Truyền Động Và Điều Khiển Máy Cnc

Truyền Động và Điều Khiển Máy

CNC


Nội Dung Thuyết Trình
1.1 Giới Thiệu về máy NC ( điều
khiển bằng số)
1.2 Lịch sử phát triển máy NC và
Máy Công Cụ
1.3 Các thành phần điều khiển CNC


1.1 Giới Thiệu về NC
- Máy công cụ được gọi là
“mother machine” theo nghĩa
là nó là một cỗ máy làm ra
máy móc.
- Đặc biệt máy cơng cụ đã tiến
từ máy cơng cụ thủ cơng đến máy NC trở nên hồn
hảo trong vai trò của máy mẹ với việc nâng cao độ
chính xác và tốc độ gia cơng.



1.2 Lịch sử phát triển máy điều
khiển số (NC) và Máy Công Cụ



các mục đích chung

cơng cụ thủ cơng máy
đã được giới thiệu sau
khi động cơ hơi nước
đã được xây dựng vào
cuối thế kỷ thứ 18.


Sau đó Jacquard
đã phát minh ra
phương pháp điều
khiển tự động
dệt vải với
một máy dệt bằng
cách sử dụng thẻ
đục lỗ và phương pháp này là sự khởi
đầu của các khái niệm về NC


Từ đó đến nay cơng
nghệ này đã được
chuyển giao cho các
hệ thống NC ở MIT
(viện nghiên cứu khoa
học kĩ thuật tại
Cambridge ,Mỹ )
và tháng ba năm 1952
một máy phay
3 trục là công cụ máy
NC đầu tiên được
phát triển.

Kể từ đó với nỗ lực nghiên cứu việc sử
dụng NC đã trở thành thực tế và ở Mỹ
một máy phay NC được đưa vào bán bởi
Giddings Lewis Kearney Tracker và
Pratt & Whitney.Khái niệm về NC mà đã
được giới thiệu trên các tạp chí khoa học
tại Hoa Kỳ đồng thời được giới thiệu vào
Nhật Bản và năm 1957 thông qua một
máy quay NC đã được phát triển.


1.3 Các thành phần điều khiển
CNC


Hình (a) cơ chế vận hành động cơ Servo
Servo motor: động cơ servo
Encoder rotor: bộ phận mã hóa
Coupling: khớp nối
Workpiece: phơi
Table: bàn
Nut: hạt
Ball screw: vít bóng


Hình (b) cơ chế vận hành
động cơ trục chính
Spindle motor: động cơ trục

chính
Encoder rotor: bộ phận mã
hóa
Pulley: rịng rọc
Spindle body: thân trục chính
Timing belt: dây đai
External encoder: bộ mã hóa bên
ngoài


Động cơ Sevor DC
Một bộ điều khiển có thể
được thiết kế dễ dàng bằng
cách sử dụng một mạch đơn
giản bởi vì mơ-men này tỷ lệ
thuận với lượng dịng điện.
Yếu tố hạn chế công suất đi
ra là nhiệt từ bên trong động
cơ . Do đó, loại bỏ hiệu quả
nhiệt là điều cần thiết để tạo
ra mô men xoắn cao.


Động cơ Servo AC
Giống như động cơ servo DC, loại động
cơ servo AC này sử dụng bộ mã hoá
hoặc một máy phân giải như một máy dị
vận tốc quay. Ngồi ra, nam châm được
gắn vào rơto và đóng vai trị của một hệ
thống trường.

Vì một nam châm vĩnh cửu được sử
dụng, cấu trúc rất phức tạp và cần phát
hiện vị trí của rotor.


Bộ Mã Hóa
• Để điều khiển vận tốc,
vận tốc cảm biến hay
được tính bằng dữ liệu
điều khiển từ bộ mã hoá.
Phương pháp thay đổi
vận tốc sử dụng bộ mã hoá theo cách đếm các xung
tạo ra trong 1 đơn vị thời gian và một phương tiện để
phát hiện khoảng thay đổi giữa các xung với nhau.
• Bộ mã hóa có thể được phân loại như là một loại
quang học hoặc một loại từ được mơ tả như hình


Bộ Mã Hóa Gia Tăng
1.3 CNC Driving System Components

• Bộ mã hóa kiểu
gia tăng có một
cấu trúc đơn giản
và rẻ tiền. Nó cũng
dễ dàng truyền tín
hiệu vì số dây cần thiết cho việc gửi tín hiệu ra là
nhỏ. Số lượng xung phát ra từ bộ mã hố khơng cho
thấy vị trí xoay của trục nhưng cho biết góc quay của
trục. Nếu chúng ta muốn biết góc quay tuyệt đối, số

lượng xung đầu ra phải được tổng kết và góc quay
được tính dựa trên số xung tích lũy
Photodetector

Light source

15


Bộ Mã Hóa Tuyệt Đối
Cấu trúc và phương pháp tạo tín hiệu của
một bộ mã hố kiểu tuyệt đối giống hệt
với bộ mã hóa gia tăng
Bởi vì bộ mã hóa kiểu tuyệt đối có thể
phát hiện được vị trí tuyệt đối, tiếng ồn
gây ra trong q trình gửi tín hiệu và vị
trí hiện tại có thể được phát hiện sau khi
dòng điện đã bị cắt nếu được cung cấp
điện lại.


Bộ Cảm Biến Tốc Độ
• Nó bao gồm một stator, được làm từ một nam
châm vĩnh cửu, và một rotor.
• Khi cuộn dây phát ra một thông lượng từ với
luân chuyển của rotor, một điện áp được tạo ra
và được truyền đến bên ngồi thơng qua chổi
than.
• Loại khơng chổi than bao gồm một rotor, là
một nam châm vĩnh cửu, một stator, và một

thiết bị duy nhất để phát hiện vị trí của rotor.
Theo vị trí luân phiên của rotor, điện áp được
tạo ra từ mỗi cuộn dây được sản xuất tuần tự.
Hai loại này tạo ra điện áp tỉ lệ thuận với tốc
độ quay


Khớp nối:
-Khớp nối là một vật liệu
trung gian dùng để nối
các trục hoặc các chi tiết
máy quay khác lại với nhau
-Một khớp nối linh hoạt được
sử dụng như là một thành
phần của máy dùng để nối một trục của động cơ
servo với một ốc vít. Khi động cơ vít và động cơ
servo được nối thì chúng phải đồng tâm với
nhau