Thi t k mô hình máy CNC lo i nh ế ế ạ ỏ
GVHD: Th.S Nguy n Văn Ti mễ ề
M C L CỤ Ụ
M C L CỤ Ụ ................................................................................................................ 1
L I NÓI Đ UỜ Ầ .......................................................................................................... 1
CH NG 1: TÌM HI U V MÁY GIA CÔNG T Đ NGƯƠ Ể Ề Ự Ộ ............................. 2
CH NG 2ƯƠ : THI T K C I TI N MÁY GIA CÔNG ĐA NĂNG MICROẾ Ế Ả Ế
LATHER ................................................................................................................. 21
CH NG 3: THI T K MÔ HÌNH MÁY CNC LO I NH .ƯƠ Ế Ế Ạ Ỏ ...................... 35
K T LU NẾ Ậ ............................................................................................................. 82
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả ..................................................................................... 83
L I NÓI Đ UỜ Ầ
Ngày nay máy tính càng ngày càng đi sâu vào các lĩnh v c c a đ i s ng xãự ủ ờ ố
h i, đ c bi t là các nghành khoa h c và kĩ thu t thì máy tính h u nh không thộ ặ ệ ọ ậ ầ ư ể
thi u đ c. N u không có s ra đ i c a b máy tính thì nghành khoa h c kĩế ượ ế ự ờ ủ ộ ọ
thu t cũng nh các nghành khác s phát tri n nh th nào. Th l y m t ví d ,ậ ư ẽ ể ư ế ử ấ ộ ụ
ng i công nhân mu n thi t k ra m t chi ti t máy s d ng các công c có s nườ ố ế ế ộ ế ử ụ ụ ẵ
c a mình. Khi đó, anh ta ph i căn c vào b n v và t t nhiên ph i có kh năngủ ả ứ ả ẽ ấ ả ả
đ c b n v , căn c vào b n v đ th c hi n gia công chi ti t đó trên máy giaọ ả ẽ ứ ả ẽ ể ự ệ ế
công c a mình. Anh ta c n ph i bi t đ c gia công ph n nào tr c, ph n nàoủ ầ ả ế ượ ầ ướ ầ
sau. Đ chính xác c a chi ti t thì l i không th tính toán đ c b ng các côngộ ủ ế ạ ể ượ ằ
th c mà nó ch ph thu c vào chi c máy anh ta gia công và trình đ b c th c aứ ỉ ụ ộ ế ộ ậ ợ ủ
anh ta. Nh v y ta cũng có th th y đ c chi ti t gia đ i m t r t nhi u th i gianư ậ ể ấ ượ ế ờ ấ ấ ề ờ
và công s c, mà k t qu đem l i l i không đ c cao. N u đem gia công 1000 chiứ ế ả ạ ạ ượ ế
ti t thì s th y đ c năng su t công vi c r t th p. Do đó s can thi p c a máyế ẽ ấ ượ ấ ệ ấ ấ ự ệ ủ
tính vào lĩnh v c này là đi u t t y u, chi c máy CNC đã đ c ra đ i đ gi iự ề ấ ế ế ượ ờ ể ả
quy t v n đ cho ng i công nhân. ế ấ ề ườ
Đ tài này tôi ch n nghiên c u v chi c máy gia công t đ ng. Bên c nhề ọ ứ ề ế ự ộ ạ
đó tôi cũng s ti n hành c i ti n m t chi c máy gia công đa năng thành m tẽ ế ả ế ộ ế ộ
chi c máy gia công bán t đông. Cu i cùng t tay tôi s thi t k ra m t mô hìnhế ự ố ự ẽ ế ế ộ
Sinh viên th c hi n: Bùi Đ c Th - T đ ng hóa K45ự ệ ứ ọ ự ộ Trang: 1
Thi t k mô hình máy CNC lo i nh ế ế ạ ỏ
GVHD: Th.S Nguy n Văn Ti mễ ề
máy CNC lo i nh v i các ch c năng c b n c a m t máy CNC d a trên nh ngạ ỏ ớ ứ ơ ả ủ ộ ự ữ
ki n th c đã đ c h c và nghiên c u t i tr ng. Trong quá trình th c hi n đế ứ ượ ọ ứ ạ ườ ự ệ ề
tài này tôi đã nh n đ c s giúp đ c a r t nhi u th y cô giáo cũng nh b n bèậ ượ ự ỡ ủ ấ ề ầ ư ạ
c a tôi. Đ c bi t tôi xin trân tr ng g i l i c m n chân thành t i th y giáo Th.Sủ ặ ệ ọ ử ờ ả ơ ớ ầ
Nguy n Văn Ti m đã giúp tôi r t nhi u trong vi c hoàn thành đ tài này.ễ ề ấ ề ệ ề
Trong đ tài này, n i dung đ c chia ra làm 3 ch ng, bao g m:ề ộ ượ ươ ồ
Ch ng 1. Tìm hi u v máy gia công t đ ng.ươ ể ề ự ộ
Ch ng 2. Thi t k c i ti n máy gia công đa năng Micro Latheươ ế ế ả ế
Ch ng 3. Thi t k mô hình máy CNC lo i nh .ươ ế ế ạ ỏ
Ph n n i dung đ tài tôi s trình bày chi t t các n i dung đã gi i thi u ầ ộ ề ẽ ế ộ ớ ệ ở
trên.
CH NG 1: TÌM HI U V MÁY GIA CÔNG T Đ NGƯƠ Ể Ề Ự Ộ
1.1. Khái quát v đi u khi n s và l ch s phát tri n c a máy CNCề ề ể ố ị ử ể ủ
Đi u khi n s ề ể ố (Numerical Control) ra đ i v i m c đích đi u khi n các quáờ ớ ụ ề ể
trình công ngh gia công c t g t trên các máy công c . V th c ch t, đây là m tệ ắ ọ ụ ề ự ấ ộ
quá trình t đ ng đi u khi n các ho t đ ng c a máy (nh các máy c t kim lo i,ự ộ ề ể ạ ộ ủ ư ắ ạ
robot, băng t i v n chuy n phôi li u ho c chi ti t gia công, các kho qu n lý phôiả ậ ể ệ ặ ế ả
và s n ph m...) trên c s các d li u đ c cung c p là d ng mã s nhả ẩ ơ ở ữ ệ ượ ấ ở ạ ố ị
nguyên bao g m các ch s , s th p phân, các ch cái và m t s ký t đ c bi tồ ữ ố ố ậ ữ ộ ố ự ặ ệ
t o nên m t ch ng trình làm vi c c a thi t b hay h th ng.ạ ộ ươ ệ ủ ế ị ệ ố
Tr c đây, cũng đã có các quá trình gia công c t g t đ c đi u khi n theoướ ắ ọ ượ ề ể
ch ng trình b ng các k thu t chép hình theo m u, chép hình b ng h th ngươ ằ ỹ ậ ẫ ằ ệ ố
th y l c, cam ho c đi u khi n b ng m ch logic... Ngày nay, v i vi c ng d ngủ ự ặ ề ể ằ ạ ớ ệ ứ ụ
các thành qu ti n b c a Khoa h c - Công ngh , nh t là trong lĩnh v c đi uả ế ộ ủ ọ ệ ấ ự ề
khi n s và tin h c đã cho phép các nhà Ch t o máy nghiên c u đ a vào máyể ố ọ ế ạ ứ ư
công c các h th ng đi u khi n cho phép th c hi n các quá trình gia công m tụ ệ ố ề ể ự ệ ộ
Sinh viên th c hi n: Bùi Đ c Th - T đ ng hóa K45ự ệ ứ ọ ự ộ Trang: 2
Thi t k mô hình máy CNC lo i nh ế ế ạ ỏ
GVHD: Th.S Nguy n Văn Ti mễ ề
cách linh ho t h n, thích ng v i n n s n xu t hi n đ i và mang l i hi u quạ ơ ứ ớ ề ả ấ ệ ạ ạ ệ ả
kinh t cao h n. ế ơ
V m t khoa h c: Trong nh ng đi u ki n hi n nay, nh nh ng ti n b kề ặ ọ ữ ề ệ ệ ờ ữ ế ộ ỹ
thu t đã cho phép chúng ta gi i quy t các bài toán ph c t p h n v i đ chính xácậ ả ế ứ ạ ơ ớ ộ
cao h n mà tr c đây ho c ch a đ đi u ki n ho c quá ph c t p khi n ta ph iơ ướ ặ ư ủ ề ệ ặ ứ ạ ế ả
b qua m t s y u t và d n đ n m t k t qu g n đúng. Chính vì v y đã choỏ ộ ố ế ố ẫ ế ộ ế ả ầ ậ
phép các nhà Ch t o máy thi t k và ch t o các máy v i các c c u có hi uế ạ ế ế ế ạ ớ ơ ấ ệ
su t cao, đ chính xác truy n đ ng cao cũng nh nh ng kh năng chuy n đ ngấ ộ ề ộ ư ữ ả ể ộ
t o hình ph c t p và chính xác h n.ạ ứ ạ ơ
L ch s phát tri n c a NC b t ngu n t các m c đích v quân s và hangị ử ể ủ ắ ồ ừ ụ ề ự
không vũ tr khi mà yêu c u các ch tiêu v ch t l ng c a các máy bay, tên l a,ụ ầ ỉ ề ấ ượ ủ ử
xe tăng...là cao nh t (có đ chính xác và đ tin c y cao nh t, có đ b n và tínhấ ộ ộ ậ ấ ộ ề
hi u qu khi s d ng cao...). Ngày nay, l ch s phát tri n NC đã tr i qua các quáệ ả ử ụ ị ử ể ả
trình phát tri n không ng ng cùng v i s phát tri n trong lĩnh v c vi x lý t 4ể ừ ớ ự ể ự ử ừ
bit, 8bit... cho đ n nay đã đ t đ n 32 bit và cho phép th h sau cao h n th hế ạ ế ế ệ ơ ế ệ
tr c và m nh h n v kh năng l u tr và x lý.ướ ạ ơ ề ả ư ữ ử
T các máy CNC riêng l ừ ẽ (CNC Machines - Tools) cho đ n s phát tri nế ự ể
cao h n là các trung tâm gia công CNC ơ(CNC Engineering - Centre) có các ch aổ ứ
dao lên t i hàng trăm và có th th c hi n nhi u nguyên công đ ng th i ho cớ ể ự ệ ề ồ ờ ặ
tu n t trên cùng m t v trí gá đ t. Cùng v i s phát tri n c a công ngh truy nầ ự ộ ị ặ ớ ự ể ủ ệ ề
s li u, các m ng c c b và liên thông phát tri n r t nhanh đã t o đi u ki n choố ệ ạ ụ ộ ể ấ ạ ề ệ
các nhà công nghi p ng d ng đ k t n i s ho t đ ng c a nhi u máy CNCệ ứ ụ ể ế ố ự ạ ộ ủ ề
d i s qu n lý c a m t máy tính trung tâm DNC ướ ự ả ủ ộ (Directe Numerical Control)
v i m c đích khai thác m t cách có hi u qu nh t nh b trí và s p x p cácớ ụ ộ ệ ả ấ ư ố ắ ế
công vi c trên t ng máy, t ch c s n xu t và qu n lý ch t l ng s n ph m...ệ ừ ổ ứ ả ấ ả ấ ượ ả ẩ
Sinh viên th c hi n: Bùi Đ c Th - T đ ng hóa K45ự ệ ứ ọ ự ộ Trang: 3
Hình 1.1: Mô hình đi u khi n DNCề ể
Thi t k mô hình máy CNC lo i nh ế ế ạ ỏ
GVHD: Th.S Nguy n Văn Ti mễ ề
Hi n nay, lĩnh v c s n xu t t đ ng trong ch t o c khí đã phát tri n vàệ ự ả ấ ự ộ ế ạ ơ ể
đ t đ n trình đ r t cao nh các phân x ng t đ ng s n xu t linh ho t và tạ ế ộ ấ ư ưở ự ộ ả ấ ạ ổ
h p CIMợ(COMputer Integrated Manufacturing) v i vi c trang b thêm các ớ ệ ị robot
c p phôi li u và v n chuy n, các h th ng đo l ng và qu n lý ch t l ng tiênấ ệ ậ ể ệ ố ườ ả ấ ượ
ti n, các ki u nhà kho hi n đ i đ c đ a vào áp d ng đã mang l i hi u qu kinhế ể ệ ạ ượ ư ụ ạ ệ ả
t r t đáng k .ế ấ ể
1.2. C u t o c a các máy NC, CNCấ ạ ủ
1.2.1. Phân bi t máy CNC và máy NCệ
Máy NC, CNC đ u là các máy gia công t đ ng, s khác bi t c b n gi aề ự ộ ự ệ ơ ả ữ
hai lo i này đó là: ạ
-Máy NC có qui mô l n h n, nó th ng đ c chia ra làm các dây chuy n,ớ ơ ườ ượ ề
công đo n s n xu t chi ti t. Toàn b quá trình s n xu t chi ti t đ c chia raạ ả ấ ế ộ ả ấ ế ượ
làm các công đo n khác nhau nh gia công thô, gia công tinh, chuy n phôi …ạ ư ể
Ngoài ra ch ng trình làm vi c và quá trình gia công đ c quy t đ nh ch y uươ ệ ượ ế ị ủ ế
b i các linh ki n đi n t ph n c ng, s thay đ i ch ng trình ch m t ph nở ệ ệ ử ầ ứ ự ổ ươ ỉ ở ộ ầ
nh các thông s ho t đ ng c a h th ng, và dĩ nhiên nó không có s can thi pỏ ố ạ ộ ủ ệ ố ự ệ
c a máy tính trong m c đích l p trình cũng nh thay đ i ch ng trình làm vi c.ủ ụ ậ ư ổ ươ ệ
-Đ i v i máy CNC, nó là m t s n ph m c a lý thuy t đi u khi n s , cóố ớ ộ ả ẩ ủ ế ề ể ố
nghĩa là toàn b quá trình v n hành t khi đ a phôi vào máy cho đ n khi ra s nộ ậ ừ ư ế ả
ph m đ u có s dám sát và đi u khi n c a h thông các c m bi n và các b sầ ề ự ề ể ủ ệ ả ế ộ ử
Sinh viên th c hi n: Bùi Đ c Th - T đ ng hóa K45ự ệ ứ ọ ự ộ Trang: 4
Hình 1.2: Mô hình đi u khi n s n xu t t h p CIMề ể ả ấ ổ ợ
Thi t k mô hình máy CNC lo i nh ế ế ạ ỏ
GVHD: Th.S Nguy n Văn Ti mễ ề
lý. S khác bi t v i máy NC là máy CNC có th thay đ i ch ng trình làm vi cự ệ ớ ể ổ ươ ệ
c a mình trên máy tính thông qua m t chu n giao ti p nào đó. Vì lý do đó làmủ ộ ẩ ế
cho nó có kh năng linh ho t trong s n xu t các chi ti t khác nhau, không b bóả ạ ả ấ ế ị
c ng kh năng c a h th ng.ứ ả ủ ệ ố
1.2.2. Các k t c u c b n v c khí.ế ấ ơ ả ề ơ
V c b n chúng đ u có k t c u khung gi ng nhau nh hình 1.3 đó là:ề ơ ả ề ế ấ ố ư
- Thân máy.
-Đ máy.ế
-Bàn tr t. ượ
-Đ u tr c chính.ầ ụ
Ngoài ra máy NC còn có th khác h th ng khác nh băng t i, các robotể ệ ố ư ả
chuyên d ng th c hi n m t nhi m v hay ch c năng c a m t khâu nào đó…ụ ự ệ ộ ệ ụ ứ ủ ộ
Hình nh bên d i th hi n m t máy CNC, nhìn vào hình v ta có th hìnhả ướ ể ệ ộ ẽ ể
dung c b n đ c c u t o c a nó. Ngoài các b ph n thân máy, đ máy, bànơ ả ượ ấ ạ ủ ộ ậ ế
tr t, đ u tr c chính nó còn có thêm các b ph n khác v i các ch c năng riêngượ ầ ụ ộ ậ ớ ứ
bi t đ ph c v cho quá trình gia công tr nên d dàng và thu n ti n. Nh ệ ể ụ ụ ở ễ ậ ệ ư ở
hình v bên d i các b ph n th c hi n các ch c năng.ẽ ướ ộ ậ ự ệ ứ
- ch a dao: Ch a các dao s s d ng trong quá trình gia công, tùy thu cỔ ứ ứ ẽ ử ụ ộ
vào đ c thù c a chi ti t cũng nh đ c thù c a phôi đ dao nào đ c ch nặ ủ ế ư ặ ủ ể ượ ọ
mang đi gia công, dao đây có th là mũi khoan, dao phay, mũi dao ti n…ở ể ệ
các dao đ c đánh s theo mã s , khi có nhu c u c n thay mũi dao hi n t iượ ố ố ầ ầ ệ ạ
b ng m t mũi dao nào đó thì ng i l p trình ph i cung c p mã c a daoằ ộ ườ ậ ả ấ ủ
vào trong m t câu l nh đ c qui đ nh s n. C th ngôn ng l p trình choộ ệ ượ ị ẵ ụ ể ữ ậ
máy s đ c gi i thi u chi ti t ph n sau, khi đó, chúng ta có th bi tẽ ượ ớ ệ ế ở ầ ể ế
đ c c n ph i làm gì đ cho máy ho t đ ng.ượ ầ ả ể ạ ộ
- C c u thay dao t đ ng: C c u này có nhi m v nh n l nh thay dao tơ ấ ự ộ ơ ấ ệ ụ ậ ệ ừ
ch ng trình và th c hi n chuy n dao đang gia công vào ch a dao vàươ ự ệ ể ổ ứ
chuy n dao c n thay vào cán dao. Khi thay dao, h th ng ph i d ng l i.ể ầ ệ ố ả ừ ạ
- Các đ ng c giúp t o chuy n đ ng cho quá trình gia công, có th là đ ngộ ơ ạ ể ộ ể ộ
c tr c chính, đ ng c ti n dao, đ ng c thay dao hay đ ng c tr tơ ụ ộ ơ ế ộ ơ ộ ơ ượ
bàn….
- B ng đi u khi n và màn hình: Cho phép ta nhìn th y tr ng thái làm vi cả ề ể ấ ạ ệ
c a thi t b cũng nh can thi p vào quá trình làm vi c c a máyủ ế ị ư ệ ệ ủ
Sinh viên th c hi n: Bùi Đ c Th - T đ ng hóa K45ự ệ ứ ọ ự ộ Trang: 5