11/11/2020
1
FME
Chương 6:
SN XUT NH MÁY TÍNH – CAM
CBGD: Nguyễn Văn Thành
E-mail: nvthanh@hcmut.edu.vn
Môn hc: CAD/CAM
FME
2/124
CHƯƠNG 6: SN XUT NH MÁY TÍNH - CAM
Ni dung:
6.1. Điều khiển số - Sự khởi đầu của CAM
6.2. Các phương pháp lập trình NC
6.3. Điều khiển máy CNC
FME
3/124
6.1. ĐIU KHINS-SKHIĐẦUCA CAM
Ni dung:
6.1.1. Điều khiển số gì?
6.1.2. Lịch sử phát triển của ĐKS
6.1.3. Các thành phần của hệ thống ĐKS
6.1.4. Thủ tục điều khiển số
6.1.5. Hệ toạ độ trên hệ thống ĐKS
6.1.6. Các phương pháp điều khiển chuyển động trong NC
6.1.7. Các ứng dụng của ĐKS
6.1.8. Ưu nhược điểm của ĐKS
FME
4/124
NC = Numerical Control.
CNC = Computer Numerical Control.
Các hoạt động được điều khiển bằng cách nhập trực tiếp
dữ liệu số.
Một dạng tự động hoá lập trình vạn năng.
Máy công cụ được điều khiển bằng hàng loạt các lệnh
được hoá.
6.1.1. Điu khins gì?
1 2
3 4
11/11/2020
2
FME
5/124
1725 Phiếuđụclỗđưc dùng để tomuqun áo.
1808 Phiếu đục lỗ trên kim loại được dùng để điều khiển tự động máy thêu
1863 Tự động điều khiển chơi nhạc trên piano nhờ băng lỗ.
1940 John Parsons đã sáng chế ra phương pháp dùng phiếu đục lỗ đ ghi các
dữ liệu về vị trí tọa độ để điều khiển máy công cụ.
1952 – Máy công cNC điukhinsốđutiên
1959 – Ngôn ngữ APT được đưa vào sử dụng
1960s – Điều khiển số trực tiếp (DNC)
1963 – Đồ hoạ máy tính
1970s Máy CNC đượcđưa vào sdng
1980s – Điều khiển số phân phối được đưa vào sử dụng CAD/CAM
6.1.2. Lch sphát trincađiu khins(1)
FME
6/124
Máy điều khiển số cổ điển chủ yếu dựa trên công trình của một người tên
John Parsons.
Từ những năm 1940 Parsons đã sáng chế ra phương pháp dùng phiếuđục
lđể ghi các d liệu về vị trí tọa độ để điều khiển máy công cụ . Máy được
điều khiển để chuyển động theo từng tọa độ, nhờ đó tạo ra được bề mặt cần
thiết của cánh máy bay.
m 1948 J. Parson gii thiệu hiểu biết của mình cho không lc Hoa K.
quan này sau đó đã tài trợ cho một loạt các đề tài nghiên cứu phòng thí
nghiệm Servomechanism của MIT (Masschusetts Institute of Technology).
Công trình đầu tiên tại MIT phát triển một mẫu máy phay NC bằng cách
điều khiển chuyển động của đầu dao theo 3 trục tọa độ.MumáyNCđầu
tiên đưctrin lãm vào năm 1952. Từ 1953 khả năng của máy NC đã
được chứng minh.
6.1.2. Lch sphát trincađiu khins(2)
FME
7/124
Một thời gian ngắn sau, các nhà chế tạo máy bắt đầu chế tạo các máy NC đ
bán các nhà công nghiệp, đặc biệt các nhà chế tạo máy bay đã dùng
máy NC để chế tạo các chi tiết cần thiết cho họ.
Hoa kỳ tiếp tục cố gắng phát triển NC bằng ch tiếp tục tài trợ cho MIT
nghiên cứu ngôn nglptrìnhđể điều khiển máy NC. Kết quả của việc
này sự ra đời của ngôn ngAPT: Automatically Programmed Tools vào
năm 1959.
Mục tiêu của việc nghiên cứu APT đảm bảo một phương tiện để người
lập trình gia công thể nhập các câu lệnh vào máy NC.
Mặc APT bị chỉ trích thứ ngôn ngữ quá đồ sộ đối với nhiều máy tính,
vẫn công cụ chính yếu vẫn được dùng rộng rãi trong công nghiệp
ngày nay nhiều ngôn ngữ lập trình mới dựa trên APT.
6.1.2. Lch sphát trincađiu khins(3)
FME
8/124
1
NC
1960950 1970 1980 1990
CNC
FMS
CAD
CAD / CAM
CIM
6.1.2. Lch sphát trincađiu khins(4)
5 6
7 8
11/11/2020
3
FME
9/124
Chương trình Bộ điều
khiển Máy công cụ
6.1.3. Các thành phncahthng điu khins
FME
10/124
Chương trình điu khin (1): G & M code
những tập hợp những
câu lệnh điều khiển máy
phải làm gì. Các lệnh này
được hóa dạng số
hiệu thiết bị điều
khiển th nhận dạng
được. Chương trình điều
khiển thể được lưu trữ
trên phiếu đục lỗ, ng đục
l,băngt.Thídụchương
trình gia công:
%
O2345;
N1 G90 G54 G21 G17;
N2 T1 M06;
N3 M03 S1000;
N4 G00 Z100.;
N5 X0. Y60.;
N6 Z1.
N7 G01 Z-1. F50.
N8 Y0. F150.
N9 X60.
N10 Y40.;
N11 G03 X40. Y60 R20.
N12 G01 X0.
N13 G0 Z100.
N14 M05;
N15 M30
%
Đường chạy dao
6.1.3. Các thành phncahthng điu khins
FME
11/124
Chương trình điu khin (2): Phiếuđcl, băng l
6.1.3. Các thành phncahthng điu khins
FME
12/124
Chương trình điu khin (3): Các phương pháp lptrình
Bng tay
Bng máy tính (nhshtrcaphnmm CAD/CAM)
Chương trình được chuẩn bị bởi lập trình viên, trong đó
người lập trình chỉ ra từng bước theo trình tự công nghệ. Đối
với máy công cụ, các bước công nghệ các chuyển động
tương đối giữa dụng cụ cắt phôi.
6.1.3. Các thành phncahthng điu khins
910
11 12
11/11/2020
4
FME
13/124
Ngưilptrìnhnhptng
lệnh trên máy CNC.
Chương trình điu khin (4): Lptrìnhbng tay
6.1.3. Các thành phncahthng điu khins
FME
14/124
CAD CAM
CNC
Chương trình điu khin(5):
Lptrìnhbng máy tính nhhthng CAD/CAM:
6.1.3. Các thành phncahthng điu khins
FME
15/124
Chương trình điu khin(6):
Chykim tra trên máy tính:
6.1.3. Các thành phncahthng điu khins
FME
16/124
Bộđiu khin (1):
thành phần thứ 2 của hệ thống điều khiển số.
bao gồm các bo mạch điện tử phần cứng thể đọc
biên dịch chương trình điều khiển truyền đến máy
công cụ.
6.1.3. Các thành phncahthng điu khins
13 14
15 16
11/11/2020
5
FME
17/124
Bộđiu khin (2): Các phntcơbncabộđiu khin
Bộ lưu dữ liệu.
Bộ phân phối dữ liệu.
Bộ liên hệ ngược.
Bộ điều khiển tuần tự để phối hợp hoạt động của các phần
tử trên.
CnphilưuýlàgnnhưttcảcácmáyNChiiđưcbánlàcó
trang bị bộ điều khiển gọi Microcomputer.Vìvymàchúnưc
gọi máy CNC.
6.1.3. Các thành phncahthng điu khins
FME
18/124
Máy công c hoc quá trình được điu khin
Máy công cụ bao gồm bàn máy trục chính cũng như các
các bộ điều khiển cần thiết để máy hoạt động. cũng bao
gồm những dụng cụ cắt, đồ các thiết bị phụ khác cần cho
việc gia công.
Các máy NC rất đa dạng: t những máy khoan lỗ, đục lỗ đơn giản
đến các trung tâm gia công thông minh.
MÁY PHAY CNC MÁY TIN CNC
MÁY CTDÂY-WEDM
6.1.3. Các thành phncahthng điu khins
FME
19/124
Lập kế hoạch gia công (Process Planning)
Lập trình gia công NC (Part programming)
Kiểm tra chương trình
Thực hiện việc gia công trên y CNC
6.1.4. Thtcđiu khins
FME
20/124
Cần thiết để người lập trình lên kế hoạch chuyển động
cho dụng cụ so với chi tiết gia công.
Khi lập trình chi tiếtcoinhưđng yên còn dụng cụ thì
di chuyển so với chi tiết gia công.
6.1.5. Htađộ trên hthng điu khins
17 18
19 20