Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX

- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX
Phần I:
Giới thiệu chung về máy phay cnc FEHLMANN PICOMAX 100 CNC 3
I- Các khả năng công nghệ của máy
Máy phay FEHLMANN PICOMAX 100 CNC 3 có rất nhiều các khả năng
công nghệ u việt, đó là:
1- Bằng việc sử dụng lập trình theo tham số nó có thể mở rộng rất lớn các
khả năng và đặc trng của bộ điều khiển nh:
- Các chơng trình khoan biến đổi
- Xử lý các đờng cong toán học (ví dụ: đờng sóng hình sin, elip, parabol,
hypecbol)
- Lập trình cho họ chi tiết gia công
- Lập trình 3D để chế tạo khuôn.
- Gia công các bề mặt lõm cầu
2- Bằng việc sử dụng các chu trình cố định nó có thể gia công đợc các hình
dạng hình học cơ bản sau:
- Khoan lỗ bằng nhiều lần chuyển dao (chu trình này sẽ đợc nói kỹ ở phần sau)
- Ta rô với đầu kẹp ta rô di động: ren đợc cắt trong một lần thao tác
- Ta rô cứng: các ren đợc cắt trong một lần hoặc nếu cần thiết thì trong một
vài lần (ví dụ để dọn bỏ phoi trong lỗ không thông). Ta rô cứng có nhiều thuận lợi
hơn ta rô có đầu kẹp di động.
- Phay rãnh: chu trình phay rãnh là chu trình kết hợp giữa gia công thô và gia
công tinh. Rãnh gia công song song với một trục của hệ tọa độ hiện hành. Chu
trình này phải đợc gia công bằng dao phay ngón. Bán kính dao phay phải nhỏ hơn
một chút so với chiều rộng rãnh.
- Phay hốc chữ nhật: đây là chu trình gia công thô. Chu trình này cần phải đợc
khoan dẫn hớng trớc tại tâm hốc. Bán kính dụng cụ đợc xác định bởi bán kính góc lợn
của hốc. Vì vậy không có nội suy theo cung tròn tại góc lợn của hốc.
- Phay hốc tròn: đây cũng là chu trình gia công thô. Chu trình này đợc gia
công bằng dao phay ngón và cũng phải khoan dẫn hớng trớc tại tâm hốc tròn.
3- Bằng việc dùng các chu trình SL (subcontour list) có thể gia công đợc

các đờng viền với một hoặc nhiều dụng cụ.
Các chu trình SL là nhóm các chu trình đợc thiết kế để làm tăng hiệu suất lập
trình và phay các đờng viền với một hoặc nhiều dụng cụ. Đờng viền đợc tạo thành
từ một vài đờng viền con chồng lên nhau. Mỗi đờng viền con đợc xác định trong
một chơng trình con riêng biệt.
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM
131
- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX
Khái niệm SL là viết tắt của danh sách chu trình con (Subcontour List). Bộ nhớ
điều khiển chồng các đờng vìên con riêng biệt tạo thành một hình mong muốn.
Ngời lập trình không cần tính toán các điểm giao nhau giữa các đờng viền con. Các
đờng viền con đợc xác định theo dạng chơng trình con.
II- Các dữ liệu kỹ thuật cơ bản của máy
1- Sơ đồ kết cấu chung của máy
09
Fehlmann
08
01 02
07
06
03 04
05
10
1: hệ thống thủy lực; 2: trụ máy; 3: màn hình; 4: bảng điều khiển; 5:trục chính; 6:vách
chắn; 7: bàn máy; 8: thân máy; 9: thùng chứa dung dịch trơn nguội; 10: hộp xếp.
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM
132
- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX

Các dữ liệu kỹ thuật
Trục quay
Hệ thống thay dụng cụ nhanh
Thay đổi dụng cụ máy
Độ chính xác lặp lại
Thời gian thay đổi dụng cụ
Giới hạn tốc độ trục quay
Công suất mô tơ dẫn động
Mô men xoắn tối đa
SF30
Bằng các nút ấn
0,002 mm
5 giây
50 - 7100 v/p
5 kw
105 N.m
Lợng cắt bỏ phoi
Khoan
Phay
Ta rô
30 mm
100 cm
3
/ph
M20
Các vách chắn nớc
bắn toé
Các vách chắn nớc bắn toé
Dung dịch trơn nguội
Dung dịch trơn nguội

- Thùng riêng lẻ, dung tích
- Công suất bơm
100 lít
75 lít/phút
Bộ điều khiển
heidenhain tnc
Kiểu TNC360
Điện
Điện áp chính
Tổng tải nối vào
Cầu chì chính
Điện áp bộ điều khiển
3x380/50 V/Hz
18 kw
32 A
24 V
Các kích thớc
Không gian máy
(độ rộng x dộ sâu x độ cao)
3150x2900x2500 mm
Trọng lợng
Trọng lợng 3300 kg
Các giới hạn dịch
chuyển của trục
Chiều dài trục X
Chiều ngang trục Y
Chuyển động trục ống trục Z
Điều chỉnh giá đỡ trục quay W
850 mm
435 mm

210 mm
590 mm
Sự ăn dao, các tốc độ
dịch chuyển nhanh
Lợng ăn dao
- Trục X và trục Y
- Trục Z
- Trục W
Lực hớng trục ăn dao
- Trục X và trục Y
- Trục Z
Tốc độ dịch chuyển nhanh
- Trục X và trục Y
- Trục Z
1 - 8000 mm/p
1 - 4000 mm/p
2000 mm/p
6500 N
6000 N
8 mm/p
4 mm/p
Hệ thống đo
Trục có hệ thống đo trục tiếp sử
dụng thớc tỷ lệ thẳng.
Trục X/Y
Trục có hệ thống đo gián tiếp sử
dụng bộ phân tích.
Trục Z
Trục có cữ chặn có thể điều chỉnh
đợc.

Trục W
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM
133
- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX
Khoảng dịch chuyển
nhỏ nhất cho phép
Khoảng dịch chuyển nhỏ nhất theo
trục X,Y và Z.
0,001 mm
Bàn máy, diện tích
làm việc
Các kích thớc bề mặt
(dài x rộng)
Các rãnh chữ T:
- Số lợng
- Độ rộng
- Khoảng cách nhau
Khả năng chịu nặng.
Độ cao của bàn so với sàn.
Khoảng cách giữa bàn và mũi trục
quay (nhỏ nhất - lớn nhất).
1570mm x 500 mm
7
12 mm
50 mm
250 kg
960 mm
0 -130 - 720 mm
III- Cấu tạo chung các bộ phận

1- Dẫn động trục quay
Trục quay đợc dẫn động bằng một động cơ DC Bartholdi kiểu GO 112 M12
BA1 qua dây đai kiểu Habasit Armid T-22 2500x50
Động cơ DC Bartholdi
Dây đai T-22 2500x50
Trục quay
2 - Hệ thống thay dụng cụ nhanh:
Hệ thống thay dụng cụ nhanh FEHLMANN SF 32 bao gồm một đầu nối ISO
30 với bộ phân dẫn động. Dụng cụ đợc khoá chặt vào vị trí bằng ba viên bi. Để
tháo dụng cụ, trục quay phải dịch chuyển đến vị trí thay đổi dụng cụ. ấn phím thay
đổi dụng cụ mở bộ phận thay đổi dụng cụ thuỷ lực và ba viên bi đợc thả ra. Cùng
lúc này dụng cụ đợc dời tự động khỏi đầu nối bằng một bơm phun.
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM
134
- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX
3- Trục ống
+ Bộ phận dẫn hớng trục ống: Trục ống đợc nâng lên và không bị xoay
chuyển trong vỏ máy.
+ Sự chuyển động của trục ống: Các chuyển động của trục đợc cung cấp bởi
một động cơ DC và bánh vít và đợc truyền bằng thanh răng và bánh răng truyền.
Trục ống
Bánh răng
DC Motor
Thanh răng
+ Hệ thống đo trục ống:
Vị trí của trục ống đợc đo bằng bộ phân tích gia số HEIDEHAIN với bộ phát
quang điện.
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM

135
- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX
Trục ống
Bộ phận tích gia số
Động cơ DC
4- Bàn toạ độ X và Y
- Các khe trợt của bàn toạ độ
Trục X: Các rãnh đuôi én với thanh chống hình nêm.
Trục Y: Các rãnh hình chữ V với thanh chống hình nêm.
- Các trục X và Y
Truyền động bằng động cơ DC đợc truyền bằng các trục vít me bi chính xác
lắp có độ dôi dự tính trớc.
Trục vít me
DC motor
Đai ốc bi
- Hệ thống đo cho bàn toạ độ.
Các vị trí trục đợc cảm biến quang điện trực tiếp bằng các hệ thống đo độ dài
HEIDEHAIN.
5- Định vị độ cao của giá đỡ trục quay
- Dẫn hớng cột trụ
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM
136
- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX
Vị trí X/Y chính xác của dụng cụ trong các dịch chuyển của giá đỡ trục quay
đợc đảm bảo bằng thanh chống hình nêm. Thanh chống này không đòi hỏi bảo vệ
và thờng có tuổi thọ vài năm.
- Điều khiển
Sự điều chỉnh động cơ đợc cung cấp để di chuyển giá đỡ trục quay đến vị trí
đòi hỏi bởi chi tiết gia công và dụng cụ. Một động cơ đặc biệt đợc sử dụng cho

điều chỉnh chiều thẳng đứng của giá đỡ trục quay.
- Kẹp chặt cột trụ
Để an toàn và nối cứng giữa giá
đỡ trục quay và cột trụ máy, giá đỡ
trục quay đợc kẹp chặt bằng lò xo
đĩa. Mỗi lần trục quay dịch chuyển,
các kẹp chặt này đợc nhả ra nhờ thuỷ
lực khi giá đỡ trục quay khi giá đỡ tr-
ợt dọc theo cột trụ đến vị trí đòi hỏi.
Sau khi hoàn thành chuyển động, sức
ép thuỷ lực giúp giá đỡ trục quay kẹp
chặt lại.
IV- Bộ điều khiển HEIDENHAIN TNC 360
Máy phay HEIDENHAIN PICOMAX 100 CNC 3 là một máy phay điều
khiển số với bộ điều khiển HEIDENHAIN TNC360. Bộ điều khiển HEIDENHAIN
TNC 360 là bộ điều khiển theo đờng viền có thể lập trình tại phân xởng làm việc
với 4 tọa độ cho các máy phay và khoan cũng nh cho các trung tâm gia công. Nó
đợc tởng tợng nh ngời đứng máy, mang đặc điểm lập trình hội thoại và mô
phỏng hình ảnh của việc gia công chi tiết. Các chu trình cố định và các phép biến
đổi tọa độ và lập trình tham số cũng nh các chức năng cho đầu dò 3D sẵn có trong
bộ điều khiển. Đặc điểm hoạt động song song của nó cho phép một chơng trình
mới tạo ra (hoặc chơng trình nằm trong bộ nhớ điều khiển đợc soạn thảo) trong khi
chơng trình khác đang thực hiện.
Các chơng trình có thể đa ra các thiết bị ngoại vi và đọc vào trong bộ điều
khiển qua bộ giao diện dữ liệu RS-232-C. Từ đó cho phép các chơng trình đợc lập
trình và lu trữ bên ngoài.
Các chơng trình viết theo dạng hội thoại, các chơng trình ISO có thể đợc nhập
vào bằng đánh từ bàn phím hoặc qua bộ giao diện dữ liệu. Cả hai dạng chơng trình
hội thoại và dạng chơng trình ISO có thể lu lại trong bộ nhớ cùng một lúc.
1- Các thông số

TNC 360
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM
137
Lò xo đĩa
- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX
Kiểu điều khiển
Điều khiển đờng viền theo 4 tọa độ
Các khả năng
chuyển động
Chuyển động thẳng theo 3 trục
Chuyển động tròn theo 2 trục
Chuyển động xoắn ốc
Vận hành song song
Lập trình và thực hiện chơng trình trong cùng một lúc
Hiển thị đồ họa
Hiển thị hình ảnh đồ họa trong chế độ chạy chơng trình
Nhập chơng trình
Nhập chơng trình vào theo dạng HEIDENHAIN hoặc theo ISO
Độ phân giải nhỏ
nhất nhập vào
Tối đa 0.001mm hoặc 0.0001 inch hoặc 0.001
0
Bộ nhớ chơng trình
Tới 32 chơng trình, bộ đệm: 4000 khối chơng trình
Các dụng cụ
Cho phép tới 254 định nghĩa dụng cụ trong chơng trình
Cho phép tới 99 dụng cụ trong ổ dụng cụ chính
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM

138
- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX
các chức năng lập trình
Đờng viền
Đờng thẳng, vát mép.
Đờng tròn (nhập vào: tâm và điểm cuối của cung hoặc bán kính
và điểm cuối của cung)
Đờng tròn tiếp tuyến với đờng viền (nhập vào: điểm cuối của
cung)
Vê tròn góc (nhập vào: bán kính)
Các bớc nhảy chơng
trình
Các chơng trình con, lặp lại đoạn chơng trình, gọi các chơng
trình khác
Chu trình cố định
Chu trình khoan chuyển dao theo bớc, tarô
Chu trình phay cho các hốc chữ nhật, hốc tròn, rãnh.
Các chu trình nhóm đờng viền phụ để phay các hốc và các
đảo với đờng biên không theo quy tắc
Các biến đổi tọa độ
Di chuyển và quay hệ tọa độ, đối xứng, biến đổi tỷ lệ.
Các chức năng dò
Cho đầu dò nút chạm 3-D
Khả năng số hóa
Với hệ số hóa TS 120 và khă năng mở rộng phần mềm .
Phần mềm ớc lợng tùy chọn cho PC
Lập trình tham số
Các phép toán học (= / + - / x / ữ / sin / cos / góc từ các tiết
diện /
a

/
22
ba +
) ; phép só sánh( = / / > / <)
Giới hạn dịch chuyển
Tối đa 30 000 mm hoặc 1181 inch
Dữ liệu về chuyển
động cắt
Tốc độ dịch chuyển: max 30m/p hay 1181 inc/phút
Tốc độ trục chính: max 99 999 v/p
Phần cứng
Các đơn vị thành
phần
Đơn vị lôgic, bảng điều khiển và màn hình đơn màu
Thời gian xử lý khối
1500 khối/phút (40 ms)
Điều khiển thời gian
chu trình lặp
6 ms
Bộ giao diện dữ liệu
RS-232-C/V.24
Tốc độ chuyển đổi dữ liệu: max 19 200 baud
Nhiệt độ xung quanh
Hoạt động: 0
0
C tới 45
0
C (32
0
F tới 158

0
F)
Nghỉ: - 30
0
C tới 70
0
C (- 22
0
F tới 158
0
F)
2- ổ đĩa mềm FE 401
Các chơng trình không lu trữ lâu dài
trong bộ nhớ điều khiển có thể đợc lu trữ
vào đĩa mềm với ổ đĩa mềm FE 401.
Thiết bị lu trữ là một đĩa mềm 3
2
1
in
thông thờng, có khả năng lu trữ 256 ch-
ơng trình và tất cả xấp xỉ khoảng 2500
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM
139
FE 401 Floppy
Disk Unit
Compurter
TNC
Machine
- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX

khối chơng trình. Các chơng trình có thể đợc chuyển từ TNC tới đĩa hoặc ngợc lại.
Các chơng trình đợc viết tại các trạm lập trình hoạt động độc lập cũng có thể đợc lu
trữ trên đĩa với ổ đĩa mềm FE 401 và đọc vào bộ điều khiển khi cần thiết.
Trong trờng hợp các chơng trình dài bên ngoài mà quá khả năng lu trữ của
TNC, ổ đĩa mềm FE 401 có thể sử dụng để chuyển khối đã biết vào bộ điều khiển
khi đồng thời thực hiện nó. Một ổ đĩa mềm thứ hai đợc cung cấp để đề phòng khi
mất các chơng trình lu trữ và cho cả mục đích sao chép.
Các dữ liệu kỹ thuật
Thiết bị đĩa mềm FE 401 với hai ổ đĩa
Thiết bị dữ liệu Đĩa 3
2
1
in, 2 mặt 135 TPI
Khả năng lu trữ Xấp xỉ 790KB (2500 khối) tối đa 256 chơng trình
Bộ giao diện dữ liệu Hai bộ giao diện dữ liệu RS-232-C
Tốc độ truyền
Giao diện TNC: 2400/9600/19200/38400 baud
Giao diện PRT: 110/150/300/600/1200/24004/800/9600 baud
II- Các chức năng phụ
1- Giới thiệu:
Các chức năng phụ đợc lập trình để quy định các chức năng máy (ví dụ trục
quay bật), để điều khiển chạy chơng trình và để tác động các dịch chuyển dụng
cụ. Các chức năng phụ gồm các chữ cái địa chỉ M và mã số theo tiêu chuẩn ISO
6983. Có thể sử dụng tất cả các chức năng M từ M00 đến M99. Một vài máy có thể
dùng thêm các chức năng M không tiêu chuẩn không đợc định nghĩa bằng một bộ
điều khiển. Các chức năng M thờng đợc lập trình trong các khối định vị trí
(L,C.v.v.).
Các chức năng phụ có thể phân chia làm 4 nhóm:
- Các chức năng phụ tác động ngay đầu câu lệnh
- Các chức năng phụ tác động cuối câu lệnh

- Các chức năng đợc lu giữ trong bộ nhớ cho đến khi nó bị huỷ bỏ bằng một
chức năng phụ khác cùng loại.
- Cácchức năng phụ chỉ tác động trong một câu lệnh mà nó đợc lập trình.
Bảng tổng kết các chức năng phụ M:
M Chức năng
Hoạt động tại khối
Bắt đầu Kết thúc
M00
Dừng chơng trình chạy/ dừng trục quay/ tắt dung dịch
trơn nguội
*
M01
Dừng chơng trình chạy tuỳ chọn/ dừng trục quay/ tắt
dung dịch trơn nguội
*
M02 Dừng chơng trình chạy/ dừng trục quay/ tắt dung dịch *
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM
140
- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX
trơn nguội/ trở lại khối 1
M03 Bật trục quay theo chiều kim đồng hồ *
M04 Bật trục quay ngợc chiều kim đồng hồ *
M05 Dừng trục quay/ tắt dung dịch trơn nguội *
M06
Thay dụng cụ/ Dừng chơng trình chạy/ dừng trục quay/
tạm dừng dung dịch trơn nguội
*
M08 Mở dung dịch trơn nguội *
M09 Tắt dung dịch trơn nguội *

M13
Bật trục quay theo chiều kim đồng hồ / mở dung dịch
trơn nguội
*
M14
Bật trục quay ngợc chiều kim đồng hồ / mở dung dịch
trơn nguội
*
M19 Dừng trục quay có định hớng *
M20 Huỷ bỏ M26 *
M26 Tạm dừng trục quay / thực hiện chu trình đo *
M30 Giống M02 *
M32 điều chỉnh giá đỡ trục quay lên trên (dừng 0) *
M33 điều chỉnh giá đỡ trục quay đi xuống (dừng C) *
M34 điều chỉnh giá đỡ trục quay đi xuống (dừng D) *
M35 điều chỉnh giá đỡ trục quay đi xuống (dừng E) *
M60 Đọc giá trị số cho thông số Q *
M61 Khoá hệ thống phản hồi của trục X *
M62 Khoá hệ thống phản hồi của trục Y *
M63 Làm hoạt động lại các hệ thống phản hồi định vị trí *
M89 Lệnh gọi chu trình, kiểu modal *
M90
Giữ nguyên lợng chạy dao đờng đi dụng cụ tại các góc
trong và các góc ngoài
*
M91
Nằm trong khối định vị trí : các toạ độ quy chiếu tới
điểm quy chiếu (Điểm 0 chi tiết đợc thay thế bằng
điểm quy chiếu)
*

M92
Nằm trong khối định vị trí : các toạ độ quy chiếu tới
điểm 0 máy (Điểm 0 chi tiết đợc thay thế bằng điểm 0
máy)
*
M94
Giảm giá trị hiển thị của trục bàn quay thấp hơn 360
0

(việc cài đặt đực lập trình giá trị thực tế)
*
M97
Bù đờng viền trên các góc ngoài: điểm giao nhau thay
bằng cung tiếp tuyến
*
M98
Kết thúc sụ bù đờng viền hoạt động chỉ trong khối : sự
bù bán kính RL/RR bị huỷ bỏ chỉ trong khối định vị trí
tiếp theo.
*
M99 Lệnh gọi chu trình hoạt động chỉ trong khối *
-
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM
141