第 1 页
Đề cương ôn tập cơ sở máy CNC Câu 1.Phân tích sự giống và khác nhau giữa máy CNC và máy công cụ thường? -Giống:+> Truyền động tạo hình +> kết cấu , cấu trúc động học +> Gia công-phương thức chuyển động tạo hình -Khác nhau : Các cụm máy +> Cụm truyền động +> Cụm truyền tải năng lượng +>Cụm chấp hành +>Cụm mang tải và giá đỡ +>Các cụm liên kết +>Cụm đo lường , điều khiển và điều chỉnh +>Bộ phận bảo vệ môi trường , thu gom rác thải và bộ phận an toàn (Các dịch chuyển của máy CNC, máy tính điều khiển,hệ thống đo và phản hồi) -Sự khác nhau về các chức năng kỹ thuật cơ bản: +>Chức năng nạp dữ liệu +>Chức năng điều khiển +> Chức năng đo lường và kiểm tra Plus đáp án cuối sách:Sự khác biệt cơ bản giữa một máy công cụ CNC với một máy công cụ thông thường: -Máy CNC không còn được điều khiển bằng tay nữa mà là được lập trình , theo đó nó làm việc tự động với một chương trình NC -Máy công cụ CNC có hệ truyền động độc lập cho mỗi trục điều chỉnh được. -Máy công cụ CNC có trên mỗi trục dẫn động một hệ thống đo lường dịch chuyển
第 2 页
Câu 2,Phân tích nhiệm vụ điều khiển tự động máy công cụ , các nguyên lý điều khiển theo chương trình tự động? - Nhiệm vụ điều khiển tự động máy công cụ : +>Khởi động dẫn dắt và kết thúc chính xác các chuyển động của máy :chuyển động trục chính , các chuyển động chạy dao +>Biên đổi tốc độ , lực, moomen hay công suất trong các xích động theo yêu cầu điều khiển +>Định vị chính xác các đối tượng chuyển động (Đảm bảo chính xác độ chính xác tương quan giữa dao và phôi) Lưu ý giữa đại lượng đầu vào và đại lượng đầu ra của quá trình điều khiển có sự xuất hiện trễ về mặt thời gian do : +>Các trở lực quán tính +>Các trở kháng ma sát ,điện từ,…do đó người ta thường sử dụng ma sát trượt thay ma sát lăn -Chương trình làm việc của máy công cụ bao gồm +>Từng bước nguyên công…. +>Các chuyển động cơ bản của máy và các thiết bị đóng ngắt….. -Bộ điều khiển của máy có nhiệm vụ…. -Bộ điều khiển có hai lệnh cơ bản +>Hệ lệnh đóng ngắt: +>Hệ lệnh đường đi: -Sơ đồ nguyên tắc mạch điều khiển định vị được mô tả trên hình 1.20; trang 25:Bàn máy 3 được động cơ DC và trục vít me đẩy tới một vị trí xác định: +>Vị trí xác định đó được xác định bởi bộ so sánh +>Quá trình đẩy bàn máy ba sẽ kết thúc khi sai lệch điều chỉnh bằng 0; -Các nguyên lý điều khiển theo chương trình
第 3 页
+>Điều khiển theo chương trình thời gian:chương trình điều khiển độc lập, các chuyển động kế tiếp được điều khiển bất chấp chất lượng của chuyển động trước đó +> Điều khiển theo chương trình quỹ đạo : Chuyển động kế tiếp sẽ được điều khiển chỉ khi chuyển động trước vó hoàn thành triệt để , có thể thay đổi chương trình trong phạm vị nhất định +>Điều khiển theo đại lượng dẫn:là nguyên lý điều khiển có tính liên tục ; sử dụng dưỡng chép hình ;lập trình tốn kém;chương trình cứng khó thay đổi -Điều khiển theo chương số NC :Tọa độ đưa ra liên tục bởi bộ điều khiển số NC Câu 3 >Nêu đặc điểm cấu trúc máy CNC về truyền động: Khác với máy công cụ thông thường , máy công cụ CNC nhất thiết phải có trục chính điều khiển vô cấp tốc độ và các trục chạy dao có truyền động độc lập , có thể điều khiển và điều chỉnh một cách tự động . -Máy tiện CNC :có ít nhất hai chuyển động chạy dao được điều khiển và điều chỉnh; -Máy phay CNC:Có ít nhất 3 chuyển động chạy dao được điều khiển và điều chỉnh +>Ngoài ra còn có các chuyển động quay A,B,C xung quanh các trục X, Y,Z +>Cần 5 trục quay và 9 trục thẳng để mô tả tất cả các chuyển động;U,V,W,P,Q,R Các hệ truyền động chạy dao hiện đại được cấu thành từ những bộ phận sau: +>Động cơ , khớp nối cơ khí chống quá tải và bộ phận điều khiển điện tử đi kèm +>Trục vít me bi truyền lực tuyệt đối không có khe hở ; +>Bộ đo hay hệ thống đo đường dịch chuyển, thường lắp trên đầu mút của trục +>Khuếch đại công suất với các giao diện tương tự (Analog )hoặc giao diện số(digital) kết hợp với hệ điều khiển CNC (Độ phân giải của thiết bị đo rất cao ;khi đo chiều dài -độ phân giải là 0.001mm;chỉ riêng trục X của máy tiện có độ phân giải 0.0005 và ở máy mài chính xác là cần đến độ phân giải 0.0001) -Truyền động chính của một máy CNC:
第 4 页
+>Đảm bảo công suất cắt gọt +>Có độ ổn định cao ở mọi chế độ cắt và đủ động lực +>Sử dụng động cơ :phải có thể điều chỉnh vô cấp tốc độ trong một phạm vi nhất định;động cơ dòng một chiều trước kia có nhược điểm là chổi than dễ mòn ,cứ sau một thời gian phải thay mới bất tiện vc;hehe ngày nay dùng động cơ xoay chiều dù điều chỉnh số vòng quay phức tạp (điều khiển điện tử phát triển ko phải lo)-ưu điểm với cùng kích thước thì chúng cung cấp mô men quay lớn hơn +số vòng quay lớn gấp ba lần+công suất cao hơn nhiều -Truyền động chạy dao : +>Các trục chạy dao được mô đun hóa +>Tốc độ chạy dao nhanh…(Bước tiến nhanh thời gian định vị ngắn) +>Truyền động trục vít me đai ốc bi biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến +>Thường sử dụng động cơ servo Câu 4 :Nêu đặc điểm máy CNC về hệ thống gá kẹp chi tiết: Nhiệm vụ chức năng:+>Định vị chính xác vị trí gia công chi tiết +>Kẹp chặt chi tiết gia công, có khả năng chống lại được lực cắt +>Thay đổi chi tiết nhanh thao tác đơn giản +>Dễ dàng tiếp cận và có khả năng lặp lại với độ chính xác cao Vị trí:Lắp đặt trên trục chính đối với máy tiện và trên bàn máy đối với máy phay Máy tiện CNC:+>Mũi tâm kết hợp với mâm tốc, tôc mặt đầu, mũi tâm xoay điều khiển được +>Mâm cập thủy lực tự định tâm, có khả năng hiệu chỉnh ly tâm khi số vòng quay cao(đối trọng) +>Ống kẹp(Sanga) khi gia công các chi tiết nhỏ +>Trục gá bung kẹp chi tiết có lỗ
第 5 页
+>Khi gá kẹp chi tiết không đối xứng với trục qua cần phải có mâm quay có đối trọng cân bằng Máy phay CNC:-thiết bị kẹp cơ khí: +>Ê tô kẹp đa năng lực kẹp bằng tay, khí nén(lực kẹp không lớn), thủy lực có lực kẹp.. +>Kẹp bằng bàn từ tính +>Dùng hệ thống gá mô đun(xoay đồng bộ) +>Hệ thống gá kẹp với bàn quay có hai vị trí Hiện đại:Kết hợp Robot và mâm cập, cơ cấu đẹp điều khiển tự đóng mở(thủy lực hoặc khí nén), lực kẹp phụ thuộc: trọng lượng, vật liệu ,chiều dài, đường kình , chiều sâu cắt…. Câu 5>Nêu đặc điểm cấu trúc máy CNC về thay dao tự động Các máy công cụ CNC thường được trang bị cơ cấu đổi dao tự động và điều khiển được.Tùy theo dạng gia công và vùng công tác, các thiết bị thay dao có khả năng đảm nhiệm :Chứa dụng cụ,thay dụng cụ,cài đặt dụng cụ. -Thiết bị thay dao trên máy CNC có các dạng chung là:Đầu dụng cụ Revonver(máy tiện) và các dạng ổ cấp dao(máy phay). a) Đầu Revonver:Khi chương trình NC gọi một con dao mới thì đầu revonver sẽ quay cho tới lúc nào con dao mong muốn đến đúng chỗ làm việc +>Thời gian rất ngắn từ 0.2->7s +>Phụ thuộc vào hình dạng kích cỡ, đầu revonver của máy công cụ CNC có từ 8- >16 vị trí tiếp nhận dao +>Các trung tâm gia công tiện-phay cỡ lớn có thể có 48 dao b)Ổ cấp dao(thường dùng >48 dao) +>Ổ cấp dao vòng,xích cấp dao +>Sử dụng cơ cấu thay dao tự động (tay máy) để thay dao từ ổ chứa dao vào trục chính hoặc ổ chứa dao tự hành tham gia vào thay dao
第 6 页
-Sử dụng tay máy thay dao: +>Đưa con dao mong muốn trong ổ chứa vào vị trí đổi dao +>Trục công tác chạy đến vị trị chuyển đổi +>Tay máy đổi dao quay hai mỏ kẹp đến vị trí dao cũ trong trục chính và vị trí của dao mới trong ổ chứa +>Rút các dao ra khỏi trục chính và ổ chứa , quay tay máy đổi dao +>Nạp dao vào lỗ côn của nòng trục chính và vào ổ chứa dao +>Quay tay máy đổi dao về vị trí không làm việc -Ổ cấp dao tự hành:+>Đưa trục chính vào vị trí thay dao +>Ổ chứa dao tiến vào kẹp dụng cụ +>Trục chính đi lên tháo dao +>Ổ chứa dao quay tới vị trí dao được gọi bởi chương trình NC +>Trục chính đi xuống kẹp chặt dao +>Ổ chứa dao lùi về vị trí ban đầu Thời gian đổi dao từ 6->15s , loại nhanh nhất chỉ cần 1s Câu 6>Nêu đặc điểm cấu trúc máy CNC về trục chính và dẫn hướng; trục vít me đai ốc bi: -Trục chính:cung cấp đủ công suất cắt gọt, đảm bảo cứng vun wgx khi gia công chi tiết. Máy tiện CNC: +>Trục chính có cấu trúc giống như các máy tiện tự động có mâm cặp khí nén hoặc thủy lực nhưng có độ cứng vững và độ chính xác cao hơn, có hệ thống đo phản hồi về bộ điều khiển. Trên thực tế , trục chính máy tiện CNC có thể được dẫn động qua bộ truyền đai, bánh răng hoặc trục chính dẫn động tích hợp. ->Tốc độ cao, mô men xoắn không lớn
第 7 页
-Để đảm bảo trục chính làm việc ổn định ở tốc độ cao , cần có hệ thống làm mát trục chính bằng dầu Trên máy phay CNC:-Trục chính trên máy phay CNC có tốc độ quay rất cao,có thể đạt đến 12 000-20000 vòng/phút->cần hệ thống bôi trơn đặc biệt -Trục chính tích hợp với cơ cấu kẹp và tháo dụng cụ tự động bằng khí nén +>Tháo dụng cụ:khí nén đi vào xi lanh đẩy piston đi xuống, nén trục kẹp ép vào lò xo làm nhả mỏ kẹp , đồng thời khí nén đi vào tâm của trục , phối hợp để đẩy dụng cụ ra khỏi lỗ trục chính +>kẹp dụng cụ:đưa dụng cụ vào trục chính , khí nén đi vào buồng dưới của xi lanh và đẩy piston đi lên , lò xo đĩa sẽ đẩy trục kẹp đi lên trên , mỏ kẹp đi lên và kẹp chặt lấy đuôi dụng cụ Đường dẫn hướng: đường dẫn hướng ma sát trượt bôi trơn ướt và đường dẫn hướng ma sát lăn Ma sát trượt bôi trơn ướt:hệ số ma sát nhỏ, tổn hao thấp, độ ổn định cao;độ cứng vững cao , giảm dao động, tang tuổi thọ;đáp ứng được yêu cầu gia tốc của chuyển động chạy dao và có thể đảm bảo được các dịch chuyển nhỏ tới 0.001mm. Ma sát lăn:có ưu điểm tổn hao ma sát nhỏ , độ nhạy cao, không khe hở +>được tiêu chuẩn hóa , nâng cao chất lượng, nâng cao độ chính xác +>Bôi trơn dạng phun sương dầu hoặc nhỏ giọt trực tiếp theo thời gian điều khiển +>Đáp ứng được yêu cầu gia tốc lớn ,dịch chuyển nhỏ gián đoạn,tránh được hiện tượng ma sát trượt kiểu bước nhảy khi ma sát giới hạn Trục vít me đai ốc bi:Chuyển động chạy dao tịnh tiến thường được dẫn động bởi các động cơ servo quay thông qau cơ cấu biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến là trục vít me đai ốc bi +>Trục vít me đai ốc bi đảm bảo truyền lực và chuyển động không khe hở độ nhạy cao. +>Trên đai ốc có bố trí các dãy hồi bi -Đai ốc bi trên máy CNC thường được lắp ghép từ 2 phần độc lập nhau nhằm tạo ra các kết cấu khử khe hở và tạo độ dôi ban đầu
第 8 页
+>Ghép theo phương dọc trục-dùng trong các cơ cấu đòi hỏi chuyển động chính xác +>Ghép theo phương hướng kính -dùng trong các cơ cấu chỉ đòi hỏi khử khe hở và chuyển động êm , nhẹ(không chính xác) Sai số chế tạo về bước của đai ốc , trục vít có thể được hạn chế trong quá trình vận hành máy nhờ bộ điều khiển CNC. Câu 7>Phân tích sự khác biệt giữa đo trực tiếp và đo gián tiếp, đo tuyệt đối và đo tương đối: Đo trực tiếp:đoạn đường dịch chuyển sẽ được đọc trực tiếp trên thước đo gắn trên giường máy và bàn trượt .Vì vậy độ không chính xác của trục chính và khớp nối truyền động không ảnh hưởng tới giá trị đo.Giá trị đo được nhận biết bởi một cảm biến quang học trên có chia vạch của thang đo .Cảm biến đo biến đổi các giá trị đo đã xác định sang tín hiệu điện và chuyển tiếp chúng cho hệ điều khiển. Đo gián tiếp:thông qua đầu đo kiểu quay .Khi đo gián tiếp , thước đo là 1 đĩa chia xung gắn lền với trục vít me bi.Đầu phát xung tiếp nhận trong khi đĩa chia quay các xung ánh sáng và dẫn vào hệ điều khiển ở dạng xung điện . Hệ điều khiển tính toán vị trí bàn máy theo số xung truyền tới . Hệ thống đo trực tiếp chính xác hơn những nhạy cảm khi thước đo chiều dài bị bẩn và giá cao. Hệ thống đo tương đối:+>Thước đo là một lưới khắc vạch đơn giản bao gồm các vạch sáng tối xen kẽ +>Khi bàn máy hoặc bàn dao di chuyển đầu đo đếm số vạch sáng tối quét qua nó tạo thành một dãy xung ở tín hiệu ra. +>Ở hệ thống đo này , sau kh đóng mạch cung cấp điện áp , trước hết bàn máy phải được chạy tới dấu tham chiếu. Hệ thống đo kiểu tuyệt đối:Thước đo có nhiều rãnh được mã hóa. +>Phạm vi đọc của thước đo phụ thuộc vào phạm vi làm việc của bàn dao hoặc bàn máy và phạm vi mã hóa. +>Rãnh đo được mã hóa theo hệ nhị phân
第 9 页
+>Mỗi rãnh đo có một đầu đọc. Tổng kết: -Trong thước đo vị trí trực tiếp , các vị trí được đo trực tiếp trên bàn trượt dao . -Trong thước đo vị trí gián tiếp , vị trí được xác định từ số vòng quay của vít me -Trong kiểu đo vị trí tuyệt đối , vị trí có thể được xác đinh ngay trên thước đo . -Trong kiểu đo vị trí tương đối,các lượng gia tăng của chuyển đông được cộng lại , vậy vị trí phải thường xuyên được tính toán. Câu 8:Trình bày hệ thống đo tương đối số , cách xác định chiều đếm : +>Thước đo là một lưới khắc vạch đơn giản bao gồm các vạch sáng tối xen kẽ +>Khi bàn máy hoặc bàn dao di chuyển đầu đo đếm số vạch sáng tối quét qua nó tạo thành một dãy xung ở tín hiệu ra. +>Ở hệ thống đo này , sau kh đóng mạch cung cấp điện áp , trước hết bàn máy phải được chạy tới dấu tham chiếu. +>Chiều dài quãng đường dịch chuyển :L=nxm(n là số xung , m là độ phân giải của hệ thống đo ) -Để xác định chiều đếm, hệ thống đo dùng thước chắn có 2 hệ thống của sổ:+>Có một nguồn sáng với hệ thống quang học phát ra chum tia sáng song song chiếu qua cả hai hệ thống cửa sổ +>Bố trí 2 đầu đo quang điện-> tạo ra 2 tín hiệu xung lệch pha nhau 90 độ, ta chia nó làm 2 kênh A và B. +>Nếu tín hiệu A xuất hiện trước tín hiệu B thì các đĩa quay theo chiều kim đồng hồ . Nếu tín hiệu B xuất hiện trước thì ngược chiều kim đồng hồ. Câu 9>Trình bày hệ tọa máy , hệ tọa độ chi tiết; không gian làm việc của máy CNC? Hệ tọa độ máy CNC do nhà sản xuất quy định và không thể thay đổi .Điểm gốc của hệ tọa máy gọi là điểm “0” của máy , kí hiệu M. -Trên máy tiện CNC , M- nằm trên tâm của trục chính ở đầu mút ngoài cùng bên phải của trục chính tại mặt bích lắp ghép mâm cặp.
第 10 页
-Trên máy phay CNC:M nằm ở góc trên , bên trái , phía trước của gá kẹp chi tiết. Hệ tọa độ chi tiết: -Hệ tọa độ chi tiết gia công được xác định bởi người lập trình và có thể thay đổi trong quá trình gia công -Điểm gốc của hệ tọa độ chi tiết được gọi là điểm “0” của chi tiết và nó có thể dịch chuyển trong quá trình gia công , được ký hiệu là chữ W. Đối với máy phay CNC: +>Trục Z hướng theo trục chính của máy , có chiều dương hướng từ chi tiết lên trục +>Trục X song song mặt phẳng kẹp (gá chi tiết) và hướng theo phái tay phải khi đứng trước máy +>Trục Y là trục còn lại của hệ tọa độ phải Đối với máy tiện CNC: +>Trục Z là trục chính của máy -trục quay , chiều dương theo hướng lùi dao từ chi tiết gia công +>Trục X nằm trong mặt phẳng chạy dao , vuông góc với trục Z, chiều dương theo hướng lùi dao từ chi tiết gia công Không gian làm việc của máy CNC: +>là vùng không gian mà đối tượng có thể tiếp cận đối tượng gia công +>phụ thuộc vào kich thước máy +>trên một máy có thể có nhiều điểm chuẩn R Câu 10>Trình bày mạch điều khiển hở, mạch điều khiển kín , điều khiển CNC? Mạch điều khiển hở: -Hệ điều khiển cấp các giá trị cần điều khiển chuyển động máy công cụ và không điều chỉnh giá trị này -sử dụng trên máy CNC có nguồn động lực là động cơ bước, không có hệ thống đo.
第 11 页
Mạch điều khiển kín có phản hồi: -Do quá trình điều khiển bị nhiễu ngẫu nhiên nên có thể cho tín hiệu đầu ra không chính xác. ->Tín hiệu đầu ra liên tục được gửi về bộ điều khiển -Hệ điều khiển liên tục tính toán và điều chỉnh lại các giá trị thực->giá trị cần- >điều khiển chuyển động các trục máy CNC Điều khiển CNC: -Nhiệm vụ của điều khiển CNC: +>Giải mã chương trình NC +>Xử lý các thông tin liên quan: thông tin công nghệ , thông tin hình dáng hình học. +>Điều khiển, điều chỉnh các cơ cấu chấp hành->hình thành chi tiết Các chức năng của hệ điều khiển CNC: -Nhập dữ liệu -Xử lý dữ liệu -Xuất dữ liệu chương trình Câu 11>Trình bày các dạng điều khiển quỹ đạo CNC: -Hệ điều khiển CNC nhận thông tin từ chương trình NC, xử lý và xuất tín hiệu điều khiển động cơ. -Máy công cụ CNC được trang bị theo yêu cầu các hệ điều khiển điểm, đường, đoạn thẳng hoặc điều khiển biên dạng. Tùy theo dạng dịch chuyển ta phân biệt các loại điều khiển sau: + Điều khiển điểm + Điều khiển đoạn thẳng + Điều khiển côngtua ( côngtua được hiểu là 1 đường hoặc 1 mặt phẳng bất kỳ)
第 12 页
- Điều khiển côngtua 2D - Điều khiển công tua 2 ½D - Điều khiển côngtua 3D - Điều khiển điểm Đây là kiểu điều khiển đơn giản nhất. Trong điều khiển điểm, một điểm đích được tiếp cận với tốc độ nhanh. Tại đây quá trình gia công sẽ thực hiện Với cách thức này, các điểm đích khác được lần lượt được tiếp cận điều khiển và gia công. Điều khiển điểm chỉ được điều khiển trong hành trình nhanh của máy với tốc độ tiến F max của bàn máy hoặc xe dao Điều khiển điểm được ứng dụng khi chỉ cần gia công tại một số điểm nhất định, ví dụ như khoan, khoét, taro ren, hàn điểm, dập đột • Điều khiển đoạn thẳng Với điều khiển đoạn thẳng, hành trình dịch chuyển với lượng tiến dao đã được lập trình của dụng cụ cắt chỉ có thể được điều khiển song song với một trục
第 13 页
Biên dạng của chi tiết gia công được tạo ra chỉ có thể là các đường song song với trục Điều khiển đoạn thẳng được sử dụng trong các trường hợp chỉ gia công trên mặt phẳng song song với bằng máy ví dụ như tiện trụ hoặc tiện mặt đầu. ở trường hợp này việc gia công chỉ diễn ra theo một hướng • Điều khiển côngtua Với điều khiển côngtua, hành trình dịch chuyển( Đường thẳng, đường nghiêng, đường cong, đường phi tuyến) có thể được điều khiển trong mặt phẳng hay không gian Biên dạng bất kỳ có thể được gia công dưới tác động, phối hợp có điều khiển của hai hoặc nhiều động cơ bước tiến Để có thể thực hiện đồng thời chuyển động ở các trục máy, trước đó các giá trị trung gian- trên đồ thị được định nghĩa toán học từ điểm xuất phát tới điểm đích- phải được hệ điều khiển tính toán Tùy theo số trục có thể điều khiển được đồng thời người ta chia điều khiển côngtua như sau: + Điều khiển công tua 2D Với điều khiển 2D, hai trục có thể được điều khiển đồng thời, như vậy chuyển động thẳng hay dạng tròn của dụng cụ có thể được thực hiện trên một mặt phẳng
第 14 页
Nếu một máy phay cnc có 3 trục, điều khiển côngtua 2D có nghĩa là các biên dạng có thể được phay với điều khiển hai trục. Trục thứ 3 phải được tiến giao độc lập với hai trục kia + Điều khiển côngtua 2 ½D Điều khiển 2 ½D cho phép chuyển động của dụng cụ trong nhiều mặt Phẳng, trong đó nội suy được chuyển đổi tương ứng tại hai trong 3 mặt Phẳng chính Trong điều khiển 2 ½D cả 3 trục đều điều khiển được, tuy nhiên trong Mỗi mặt phẳng luôn chỉ có hai trục được điều khiển đông thời, trục thứ 3 được gọi là trục ăn dao Tùy theo mặt phẳng gia công được chọn mà các trục khác nhau được Điều khiển đông thời, như vậy các chuyển động có thể trên những mặt Phẳng sau: - Mặt phẳng x/y - Mặt phẳng x/z
第 15 页
- Mặt phẳng y/z • Điều khiển côngtua 3D Trong điều khiển 3D, 3 trục đông thời nội suy. Nhờ đó cho phép thực hiện chuyển động không gian 3 chiều của dụng cụ Nhờ đó có thể gia công được các biến dạng rất phức tạp ví dụ, chế tạo dao cắt, đặc biệt trong chế tạo khuân mẫu gia công trong một lần kẹp Ngày nay hầu hết các máy công cụ cnc được điều khiển côngtua 3D Câu 12>Trình bày nguồn động lực của máy CNC ;nêu nguyên lý cấu tạo và nguyên lý hoạt động chung của động cơ bước. Nguồn động lực máy CNC:
第 16 页
-Động cơ thủy lực:Sử dụng trong giai đoạn phát triển ban đầu của máy CNC +>Điều khiển vô cấp tốc độ thông qua điều khiển bằng van Servo. +>Công suất lớn, có thể đạt hàng trăm Kw +>Hạn chế do hệ thống thủy lực cồng kềnh , khó điều khiển và đắt tiền. -Động cơ điện 1 chiều:+>Điều khiển vố cấp các cơ cấu chấp hành n=f(Ukt,Iu) +>Công suất động cơ thường sử dụng từ 0.3 tới 6kw +>Động cơ điện 1 chiều servo(DC servo motor) có chổi than ,nên có hiện tượng mòn chổi than +>Động cơ điện một chiều servo không có chổi than có tích hợp hệ thong phản hồi tốc độ -Động cơ bước:+>Điều khiển vô cấp:Điều khiển các xung điện, bước góc nhỏ cho mỗi xung nhỏ +>Hạn chế về công suất:0.2->2kw -Hệ thống động cơ bước thủy lực:Động cơ bước đóng vai trò bộ điều khiển, động cơ thủy lực đóng vai trò bộ khuếch đại(servo) +>Hạn chế:kết cấu phức tạp, cồng kềnh , khó điều khiển -Động cơ điện xoay chiều 3 pha(AC servo) n=120(f/p) +>Điều khiển động cơ vô cấp dựa trên cơ sở biến đổi tần số +>Dùng khá phổ biến trong chuyển động chạy dao của máy công cụ CNC +>Công suất có thể đạt hàng trăm Kw +>Hạn chế:bộ điều khiển động cơ phức tạp và đắt tiền Nguyên lý cấu tạo động cơ bước: Roto:+>Vật liệu từ, có số răng cực Zr +> Rô to gồm nhiều hệ thống ghép đồng trục đồng pha Stato:+>Có số răng cực Stato Zs: góc chia răng là φz +> Trên các răng cực có các cuộn dây từ hóa
第 17 页
+>Stato gồm nhiều hệ thống ghép đồng trục, lệch phá phi v Nguyên lý hoạt động của động cơ bước: +>Mỗi xung điện sẽ làm rô to quay một bước góc tương ứng. +>Các răng cực đối diện với từ trường chịu tác động Momen quay tùy thuộc vào vị trí của nó với từ trường(răng cực của stato) +>Răng cực Rô to sẽ có vị trí ổn định khi nó đối diện với răng cực stato được kích từ Câu 13>Trình bày nguyên lý của hệ thống động cơ bước thủy lực và bước thẳng: Động cơ bước-thủy lực thực chất là một hệ thống bao gồm hai động cơ , động cơ bước đóng vai trò điều khiển , động cơ thủy lực tạo ra công suất chính thực hiện nhiệm vụ yêu cầu . +>Động cơ bước truyền chuyển động quay cho cơ cấu điều phối servo thủy lực ,sẽ điều khiển động cơ thủy lực thực hiện chuyển động theo yêu cầu. +>Động cơ thủy lực có thể thực hiện chuyển động quay hoặc tịnh tiến (vô cấp) thông qua van điều khiển servo Động cơ bước thẳng:+>Khai triển răng cực stato và Roto trên mặt phẳng +>Cấp các xung điện lần lượt vào các cuộn dây của thân máy +>Bàn máy dịch chuyển từng bước tịnh tiến phụ thuộc vào chu kì phát xung Câu 14>Phân tích sự khác nhau và giống nhau giữa lập trình tay và lập trình trên máy CNC : Lập trình thủ công:+>Chương trình NC được viết trực tiếp theo một hệ điều khiển CNC cụ thể +>Thời gian lập trình tùy thuộc vào độ phức tạp hình học của chi tiết và khả năng của hệ điều khiển +>Khả năng mắc lỗi dễ xảy ra và rất khó nhận biết. Hiện nay thường sử dụng các phần mềm mô phỏng để kiểm tra chương trình. Lập trình bằng máy(phần mềm):
第 18 页
+>Sử dụng hệ thống phần mềm đồng bộ từ thiết kế đến tạo lập chương trình NC, với phần mềm mô phỏng quá trình gia công +>Hỗ trợ viêc tính toán tọa độ, tính toán các thông số công nghệ +>Có thư viện về các thông số của dụng cụ cắt, thiết bị gá kẹp +>Có hộ trợ tối ưu quá trình gia công +>Có thư viện về các loại máy công cụ CNC, cùng các hệ điều khiển tương thích Các bước lập tình bằng máy: +>Thiết lập hình dáng hình học của chi tiết và phôi(CAD) +>Xác định các bước gia công, phần mềm sẽ hỗ trợ lựa chọn dụng cụ cùng với các thông số công nghệ tương ứng phụ thuộc vào vật liệu gia công được lựa chọn +>Mô phỏng quá trình gia công, lựa chọn máy công cụ , lựa chọn hệ điều khiển,sau đó xuất ra file NC , đưa sang máy CNC(CAM). Câu 15>Trình bày cấu trúc của chương trình CNC , cấu trúc câu lệnh,cấu trúc từ lệnh. Cấu trúc cơ bản chương trình CNC: -Bắt đầu chương trình(VD%PHAY018):Mục đích để dễ dàng quản lý ,lưu trữ và truy nhập khi cần thiết +>Có các kí tự đặc trưng do nhà sản xuất hệ điều khiển quy định:% +>Tiếp theo là tên của chương trình do người lập trình đặt, có từ 2-> 6 ký tự, bao gồm các chữ cái và chữ số -Thân chương trình: +>Bao gồm các câu lệnh được sắp đặt theo trình tự nhất định để gia công chi tiết tối ưu nhất +>Các câu lệnh chứa các thông tin về hình dáng hình học, công nghệ và kỹ thuật của chương trình +>Thông thường một câu lệnh cung cấp đủ thông tin cho mỗi bước gia công -Kết thúc chương trình:Chương trình được kết thúc bởi lệnh M30 hoặc M02.
第 19 页
(Các chú thích diễn giải đặt trong ngoặc đơn sẽ được bộ điều khiển bỏ qua khi thực hiện chương trình) Cấu trúc câu lệnh :VD N0035 G01 X10.01 F100 S2000 M08 LF -Đầu tiên là số thứ tự của câu lệnh N0035, chỉ được cấp một lần trong một câu lệnh.Nó không làm ảnh hưởng đến tác động của từng câu lệnh -Điều khiển hành trình dụng cụ cắt G với 2 chữ số quyết định quỹ đạo chuyển động của dụng cụ cắt -Tọa độ điểm:X_,Y_,Z_ mô tả điểm đích cần đi tới trong chuyển động cắt gọt -Các tham số nội suy I,J,K dùng để mô tả tâm cung tròn trong chuyển động cắt theo cung tròn .Chúng thường được nhập ỏ dạng gia số . -Lượng chạy dao F_ cùng các con số dùng để điều khiển tốc độ dịch chuyển của dụng cụ cắt,mặc định là mm/pp or mm/v. -Số vòng quay trục chính S:dùng để nhập số vòng quay trục chính , nó có thể lập tình trực tiếp với đơn vị số vòng quay trong 1 phút -Chức năng phụ M: là chức năng của máy dùng để điều khiển các thông số công nghệ, được nhập vào sau các từ lệnh(VD:F,S,T) trong một dòng lệnh có không quá 3 chức năng máy -Chức năng dụng cụ cắt T: dùng để chỉ định dụng cụ cắt được sử dụng, ý nghĩa của địa chỉ này không giống nhau trong các hệ điều khiển và thường có hai nhiệm vụ sau:Ghi nhớ kích thước dao trong bộ nhớ hiệu chỉnh dao và gọi dao từ ổ chứa vào vị trí sẵn sàng gia công. Cấu trúc của từ lệnh: -Từ lệnh được hình thành từ một chữ cái địa chỉ và các con số -Ý nghĩa và trình tự của các từ lệnh được quy định trong từng hệ điều khiển(do nhà sản xuất quyết định) -Thông thường có 3 nhóm từ lệnh trong một câu lệnh:Điều kiện hành trình,các tọa độ đích,các chức năng công nghệ và phụ trợ Câu 16>Trình bày và phân tích sơ đồ tổng quát của hệ thống khí nén phụ trợ trên máy CNC .Các ký hiệu và giải thích các phần tử cơ bản.
第 20 页
- Sơ đồ tổng quát hệ thống khí nén Hệ thống truyền dẫn bằng khí nén gồm ba phần cơ bản: bộ nguồn tạo áp suất, các cơ cấu điều khiển điều chỉnh và cơ cấu chấp hành được nối với nhau bằng các ống dẫn . -các bộ phận chính trong hệ thống khí nén bao gồm: 1) Máy nén khí là biến cơ năng (động cơ điện hay động cơ đốt trong) thành thế năng dưới dạng áp suất của khí nén. Hình 7.2 mô tả nguyên lý cấu tạo máy nén khí kiểu piston. 2) Thiết bị chuẩn bị khí nén: sấy khô, lọc, bôi trơn, duy trì áp suất. 3) Đường dẫn truyền động và biến đổi công suất: - Van điều khiển dòng khí nén; - Van điều áp. 4) Cơ cấu dẫn động: biến thế năng của không khí nén thành cơ năng. 5) đường dẫn khí nén - ký hiệu các phần tử cơ bản và giải thích:
评论 (0)
暂无评论。快来抢沙发吧！