Nghiên cứu hệ thống điều khiển số trên máy công cụ CNC tập trung vào điều khiển biên dạng

Các dạng điều khiển trong điều khiển số

Mục đích cần đạt là các kích thớc của các lỗ gia công so với hai trục X, Y phải chính xác, còn các quỹ đạo chuyển động của dao hay bàn máy đều không có ý nghĩa lắm (hình 2). Vị trí của các lỗ có thể đợc điều khiển đồng thời trên hai trục X, Y, quỹ đạo làm với một trong hai trục một góc α tơng ứng với hai trục đó hoặc có thể điều khiển kế tiếp nhau, tức là theo hai trục riêng rẽ. Điều khiển đờng thẳng cho phép bên cạnh dịch chuyển nhanh định vị, còn có một dịch chuyển song song với chiều trục của dụng cụ cắt với lợng chạy dao yêu cầu, khi đó dao ăn vào phôi.

Nếu giữa điểm bắt đầu một chuyển động và điểm kết thúc nó cần sản sinh ra một biên dạng có ràng buộc bởi các quan hệ hàm số (tuyến tính hay phi tuyến) thì điều khiển số thực hiện chuyển động nh vậy thuộc dạng điều khiển biên dạng ( Contour). Giá trị cần – ứng với một vị trí tức thời trên một trục – phải đợc tính toán một cách tuần tự đúng với ràng buộc hằng số của biên dạng cần gia công. Ví dụ trên hình 4 là quá trình phay biên dạng trên máy phay.Trong trờng hợp trên dụng cụ cắt chuyển động đồng thời theo hai trục để tạo ra một biên dạng vừa có phần thẳng vừa có phần cong.

Dạng điều khiển này ứng dụng trên các máy tiện, máy phay và các trung tâm gia công (máy công cụ tự động đa chức năng có quá trình trao đổi dao tự. động, thực hiện nhiều công nghệ khác nhau nh khoan, phay, cắt ren, tiện rộng,.).Tuỳ theo số trục đợc điều khiển đồng thời khi gia công để phân biệt thành điều khiển contour 2D, điều khiển contour 2,5D và điều khiển 3D (D = Dimension hay kích thớc). a) Điều khiển contour 2D. Điều khiển contour 2D cho phép các dịch chuyển của dụng cụ cắt theo đờng thẳng và cung tròn, dựa vào hai trục cố định. Nếu một máy CNC có ba trục và sự. điều khiển contour 2D, thì trục thứ ba chỉ có thể đợc điều khiển không phụ thuộc vào hai trục kia. Trên hình 5, lợng ăn dao đợc điều khiển theo trục Z còn phay biên dạng là sự kết hợp giữa hai trục X, Y. Cho phép các dịch chuyển của dụng cụ theo đờng thẳng và theo cung tròn trong một số mặt phẳng làm việc, nhng chỉ có thể. có hai trục hoà hợp với nhau với sự lu ý tới các chuyển động giữa chúng. Trên các máy phay điều. theo bất kỳ 1 trong 3 trục, trong khi đó giữa hai trục kia dùng sử dụng để phay contour. Hình 6, thể hiện các chức năng trên. c) Điều khiển contour 3D. Là thế hệ máy công cụ đợc điều khiển theo chơng trình số viết bằng mã số ký tự chuyên dùng khác, trong đó hệ thống điều khiển có cài đặt các bộ vi xử lý micropocessor (àp) làm việc với các chu trình thời gian từ 1 đến 20àp có bộ nhớ tối thiểu 4 Kbyte, đảm nhiệm các chức năng cơ bản của chơng trình điều khiển số nh : Tính toán trên các trục điều khiển theo thời gian thực, giám sát các trạng thái của máy tính toán các giá trị chỉnh lý dao cụ, tính toán nội suy trong điều khiển quỹ đạo biên dạng (tuyến tính và phi tuyến tính) thực hiện so sánh giá trị Cần - Thực.

Các đặc điểm kết cấu của các máy công cụ điều khiển CNC so với máy công cụ thông thờng

Thế hệ sau của máy công cụ thông thờng là máy NC (máy điều khiển số), với yêu cầu ngày càng tăng để đa ra những sản phẩm có chất lợng, gia công hàng loạt trên một máy công cụ. Các chơng trình gia công đợc đọc cùng một lúc và đợc lu trữ vào trong bộ nhớ, khi gia công máy tính đa các câu lệnh vào điều cũng có khả năng bù chiều dài và đờng kính dụng cụ… Tất cả các chức năng trên đều đợc nhờ một phần mềm của máy tính, các chơng trình lập ra đều có thể đợc lu trữ vào đĩa cứng hoặc đĩa mềm. So với các máy tự động theo chơng trình cứng (dùng cam, dỡng, cữ chặn, công tắc hành trình…), máy công cụ CNC có tính linh hoạt cao trong công việc lập trình, đặc biệt khi có trợ giúp của máy vi tính, tiết kiệm đợc thời gian chỉnh máy, đạt đợc tính kinh tế cao ngay cả với loạt sản phẩm nhỏ.

Ưu điểm chỉ có trong máy công cụ CNC đó là phơng thức làm việc với hệ thống xử lý thông tin “ điện tử – số hóa “, cho phép nối ghép các hệ thống xử lý số trong phạm vi quản lý của toàn xí nghiệp, tạo điều kiện mở rộng tự động hóa toàn bộ quá trình sản xuất, ứng dụng các kỹ thuật hiện đại thông qua mạng liên thông cục bộ ( LAN) hay mạng liên thông toàn cầu( WAN). Các máy ứng dụng kỹ thuật CNC đạt tốc độ dịch chuyển lớn.Trong lĩnh vực gia công cắt gọt, máy công cụ CNC có năng suất cắt gọt cao và giảm đợc tối đa thời gian phụ, do mức tự động hoá nâng cao vợt bậc. Máy công cụ CNC có thể dễ dàng thay đổi chơng trình gia công, thiết thực với các loại chi tiết khác nhau, thời gian chuẩn bị và hiệu chỉnh kỹ thuật tại khu vực làm việc giảm đáng kể.

Máy điều khiển kỹ thuật số có thể thực hiện một lúc nhiều chuyển động khác nhau, tự động điều chỉnh sai số dao cụ, tự động khiểm tra kích thớc chi tiết và qua đó tự động hiệu chỉnh sai lệch vị trí tơng đối giữa dao và chi tiết. Máy công cụ CNC gia công đợc loạt chi tiết nhỏ, phản ứng một cách linh hoạt khi nhiệm vụ công nghệ thay đổi và điểm quan trọng nhất là việc lập trình gia công có thể thực hiện đợc ngoài máy, trong văn phòng có sự hỗ trợ của kỹ thuật tin học thông qua các thiết bị vi tính, vi xử lý,….

Quá trình cấp dao

- Công suất đảm bảo năng lợng tạo hình thay đổi trong khoảng rộng từ vài trăm W. Đảm bảo các dịch chuyển cuả dụng cụ cắt hoặc chi tiết gia công trong các quỹ. Công suất của chuyển động chạy dao thay đổi trong khoảng một vài Kw, trừ trờng hợp máy gia công các chi tiết lớn.

Với máy công cụ điều khiển số thì các chuyển động nói trên đều đợc thực hiện bởi các động cơ riêng biệt, đợc điều khiển độc lập với nhau. Phổ biến có hai loại ổ dao tích lũy dao.Một là ổ dao dạng đĩa hoặc dạng tang quay và ổ dao dạng xích.

Khái niệm cơ bản về hệ thống điều khiển số và

Trang Lêi tùa. I khái niệm chung về máy công cụ CNC..13. Các đặc điểm kết cấu của các máy công cụ điều khiển CNC so với máy công cụ thông thờng..13. Máy cộng cụ thông thờng..13. 1.Các chuyển động thực hiện dịch chuyển tơng đối Dao/ Chi tiết..16. Chuyển động đảm bảo tốc độ cắt của dao cụ..16. Chuyển động chạy dao..17. Quá trình bôi trơn, làm nguội và làm sạch..19. các hệ trục tọa độ và các điểm chuẩn trong máy cnc..20. Chơng ii: bộ nội suy và hệ thống truyền động..28. Nội suy thẳng theo Phơng pháp DDA..32. Nội suy vòng theo phơng pháp DDA..36. Đ2: Hệ thống truyền động trong máy công cụ điều khiển số..39. các dạng chuyển động chạy dao trong máy điều khiển số..39. truyền động điều chỉnh và các dạng truyền động..39. Các dạng truyền động..40. truyền động chạy dao trong máy công cụ cnc..48. Động cơ điện xoay chiều..52. các khâu truyền động cơ khí trong máy công cụ điều khiển số..53. cơ sở tính toán cho truyền động chạy dao..55. Chơng iii: Lập trình cho máy công cụ điều khiển số..59. Lập trình trên máy công cụ cnc theo tiêu chuẩn iso..59. Địa chỉ số vòng quay trục chính S..59. Các câu lệnh, từ lệnh trong lập trình số..60. Mô tả từng từ lệnh riêng lẽ trong một câu lệnh..61. Mô tả các điều kiện đờng dịch chuyển:..62. Giới thiệu chung..73. Các chế độ vận hành bằng tay quay địên tử..75. Lập trình và sửa chơng trình..75. Chạy thử chơng trình..75. Lập trình contour..77. f) Lệnh gia công cung tròn tiếp tuyến với một đờng CT ..80. d) Lệnh gia công cung tròn tiếp tuyến CTP..82. e) Chơng trình gia công đờng xoắn ốc..82.