Bài giảng Giới thiệu chung về môn học CAD/CAM

GIGIỚỚI THI

I THIỆỆU CHUNG V

U CHUNG VỀỀ MÔN H

MÔN HỌỌCC

CAD/CAM_CNC CAD/CAM_CNC

Ths.Phùng Xuân Lan

Bộ môn CNCTM

Khoa Cơ Khí

(cid:132) Tên môn học: CAD/CAM_CNC

(cid:132) Số đơn vị học trình: 3đvht

(cid:132) Thời gian lên lớp:

(cid:122) Lý thuyết: 45 tiết

(cid:122) Thực hành: 0

(cid:132) Nhiệm vụ của sinh viên:

(cid:122) Dự lớp

(cid:122) Thí nghiệm

(cid:122) Bài tập lớn

(cid:122) Kiểm tra điều kiện

(cid:122) Thi cuối kỳ

(cid:132) Đánh giá sinh viên

(cid:122) Thi cuối kỳ: 80%

(cid:122) Kiểm tra: 10%

(cid:122) Bài tập lớn: 0%

(cid:122) Dự lớp: 10%

Thông tin vềề môn hmôn họọcc Thông tin v

(cid:132) Mục tiêu của môn học

(cid:122) Hiểu rõ các kiến thức cơ bản và cần thiết về kỹ thuật gia công trên máy điều

khiển số

(cid:122) Có khả năng lập trình NC cho một số dạng chi tiết cơ bản bằng ngôn ngữ

lập trình thông dụng

(cid:132) Giáo viên

(cid:122) Ths. Phùng Xuân Lan

(cid:122) Bộ môn Công nghệ chế tạo máy, Khoa Cơ khí, Trường ĐHBKHN

(cid:122) Địa chỉ: Bộ môn CNCTM 212 C5

(cid:122) Điện thoại: 0963662268

(cid:122) Email: lanpx_hut@yahoo.com

(cid:132) Tài liệu do giáo viên cung cấp

(cid:122) Phần mềm Denford (phay+ tiện)

(cid:122) Slide của bài giảng (qua email hoặc tài liệu photo)

(cid:122) Các tài liệu hỗ trợ giảng dạy khác (ebook hoặc video tài liệu)

Thông tin vềề môn hmôn họọcc Thông tin v

LLịịch tr

ch trìình hnh họọcc

Tuần

Nội dung

Giới thiệu chung về môn học, tổng quan về điều khiển số

Các đặc điểm đặc trưng của máy điều khiển số

Giới thiệu các máy công cụ điều khiển số (1)

Giới thiệu các máy công cụ điều khiển số (2)

Giới thiệu một số hệ thống trong máy điều khiển số

Lập trình gia công trên máy điều khiển số - ISO

Lập trình bằng phần mềm Denford - Các lệnh lập trình cơ bản (1) và ví dụ

Lập trình bằng phần mềm Denford - Các lệnh lập trình cơ bản (2) và ví dụ

Lập trình bằng phần mềm Denford - Các lệnh chu trình và ví dụ

Lập trình bằng phần mềm Denford - Các ví dụ điển hình

Kiểm tra điều kiện

Giới thiệu về công nghệ CAD/CAM-CNC

Giới thiệu các phần mềm gia công trên máy điều khiển số

Độ chính xác gia công trên máy điều khiển số, phạm vi ứng dụng của công nghệ CAD/CAM_CNC

Ôn tập

Thi cuối kỳ

(cid:132) Tài liệu tham khảo

- GS. TS. Trần Văn Địch - Công nghệ CNC - NXB KHKT 2007

- GV Trần Thế San - Sổ tay lập trình CNC - NXB Đà Nẵng 2006

- GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc - Điều khiển số & Công nghệ trên máy điều khiển số - NXB KHKT 2002

- PGS Tạ Duy Liêm - Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ CNC - NXB KHKT 2001

- PGS.TS. Trần Xuân Việt - Công nghệ gia công trên máy điều khiển số - ĐHBKHN 2000

Thông tin vềề môn hmôn họọcc Thông tin v

(cid:132) Tài liệu tham khảo

- G.E.Thyer - Computer Numberical Control of Machine Tool 2nd - Newnes 1991

- Warren Seames - Computer Numerical Control - Concepts and Programming 3rd -Demar Publishers 1995

- James V. Valentino - Introduction to Computer Numerical Controls - Prentice Hall 1993

- Tien-Chien Chang - Computer Aided Manufacturing 2nd - Prentice Hall 1998

Thông tin vềề môn hmôn họọcc Thông tin v

TTỔỔNG QUAN V

NG QUAN VỀỀ ĐI

ĐIỀỀU KHI

U KHIỂỂN SN SỐỐ

Ths.Phùng Xuân Lan

Bộ môn CNCTM

Khoa Cơ Khí

(cid:132) Bản chất của điều khiển số

(cid:132) Bước phát triển của điều khiển số

(cid:132) Tính năng và ứng dụng của điều khiển số so với điều khiển

thông thường

(cid:132) Các hệ thống điều khiển số

NNộội dung c i dung củủa ba bàài gi i giảảngng

(cid:132) Điều khiển số

(cid:122) “Điều khiển số(Numerical Control) làmột quá trình tự động điều khiển các hoạt động của máy trên cơ sởcác dữliệu số được mã hoá đặc biệt tạo nên một chương trình làm việc của thiết bị hay hệ thống”

(cid:122) Máy hiểu theo nghĩa rộng bao gồm: các máy cắt kim loại, robot,

băng tải vận chuyển phôi liệu hoặc chi tiết gia công…

(cid:122) Dữ liệu số được mã hoá bao gồm: các chữ số, số thập phân, các

chữ cái và một số các ký tự đặc biệt.

(cid:122) Các chữ số và ký tự đó đại diện cho các đặc tính gia công như kích thước của chi tiết, các dụng cụ được yêu cầu, dung dich trơn nguội, tốc độ vòng quay trục chính, tốc độ chạy dao và được tổ hợp thành câu lệnh

BBảản chn chấất ct củủa đia điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Điều khiển số

(cid:122) Dữ liệu đầu vào bao gồm:

ng thông tin điềều khi

u khiểển cn cáác chuy

c thông tin hìình hnh họọc: Lc: Làà hhệệ ththốống thông tin đi a dao vàà chi ti ng tương đốối gi

chi tiếết, liên quan tr

i giữữa dao v

c chuyểển n t, liên quan trựực tic tiếếp đp đếến qun quáá trtrìình tnh tạạo o

(cid:132)(cid:132) CCáác thông tin h đđộộng tương đ hhìình bnh bềề mmặặt (tht (thểể hihiệện dn dịịch chuy

ch chuyểển dn dụụng cng cụụ))

(cid:132)(cid:132) CCáác thông tin công ngh

c thông tin công nghệệ: L: Làà hhệệ ththốống thông tin đi

u khiểển cn cáác chc chứức c ng thông tin điềều khi y như đóóng mng mởở trtrụục chc chíính mnh mááy,y, đ đóóng mng mởở dung dung y dao, hộộp trp trụục chc chíính cnh củủa ma mááy ly lựựa a

năng vậận hn hàành cnh củủa ma mááy như đ năng v dich trơn nguộội,i, đ đóóng mng mởở hhộộp chp chạạy dao, h dich trơn ngu chchọọn chi

t, tốốc đc độộ chchạạy dao, s

n chiềều sâu c

u sâu cắắt, t

y dao, sốố vòng quay tr

vòng quay trụục chc chíính, nh,

(cid:122) Định dạng tín hiệu đầu vào chứa các thông tin điều khiển số để

điều khiển máy CNC nói chung là một chuỗi các xung điện.

(cid:132)(cid:132) CCáác xung đư

c xung đượợc sc sắắp xp xếếp theo c

p theo cáác mc mẫẫu khu kháác nhau. M

c nhau. Mỗỗi mi mẫẫu đu đạại di

hay con sốố ccụụ ththểể nnàào đo đóó. V. Vàà ccáác mc mẫẫu xung kh

u xung kháác nhau đư

n cho i diệện cho c nhau đượợc c

mmộột kt kíí ttựự hay con s code. ggọọi li làà code.

(cid:132)(cid:132) VVớới mi mụục đc đíích đi

n, chỉỉ 7

7 trong 8 xun

trong 8 xung đưg đượợc sc sửử ddụụng cho vi

ng cho việệc bic biểểu u c biểểu u

ch điềều khi didiễễn gin giáá trtrịị nhnhịị phân didiễễn. Con s

u khiểển, ch phân (cid:198)(cid:198) Tương đương v n. Con sốố nnàày vưy vượợt qut quáá ssốố code yêu c

Tương đương vớới 127 code c i 127 code cóó ththểể đư đượợc bi u cho điềều khi code yêu cầầu cho đi

u khiểển sn sốố llàà 52.52.

BBảản chn chấất ct củủa đia điềều khi u khiểển sn sốố

NC code tape

NC program tape

BBảản chn chấất ct củủa đia điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Phương pháp truyền thông tin đầu vào

(cid:122) Những thông tin cần thiết để gia công một chi tiết nào đó được tập hợp một cách hệ thống thành chương trình gia công chi tiết và có thể:

(cid:132)(cid:132) Thông qua c

Thông qua cáác vc vậật mang tin như băng đ

t mang tin như băng đụục lc lỗỗ, gi

, giấấy đy đụục lc lỗỗ

(cid:132)(cid:132) ĐưĐượợc soc soạạn thn thảảo vo vàà lưu tr

lưu trữữ trong v

trong vậật mang tin (

t mang tin (băng t điềều khi

băng từừ, , đđĩĩa ta từừ hohoặặc đc đĩĩa a p tương qua cửửa na nạạp tương

u khiểển sn sốố qua c

c đưa vàào ho hệệ đi

compact CD) vàà đư đượợc đưa v compact CD) v ththíích.ch.

điềều khi

u khiểển sn sốố thông qua c

ng tay trên thông qua cáác nc núút bt bấấm bm bằằng tay trên

(cid:132)(cid:132) ĐưĐượợc đưa v bbảảng đi

c đưa vàào ho hệệ đi u khiểển.n.

ng điềều khi

c chuyểển trn trựực tic tiếếp tp từừ bbộộ nhnhớớ ccủủa ma mộột mt mááy ty tíính đi

nh điềều hu hàành ch

(cid:132)(cid:132) ĐưĐượợc chuy điềều khi

hhệệ đi

sang nh chủủ sang nh DNC) m gia công (nguyên tắắc vc vậận hn hàành DNC)

ng trạạm gia công (nguyên t

u khiểển sn sốố ccủủa ta từừng tr

1010

BBảản chn chấất ct củủa đia điềều khi u khiểển sn sốố

1111

BưBướớc phc pháát tri t triểển cn củủa đia điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) 1808

(cid:122) Joseph M. Jacquard đã dùng bìa tôn có đục lỗ để điều khiển các

máy dệt

(cid:132) 1938

(cid:122) Claude E. Shannon(MIT) tính toán và chuyển giao nhanh dữ liệu ở dạng nhị phân có vận dụng lý thuyết đại số và xác nhận công tắc điện tử - nền tảng cơ sở của máy tính ngày nay.

(cid:132) 1952

(cid:122) Viện MIT cho ra đời máy công cụ điều khiển số đầu tiên (CINCINNATI HYDROTEL) gồm nhiều đèn điện tử với chức năng nội suy đường thẳng đồng thời theo 3 trục và nhận dữ liệu thông qua băng đục lỗ mã nhị phân.

(cid:132) 1958

(cid:122) Ngôn ngữ lập trình biểu tượng hoá đầu tiên (APT) được giới thiệu

trong quan hệ liên kết với máy tính IBM 704.

1212

BưBướớc phc pháát tri t triểển cn củủa đia điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) 1959

(cid:122) Triển lãm máy công cụ tại Paris, trình bày những máy NC đầu tiên

của Châu Âu

(cid:132) 1960

(cid:122) Các hệ điều khiển NC trong kỹ thuật đèn bán dẫn đã thay thế các

hệ thống điều khiển cũ dùng đèn điện tử

(cid:132) 1965

(cid:122) Giải pháp thay dụng cụ tự động đã nâng cao trình độ tự động hoá

khâu gia công

(cid:132) 1969

(cid:122) Những giải pháp đầu tiên về điều khiển liên kết chung từ một máy

tính trung tâm DNC

(cid:132) 1970

(cid:122) Giải pháp thay/bệ gá phôi tự động

1313

BưBướớc phc pháát tri t triểển cn củủa đia điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) 1972

(cid:122) Những hệ điều khiển NC đầu tiên có lắp đặt máy tính nhỏ - hệ điều

khiển số dùng máy tính nhỏ CNC

(cid:132) 1976

(cid:122) Hệ vi xử lý tạo ra một cuộc cách mạng trong kỹ thuật CNC

(cid:132) 1978

(cid:122) Các hệ thống gia công linh hoạt (FMS) được tạo lập

(cid:132) 1979

(cid:122) Những khớp nối liên hoàn CAD/CAM đầu tiên xuất hiện

(cid:132) 1986/1987

(cid:122) Giải pháp tích hợp và tự động hoá sản xuất (CIM)

(cid:132) 1993

(cid:122) Sự xuất hiện của các trung tâm gia công (MC)

(cid:132) 1994

1414

(cid:122) Khép kín chuỗi quá trình CAD/CAM-CNC

BưBướớc phc pháát tri t triểển cn củủa đia điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ điều khiển số NC (Numerical Control)

(cid:122) Đặc tính của hệ điều khiển này là “chương trình hoá các mối 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 những dây nối hàn cứng trên các mạch logic điều khiển

(cid:122) Chức năng điều khiển được xác định chủ yếu bởi phần cứng

1515

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ điều khiển số NC (Numerical Control)

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

Băng đục lỗ

Tính toán, kiểm tra, giải mã

Lưu giữ thông tin vị trí

Lưu giữ lệnh điều khiển máy

Điều khiển NC

Bộ nội suy

Bộ so sánh trị số thực và trị số cho trước

Bộ khuyếch đại các thông tin dịch chuyển và điều khiển máy

Trị số thực

Bộ thích nghi

Trị số cho trước

Lệnh điều khiển máy

Máy NC

Hệ thống truyền động

Hệ thống đo dịch chuyển

1616

(cid:132) Hệ điều khiển số CNC (Computer Numerical Control)

(cid:122) Điều khiển CNC là một hệ điều khiển có thể lập trình và ghi nhớ. Nó bao hàm một máy tính cấu thành từ các bộ vi xử lý kèm theo các bộ phận ngoại vi

(cid:122) Các chương trình CNC và các hàm logic được lưu trên các vi mạch máy tính đặc biệt (các thanh ghi bộ nhớ của máy tính) dưới dạng các phần mềm thay vì được nối kết cứng (nối dây) do đó các chương trình làm việc có thể thiết lập trước.

1717

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ điều khiển số CNC (Computer Numerical Control)

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

Đĩa mềm, CD

Đưa dữ liệu vào từ bàn phím

Chương trình vào/ra

Chương trình giải mã

Chương trình điều hành bộ lưu giữ chương trình

Chương trình in

Chương trình gia công NC

Điều khiển CNC

Chương trình nội suy

Lưu giữ chương trình

Bộ khuyếch đại các thông tin dịch chuyển và điều khiển máy

Trị số thực

Bộ thích nghi

Máy NC

1818

(cid:132) Hệ điều khiển DNC (Direct Numerical Control)

(cid:122) Hệ thống điều khiển trong đó nhiều máy CNC được nối với một

máy vi tính gia công trung tâm qua đường dẫn dữ liệu

(cid:122) Mỗi máy công cụ CNC có hệ điều khiển CNC mà bộ tính toán của nó có nhệm vụ chọn lọc và phân phối các thông tin, bộ tính toán được coi là cấu nối giữa máy công cụ và máy tính trung tâm.

(cid:122) Máy tính trung tâm có thể nhận những thông tin từ các bộ phận điều khiển CNC để hiệu chỉnh chương trình hoặc có thể đọc những dữ liệu từ máy công cụ

(cid:122) Trong một số trường hợp máy tính đóng vai trò chỉ đạo trong việc lựa chọn những chi tiết gia công theo thứ tự ưu tiên để phân chia lượng gia công tới các máy khác nhau

1919

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ điều khiển DNC (Direct Numerical Control)

(cid:132) Ưu điểm của hệ thống

(cid:122) Có một ngân hàng dữ liệu trung tâm cho biết các thông tin của chương trình

của chi tiết gia công và dụng cụ trên tất cả các máy công cụ

(cid:122) Truyền dữ liệu nhanh, tin cậy, phát huy tốt hiệu quả của các máy NC

(cid:122) Điều khiển và lập kế hoạch gia công dễ dàng

(cid:122) Có khả năng ghép nối vào hệ thống gia công linh hoạt

2020

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ điều khiển thích nghi (Adaptive Control)

(cid:122) Hệ thống điều khiển thích nghi là hệ thống điều khiển có tính đến tác động bên ngoài của hệ thống công nghệ để điều chỉnh chu kỳ gia công (quá trình gia công) nhằm loại bỏ ảnh hưởng của các yếu tố đó tới độ chính xác gia công

(cid:122) Hệ thống điều khiển thích nghi có thể ổn định được kích thước gia

công, công suất cắt, mômen cắt hay nhiệt độ cắt.

illustration of a

Schematic reconfigurable modular machining center capable of accommodating workpieces of different shapes and sizes and requiring different machining operations on their various surfaces. Source: After Y. Koren.

2121

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ điều khiển thích nghi (Adaptive Control)

(cid:122) Ưu điểm của AC

(cid:132)(cid:132) TTốối ưu ho

nh gia công i ưu hoáá ccáác quc quáá trtrìình gia công

(cid:132)(cid:132) Nâng cao đư

c gia công Nâng cao đượợc đc độộ chchíính xnh xáác gia công

(cid:132)(cid:132) GiGiảảm thim thiểểu tu táác đc độộng cng củủa ca cáác yc yếếu tu tốố bên ngo

bên ngoàài (i (rung đ

rung độộng, nhi

ng, nhiệệt ct cắắt, st, sựự

không đồồng đng đềều cu củủa phôi li không đ

a phôi liệệuu……))

In-process inspection of workpiece diameter in a turning operation. The system automatically adjusts the radial position of the cutting tool in order to produce the correct diameter.

2222

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing

System)

(cid:122) Là hệ thống sản xuất có mức độ tự động hoá cao bao gồm các máy CNC để gia công tự động, hệ thống cấp và tháo phôi, hệ thống vận chuyển phôi tự động, các máy tính hệ thống cung cấp chương trình điều khiển toàn bộ công việc

(cid:122) FMS được ứng dụng để gia công các chi tiết có hình dáng khác nhau nhưng trong cùng một họ sản phẩm theo thứ tự không lựa chọn với giá thành hợp lý

2323

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS

2424

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS

A general view of a flexible manufacturing system in a plant showing several machining centers and automated guided vehicles moving along the white line in the aisle. Source: Courtesy of Cincinnati Miacron, Inc. 2525

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS

A schematic illustration of a flexible manufacturing system showing machining centers, a measuring and inspection station. And automated guided vehicles. Source: After J. T. Black.

2626

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS

Cơ cấu vệ tinh cấp, tháo phôi tự động

Ổ tích dụng cụ và cơ cấu thay dao tự động

2727

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS

Các máy CNC một trục hoặc nhiều trục

Các robot làm nhiệm vụ vận chuyển

2828

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS

Three basic types of topology for a local area network (LAN). (a) The star topology is suitable for situations that are not subject to frequent configuration changes. All messages pass through a central station. Telephone systems in office buildings usually have this type of topology. (b) In the ring topology, all individual user stations are connected in a continuous ring. The message is forwarded from one station to the next until it reaches its assigned destination. Although the wiring is relatively simple, the failure of one station shuts down the entire network. (c) In the bus topology, all stations have independent access to the bus. This systems is reliable and easier than the other two to service. Because its arrangement is similar to the layout of the machines in the factory, its installation is relatively easy, and it can be rearranged when the machines are rearranged.

2929

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS

(cid:122) Ưu điểm của hệ thống FMS

(cid:132)(cid:132) Nâng cao năng su

Nâng cao năng suấất ct củủa ma mááy nhy nhờờ gia công đ

gia công đồồng th

ng thờời bi bằằng nhi

u dao ng nhiềều dao

i gian phụụ nhnhờờ thay dao t

thay dao tựự đ độộng vng vàà ssửử ddụụng cơ c

tinh ng cơ cấấu vu vệệ tinh

(cid:132)(cid:132) GiGiảảm thm thờời gian ph phôi đđểể ggáá phôi

(cid:132)(cid:132) TTựự đ độộng ho

ng hoáá dòng di chuy

dòng di chuyểển cn củủa phôi nh

a phôi nhờờ hhệệ ththốống vng vậận chuy

n chuyểển đin điềều u

khikhiểển bn bằằng mng mááy ty tíínhnh

(cid:132)(cid:132) GiGiảảm chi ph

m chi phíí hhàành ch

nh chíính nh

nh nhờờ đi

điềều điu điềều su sảản xun xuấất bt bằằng mng mááy ty tíínhnh

i ưu hoáá ququáá trtrìình công ngh

nh công nghệệ bbằằng ng ứứng dng dụụng hng hệệ ththốống kng kếế hohoạạch ch

(cid:132)(cid:132) TTốối ưu ho khai tháác tc tốối ưui ưu khai th

3030

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS - Fesco

3131

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS - Fesco

3232

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS - Fesco

3333

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS - Fesco

3434

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS - Fesco

3535

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing)

(cid:122) Là sự liên kết toàn bộ giữa CAD và CAM vào một quá trình giám

sát và điều khiển hoàn toàn bằng máy tính

3636

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing)

Small batch

Flexible Manufacturing

Mass Customization

NEW

CHOICES

Customized

TRADITIONAL

Mass Production

Continuous Process

Y T I L I B I X E L F T C U D O R P

CHOICES

Standardized

Small

BATCH SIZE

Unlimited

Relationship of Computer-Integrated Manufacturing Technology to Traditional Technologies

3737

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing)

3838

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing)

3939

Schematic illustration of a computer-integrated manufacturing system. Source: After U. Rembold.

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing)

layout

tools

stages

of (a) Functional in a machine traditional plant. Arrows flow of indicate the in materials and parts various of completion.

(b) Group-technology

(cellular) layout. Legend: L – lathe, M = milling machine, D = drilling machine, G = grinding machine, A = assembly. Source: After M. P. Groover.

4040

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing)

(cid:122) Group technology (Công nghệ nhóm)

Grouping parts according to their (a) geometric similarities and (b) manufacturing attributes.

4141

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing)

Classification and coding system according to Optiz consisting of a form code of 5 digits and a supplementary code of 4 digits.

4242

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing)

Classification and coding system according to Optiz consisting of a form code of 5 digits and a supplementary code of 4 digits.

Typical multiClass code for a machined part. Source: Courtesy of Organization for Industrial Research.

4343

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Hệ thống tích hợp CIM (Computer Integrated Manufacturing)

(cid:122) Ưu điểm của hệ thống

(cid:132)(cid:132) TTíính linh ho

nh linh hoạạt ct củủa sa sảản phn phẩẩm, cm, củủa sa sảản lưn lượợng vng vàà ccủủa va vậật lit liệệuu

(cid:132)(cid:132) Nâng cao năng su

ng gia công Nâng cao năng suấất vt vàà chchấất lưt lượợng gia công

(cid:132)(cid:132) HoHoààn thi

n thiệện giao di

n giao diệện gin giữữa thi

a thiếết kt kếế vvàà ssảản xun xuấấtt

(cid:132)(cid:132) GiGiảảm lao đ

m lao độộng tr

ng trựực tic tiếếp vp vàà lao đ

lao độộng gi

ng giáán tin tiếếpp

(cid:132)(cid:132) ThiThiếết kt kếế ccóó năng su

c cao năng suấất vt vàà đ độộ chchíính xnh xáác cao

(cid:132)(cid:132) Tiêu chu

Tiêu chuẩẩn hon hoáá cao v

cao vàà ssửử ddụụng vng vậật lit liệệu hu hợợp lýp lý

(cid:132)(cid:132) TiTiếết ki

t kiệệm thm thờời gian v

i gian vàà mmặặt bt bằằng sng sảản xun xuấấtt

(cid:132)(cid:132) LoLoạại tri trừừ ccáác công vi

c công việệc lc lặặp lp lạại không c

i không cầần thi

n thiếếtt

(cid:132)(cid:132) GiGiảảm thm thờời gian gi

i gian giáám sm sáát st sảản xun xuấất vt vàà ssốố ccáán bn bộộ ththựực hic hiệện công vi

n công việệc nc nààyy

4444

CCáác hc hệệ đi điềều khi u khiểển sn sốố

ĐĐẶẶC TRƯNG V

C TRƯNG VỀỀ MMÁÁY ĐIY ĐIỀỀU U

KHIKHIỂỂN SN SỐỐ

Ths.Phùng Xuân Lan

Bộ môn CNCTM

Khoa Cơ Khí

(cid:132) Đặc trưng của máy điều khiển số

(cid:132) Các trục toạ độ và các chiều chuyển động

(cid:132) Các điểm 0 và các điểm chuẩn

(cid:132) Các dạng điều khiển

NNộội dung c i dung củủa ba bàài gi i giảảngng

(cid:132) Ưu điểm cơ bản của máy điều khiển số so với điều khiển thường

(cid:122) So với máy công cụ điều khiển bằng tay, kết quả làm việc của M- CNC không phụ thuộc vào tay nghề thuần thục của người điều khiển. Người điều khiển máy chủ yếu đóng vai trò theo dõi kiểm tra các chức năng hoạt động của máy

(cid:122) So với các máy điều khiển tự động theo chương trình cứng (dùng cam, cữ chặn, công tắc hành trình…), M-CNC có tính linh hoạt cao trong công việc lập trình, đặc biệt khi có trợ giúp của máy tính, tiếc kiệm thời gian chỉnh máy, đạt được tính kinh tế cao ngay cả với sản xuất loạt nhỏ.

(cid:122) Phương thức làm việc với hệ thống xử lý thông tin “điện tử-số hoá” cho phép nối ghép với hệ thống xử lý số trong phạm vi toàn xí nghiệp, tạo điều kiện mở rộng tự động hoá toàn bộ quá trình sản xuất ứng dụng kỹ thuật quản lý hiện đại thông qua mạng liên thông cụ bộ hay toàn cầu

ĐĐặặc trưng c c trưng củủa ma mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Đặc trưng cơ bản của máy điều khiển số (NC, CNC)

(cid:122) Tự động hoá cao

(cid:122) Tốc độ dịch chuyển và tốc độ quay lớn (hơn 1000 vòng/phút)

(cid:122) Độ chính xác cao (sai lệch kích thước <0,001mm)

(cid:122) Năng suất gia công cao (gấp 3 lần máy thường)

(cid:122) Tính linh hoạt cao (tính thích nghi nhanh với đối tượng gia công thay

đổi, thích hợp với sản xuất loạt nhỏ)

(cid:122) Tập trung nguyên công cao (gia công nhiều bề mặt trên chi tiết

trong một lần gá phôi)

(cid:122) Chuẩn bị công nghệ để gia công khác với máy thường là phải lập trình NC để điều khiển máy theo ngôn ngữ mà hãng chế tạo máy đã cài đặt cho hệ điều khiển NC, CNC

(cid:122) Máy gia công CNC có giá trị kinh tế lớn (giá đắt)

ĐĐặặc trưng c c trưng củủa ma mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

CCÁÁC TRC TRỤỤC TOC TOẠẠ Đ ĐỘỘ VVÀÀ CCÁÁC CHI

C CHIỀỀU U

CHUYỂỂN ĐN ĐỘỘNGNG CHUY

(cid:132) Hệ trục toạ độ

(cid:122) Hệ thống các trục toạ độ xác định theo nguyên tắc bàn tay phải

(cid:132)(cid:132) NgNgóón tay c

n tay cáái li làà trtrụục X, ng

c X, ngóón tay tr

n tay trỏỏ llàà trtrụục Y v

c Y vàà ngngóón tay gi

n tay giữữa la làà trtrụục Zc Z

CCáác trc trụục toc toạạ đ độộ vvàà ccáác chi c chiềều chuy u chuyểển đn độộngng

(cid:132) Hệ trục toạ độ - Một số quy định chung - TC DIN 66217

(cid:122) Trục Z:

(cid:132)(cid:132) NNếếu mu mááy cy cóó trtrụục chc chíính cnh cốố đ địịnh, k

c Z hông xoay nghiêng đượợc thc thìì trtrụục Z

nnằằm song song v

m song song vớới tri trụục chc chíính ho

nh, không xoay nghiêng đư nh hoặặc chc chíính lnh làà đư đườờng tâm tr

ng tâm trụục đc đóó

(cid:132)(cid:132) NNếếu tru trụục chc chíính xoay nghiêng đư

xoay nghiêng nh xoay nghiêng đượợc vc vàà chchỉỉ ccóó mmộột vt vịị trtríí xoay nghiêng nh trụục toc toạạ đ độộ đ đóó llàà trtrụục c

song song vớới mi mộột trt trụục toc toạạ đ độộ nnàào đo đóó, th, thìì chchíính tr song song v ZZ

(cid:132)(cid:132) NNếếu tru trụục chc chíính xoay nghiêng đư

nh xoay nghiêng đượợc song song v

c song song vớới nhi

c nhau thìì trtrụục Z l

c Z làà trtrụục vuông g

c vuông góóc vc vớới bi bààn kn kẹẹp chi ti

i nhiềều tru trụục toc toạạ đ độộ p chi tiếết cht chíính cnh củủa a

khkháác nhau th mmááyy

(cid:132)(cid:132) NNếếu mu mááy cy cóó nhinhiềều tru trụục chc chíính công t

nh công táác, ta s

c, ta sẽẽ chchọọn mn mộột trong s ch ưu tiên trụục nc nàào co cóó đư đườờng tâm vuông g

t trong sốố đ đóó llàà ng tâm vuông góóc vc vớới i

trtrụục chc chíính theo c bbààn kn kẹẹp chi ti

nh theo cáách ưu tiên tr p chi tiếếtt

(cid:132)(cid:132) NNếếu mu mááy không c

y không cóó trtrụục chc chíính công t

c Z nh công táác (vc (víí ddụụ mmááy by bààoo……) th) thìì trtrụục Z

ccũũng lng làà trtrụục vuông g

c vuông góóc vc vớới bi bààn kn kẹẹp chi ti

p chi tiếếtt

CCáác trc trụục toc toạạ đ độộ vvàà ccáác chi c chiềều chuy u chuyểển đn độộngng

(cid:132) Hệ trục toạ độ - Một số quy định chung - TC DIN 66217

(cid:122) Trục X là trục toạ độ nằm trên mặt định vị hay song song với bề

mặt kẹp chi tiết, thường ưu tiên theo phương nằm ngang.

(cid:132) Trên các máy có dao quay tròn

u dương củủa tra trụục X hư

bên c X hướớng vng vềề bên

(cid:122)(cid:122) NNếếu tru trụục Z đã n phphảải ni nếếu ta nh

c Z đã nằằm ngang th u ta nhììn tn từừ trtrụục chc chíính hư

m ngang thìì chichiềều dương c nh hướớng vng vàào chi ti

o chi tiếếtt

c Z thẳẳng đng đứứng vng vàà mmááy chy chỉỉ ccóó mmộột thân m c X hướớng vng vềề bên ph

t thân mááy thy thìì chichiềều dương u dương o chi nh hướớng vng vàào chi

i khi ta nhììn tn từừ trtrụục chc chíính hư

bên phảải khi ta nh

(cid:122)(cid:122) NNếếu tru trụục Z th ccủủa tra trụục X hư titiếếtt

(cid:122)(cid:122) NNếếu mu mááy cy cóó hai thân m

hai thân mááy thy thìì chichiềều dương tr

c X hướớng vng vềề bên ph

bên phảải i

nnếếu ta nh

u ta nhììn tn từừ trtrụục chc chíính hư

nh hướớng vng vàào thân m

u dương trụục X hư o thân mááy bên tr

y bên tráái.i.

(cid:132) Trên các máy có chi tiết quay tròn

c X nằằm theo phương hư

m theo phương hướớng kng kíính đi t

nh đi từừ trtrụục chi ti

c chi tiếết đt đếến bn bààn kn kẹẹp p

(cid:122)(cid:122) TrTrụục X n dao chính

(cid:132) Trên các máy không có trục chính công tác

(cid:122)(cid:122) TrTrụục X ch

c X chạạy song song theo hư

y song song theo hướớng gia công ch

ng gia công chíínhnh

(cid:122) Trục Y được xác định sau khi các trục X và Z đã được định nghĩa

CCáác trc trụục toc toạạ đ độộ vvàà ccáác chi c chiềều chuy u chuyểển đn độộngng

(cid:132) Hệ trục toạ độ - Một số quy định chung - TC DIN 66217

(cid:122) Các trục phụ

(cid:132)(cid:132) NNếếu ngo

u ngoàài ci cáác trc trụục X, Y, Z còn c

c X, Y, Z còn cóó ccáác trc trụục đic điềều khi

c ta u khiểển đn độộc lc lậập khp kháác ta

ddùùng kng kíí hihiệệu U (// X), V (// Y) v

W (// Z). u U (// X), V (// Y) vàà W (// Z).

(cid:132)(cid:132) CCáác trc trụục song song kh

c (so vớới toi toạạ đ độộ chchíính) nh

nh) nhậận cn cáác ký hi

c ký hiệệu tiu tiếếp p

c song song kháác (so v R (// Z). P (// X), Q (// Y) vàà R (// Z).

theo làà P (// X), Q (// Y) v theo l

(cid:122) Ngoài các trục tịnh tiến theo 3 trục toạ độ X, Y, Z thì trên máy điều khiển số còn có thể có các trục quay tương ứng với các trục của bàn hoặc ụ quay là các trục A, B, C.

u ta nhììn theo hư

n theo hướớng dương c

t trụục thc thìì chuy

ng quay chuyểển đn độộng quay

(cid:132)(cid:132) NNếếu ta nh theo chiềều kim đ theo chi

ng dương củủa ma mộột tr u quay dương u kim đồồng hng hồồ llàà chichiềều quay dương

Quy ước dụng cụ chuyển động tương đối so với hệ thống toạ độ còn chi tiết thì đứng yên

CCáác trc trụục toc toạạ đ độộ vvàà ccáác chi c chiềều chuy u chuyểển đn độộngng

(cid:132) Các chuyển động của máy

(cid:122) Chuyển động thẳng của dụng cụ song song với trục hệ tọa độ gắn với máy

được gọi là trục thẳng của máy

(cid:122) Chuyển động của dụng cụ quay xung quanh trục hệ tọa độ gắn với máy

được gọi là trục quay của máy

(cid:132) Qua những nghiên cứu cho thấy , chỉ cần tối đa 14 trục ( trục chuyển

động ) để mô tả bất kỳ một máy CNC phức tạp nào .

(cid:122) 9 trục thẳng bao gồm :

(cid:132)(cid:132) Ba trBa trụục thc thẳẳng th

t : X,Y, Z ng thứứ nhnhấất : X,Y, Z

(cid:132)(cid:132) Ba trBa trụục thc thẳẳng th

hai : U (// X), V (// Y) , W (// Z) ng thứứ hai : U (// X), V (// Y) , W (// Z)

(cid:132)(cid:132) Ba trBa trụục thc thẳẳng th

ba : P (// X) , Q (//Y) , R (// Z) ng thứứ ba : P (// X) , Q (//Y) , R (// Z)

(cid:122) 5 trục quay bao gồm :

(cid:132)(cid:132) Ba trBa trụục quay th

c quay thứứ nhnhấất A,

t A, B B, C, C. . Đây l

Đây làà 3 tr3 trụục quay xung quanh c

c quay xung quanh cáác trc trụục thc thẳẳng ng

X,Y ,Z X,Y ,Z

hai D vàà E

c trưng củủa hai tr

quay song song c quay nàày ly làà quay song song

(cid:132)(cid:132) Hai trHai trụục quay th vvớới tri trụục quay th

c quay thứứ hai D v c quay thứứ nhnhấất A ho

E . . ĐĐặặc trưng c c B hoặặc C ho

a hai trụục quay n c C hoặặc mc mộột trt trụục đc đặặc bic biệệt nt nàào đo đóó

t A hoặặc B ho

1010

CCáác trc trụục toc toạạ đ độộ vvàà ccáác chi c chiềều chuy u chuyểển đn độộngng

(cid:132) Trên máy tiện

(cid:122) Trục chính mang chi tiết tròn xoay, dụng cụ cắt chuyển động tịnh

tiến theo các hướng X và Z

1111

Quy đQuy địịnh to nh toạạ đ độộ trên c trên cáác mc mááyy

(cid:132) Trên máy tiện

(cid:122) Trục Z chạy song song với trục chính của máy với quy ước chiều

dương chạy từ chi tiết đến dụng cụ

(cid:122) Trục X chạy vuông góc với trục chính với quy ước chiều dương

chạy từ tâm chi tiết đến tâm giá dao

1212

Quy đQuy địịnh to nh toạạ đ độộ trên c trên cáác mc mááyy

(cid:132) Trên máy phay

(cid:122) Trục chính mang dụng cụ cắt quay,

(cid:122) Chuyển động chạy dao là các chuyển động tịnh tiến theo các trục

X, Y và Z

(cid:122) Trục Z chạy song song với trục chính của máy, chiều dương hướng

từ chi tiết tới dụng cụ cắt

(cid:122) Trục X, Y thường nằm trong mặt phẳng định vị

1313

Quy đQuy địịnh to nh toạạ đ độộ trên c trên cáác mc mááyy

(cid:132) Trên máy phay ngang

(cid:132) Trên máy phay đứng

(cid:122) Chiều dương của trục X quy ước chạy sang phải khi ta đứng ngoài nhìn vào.

(cid:122) Chiều dương của trục X quy ước chạy sang phải khi ta nhìn theo hướng từ trục chính đến chi tiết gia công

1414

Quy đQuy địịnh to nh toạạ đ độộ trên c trên cáác mc mááyy

(cid:132) Trên máy phay

(cid:122) Ngoài các trục toạ độ X, Y, Z còn có các trục toạ độ khác song

song với chúng.

(cid:122) Các trục này được ký hiệu là

(cid:132)(cid:132) U U –– song song v

song song vớới tri trụục Xc X

(cid:132)(cid:132) V V –– song song v

song song vớới tri trụục Yc Y

(cid:132)(cid:132) W W –– song song v

song song vớới tri trụục Zc Z

Các trục toạ độ trên trung tâm gia công

1515

Quy đQuy địịnh to nh toạạ đ độộ trên c trên cáác mc mááyy

(cid:132) Trục toạ độ trên một số máy công cụ

Máy tiện 2 trục toạ độ

Máy tiện ngang 2x2 trục toạ độ

Máy tiện 3 trục toạ độ

1616

Quy đQuy địịnh to nh toạạ đ độộ trên c trên cáác mc mááyy

(cid:132) Trục toạ độ trên một số máy công cụ

Máy tiện đứng 2 trục toạ độ

Máy tiện đứng 3x2 trục toạ độ

1717

Quy đQuy địịnh to nh toạạ đ độộ trên c trên cáác mc mááyy

(cid:132) Trục toạ độ trên một số máy công cụ

Máy doa 3 trục toạ độ

Máy doa 4 trục toạ độ

1818

Quy đQuy địịnh to nh toạạ đ độộ trên c trên cáác mc mááyy

(cid:132) Trục toạ độ trên một số máy công cụ

Máy phay 5 trục toạ độ

Trung tâm gia công 5 trục toạ độ

1919

Quy đQuy địịnh to nh toạạ đ độộ trên c trên cáác mc mááyy

CCÁÁC ĐIC ĐIỂỂM 0 VM 0 VÀÀ ĐI

ĐIỂỂM CHU

M CHUẨẨNN

2020

(cid:132) Điểm 0 của máy (M)

(cid:122) Là điểm gốc của các hệ thống toạ độ máy

(cid:122) Điểm M được các nhà chế tạo quy định theo kết cấu động học của

từng loại máy

Máy tiện

Điểm 0: Là giao điểm của trục quay với mặt tỳ của mâm cặp trên mặt bích trục chính

2121

CCáác đic điểểm 0 m 0

(cid:132) Điểm 0 của máy (M)

Máy phay

Máy khoan cần

Điểm 0: Là điểm giới hạn vùng làm việc của máy

2222

CCáác đic điểểm 0 m 0

(cid:132) Điểm 0 của chi tiết (W)

(cid:122) Là điểm gốc của hệ tọa độ chi tiết

(cid:122) Điểm W do người lập trình tự lựa chọn sao cho i thuậận tin tiệện cn cáác kc kíích thư

ch thướớc ghi trên b

c ghi trên bảản vn vẽẽ ththàành cnh cáác gic giáá trtrịị totoạạ

(cid:132)(cid:132) Quy đQuy đổổi thu đđộộ trong ph

trong phạạm vi không gian l nh hướớng kng kẹẹp chp chặặt,t, đi

m vi không gian lààm vim việệc cc củủa ma mááyy điềều chu chỉỉnh, ki

nh, kiểểm tra h

m tra hệệ ththốống đo lư

ng dich ng đo lườờng dich

n thuậận tin tiệệnn c chi tiếết đt đốối xi xứứng nên ch c chi tiếết phay nên ch

ng nên chọọn đin điểểm W tm W tạại tri trụục đc đốối xi xứứngng i điểểm gm góóc ngo m W tạại đi

t phay nên chọọn đin điểểm W t

c ngoàài đưi đườờng vi

ng viềền n

(cid:132)(cid:132) ĐĐịịnh hư chuyểển thu chuy (cid:132)(cid:132) VVớới ci cáác chi ti (cid:132)(cid:132) VVớới ci cáác chi ti ccủủa chi ti

a chi tiếếtt

(cid:122) Nếu hệ thống toạ độ của chi tiết và hệ thống toạ độ của máy khác loại thì các toạ độ của chi tiết phải chuyển sang hệ thoạ độ của máy

2323

CCáác đic điểểm 0 m 0

(cid:132) Điểm 0 của chi tiết (W)

(cid:122) Chi tiết tiện

m trên đườờng tâm c

ng tâm củủa chi ti

a chi tiếết hot hoặặc c ởở đ đầầu bên tr

u bên tráái hoi hoặặc c ởở

(cid:132)(cid:132) ĐiĐiểểm W n đđầầu bên ph

m W nằằm trên đư u bên phảảii

(cid:122) Chi tiết phay

m W thườờng nng nằằm tm tạại đi

i điểểm gm góóc phc phíía dưa dướới bên tr

i bên tráái ci củủa chi ti

a chi tiếết (chi ti

t (chi tiếết t

(cid:132)(cid:132) ĐiĐiểểm W thư không đốối xi xứứng)ng) không đ

(cid:132)(cid:132) ĐiĐiểểm W thư

m W thườờng nng nằằm trên đư

m trên đườờng tâm c

ng tâm củủa chi ti

a chi tiếết (chi ti

t (chi tiếết đt đốối xi xứứng)ng)

2424

CCáác đic điểểm 0 m 0

(cid:132) Điểm 0 của chi tiết (W)

(cid:122) Nhiều điểm W trên một chi tiết

(cid:132)(cid:132) Khi gia công chi ti

ng giốống nhau v

ngườời ta thư

ng nhau vàà đ đốối xi xứứng vng vớới i t nhiềều hu hệệ ttọọa đa độộ khkháác c

Khi gia công chi tiếết ct cóó nhinhiềều hu hìình dnh dááng gi nhau thìì ngư nhau th nhau cóó ccáác đic điểểm 0m 0 tương nhau c

i ta thườờng xng xáác đc địịnh trên chi ti tương ứứng cng củủa chi ti

nh trên chi tiếết nhi a chi tiếết lt làà W1, W2, W3

W1, W2, W3……..

(cid:132)(cid:132) Đơn gi

Đơn giảản hon hoáá đư đượợc khâu l

c khâu lậập trp trììnhnh

2525

CCáác đic điểểm 0 m 0

(cid:132) Điểm 0 của chương trình (P0)

(cid:122) Là điểm dụng cụ cắt sẽ ở đó trước khi gia công

(cid:122) Nên chọn điểm 0 của chương trính sao cho chi tiết gia công hoặc dụng cụ có thể thay đổi một cách dễ dàng mà không ảnh hưởng đến chi tiết hoặc đồ gá

2626

CCáác đic điểểm 0 m 0

(cid:132) Điểm chuẩn của máy (R)

(cid:122) Là một điểm xác định trong hệ thống toạ độ máy dùng để xác định

vị trí của hệ toạ độ máy trong một số trường hợp nhất định.

(cid:122) Điểm chuẩn này có một khoảng cách xác định so với điểm 0 của

máy và đã được đánh dấu trên bàn trượt của máy

2727

CCáác đic điểểm chum chuẩẩnn

(cid:132) Điểm chuẩn của dao (P)

(cid:122) Điểm này là điểm đỉnh dao thực hoặc lý thuyết

(cid:122) Điểm P dùng để tính các quỹ đạo chuyển động của dao

(cid:122) Điểm P với một số loại dao

(cid:132)(cid:132) VVớới dao ti

i dao tiệện, mn, mũũi khoan đi

nh dao i khoan điểểm chum chuẩẩn ln làà đ đỉỉnh dao

i khoéét, mt, mũũi doa, dao phay th

i doa, dao phay thìì đi

điểểm chum chuẩẩn P l

n P làà tâm c

tâm củủa ma mặặt đt đầầu u

(cid:132)(cid:132) VVớới mi mũũi kho a dao ccủủa dao

2828

CCáác đic điểểm chum chuẩẩnn

(cid:132) Điểm tỳ (A) - điểm gá đặt

(cid:122) Là giao điểm của các đường trục và mặt phẳng tỳ hay nói cách khác

là điểm tỳ của bề mặt chi tiết trên đồ gá

(cid:122) Điểm tỳ A có thể trùng với điểm W của chi tiết hoặc có thể chọn tuỳ ý

trên mặt phẳng định vị của chi tiết gia công

(cid:132) Điểm thay dao (Ww)

(cid:122) Là điểm dao phải chạy đến khi cần thay dao tự động để tránh va đập vào chi tiết gia công hay đồ định vị

Điểm thay dao Ww

2929

CCáác đic điểểm chum chuẩẩnn

(cid:132) Điểm điều chỉnh dao (E)

(cid:122) Là điểm được dùng để điều chỉnh kích thước dao khi sử dụng nhiều

dao với các kích thước khác nhau

Điểm điều chỉnh dao E

3030

CCáác đic điểểm chum chuẩẩnn

(cid:132) Điểm chuẩn của giá dao (T)

(cid:122) Được dùng để xác định hệ trục toạ độ của dao

(cid:122) Điểm T phụ thuộc vào việc gá dao trên máy

(cid:132) Điểm gá dao (N)

(cid:122) Là điểm dùng để gá dao trên máy

(cid:122) Khi gá dao trên máy thì điểm T trùng với điểm gá dao N

Dao tiện

Dao phay

Điểm điều chỉnh dao E và điểm gá dao N

3131

CCáác đic điểểm chum chuẩẩnn

(cid:132) Một số ví dụ

3232

CCáác đic điểểm 0 vm 0 vàà đi điểểm chum chuẩẩnn

(cid:132) Một số ví dụ

Máy tiện

Máy phay

3333

CCáác đic điểểm 0 vm 0 vàà đi điểểm chum chuẩẩnn

CCÁÁC DC DẠẠNG ĐI

NG ĐIỀỀU KHI

U KHIỂỂNN

3434

(cid:132) Được ứng dụng khi gia công theo các toạ độ xác định đơn giản.

(cid:122) Chi tiết được gá cố định trên bàn máy, dụng cụ cắt thực hiện chạy dao nhanh không cắt đến điểm theo toạ độ xác định đã được lập trình.

(cid:122) Chỉ khi đạt tới điểm đích, quá trình gia công mới được thực hiện với

lượng chạy dao xác định đã được lập trình

(cid:132) Khi dịch chuyển các trục có thể

(cid:122) Chuyển động kế tiếp nhau

(cid:122) Chuyển động đồng thời song song không có quan hệ hàm số giữa

các trục

(cid:132) Được ứng dụng trên các máy khoan toạ độ và trên các thiết bị

hàn điểm

3535

ĐiĐiềều khi u khiểển theo đi n theo điểểmm

theo điểểmm

ĐiĐiềều u khikhiểểnn theo đi

Điều khiển điểm trong quá trình khoan

Các trục chạy lần lượt

Các trục chạy đồng thời

3636

(cid:132) Điều khiển đường tạo ra các đường chạy song song với các trục của máy. Trong khi chạy dao cắt gọt liên tục tạo nên bề mặt gia công

(cid:132) Yêu cầu chỉ thực hiện trên từng trục mộy (không có ràng buộc

bởi các quan hệ hàm số)

(cid:132) Phạm vi ứng dụng trên các máy phay và máy tiện

Phay

Tiện

3737

ĐiĐiềều khi u khiểển theo đư n theo đườờngng

(cid:132) Điều khiển này đạt được nhờ thực hiện chạy dao đồng thời trên nhiều trục và giữa các trục này có mối quan hệ hàm số với nhau (tuyến tính hoặc phi tuyến)

(cid:132) Tạo ra các đường viền hoặc đường thẳng tuỳ ý trong một mặt

phẳng hoặc trong không gian

(cid:132) Thường ứng dụng trong các máy phay, máy tiện, các trung tâm

gia công…

(cid:132) Tuỳ theo số lượng các trục được điểu khiển đồng thời mà có

(cid:122) Điều khiển 2D

(cid:122) Điều khiển 2,5D

(cid:122) Điều khiển 3D

(cid:122) Điều khiển 4D, 5D

3838

ĐiĐiềều khi u khiểển theo đư n theo đườờng vi ng viềềnn

(cid:132) Điều khiển đường viền 2D

(cid:122) Cho phép thực hiện chuyển động chạy dao theo hai trục đồng thời

trong một mặt phẳng gia công.

(cid:122) Trục thứ ba được điều khiển hoàn toàn độc lập với hai trục kia.

Trên máy tiện

Trên máy phay

3939

ĐiĐiềều khi u khiểển theo đư n theo đườờng vi ng viềềnn

(cid:132) Điều khiển đường viền 2,5D

(cid:122) Cho phép thực hiện chuyển động chạy dao theo hai trục nào đó.

(cid:122) Thông qua chức năng G trong chương trình có thể chuyển từ mặt

phẳng này sang mặt phẳng kia. (ví dụ từ XY sang YZ)

Gia công trong mặt phẳng YZ

Gia công trong mặt phẳng XY

4040

ĐiĐiềều khi u khiểển theo đư n theo đườờng vi ng viềềnn

(cid:132) Điều khiển đường viền 3D

(cid:122) Cho phép thực hiện chuyển động chạy dao theo ba trục đồng thời

trong một mặt phẳng gia công.

(cid:122) Các trục này có mối quan hệ ràng buộc hàm số

(cid:122) Ứng dụng trong gia công khuôn mẫu, các bề mặt phức tạp

(cid:132) Điều khiển đường viền 4D, 5D

(cid:122) Ngoài các trục tịnh tiến X, Y, Z còn có các trục quay chuyển động trong quá trình gia công theo một quan hệ ràng buộc nào đó tạo ra các bề mặt phức tạp 4D, 5D..

Điều khiển đường viền 3D

Điều khiển đường viền 4D

4141

ĐiĐiềều khi u khiểển theo đư n theo đườờng vi ng viềềnn

GIGIỚỚI THI

I THIỆỆU CU CÁÁC MC MÁÁY ĐIY ĐIỀỀU U

KHIKHIỂỂN SN SỐỐ

Ths.Phùng Xuân Lan

Bộ môn CNCTM

Khoa Cơ Khí

(cid:132) Đặc điểm chung

(cid:132) Các thành phần cơ bản của máy điều khiển số

(cid:122) Hệ thống điều khiển số

(cid:122) Một số kết cấu cơ khí

(cid:132) Giới thiệu các máy điều khiển số

(cid:122) Máy tiện CNC

(cid:122) Máy phay CNC

(cid:122) Trung tâm phay/khoan

(cid:122) Trung tâm tiện/phay

(cid:122) Máy mài CNC

(cid:122) Cắt bằng laser

(cid:122) Tạo mẫu nhanh

NNộội dung c i dung củủa ba bàài gi i giảảngng

(cid:132) Máy công cụ NC, CNC có cấu tạo tổng quát gồm hai phần chính:

(cid:122) Máy công cụ thực hiện quá trình gia công (tiện, phay, khoan, mái, laser, tia

lửa điện, xung điện…)

(cid:122) Hệ điều khiển số (bộ điều khiển số NC hoặc bộ điều khiển số dùng máy vi

tính CNC)

(cid:132) Dữ liệu mô tả tiến trình và nội dung gia công chi tiết được lưu giữ ở hệ

điều khiển số (NC, CNC) dưới dạng chương trình NC.

(cid:132) Phương thức nạp chương trình NC từ ngoài vào hệ NC, CNC thông

qua: (cid:122) Bằng tay thông qua bảng điều khiển của máy công cụ

(cid:122) Bằng tay thông qua bàn phím của máy tính nối với máy công cụ

(cid:122) Thông qua các vật mang tin như:

(cid:132)(cid:132) Băng đ

Băng đụục lc lỗỗ, b, bììa đa đụục lc lỗỗ, , băng t

băng từừ ddùùng cho h

ng cho hệệ NCNC

(cid:132)(cid:132) CCáác đc đĩĩa compact (

a compact (CD),CD), đ đĩĩa ma mềềm dm dùùng cho h

ng cho hệệ CNCCNC

(cid:122) Giải pháp CAD/CAM-CNC liên hoàn mà ở đó chương trình gia công NC được soạn thảo tự động trên cơ sở dữ liệu CAD kết nối tương thích với hệ CAM rồi trực tiếp truyền tới máy gia công CNC để thực hiện

m chung ĐĐặặc đic điểểm chung

(cid:132) Quá trình gia công chi tiết trên máy NC, CNC được thực hiện tự

động, đạt độ chính xác và năng suất gia công cao

(cid:122) Do máy quyết định, không phụ thuộc và tay nghề thợ đứng máy, thợ đứng máy chỉ còn chức năng giám sát quá trình gia công và can thiệp kịp thời vào quá trình đó khi cần thiết

(cid:132) Quá trình gia công chi tiết trên máy CNC đạt được tính linh hoạt

cao

(cid:122) Không giống như các máy điều khiển tự động theo chương trình cứng (dùng cam, cữ chặn, công tắc hành trình…), M-CNC có tính linh hoạt cao trong công việc lập trình, đặc biệt khi có trợ giúp của máy tính, tiếc kiệm thời gian chỉnh máy, đạt được tính kinh tế cao ngay cả với sản xuất loạt nhỏ.

m chung ĐĐặặc đic điểểm chung

(cid:132) Quá trình xử lý số là bản chất của quá trình NC và CNC và gồm

hai giai đoạn:

(cid:122) Xử lý số bên ngoài (lập chương trình NC) để tạo ra vật mang tin lưu

trữ và truyền tải chương trình NC

(cid:122) Xử lý số bên trong (gia công theo chương trình NC đã lập từ vật

mang tin

HHệệ đi điềều khi u khiểển trong m n trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

Bản vẽ chi tiết cơ khí

Lập trình gia công NC

Vật mang tin

Hệ điều khiển NC, CNC

Máy công cụ NC, CNC

Xử lý số bên trong

Xử lý số bên ngoài

Quá trình xử lý số ở máy NC, CNC

HHệệ đi điềều khi u khiểển trong m n trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

Bản vẽ kết cấu chi tiết cơ khí

Bản vẽ công nghệ gia công chi tiết

Bản ghi chương trình gia công (theo ngôn ngữ máy NC, CNC)

Máy lập trình tạo băng lỗ (Máy chữ tự động)

Máy vi tính (soạn thảo chương trình gia công)

Vật mang tin (Băng lỗ)

Vật mang tin (Đĩa mềm, đĩa CD)

Máy công cụ CNC

Máy công cụ NC

Chuẩn bị công nghệ gia công chi tiết cho máy NC, CNC

HHệệ đi điềều khi u khiểển trong m n trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

Bảng điều khiển

Tay quay

Đầu đọc

Máy vi tính

Lớp 1 Nạp dữ liệu

Dữ liệu máy

Dữ liệu dao

Lớp 2 Lưu trữ

Dữ liệu chương trình

Dữ liệu hiệu chỉnh

Chuẩn bị thông tin

Lớp 3 Lưu chuyển

Xử lý thông tin

Lớp 4 Lưu xử lý

Điều chỉnh vị trí

Điều chỉnh thích ứng

Lớp 5 Điều chỉnh

Điều chỉnh số vòng quay trục chính

Rơle vòng quay Hiệu chỉnh dòng

Tổng thể máy công cụ

Lớp 6 Điều khiển toàn máy

Truyền động trục chính

Truyền động chạy dao

Lưu thông tín hiệu trong hệ điều khiển số

(cid:132) Nguyên tắc điều khiển

HHệệ đi điềều khi u khiểển trong m n trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Nguyên tắc điều khiển

Nguyên lý nạp và xử lý thông tin trong một vòng tròn điều khiển khép kín

HHệệ đi điềều khi u khiểển trong m n trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Nguyên tắc 1 trục điều khiển vòng kín

1010

HHệệ đi điềều khi u khiểển trong m n trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Nguyên tắc 2 trục điều khiển vòng hở

1111

HHệệ đi điềều khi u khiểển trong m n trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

1212

CCấấu tru trúúc cc củủa ma mộột mt mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Màn hình và bảng điều khiển

1313

MMộột st sốố kkếết ct cấấu trong m u trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Thân, đế máy

(cid:122) Độ cứng vững cao

(cid:122) Có các thiết bị chống dao động

(cid:122) Ổn định về nhiệt

(cid:122) …

1414

MMộột st sốố kkếết ct cấấu trong m u trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Bệ đỡ

(cid:132) Hệ thống trượt

(cid:122) Độ cứng vững cao

(cid:122) Hệ thống trượt thẳng

(cid:122) Có các thiết bị chống dao động

(cid:122) Khả năng tải cao

(cid:122) Ổn định về nhiệt

(cid:122) Độ cứng vững tốt

(cid:122) …

tượng

(cid:122) Không có hiện dính, trơn khi trượt

1515

MMộột st sốố kkếết ct cấấu trong m u trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Ụ máy sau

(cid:132) Trục vitme bi

(cid:122) Kết cấu yêu cầu độ

(cid:122) Yêu cầu độ chính xác truyền

cứng vững cao

động cao

(cid:122) Dễ dàng di chuyển

(cid:122) Khả năng tải lớn (phụ thuộc

và số bi)

(cid:122) Yêu cầu khử khe hở

1616

MMộột st sốố kkếết ct cấấu trong m u trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Đầu rêvônve

(cid:132) Ổ tích dao

(cid:122) Khả năng thay đổi dao

(cid:122) Chứa được nhiều dao

nhanh

(cid:122) Vận hành chính xác

1717

MMộột st sốố kkếết ct cấấu trong m u trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

(cid:132) Các kết cấu khác

Cơ cấu thay dao tự động

Cấp phôi tự động

1818

MMộột st sốố kkếết ct cấấu trong m u trong mááy điy điềều khi u khiểển sn sốố

GIGIỚỚI THI

I THIỆỆU CU CÁÁC MC MÁÁY ĐIY ĐIỀỀU U

KHIKHIỂỂN SN SỐỐ

1919

(cid:132) Tuỳ theo kết cấu có thể phân chia:

(cid:122) Kết cấu nằm ngang hoặc thẳng đứng

(cid:122) Bàn/ bệ máy thẳng hoặc nghiêng

(cid:122) Với một, hai hoặc nhiều trục chính

(cid:122) Với một hoặc nhiều bàn dao hoặc đầu dao rêvônve

(cid:122) Có hoặc không các trục phụ để mở rộng khả năng gia công

(cid:132) Tuỳ theo mức độ tự động hoá có thể có:

(cid:122) Ổ tích phôi có chức năng thay đổi phôi tự động

(cid:122) Ổ tích dao có chức năng thay đổi dụng cụ giữa đầu dao rêvônve và

ổ tích dao

(cid:122) Thay đổi các chấu kẹp tự động trong mâm cặp

(cid:122) Luy-nét và ụ động được điều khiển số

(cid:122) Giám sát dụng cụ tự động

2020

n CNC MMááy tiy tiệện CNC

(cid:132) Một số chức năng chính:

(cid:122) Hiệu chỉnh đồng thời nhiều thông số của dụng cụ (bán kính lưỡi

cắt, độ mòn dao)

(cid:122) Giám sát các lưỡi cắt của dụng cụ và kiểm tra hiện tượng vỡ dao

(cid:122) Giám sát tuổi bền dụng cụ và truy cập tự đông dụng cụ tương

đương để thay thế dụng cụ đã hết tuổi bền

(cid:122) Tốc độ cắt không đổi nhờ tốc độ quay của trục chính thích nghi tự

động với đường kính chi tiết gia công

2121

n CNC MMááy tiy tiệện CNC

(cid:132) Khả năng gia công

2222

n CNC MMááy tiy tiệện CNC

(cid:132) Khả năng gia công

2323

n CNC MMááy tiy tiệện CNC

(cid:132) Máy tiện CNC 1 trục chính - 1 đầu rêvonve

2424

n CNC MMááy tiy tiệện CNC

(cid:132) Máy tiện CNC 1 trục chính - 2 đầu rêvonve

2525

n CNC MMááy tiy tiệện CNC

(cid:132) Máy tiện CNC 2 trục chính - 2 đầu rêvonve

2626

n CNC MMááy tiy tiệện CNC

(cid:132) Tuỳ theo kết cấu có thể phân chia:

(cid:122) Kết cấu nằm ngang hoặc thẳng đứng

(cid:122) Bàn/ bệ máy thẳng hoặc nghiêng hoặc quay

(cid:122) Với một, hai hoặc nhiều trục chính

(cid:122) Có hoặc không các trục phụ để mở rộng khả năng gia công

(cid:132) Tuỳ theo mức độ tự động hoá có thể có:

(cid:122) Ổ tích phôi có chức năng thay đổi phôi tự động

(cid:122) Ổ tích dao có chức năng thay đổi dụng cụ

(cid:122) Giám sát dụng cụ tự động

2727

y phay CNC MMááy phay CNC

(cid:132) Một số chức năng chính:

(cid:122) Hiệu chỉnh đồng thời nhiều thông số của dụng cụ (chiều dài, bán

kính dao)

(cid:122) Giám sát các lưỡi cắt của dụng cụ và kiểm tra hiện tượng vỡ dao

(cid:122) Giám sát tuổi bền dụng cụ và truy cập tự đông dụng cụ tương

đương để thay thế dụng cụ đã hết tuổi bền

2828

y phay CNC MMááy phay CNC

(cid:132) Khả năng gia công

d) T-slot cutting with a milling cutter

2929

y phay CNC MMááy phay CNC

(cid:132) Máy phay 3 trục toạ độ

3030

y phay CNC MMááy phay CNC

(cid:132) Đặc điểm chung của một trung tâm gia công phay/khoan:

(cid:122) Ba trục NC thẳng và một bàn trong quay được để gia công 4 mặt trên phôi có hình khối vuông trong 1 lần gá. Khi sử dụng một đầu lắp dụng cụ có thể nghiền theo phương ngang hoặc đứng có thể gia công cả trục thứ 5

(cid:122) Có thể thực hiện mọi công việc (phay, khoan, tiện, cán phẳng, cắt ren) với kết cấu mở rộng phù hợp có thể phay biên dạng, khoan nghiêng hoặc tiện ren. Tốc độ quay và tốc độ tiến dao phải được lập trình cho từng dụng cụ

(cid:122) Các dụng cụ được đưa vào ổ tích dao nối ghép với máy gia công, được truy

cập theo chương trình và thay đổi vào trục chính của máy.

(cid:122) Có thêm các thiết bị thay đổi phôi để giảm thời gian dứng máy do phải thay đổi phôi gia công. Việc gá kẹp vá tháo dỡ phôi được thực hiện trong thời gian cắt vật liệu và ở bên ngoài phạm vi gia công của máy

(cid:122) Những trung tâm gia công phức tạp hơn còn có thêm bàn tròn thứ hai quay được, có thêm đồ gá nghiêng dùng cho phôi hoặc môt đầu dao phụ ngang hoặc đứng có thể điểu chỉnh theo góc bất kỳ.

3131

Trung tâm gia công phay/khoan Trung tâm gia công phay/khoan

(cid:132) Phân loại trung tâm gia công

(cid:122) Theo vị trí của trục chính máy: trung tâm gia công ngang, trung tâm

gia công đứng

(cid:122) Trung tâm gia công có bàn toạ độ nghĩa là chuyển động X/Y của

phôi và chuyển động Z của dụng cụ

(cid:122) Trung tâm gia công có trụ đứng dịch chuyển: dụng cụ thực hiện chuyển động X, Y và Z còn phôi tùy theo yêu cầu có chuyển động nghiêng hoặc quay theo 1 hoặc 2 trục

3232

Trung tâm gia công phay/khoan Trung tâm gia công phay/khoan

3333

Trung tâm gia công khoan/phay Trung tâm gia công khoan/phay

(cid:132) Đặc điểm chung của một trung tâm gia công tiện, phay:

(cid:122) Ngoài các chuyển động quay cần thiết của phôi, dao cụ còn có thêm các chuyển động chạy dao khác thích hợp cho việc phay/khoan các biên dạng phức tạp trên chi tiết tiện

(cid:122) Có thể tiến hành tiện và phay/khoan trên phôi mà không phải gá

đặt phôi nhiều lần

3434

n, phay Trung tâm gia công tiệện, phay Trung tâm gia công ti

3535

n, phay Trung tâm gia công tiệện, phay Trung tâm gia công ti

3636

n, phay Trung tâm gia công tiệện, phay Trung tâm gia công ti

(cid:132) Khả năng của máy mài CNC

(cid:122) Độ chính xác yêu cầu cao hơn nhiều đối với độ phân giải khi đo và

lập trình là 0.1μm

(cid:122) Phạm vi lượng tiến dao rông từ 0.02 mm/phút …60 m/phút

(cid:122) Sửa đá mài điều khiển số với dụng cụ kim cương

(cid:122) Hiệu chỉnh (bù) tốc độ quay của trục mài và chuyển động ăn vào

của đá mài sau khi sửa đá

(cid:122) Tốc độ tiến dao theo quỹ đạo với sai số về gốc 0 để tránh sai số

biến dạng khi sử a đá profin cũng như khi mài lắc lư

(cid:122) Lập trình và hiệu chỉnh quá trình mài đơn giản tại mọi thời điểm

(cid:122) Lập trình biên dạng tại máy mài có thể nạp hoặc là hình dạng đá mài hoặc hình dạng chi tiết mài với trợ giúp đồ hoạ nhờ hệ CNC

(cid:122) …

3737

i CNC MMááy my màài CNC

(cid:132) Phân loại máy mài

(cid:122) Máy mài phẳng (thường có 3 trục NC, có khi có thêm 2 đến 3 trục NC khác dùng cho các chuyển động tách biệt ở đó chi tiết mài không phải luôn là phẳng, mà có thể lồi hoặc lõm theo phương X hoặc Y)

(cid:122) Máy mài tròn (thường có 2 trục NC, có khi là 2x2 trục NC cho dạng

mài đặc biệt)

(cid:122) Máy mài dụng cụ (có ít nhất 5 trục NC với phép nội suy đồng thời)

(cid:122) Máy mài định hình

(cid:122) Máy mài profin

(cid:122) Máy mài biên dạng

3838

i CNC MMááy my màài CNC

(cid:132) Máy mài 1 trục

Wide range of accessories:

(cid:132) Spiral grinding

(cid:132) Cylindrical grinding

(cid:132) Optical profile grinding

(cid:132) Copying

(cid:132) Wheel dressing

(cid:132) Wet grinding

(cid:132) Etc.

3939

i CNC MMááy my màài CNC

(cid:132) Máy mài nhiều trục

(cid:132)

less

(cid:132) Wheelhead with 3 spindles (optional up to 6 spindles) Indexing time than 5 seconds

(cid:132) Wheel

packages with up to 4 grinding wheels each on spindle. (cid:132) Cooling

(cid:132)

for advanced and

pipes moving together with the wheel package. 11 kW or 18,5 kW spindle motor Ideal resharpening heavy manufacturing.

4040

i CNC MMááy my màài CNC

(cid:132) Máy mài dụng cụ

(cid:132)

(cid:132) Ultra Versatile – High Precision Tool, Cutter & Broach Grinding machine with 5- axes 5D interpolation and 6th software axis. (cid:132) For manufacturing or resharpening 11 kW or 18,5 kW spindle motor (cid:132) Automatic loading (cid:132) Multi-spindle

Wheelhead

4141

i CNC MMááy my màài CNC

(cid:132) Khả năng gia công trên máy cắt laser

(cid:122) Cắt băng laser là một dạng cắt đốt cháy tinh bằng cách dùng một tia ánh sáng không nhìn thấy làm cho vật liệu gia công nóng chảy và tận dụng phản ứng toả nhiệt với khí oxy để cắt tâm tôn có chiều dày tới 6mm

(cid:132) Ưu thế so với phương pháp cắt đốt khác cắt bằng

(cid:122) Vết cắt rất hẹp, khoảng chừng 0.2-0.4mm (cid:122) Vùng tác động nhiệt rất bé khoảng 0.1mm (cid:122) Vết cắt sắc cạnh (không bị vê tròn, không có bavia) (cid:122) Các cạnh của vết cắt song song với nhau (cid:122) Độ nhám bề mặt của vết cắt thấp (cid:122) Tốc độ cắt và năng suất cắt cao (cid:122) Ứng dụng thuận tiện cho các tấm tôn mỏng

(cid:132) Ưu thế so với phương pháp đột dập cơ khí thông thường (cid:122) Không cần dụng cụ, nên ko có hiện tượng mòn dụng cụ (cid:122) Không cần lực tác động (cid:122) Tạo được các khe, rãnh thủng hẹp mảnh (cid:122) Tốc độ cắt cao (cid:122) Ít tiếng ồn (cid:122) Độ nhám vết cắt thấp

4242

t laser MMááy cy cắắt laser

(cid:132) Đặc điểm chung

(cid:122) Chuyển động của phôi thực hiện trong một mặt phẳng do đó cần 2

trục NC.

(cid:122) Khi gia công theo biên dạng cần có phép nội suy thẳng hoặc theo

biên dạng

(cid:122) Tốc độ cắt được giám sát tốt kể cả khi cắt đường cong có kích

thước bé

(cid:132) Một số ứng dụng khác của laser

(cid:122) Hàn

(cid:122) Cắt

(cid:122) Khắc

(cid:122) Khoan

(cid:122) Phay

4343

t laser MMááy cy cắắt laser

(cid:132) Một số sản phẩm của tạo mẫu nhanh

4444

u nhanh (Rapid Prototyping) MMááy ty tạạo mo mẫẫu nhanh (Rapid Prototyping)

(cid:132) Nguyên lý chung

(cid:122) Additive Fabrication

(cid:132)(cid:132) VVậậtt liliệệuu đưđượợcc thêmthêm vvààoo vvàà liênliên kkếếtt vvớớii nhau

llàà ccắắtt ggọọtt vvậậtt liliệệuu nhưnhư ccáácc phương

không nhau đđểể ttạạoo ththàànhnh mmẫẫuu không công truytruyềềnn ththốốngng

phương phpháápp giagia công

phphảảii phay, , titiệệnn, , bbààoo……)) ((phay

(cid:122) Direct fabrication from CAD data

(cid:132)(cid:132) TrTrựựcc titiếếpp ttạạoo rara ccáácc mmẫẫuu ththựựcc ttừừ mômô hhììnhnh CADCAD

(cid:122) Layered Manufacturing

(cid:132)(cid:132) MMẫẫuu đưđượợcc ttạạoo theo

theo llớớpp ((llớớpp sausau đưđượợcc ttạạoo ththàànhnh trêntrên nnềềnn ccủủaa llớớpp trưtrướớcc))

4545

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

(cid:132) Đặc điểm chung

(cid:122) Giảm được đáng kể thời gian gia công đối với các chi tiết có kích

thước vừa phải và độ phức tạp cao.

(cid:122) Cho phép tạo mẫu các vật thể có các hình dạng phức tạp mà không thể gia công bằng các phương pháp gia công cắt gọt thông thường

(cid:122) Tạo hình trực tiếp từ dữ liệu CAD

(cid:122) Có mặt hạn chế về kích thước. Thể tích vật thể tạo mẫu khoảng

0.125m3

(cid:122) Vật liệu dùng trong công nghệ tạo mẫu nhanh bị hạn chế và phụ

thuộc vào phương pháp sử dụng.

4646

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

(cid:132) Quy trình tạo mẫu

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

Tạo mô hình CAD của mẫu

Chuyển mô hình CAD sang định dạng STL (*.stl)

Cắt mẫu thành những lớp mỏng trên mặt cắt ngang

Hoàn chỉnh mẫu và chuyển dữ liệu tới máy RP

Tạo mẫu theo lớp

Làm sạch và xử lý mẫu

4747

(cid:132) Tạo mô hình mẫu trực tiếp bằng CAD

(cid:122) Dùng các phần mềm vẽ CAD như Pro/Engineer, Solidworks…hay các phần mềm chuyên dụng trong kiến trúc, nghệ thuật…để thiết kế vật thể

4848

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

(cid:132) Tạo mô hình mẫu thông qua phương pháp chụp cắt lớp (CT,

μCT, MRI…) (cid:122) Các bộ phận trong cơ thể con người được chụp cắt lớp

4949

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

(cid:132) Tạo mô hình mẫu bằng cách dùng các thiết bị như máy đo toạ

độ, bút vẽ bằng laser… (cid:122) Các vật thể thực được xác định kích thước thông qua các máy đo

toạ độ

5050

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

(cid:132) Chuyển mô hình CAD sang định dạng STL

(cid:122) STL biểu diễn xấp xỉ các bề mặt dưới dạng các mặt cạnh. (cid:122) STL file là một danh sách chứa dữ liệu các mặt cạnh. Mỗi mặt cạnh được xác định bởi toạ độ 3 đỉnh của một tam giác và một pháp tuyến ngoài đơn vị của tam giác đó.

5151

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

(cid:132) Cắt lớp vật thể

(cid:122) Vật thể 3D định dạng .STL sẽ được cắt thành những lớp mỏng 2D

thông qua một phần mềm cắt lớp chuyên dụng.

5252

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

(cid:132) Hoàn chỉnh mẫu và chuyển dữ liệu tới máy RP

(cid:122) Thêm các phần đỡ trong trường hợp tạo mẫu kém cứng vững (cid:122) Hình thành đường chạy, xác định các chế độ tạo mẫu (cid:122) Chuyển dữ liệu tới máy RP dưới dạng code

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

Types of hatching path;

(a)crank, (b)zigzag

(a)

(b)

5353

(cid:132) Dùng các phương pháp khác nhau để tạo mẫu

(cid:122) Tạo mẫu theo nguyên tắc lớp sau chồng lên lớp trước (cid:122) Vật liệu có thể bằng nhựa, giấy, bột kim loại, ceramic…tuỳ từng

phương pháp tạo mẫu nhanh

5454

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

(cid:132) Các ví dụ về mẫu gia công bằng RP

SLA (Stereolithography)

FDM (Fused Deposit Manufacturing)

5555

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

(cid:132) Các ví dụ về mẫu gia công bằng RP

SLS (Slective Laser Sintering)

LOM (Laminated Object Manufacturing) 5656

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

(cid:132) Các ví dụ về mẫu gia công bằng RP

SGC (Solid Ground Curing)

3D Printing

5757

u nhanh TTạạo mo mẫẫu nhanh

(cid:132) Design review and functional testing

(cid:122) Cho phép chế tạo nhanh và với hiệu quả kinh tế cao các mẫu giúp cho nhiều quá trình kiểm định sản phẩm như là tối ưu hoá thiết kế, kiểm tra chức năng sản phẩm trong quá trình phát triển sản phẩm

(cid:132) Scientific or topological visualization

(cid:122) Cho phép hình dụng dễ dàng những mô hình có kết cấu và hình dạng phức tạp trong toán, nghệ thuật, kiến trúc mà không thể gia công bằng phương pháp cắt gọt thông thường

(cid:132) Rapid tooling

(cid:122) Tạo vật mẫu trung gian trong công nghệ làm khuôn (indirect tooling)

(cid:122) Tạo trực tiếp dụng cụ cắt (direct tooling)

(cid:132) Rapid manufacturing

(cid:122) Chế tạo, sản xuất nhanh các chi tiết phức tạp với số lượng nhỏ ứng dụng

trong y học hay các ngành chế tạo khác

5858

ỨỨngng ddụụngng ccủủaa RPRP

(cid:132) Y học

ỨỨng dng dụụng cng củủa RPa RP

Tumor identification

Tasks:

1) Reconstruct 3D anatomy 2) Identify and separate tumor 3) Design repairing scaffold 4) Tissue engineered bone implant

5959

(cid:132) Rapid tooling

Fig: Manufacturing steps in sand casting that causes that uses rapid-prototyped patterns

6060

ỨỨng dng dụụng cng củủa RPa RP

(cid:132) Rapid tooling

Fig: Manufacturing steps in sand casting that causes that uses rapid-prototyped patterns

6161

GIGIỚỚI THI

I THIỆỆU MU MỘỘT ST SỐỐ HHỆỆ THTHỐỐNG NG

TRONG MÁÁY ĐIY ĐIỀỀU KHI TRONG M

U KHIỂỂN SN SỐỐ

Ths.Phùng Xuân Lan

Bộ môn CNCTM

Khoa Cơ Khí

(cid:132) Hệ dụng cụ và cung ứng dụng cụ tự động

(cid:122) Tổng quan về hệ dụng cụ

(cid:122) Các thành phần cơ bản của hệ dụng cụ

(cid:122) Một số chức năng của hệ dụng cụ và quản lý dụng cụ

(cid:132) Hệ cấp tháo phôi tự động

NNộội dung c i dung củủa ba bàài gi i giảảngng

HHệệ ddụụng cng cụụ vvàà cung

cung ứứng dng dụụng cng cụụ

(cid:132) Đặc điểm hệ dụng cụ

(cid:122) “Hệdụng cụlàkhâu nối giữa lưỡi cắt với máy công cụ đểtạo ra phoi khi cótác động của lực cắt nhằm thu nhận các lực cắt và đông thời thực hiện những chuyển động giữa lưỡi cắt của dụng cụ vàchi tiết gia công”

(cid:122) Hệ dụng cụ phải được tạo lập phù hợp với phương pháp gia công

và đặc điểm kết cấu của máy công cụ tương ứng

(cid:132) Độ tin cậy của hệ dụng cụ

(cid:122) Độ tin cậy về công nghệ (đảm bảo các thông số về khả năng cắt)

(cid:132)(cid:132) ỞỞ nhnhữững gi

ng giáá trtrịị vvềề thông s

thông sốố ccắắt nt nàào so sẽẽ không x

không xảảy ra hi

y ra hiệện tưn tượợng vng vỡỡ daodao

(cid:132)(cid:132) KhKhốối lưi lượợng phoi tho

ng phoi thoáát ra l

t ra làà bao nhiêu

bao nhiêu ứứng vng vớới tui tuổổi bi bềền cn củủa da dụụng cng cụụ

(cid:122) Độ tin cậy về hình học (đảm bảo các thông số hình học của dao)

nh (bùù) khi c

) khi cóó sai l

sai lệệch vch vềề kkíích thư

ch thướớc thc thựực cc củủa da dụụng cng cụụ vvàà kkíích ch

(cid:132)(cid:132) HiHiệệu chu chỉỉnh (b c yêu cầầuu thưthướớc yêu c

(cid:132)(cid:132) ĐĐảảm bm bảảo cho chíính xnh xáác vc vịị trtríí ccủủa lưa lưỡỡi ci cắắtt

TTổổng quan v ng quan vềề hhệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Yêu cầu của hệ dụng cụ

(cid:122) Hệ dụng cụ phù hợp với các máy gia công NC, CNC

(cid:132)(cid:132) phphảải đi đảảm bm bảảo to tíính ch

nh chấất vt vạạn năng v

n năng vàà linh ho

linh hoạạt, t,

(cid:132)(cid:132) phphảải thi thựực hic hiệện đưn đượợc mc mọọi công vi

c gia công, i công việệc gia công,

ng cao, (cid:132)(cid:132) phphảải ci cóó đ độộ ccứứng vng vữững cao,

(cid:132)(cid:132) phphảải đi đạạt năng su

c phoi cao t năng suấất bt bóóc phoi cao

(cid:132)(cid:132) phphảải ci cóó chi ph

chi phíí gia công c

gia công cóó ththểể chchấấp nhp nhậận đưn đượợcc

(cid:122) Bên cạnh khả năng cắt, độ tin cậy của dụng cụ còn có yêu cầu về:

(cid:132)(cid:132) khkhảả năng cung

năng cung ứứng nh

ng nhẹẹ nhnhààng cng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132)(cid:132) khkhảả năng đ

năng đảảm bm bảảo pho phùù hhợợp vp vớới ki kỹỹ thuthuậật đi

t điềều khi

n NC, CNC u khiểển NC, CNC

(cid:132)(cid:132) khkhảả năng đi

năng điềều chu chỉỉnh nhanh theo nhi

nh nhanh theo nhiệệm vm vụụ gia công thay đ

gia công thay đổổii

TTổổng quan v ng quan vềề hhệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Các thành phần cơ bản

(cid:122) Tiếp nhận dụng cụ

(cid:132)(cid:132) ĐĐểể llắắp dp dụụng cng cụụ vvàào tro trụục chc chíính cnh củủa ma mááy công c

y công cụụ

(cid:122) Dụng cụ

(cid:132)(cid:132) ĐưĐượợc ghc ghéép np nốối vi vàà đo ki

bên đo kiểểm trưm trướớc vc vớới phi phầần tn tửử titiếếp nhp nhậận dn dụụng cng cụụ ởở bên

ngongoàài mi mááy công c

y công cụụ

(cid:122) Ổ tích dụng cụ

(cid:132)(cid:132) CCóó chchứức năng lưu gi

c năng lưu giữữ ccáác dc dụụng cng cụụ ccầần thi

n thiếết cho qu

nh gia công t cho quáá trtrìình gia công

(cid:122) Trang bị/đồ gá thay đổi dụng cụ

(cid:132)(cid:132) CCóó chchứức năng thay đ

c năng thay đổổi di dụụng cng cụụ, k, kểể ccảả titiếếp nhp nhậận/gn/gáá đ đặặt dt dụụng cng cụụ, gi

, giữữa a

vvịị trtríí llààm vim việệc vc vàà vvịị trtríí ởở ổổ ttíích dch dụụng cng cụụ

TTổổng quan v ng quan vềề hhệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Tiếp nhận dụng cụ

(cid:122) Là phần tử quan trọng của một hệ dụng cụ

(cid:122) Để lắp dụng cụ trên trục chính của máy công cụ

(cid:122) Kết cấu chưa thực sự tạo được sự thống nhất trên phạm vi quốc tế

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Yêu cầu của bộ phận tiếp nhận dụng cụ

(cid:122) Để thay đổi dụng cụ, dùng trên một trung tâm gia công, nhanh và an toàn cần phải đảm bảo sao cho các dụng cụ có phần tiếp nhận dụng cụ như nhau. Kết cấu của phần tử tiếp nhận dụng cụ được tạo lập theo hướng chính sau:

(cid:132)(cid:132) A) A) Tương

Tương ứứng vng vớới i llỗỗ côn ti

y công côn tiếếp nhp nhậận dn dụụng cng cụụ ởở trtrụục chc chíính cnh củủa ma mááy công

ccụụ

Tương ứứng vng vớới ci cáác c rãnh kh

rãnh khíía đa đểể ngngààm km kẹẹp cp cặặpp vvàào do dùùng cho cơ c

đông, k, kểể ccảả vvạạch chu

ch chuẩẩn đn đểể mmặặc đc địịnh hư

ng cho cơ cấấu u nh hướớng dng dụụng ng

(cid:132)(cid:132) B) B) Tương thay đổổi di dụụng cng cụụ ttựự đông thay đ ccụụ

(cid:132)(cid:132) C) C) Tương

Tương ứứng vng vớới loi loạại i hhệệ ththốống kng kẹẹpp mmàà vvớới ni nóó phphầần tn tửử titiếếp nhp nhậận dn dụụng ng

y gia công đểể truytruyềền ln lựực an to

c an toàànn

ccụụ đư đượợc gic giữữ chchặặt bt bằằng lng lựực vc vàào tro trụục mc mááy gia công đ

(cid:122) Để giảm chi phí về các phần tử tiếp nhận dụng cụ, khi sử dụng nhiều trung tâm gia công cần phải dùng các phần tử tiếp nhận dụng cụ có kết cấu thống nhất

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Tiếp nhận dụng cụ

Lắp với dụng cụ

Lắp với lỗ côn tương ứng ở trục chính

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Tiếp nhận dụng cụ

A toolholder equipped with thrust-force and torque sensors (smart toolholder), capable of continuously monitoring the cutting operation. Such toolholders are necessary for the adaptive control of manufacturing operations. Source: Courtesy of Cincinnati Milacron, Inc.

1010

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Dụng cụ

(cid:122) Là một thành phần quan trọng nhất của hệ dụng cụ

(cid:122) Dụng cụ răng chắp hoặc liền khối

(cid:122) Làm bằng vật liệu thép gió, hợp kim cứng, kim cương…

1111

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Yêu cầu của dụng cụ

(cid:122) Cần phải đảm bảo độ cứng vững cao

(cid:122) Khả năng bóc tách lớn

(cid:122) Có sức bền nhiệt lớn

(cid:122) Có khả năng điều chỉnh tự động hoặc bằng tay

1212

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Dụng cụ răng chắp

Methods of mounting inserts on toolholders: (a) clamping and (b) wing lockpins.

Relative edge strength and tendency for chipping of inserts with various shapes. Strength refers to the cutting edge indicated by the included angles. Source: Courtesy of Kennametal, Inc.

1313

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Dụng cụ răng chắp - Ví dụ

1414

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Dụng cụ răng chắp

1515

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Dụng cụ răng chắp - Ví dụ

1616

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Vật liệu làm dụng cụ

The range of applicable cutting speeds and feeds for a variety of tool materials.

The hardness of various cutting- tool materials as a function of temperature (hot hardness). The wide range in each group of materials is due to the variety of tool compositions and treatments available for that group.

1717

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Vật liệu làm dụng cụ

the year

Note

with

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

Relative time required to machine with various cutting-tool materials, the indicating tool materials were first introduced. that machining time has been reduced by two orders of a magnitude hundred years. Source: Courtesy of Sandvik.

oxide

thin

1818

Multiphase coatings on a tungsten- carbide substrate. Three alternating are aluminum of layers separated by very layers of titanium nitride. Inserts with as many as thirteen layers of coatings have been made. Coating thicknesses are typically in the range of 2 to 10 μm. Source: Courtesy of Kennametal, Inc.

(cid:132) Dụng cụ trên máy tiện và khả năng gia công

Tiện trong

1919

Tiện ngoài

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Dụng cụ trên máy tiện và khả năng gia công

Tiện cắt đứt

Tiện ren trong, ngoài

2020

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Dụng cụ trên máy tiện và khả năng gia công

Tiện rãnh mặt đầu

Tiện rãnh ngoài

Tiện rãnh trong

2121

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Dụng cụ trên máy phay và khả năng gia công

2222

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Dụng cụ trên máy phay và khả năng gia công

2323

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Dụng cụ trên máy phay và khả năng gia công

2424

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Dụng cụ trên máy phay và khả năng gia công

2525

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Ổ tích dụng cụ

(cid:122) Có chức năng lưu trữ các dụng cụ cần thiết cho quá trình gia công

(cid:122) Có thể thay đổi dao trực tiếp hoặc thông qua cơ cấu thay dao tự

động

2626

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Đầu rêvonve

(cid:122) Thường được dùng trên máy tiện

(cid:122) Tạo điều kiện thay đổi dao nhanh trực tiếp (sau một nguyên công, đầu rêvonve tự động xoay dần thêm một vị trí cho tới khi tìm được dụng cụ yêu cầu, các vị trí không lắp dụng cụ sẽ được nhảy qua

(cid:122) Kết cấu chứa được ít dao (6-18 dụng cụ) để tránh va đập giữa dụng

cụ và phôi

(cid:132) Các loại đầu rêvonve

(cid:122) Đầu rêvonve dạng ngôi sao

(cid:122) Đầu rêvonve dạng chữ thập

(cid:122) Đầu rêvonve dạng đĩa/phiến tròn

(cid:122) Đầu rêvonve dạng thang trống

2727

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Đầu rêvonve

Đầu rêvonve chữ thập

Đầu rêvonve kiểu đĩa

Đầu rêvonve kiểu sao

2828

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Ổ tích dao

(cid:122) Thường được dùng trên máy phay CNC hoặc các trung tâm gia công

phay/khoan

(cid:122) Cần kết hợp với cơ cấu thay dao tự động khi có yêu cầu thay dao

(cid:122) Kết cấu chứa được nhiều dao (một số loại tới 100 hoặc nhiều hơn)

(cid:132) Các loại ổ tích dao

(cid:122) Ổ tích dao dài

(cid:132)(cid:132) nhinhiềều du dụụng cng cụụ đư đượợc cc cắắm hom hoặặc treo th

c treo thàành mnh mộột hot hoặặc nhi

c nhiềều hu hààng bên c

nh nhau ng bên cạạnh nhau

(cid:122) Ổ tích dao dạng đĩa tròn

(cid:132)(cid:132) nhinhiềều du dụụng cng cụụ đư đượợc cc cắắm phân b

m phân bốố trên chu vi c

trên chu vi củủa đa đĩĩaa

(cid:122) Ổ tích dao vòng

m trên nhiềều vòng t

u vòng tíích dao b

ch dao bốố trtríí đ đồồng tâm nhau, c

c vòng ng tâm nhau, cáác vòng

(cid:132)(cid:132) nhinhiềều du dụụng cng cụụ đư đượợc cc cắắm trên nhi ch dao cóó khkhảả năng quay đ

ttíích dao c

p nhau năng quay độộc lc lậập nhau

(cid:122) Ổ tích dao dạng băng xích

(cid:132)(cid:132) nhinhiềều du dụụng cng cụụ đư đượợc cc cắắm trên chi

m trên chiềều du dàài ci củủa băng x

a băng xíích, c

ch, cóó kkếết ct cấấu đơn ho

u đơn hoặặc kc kéép, p,

ccóó ththểể nnớới ri rộộng tu

ng tuỳỳ nhu c

nhu cầầu su sửử ddụụngng

(cid:122) Ổ tích dao nhiều tầng

2929

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Các dạng ổ tích dao

Ổ tích dao dạng đĩa tròn

3030

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Các dạng ổ tích dao

Ổ tích dao vòng

Ổ tích dao nhiều tầng

Ổ tích dao dạng băng xích

3131

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Cơ cấu thay dao tự động

(cid:122) Có chức năng thay đổi dụng cụ kể cả tiếp nhận/gá đặt dụng cụ

giữa vị trí làm việc và ổ tích dụng cụ.

(cid:122) Có kết cấu phổ biến dạng tay tóm

3232

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Chu trình thay đổi dụng cụ

(cid:122) Tìm kiếm dụng cụ tiếp theo đã được lập trình và chuẩn bị vị trí

tương ứng trong ổ tích dao để lấy dụng cụ ra

(cid:122) Ổ tích dao và trục chính máy chuyển dịch về vị trí thay đổi dụng cụ

(cid:122) Nghiêng tay tóm và tóm dụng cụ ở trục chính và trong ổ tích dao,

hãm trong tay tóm và nhả các thiết bị đỡ và giữ

(cid:122) Lấy dụng cụ ra, nghiêng tay tóm dụng cụ và lắp dụng cụ mới vào lỗ côn của trục chính máy cũng như đưa dụng cụ đã dùng vào lỗ tương ứng ở ổ tích dao

(cid:122) Nghiêng tay tóm về vị trí tĩnh an toàn

3333

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Một số cơ cấu thay dao tự động

(cid:122) Kết cấu ổ tích dao dạng xích hoặc nhiều tầng

(cid:122) Vị trí của trục chính máy và ổ tích dao gần nhau

(cid:122) Đường dịch chuyển của tay tóm tương đối đơn giản

3434

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Một số cơ cấu thay dao tự động

(cid:122) Kết cấu ổ tích dao dạng xích hoặc nhiều tầng

(cid:122) Vị trí của trục chính máy và ổ tích dao tương đối xa

(cid:122) Đường dịch chuyển của tay tóm tương đối phức tạp

3535

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Một số cơ cấu thay dao tự động

(cid:122) Kết cấu ổ tích dao dạng đĩa tròn

(cid:122) Vị trí của trục chính và ổ tích dao thuận lợi cho việc thay dao trực tiếp

(cid:122) Các chuyển động thay dao đơn giản, không cần kết cấu tay tóm

3636

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Một số cơ cấu thay dao tự động

(cid:122) Kết cấu ổ tích dao dạng đĩa tròn

(cid:122) Vị trí của trục chính và ổ tích dao không thuận tiện cho việc thay dao

(cid:122) Kết cấu tay tóm gồm nhiều khâu dịch chuyển

3737

CCáác thc thàành ph nh phầần cơ b n cơ bảản cn củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ

(cid:132) Catalog dụng cụ

(cid:122) Hệ dụng cụ và các tổ hợp dụng cụ được quản lý theo các mã hiệu

phân loaị

(cid:122) Các dữ liệu này được lưu trữ thành các catalog dưới dạng các tờ rời có cấu trúc theo một ngôn ngữ lập trình chuyên dùng và tương thích với các máy CNC

(cid:122) Mã hiệu này chứa đựng các dữ liệu về phương pháp gia công, máy gia công, cách gá đặt dụng cụ, ổ tích dụng cụ, thân dao, lưỡi cắt của dao.

(cid:122) Mã hiệu này phải phù hợp với hệ thống mã hiệu hiện dùng tại xí

nghiệp

3838

MMộột st sốố chchứức năng c c năng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ vvàà ququảản lý d n lý dụụng cng cụụ

(cid:132) Catalog dụng cụ

(cid:122) Một ví dụ đơn giản về mã hiệu của dao tiện

MMộột st sốố chchứức năng c c năng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ vvàà ququảản lý d n lý dụụng cng cụụ

0 0 00 00 00 0 0

Bán kính lưỡi cắt

Vật liệu làm dao

Kích thước điều chỉnh trước

Cơ cấu kẹp dao

Hình dạng cơ bản cụ thể của dao

Kiểu hình dạng cơ bản của dao

Đại lượng, kích thước danh nghĩa

3939

(cid:132) Nhận dạng dụng cụ

(cid:122) Nhận dạng dụng cụ một cách tin cậy (cid:122) Cung cấp các dữ liệu ứng với từng dụng cụ một cách chính xác và không

nhầm lẫn giữa các dụng cụ

(cid:122) Tuỳ theo khả năng của một hệ dụng cụ mà cần phải cung cấp các dữ liệu

thay thếế ch dao trong ổổ ttíích dao

n dao vàà mô men quay t

mô men quay tốối đai đa n còn lạạii

i va đậậpp

(cid:132)(cid:132) KiKiểểu du dụụng cng cụụ (cid:132)(cid:132) SSốố hihiệệu du dụụng cng cụụ (cid:132)(cid:132) DDụụng cng cụụ ddựự bbịị đ đểể thay th (cid:132)(cid:132) VVịị trtríí ddụụng cng cụụ trong Trong lượợng dng dụụng cng cụụ (cid:132)(cid:132) Trong lư ng tiếến dao v (cid:132)(cid:132) LưLượợng ti (cid:132)(cid:132) TuTuổổi bi bềền cn củủa da dụụng cng cụụ/ Tu/ Tuổổi bi bềền còn l (cid:132)(cid:132) GiGiớới hi hạạn vn vỡỡ daodao (cid:132)(cid:132) BBáán kn kíính dao nh dao (cid:132)(cid:132) BBáán kn kíính lưnh lưỡỡi ci cắắtt (cid:132)(cid:132) ChiChiềều du dàài di dụụng cng cụụ (cid:132)(cid:132) ChiChiềều du dàài va đ (cid:132)(cid:132) Mã hiMã hiệệu du dụụng cng cụụ đ đặặc bic biệệtt (cid:132)(cid:132) GiGiáá trtrịị hihiệệu chu chỉỉnh dnh dụụng cng cụụ (cid:132)(cid:132) ……

4040

MMộột st sốố chchứức năng c c năng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ vvàà ququảản lý d n lý dụụng cng cụụ

(cid:132) Nhận dạng dụng cụ

(cid:122) Hệ thống nhận dạng điện tử tốt nhất hiện nay là một con chip nhớ dữ liệu điện tử được gắn cứng trên dụng cụ: dữ liệu được đọc nhờ đầu đọc phù hợp

(cid:122) Quá trình trao đổi dữ liệu , giữa chip dữ liệu và hệ điện tử trước đây thực hiện thông qua các tiếp điểm (cid:198) Tiếp điểm mòn hoặc bẩn sẽ gây ra sai số đọc dữ liệu.

(cid:122) Ngày nay, các thiết bị cảm ứng và không tiếp xúc được sử dụng về

cơ bản đã nâng cao độ an toàn khi đọc dữ liệu

(cid:122) Hai nguyên lý nhận dạng dữ liệu

(cid:132)(cid:132) HHệệ ththốống đng đọọcc

(cid:132)(cid:132) HHệệ ththốống đng đọọcc--ghighi

4141

MMộột st sốố chchứức năng c c năng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ vvàà ququảản lý d n lý dụụng cng cụụ

(cid:132) Nhận dạng dụng cụ

(cid:122) Hệ thống đọc

i mã hiệệu nhu nhậận dn dạạng cng cóó bbốốn vn vịị trtríí (ký t

(ký tựự) v) víí ddụụ

t mang tin vớới mã hi (cid:132)(cid:132) SSửử ddụụng vng vậật mang tin v i 9999. 0001 tớới 9999.

liên tụục tc từừ 0001 t liên t

y điềều chu chỉỉnh dnh dụụng cng cụụ vvàà ởở

(cid:132)(cid:132) CCáác đc đầầu đu đọọc gc gắắn n ởở khoang d y gia công tương ứứng vng vớới 3 b

khoang dụụng cng cụụ, , ởở mmááy đi i 3 bộộ ddụụng cng cụụ

mmááy gia công tương

(cid:132)(cid:132) CCáác đc đầầu đu đọọc nc nàày hoy hoạạt đt độộng trong m

ng trong mốối quan h

ng cho dụụng cng cụụ. M. Mááy ty tíính nnh nàày cy cóó chchứức năng lưu gi

nh trung tâm i quan hệệ vvớới mi mááy ty tíính trung tâm c năng lưu giữữ vvàà ququảản trn trịị mmọọi i

ddùùng cho d ddữữ liliệệu du dụụng cng cụụ..

(cid:132)(cid:132) VVậật mang mã hi

t mang mã hiệệu chu chỉỉ cung c

cung cấấp mã hi

p mã hiệệu nhu nhậận dn dạạng cho m u cho trướớc theo d

ng cho mááy ty tíính dnh dụụng ng tương c theo dụụng cng cụụ tương

ccụụ vvàà mmááy ty tíính nnh nàày sy sẽẽ ssắắp xp xếếp cp cáác dc dữữ liliệệu cho trư ứứng vng vớới ci cáác mã hi

c mã hiệệu nhu nhậận dn dạạng nh

ng nhấất đt địịnhnh

CNC củủa ma mááy gia công s

y gia công sẽẽ ttựự đ độộng nh

ng nhậận dn dữữ liliệệu nu nếếu mã hi

u mã hiệệu nhu nhậận n

(cid:132)(cid:132) HHệệ CNC c ddạạng đư

ng đượợc nhc nhậận bin biếết nht nhờờ đ đầầu đu đọọc khi d

c khi dụụng cng cụụ đư đượợc đưa v

ch dao c đưa vàào o ổổ ttíích dao

4242

MMộột st sốố chchứức năng c c năng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ vvàà ququảản lý d n lý dụụng cng cụụ

(cid:132) Nhận dạng dụng cụ

(cid:122) Hệ thống đọc, ghi

(cid:132)(cid:132) SSửử ddụụng vng vậật mang tin c

t mang tin cóó dung lư

dung lượợng nh

ng nhớớ llớớn hơn v

n hơn vàà ccóó ththểể lưu tr

lưu trữữ ttớới i

256 byte dữữ liliệệu du dụụng cng cụụ. . 256 byte d

lưu giữữ ccáác dc dữữ liliệệu quan tr

u quan trọọng nh

ng nhấất như

t như: s: sốố hihiệệu du dụụng ng

Dung lượợng đng đóó đ đủủ đ đểể lưu gi (cid:122)(cid:122) Dung lư ccụụ, ki

, kiểểu du dụụng cng cụụ, chi

, chiềều du dàài,i, đư đườờng kng kíính, tu

nh, tuổổi bi bềền, nh

n, nhóóm trm trọọng lưng lượợngng……

luôn mang mọọi di dữữ liliệệu vu vàà vvìì vvậậy không c

quan hệệ vvớới i

(cid:132)(cid:132) DDụụng cng cụụ luôn mang m mmááy ty tíính dnh dùùng cho d

ng cho dụụng cng cụụ khi dkhi dụụng cng cụụ đư đượợc đưa v

y không cầần phn phảải ci cóó quan h y gia công c đưa vàào mo mááy gia công

(cid:132)(cid:132) CCáác dc dữữ liliệệu cu cóó ththểể truy c

truy cậập, bp, bổổ xung v

xung vàà thay đ

thay đổổi i ởở mmọọi thi thờời đi

i điểểm nhm nhờờ đ đầầu u

c ghi đđọọc ghi

(cid:122)(cid:122) TTựự đ độộng cng cậập nhp nhậật tut tuổổi bi bềền còn l

n còn lạại, hi

ng mòn i, hiệệu chu chỉỉnh/bnh/bùù lư lượợng mòn

4343

MMộột st sốố chchứức năng c c năng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ vvàà ququảản lý d n lý dụụng cng cụụ

(cid:132) Nhận dạng dụng cụ

(cid:122) Cấu tạo của hệ thống nhận dạng dụng cụ điện tử

(cid:132)(cid:132) CCáác vc vậật mang mã hi

t mang mã hiệệu còn g

u còn gọọi li làà chip đi

chip điệện tn tửử vvớới mã ho

i mã hoáá ccốố đ địịnh ho

nh hoặặc c

thay đổổii thay đ

(cid:132)(cid:132) CCáác đc đầầu đu đọọc hoc hoặặc đc đầầu đu đọọcc--ghi cghi cóó kkèèm cm cáác bc bộộ khukhuếếch đch đạạii

(cid:132)(cid:132) TrTrạạm đm đọọc (ho

c (hoạạt đt độộng kng kếết ht hợợp vp vớới ci cáác đc đầầu đu đọọc vc vàà truytruyềền tin tiếếp mã hi

p mã hiệệu u

CNC) nh hoặặc mc mộột ht hệệ CNC)

nhnhậận dn dạạng vng vớới mi mộột mt mááy ty tíính ho nh giáá ddùùng cho h

(cid:132)(cid:132) HHệệ đ đáánh gi (cid:132)(cid:132) MMááy ty tíính dnh dùùng cho d

c ghi ng cho hệệ đ đọọc ghi ng cho dụụng cng cụụ đ đểể lưu tr

lưu trữữ vvàà ququảản trn trịị ccáác dc dữữ liliệệu du dụụng cng cụụ

(cid:132)(cid:132) HHệệ phphầần mn mềềm chuyên d

m chuyên dùùng đng đểể nhnhớớ ddữữ liliệệu, qu

trao đổổi di dữữ

u, quảản trn trịị ddữữ liliệệu, u, trao đ ng trên mááy ty tíính.nh.

liliệệu vu vàà hihiểển thn thịị vvớới chi chếế đ độộ phphùù hhợợp vp vàà rõ r

rõ rààng trên m

(cid:122) Ưu điểm của hệ thống

ng giữữa ma mááy đi

y điềều chu chỉỉnh dnh dụụng cng cụụ mmááy ty tíính hnh hệệ

(cid:132)(cid:132) Lưu thông d

Lưu thông dữữ liliệệu tu tựự đ độộng gi CNC vàà ngư ngườời si sửử ddụụngng CNC v

(cid:132)(cid:132) ĐĐảảm bm bảảo trao đ

o trao đổổi di dữữ liliệệu an to

u an toàànn

(cid:132)(cid:132) Không c

Không cầần sn sửử ddụụng phi

ng phiếếu du dụụng cng cụụ trong s

trong sảản xun xuấấtt

ng kê dụụng cng cụụ ttốốt hơn v

t hơn vàà ttựự đ độộng ho

ng hoáá

(cid:132)(cid:132) ThThốống kê d (cid:132)(cid:132) ……

4444

MMộột st sốố chchứức năng c c năng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ vvàà ququảản lý d n lý dụụng cng cụụ

(cid:132) Điều chỉnh dụng cụ trước khi gia công

(cid:122) Điều chỉnh dụng cụ là công việc cần thiết đối với các máy công cụ điều khiển bằng số khi hiệu chỉnh đều đặn quỹ đạo dao hoặc khi gia công các chi tiết với dụng cụ có kích thước quy định.

a dao theo (cid:132)(cid:132) ViViệệc đic điềều chu chỉỉnh dnh dụụng dng dụụng cng cụụ đ đảảm bm bảảo đo đúúng vng vịị trtríí lư lưỡỡi ci cắắt ct củủa dao theo

kkíích thư

ch thướớc cho trư

c cho trướớc hoc hoặặc xc xáác đc địịnh knh kíích thư

a dao ch thướớc thc thựực cc củủa dao

(cid:132)(cid:132) ViViệệc đic điềều chu chỉỉnh thư

ng đượợc thc thựực hic hiệện n ởở bên ngo

y gia công bằằng ng bên ngoàài mi mááy gia công b ch nghi phùù hhợợp đp đểể đ đảảm bm bảảo go gáá đ đặặt t

nh thườờng đư mmááy điy điềều chu chỉỉnh cnh cóó trang b ddụụng cng cụụ như

trang bịị ccáác bc bộộ ththíích nghi ph y gia công. như ởở mmááy gia công.

(cid:122) Điều chỉnh dụng cụ là đảm bảo sao cho các lưỡi cắt chính và phụ của một dụng cụ cắt gọt có vị trí chính xác nhất so với điểm gốc E của cơ cấu lắp dao theo phiếu điều chỉnh dụng cụ

(cid:122) Vị trí các lưỡi cắt của dao được xác nhận theo phương pháp quang học nhờ kính hiển vị với ống kính, đĩa chia vạch chuẩn hoặc thông qua đầu đo tiếp xúc

(cid:122) Các giá trị đo được nạp vào bộ nhớ giá trị hiệu chỉnh dụng cụ của

hệ dụng cụ CNC

4545

MMộột st sốố chchứức năng c c năng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ vvàà ququảản lý d n lý dụụng cng cụụ

(cid:132) Điều chỉnh dụng cụ trước khi gia công

MMộột st sốố chchứức năng c c năng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ vvàà ququảản lý d n lý dụụng cng cụụ

E

4646

(cid:132) Quản trị dụng cụ trong hệ CNC

(cid:122) Hệ dụng cụ được quản lý nhờ mã hiệu phân loại

(cid:122) Quản lý và xử lý dữ liệu dụng cụ trong hệ CNC:

(cid:132)(cid:132) HiHiệệu chu chỉỉnh chi

nh chiềều du dàài dao nh

m so sáánh gi

nh giữữa chi

a chiềều du dàài thi thựực vc vàà chichiềều u

i dao nhằằm so s theo phương Z)) a dao (theo phương Z

ddàài chu

i chuẩẩn cn củủa dao (

nh đườờng kng kíính dao (b

nh dao (báán kn kíính dao)

nh toáán tn tựự đ độộng qu

ng quỹỹ

(cid:132)(cid:132) HiHiệệu chu chỉỉnh đư đđạạo tâm dao

nh dao) đ đểể ttíính to nh dao phay ng đườờng kng kíính dao phay

o tâm dao ứứng vng vớới ti từừng đư

(cid:132)(cid:132) HiHiệệu chu chỉỉnh lưnh lượợng mòn dao đ

ng mòn dao đểể khkhửử ảảnh hư ch thướớc gia công m

c gia công màà không c

nh hưởởng cng củủa đa độộ mòn cmòn cáác lưc lưỡỡi ci cắắt t i giáá trtrịị ggốốc c không cầần phn phảải thay đ

i thay đổổi gi

a dao tớới ki kíích thư

ccủủa dao t cho trướớcc cho trư

đã sửử ddụụng qu

c không ng quáá tutuổổi bi bềền hon hoặặc không

Thay đổổi ki kịịp thp thờời nhi nhữững dng dụụng cng cụụ đã s (cid:132)(cid:132) Thay đ ccầần thi

n thiếết nt nữữa ca cóó trong

trong ổổ ttíích dao m

ch dao màà không c

y gia công không cầần dn dừừng mng mááy gia công

(cid:122)(cid:122) Trong trư

năng nhậận dn dạạng đi

ng điệện tn tửử nnữữa, a, như v

ch dao đã sửử ddụụng hng hếết tut tuổổi bi bềền, khn, khíí nnóó trtrởở vvềề ổổ ttíích dao còn dụụng cng cụụ ddựự nh truy cậập dp dụụng cng cụụ

như vậậy chy chỉỉ còn d ng điệện tn tửử ứứng vng vớới li lệệnh truy c

Trong trườờng hng hợợp dp dụụng cng cụụ đã s ssẽẽ không c bbịị thay th titiếếp theo trong chương tr

không cóó khkhảả năng nh năng nhậận dn dạạng đi thay thếế llàà ccóó khkhảả năng nh nh gia công NC p theo trong chương trìình gia công NC

4747

MMộột st sốố chchứức năng c c năng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ vvàà ququảản lý d n lý dụụng cng cụụ

(cid:132) Quản trị dụng cụ trong hệ CNC

(cid:122) Thông thường cần phải có ít nhất 3 bộ dụng cụ cho một máy gia

công CNC:

(cid:132)(cid:132) Trong

Trong ổổ ttíích dao t

y gia công ch dao tạại mi mááy gia công

(cid:132)(cid:132) Trong

Trong ởở phòng ki

phòng kiểểm tra đ

m tra đểể đi

điềều chu chỉỉnhnh//đo ki

c khi gia công đo kiểểm trưm trướớc khi gia công

(cid:132)(cid:132) Trong kho d

Trong kho dựự trtrữữ

4848

MMộột st sốố chchứức năng c c năng củủa ha hệệ ddụụng cng cụụ vvàà ququảản lý d n lý dụụng cng cụụ

HHệệ ththốống cng cấấp thp thááo phôi t

o phôi tựự đ độộngng

4949

(cid:132) Đặc điểm chung

(cid:122) Cấp phôi và đẩy phôi tự động vào và ra khỏi vị trí gia công xác định

(cid:122) Cho phép làm trùng thời gian phụ (thời gian tháo chi tiết gia công và thời gian gá đặt phôi trong đồ gá) với thời gian máy khi gia công trên phôi

(cid:122) Là một kết cấu tiêu chuẩn để có thể gá và kẹp chặt trên bàn máy

(cid:122) Sử dụng cơ cấu cấp tháo phôi tự động giúp cho việc điều chỉnh linh

hoạt và thuận lợi

(cid:122) Khi gia công các chi tiết giống nhau cần phải có số đồ gá bằng số

cơ cấu cấp tháo phôi

(cid:122) Các máy với cơ cấu cấp tháo phôi có kết cấu chiếm diện tích hơn

so với các máy thông thường

5050

HHệệ ththốống cng cấấp thp thááo phôi t o phôi tựự đ độộngng

(cid:132) Một số dạng cơ cấu cấp tháo phôi tự động

Two types of transfer mechanisms:

(a) straight rails

(b) (b) circular or rotary patterns.

5151

HHệệ ththốống cng cấấp thp thááo phôi t o phôi tựự đ độộngng

(cid:132) Một số dạng cơ cấu cấp tháo phôi tự động

(a) Schematic illustration of the top view of a horizontal-spindle machining center showing the pallet pool, set-up station for a pallet, pallet carrier, and an active pallet in operation (shown directly below the spindle of the machine).

(b) Schematic illustration of two machining centers with a common pallet pool. Various other pallet arrangements are possible in such systems. Source: Courtesy of Hitachi Seiki Co., Ltd.

5252

HHệệ ththốống cng cấấp thp thááo phôi t o phôi tựự đ độộngng