Bài giảng CAD/CAM/CNC - Phần 4: Sản xuất nhờ máy tính (CAM – Computer aided manufacturing)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:68

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng CAD/CAM/CNC - Phần 4: Sản xuất nhờ máy tính (CAM – Computer aided manufacturing) cung cấp cho sinh viên những nội dung gồm: điều khiển số - sự khởi đầu của CAM; các phương pháp lập trình NC; điều khiển máy CNC;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng CAD/CAM/CNC - Phần 4: Sản xuất nhờ máy tính (CAM – Computer aided manufacturing)

PHẦN 4: CAM – Computer Aided Manufacturing Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC SẢN XUẤT NHỜ MÁY TÍNH NỘI DUNG 1. ĐIỀU KHIỂN SỐ - SỰ KHỞI ĐẦU CỦA CAM 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH NC 3. ĐIỀU KHIỂN MÁY CNC 4.1. ĐIỀU KHIỂN SỐ (ĐKS) - SỰ KHỞI ĐẦU CỦA CAM Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 1. Điều khiển số là gì? 2. Lịch sử phát triển của ĐKS 3. Các thành phần của hệ thống ĐKS 4. Thủ tục điều khiển số 5. Hệ toạ độ trên hệ thống ĐKS 6. Các phương pháp điều khiển chuyển động trong NC 7. Các ứng dụng của ĐKS 8. Ưu nhược điểm của ĐKS 1
1. Điều khiển số là gì ? Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • 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 mã hoá 2. Lịch sử phát triển của ĐKS Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 1. 1725 – Phiếu đục lỗ được dùng để tạo mẫu quần áo 2. 1808 – Phiếu đục lỗ trên lá kim loại được dùng để điều khiển tự động máy thêu 3. 1863 – Tự động điều khiển chơi nhạc trên piano nhờ băng lỗ 4. 1940 – John Parsons ñaõ saùng cheá ra phöông phaùp duøng phieáu ñuïc loã ñeå ghi caùc döõ lieäu veà vò trí toïa ñoä ñeå ñieàu khieån maùy coâng cuï. 5. 1952 – Máy công cụ NC điều khiển số đầu tiên 6. 1959 - Ngôn ngữ APT được đưa vào sử dụng 7. 1960s – Điều khiển số trực tiếp (DNC) 8. 1963 - Đồ hoạ máy tính 9. 1970s - Máy CNC được đưa vào sử dụng 10. 1980s – Điều khiển số phân phối được đưa vào sử dụng CAD/CAM 2
2. Lịch sử phát triển của ĐKS Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC – Maùy ñieàu khieån soá coå ñieån chuû yeáu döïa treân coâng trình cuûa moät ngöôøi coù teân laø John Parsons. – Töø nhöõng naêm 1940 Parsons ñaõ saùng cheá ra phöông phaùp duøng phieáu ñuïc loã ñeå ghi caùc döõ lieäu veà vò trí toïa ñoä ñeå ñieàu khieån maùy coâng cuï . Maùy ñöôïc ñieàu khieån ñeå chuyeån ñoäng theo töøng toïa ñoä, nhôø ñoù taïo ra ñöôïc beà maët caàn thieát cuûa caùnh maùy bay. 2. Lịch sử phát triển của ĐKS Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC  Naêm 1948 J. Parson giôùi thieäu hieåu bieát cuûa mình cho khoâng löïc Hoa Kyø. Cô quan naøy sau ñoù ñaõ taøi trôï cho moät loaït caùc ñeà taøi nghieân cöùu ôû phoøng thí nghieäm Servomechanism cuûa MIT (Masschusetts Institute of Technology).  Coâng trình ñaàu tieân taïi MIT laø phaùt trieån moät maãu maùy phay NC baèng caùch ñieàu khieån chuyeån ñoäng cuûa ñaàu dao theo 3 truïc toïa ñoä. Maãu maùy NC ñaàu tieân ñöôïc trieån laõm vaøo naêm 1952. Töø 1953 khaû naêng cuûa maùy NC ñaõ ñöôïc chöùng minh. 3
2. Lịch sử phát triển của ĐKS Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Moät thôøi gian ngaén sau, caùc nhaø cheá taïo maùy baét ñaàu cheá taïo caùc maùy NC ñeå baùn, vaø caùc nhaø coâng nghieäp, ñaëc bieät laø caùc nhaø cheá taïo maùy bay ñaõ duøng maùy NC ñeå cheá taïo caùc chi tieát caàn thieát cho hoï. • Hoa kyø tieáp tuïc coá gaéng phaùt trieån NC baèng caùch tieáp tuïc taøi trôï cho MIT nghieân cöùu ngoân ngöõ laäp trình ñeå ñieàu khieån maùy NC. Keát quûa cuûa vieäc naøy laø söï ra ñôøi cuûa ngoân ngöõ APT: Automatically Programmed Tools vaøo năm 1959 2. Lịch sử phát triển của ĐKS Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Muïc tieâu cuûa vieäc nghieân cöùu APT laø ñaûm baûo moät phöông tieän ñeå ngöôøi laäp trình gia coâng coù theå nhaäp caùc caâu leänh vaøo maùy NC. • Maëc duø APT bò chæ trích laø thöù ngoân ngöõ quaù ñoà soä ñoái vôùi nhieàu maùy tính, noù vaãn laø coâng cuï chính yeáu vaø vaãn ñöôïc duøng roäng raõi trong coâng nghieäp ngaøy nay vaø nhieàu ngoân ngöõ laäp trình môùi laø döïa treân APT. 4
2. Lịch sử phát triển của ĐKS Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC C IM CAD / CAM CAD F MS CNC NC 1950 1960 1970 1980 1990 3. Caùc thaønh phaàn cô baûn cuûa heä thoáng NC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Heä thoáng Chöông trình ñieàu khieån Maùy coâng cuï 5
Chöông trình ñieàu khieån Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Laø nhöõng taäp hôïp nhöõng caâu leänh ñieàu khieån maùy phaûi laøm gì. Caùc leänh naøy ñöôïc maõ hoùa ôû daïng soá vaø kyù hieäu maø thieát bò ñieàu khieån coù theå nhaän daïng ñöôïc. Chương trình ñiều khiển coù thể ñược lưu trữ treân phieáu ñuïc loã, baêng ñuïc loã, baêng töø. Thí duï chöông trình gia coâng: % O2345 Duïng cuï G90 G40 G80 T2M06S3000 G0 Z1. X2. Y2. Z.1 G1 Z-1. F10. X6. Y6. G1 X3. G3X2.Y5.R1. Đường chạy dao G1Y2. G0 Z1. X0. Y0. % Phiếu đục lỗ Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 6
Băng lỗ Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Caùc phöông phaùp laäp trình Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC - Baèng tay - Baèng maùy tính Chöông trình ñöôïc chuaån bò bôûi laäp trình vieân, trong ñoù ngöôøi laäp trình chæ ra töøng böôùc theo trình töï coâng ngheä. Ñoái vôùi maùy coâng cuï, caùc böôùc coâng ngheä laø caùc chuyeån ñoäng töông ñoái giöõa duïng cuï caét vaø phoâi. 7
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC CNC CAD máy CNC Người lập trình bằng tay Lập trình nhập từng lệnh trên CAM Lập trình nhờ hệ thống CAD/CAM 8
Chạy kiểm tra chương trình trên máy tính Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Boä ñieàu khieån Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Laø thaønh phaàn thöù 2 cuûa heä thoáng ñieàu khieån soá. • Noù bao goàm caùc bo maïch ñieän töû vaø phaàn cöùng coù theå ñoïc vaø bieân dòch chöông trình ñieàu khieån vaø truyeàn ñeán maùy coâng cuï. 9
Caùc phaàn töû cô baûn cuûa boä phaän ñieàu khieån Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC - Boä löu döõ lieäu - Boä phaân phoái döõ lieäu - Boä lieân heä ngöôïc - Boä ñieàu khieån tuaàn töï ñeå phoái hôïp hoaït ñoäng cuûa caùc phaàn töû treân. • Caàn phaûi löu yù laø gaàn nhö taát caû caùc maùy NC hieän ñaïi ñöôïc baùn laø coù trang bò boä ñieàu khieån goïi laø Microcomputer. Vì vaäy maø chuùng ñöôïc goïi laø maùy CNC. Maùy coâng cuï hoaëc quaù trình ñöôïc ñieàu khieån khaùc Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC – Maùy coâng cuï bao goàm baøn maùy vaø truïc chính cuõng nhö caùc moâ tô vaø caùc boä ñieàu khieån caàn thieát ñeå maùy hoaït ñoäng. Noù cuõng bao goàm nhöõng duïng cuï caét, ñoà gaù vaø caùc thieát bò phuï khaùc caàn cho vieäc gia coâng. – Caùc maùy NC raát ña daïng: töø nhöõng maùy khoan loã, ñuïc loã ñôn giaûn ñeán caùc trung taâm gia coâng thoâng minh. 10
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC CNC Máy phay CNC Máy cắt dây - WEDM Máy tiện 11
4. Thuû tuïc ñieàu khieån soá (NC) Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 1.Laäp keá hoaïch gia coâng (Process Planning) 2.Laäp trình gia coâng NC (Part programming) 3.Kieåm tra chương trình 4.Thöïc hieän vieäc gia coâng treân maùy CNC 5. Heä toïa ñoä trong NC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC • Caàn thieát ñeå ngöôøi laäp trình leân keá hoaïch chuyeån ñoäng cho duïng cuï so vôùi chi tieát gia coâng. • Khi laäp trình chi tieát coi nhö ñöùng yeân coøn duïng cuï thì di chuyeån so vôùi chi tieát gia coâng. 12
Heä toïa ñoä Ñeà-caïc 2D Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Y P2 Ví duï: P1 P1 X = 80 Y = 40 P2 X = -80 Y = 70 X P3 X = -50 Y = -40 P3 P4 X = 40 Y = -70 P4 Heä toïa ñoä Ñeà-caïc 3D Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Z Y P1 Ví duï: P1 X = 30 Y=2 Z=0 X P2 X = 30 Y = 0 Z = -10 P2 13
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Z M X Y +Z +Y Z W +X Y X treân maùy phay CNC Quy tắc bàn tay phải Heä toïa ñoä maùy vaø phoâi 14
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC -X M +Y -Y -Z +X +X +Z W treân maùy phay CNC Heä toïa ñoä maùy vaø phoâi +Z Hệ tọa độ máy và phôi trên máy tiện 15
Ñieåm 0 coá ñònh vaø ñieåm 0 di ñoäng Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 1/ Ñieåm 0 coá ñònh: Goác toïa ñoä luoân luoân khoâng ñoåi treân baøn maùy (Home). • 2. Ñieåm 0 di ñoäng: Naèm ôû baát cöù vò trí naøo cuûa baøn maùy, do ngöôøi laäp trình quy ñònh khi laäp chöông trình gia coâng. Ñieåm naøy thöôøng laø moät ñieåm treân moät goùc phoâi hoaëc taâm phoâi. • Khi so dao, cho duïng cuï di chuyeån ñeán vò trí naøy vaø ngöôøi vaän haønh xaùc ñònh ñoù laø ñieåm khoâng cuûa phoâi. Vò trí tuyeät ñoái vaø töông ñoái Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC  Vò trí cuûa duïng cuï so vôùi ñieåm 0 coù theå laø tuyeät ñoái hoaëc töông ñoái.  Khi ôû vò trí tuyeät ñoái toïa ñoä duïng cuï luoân luoân tính töø ñieåm 0 cuûa goác toïa ñoä.  Khi ôû vò trí töông ñoái, vò trí sau cuûa duïng cuï luoân luoân ñöôïc tính töø vò trí tröôùc ñoù cuûa duïng cuï. 16
Vị trí tuyệt đối và tương đối Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC B 70 Vò trí tieáp theo Vò trí hieän taïi 40 A 20 30 50 6. Caùc daïng ñieàu khieån chuyển động trong hệ thống NC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC  Ñieàu khieån ñieåm.  Ñieàu khieån ñoạn.  Ñieàu khieån ñöôøng: - Ñieàu khieån 2D. - Ñieàu khieån 2½D. - Ñieàu khieån 3D. 17
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Ñieàu khieån ñoaïn Ñieàu khieån ñieåm 18
Ñieàu khieån ñöôøng Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Tuøy theo soá löôïng caùc truïc ñöôïc ñieàu khieån ñoàng thôøi maø ta chia ra: - Ñieàu khieån 2D. - Ñieàu khieån 2½D. - Ñieàu khieån 3D. Ñieàu khieån 2D Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC 19
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC Ñieàu khieån 3D Ñieàu khieån 2½D 20