BÀI GIẢNG ĐIỀU KHIỂN SỐ CNC

BÀI GIẢNG
ĐIỀU KHIỂN SỐ CNC


ThS. Nguyễn Văn Hải
Bộ môn: Kỹ thuật điện

GIỚI THIỆU VỀ MÔN HỌC
Tên môn học: ĐIỀU KHIỂN SỐ CNC
MỤC TIÊU MÔN HỌC
•
Về kiến thức:
Cung cấp cho người học kiến thức cơ bản về máy gia công kim loại điều khiển theo chương trình số (máy tiện, máy bào, máy doa, máy mài) …
MỤC TIÊU MÔN HỌC
•
Về kỹ năng:
Người học vận dụng các kiến thức môn học có thể tiếp cận được công nghệ gia công trên máy CNC.
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
[1]. Tạ Duy Liêm - Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ.[1]. Tạ Duy Liêm - Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ.
[6]. Nguyễn Đắc Lộc – Tăng Huy – Điều Khiển Số & Công nghệ trên máy Điều khiển số CNC.
Chương 1: Khái niệm chung
1.1. Phân loại máy cắt gọt kim loại.
1.2. Các chuyển động và các dạng gia công điển hình.
1.3. Lực cắt, tốc độ cắt và công suất cắt.
1.4. Phụ tải của động cơ truyền động các cơ cấu điển hình.
1.5. Phương pháp chung chọn công suất động cơ cho máy cắt kim loại.
1.6. Điều chỉnh tốc độ máy cắt kim loại.
1.7. Lịch sử máy CNC.
1.8. Điều khiển theo chương trình số.
1.9. Kết cấu máy CNC.
1.10. Hiệu quả của máy CNC.

1.1. Khái niệm & Phân loại
•
KHÁI NIỆM:
Máy cắt kim loại được dùng để gia công
các chi tiết kim loại bằng cách cắt hớt các
lớp kim loại thừa, để sau khi gia công chi
tiết có hình dáng gần đúng yêu cầu (gia
công thô) hoặc thỏa mãn hoàn toàn yêu cầu
đặt hàng với độ chính xác nhất định về kích
thước và độ bóng cần thiết của bề mặt gia
công (gia công tinh).
1.1. Khái niệm & Phân loại
•
Phân loại máy cắt gọt kim loại:
Phân loại theo đặc điểm công nghệ: máy tiện, máy phay, máy bào, máy khoan – doa, máy mài, máy gia công răng, ren, vít…
1.2. Các chuyển động và các dạng gia công điển hình.
•
Các dạng chuyển động cơ bản trên MCNKL:
Có hai loại chuyển động chủ yếuChuyển động cơ bản
Chuyển động chính
Chuyển động ăn daoChuyển động phụ
Ví dụ về các dạng chuyển động và các dạng gia công điển hình:
1.3. Lực cắt, tốc độ cắt và công suất cắt
Lực cắt và tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố của điều kiện
gia công như: chiều sâu cắt, lượng ăn dao, bề rộng của phôi, độ bền
dao cắt,vật liệu chi tiết, hình dáng và vật liệu dao, điều kiện làm
mát…Chúng được xác định theo công thức kinh nghiệm ứng với
từng nhóm máy. Tuy nhiên các công thức đó có dạng gần giống nhau.
Ghi chú: Sinh viên nghiên cứu tài liệu các mục 1.3, 1.4, 1.5, 1.6
theo tài liệu [3]. Nguyễn Mạnh Tiến, Vũ Quang Hồi – Trang bị điện,

Điện tử máy gia công kim loại- NXB KHKT từ trang 7 đến trang 21.
1.7. Lịch sử máy CNC
1.7. 1. Sự hình thành các khuôn mẫu phức tạp
Quá trình hình thành
Gia công thô sơ: Rèn, hàn, đúc
Sử dụng các máy chép hình cơ cấu cam
Ý tưởng về điều khiển số
Đánh giá hiệu quả:
•
Gia công thô sơ: chất lượng, năng
xuất thấp, hình thức xấu, giá thành
cao…
•
Sử dụng máy chép hình: Độ chính
xác không cao (do quán tính, sai số
của mẫu ); Năng suất thấp (do phải
hạn chế tốc độ trượt của đầu dò
trên mẫu); đắt và kém linh hoạt (vì
dưỡng mẫu là các chi tiết cơ khí
chính xác, vật liệu đặc biệt)
Một số hình ảnh về gia công thô sơ
Phương pháp cổ điển: Sử dụng máy chép hình:
1.7.2. Ý tưởng và lịch sử phát triển máy NC
(Nummerical Control)
Ý tưởng về điều khiển số NC:

Có thể hình dung máy công cụ điều
khiển số là một máy chép hình, nhưng
các dưỡng mẫu, cam cơ khí…được
thay băng chương trình máy tính.


Chương trình máy tính không bị mòn
như các dưỡng mẫu, dễ mang đi,
mang lại.

Việc viết lại chương trình máy tính dễ
dàng, nhanh và rẻ hơn nhiều so với
việc chế tạo các cam, dưỡng mẫu…
Nguyên tắc đối với máy NC Công
nghiệp:
•
Sử dụng máy tính để tính toán
quỹ đạo chạy dao, lưu dữ liệu
vào bộ nhớ (bìa đục lỗ) .
•
Dùng thiết bị đọc tại máy để
đọc dữ liệu từ bộ nhớ.
•
Hệ thống điều khiển có nhiệm
vụ xử lý và liên tục đưa ra
thông tin điều khiển các động
cơ được gắn trên trục vít me
Lịch sử phát triển máy NC

Năm 1949: Mẫu đầu tiên của máy NC do MIT (Viện công nghệ Massachusetts)
thiết kế và chế tạo thành công theo đặt hàng của Không lực Hoa Kỳ để chế tạo
các chi tiết máy bay.

Năm 1952: Chiếc máy phay đứng 3 trục điều khiển số đầu tiên được sản xuất do
hãng Cincinnati Hydrotel được trưng bày tại MIT.

Năm 1960: máy NC được sản xuất để dùng cho công nghiệp. Các bộ điều khiển
số đầu tiên dùng đèn điện tử nên tốc độ xử lý chậm, cồng kềnh và tiêu tốn năng
lượng. Chương trình được chứa trong các băng và bìa đục lỗ nên khó hiểu và
không sửa chữa được. Chưa có giao tiếp người máy.

Năm 1970: Các linh kiện bán dẫn được sử dụng phổ biến trong công nghiệp, tốc
độ xử lý nhanh hơn, kích thước nhỏ gọn hơn, tiêu tốn ít năng lượng hơn,các băng
và bìa đục lỗ được thay bằng các đĩa từ. Tuy nhiên máy NC vẫn chưa được cải
thiện cho đến khi máy tính được ứng dụng.
1.7.3. MỘT SỐ MÁY NC ĐIỂN HÌNH
1.7.3.1. Máy tiện:
a. Một số dạng dao tiện
b. Một số dạng gia công
c. Máy tiện hiện đại
1.7.3.2. Máy khoan
1.7.3.3. Máy bào
1.7.3.4. Máy mài
a. Một số kiểu mài