Hệ thống so dao tự động trên máy CNC pot

TỰ ĐỘNG ĐO VÀ CHUẨN THAM SỐ DỤNG CỤ
TRÊN MÁY CÔNG CỤ CNC

SAI SỐ BÙ DAO CỤ TRONG GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC
Đối với các máy gia công sử dụng điều khiển CNC, việc ứng dụng
tính năng tự động thay đổi dao cụ để thay chuyển nguyên công cắt
gọt đã trở thành phổ biến và mang lại hiệu quả to lớn. Quá trình thay
đổi dao từ nguyên công này sang nguyên công khác làm phát sinh sai
số gia công bởi nhiều yếu tố trong đó yếu tố quan trọng phải kể đến là

việc xác định và thiết lập tham số bù kích thước hình học giữa các
dao luôn có sai số nhất định, đặc biệt khi quá trình cài đặt tham số bù
dao được tiến hành một cách thủ công và phụ thuộc chủ yếu vào sự
chính xác trong thao tác của người vận hành. Bên cạnh đó độ mòn
dao trong phạm vi cho phép không được bù kịp thời cũng làm gia
tăng sai số gia công. Ngoài yếu tố về sai số kích thước gia công, quá
trình xác định lượng bù dao cũng mất nhiều thời gian do đó làm giảm
năng suất máy.
TRANG BỊ HỆ THỐNG ĐO DAO TỰ ĐỘNG – SỰ TỐI ƯU
HÓA QUÁ TRÌNH GIA CÔNG
Để khắc phục hạn chế phương pháp đo dao thủ công với thiết bị đi
kèm cồng kềnh và kém hiệu quả, hiện nay nhiều hãng sản xuất đã
phát triển và trang bị thêm tính năng đo dao tự động trên máy, tuy
nhiên những người biết và ứng dụng tính năng này vẫn còn nhiều hạn
chế. Thay vì đo dao bằng phương pháp thủ công, một thiết bị đầu đo
có độ chính xác cao được gắn sẵn trên bàn máy (máy phay CNC)

hoặc trên vách máy (máy tiện CNC). Với mỗi dao cần xác định lượng
bù thông số hình học, người vận hành chỉ cần một vài thao tác nhỏ
hoặc lập trình một câu lệnh điều khiển tương ứng và toàn bộ thông số
cần thiết sẽ được xác định và cập nhật vào hệ thống một cách tự động
đảm bảo độ chính xác. Quá trình này có thể được thực hiện ngay cả
khi máy đang gia công theo một chương trình.
Như vậy thay vì đo dao thủ công rồi cài đặt vào hệ thống, người
sử dụng chỉ cần sử dụng chức năng đo-cài đặt tự động hoặc lập trình
bằng câu lệnh điều khiển thậm chí ngay cả khi đang ở chế độ gia
công mà không phải dừng máy, dữ liệu bù dao cũng được xác lập trên
cơ sở hệ tọa độ làm việc nên rất thuận tiện cho lập trình gia công. Hệ
thống đo dao tự động sử dụng đầu do với độ chính xác cao được phát
triển với khả năng tương thích với các bộ điều khiển thông dụng hiện
nay, dễ dàng và hiệu quả trong sử dụng. Một số ưu điểm nổi bật:
 Tiết kiệm thời gian. Theo khảo sát thực tế đã cho th
ấy giảm bớt
tới 90% thời gian cho việc đo dao
 Khả năng lập trình tự động bù sai số dao trong quá trình gia công.

 Độ chính xác cao, loại trừ đư
ợc sai số khi thao tác so dao bằng
phương pháp thủ công.
 Khả năng lập trình nhận biết được g
ãy dao trong quá trình gia
công và tự động dừng máy.

MÔ TẢ HỆ THỐNG SỬ DỤNG TRÊN MÁY PHAY CNC.
Hệ thống đo dao tự động bao gồm phần cứng là một đầu cảm biến tiếp xúc
cùng bộ phận chuyển đổi tín hiệu và phần mềm vận hành. Toàn bộ hệ thống có
thể lắp đặt và tương thích với các máy CNC sử dụng các bộ điều khiển sau: Fadal
CNC88/32MP, FANUC 6-M / 10-M/ 11-M/ 12-M/ 15M/ 16M/ 18M/OM
Meldas, Mazak,Sinumerik802/810/840 …
 Đầu đo sử dụng cảm biến tiếp xúc.

Đầu đo được lắp đặt cố định ở vị trí thuận lợi trên bàn máy (thường là góc
bàn máy, vùng không sử dụng đến khi gia công). Đầu đo có tác dụng nhận
tín hiệu tiếp xúc từ dụng cụ và gửi tín hiệu về bộ điều khiển. Từ tín hiệu tiếp
xúc, bộ điều khiển tự động tính toán và cài đặt giá trị tham số dao cụ theo
chương trình cài đặt sẵn. Các thông số cơ bản của đầu đo tiếp xúc:
Hướng tiếp xúc
Thông thường lắp đặt hướng tiếp xúc
theo chiều ± X, ± Y và -Z
Độ chính xác lặp lại theo một hướng

1µm
Lực tiếp xúc 1.3N ~ 2.4N
Khoảng dao động của đầu tiếp xúc XY=±10
0
, Z=5.5mm
Nhiệt độ vận hành +5
o
C ~ 60
o
C
Vật liệu/Kích thước đầu tiếp xúc Tungsten Carbide/Ø12.7x8mm
Kiểu truyền dữ liệu Dây cáp tín hiệu/Hồng ngoại

Khối lượng 650g








 Bộ chuyển đổi tín hiệu: có tác dụng nhận tín hiệu tiếp xúc giữa dụng
cụ và đầu đo, chuyển đổi về dạng tín hiệu tiêu chuẩn và đưa về bộ điều
khiển.

Các thông số cơ bản:
Điện áp nguồn cấp 15~30V dc
Điện áp nguồn xung 16,5~28,5V, biên độ3V/100Hz
Dòng điện nguồn 50mA
Cầu chì bảo vệ 80mA
Ngõ vào (đầu cảm biến tiếp xúc) Thường đóng/thường mở
Ngõ ra 50mA/±50V
Nhiệt độ vận hành 5
0
C~50
0
C

 Phần mềm vận hành và cách thức sử dụng:
Phần mềm vận hành bao gồm các tham số hệ thống và các chương trình ở
dạng macro được cài đặt đồng bộ vào hệ điều khiển, đảm bảo tính đơn giản
và thuận tiện cho người vận hành. Các chức năng của hệ thống như kiểm

chuẩn đầu đo, đo chiều dài/đường kính dao, bù dao theo độ mòn/nhiệt độ,
xác định gãy dao đều được thực hiện bằng cách gọi các lệnh tương ứng.
Ví dụ: G65 P9857 B3. D31 J.01 K.008 T1 Z10. ; Đo kích thước cho dao
T1.
G65 P9858H.1 ; Kiểm tra điều kiện gãy dao của dao hiện tại.
………………………





MÔ TẢ HỆ THỐNG SỬ DỤNG TRÊN MÁY TIỆN CNC:
Tương tự như hệ thống sử dụng trên các máy phay CNC, khả năng lắp đặt
tương thích trên hầu hết các máy tiện sử dụng hệ điều khiển thông dụng như
FANUC 6-T/10-T/ 11-T/ 12-T/ 15-T/ 16T/ 18T/ 21T/O-T, FAGO, MITSUBISHI,
SINUMERIK…
Một hệ thống điển hình thường được sử dụng theo sơ đồ sau:


Khi máy ở trạng thái hoạt động gia công, tay đo được kéo thu về vị trí an toàn
và đầu đo được bảo vệ trong vỏ che kín đảm bảo tránh nước, phoi và bụi bẩn. Khi
thực hiện đo dao, bàn máy di chuyển về vị trí an toàn đồng thời tay đo quay trên
đế xoay của nó tới vị trí làm việc. Bàn máy di chuyển mang mũi dao cụ cần đo tới
vị trí liền kề đầu tiếp xúc và thực hiện tiếp xúc dao theo hướng các trục tọa độ của
máy. Tại mỗi vị trí tiếp xúc, đầu đo chuyển tín hiệu về bộ điều khiển để tính toán
các giá trị cần thiết và cài đặt vào hệ thống. Kết thúc quá trình đo dao, bàn máy
và tay đo được đưa về vị trí an toàn. Quá trình nâng hạ tay đo có thể thực hiện
bằng tay hoặc tự động (đối với loại được trang bị động cơ).

Cũng giống như hệ thống trên máy phay CNC, quá trình đo dao có thể thực
hiện bằng thao tác tay đơn giản hoặc bằng các lệnh điều khiển tự động. Các thông
số kỹ thuật đặc trưng của hệ thống (xuất xứ : Anh)

Đặc trưng hệ thống
Ứng dụng Trên máy tiện CNC
Trên đầu đo ±X, ±Y, ±Z
Hướng tiếp xúc
Trên máy ±X, ±Z, +Y
Loại cho mâm cặp 6~15inch 5 µm 2 σ X/Z Độ chính xác (ở tốc
độ 36mm/phút)
Loại cho mâm cặp 18~24inch 8 µm 2 σ X/Z
Kiểu bảo vệ đầu đo IPX8 (cố định)
Nhiệt độ vận hành 5
o
C ~ 60
o
C
Nhiệt độ bảo quản -10
o
C ~ 70
o
C
Góc quay tay đo 90
o

Đặc trưng đầu tiếp xúc
3.5N theo hướng lực lớn Hướng theo mặt phẳng

XZ
1.5N theo hướng lực nhỏ

Lực tiếp xúc đầu
đo theo các hướng
Hướng trục Y 12N
Hướng trục X 9
o
Hướng trục Y 9
o
Hành trình đầu tiếp
xúc
Hướng trục Z 2mm

Tùy theo yêu cầu và điều kiện lắp đặt cụ thể trên từng máy, người sử dụng có
thể lựa chọn các cấu hình khác nhau cho tay đo:
- Loại tay đo có thể tháo rời: có đặc điểm là khả năng tháo rời và chỉ
được gắn lên máy khi thực hiện đo dao. Ưu điểm của loại tay đo này là
kết cấu đơn giản, chiếm ít không gian vì có thể tháo rời. Ngoài ra còn
tránh được các điều kiện xấu trong quá trình gia công. Tuy nhiên có
nhược điểm là độ chính xác thấp hơn và mất thời gian tháo lắp. Loại
này thích hợp cho những máy có không gian nhỏ hẹp

- Loại tay đo sử dụng đế xoay thông thường: tay đo và đế xoay được gắn
trên vách máy (gần vị trí mâm cặp). Khi đo dao, dùng tay kéo ngả tay
đo xuống vị trí thấp nhất. Trước khi gia công, kéo tay đo về vị trí an
toàn và đầu đo được đặt trong một vỏ che kín đảm bảo tránh tiếp xúc
nước, phoi và bụi bẩn. Loại này có ưu điểm cho độ chính xác cao, thời
gian thao tác nhanh. Tuy nhiên so với loại tay đo có thể tháo rời thì loại
này chiếm nhiều vị trí không gian hơn, chỉ có thể gá lắp trên những máy
còn đủ không gian trống.

- Loại tay đo có trang bị động cơ: đây là loại có tính năng hoàn thiện nhất
và cho độ chính xác cao nhất. Cũng giống như loại tay đo đế xoay thông
thường nhưng ở trong đế xoay được lắp đặt một động cơ và hệ dẫn động
để điều khiển quá trình thu và ngả tay đo.




Đặc điểm nổi bật của hệ tay đo này là khả năng tự động hóa hoàn
toàn một quá trình đo và khả năng lập trình phát hiện mòn hoặc vỡ dao,
ngay cả khi máy đang thực hiện gia công sản phẩm. Loại tay đo này
thích hợp lắp trên các máy có đủ không gian trống, gia công sản phẩm
ngắn, số lượng lớn đòi hỏi thường xuyên đo và bù dao.

Để biết thêm chi tiết, vui lòng liên hệ theo địa chỉ:
mailto:
hoặc:
mailto: