5.1 Tớnh mụmen quay (hỡnh 38).
Mụmen quay được tớnh theo cụng thức sau:
Trong đú:
M - Mụmen quay đũi hỏi trờn trục vớtme - bi; Fu - Lực vũng trờn bỏnh bi dẫn lắp trờn vớtme - bi; r - Bỏn kớnh của bỏnh bị dẫn;
Fv - Lực cản chạy dao (lực để thắng ma sỏt của bàn mỏy và lực chạy dao khi cắt); h - Bước vớtme; - Hiệu suất tỏc dụng của vớtme - bi thường bằng 0,8 - 0,95.
Hỡnh 38: Tớnh toỏn mụmen truyền dẫn yờu cầu đối với hệ truyền động chạy dao.
Hỡnh 39: Tớnh toỏn mụmen quỏn tớnh của truyền động chạy dao. Mụmen quỏn tớnh JA trờn trục dẫn động được tớnh nh sau:
JA = JM + Jrl + Jsred
Trong đú:
JM - Mụmen quỏn tớnh của động cơ;
Jrl - Mụmen quỏn tớnh của cỏc bộ phận truyền động lắp trờn trục dẫn động cơ;
Jsred - Mụmen quỏn tớnh của tất cả cỏc khõu chuyển động khỏc giới hạn cho đến trục động cơ.
Mụmen quỏn tớnh của một vật thể quay hỡnh trụ:
Với và = khối lượng riờng
Mụme quỏn tớnh Js trờn trục vớtme - bi:
Js = Jr2 + Jsp + Jmred
Trong đú:
Jr2 - Mụmen quỏn tớnh của cỏc chi tiết truyền động trờn trục vớtme - bi; Jsp - Mụmen quỏn tớnh của bản thõn vớtme - bi;
Jmred - Mụmen quỏn tớnh của cỏc khối lượng chuyển động thẳng giới hạn cho đến trục vớtme - bi.
Thu gọn khối lượng bàn mỏy chuyển động tịnh tiến trờn trục vớtme - bi:
m Jsp r2 J ω2 Jr1 1 ω m1 J
Thu gọn mụmen quỏn tớnh Js trờn trục động cơ:
Ta được mụmen quỏn tớnh tổng cộng của hệ truyền động tớnh đến trục động cơ:
Và hằng số của thời gian của truyền động là:
Chương II: Em đó trỡnh bày bộ nội suy và hệ thống truyền động. Bộ nội suy cú vai trũ nh ” MỘT MÁY PHÁT HÀM Sẩ ”, ta cú thể nội suy tuyến tớnh hay phi tuyến theo phương phỏp DDA. Trong hệ thống truyền động thỡ cỏc truyền động chạy dao cú nhiệm vụ chuyển đổi cỏc lệnh điều chỉnh trong bộ điều khiển thành chuyển động tịnh tiến hay quay trũn. Cỏc dạng truyền động điều chỉnh nh truyền động điều chỉnh điện – cơ phõn cấp, truyền động điều chỉnh điện vụ cấp và truyền động bước. Cỏc động cơ điện thường sử dụng trong mỏy điều khiển số nh: động cơ bước chạy điện, động cơ điện một chiều, động cơ điện xoay chiều. Một khõu khụng thể thiếu trong truyền động của mỏy cụng cụ CNC là sử dụng bộ truyền vớtme - đai ốc – bi vỡ nú cú những tớnh năng như ma sỏt nhỏ, ít mài mũn, cú khả năng biến đổi truyền dẫn dễ dàng và nú khử được khe hở giữa trục vớt với đai ốc nhờ cặp đai ốc ghộp căng. Dựa vào hệ thống truyền động chạy dao ta tớnh toỏn được mụmen quay và mụmen quỏn tớnh của dao cụ khi cắt.
Chương iii
Lập trỡnh cho mỏy cụng cụ điều khiển số
i. Lập trỡnh trờn mỏy cụng cụ cnc theo tiờu chuẩn iso.
1. L ập trỡnh cho mỏy cụng cụ CNC.
Một chương trỡnh gia cụng điều khiển CNC chứa đựng tất cả cỏc thụng tin cần thiết để thực hiện một hay nhiều cụng đoạn gia cụng xỏc định trờn một mỏy cụng cụ CNC. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nh một mỏy phay thụng thường thực hiện cỏc nguyờn cụng kế tiếp nhau do điều khiển tay của người vận hành. Trờn mỏy phay CNC thỡ mọi quỏ trỡnh gia cụng đều được thực hiện tự
động. Một hệ thống điều khiển theo chương trỡnh số CNC sẽ điều khiển và theo dừi quỏ trỡnh. Hệ thống CNC do đú cần cú một chương trỡnh làm việc do người vận hành mỏy hoặc do một kỹ sư lập trỡnh soạn thảo. Quỏ trỡnh gia cụng được thực hịờn như trờn hỡnh 40: 1. Po – P1: Chạy dao nhanh tiếp cận; 2. P1- P2: Hạ dao nhanh bơm dung dịch trơn nguội; 3. P2- P3: Chạy dao cắt phay sõu; 4. P3 – P4: Phay theo độ sõu đó cắt; 5. P4 – P5: Lựi dao, dừng bơm trơn nguội.
Những điều khiện cụng nghệ khỏc như tốc độ chạy dao, số vũng quay trục chớnh, chọn dao hay dẫn dung dịch trơn nguội cũng được đưa vào chương trỡnh.Toàn bộ quỏ trỡnh gia cụng phải được viết vào chương trỡnh theo dạng một ngụn ngữ lập trỡnh mà cụm điều khiển số cú thể xử lý được.
1.1. Địa chỉ chạy dao F.
Tốc độ mà bàn mỏy cần dịch chuyển được lập trỡnh trực tiếp trong cỏc hệ điều khiển CNC với địa chỉ F ( F = FEED) và đơn vị đo là mm/ph hoặc inch/min.
1.2. Địa chỉ số vũng quay trục chớnh S.
Tuỳ theo cấu tạo của hệ điều khiển, số vũng quay trục chớnh cú thể lập trỡnh trực tiếp dưới địa chỉ S (S= SFEED) hoặc một mó số (code).
1.3. Địa chỉ dao T.
Địa chỉ dao T ( T = TOOL) đặc trưng cho một con dao xỏc định. Nú cú những nhiệm vụ sau : Nhớ cỏc kớch thước của dao, nhớ cỏc giỏ trị chỉnh lý dao, gọi dao từ ổ tớch chứa dao.
1.4. Cỏc chức năng phụ M.
Cỏc chức năng phụ, cũn gọi lỏ chức năng trợ giỳp, được lập trỡnh với địa chỉ M. Nó bao gồm trước hết cỏc cụng nghệ khụng lập trỡnh dưới cỏc địa chỉ F, S hoặc T .
Cỏc chức năng M cũng cú hiệu lực tỏc dụng nh cỏc chức năng khỏc trong cõu lệnh mà nú được lập trỡnh.
Sau đõy là một số cõu lệnh M : M08 : Bơm dung dịch trơn nguội. M00 : Dừng chương trỡnh.
M01 : Chức năng này giống nh M00 nhưng cú khỏc là nú chỉ cú hiệu lực tỏc dụng khi nút bấm OPIONAL STOP ( = ngừng lựa chọn) trờn bảng điều khiển bị nhấn.
M02 : Được dừng lại sau khi cỏc cõu lệnh trong cõu lệnh cú M02 đó được thực hiện.Trờn bảng điều khiển, thụng thường tớn hiệu END OF PROGRAM ( = kết thỳc chương trỡnh ) sẽ bật sỏng.
M03 : trục chớnh quay phải ( theo hướng toạ độ dương trờn trục Z). M05 : Dừng quay trục chớnh,chương trỡnh làm việc phải dừng. M06 : Đổi dao.
M30 : Chức năng này giống nh chức năng M02 nhưng nú cũn cho phộp quay trở lại từ lệnh “ bắt đầu chương trỡnh “.
1.5. Cỏc cõu lệnh, từ lệnh trong lập trỡnh số.
Chương trỡnh gồm từ dấu hiệu “bắt đầu chương trỡnh”; sau đú là một trỡnh tự cỏc cõu lệnh.
a) Cõu lệnh.
Cõu lệnh là một tập hợp cỏc thụng tin cần cho hệ điều khiển để thực hiện một bước gia cụng .
Kết thỳc chương trỡnh được đỏnh dấu bởi một chức năng phụ M.
Một cõu lệnh chương trỡnh bao gồm những thụng tin riờng lẽ mà ta gọi là “từ lệnh”.
b) Từ lệnh.
Mỗi từ lệnh hàm chứa một thụng tin về kỹ thuật lập trỡnh, về hỡnh học hoặc về cụng nghệ.
Trong phương thức viết liờn tục kiểu thụng dụng,mỗi từ lệnh bao gồm một chữ cỏi và một con số. Khoảng cỏch giữa cỏc từ lệnh bằng một dấu cỏch . Hệ điều khiển nhận biết dạng của từ lệnh nhờ chữ cỏi .
Về con số, hệ điều khiển đọc là số dương nếu nú khụng cú số õm đứng trước . Cỏc từ lệnh của một cõu lệnh được xếp vào cõu lệnh theo một trỡnh tự xỏc định gọi là cỳ phỏp, vớ dụ:
N01 G00 X15 Z2 S + 1000 M08 Mỗi từ của cõu lệnh là một lệnh điều khiển mỏy.
Lệnh cú hiệu lực tỏc dụng kộo dài cho đến khi nú bị xoỏ hoặc bị thay thế bởi một lệnh cú cựng chữ cỏi và cú cựng địa chỉ.
2. Mụ tả từng từ lệnh riờng lẽ trong một cõu lệnh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.1. Từ lệnh N : số cõu lệnh.
Từ đầu tiờn của một cõu lệnh là số cõu lệnh N.Nú đỏnh số cho cõu lệnh.
Mỗi cõu lệnh phải cú số đỏnh riờng cho nú, nhờ đú cú thể tỡm ra trong chương trỡnh
Trong một chương trỡnh, số đỏnh dấu cho một cõu lệnh đó định chỉ cho phộp dựng một lần .
2.2. Từ lệnh /N- ngắt cõu lệnh:
Một cõu lệnh đứng trước địa chỉ số lệnh của nú cũn cú một gạch chộo “/ ” sẽ bị hệ điều khiển khụng cần biết tới nếu nh trờn bảng điều khiển, nút “ xoỏ cõu lệnh “ bị nhấn
2.3. Từ lệnh G : Điều khiển đường dịch chuyển.
Chữ cỏi địa chỉ G (viết tắt của chữ Geometric Function) thụng bỏo cho hệ điều khiển lệnh chuẩn bị.
Một lệnh chuẩn bị cú tỏc dụng đổi mạch cho hệ điều khiển sang một tiến trỡnh tự động xỏc định .
Lệnh chuẩn bị gồm chữ cỏi địa chỉ G và một mó số hai vị trớ 00 đến 99 .
G00 : Đặc tớnh điều khiển điểm chạy dao nhanh (hỡnh 41). Điểm đớch đó lập trỡnh được
đi tới bằng hành trỡnh chạy dao nhanh. Mỏy cú thể xỏc định được trước xem liệu cú cần chạy dao với tốc độ nhanh tối đa trờn trục tọa độ cú đoạn dịch chuyển dài hơn, hoặc cú cần thớch ứng với tốc độ dịch chuyển tớnh ra với tốc độ chạy dao tối đa cho phộp.
Độ lớn của tốc độ chạy dao nhanh thường khụng cần phải lập trỡnh. Nú
được nhớ trong bộ điều khiển nh một hằng số mỏy. Hỡnh 41: Lệnh G00 dựng cho phay.
G01 : Nội suy thẳng . Với lệnh G01, hệ điều khiển cho phộp điểm chuẩn của dao chạy với chuyển động chạy dao đó lập trỡnh trờn đường thẳng nối từ điểm khởi xuất đến điểm đớch, được thể hiện như trờn hỡnh 42:
Hỡnh 42: Nội suy thẳng, địa chỉ G01.
G02,G03 : Nội suy vũng.
Lệnh G02 sản sinh ra một chuyển động cong giữa điểm khởi xuất và điểm đớch theo chiều kim đồng hồ. Lệnh G03 sản sinh ra một chuyển động cong giữa điểm khởi xuất và điểm đớch theo chiều ngược chiều kim đồng hồ (hỡnh 43).
Dịch chuyển nhanh
Hỡn h 43: Cỏc cung dựng trong mỏy phay.
Đường cong được đi qua với tốc độ chạy dao F đó lập trỡnh. Cỏ dữ liệu cần cú:
- Tọa độ điểm khởi xuất.
- Tọa độ điểm đớch.
- Vị trớ cuả tõm đường cong nội suy, hay độ lớn bỏn kớnh đường cong nội suy.
G04 : thời gian duy trỡ.
Với chức năng này ta xỏc định được một điểm duy trỡ chương trỡnh, tại đú, thời gian duy trỡ cú thể xỏc định trước.
Khoảng thời gian duy trỡ thường được lập trỡnh với địa chỉ X.
Một thời gian duy trỡ cú thể được lập trỡnh, vớ dụ khi kết thỳc một nguyờn cụng khoột nhắm đạt được mặt đỏy lỗ khoột phẳng đều (hỡnh 44). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hỡnh 44: Gia cụng khoột cú thời gian duy trỡ. N10 ….
N15 G04 X1 (đưa ra thời gian duy trỡ 1 s) N20 …
Ta chỉ cần lập trỡnh cho điểm cắt bởi hai bề mặt bằng hai lệch trong cõu chương trỡnh cú liờn quan đến gúc lượn hoặc vỏt mộp như ở hỡnh 45:
Hỡnh 45: Lệnh vờ trũn gúc G7 và lệnh vỏt mộp G8. Cỏc điểm cần lưu ý khi sử dụng yếu tố chuyển tiếp:
- Chỉ lập trỡnh được trong phạm vi một lệnh hiệu chỉnh biờn dạn.
- Hai bề mặt cú một điểm cắt chung.
- Cỏc bề mặt phải lớn hơn bản thõn yếu tố chuyển tiếp.
- Cung chuyển tiếp G7 được đặt tiếp tuyến.
- Sau khi gọi lệnh hiệu chỉnh biờn dạng và trước khi xúa lệnh G41 hay G42 cũng chưa lập trỡnh ngay được cỏc yếu tố chuyển tiếp. Muốn lập trỡnh cho một yếu tố chuyển tiếp, buộc phải tồn tại một trong số chuyển động G1/G2 hoặc G3 sau khi gọi và trước khi xúa lệnh hiệu chỉnh biờn dạng.
Nạp dữ liệu cho lệnh lượn gúc G7:
- Nhập G7: gúc lượn.
- Nhập R bỏn kớnh gúc lượn ( R tối thiểu 0,02 mm).
Một biờn dạng cú thể cú cỏc gúc lượn tại cỏc giao điểm sau.
- Giao nhau giữa hai đường thẳng.
- Một đường thẳng và một cung trũn.
- Hai cung trũn
Nạp dữ liệu cho lệnh vỏt mộp:
- G8 chỉ cú thể lập trỡnh giữa hai đoạn thẳng.
- G8 chỉ vận dụng được ở chuyển tiếp ngoài.
- Nhập G8 vỏt mộp.
G17, G18, G19: Chọn mặt phẳng toạ độ. Với chức năng này ta chọn được một mặt phẳng tạo bởi hai trục tọa độ hoặc là một mặt phẳng song song với mặt tọa độ này, trờn đú lệnh nội suy vũng và giỏ trị chỉnh lý bỏn kớnh đầu dao cần cú hiệu lực tỏc dụng, cỏc lệnh được thể hiện như trờn hỡnh 46:
Hỡnh 46: Địa chỉ hoỏ cỏc bề mặt nội suy.
G17. Mặt XY; G18 Mặt XZ; G19 Mặt YZ.
G41 đến G44: Chỉnh lý dao.
Điều kiện chuẩn bị này đặt hệ điều khiển vào khả năng: nếu biết đường kớnh dao hiện thời hoặc bỏn kớnh đầu dao
hiện thời trờn cỏc dao tiện, cú thể tớnh toỏn được một biờn dạng phỏng theo biờn dạng đó lập trỡnh với khoảng cỏch bằng bỏn kớnh hiện thời.
G54 đến G59 : Dịch chuyển điểm O.
Với chức năng này cho phộp gọi ra trong chương trỡnh giỏ trị dịch chuyển tọa độ của
điểm gốc đó được truy nhập trước (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đõy vào hệ điều khiển và Hỡnh 48: Dịch chuyển điểm 0 khi phay theo chu kỳ con lắc. được thể hiện nh trờn hỡnh 48.
G60, G61: Dừng xỏc định.
Với điều kiện này cú thể đạt được một sự thực hiện chớnh xỏc cỏc chuyển tiếp biờn dạng khụng liờn tục.
Việc bắt đầu thực hiện cõu lệnh tiếp theo sẽ bị hóm lại cho đến khi khoảng cỏch lõn cận điểm đớch của cõu lệnh đang thực hiện được thực hiện nốt bằng một giỏ trị tớnh trước nhờ cỏc dữ liệu điều chỉnh mỏy.
G81 đến G89 : Cỏc chu kỳ cụng tỏc.
Với cỏc lệnh này, những chu kỳ cụng tỏc khỏc nhau sẽ được xỏc định.
Z1 1 X W1 W2 X2 2 Z XW1W2
Chi tiết gia công 1
N ... G54 (G54 = X W1 W2)
Chi tiết gia công 2
Một chu kỳ cụng tỏc, theo nghĩa của điều kiện chuẩn bị này, là một trỡnh tự cỏc chuyển động trờn một trục với cỏc số vũng quay tương ứng của cụng tỏc trục ấy.
Vớ dụ về cỏc chu kỳ cụng tỏc được thể hiện trờn hỡnh 48:
Hỡnh 48: Cỏc chu kỳ cụng tỏc.
G81. Chu kỳ khoan; G84. Chu kỳ tarụ - ren; G85. Chu kỳ tiện rộng.
G90 : Cỏc số liệu đo kiểu tuyệt đối.
Cỏc tọa độ của điểm đớch được đưa vào ở dạng cỏc giỏ trị tuyệt đối, cú nghĩa là gốc đo bằng điểm gốc 0 của chi tiết.
Hệ điều thực hiện dịch động trờn cỏc trục đó lập trỡnh với cỏc giỏ trị đớch đưa ra trước trong chương trỡnh.
Hỡnh 50: Lập trỡnh với địa chỉ G90. Lập trỡnh với cỏc giỏ trị tọa độ kiểu tuyệt đối cũng được coi là lập trỡnh theo chuẩn đo. Hỡnh 50 chỉ rừ lập trỡnh kiểu này.
Cõu lệnh í nghĩa
N10 G90 Đúng mạch chương trỡnh theo chuẩn đo (chỉ yờu cầu khi G90 khụng phải là điều kiện cho đúng mạch)
N20 G01 X7 Z4 F100 Tiến đến vị trớ theo một đường thẳng từ vị trớ khởi xuất, tốc độ tiến dao 100mm/ph.
G91 : Cỏc số liệu kiểu tương đối.
Nếu cú điều kiện đường G91, hệ điều khiển sẽ hiểu lệnh dịch chuyển trờn từng trục riờng lẻ là kiểu dịch chuyển gia số và xử lý cỏc giỏ trị tọa độ đó lập trỡnh theo kiểu đo gia số.
Khi lập trỡnh ta phõn biệt cỏc địa chỉ X, Y, Z, dành cho kiểu đo tuyệt đối, cũn cỏc địa chỉ U, V, W, dành cho kiểu đo tương đối.
G92 : Dịch chuyển điểm 0.
Điểm 0 của chương trỡnh hay điểm 0 của chi tiết cú thể xỏc định bất kỳ nội trong vựng làm việc của hệ điều khiển.
Khi lập trỡnh cỏc tớnh toỏn theo đú sẽ đơn giản hơn hoặc thặm chớ cú thể bỏ qua, nếu điểm gốc 0 của hệ tọa độ được lựa chọn ở những điểm thuận lơi.
Cỏc bàn mỏy khụng chuyển động với lệnh này và nú sẽ kộo dài tỏc dụng cho đến khi nú bị thay đổi bởi một lệnh
dịch chuyển gốc 0 khỏc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cỏc thụng số nội suy (hỡnh 50).
Khi dịch chuyển theo đường cong (cỏc điều kiện đường dịch chuyển là G02 và G03), I, J và K mụ tả vị trớ tõm của đường cong nội suy theo cỏc hướng trục
X,Y, Z . Sau khi hệ điều khiển đó biết tọa độ của điểm khởi xuất Hỡnh 50: Lập