Giáo trình Lý thuyết gia công CNC (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng): Phần 1 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

Chia sẻ: Hoatudang09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:137

Thêm vào BST

Báo xấu

38
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

(NB) Giáo trình Lý thuyết gia công CNC với mục tiêu giúp người học có thể trình bày được đặc điểm, phạm vi ứng dụng của máy CNC. Cấu trúc của hệ thống CNC, các loại hình chuyển động khi cắt của máy CNC, cấu trúc và ý nghĩa của các mã lệnh G, mã lệnh M, kết cấu một chương trình CNC cơ bản. Soạn thảo một chương trình CNC; Trình bày được các loại điều khiển trên máy CNC; Phân biệt và lựa chọn được các loại dụng cụ của máy tiện CNC và phay CNC; Mời các bạn cùng tham khảo phần 1.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Lý thuyết gia công CNC (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng): Phần 1 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI NGUYỄN VĂN CHÍN (Chủ biên) TRẦN THỊ THƯ – PHẠM VĂN TÂM GIÁO TRÌNH LÝ THUYẾT GIA CÔNG CNC Nghề: Cắt gọt kim loại Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2018
LỜI NÓI ĐẦU Từ những năm cuối của thế kỷ trước, máy công cụ đã được tự động hóa với sự tham gia điều khiển bởi máy tính đã dần trở nên phổ biến. Khi cạnh tranh ngày càng trở nên gay gắt hơn trong sản xuất, để có thể cạnh tranh trên thị trường quốc tế, giải pháp duy nhất là cải thiện năng suất để kết quả có độ chính xác tốt hơn và giảm chi phí giá thành. Trong tình hiện nay các máy CNC đã có mặt ở cả các xưởng sản xuất nhỏ. Vậy nên với sư cần thiết phải trang bị cho người học những kiến thức cơ bản về kỹ thuật CNC, do đó chúng tôi đã biên soạn cuốn sách này. Cuốn sách này hướng vào nội dung sau: Thứ nhất, cho phép những người mới học hiểu các khái niệm một cách dễ dàng từ những nguyên tắc cơ bản của máy tiện CNC và trung tâm gia công tới các chương trình ứng dụng có thể áp dụng vào gia công thực tế. Tôi đã giải thích các khái niệm này bằng các ví dụ cụ thể được sử dụng phổ biến trong ngành cắt gọt. Thứ hai, tôi tập trung vào dòng máy FANUC-0, đang được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp và trong các trường học và thêm ứng dụng tại mỗi chương để giúp sinh viên có khả năng thực hành. Cuối sách này giúp sinh viên học chương trình CNC hiệu quả hơn, đây sẽ là một vinh dự lớn với tôi và tôi muốn cám ơn tất cả các đồng nghiệp trong khoa đã giúp tôi hoàn thành cuốn sách này. Xin chân thành cảm ơn! Ngày … tháng … năm 2018 Nhóm biên soạn 1
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .............................................................................................................1 MỤC LỤC ....................................................................................................................2 Chương 1: Tổng quan về máy CNC ...................................................................5 1.1 Tổng quan CNC .............................................................................................5 1.2 Cấu trúc của hệ thống CNC.........................................................................12 1.3 Điều khiển cắt ...............................................................................................15 1.4 Máy CNC và máy tự động ..........................................................................17 1.5 Soạn thảo chương trình CNC ......................................................................20 Chương 2: Máy tiện CNC ...................................................................................29 2.1 Tổng quan......................................................................................................29 2.2 Soạn thảo chương trình máy tiện CNC ......................................................37 2.3 Chương trình ứng dụng............................................................................. 114 Chương 3: Trung tâm gia công ....................................................................... 137 3.1 Trung tâm Gia công .................................................................................. 137 3.2 Điều kiện cắt .............................................................................................. 141 3.3 Chương trình trung tâm gia công ............................................................. 146 3.4 Chương trình ứng dụng............................................................................. 199 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................. 217 2
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Lý thuyết gia công CNC Mã số của môn học: MH 21 Thời gian của môn học: 45giờ. (LT: 27giờ; TH: 15 giờ; KT: 3 giờ) I. vị trí, tính chất của môn học: - Vị trí: + Môn học có thể được bố trí sau khi sinh viên học xong các môn học chung bắt buộc. + Môn học được bố trí song song hoặc sau các môn học, mô-đun đào tạo chuyên môn nghề. - Tính chất: + Là môn học chuyên môn thuộc các môn học, mô đun đào tạo nghề. II. Mục tiêu của môn học: - Kiến thức: +Trình bày được đặc điểm, phạm vi ứng dụng của máy CNC. Cấu trúc của hệ thống CNC, các loại hình chuyển động khi cắt của máy CNC, cấu trúc và ý nghĩa của các mã lệnh G, mã lệnh M, kết cấu một chương trình CNC cơ bản. Soạn thảo một chương trình CNC. + Trình bày được các loại điều khiển trên máy CNC. + Phân biệt và lựa chọn được các loại dụng cụ của máy tiện CNC và phay CNC. - Kỹ năng: +Tính toán được các tọa độ khi lập trình chương trình gia công. + Vận dụng kiến thức để soạn thảo được chương trình gia công trên máy tiện CNC và trung tâm phay CNC. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. 3
III. Nội dung môn học: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: Thời gian Số Thực Kiểm Tên chương, mục Tổng Lý TT hành, tra* số thuyết Bài tập I. Tổng quan về máy CNC 5 5 0 0 1.1. Tổng quan CNC 1.2. Cấu trúc của hệ thống CNC 1.3. Điều khiển cắt 1.4. Máy CNC và máy tự động 1.5. Soạn thảo chương trình CNC II. Máy tiện CNC 22 12 8 2 2.1. Tổng quan 1.2. Soạn thảo chương trình máy tiện CNC 2.3. Chương trình ứng dụng 18 10 7 1 III. Trung tâm gia công 3.1.Trung tâm gia công 3.2. Điều kiện cắt 3.3. Chương trình trung tâm gia công 3.4. Chương trình ứng dụng Cộng 45 27 15 3 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết được tính bằng giờ lý thuyết, kiểm tra thực hành được tính bằng giờ thực hành. 2. Nội dung chi tiết 4
Chương 1: Tổng quan về máy CNC Mục tiêu: + Trình bày được lịch sử phát triển, đặc điểm và khả năng úng dụng của máy CNC. + Trình bày được cấu hình của hệ thống máy CNC + Phân biệt được các kiểu điều khiển cắt của máy CNC + Trình bày được cấu trúc của một chương trình CNC + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung: 1.1 Tổng quan CNC 1.1.1 Định nghĩa CNC NC là viết tắt cho cụm từ numerical control (điều khiển bằng máy tính), và là dụng cụ máy điều khiển bằng máy tính được gọi là một máy NC. Với sự ra đời của máy tính mini, một máy NC có lắp đặt kèm máy tính được sản xuất, gọi là máy NC Vi tính hay NC Máy tính (Computerized NC or computer NC). Những máy này giờ được gọi chung là CNC, và thời gian đầu gần như tất cả máy NC được sản xuất dưới dạng máy CNC. Một máy dụng cụ cơ bản được vận hành bằng tay bởi thợ vận hành. Tuy nhiên, trong một máy CNC, xung động cơ điều khiển sẽ điều khiển thay cho thiết bị vận hành.Sau đó, vít me bi được nối với máy sẽ quay tròn để di chuyển bàn máy hoặc đầu trục chính tại vị trí và tốc độ yêu cầu để các vị trí tương đối của các vật liệu đối với dụng cụ được điều khiển để gia công. Khi hai hoặc ba trục được điều khiển cùng một lúc, ngay cả các cấu hình phức tạp vẫn có thể được gia công chính xác trong một thời gian ngắn. 5
Bả n vẽ Hình.1.1: Luồng thông tin của máy CNC Hình bên trên cho ta thấy, khi bộ phận vận hành phân tích bản vẽ, các chương trình kích thước và điều kiện gia công theo các giao thức thiết lập và đưa vào mạch xử lý thông tin, và phần còn lại được hoàn thành tự động bởi máy CNC. 1.1.2 Lịch sử của máy CNC Là kết quả của cuộc Cải cách Công nghiệp vào cuối thế kỷ 18, dụng cụ bằng máy đầu tiên được phát triển tại Anh. Sau chiến tranh thế giới thứ II, người ta tập trung chủ yếu vào các máy chính xác ít đòi hỏi sự can thiệp của con người hơn. Tại thời điểm này, John.C. Parsons đề xuất phát triển công cụ bằng máy với khái niệm NC của riêng mình. Kết quả là, vào năm 1948, Lực lượng không quân Hoa Kỳ thực hiện một hợp đồng với Công ty Parsons để nghiên cứu tính khả thi của NC. Năm 1949, một nhóm nghiên cứu từ MIT tham gia nghiên cứu. Sau ba năm nghiên cứu, các máy phay NC lần đầu tiên được phát triển vào năm 1952. Sau đó, các máy khoan NC và tiếp đến là máy tiện. Hình.1.2 thể hiện 〔 sự phát triển của máy NC〕 Hình.1.2: Sự phát trển của máy NC 6
Sự phát triển của máy NC có thể chia ra thành 5 giai đoạn: Giai đoạn 1: Một NC đơn điều khiển một máy.  Giai đoạn 2: Một NC điều khiển một máy có kết hợp nhiều chức năng (CNC).  Giai đoạn 3: Một máy tính điều khiển nhiều máy CNC (DNC). Giai đoạn 4: Một trung tâm máy tính điều khiển toàn bộ hệ thống sản xuất bao gồm các máy CNC, robot, máy băng tải và lưu trữ tự động (FMS)  Giai đoạn 5: Công nghệ hệ thống sản xuất linh hoạt và hệ thống quản lý cũng được tích hợp và điều khiển (CIMS). 1.1.3 Đặc điểm và ứng dụng của máy CNC 1.1.3.1 Đặc điểm của máy CNC Đối với các máy dụng cụ, bộ phận vận hành đọc bản vẽ và xác định quy trình, điều kiện cắt và dụng cụ chung cho máy. Tuy nhiên, với máy CNC, bộ phận vận hành đọc bản vẽ và chương trình thực hiện, địa điểm, điều kiện cắt và dụng cụ để thực hiện công việc. Gần đây, các khách hàng có các nhu cầu đa dạng và công nghệ phát triển ngày một nhanh chóng để rút ngắn vòng đời sản phẩm, các sản phẩm đa năng với cấu hình phức tạp nên được sản xuất nhiều hơn. Cùng lúc, việc phát triển nhanh chóng về mặt kinh tế và chi phí lao động gia tăng dẫn tới thiếu lực lượng lao động có tay nghề; máy CNC trở nên có ích trong tình huống này. So với máy dụng cụ nói chung, máy CNC có những lợi ích sau: - Dễ dàng sản xuất phụ tùng số lượng nhỏ hoặc vừa và dễ thay đổi kích cỡ - Độ chính xác được cải thiện và kiểm soát chất lượng thiết bị sản xuất đồng nhất. - Dễ dàng sản xuất phụ tùng máy có cấu hình phức tạp và có quy trình đa dạng - Không cần thiết phải tạo ra dụng cụ đặc biệt, tiết kiệm chi phí bảo dưỡng - Một người có thể điều khiển vài máy, tiết kiệm chi phí sản xuất và nhân công 7
- Giảm mệt mỏi khi điều hành máy và cải thiện điều kiện làm việc để nâng cao năng suất 1.1.3.2 Ứng dụng của máy CNC Ngày nay, máy CNC được sử dụng rộng rãi trong tất cả các ngành công nghiệp cũng như trong gia công cơ khí. Ban đầu chúng được phát triển nhằm sản xuất các sản phẩm có cấu hình phức tạp một cách chính xác, ngày nay, máy CNC được sử dụng thường xuyên hơn để cải thiện năng suất. Đặc biệt, gia công cơ khí được dùng trong các trung tâm gia công, các công tác tiện, phay, máy cắt dây tia lửa điện, máy khoan, mài và doa. Trong khi một vài nhiệm vụ thực hiện phù hợp với máy CNC, một vài nhiệm vụ không. Các tình huống sau phù hợp để sử dụng máy CNC. - Khi bạn cần sản xuất nhiều phần linh kiện với số lượng nhỏ hoặc vừa. Tỉ lệ vận hành cao cũng là một yêu cầu. - Phụ tùng có cấu hình phức tạp và cần các thực hiện các công việc quan trọng. - Thiết kế được thay đổi nhỏ nhiều lần. - Do chi phí cao, vật liệu sản xuất chỉ cho phép sai sót nhỏ hoặc không được sai sót - Các linh kiện cần được kiểm tra. 1.1.4 Sự phát triển của máy CNC trong tương lai Để chi phí hiệu quả hơn trong thị trường cạnh tranh, công nghệ máy CNC được phát triển theo các xu hướng sau: - Thông minh nhanh nhạy: Giảm thời gian gia công nhưng cho chất lượng và năng suất cao hơn. - Đa chức năng và phức tạp: Quy trình sản xuất được sắp xếp hợp lý và các bộ phận riêng lẻ có chức năng đa dạng. - Tính mở: NC mở để đáp ứng các nhu cầu đa dạng - Mạng lưới hoạt động: Máy phản ứng theo mạng để cung cấp một phần và bảo hành 8
- Sự thân thiện với môi trường: Dầu dùng để cắt độc hại được cải thiện để bảo vệ môi trường. Trong trường hợp này, sự hỗ trợ nhờ vào sự phát triển của các hệ trục tốc độ cao, các hệ cung cấp tốc độ cao và bộ phận điều khiển số chính xác cao/tốc độ cao, các máy tốc độ cao, các máy đa trục và máy đa năng được phát triển. 1.1.4.1 Máy tốc độ cao Máy gia công tốc độ cao làm tăng tốc độ cắt để cải thiện MRR (Tỉ lệ loại bỏ nguyên liệu) để giảm chi phí và thời gian sản xuất. Khi máy quay với tốc độ 20000-30000 rpm, tất cả các quá trình như mài nhẵn, bán hoàn thiện, hoặc các quy trình hoàn thiện được thực hiện xong một cách nhanh và chính xác so với các trung tâm gia công hiện nay. Hình. 1.3 thể hiện một [ máy tốc độ cao]. Máy gia công tốc độ cao có những đặc điểm sau: - Cắt tối đa trên một giờ - Cắt chuẩn - Máy gia công tốc độ cao cho bề mặt chất lượng cao hơn - Làm tăng sự ổn định động trong trục chính - Trục cung cấp nhanh cho hiệu suât tối đa - Lỗi gia công tối thiểu khi vật liệu mỏng - Dòng đời máy dài hơn và độ chính xác bền vững hơn - Tăng sự ổn định khi gia công đối với vật liệu nhạy với nhiệt - Gia công dễ dàng hơn đối với các vật liệu khó hơn do sinh nhiệt thấp 9
Hình.1.3: Máy tốc độ cao Nhờ vào các tính chất trên và thời gian tiêu hao của cả quy trình, giảm chi phí, việc nâng cao năng suất và cắt giảm chi phí vận hành nhàn rỗi được tối ưu hóa. Để gia công tốc độ cao, cần phải phát triển loại vật liệu mới có thể chịu được tốc độ cao trong một thời gian dài, các phần mềm có thể điều khiển máy phù hợp, và các máy thông minh có thể thực hiện được việc gia công trong môi trường tối ưu. 1.1.4.2 Các máy đa trục Hình.1.4: Máy 5-trục Hình.1.5: Máy gia công 5 trục Hình 1.4 thể hiện máy đa trục phổ biến nhất, máy 5 trục. Máy có 3 trục điều khiển (trục X,Y,Z) và 2 trục thêm (Trục xoay và trục đứng). Vì vậy, rất dễ dàng để gia công các cấu hình vốn không dễ được thực hiện với các máy 3 trục và giảm việc lắp đặt vật liệu và giảm các quy trình, nhờ đó nâng cao năng suất và bề mặt gia công tốt hơn. Mặc dù các máy 5 trục hiện nay đang chủ yếu là dòng thế hệ máy dụng cụ, hình dáng của dụng cụ, và ngăn xung đột và va chạm, trong tương lại, 10
máy 5 trục sẽ được phát triển để nâng cấp hiệu cuả gia công và chất lượng bề mặt gia công. Hình 1.6 minh họa một ví dụ của máy gia công 5 trục. Hình.1.6: Máy tổ hợp Đối với máy tổ hợp, toàn bộ các phần được gia công bằng cách tự động lựa chọn và thay thế dụng cụ cần thiết. Trong các máy đơn, việc thiết lập, xoay, tiện, tạo góc, và bào nhẵn và máy phay định hình có thể được thay đổi trong các cấu hình phức tạp. Hình 1.7 minh họa một máy tổ hợp Hình.1.7: Máy tổ hợp Như đã minh họa trong Hình 1.7, trục phay được thêm vào các máy tiện CNC để một đầu kẹp có thể mang một máy phay định hình và quy trình phay theo thứ tự. Trục chính tại cả hai đầu có thể hoàn tất các quy trình khác nhau tại cùng 11
một thời điểm. Điều này giúp cho công suất cao hơn và tăng hiệu quả không gian. Bảng 1 thể hiện sự khác biệt giữa máy CNC và máy tổ hợp 1.2 Cấu trúc của hệ thống CNC 1.2.1 Cấu trúc của hệ thống CNC Hệ thống CNC bao gồm phần mềm và phần cứng. Phần cứng bao gồm các thân máy CNC, servo (hồi tiếp), máy dò, máy tính và các mạch giao diện. Phần mềm bao quát tất cả các hoạt động được yêu cầu để tạo ra số liệu CNC để vận hành máy CNC trong sản xuất -Cơ cấu trợ động và động cơ: Cơ cấu trợ động sẽ tự động điều khiển dịch chuyển cơ học tới các vị trí của vật liệu và định vị để có thể đạt được mục tiêu định trước. Thông tin gia công được phân tích bằng các máy tính siêu nhỏ được chuyển thành xung lực thông qua các mạch giao diện, và các xung này được đưa tới bộ phận trợ động để vận hành động cơ servo (hồi tiếp). Động cơ servo (hồi tiếp) hồi đáp mỗi lệnh xung yêu cầu và tạo ra momen xoắn lớn, làm tăng tốc và thậm chí có thể đáp ứng ở tốc độ chậm. -Vít me bi: Được nối với động cơ servo (hồi tiếp), vít me bi tiếp nhận các chuyển động xoay từ động cơ tự động để di chuyển bàn máy NC theo tuyến tính. Máy NC yêu cầu độ chính xác cao. Nói chung, khi các ốc vít tạo ra sự tiếp xúc mặt-đối-mặt với các hạt, sẽ giúp tạo ra một lực ma sát tốt hơn và đòi hỏi lực quay cao hơn. Nhiệt ma sát sinh ra bởi tải trọng làm tăng sự giãn nở nhiệt và giảm độ chính xác. Để giải quyết nhược điểm này, ốc vít me được tạo ra để giảm ma sát. Các hạt cũng có thể được kiểm tra lại để giảm các khe trống gần như bằng 0. 12
Hình 1.8: Vít me bi Hình 1.9: Bộ điều khiển - Bộ điều khiển: Bộ điều khiển tiếp nhận, lưu trữ, chỉnh sửa và xóa các thông tin gia công chẳng hạn như một chương trình gia công. Nó cũng chuyển chương trình thành các dữ liệu xung để điều khiển và vận hành cơ cấu trợ động. - Bộ xử lý: Bộ xử lý là một loại thiết bị phản hồi hiển thị sự vận hành của máy CNC với các tín hiệu điện. 1.2.2 Cơ cấu trợ động Cơ cấu trợ động phản hồi về mặt tốc độ và vị trí theo vòng quay động cơ và tương thích giữa dữ liệu nhập vào và dữ liệu xuất ra. Giống như công việc tay chân của con người, cơ cấu trợ động tiếp nhận mệnh lệnh từ bộ xử lý thông tin để di chuyển bàn máy một cách chính xác. Các cơ cấu trợ động nên điều khiển tốc độ và vị trí của máy vào cùng một thời điểm. Hình 1.8 minh họa [cơ cấu trợ động NC]. Hình 1.10: Cơ cấu trợ động NC Dựa trên thiết bị phản hồi và vị trí phát hiện, cơ cấu trợ động có thể được chia thành hệ thống vòng hở, hệ thống vòng bán kín, hệ thống vòng kín, và hệ thống servo (hồi tiếp) hỗn hợp. - Hệ thống vòng hở 13
Như minh họa trong Hình 1.11, hệ thống vòng hở đã sử dụng các động cơ mà không có bộ phận phản hồi. Tuy nhiên độ chính xác thấp do thiếu bộ phận phản hồi, bộ phận này gần như biến mất. Hìn h 1.11: Hệ thống vòng hở - Hệ thống vòng bán kín Như đã thấy trong Hình 1.12, đối với hệ thống vòng bán kín, thiết bị mã hóa bàn xoay, là máy dò số được lắp đặt bên trong động cơ trợ động, cung cấp thông tin xác định vị trí phản hồi, thiết bị phát xung hay máy phát tốc độ phản hội tình trạng hiện tại để kiểm soát tốc độ. Nhưng không thể hiệu chỉnh các sai số bước của vít me bi hay sai số tại các khe hở. Tuy nhiên, nhờ vào sự phát triển gần đây của các loại vít me bị có độ chính xác hơn, hiện tại, thiết bị này được sử dụng phổ biến nhất trong máy CNC. Hình 1.12: Hệ thống vòng bán kín 14
Hình.1.13: Hệ thống vòng kín -Hệ thống vòng kín Như đã thấy trong Hình 1.13, tỉ lệ xác định vị trí (Tỉ lệ quang học, tỉ lệ hệ thống cản điện, laser đo lường) được gắn vào bàn máy để phản hồi thông tin vị trí. Hệ thống này có thể hiệu chỉnh lỗi sai số bước của vít me bi hoặc sai số khe hở để cải thiện độ chính xác. Tuy nhiên, dựa trên vị trí và cân nặng vật liệu ở trên bàn, kích cỡ của các khe hở thay đổi, và sai số bước tích lũy của vít me bi rất nhay cảm để đối với thay đổi nhiệt độ. Do đó, hệ thống được sử dụng nhiều nhất trong các máy có tỉ lệ lớn cần độ chính xác cao. - Hệ thống tự động tổ hợp Như đã thấy trong Hình 1.14, Hệ thống vòng bán kín và hệ thống vòng kín được kết hợp để điều khiển chính xác. Do giá thành cao, chúng được sử dụng trong các máy có độ chính xác cao. Hình 1.14: Hệ thống Tự động tổ hợp 1.3 Điều khiển cắt Trong máy CNC, cả dụng cụ và vật liệu cần được chuyển động để gia công. Bộ điều khiển cắt có thể chia dược thành điều khiển xác định vị trí, và điều khiển cắt trực tiếp và điều khiển cắt đường viền. 1.3.1 Điều khiển xác định vị trí (Điểm- Điểm) 15
Hình 1.15: Điều khiển vị trí cắt Như đã thấy trong Hình 1.15, điều khiển xác định vị trí là điều khiển đơn giản nhất. Khi vị trí của vật liệu được điều khiển, thông tin gia công là vô cùng đơn giản. Do đó vật liệu không được gia công khi chuyển động, cách điều khiển này được gọi là PTP (Từ điểm tới điểm) và được sử dụng trong các máy khoan, máy hàn tại chỗ và máy đục lỗ. 1.3.2 Điều khiển theo đường Trong điều khiển theo đường, máy di chuyển thẳng hàng từ vị trí hiện tại tới một vị trí theo thiết kế. Cách điều khiển này được sử dụng chủ yếu trong các máy doa lỗ và máy phay tiện. Hình 1.16 minh họa điều khiển theo đường. Hình 1.16: Điều khiển cắt thẳng 1.3.3 Điều khiển cắt đường viền Điều khiển cắt đường viền được sử dụng để cắt các tổ hợp đường cong hoặc đường thẳng và điều khiển 3 trục cùng một lúc. Hình 1.17 minh họa điều khiển cắt 16
viền, được sử dụng rộng rãi khi phay. Cách điều khiển này hiện được sử dụng nhiều nhất trong máy CNC. Hình 1.17: Điều khiển cắt đường viền 1.4 Máy CNC và máy tự động Ngày nay, khi nền công nghiệp trải qua những thay đổi chóng mặt khi một số lượng nhỏ các sản phẩm được sản xuất với quy mô nhỏ và vừa. Nền sản xuất cũng đòi hỏi độ chính xác cao hơn trong khi nhân công đang tăng lên, ngày càng nhiều nhà sản xuất hướng tới tự động hóa. Để xây dựng một hệ thống sản xuất hiệu quả cao, cần phải đưa tự động hóa vào bằng cách sử dụng các máy CNC. 1.4.1 DNC DNC viết tắt cho cụm từ điều khiển số trực tiếp khi máy CNC được điều khiển bởi một máy tính bên ngoài. Chương trình NC viết bởi một máy tính bên ngoài được chuyển tới máy CNC mà không cần sử dụng bộ nhớ trong của nó và được vận hành để thực hiện gia công. Hình 1.18: Cấu trúc cơ bản hệ thống DNC Hình 1.18 Cấu trúc cơ bản của hệ thống DNC diancie cũng là viết tắt của cụ điều khiển số phân bố. Như được thể hiện trong hình 1.18, máy tính được kết nối 17
tới các máy CNC khác nhau thông qua mạng nội bộ. Dữ liệu được phân bố từ một máy tính tới nhiều máy CNC để kiểm soát chúng nói chung, DNC bao gồm các bộ phận sau: -Máy tính -Bộ nhớ lưu trữ chương trình -Đường truyền liên lạc -Máy CNC 1.4.2 FMC Bằng việc sử dụng FMC (Hệ thống sản xuất linh hoạt), robot, các dụng cụ, bộ cung cấp và ATC (Automatic Tool Changer) để thực hiện vận hành máy CNC không dùng tay trong một thời gian dài. Hình 1.19 minh họa ví dụ về gia công FMC. FMC là một loại hình gia công tân tiến.Trung tâm tiện CNC nơi có các công tác tiện và phay đầu có thể được gọi là một loại FMC được phát triển từ máy tiện. Hình 1.19: FMC 1.4.3 FMS FMS (Hệ thống sản xuất linh hoạt) điều khiển các máy CNC, robot, APC, ATC, AGV (Xe vận chuyển hàng tự động thông qua máy tính trung tâm để điều khiển từ khâu nạp nhiên liệu, gia công, lắp đặt tới vận chuyển và có khả năng đáp ứng với sự thay đổi nhanh chóng của thị trường. Do đó điều này khiến FMS phù 18
hợp với sản xuất theo các lô hàng số lượng nhỏ. Hình 1.20 là băng chuyền FMS 5 mặt trong lĩnh vực này. Hình 1.20: Dây chuyền FMS FMS trong tương lai sẽ là sự kết hợp của các thiết bị sản xuất bao gồm robot để điều khiển nhiều máy CNC hoặc hệ thống đơn lẻ như các thiết bị kiểm tra, thiết bị hàn và EDM (Máy gia công tia lửa điện) Các thiết bị sản xuất được kết nối bởi các hệ thống nạp nhiên liệu. Với các dụng cụ, vật liệu hoặc thông số về điều kiện sản xuất được lưu trữ tại máy tính trung tâm, người vận hành có thể lựa chọn điều kiện cắt tối ưu. FMS có những lợi ích sau: - Cải thiện năng suất - Rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất - Giảm hàng lưu kho - Giảm chi phí lao động - Chất lượng tốt hơn - Kỹ sư sản xuất tham gia vào quá trình chủ động hơn - Nâng cao an toàn lao động 19