nội dung Giới thiệu chung môn học, tổng quan điều khiển số Các đặc điểm đặc trưng máy điều khiển số Giới thiệu máy công cụ điều khiển số (1) Giới thiệu máy công cụ điều khiển số (2) Giới thiệu số hệ thống máy điều khiển số Lập trình gia cơng máy điều khiển số - ISO Lập trình phần mềm Denford - Các lệnh lập trình (1) ví dụ Lập trình phần mềm Denford - Các lệnh lập trình (2) ví dụ Lập trình phần mềm Denford - Các lệnh chu trình ví dụ 10 Lập trình phần mềm Denford - Các ví dụ điển hình 11 Kiểm tra điều kiện 12 Giới thiệu công nghệ CAD/CAM-CNC 13 Giới thiệu phần mềm gia công máy điều khiển số 14 Độ xác gia cơng máy điều khiển số, phạm vi ứng dụng công nghệ CAD/CAM_CNC 15 Ơn tập Thi cuối kỳ Thơng tin môn học „ Tài liệu tham khảo - GS.TS Nguyễn Đắc Lộc - Điều khiển số & Công nghệ máy điều khiển số - NXB KHKT 2002 - GS TS Trần Văn Địch - Công nghệ CNC - NXB KHKT 2007 - PGS Tạ Duy Liêm - Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ CNC - NXB KHKT 2001 - GV Trần Thế San - Sổ tay lập trình CNC - NXB Đà Nẵng 2006 - PGS.TS Trần Xuân Việt - Công nghệ gia công máy điều khiển số - ĐHBKHN 2000 Thông tin môn học „ Tài liệu tham khảo - G.E.Thyer - Computer Numberical Control of Machine Tool 2nd - Newnes 1991 - Warren Seames - Computer Numerical Control Concepts and Programming 3rd -Demar Publishers 1995 - James V Valentino - Introduction to Computer Numerical Controls - Prentice Hall 1993 - Tien-Chien Chang - Computer Aided Manufacturing 2nd - Prentice Hall 1998 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ Ths.Phùng Xuân Lan Bộ mơn CNCTM Khoa Cơ Khí Nội dung giảng „ Bản chất điều khiển số „ Bước phát triển điều khiển số „ „ Tính ứng dụng điều khiển số so với điều khiển thông thường Các hệ thống điều khiển số Bản chất điều khiển số „ Điều khiển số z z z z “Điều khiển số (Numerical Control) trình tự động điều khiển hoạt động máy sở liệu số mã hoá đặc biệt tạo nên chương trình làm việc thiết bị hay hệ thống” Máy hiểu theo nghĩa rộng bao gồm: máy cắt kim loại, robot, băng tải vận chuyển phôi liệu chi tiết gia cơng… Dữ liệu số mã hố bao gồm: chữ số, số thập phân, chữ số ký tự đặc biệt Các chữ số ký tự đại diện cho đặc tính gia cơng kích thước chi tiết, dụng cụ yêu cầu, dung dich trơn nguội, tốc độ vịng quay trục chính, tốc độ chạy dao tổ hợp thành câu lệnh Bản chất điều khiển số „ Điều khiển số z Dữ liệu đầu vào bao gồm: „ „ z Các thông tin hình học: Là hệ thống thơng tin điều khiển chuyển động tương đối dao chi tiết, liên quan trực tiếp đến trình tạo hình bề mặt (thể dịch chuyển dụng cụ) Các thông tin công nghệ: Là hệ thống thông tin điều khiển chức vận hành máy đóng mở trục máy, đóng mở dung dich trơn nguội, đóng mở hộp chạy dao, hộp trục máy lựa chọn chiều sâu cắt, tốc độ chạy dao, số vòng quay trục chính, Định dạng tín hiệu đầu vào chứa thơng tin điều khiển số để điều khiển máy CNC nói chung chuỗi xung điện „ „ Các xung xếp theo mẫu khác Mỗi mẫu đại diện cho kí tự hay số cụ thể Và mẫu xung khác gọi code Với mục đích điều khiển, xung sử dụng cho việc biểu diễn giá trị nhị phân Ỉ Tương đương với 127 code biểu diễn Con số vượt số code yêu cầu cho điều khiển số 52 Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ „ Catalog dụng cụ z z z z Hệ dụng cụ tổ hợp dụng cụ quản lý theo mã hiệu phân loaị Các liệu lưu trữ thành catalog dạng tờ rời có cấu trúc theo ngơn ngữ lập trình chun dùng tương thích với máy CNC Mã hiệu chứa đựng liệu phương pháp gia công, máy gia công, cách gá đặt dụng cụ, ổ tích dụng cụ, thân dao, lưỡi cắt dao Mã hiệu phải phù hợp với hệ thống mã hiệu dùng xí nghiệp 38 Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ „ Catalog dụng cụ z Một ví dụ đơn giản mã hiệu dao tiện 0 00 00 00 0 Bán kính lưỡi cắt Vật liệu làm dao Kích thước điều chỉnh trước Cơ cấu kẹp dao Hình dạng cụ thể dao Kiểu hình dạng dao Đại lượng, kích thước danh nghĩa 39 Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ „ Nhận dạng dụng cụ z z z Nhận dạng dụng cụ cách tin cậy Cung cấp liệu ứng với dụng cụ cách xác không nhầm lẫn dụng cụ Tuỳ theo khả hệ dụng cụ mà cần phải cung cấp liệu sau: „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ „ Kiểu dụng cụ Số hiệu dụng cụ Dụng cụ dự bị để thay Vị trí dụng cụ ổ tích dao Trong lượng dụng cụ Lượng tiến dao mô men quay tối đa Tuổi bền dụng cụ/ Tuổi bền lại Giới hạn vỡ dao Bán kính dao Bán kính lưỡi cắt Chiều dài dụng cụ Chiều dài va đập Mã hiệu dụng cụ đặc biệt Giá trị hiệu chỉnh dụng cụ … 40 Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ „ Nhận dạng dụng cụ z z z z Hệ thống nhận dạng điện tử tốt chip nhớ liệu điện tử gắn cứng dụng cụ: liệu đọc nhờ đầu đọc phù hợp Quá trình trao đổi liệu , chip liệu hệ điện tử trước thực thơng qua tiếp điểm Ỉ Tiếp điểm mòn bẩn gây sai số đọc liệu Ngày nay, thiết bị cảm ứng không tiếp xúc sử dụng nâng cao độ an toàn đọc liệu Hai nguyên lý nhận dạng liệu „ Hệ thống đọc „ Hệ thống đọc-ghi 41 Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ „ Nhận dạng dụng cụ z Hệ thống đọc „ „ „ „ „ Sử dụng vật mang tin với mã hiệu nhận dạng có bốn vị trí (ký tự) ví dụ liên tục từ 0001 tới 9999 Các đầu đọc gắn khoang dụng cụ, máy điều chỉnh dụng cụ máy gia công tương ứng với dụng cụ Các đầu đọc hoạt động mối quan hệ với máy tính trung tâm dùng cho dụng cụ Máy tính có chức lưu giữ quản trị liệu dụng cụ Vật mang mã hiệu cung cấp mã hiệu nhận dạng cho máy tính dụng cụ máy tính xếp liệu cho trước theo dụng cụ tương ứng với mã hiệu nhận dạng định Hệ CNC máy gia công tự động nhận liệu mã hiệu nhận dạng nhận biết nhờ đầu đọc dụng cụ đưa vào ổ tích dao 42 Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ „ Nhận dạng dụng cụ z Hệ thống đọc, ghi „ Sử dụng vật mang tin có dung lượng nhớ lớn lưu trữ tới 256 byte liệu dụng cụ z „ „ Dung lượng đủ để lưu giữ liệu quan trọng như: số hiệu dụng cụ, kiểu dụng cụ, chiều dài, đường kính, tuổi bền, nhóm trọng lượng… Dụng cụ ln mang liệu khơng cần phải có quan hệ với máy tính dùng cho dụng cụ dụng cụ đưa vào máy gia cơng Các liệu truy cập, bổ xung thay đổi thời điểm nhờ đầu đọc ghi z Tự động cập nhật tuổi bền lại, hiệu chỉnh/bù lượng mòn 43 Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ „ Nhận dạng dụng cụ z Cấu tạo hệ thống nhận dạng dụng cụ điện tử „ „ „ Các đầu đọc đầu đọc-ghi có kèm khuếch đại Trạm đọc (hoạt động kết hợp với đầu đọc truyền tiếp mã hiệu nhận dạng với máy tính hệ CNC) „ Hệ đánh giá dùng cho hệ đọc ghi „ Máy tính dùng cho dụng cụ để lưu trữ quản trị liệu dụng cụ „ z Các vật mang mã hiệu cịn gọi chip điện tử với mã hố cố định thay đổi Hệ phần mềm chuyên dùng để nhớ liệu, quản trị liệu, trao đổi liệu hiển thị với chế độ phù hợp rõ ràng máy tính Ưu điểm hệ thống „ Lưu thông liệu tự động máy điều chỉnh dụng cụ máy tính hệ CNC người sử dụng „ Đảm bảo trao đổi liệu an tồn „ Khơng cần sử dụng phiếu dụng cụ sản xuất „ Thống kê dụng cụ tốt tự động hoá „ … 44 Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ „ Điều chỉnh dụng cụ trước gia công z Điều chỉnh dụng cụ công việc cần thiết máy công cụ điều khiển số hiệu chỉnh đặn quỹ đạo dao gia công chi tiết với dụng cụ có kích thước quy định „ „ z z z Việc điều chỉnh dụng dụng cụ đảm bảo vị trí lưỡi cắt dao theo kích thước cho trước xác định kích thước thực dao Việc điều chỉnh thường thực bên ngồi máy gia cơng máy điều chỉnh có trang bị thích nghi phù hợp để đảm bảo gá đặt dụng cụ máy gia công Điều chỉnh dụng cụ đảm bảo cho lưỡi cắt phụ dụng cụ cắt gọt có vị trí xác so với điểm gốc E cấu lắp dao theo phiếu điều chỉnh dụng cụ Vị trí lưỡi cắt dao xác nhận theo phương pháp quang học nhờ kính hiển vị với ống kính, đĩa chia vạch chuẩn thông qua đầu đo tiếp xúc Các giá trị đo nạp vào nhớ giá trị hiệu chỉnh dụng cụ hệ dụng cụ CNC 45 Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ „ Điều chỉnh dụng cụ trước gia công E E E 46 Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ „ Quản trị dụng cụ hệ CNC z Hệ dụng cụ quản lý nhờ mã hiệu phân loại z Quản lý xử lý liệu dụng cụ hệ CNC: „ „ „ „ Hiệu chỉnh chiều dài dao nhằm so sánh chiều dài thực chiều dài chuẩn dao (theo phương Z) Hiệu chỉnh đường kính dao (bán kính dao) để tính tốn tự động quỹ đạo tâm dao ứng với đường kính dao phay Hiệu chỉnh lượng mòn dao để khử ảnh hưởng độ mịn lưỡi cắt dao tới kích thước gia công mà không cần phải thay đổi giá trị gốc cho trước Thay đổi kịp thời dụng cụ sử dụng tuổi bền không cần thiết có ổ tích dao mà khơng cần dừng máy gia công z Trong trường hợp dụng cụ sử dụng hết tuổi bền, khí trở ổ tích dao khơng có khả nhận dạng điện tử nữa, dụng cụ dự bị thay có khả nhận dạng điện tử ứng với lệnh truy cập dụng cụ chương trình gia cơng NC 47 Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ „ Quản trị dụng cụ hệ CNC z Thông thường cần phải có dụng cụ cho máy gia cơng CNC: „ Trong ổ tích dao máy gia cơng „ Trong phịng kiểm tra để điều chỉnh/đo kiểm trước gia công „ Trong kho dự trữ 48 Hệ thống cấp tháo phôi tự động 49 Hệ thống cấp tháo phôi tự động „ Đặc điểm chung z z z z z z Cấp phôi đẩy phôi tự động vào khỏi vị trí gia cơng xác định Cho phép làm trùng thời gian phụ (thời gian tháo chi tiết gia công thời gian gá đặt phôi đồ gá) với thời gian máy gia công phôi Là kết cấu tiêu chuẩn để gá kẹp chặt bàn máy Sử dụng cấu cấp tháo phôi tự động giúp cho việc điều chỉnh linh hoạt thuận lợi Khi gia công chi tiết giống cần phải có số đồ gá số cấu cấp tháo phôi Các máy với cấu cấp tháo phơi có kết cấu chiếm diện tích so với máy thông thường 50 Hệ thống cấp tháo phôi tự động „ Một số dạng cấu cấp tháo phôi tự động Two types of transfer mechanisms: (a) straight rails (b) (b) circular or rotary patterns 51 Hệ thống cấp tháo phôi tự động „ Một số dạng cấu cấp tháo phôi tự động (a) Schematic illustration of the top view of a horizontal-spindle machining center showing the pallet pool, set-up station for a pallet, pallet carrier, and an active pallet in operation (shown directly below the spindle of the machine) (b) Schematic illustration of two machining centers with a common pallet pool Various other pallet arrangements are possible in such systems Source: Courtesy of Hitachi Seiki Co., Ltd 52 ... NXB KHKT 2007 - PGS Tạ Duy Liêm - Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ CNC - NXB KHKT 2001 - GV Trần Thế San - Sổ tay lập trình CNC - NXB Đà Nẵng 2006 - PGS.TS Trần Xuân Việt - Công nghệ gia... Lập trình gia cơng máy điều khiển số - ISO Lập trình phần mềm Denford - Các lệnh lập trình (1) ví dụ Lập trình phần mềm Denford - Các lệnh lập trình (2) ví dụ Lập trình phần mềm Denford - Các... CAD/CAM _CNC 15 Ơn tập Thi cuối kỳ Thông tin môn học „ Tài liệu tham khảo - GS.TS Nguyễn Đắc Lộc - Điều khiển số & Công nghệ máy điều khiển số - NXB KHKT 2002 - GS TS Trần Văn Địch - Công nghệ CNC -