IV. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CNC
4.3.Hệ điều khiển CNC(Computer Numerical Control)
4.3.1. Phân biệt hệ điều khiển NC và CNC
Điều khiển NC (Numberical Control)
Đặc tính của hệ điều khiển này là “chương trình hoá các mối quan liên hệ” trong đó mỗi mảng linh kiện điện tử riêng lẻ được xác định một nhiệm vụ nhất định, liên hệ giữa chúng phải thông qua dây nối hàn cứng trên các mạch logic điều khiển.
Chức năng điều khiển được xác định chủ yếu bởi phần cứng
Điều khiến CNC(Computerized Numerical Control)
Điều khiển CNC là một hệ điều khiển có thể lập trình và ghi nhớ. Nó bao gồm một máy tính cấu thành từ các bộ vi xử lý (microprocessor) kèm theo các bộ nhớ ngoại vi
Đa số các chức năng điều khiển đều được giải quyết thông qua phần mềm nghĩa là các chương trình làm việc có thể được thiết lập trước.
Nhờ các chương trình hệ thống CNC mà các máy tính có thể sử dụng để thực hiện những chức năng điều khiển theo yêu cầu.
Do các hệ điều khiển hiện đại có nguyên lý cấu trúc và xử lý dữ liệu theo dạng điều khiển CNC
Dụng cụ Bề mặt gia công
Chuyên đề công nghệ CNC GVHD: T.s. Nguyễn Hồng Sơn
4.3.2. Đặc trưng cơ bản của điều khiển CNC
Nâng cao tính tự động
Các máy công cụ được trang bị bộ điều khiển CNC có tốc độ dịch chuyển lớn. Do đó tăng được năng suất cắt gọt, giảm tối đa thời gian phụ. Khi so sánh một máy công cụ không được trang bị bộ điều khiển CNC với máy được trang bị người ta nhận thấy năng suất tăng gấp 3 lần
Nâng cao tính linh hoạt
Máy CNC có khả năng thích nghi nhanh với chương trình gia công với các chi tiết khác nhau. Do nguyên lý hoạt động và cấu trúc của nó đã tạo điều kiện giảm thời gian gia công và hiệu chỉnh công nghệ kỹ thuật.
Nâng cao tính tập trung nguyên công
Các máy công cụ CNC có khả năng thực hiện nhiều bước công nghệ hoặc nhiều bứơc nguyên công khác nhau trong một lần gá đặt phôi
Nâng cao tính chính xác và đảm bảo chất lượng gia công
Trong quá trình gia công độ chính xác luôn được đảm bảo ổn định. Ngoài ra máy CNC còn có khả năng mô phỏng quá trình cắt gọt nên người vận hành có thể quan sát tổng thể trực tiếp các giai đoạn gia công, phát hiện kịp thời sai sót
Nâng cao hiệu quả kinh tế
Máy CNC vừa có khả năng điều khiển trực tiếp trên máy vừa có khả năng lập trình trên phần mềm nên máy CNC hữu dụng kinh tế ngay cả với xí nghiệp có quy mô trung bình và nhỏ. Ngoài ra CNC có khả năng thay đổi một cách nhanh chóng công nghệ sản xuất nên nó đáp ứng kịp thởi với nhu cầu của thị trường
Chuyên đề công nghệ CNC GVHD: T.s. Nguyễn Hồng Sơn
4.3.4. Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển CNC
Hệ điều khiển máy CNC hiện nay được thiết kế để khi cần mở rộng hệ điều thì có thể bổ xung thêm cho các chức năng đã có bằng modun khác.Do đó hệ điều khiển được thiết lập thích hợp cho việc lắp đặt vào các phần mềm sử dụng các linh kiện điện tử hiện đại
Cấu tạo phần cứng của điều khiển CNC a. Cụm vi xử lý
Cụm vi xử lý thực chất là hạt nhân của một thiết bị xử lý số, nó thực hiện các chức năng tính toán và điều khiển. Các phần tử chủ yếu của nó bao gồm:
Bộ nhớ sơ bộ: còn gọi là truy nhập phụ trợ. Bộ nhớ này chứa đựng các thông tin cần thiết cho điều khiển diễn biến chương trình. Ví dụ truy nhập các chỉ số, truy nhập các địa chỉ cơ bản
Truy nhập cảnh báo: trong mỗi cảnh báo là một dấu hiệu chuyên dụng hay tín hiệu báo sự xuất hiện của một trạng thái xác định. Đa số các cảnh báo được đưa ra một cách tự động từ bộ vi xử lý (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bộ tích nhớ (Accumlator): là bộ nhớ hàm chứa những dữ liệu cần ghép và tiếp nhận kết quả của những tính toán số học và tính toán logic dùng để thực hiện mạch nối ghép Cụm
Chuyên đề công nghệ CNC GVHD: T.s. Nguyễn Hồng Sơn
Điều khiển thao tác lệnh: giải mã phần điều hành của mỗi lệnh chứa trong phần truy nhập lệnh và sản sinh các tín hiệu điều khiển cho quá trình thực hiện lệnh
Truy nhập lệnh: là bộ nhớ các lệnh vừa được xử lý
Bộ nhớ sếp chồng: Hoạt động theo nguyên tắc LIFO nghĩa là thông tin cuối cùng lại được đưa ra đầu tiên.
b. Phần mềm của hệ thống điều khiển số
Phần mềm của hệ thống điều khiển số bao gồm nhiều khối liên hệ với nhau. Những bộ chương trình này được xử lý theo chu kỳ, trong đó những đòi hỏi từ bộ phát chu kỳ ngoại vi
Hình 1, nêu rõ cấu trúc ưu tiên trong phần mềm hệ thống của một hệ thống điều khiển số. Các chương trình có cấu trúc ưu tiên cao hơn, theo qui luật, chạy thường xuyên hơn là chương trình có mức ưu tiên cao hơn. Tuy nhiên phải đảm bảo mỗi chương trình một khối chương trình có thể chạy lại được thường xuyên và chỉ như thế hệ thống mới hoạt động tốt
Chỉ thị
Vào/ra(bảng điều khiển PC) RFI
RFI Nội suy (tính toán hình học) RFI
RFI RFI Chương trình đọc vào
RFI Điều chỉnh vị trí RFI
RFI Các chức năng trong vùng nhớ RFI
Chuyên đề công nghệ CNC GVHD: T.s. Nguyễn Hồng Sơn