Gia công trên máy tiện CNC: Lời Nói Đầu

(1)

gi

giảng dạy tại trường,

ảng dạy tại trường, kết hợp với định hướng mới

kết hợp với định hướng mới cho công nhân k

cho công nhân k ỹ thuật trong thời kỳ

ỹ thuật trong thời kỳ

công nghi

công nghiệp hóa v

ệp hóa và hi

à hiện đại hóa đất nước. Giáo tr

ện đại hóa đất nước. Giáo tr ình c

ình cũng xây dựng theo hướng li

ũng xây dựng theo hướng liên

ên

thông v

thông với các chương tr

ới các chương tr ình cao

ình cao đẳng nghề, đại học nhằm tạo điều kiện và cơ sở cho

đẳng nghề, đại học nhằm tạo điều kiện và cơ sở cho

người học có thể học nâng cao sau này. Đề cương giáo

người học có thể học nâng cao sau này. Đề cương giáo trình

trình đđãã được sự tham gia đóng

được sự tham gia đóng

góp ý ki

góp ý kiến của các chuyên gia đang giảng dạy tại các trường đại học, cao đẳng nghề cũng

ến của các chuyên gia đang giảng dạy tại các trường đại học, cao đẳng nghề cũng

như của các doanh

như của các doanh nghiệp tại hội đồng thông qua chương tr

nghiệp tại hội đồng thông qua chương tr ình khung cho ngành

ình khung cho ngành đạo tạo

đạo tạo

ccắt gọt kim loại tại trường.

ắt gọt kim loại tại trường.

Trong cu

Trong cuốn giáo

ốn giáo trình này tôi vi

trình này tôi viết nhằm phục vụ

ết nhằm phục vụ dành riêng cho h

dành riêng cho hệ trung cấp v

ệ trung cấp và cao

à cao

đẳng nghề đ

đẳng nghề đào t

ào tạo ng

ạo ngành c

ành cắt gọt kim loại, tập trung v

ắt gọt kim loại, tập trung v ào gia công trên máy ti

ào gia công trên máy tiện CNC như:

ện CNC như:

ccấu tạo nguy

ấu tạo nguyên lý làm vi

ên lý làm việc, ngôn ngữ lập tr

ệc, ngôn ngữ lập tr ình và các hình th

ình và các hình thức lập tr

ức lập tr ình, k

ình, k ỹ năng vận

ỹ năng vận

hành máy ti

hành máy tiện

ện CNC.

CNC.

Giáo trình do giáo viên gi

Giáo trình do giáo viên giảng dạy nhiều năm của bộ môn cơ kỹ thuật trong nh

ảng dạy nhiều năm của bộ môn cơ kỹ thuật trong nh àà

trường bi

trường biên so

ên soạn. Quá tr

ạn. Quá tr ình biên so

ình biên soạn giáo tr

ạn giáo tr ình

ình đđã nh

ã nhận sự sự đóng góp ý kiến chân

ận sự sự đóng góp ý kiến chân

thành c

thành của tiểu ban cắt

ủa tiểu ban cắt gọt kim loại và các giáo viên cơ

gọt kim loại và các giáo viên cơ khí liên quan trong nhà trườ

khí liên quan trong nhà trườ ng.

ng.

Tuy nhiên tác gi

Tuy nhiên tác giả đ

ả đã có nhi

ã có nhiều cố gắng, nhưng lần đầu

ều cố gắng, nhưng lần đầu titiên biên so

ên biên soạn giáo tr

ạn giáo tr ình không

ình không

tránh kh

tránh khỏi những khiếm khuyết nhất định. Tác

ỏi những khiếm khuyết nhất định. Tác giả rất mong nhận được

giả rất mong nhận được sự đóng góp ý

sự đóng góp ý

ki

kiến của mọi người để ho

ến của mọi người để hoàn thi

àn thiện giáo tr

ện giáo tr ình h

ình hơn nữa.

ơn nữa.

Xin chân thành cám ơn./.

TÁC GI

TÁC GIẢ

Ả

Nguy

(2)

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial

Cancel Anytime.

(3)

Cancel Anytime.

(4)

BÀI 1: KHÁT QUÁT CHUNG V

BÀI 1: KHÁT QUÁT CHUNG VỀ KỸ THUẬT CNC

Ề KỸ THUẬT CNC

1. 1. Quá

Quá trình

trình phát

phát tri

triển của kỹ thuật CNC

ển của kỹ thuật CNC

- Máy CNC là gì?

•• NC = Numerical Control

NC = Numerical Control

•• CNC = Computer Numerical Control

CNC = Computer Numerical Control

•• Các ho

Các hoạt động được điều khiể

ạt động được điều khiển b

n bằng cách nhập trực tiếp dữ liệu số

ằng cách nhập trực tiếp dữ liệu số

•• M

Một dạng tự động hoá lập tr

ột dạng tự động hoá lập tr ình v

ình vạn năng

ạn năng

•• Máy công c

Máy công cụ được điều khiển bằng h

ụ được điều khiển bằng hàng lo

àng loạt các lệnh được m

ạt các lệnh được mã hoá

ã hoá

- L

ịch sử phát triển:

1. 1. •1725 – Phi

•1725 – Phiếu đục lỗ được dùng để tạo mẫu quần áo

ếu đục lỗ được dùng để tạo mẫu quần áo

2. 2. •1808 – Phi

•1808 – Phiếu đục lỗ tr

ếu đục lỗ tr ên lá kim lo

ên lá kim loại được

ại được dùng để điều khiển tự động máy th

dùng để điều khiển tự động máy th êu

êu

3. 3. •1863 – T

•1863 – Tự động điều khiển chơi nhạc

ự động điều khiển chơi nhạc tr

tr ên piano nh

ên piano nhờ băng lỗ

ờ băng lỗ

4. 4. •1940 –

•1940 – John Parsons đ

John Parsons đã sáng ch

ã sáng chế ra phương pháp

ế ra phương pháp dùng

dùng phi

phiếu đục lỗ

ếu đục lỗ để ghi các dữ

để ghi các dữ

liliệu về vị trí tọa độ

ệu về vị trí tọa độ để điều khiển máy công cụ.

để điều khiển máy công cụ.

5. 5. •1952 – Máy công c

•1952 – Máy công cụ NC điều kh

ụ NC điều khiiển số đầu ti

ển số đầu tiên

ên

6. 6. 1959 - Ngôn ng

1959 - Ngôn ngữ APT được đưa vào sử dụng

ữ APT được đưa vào sử dụng

7. 7. •1960s –

•1960s – Điều khiển số trực tiếp (DNC)

Điều khiển số trực tiếp (DNC)

8. 8. 1963 -

1963 - Đồ hoạ máy tính

Đồ hoạ máy tính

9. 9. •1970s -

•1970s - Máy CNC được đưa vào sử dụng

Máy CNC được đưa vào sử dụng

10. 10. •1980s –

•1980s – Điều khiển số phân phối được đưa vào sử dụng

Điều khiển số phân phối được đưa vào sử dụng

11. 11. •CAD/CAM

•CAD/CAM

-- Máy điều khiển số cổ điển chủ yế

Máy điều khiển số cổ điển chủ yếu

u ddựa tr

ựa tr ên công trình c

ên công trình của một người có t

ủa một người có tên là

ên là John

John

Parsons

Parsons..

T

Từ những năm 1

ừ những năm 1940

940 Parsons đ

Parsons đã sáng ch

ã sáng chế ra phương pháp dùng

ế ra phương pháp dùng phi

phiếu đục lỗ

ếu đục lỗ để ghi các

để ghi các

ddữ liệu về vị trí tọa độ

ữ liệu về vị trí tọa độ để điều khiển máy công cụ .

để điều khiển máy công cụ . Máy được

Máy được điều khiển để chuyển động

điều khiển để chuyển động

theo t

theo từng tọa độ, nhờ đó

ừng tọa độ, nhờ đó t tạo ra được bề mặt cần thiết của cánh máy bay.

ạo ra được bề mặt cần thiết của cánh máy bay.

-- Năm

Năm 1948

1948 J. Parson gi

J. Parson giới thiệu hiểu biết của m

ới thiệu hiểu biết của mình cho

ình cho không l

không lực Hoa Kỳ

ực Hoa Kỳ. . Cơ

Cơ quan

quan này

này

sau đó đ

sau đó đã tài tr

ã tài tr ợ cho một loạt các đề t

ợ cho một loạt các đề tài nghiên c

ài nghiên cứu ở ph

ứu ở phòng thí nghi

òng thí nghiệm

ệm

Servomechanism

Servomechanism c

của trường Đại học kỹ thuật Massach

ủa trường Đại học kỹ thuật Massachusetts (MIT).

usetts (MIT).

Công trình

Công trình đầu ti

đầu tiên t

ên tại MIT l

ại MIT là phát tri

à phát triển

ển một mẫu m

một mẫu máy phay NC bằng

áy phay NC bằng cách điều khiển

cách điều khiển

chuy

chuyển động của đầu dao theo 3 trụ tọa độ

ển động của đầu dao theo 3 trụ tọa độ. M

. Mẫu máy

ẫu máy NC đầu tiên

NC đầu tiên được

được triển l

triển lãm vào

ãm vào

năm 1952

năm 1952. T

. Từ 1953 khả năng của máy NC đ

ừ 1953 khả năng của máy NC đãã được chứng minh.

được chứng minh.

- M

- Một thời gian n

ột thời gian nggắn sau, các nh

ắn sau, các nhà ch

à chế tạo máy bắt đầu chế tạo các máy NC để bán, v

ế tạo máy bắt đầu chế tạo các máy NC để bán, và các

à các

nhà công nghi

nhà công nghiệp, đặc biệt l

ệp, đặc biệt là các nhà ch

à các nhà chế tạo máy bay đ

ế tạo máy bay đã dùng máy NC

ã dùng máy NC để chế tạo các chi

để chế tạo các chi

titiết cần thiết cho họ.

ết cần thiết cho họ.

- Hoa k

- Hoa k ỳ tiếp tục cố

ỳ tiếp tục cố gắng phát

gắng phát triển

triển NC bằng cách tiếp

NC bằng cách tiếp tục t

tục tài tr

ài tr ợ cho M

ợ cho MIT nghiên c

IT nghiên cứu

ứu

ngôn ng

ữ lập tr

ìnhình

để điều khiển máy NC. Kết qủa của việc n

để điều khiển máy NC. Kết qủa của việc này là s

ày là sự ra đời của

ự ra đời của

ngôn ngôn ng

ng

ữ APT: Automatically Programmed Tools vào năm 1959

- M

- Mục ti

ục tiêu c

êu của việc nghi

ủa việc nghiên c

ên cứu APT là đảm bảo một phương tiện để người lập tr

ứu APT là đảm bảo một phương tiện để người lập tr ình gia

ình gia

công có th

công có thể nhập các

ể nhập các câu l

câu lệnh v

ệnh vào máy NC. M

ào máy NC. Mặc d

ặc dù APT b

ù APT bị chỉ trích l

ị chỉ trích là th

à thứ ngôn ngữ qúa

ứ ngôn ngữ qúa

đồ sộ đối với nhiều máy tính, nó vẫn l

(5)

Cancel Anytime.

(6)

Cancel Anytime.

(7)

- So sánh C

ấu trúc máy công cụ

ấu trúc máy công cụ thông thường v

thông thường v

à máy CNCà máy CNC

+ Máy công c

+ Máy công cụ CNC được thiết kế cơ bản giống như máy công cụ vạn năng.Sự khác nhau

ụ CNC được thiết kế cơ bản giống như máy công cụ vạn năng.Sự khác nhau

th

thật sự l

ật sự làà ở chỗ các bộ phận liên quan đến tiến tr

ở chỗ các bộ phận liên quan đến tiến tr ình gia công c

ình gia công của máy công cụ CNC được

ủa máy công cụ CNC được

điều khiển bởi máy tính.

+ Các

+ Các hướng chuyển động của các bộ phận

hướng chuyển động của các bộ phận máy công c

máy công cụ CNC được xác

ụ CNC được xác định bởi một hệ

định bởi một hệ

tr

tr ục tọa độ.

ục tọa độ.

+ M

+ Mỗi chuyển động của các bộ phận máy có một hệ thống đo riêng để tính toán các vị trí

ỗi chuyển động của các bộ phận máy có một hệ thống đo riêng để tính toán các vị trí

tương ứng v

tương ứng và ph

à phản hồi thông tin n

ản hồi thông tin này v

ày về hệ điều khiển.

ề hệ điều khiển.

- So sánh ch

- So sánh chức năng

ức năng

+

+ Nh

Nhậập d

p dữ liệu:

ữ liệu: Dùng chương tr

Dùng chương tr ình NC

ình NC

+ Điều khiển:

+ Điều khiển: Máy tính được tích hợp

Máy tính được tích hợp trong hệ điều khiển CNC v

trong hệ điều khiển CNC v à ph

à phần mềm tương ứng

ần mềm tương ứng

ki

kiểm soát to

ểm soát toàn b

àn bộ các chức năng điều khiển của máy công cu.

ộ các chức năng điều khiển của máy công cu.

+ Ki

+ Kiểm tra:

ểm tra: Trên máy công c

Trên máy công cụ CNC, kích thước của chi tiết gia công được đảm bảo

ụ CNC, kích thước của chi tiết gia công được đảm bảo

trong su

trong suốt quá tr

ốt quá tr ình gia công v

ình gia công với sự phản hồi li

ới sự phản hồi liên t

ên tục của hệ thống đo.

ục của hệ thống đo.

2. Các lo

2. Các loại máy gia công sử dụng kỹ thuật NC v

ại máy gia công sử dụng kỹ thuật NC và CNC

à CNC

Ngày nay các máy s

Ngày nay các máy sử dụng kỹ thuật NC và CN

ử dụng kỹ thuật NC và CNC được sử dụng rất nhiều trong các

C được sử dụng rất nhiều trong các lĩnh

lĩnh

vvực khác nhau như:

ực khác nhau như:

- Các

- Các ứng dụng của điều

ứng dụng của điều khiển

khiển ssốố

Được ứng dụng rộng r

Được ứng dụng rộng r ãi hi

ãi hiện nay đặc biệt l

ện nay đặc biệt là trong gia công kim lo

à trong gia công kim loại:

ại:

- Phay

-- Khoan và các nguyên công tương tự

Khoan và các nguyên công tương tự

- Ti

- Tiện trong (boring)

ện trong (boring)

1

1 N

N C

C

1960

9

95

50

0

1

19

97

70

0

19

1

98

80

0

1

19

99

90

0 C

C N

N C

C

F

F M

M S

S

C

C A

A D

D

C

C A

A D

D

// C

C A

A M

M

C

C II M

M

(8)

Cancel Anytime.

(9)

Cancel Anytime.

(10)

+ In b

+ In bản vẽ tự

ản vẽ tự động

động

+ Máy l

+ Máy lắp ráp

ắp ráp

+ Máy u

+ Máy uốn ống

ốn ống

+ Máy c

+ Máy cắt gió đá

ắt gió đá

+

+ Máy

Máy ccắt bằng Plasme

ắt bằng Plasme

+ Các công ngh

+ Các công nghệ Laser

ệ Laser

+ Máy

+ Máy đan tự

đan tự động

động (th

(thêu)

êu)

+ Máy c

+ Máy cắt quần áo

ắt quần áo

+ Máy tán định tự động

+ Máy bu

+ Máy buộc dây

ộc dây

3. Tình hình trang b

3. Tình hình trang bị ứng dụng kỹ thuật CNC ở nước ta hiện nay

ị ứng dụng kỹ thuật CNC ở nước ta hiện nay

Hi

Hiện nay chưa

ện nay chưa có m

có một t

ột tài li

ài liệu hay một cuộc khảo sát, thống kê nào đầy đủ v

ệu hay một cuộc khảo sát, thống kê nào đầy đủ và chính xác

à chính xác

trình bày tình hình trang b

trình bày tình hình trang bị ứng dụng kỹ thuật CNC ở nước

ị ứng dụng kỹ thuật CNC ở nước ta hiện nay.

ta hiện nay.

B

Bảng thống kê dưới đây l

ảng thống kê dưới đây là c

à của tác giả sưu tầm được

ủa tác giả sưu tầm được một số máy CNC đ

một số máy CNC đãã được sử dụng

được sử dụng

trong các cơ sở sản xuất, trườn

trong các cơ sở sản xuất, trường h

g học của nước ta. Trong quá tr

ọc của nước ta. Trong quá tr ình gi

ình giảng dạy giáo vi

ảng dạy giáo viên

ên

ph

phải cập nhật thông tin v

ải cập nhật thông tin và tìm nh

à tìm những t

ững tài li

ài liệu về những kênh thông tin khác nhau

ệu về những kênh thông tin khác nhau để nội

để nội

dung bài thêm phong phú và chính xác.

TT

TT Tên

Tên thi

thiết bị

ết bị

Nước SX

Ph

Phần mềm điều

ần mềm điều

khi

khiển

ển

Ngôn ng

Ngôn ngữữ

llập

ập

trình

Kh

Khả năng

ả năng

Điều

Điều khi

khiển

ển

1

1 Máy

Máy phay

phay cnc

cnc

MH600W

CHLB Đức

CNC-432-MAHO

MAHO

Ngôn ng

Ngôn ngữ G

ữ G

3 tr

3 tr ục

ục

2

2 Máy

Máy phay

phay cnc

cnc

DMU60T

_{CHLB Đức}

TNC-421-

TNC-421-HEIDENHAIN

HEIDENHAIN

Đối thoại

tr

tr ực tiếp

ực tiếp

b

bằng biểu

ằng biểu

tượng

3 tr

3 tr ục

ục

3

3 Máy

Máy phay

phay cnc

cnc

FCV63CNC

CH

CH Séc-

Séc-CHLB Đức

CHLB Đức

HEIDENHAIN

TNC-421-

TNC-421-Đối thoại

Đối thoại

tr

tr ực tiếp

ực tiếp

b

bằng biểu

ằng biểu

tượng

2 tr

2 tr ục

ục

4

4 Máy

Máy phay

phay cnc

cnc

VMC-995

Đài loan

FANUC

Ngôn

Ngôn ng

ngữ G

ữ G

3 tr

3 tr ục

ục

5

5 Máy

Máy phay

phay cnc

cnc

VMC-650

Đài loan

FANUC

Ngôn

Ngôn ng

ngữ G

ữ G

4 TR

4 TR ỤC

ỤC

6

6 Máy

Máy phay

phay cnc

cnc

EXCEL PMC-5T

Áo

FANUC

Ngôn

Ngôn ng

ngữ G

ữ G

3 tr

3 tr ục

ục

7

7 Máy

Máy titiện cnc

ện cnc

Emcoturn 345 II

Áo

FANUC

Ngôn

Ngôn ng

ngữ G

ữ G

2 tr

2 tr ục

ục

8

8 Máy

Máy titiện c

ện cnc S15-

nc

S15-topturn

(11)

Cancel Anytime.

(12)

Cancel Anytime.

(13)

HURCO-250

11 11 Máy

Máy EDM

EDM ccắt dây

ắt dây

HITACHI-2Q

Nh

Nhật

ật

FANUC

Ngôn

Ngôn ng

ngữ G

ữ G

5 tr

5 tr ục

ục

12 12 Máy đo

Máy đo 3 chi

3 chiều

ều

brown and sharpe

M

Mỹỹ

13 13 Máy

Máy ccắt plasma

ắt plasma

P2580CNC

Vi

Việt nam

ệt nam

14 14 Máy đột, dập,

Máy đột, dập,

xoay t

xoay tự dộng cnc

ự dộng cnc

PEGA-357

Nh

Nhật

ật

AMADA

Câu h

Câu hỏi kiểm tra

ỏi kiểm tra

Câu 1: hãy k

Câu 1: hãy k ể t

ể tên m

ên một số mốc lịch sử quan

ột số mốc lịch sử quan trọng quá tr

trọng quá tr ình phát tri

ình phát triển máy công cụ CNC

ển máy công cụ CNC

trên th

trên thế giới?

ế giới?

Câu 2: hãy li

Câu 2: hãy liệt k

ệt k ê m

ê một số lĩnh vực v

ột số lĩnh vực và các thi

à các thiết bị CNC

ết bị CNC mà chúng ta thu nh

mà chúng ta thu nhận được thông

ận được thông

tin qua bài h

(14)

Cancel Anytime.

(15)

Cancel Anytime.

(16)

Bài 2

CÁC H

CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN V

Ệ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ D

À DẠNG ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY CNC

ẠNG ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY CNC

1. Các d

1. Các dạng điều khiển

ạng điều khiển

1.1. 1.1. Điều khiển điểm

Điều khiển điểm –

– điểm

điểm

Điều khiển điểm

Điều khiển điểm –

– điểm

điểm dùng cho nh

dùng cho những nhiệm vụ định vị đơn giản,

ững nhiệm vụ định vị đơn giản, mục đích chính l

mục đích chính l àà

ccần đạt được các kích thước a,b,c,d,e,f phải chính xác, c

ần đạt được các kích thước a,b,c,d,e,f phải chính xác, c òn qu

òn quỹ đạo chạy dao nhanh

ỹ đạo chạy dao nhanh hay

hay

ch

chậm của bàn máy đều không có ý nghĩa quyết định.

ậm của bàn máy đều không có ý nghĩa quyết định. ( hình 2.1 )

( hình 2.1 )

Điều khiển điểm

Điều khiển điểm –

– điểm

điểm ứng dụng để gia công các lỗ bằng các phương pháp khoan,

ứng dụng để gia công các lỗ bằng các phương pháp khoan,

khoét, doa và c

khoét, doa và cắt ren lỗ.

ắt ren lỗ.

Hình 2.1.

Hình 2.1. Điều khiển điểm

Điều khiển điểm –

– điểm

điểm

V

Vị trí của các

ị trí của các lỗ có thể được điều khiển đồng thời theo

lỗ có thể được điều khiển đồng thời theo hai trục ( h

hai trục ( h ình 2.2a ) ho

ình 2.2a ) hoặc điều

ặc điều

khi

khiển kế tiếp nha

ển kế tiếp nhau ( hình 2.2b ). Trong tr

u ( hình 2.2b ). Trong tr ường hợp chạy dao đông thời theo hai

ường hợp chạy dao đông thời theo hai trục X, Y

trục X, Y

thì qu

thì quỹ đạo chuyển động tạo th

ỹ đạo chuyển động tạo thành m

ành một góc α so với trục nào đó.

ột góc α so với trục nào đó.

Trong trường hợp chạy dao độc lập

Trong trường hợp chạy dao độc lập th

thì tr

ì tr ước hết dao chạy song song với trục Y tới

ước hết dao chạy song song với trục Y tới điểm

điểm

11

’’

( lúc này tọa độ X không thay đổi ),

( lúc này t

ọa độ X không thay đổi ), sau đó dao chạy

sau đó dao chạy theo trục X để tới điểm đích 2.

theo trục X để tới điểm đích 2.

(17)

Cancel Anytime.

(18)

Cancel Anytime.

(19)

Cancel Anytime.

Trên máy phay d

Trên máy phay dụng cụ cắt chuyển động song song

ụng cụ cắt chuyển động song song với trục Y hoặc son

với trục Y hoặc son g song v

g song với trục X

ới trục X

Hình 2.3.

Hình 2.3. Điều khiển đường thẳng

Điều khiển đường thẳng

a)

a) Trên máy ti

Trên máy tiện; b) tr

ện; b) tr ên máy phay

ên máy phay

Điều khiển đường thẳng ứng dụng cho máy ph

Điều khiển đường thẳng ứng dụng cho máy phay, tiện, cắt dây

ay, tiện, cắt dây đon giản.

đon giản.

1.3. Điều khiển bi

1.3. Điều khiển biên d

ên dạng ( điều khiển contour )

ạng ( điều khiển contour )

Điều khiển bi

Điều khiển biên d

ên dạng cho phép dụng cụ cắ

ạng cho phép dụng cụ cắt chuyển động thời t

t chuyển động thời t heo c

heo cả hai trục để tạo ra

ả hai trục để tạo ra

m

một bi

ột biên d

ên dạng phức tạp, các chuyển động theo các trục có mối quan hệ h

ạng phức tạp, các chuyển động theo các trục có mối quan hệ h àm s

àm số r

ố r àng bu

àng buộc

ộc

vvới nhau.

ới nhau.

Điều khiển bi

Điều khiển biên d

ên dạng ứng dụng cho các máy tiện ( H 2.4a ), phay ( H 2.4b ) v

ạng ứng dụng cho các máy tiện ( H 2.4a ), phay ( H 2.4b ) v à các trung

à các trung

tâm gia công.

(20)

Cancel Anytime.

(21)

Cancel Anytime.

(22)

Cancel Anytime.

hoàn thành vi

hoàn thành việc thực hiện lệnh thứ nhất

ệc thực hiện lệnh thứ nhất máy bắt đầu thực hiện

máy bắt đầu thực hiện lệnh thứ hai lấy từ bộ nhớ

lệnh thứ hai lấy từ bộ nhớ

ra. Trong khi th

ra. Trong khi thực hiện lệnh thứ hai, hệ điều khiển thực hiện lệnh thứ ba được đưa vào

ực hiện lệnh thứ hai, hệ điều khiển thực hiện lệnh thứ ba được đưa vào

ch

chỗ bộ nhớ m

ỗ bộ nhớ mà l

à lệnh thứ hai vừa được giải phóng ra.

ệnh thứ hai vừa được giải phóng ra.

Hình

(23)

Cancel Anytime.

(24)

Cancel Anytime.

(25)

Cancel Anytime.

ho

hoặc từng lệnh, bằng tay từ bàn

ặc từng lệnh, bằng tay từ bàn điều khiển. các lệnh

điều khiển. các lệnh điều khiển không chỉ viết cho từng

điều khiển không chỉ viết cho từng

chuy

chuyển động ri

ển động riêng l

êng lẻ m

ẻ mà cho nhi

à cho nhiều chuyển động c

ều chuyển động cùng m

ùng một lúc. Điều khiển n

ột lúc. Điều khiển này cho phép

ày cho phép

gi

giảm số chương tr

ảm số chương tr ình và nh

ình và như vậy có thể nâng cao độ tin cậy l

ư vậy có thể nâng cao độ tin cậy l àm vi

àm việc của máy.

ệc của máy. H

Hệ điều

ệ điều

khi

khiển CNC

ển CNC có kích thước nhỏ hơn

có kích thước nhỏ hơn và giá thành thấp hơn hệ

và giá thành thấp hơn hệ điều khiển NC nhưng lại có

điều khiển NC nhưng lại có

các đặc tính mới m

các đặc tính mới mà các h

à các hệ điều khiển trước đó không có.

ệ điều khiển trước đó không có. Ví dụ: nhiều hệ điều khiển n

Ví dụ: nhiều hệ điều khiển n ày

ày

có kh

có khả năng hiệu chỉnh những sai số cố định của máy

ả năng hiệu chỉnh những sai số cố định của máy- nh

- những nguy

ững nguyên nhân gây ra sai s

ên nhân gây ra sai sốố

gia công.

2.3. H

2.3. Hệ điều khiển DNC ( Direct

ệ điều khiển DNC ( Direct numerial control )

numerial control )

Đặc điểm của hệ điều khiển DNC như h

Đặc điểm của hệ điều khiển DNC như hình 2.6

ình 2.6

Hình 2.6. Nguyên lý ho

Hình 2.6. Nguyên lý hoạt động của hệ điều khiển DNC

ạt động của hệ điều khiển DNC

- Nhi

- Nhiều máy công cụ CNC

ều máy công cụ CNC được nối với một máy tính trung tâm qua đ

được nối với một máy tính trung tâm qua đường dẫn

ường dẫn ddữ liệu.

ữ liệu.

m

mỗi một máy công cụ có thể điều khiển CNC m

ỗi một máy công cụ có thể điều khiển CNC mà b

à bộ tính toán của nó c

ộ tính toán của nó có nhiệm vụ chọn

ó nhiệm vụ chọn

llọc v

ọc và phân ph

à phân phối các thông tin

ối các thông tin hay nói cách khác thì b

hay nói cách khác thì bộ tính toán l

ộ tính toán là c

à cầu nối giữa các máy

ầu nối giữa các máy

công c

công cụ v

ụ và máy tính trung tâm.

à máy tính trung tâm.

- Máy tính trung tâm có th

- Máy tính trung tâm có thể nhận các thông t

ể nhận các thông tin t

in từ những bộ điều khiển CNC để hiệu

ừ những bộ điều khiển CNC để hiệu

ch

chỉnh chương tr

ỉnh chương tr ình ho

ình hoặc để đọc những dữ liệu từ máy công cụ.

ặc để đọc những dữ liệu từ máy công cụ.

- Trong m

- Trong một số trường hợp máy tính đóng vai tr

ột số trường hợp máy tính đóng vai tr ò ch

ò chỉ đạo trong việc lựa chọn những chi

ỉ đạo trong việc lựa chọn những chi

titiết gia công theo thứ tự ưu

ết gia công theo thứ tự ưu tiên để phân chia đi các

tiên để phân chia đi các máy khác nhau.

máy khác nhau.

- H

- Hệ DNC có ngân h

ệ DNC có ngân hàng d

àng dữ liệu trung tâm cho biết các thông tin của chương tr

ữ liệu trung tâm cho biết các thông tin của chương tr ình gia

ình gia

công chi ti

công chi tiết tr

ết tr ên t

ên tất cả các máy công cụ.

ất cả các máy công cụ.

- Có kh

- Có khả năng truyền dữ liệu nhanh v

ả năng truyền dữ liệu nhanh và có kh

à có khả năng nối ghép

ả năng nối ghép vào các h

vào các hệ thống gia công

ệ thống gia công

linh ho

linh hoạt FMS.

ạt FMS.

MÁY TÍNH

TRUNG TÂM

CNC

MÁY CNC 1

(26)

Cancel Anytime.

(27)

Cancel Anytime.

(28)

Cancel Anytime.

Hình 2.7. S

Hình 2.7. Sơ đồ điều khiển thích nghi

ơ đồ điều khiển thích nghi

1. 1. chi ti

chi tiết; 2. Dao; 3. Datric; 4. Bộ biến đổi; 5,6,7. cơ cấu chạy dao

ết; 2. Dao; 3. Datric; 4. Bộ biến đổi; 5,6,7. cơ cấu chạy dao

H

Hệ thống điều khiển thích nghi l

ệ thống điều khiển thích nghi là h

à hệ thống điều khiển có tính đến những tác độn

ệ thống điều khiển có tính đến những tác động b

g b ên

ên

ngoài c

ngoài của hệ thống công ng

ủa hệ thống công nghhệ để hiệu chỉnh chu

ệ để hiệu chỉnh chu kỳ gia công ( quá tr

kỳ gia công ( quá tr ình gia công ) nh

ình gia công ) nhằm

ằm

lo

loại bỏ ảnh hưởng các

ại bỏ ảnh hưởng các yếu tố đó tới độ chính xác gia côn

yếu tố đó tới độ chính xác gia công.

g.

Hình 2.7 là m

Hình 2.7 là một ví dụ sơ đồ điều

ột ví dụ sơ đồ điều khiển thích nghi

khiển thích nghi. Dao 2

. Dao 2 gia công chi tiết 1. Các

gia công chi tiết 1. Các yếu tố

yếu tố

công ngh

công nghệ không ổn định có thể gây ra sự thay đổi lực cắt P

ệ không ổn định có thể gây ra sự thay đổi lực cắt P

yy

( l

( lực hướng kính ). Lực P

ực hướng kính ). Lực P

yy

được datric 3 ghi lại.

được datric 3 ghi lại. tín hi

tín hiệu của datric di qua bộ biến đổi 4. xử

ệu của datric di qua bộ biến đổi 4. xử lý tín hiệu 5 đến điều

lý tín hiệu 5 đến điều

khi

khiển 6, tác động lên cơ cấu chạy dao 7 v

ển 6, tác động lên cơ cấu chạy dao 7 và làm

à làm ổn định lực cắt P

ổn định lực cắt Pyy

. .

nnếu lực cắt P

ếu lực cắt P

yy

tăng th

tăng thìì

lượng chạy dao giảm xuống v

lượng chạy dao giảm xuống và n

à như thế lực cắt P

hư thế lực cắt P

yy

s

sẽ giảm xuống. nếu lực cắt P

ẽ giảm xuống. nếu lực cắt P

yy

gi

giảm

ảm

xu

xuống th

ống thì l

ì lượng chạy dao sẽ tăng l

ượng chạy dao sẽ tăng lên,

ên, ổn định lực cắt có nghĩa l

ổn định lực cắt có nghĩa là chúng ta

à chúng ta ổn định được

ổn định được

dao động của kích thước gia công ( tăng độ chính xác và năng suất gia công ).

C

Cũng tương tự như vậy, hệ thống điều

ũng tương tự như vậy, hệ thống điều khi

khiển thích nghi có thể ổn định được công suất cắt,

ển thích nghi có thể ổn định được công suất cắt,

moment hay nhi

moment hay nhiệt độ cắt . v.v.. tuy nhi

ệt độ cắt . v.v.. tuy nhiên h

ên hệ điều khiển thích nghi hay được dùng để

ệ điều khiển thích nghi hay được dùng để ổn

ổn

ddịnh kích thước gia công, ở đây

ịnh kích thước gia công, ở đây cơ cấu kiểm tra tích

cơ cấu kiểm tra tích cực ( kiểm tra chủ động ) luôn luôn

cực ( kiểm tra chủ động ) luôn luôn

xác định được kích thước gia

xác định được kích thước gia công và tác động

công và tác động đến cơ cấu điều khiển để

đến cơ cấu điều khiển để ổn định kích

ổn định kích

thước của chi tiết.

CÂU H

CÂU HỎI KIỂM TRA

ỎI KIỂM TRA

Câu 1: hãy trình bày ng

Câu 1: hãy trình bày ngắn gọn bản chất các

ắn gọn bản chất các dạng điều khiển

dạng điều khiển c

của máy CNC ?

ủa máy CNC ?

Câu 2: so sánh ưu nhược điểm của các hệ thống điều khiển của máy CNC ?

Câu 3:

Câu 3: Điền v

Điền vào các câu sau c

ào các câu sau cụm từ thích hợp:

ụm từ thích hợp:

Các chương tr

(29)

Cancel Anytime.

(30)

Cancel Anytime.

(31)

Cancel Anytime.

Bài 3

C

CẤU TẠO CHUNG CỦA MÁY TIỆN CNC V

ẤU TẠO CHUNG CỦA MÁY TIỆN CNC VÀ CÔNG TÁC B

À CÔNG TÁC BẢO QUẢN, BẢO

ẢO QUẢN, BẢO

DƯỠNG MÁY

1. C

1. Cấu tạo chung của máy tiện CNC

ấu tạo chung của máy tiện CNC

Máy ti

Máy tiện CNC có cấu

ện CNC có cấu tạo tương tự như máy tiện thông thường. đối với máy tiện thông

tạo tương tự như máy tiện thông thường. đối với máy tiện thông

thường khi gia công cắt gọt chi tiết thường điều

thường khi gia công cắt gọt chi tiết thường điều khiển phải theo d

khiển phải theo d õi v

õi vị trí dao cắt, thao tác

ị trí dao cắt, thao tác

k

k ịp thời chế tạo ra

ịp thời chế tạo ra những chi tiết đạt y

những chi tiết đạt y êu c

êu cầu kỹ thuật.

ầu kỹ thuật.

Độ chính xác, năng suất

Độ chính xác, năng suất ph

phụ thuộc v

ụ thuộc vào trình

ào trình độ tay nghề người điều khiển.

độ tay nghề người điều khiển.

Máy CNC ho

Máy CNC hoạt động theo một chương tr

ạt động theo một chương tr ình

ình đđãã được lập tr

được lập tr ình theo m

ình theo một quy tắc chặt chẽ

ột quy tắc chặt chẽ

phù h

phù hợp với quy tr

ợp với quy tr ình công ngh

ình công nghệ được soạn thảo và cài đặt phần mềm trong máy.

ệ được soạn thảo và cài đặt phần mềm trong máy.

K

K ết quả l

ết quả làm vi

àm việc của máy CNC không phụ thuộc v

ệc của máy CNC không phụ thuộc vào tay ngh

ào tay nghề của người điều khiển. lúc

ề của người điều khiển. lúc

này người điều khiển máy chủ yếu đón

này người điều khiển máy chủ yếu đóng vai tr

g vai tr ò theo dõi và ki

ò theo dõi và kiểm tra

ểm tra các ch

các chức năng hoạt

ức năng hoạt

động của máy.

Hình dáng k

Hình dáng k ết cấu của

ết cấu của máy tiện CNC cũng tương tự

máy tiện CNC cũng tương tự máy tiện thông thường, ngo

máy tiện thông thường, ngo ài ra máy

ài ra máy

titiện CNC c

ện CNC còn có m

òn có một số đặc điểm ri

ột số đặc điểm riêng sau

êng sau

Hình 3.1. Hình dáng bên ngoài c

Hình 3.1. Hình dáng bên ngoài của máy tiện CNC

ủa máy tiện CNC

Nh

Những đặc trưng cơ bản của máy tiện CNC:

ững đặc trưng cơ bản của máy tiện CNC:

--

Tí

Tính năng tự động hóa cao: Máy tiện CNC có năng suất cắt cao v

nh năng tự động hóa cao: Máy tiện CNC có năng suất cắt cao v à gi

à giảm được tối đa

ảm được tối đa

th

thời gian phụ

ời gian phụ, do m

, do mức độ tự động hóa được nâng cao vượt bậc. T

ức độ tự động hóa được nâng cao vượt bậc. Tùy t

ùy từng mức độ tự

ừng mức độ tự

động, máy CNC có thể thực hiện c

động, máy CNC có thể thực hiện cùng m

ùng một lúc nhiều chuyển dộng khác nhau, có thể

ột lúc nhiều chuyển dộng khác nhau, có thể

ttự động thay dao,

ự động thay dao, hi

hiệu chỉnh sai số dao cụ, tự động kiểm tra kích thước chi tiết v

ệu chỉnh sai số dao cụ, tự động kiểm tra kích thước chi tiết v àà

(32)

Cancel Anytime.

(33)

Cancel Anytime.

(34)

Cancel Anytime.

năng tập trung nguyên công, các máy CNC đ

năng tập trung nguyên công, các máy CNC đãã được phát triển th

được phát triển thành các trung tâm

ành các trung tâm

gia công CNC.

--

Tính năng chính xác, đảm bảo chất lượng cao: giảm được hư hỏng do sai sót của con

người. đồng thời cũng giảm được

người. đồng thời cũng giảm được cường độ

cường độ chú ý của con

chú ý của con người khi

người khi llàm vi

àm việc. có

ệc. có

kh

khả năng gia công chính xác h

ả năng gia công chính xác hàng lo

àng loạt. Độ chính xác lặp lại, đặc trưng cho mức độ

ạt. Độ chính xác lặp lại, đặc trưng cho mức độ

ổn định trong suốt quá tr

ổn định trong suốt quá tr ình gia công là

ình gia công là điểm ưu việt tuyệt đối của máy CNC.

điểm ưu việt tuyệt đối của máy CNC. Máy

Máy

CNC có h

CNC có hệ thống điều khiển khép kín có khả n

ệ thống điều khiển khép kín có khả năng gia công được

ăng gia công được những chi tiết

những chi tiết

chính xác c

chính xác cả về h

ả về hình dáng

ình dáng đến kích thước. những đặc điểm n

đến kích thước. những đặc điểm này thu

ày thuận tiện

ận tiện cho vi

cho việc

ệc

llắp lẫn, giảm khả năng tổn thất

ắp lẫn, giảm khả năng tổn thất phôi liệu ở mức thấp nhất.

phôi liệu ở mức thấp nhất.

--

Gia công biên d

Gia công biên dạng phức tạp: Máy CNC l

ạng phức tạp: Máy CNC là máy duy nh

à máy duy nhất có thể gia công chính xác

ất có thể gia công chính xác

và nhanh các chi ti

và nhanh các chi tiết có h

ết có hình dáng ph

ình dáng phức tạp như các bề mặt ba chiều.

ức tạp như các bề mặt ba chiều.

--

Tính năng hiệu quả kinh tế v

Tính năng hiệu quả kinh tế và k

à k ỹ thuật cao:

ỹ thuật cao:

+ C

+ Cải thiện tuổi thọ dao nhờ điều kiện cắt

ải thiện tuổi thọ dao nhờ điều kiện cắt tối ưu. Tiết

tối ưu. Tiết kiệm dụng cụ cắt gọt, đồ gá v

kiệm dụng cụ cắt gọt, đồ gá v àà

ph

phụ t

ụ tùng khác.

ùng khác.

+ Gi

+ Giảm phế phẩm.

ảm phế phẩm.

+ Ti

+ Tiết kiệm tiền thuê mướn lao động do không cần y

ết kiệm tiền thuê mướn lao động do không cần yêu c

êu cầu kỹ năng nghề nghiệp nhưng

ầu kỹ năng nghề nghiệp nhưng

năng suất gia công cao hơn.

+ S

+ Sử dụng lại chương tr

ử dụng lại chương tr ình gia công.

ình gia công.

+ Gi

+ Giảm thời gian sản xuất.

ảm thời gian sản xuất.

+ Th

+ Thời gian sử dụng máy nhiều hơ

ời gian sử dụng máy nhiều hơ n nh

n nhờ v

ờ vào gi

ào giảm thời gian dừng

ảm thời gian dừng máy.

máy.

+ Gi

+ Giảm thời gian kiểm tra v

ảm thời gian kiểm tra vì máy CNC s

ì máy CNC sản xuất c

ản xuất chi tiết chất lượng đồng nhất.

hi tiết chất lượng đồng nhất.

+ CNC có th

+ CNC có thể thay đổi nhanh chóng từ việc gia

ể thay đổi nhanh chóng từ việc gia công loại chi tiết n

công loại chi tiết n ày sang lo

ày sang loại khác với

ại khác với

th

(35)

Cancel Anytime.

(36)

(37)

Cancel Anytime.

Hình 3.2. H

Hình 3.2. Hệ thống truyền động chạy dao của máy tiện CNC

ệ thống truyền động chạy dao của máy tiện CNC

1-2-3-4-5-6-1-2-3-4-5-6- Các đường truyền li

Các đường truyền liên gi

ên giữa các động cơ

ữa các động cơ b

bộ xử lý trung tâm ( CPU )

ộ xử lý trung tâm ( CPU ) của hệ

của hệ

điều khiển.

Trong đó:

1. 1. đường nối giữa bảng điều khiển v

đường nối giữa bảng điều khiển và CPU

à CPU

2. 2. Đường nối giữa CPU v

Đường nối giữa CPU và h

à hễ thống động cơ chạy da

ễ thống động cơ chạy daoo

3,4. Đường phản hồi từ động cơ đến CPU.

5. Đường nối giữa CPU đến đầu ụ

5. Đường nối giữa CPU đến đầu ụ đứng.

đứng.

6. đường phản hồi từ ụ đứng về CPU. (

(38)

Cancel Anytime.

(39)

(40)

Cancel Anytime.

Trong c

Trong cả hai trường hợp chuôi của dao

ả hai trường hợp chuôi của dao thường được kẹp trong khối mang dao tại những

thường được kẹp trong khối mang dao tại những

vvị trí xác định tr

ị trí xác định tr ên bàn xe dao. Các kh

ên bàn xe dao. Các khối mang dao ph

ối mang dao phù h

ù hợp với các gá đỡ dao tr

ợp với các gá đỡ dao tr ên máy

ên máy

titiện và được ti

ện và được tiêu chu

êu chuẩn hóa.

ẩn hóa.

Các k

Các k ết cấu của đầu rơ vôn ve tùy thuộc v

ết cấu của đầu rơ vôn ve tùy thuộc vào công d

ào công dụng v

ụng và yêu c

à yêu cầu công nghệ của từng

ầu công nghệ của từng

lo

loại máy. Bao gồm các đầu ro7vonve ( kiểu chữ thập, kiểu đĩa h

ại máy. Bao gồm các đầu ro7vonve ( kiểu chữ thập, kiểu đĩa h ình tr

ình tr ống ). Phổ biến đầu

ống ). Phổ biến đầu

rơ vôn ve của các loại máy tiện CNC có kết cấu như h

(41)

Cancel Anytime.

(42)