thuyết trình máy cnc 3 trục

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
TP. HỒ CHÍ MINH

Lớp: 13dct01
Đề tài:
Giới thiệu máy

CNC 3 TR ỤC


KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐIỀU
KHIỂN SỐ

1.

Khái niệm điều khiển

Điều khiển là phương pháp hiệu chỉnh dòng năng từ nguồn cho đến cơ cấu chấp
hành hoặc qui trình công nghệ nào đó để có thể đạt được một kết quả mong muốn.
2. Phân loại hệ thống điều khiển trên máy công cụ
Người ta chia hệ thống điều khiển máy công cụ thành hai loại:
- Điều khiển theo kiểu truyền thống
- Điều khiển số




Điều khiển theo kiểu truyền thống
Hệ thống điều khiển (HTĐK) theo kiểu này gồm điều khiển bằng cam, điều khiển theo quãng

đường, điều khiển theo thời gian, điều khiển theo chu kì... Nhìn chung các loại điều khiển này có

chung các đặc điểm chính sau đây:

–
–

Điều khiển máy có sự tham gia phần lớn của người vận hành.
Các thao tác của HTĐK thường khó thay đổi.


 Điều khiển số
Điều khiển số NC (Numerical Control) là một hình thức tự động hoá đặc biệt. Máy công cụ
được lập trình để thực hiện một dãy có thứ tự các sự kiện với một tốc độ xác định trước nhằm gia
công một chi tiết máy với toàn bộ những kết quả và tham số vật lí hoàn toàn có thể dự đoán được.
Điều này được thực hiện là nhờ các bộ vi xử lý. Nó có thể tiếp nhận và chuyển đổi các dữ liệu gia
công thành các tín hiệu điều khiển máy hoạt động và có thể thay đổi chức năng của nó bằng chương
trình ngoài, chứ không phải chỉ thực hiện một số chức năng cố định như trước đây.


QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CNC

1.

Khái niệm CNC
CNC là viết tắt của cụm từ tiếng anh Computer Numerical Control, đây là thuật ngữ dùng để chỉ

các hệ thống máy tiện cơ khí được điều khiển bằng máy tính bằng cách sử dụng các chương trình viết
bằng kí hiệu chuyên biệt thường gọi là mã G. CNC được phát triển cuối thập niêm 1940 đầu thập niên
1950 ở phòng thí nghiệm Servomechanism của trư.ờng MIT

2. Thực trạng ứng dụng máy CNC ở Việt Nam
Ở Việt Nam trước năm 1990 khi nhắc đến công nghệ NC, CNC quả là rất xa lạ và ít người biết
đến nó.
Bắt đầu từ năm 1991, thông qua một số dự án chuyển giao công nghệ, hợp tác với nước ngoài
như dự án “ Chuyển giao công nghệ thiết kế, phát triển và chếtạo khuôn mẫu ”. Lúc đó các công
nghệ CNC như: máy phay CNC, máy tiện CNC,đo lường CNC,... lần đầu tiên được giới thiệu và thu
hút sự quan tâm của nhiều nhà chuyên môn cũng như của các doanh nghiệp trong nước và liên
doanh với ngoài. Và Hiện nay công nghệ này được ứng dụng rất phổ biến vì tính hiệu quả kinh tế
cao mà nó đem lại.


3.

Lợi ích, hạn chế và ứng dụng của máy cnc

 Lợi ích
– Tự động hóa sản xuất.
– Chất lượng gia công ổn đinh, Độ chính xác và
– Linh hoạt.
 Hạn chế

lặp lại cao của sản phẩm.

– Gía thành chế tạo máy cao, cũng như mua máy đắt
– Gía thành bảo dưỡng, bảo trì, sửa chữa cũng đắt hơn
– Vận hành máy phức tạp

Ứng dụng
– Máy gia công cắt gọt kim loại
– Máy gia công bằng tia laser

– Máy mài và một số máy công cụ khác


TỔNG QUAN VỀ MÁY CNC 3 TRỤC
1. Cấu tạo chuyển động chung của máy cnc 3 trục.


2. Sơ đồ hệ thống điều khiển máy CNC


CÁC DẠNG ĐIỀU KHIỂN
Như ta đã biết, các máy CNC khác nhau có thể gia công được các bề mặt khác nhau do sự
chuyển động tương đối giữa dao và chi tiết cần gia công như: các lỗ, mặt phẳng, các mặt định
hình…
Do đó các dạng điều khiển của máy chia thành 3 loại sau:
− Điều khiển theo điểm.
− Điều khiển theo đường.
− Điều khiển theo biên dạng ( Contour )


1. Điều khiển theo điểm
Được dùng để gia công các lỗ bằng các phương pháp khoan, khoét, doa, và cắt ren lỗ. Trong
quá trình gia công, chi tiết được cố định trên bàn máy còn dụng cụ thực hiện việc chạy dao nhanh
đến vị trí đã được lập trình.Trong khi dịch chuyển nhanh dao cụ không thực hiện việc cắt gọt. Chỉ
khi nào đạt được toạ độ theo yêu cầu thì nó mới bắt đầu thực hiện các chuyển động cắt gọt.
2. Điều khiển theo đường thẳng

Là dạng điều khiển mà khi gia công dụng cắt được thực hiện lượng chạy dao theo một
đường thẳng nào đó.

3.

Điều khiển theo biên dạng

Là dạng điều khiển cho phép thực hiện chạy dao nhiều trục cùng một lúc, nghĩa là nó có
thể gia công một đường cong bất kì trên mặt phẳng hay trong không gian .

Điều khiển theo đường

Điều khiển theo biên dạng


HỆ TỌA ĐỘ TRÊN MÁY CNC VÀ CÁC ĐIỂM CHUẨN
1. Hệ tọa độ trên máy CNC
Để xác định vị trí tương quan hình học trong vùng làm việc của máy, trong phạm vi chi tiết gia
công một cách rõ ràng thì cần thiết phải gắn nó vào một hệ toạ độ nào đó.
Thông thường trên các máy CNC người ta thường sử dụng hệ toạ độ Đề Các Oxyz.
phải

Cách xác định các trục
và nó luôn được gắn vào

theo qui tắc bàn tay
chi tiết gia công.


2. Điểm gốc của máy
Quá trình gia công trên máy được thiết lập bằng một chương trình biểu diễn mối quan hệ giữa
dao và chi tiết. Do vậy để đảm bảo độ chính xác gia công thì các chuyển các chuyển động của dao

phải được so sánh với điểm gốc của máy M.
Điểm M là điểm giới hạn
vùng làm việc của máy, nó được
các nhà chế tạo quy định.


3. Điểm chuẩn của máy R (MachineReference Point)
Là điểm mà tọa độ của nó so với điểm gốc của máy M là không thay đổi và cũng do các nhà
chế tạo quy định.
4. Điểm zero của phôi W (Workpiece Zero Point)
Là gốc toạ độ của chi tiết và nó phụ thuộc vào người lập trình.


5. Điểm gốc của chương trình P (Programmed)
Điểm gốc của chương trình thực tế là điểm P của dụng cắt.

khi chọn điểm P phải thuận tiện cho việc thay dao (không làm ảnhhưởng đến chi tiết và đồ gá).


THUẬT TOÁN NỘI SUY

 Nội suy đường thẳng
 Nội suy cung tròn
 Nội suy xoắn ốc
 Nội suy bậc 3


LẬP TRÌNH CHO MÁY CNC
Một máy phay thông thường thực hiện các nguyên công kế tiếp nhau do người vận hành điều
khiển bằng tay. Còn trên máy phay CNC thì mọi quá trình gia côngđược thực hiện một cách tự

động, nhờ hệ thống điều khiển theo chương trình số điều khiển và theo dõi.
Một chương trình CNC phải đảm bảo 2 thông tin cần thiết là thông tin hình học và thông tin
công nghệ. Ngoài ra, nó phải được viết bằng loại ngôn ngữ lập
trình mà máy có thể hiểu được.


1.

Thông số hình học

Tuỳ theo từng biên dạng cụ thể của chi tiết mà ta có thể tiến hành lập quĩ đạo chạy dao cắt gọt.
Dựa trên các thông số hình học của bản vẽ chế tạo .

Gia công theo biên dạng


2.
3.

Thông số công nghệ

 Tốc độ chạy dao F
 Số vòng quay trục chính S
Chương trình gia công

Một chương trình được thiết lập để gia công một chi tiết gọi là chương trình chi tiết. Nó bao
gồm nhiều từ lệnh và các từ lệnh này nằm trong các câu lệnh.


Ví dụ: Cho biên dạng gia công trên máy CNC như hình trên :

G01: Nội suy tuyến tính
G02: Nội suy phi tuyến tính theo chiều ngược chiều kim
S400: Tốc độ quay của trục chính là 400 v/ph.

đồng hồ.


 Các kí tự địa chỉ và những dấu hiệu đặt biệt


CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH CHO HỆ ĐIỀU KHIỂN
Xuất phát từ yêu cầu về tính linh hoạt và mức độ tự động hoá cao của tất cảcác
thiết bị gia công, dẫn tới bước nhảy vọt trong việc ứng dụng các hệ điều khiển CNC
trong các phân xưởng, xí nghiệp sản xuất và chế tạo. Sự phát triển đó tác động rất lớn
đến khả năng thiết lập các chương trình CNC.
Tuỳ theo đặc tính và khả năng làm việc của từng máy CNC mà chúng ta có thể
Lựa chọn phương pháp lập trình thích hợp nhất.


•
•
•

Lập trình trực tiếp trên máy CNC
Lập trình bằng tay
Lập trình với sự trợ giúp của máy tính


CÁC PHƯƠNG ÁN CHO MÔ HÌNH MÁY CNC 3 TRỤC

 Phương án 1
Trong phương án này, đầu
máy thực hiện chuyển động chạy
dao theo phương Z
( Trục chính dịch chuyển theo phương Z ).
Chuyển động chạy dao theo cả hai phuơng X,Y được thực hiện bởi hai động cơ riêng lẽ.