Xây dựng bài thí nghiệm trên máy phay cnc phục vụ công tác đào tạo tại trường cao đẳng công nghiệp cẩm phả
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.69 MB, 115 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
--------------------000-------------------
THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ
KHOA HỌC KỸ THUẬT
Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy
Đề tài: “Xây dựng bài thí nghiệm trên máy phay CNC phục vụ công tác đào tạo
tại trường Cao đẳng Công nghiệp Cẩm Phả”.
Học viên
: Vũ Thị Sử
Lớp
: Cao học K12 - CNCTM
Chuyên ngành
: Công nghệ chế tạo máy
Giáo viên HD khoa học: GS.TS. Trần Văn Địch
KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
HỌC VIÊN
GS.TS. TRẦN VĂN ĐỊCH
VŨ THỊ SỬ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
-1-
VŨ THỊ SỬ
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
---------------------------------------
VŨ THỊ SỬ
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
“Xây dựng bài thí nghiệm trên máy phay CNC phục vụ cơng tác đào
tạo tại trường Cao đẳng Công nghiệp Cẩm Phả”.
2009 – 2011
Thái
Nguyên
2011
THÁI NGUYÊN 2011
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
-2-
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
---------------------------------------
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
“Xây dựng bài thí nghiệm trên máy phay CNC phục vụ công tác đào tạo tại trường
Cao đẳng Cơng nghiệp Cẩm Phả”.
Ngành : CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Mã số:23.04.3898
Học Viên: VŨ THỊ SỬ
Ngƣời HD Khoa học : GS.TS. TRẦN VĂN ĐỊCH
THÁI NGUYÊN – 2011
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
-3-
LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Vũ Thị Sử, học viên lớp Cao học K12 – CN CTM. Sau hai năm học tập
nghiên cứu, đƣợc sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và đặc biệt là sự giúp đỡ của
GS.TS. Trần Văn Địch, thầy giáo hƣớng dẫn tốt nghiệp của tôi, nên tôi đã đi đến
cuối chặng đƣờng để kết thúc khoá học.
Tôi đã quyết định chọn đề tài tốt nghiệp là: “Xây dựng bài thí nghiệm trên
máy phay CNC phục vụ công tác đào tạo tại trƣờng Cao đẳng Công nghiệp
Cẩm Phả”
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của cá nhân tôi dƣới sự hƣớng
dẫn của GS.TS. Trần Văn Địch và chỉ tham khảo các tài liệu đã đƣợc liệt kê. Tơi
khơng sao chép cơng trình của các cá nhân khác dƣới bất cứ hình thức nào. Nếu có
tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm.
NGƢỜI CAM ĐOAN
Vũ Thị Sử
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
-4-
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn GS.TS. Trần Văn Địch, ngƣời đã hƣớng dẫn và
giúp đỡ tận tình từ định hƣớng đề tài, đến quá trình viết và hồn chỉnh Luận văn.
Tác giả bày tỏ lịng biết ơn đối với Ban lãnh đạo và phòng đào tạo Sau đại học,
của Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi để
hoàn thành bản Luận văn này.
Tác giả cũng chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm đào tạo và thực hành
công nghệ Cơ khí, Trƣờng Cao đẳng Cơng nghiệp Cẩm Phả đã giúp đỡ tác giả thực
hiện thí nghiệm tại trung tâm công nghệ cao của trƣờng.
Do năng lực bản thân cịn nhiều hạn chế nên Luận văn khơng tránh khỏi sai sót,
tác giả rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giáo, các nhà khoa
học và các bạn đồng nghiệp.
Tác giả
Vũ Thị Sử
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
-5-
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.......................................................................................................1
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................2
MỤC LỤC .................................................................................................................. 3
CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................6
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ...............................................................................6
PHẦN MỞ ĐẦU .........................................................................................................7
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 7
2. Lịch sử nghiên cứu.............................................................................................. 7
3. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu. ................. 8
3.1. Mục đích nghiên cứu.............................................................................. ..... 8
3.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu............................................................ ... 8
4. Tóm tắt nội dung thực hiện và đóng góp mới của tác giả .................................. 8
5. Phƣơng pháp nghiên cứu. ................................................................................... 9
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC .................................................10
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG. .................................................................................. 10
1.2. MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ ............................................................. 11
1.2.1. Các hệ thống dữ liệu cần nạp cho máy công cụ điều khiển số. ...... 11
1.2.2. Chuyển động của các trục và khái niệm về hệ tọa độ ............................ 11
1.2.2.1. Chuyển động các trục .................................................................. 11
1.2.2.2 . Hệ tọa độ ........................................................................................ 13
1.3. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ CNC .............................. 17
1.3.1. Khái niệm về hệ thống điều khiển số........................... . .........................17
1.3.2. Các dạng điều khiển số.......................... ................................................. 17
1.3.3. Hệ điều khiển CNC ................................................................................ 17
1.3.3.1. Phân biệt hệ điều khiển NC và CNC .............................................. 17
1.3.3.2. Đặc trƣng cơ bản của hệ điều khiển CNC ...................................... 18
1.3.4. Một số hệ điều hành ............................................................................... 18
1.4. CÁC CHỈ TIÊU GIA CÔNG CỦA MÁY CNC ............................................ 19
1.4.1. Thơng số hình học .................................................................................. 19
1.4.2. Thơng số gia cơng .................................................................................. 19
1.4.3. Độ chính xác của máy CNC ................................................................... 21
1.4.4. Hƣớng phát triển của máy CNC trên thế giới và Việt Nam ................... 21
Chƣơng 2: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CÔNG NGHỆ CỦA MÁY PHAY CNC
MICROMILL VÀ PHƢƠNG PHÁP LẬP TRÌNH GIA CƠNG ..............................24
2.1. KHẢO SÁT CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA MÁY PHAY
CNC MICROMILL .............................................................................................. 24
2.1.1. Truyền động chính .................................................................................. 24
2.1.2. Động cơ chính ........................................................................................ 24
2.1.3. Động cơ bƣớc tiến .................................................................................. 24
2.1.4. Hƣớng chuyển động của các trục ........................................................... 24
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
-6-
2.1.5. Hệ thống đo hành trình ........................................................................... 25
2.2. CẤU TRÚC VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHAY
MICROMILL
2.2.1. Các bộ phận chính của máy .................................................................... 25
2.2.2. Các phần tử điều khiển ........................................................................... 25
2.2.3. Bảng vận hành máy ................................................................................ 26
2.2.4. Tay quay điện tử HR 410 ....................................................................... 28
2.3. THAO TÁC SỬ DỤNG BẢNG ĐIỀU KHIỂN VÀ VẬN HÀNH MÁY..... 29
2.3.1. Màn hình và bàn phím ............................................................................ 29
2.3.1.1. Màn hình của TNC 426 ................................................................... 29
2.3.1.2. Bàn phím ......................................................................................... 31
2.3.2. Các chế độ vận hàn máy ......................................................................... 31
2.3.2.1. Chế độ vận hành bằng tay quay điện tử .......................................... 31
2.3.2.2. Lập trình và sửa đổi chƣơng trình ................................................... 32
2.3.2.3. Chạy thử chƣơng trình (Programm test) ......................................... 32
2.3.2.4. Chạy chƣơng trình........................................................................... 33
2.3.3. Phụ tùng kèm theo .................................................................................. 34
2.3.3.1. Hệ thống dò 3D ............................................................................... 34
2.3.3.2. Hệ thống đo dao tự động ................................................................. 34
2.3.3.3. Tay quay điện tử ............................................................................. 34
2.3.4. Khởi động máy và tắt máy ..................................................................... 35
2.4. PHƢƠNG PHÁP LẬP TRÌNH TRÊN MÁY PHAY MICROMILL ............ 36
2.4.1. Giới thiệu chung về hệ điều khiển Denfor ............................................. 36
2.4.2. Tạo và viết một chƣơng trình ................................................................. 38
2.4.2.1. Cấu trúc một chƣơng trình theo ngơn ngữ lập trình denfor ............ 38
2.4.2.2. Khai báo phơi BLK FORM............................................................. 38
2.4.3. Lập trình dụng cụ cắt .............................................................................. 39
2.4.3.1. Nhập các dữ liệu liên quan đến dụng cụ cắt ................................... 39
2.4.3.2. Dữ liệu dụng cụ cắt ......................................................................... 40
2.4.3.3. Hiệu chỉnh dụng cụ ......................................................................... 43
2.4.4. Lập trình CONTOUR ............................................................................. 48
2.4.4.1. Khái quát về các chuyển động của dao cắt ..................................... 48
2.4.4.2. Cơ sở của chức năng đƣờng dịch chuyển ....................................... 49
2.4.4.3. Tiếp cận và rời khỏi CONTOUR gia công ..................................... 51
2.4.4.4. Các đƣờng chuyển động trong hệ tọa độ vng góc ...................... 52
2.4.4.5. Các đƣờng chuyển động trong hệ tọa độ cực .................................. 55
2.4.5. Lập trình Contour tự do – Free Contour FK........................................... 58
2.4.5.1. Cơ sở ............................................................................................... 58
2.4.5.2. Mở hội thoại lập trình FK ............................................................... 59
2.4.5.3. Lập trình tự do đoạn thẳng .............................................................. 59
2.4.5.4. Lập trình tự do đối với cung trịn .................................................... 60
2.4.6. Các chu trình gia cơng phay trong DENFOR......................................... 62
2.4.6.1. Khái quát về chu trình ..................................................................... 62
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
-7-
2.4.6.2. Các chu trình khoan ........................................................................ 63
2.4.6.3. Các chu trình cho phay hố, phay ngõng và phay rãnh ................... 68
2.4.6.4. Các chu trình cho gia cơng các kiểu hàng lỗ ................................. 75
2.4.6.5. Chƣơng trình con và việc lặp lại một bộ phận chƣơng trình .......... 77
2.4.6.6. Dịch chuyển điểm 0- DATUM SHIFT (Cycle 7) ............................. 78
2.4.6.7. Chu trình đối xứng - MIRROR IMAGE (Cycle 8) ........................... 79
2.4.6.8. Chu trình xoay- ROTATION (Cycle 10) ......................................... 79
2.4.6.9. Hệ số tỷ lệ - SCALING FACTOR (Cycle 11) .................................. 80
Chƣơng 3: LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT TRÊN MÁY PHAY CNC MICROMILL VỚI HỆ ĐIỀU KHIỂN DENFOR ....................................................81
3.1. Xác định chuẩn kỹ năng đối với sinh viên đại học về kỹ năng thực hành CNC
tại trƣờng Cao đẳng công nghiệp Cẩm Phả. .........................................................81
3.2. Các bài tập lập trình gia cơng trên máy CNC-MICROMILL........................81
3.2.1. Lập trình gia cơng chi tiết 2D. ................................................................ 81
3.2.2. Lập trình gia công chi tiết 3D ................................................................. 91
Chƣơng 4: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
4.1. Mục đích, nhiệm vụ, phƣơng pháp và đối tƣợng kiểm nghiệm…………103
4.1.1. Mục đích của kiểm nghiệm……………………………………………103
4.1.2. Nhiệm vụ kiểm nghiệm………………………………………………..103
4.1.3. Phƣơng pháp kiểm nghiệm……………………………………………103
4.2. Nội dung và tiến trình thực nghiệm……………………………………..104
4.2.1. Đối tƣợng thực nghiệm……………………………………………… 104
4.2.2. Chuẩn bị thực nghiệm…………………………………………………105
4.3. Đánh giá thực nghiệm…………………………………………………...105
4.3.1. Đánh giá định tính……………………………………………………..105
4.3.2. Đánhgiá định lƣợng………………………………………………….. 105
4.4. Đánh giá chuyên gia……………………………………………………..110
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................ 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................112
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
-8-
CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
NC (Number Control) – Điều khiển số
CNC (Computer Numerical Control) – Điều khiển số có sự trợ giúp của máy tính
CAD (Computer Aided Design) – Thiết kế có sự trợ giúp của máy tính
CAM (Computer Aided Manufacturing) – Sản xuất có sự trợ giúp của máy tính
LAN (Local Area Netword) - Mạng cục bộ
WAN (Wide Area Netword) - Mạng diện rộng
CW (Counter clockwise) - Chiều quay thuận chiều kim đồng hồ
DNC (Direct Numerical Control) - Hệ điều khiển DNC
FMS (Flexible Manufacturing System ) - Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS
FK (Free Contour Programing) - Lập trình Contour tự do
Q Parameters - Lập trình tham số Q
CHF (Chamfer) - Vát cạnh
RND (Rounding) - Bo cung
1D, 2D, 3D - Điều khiển 1, 2, 3 chiều
CC (Circle center) - Tâm cung
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
TT Bảng số
Nội dung
Trang
1
2.1
Thông số kỹ thuật của máy phay CNC
24
2
2.2
Các chức năng đƣờng với tọa độ cực
54
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
-9-
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc đang đặt ra yêu cầu hết
sức cấp thiết đối với ngành công nghệ chế tạo máy. Đó là phải xây dựng một nền
cơng nghiệp hiện đại đủ để chế tạo ra các thiết bị máy móc cho các ngành kinh tế
khác. Bên cạnh việc đầu tƣ các thiết bị máy móc hiện đại, thì việc ứng dụng cơng
nghệ cao trong ngành cơ khí chế tạo máy là một vấn đề vô cùng quan trọng.
Vì vậy việc khai thác có hiệu quả các máy móc thiết bị trong các nhà máy
chế tạo cơ khí, trong đó có các loại máy phay CNC, tiện CNC, máy cắt dây điều
khiển tự động đang là vấn đề cấp bách, đòi hỏi cao về đào tạo nguồn nhân lực khoa
học cơng nghệ.
Trƣớc tình trạng đó, hầu hết các trƣờng đã đầu tƣ một số máy CNC để phục
vụ cho việc đào tạo chất lƣợng cao nhƣng lại chƣa có phƣơng pháp giảng dạy thực
nghiệm hiệu quả. Chính vì thế cần phải có một nghiên cứu cụ thể và đầy đủ về lĩnh
vực này, để giảng dạy cho học sinh-sinh viên hiểu rõ và áp dụng trong thực tế, đóng
góp vào sự phát triển của ngành chế tạo máy.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế này mà đề tài:“Xây dựng bài thí nghiệm trên
máy phay CNC phục vụ cơng tác đào tạo tại trƣờng Cao đẳng Công nghiệp
Cẩm Phả” đã đƣợc chọn làm luận văn tốt nghiệp.
2. Lịch sử nghiên cứu.
Việc xây dựng hệ thống các bài thực hành, thí nghiệm gia cơng trên các máy
cắt gọt CNC sát với thực tế, sát với điều kiện sản xuất công nghiệp và phù hợp với
điều kiện giảng dạy trong nhà trƣờng là một vấn đề rất quan trọng, để đảm bảo cho
sinh viên sau khi tốt nghiệp ra trƣờng có thể thích nghi và đảm nhiệm tốt cơng việc
tại các nhà máy, xí nghiệp.
Việt Nam có xu hƣớng sử dụng máy CNC ngày càng nhiều, do yêu cầu cấp
thiết của thực tế sản xuất, nên những đề tài nghiên cứu ứng dụng nhằm khai thác
hiệu quả máy CNC là khá lớn trong các đề tài nghiên cứu khoa học, luận án tiến sỹ,
luận văn thạc sỹ, có thể kể đến: Nguyễn Đình Vũ, Ứng dụng phần mềm TURBO-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 10 -
SPEED/CAM để lập trình gia cơng đĩa chia độ trên máy gia công trung tâm CNC
TUNGIL-TVN-40A, Luận văn cao học, ĐHBKHN (2009) ; Phạm văn Bổng, Nghiên
cứu xây dựng mô hình phịng thực hành về CAD/CAM-CNC với các hệ PHANUC;
HEIDENHAIN phục vụ chương trình đào tạo hệ Cao đẳng kỹ thuật ngành Cơ khí,
Luận văn cao học, ĐHBKHN (2000)
3. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu.
3.1. Mục đích nghiên cứu.
- Mục đích nghiên cứu là: Xác định chuẩn kỹ năng đối với sinh viên về kỹ
năng thực hành CNC. Xây dựng các bài thực hành, thí nghiệm lập trình và gia cơng
trên máy MICROMILL với hệ điều khiển DENFOR phục vụ công tác đào tạo tại
Trƣờng Cao đẳng công nghiệp Cẩm Phả.
- Dùng làm tài liệu tham khảo cho giảng dạy và học tập.
3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là:
- Khả năng công nghệ của máy CNC- MICROMILL
- Cơ sở lập trình phay CNC với hệ điều khiển DENFOR.
- Lập trình và gia cơng một số chi tiết có bề mặt phức tạp trên máy phay CNCMICROMILL với hệ điều khiển DENFOR
4. Tóm tắt nội dung thực hiện và đóng góp mới của tác giả
Nội dung nghiên cứu gồm:
- Nghiên cứu khái quát về công nghệ CNC;
- Nghiên cứu về khả năng công nghệ của máy phay CNC- MICROMILL với hệ
điều khiển DENFOR
- Lập trình và gia cơng một chi tiết có bề mặt phức tạp trên máy phay CNC MICROMILL với hệ điều khiển DENFOR.
- Xây dựng các dạng bài tập thực hành và thí nghiệm gia công cắt gọt trên máy
MICROMILL với hệ điều khiển DENFOR
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 11 -
Với ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tế của luận văn sau khi hồn thành sẽ
có những đóng góp đáng kể cho việc xây dựng chƣơng trình đào tạo CNC tại các
trƣờng Cao đẳng, trung cấp dạy nghề.
Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần bổ sung cho
cơ sở lý thuyết về nghiên cứu máy CNC và lập trình gia cơng trên máy, ứng dụng
vào giảng dạy, học tập và sản xuất một cách có hiệu quả.
Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để cải tiến
chƣơng trình đào tạo theo hƣớng sát với thực tiễn sản xuất, đáp ứng nhu cầu xã
hội. Đáp ứng đòi hỏi về nhu cầu nhân lực trình độ cao cho sự nghiệp cơng nghiệp
hóa hiện đại hóa đất nƣớc.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu.
Đề tài đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực
nghiệm:
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết.
- Tiến hành thí nghiệm .
- Phân tích và đánh giá kết quả.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 12 -
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC
1.1 Giới thiệu chung.
Vào cuối những năm 40 học viện công nghệ MIT Hoa Kỳ bắt đầu thực hiện
đề án nghiên cứu về kỹ thuật điều khiển số. Năm 1953 công bố sáng chế máy phay
điều chỉnh theo chƣơng trình số NC. Vào năm 1959 triển lãm máy công cụ tại Paris
trƣng bày những chiếc máy phay NC đầu tiên của châu Âu.
Năm 1960 các hệ điều khiển số đƣợc chế tạo tƣơng ứng với trình độ kỹ thuật
của các cơng nghệ bóng đèn điện tử và rơle (cơ/điện/thuỷ lực), máy kích thƣớc lớn,
rất nhạy cảm với các điều kiện môi trƣờng khác nhau và giá cả thì rất đắt đỏ. Vì vậy
máy khơng đƣợc sử dụng rộng rãi.
Từ sau những năm 1960, bóng đèn điện tử đƣợc thay dần bằng các phần tử
bán dẫn rời rạc, đi ốt, và tranzito ( đèn 3 cực), thế nhƣng những linh kiện đơn lẻ vẫn
đòi hỏi có thể tích chiếm chỗ đủ lớn, cịn rất nhiều mối hàn và các ổ cắm, các ghép
nối vừa tốn kém khi chế tạo vừa hạn chế độ tin cậy khi vận hành điều khiển. Những
thông tin điều khiển đƣợc ghi trên băng đục lỗ nên dung lƣợng thấp và phải đọc
từng bƣớc trong quá trình gia cơng, khi gia công nhiều chi tiết giống nhau vẫn phải
đọc băng đục lỗ cho từng lần gia công. Khi thay đổi chƣơng trình điều khiển chẳng
hạn nhƣ muốn thay đổi chế độ cắt cho phù hợp đòi hỏi phải làm lại băng đục lỗ.
Vào những năm 70, kỹ thuật điều khiển số nhanh chóng ứng dụng các tiến bộ
của kỹ thuật vi điện tử, vi mạch tích hợp: những hệ NC sử dụng những bản mạch
lơgíc đƣợc thay thế bởi các bộ nhớ có dung lƣợng đủ lớn; do nối ghép các cụm vi
tính vào hệ điều khiển số mà những phần cứng trƣớc đây đƣợc thay thế bằng những
phần mềm linh hoạt hơn. Dung lƣợng bộ nhớ ngày càng đƣợc mở rộng tạo điều kiện
lƣu giữ trong hệ điều khiển số trƣớc hết là từng chƣơng trình đơn lẻ, sau đó là cả
một thƣ viện chƣơng trình lại có thể sửa đổi chƣơng trình đã lập một cách dễ dàng
thơng qua việc cấp lệnh bằng tay, thao tác trực tiếp trên máy.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 13 -
Cho đến ngày nay các chức năng tính toán trong hệ thống CNC ngày càng
đƣợc hoàn thiện và đã đạt đƣợc tốc độ xử lý rất cao do tiếp tục ứng dụng những
thành tựu khoa học kỹ thuật phát triển của các bộ vi xử lý
Các hệ thống CNC đƣợc chế tạo hàng loạt theo các công thức xử lý đa chức
năng dùng cho nhiều mục đích điều khiển khác nhau.
Từ chỗ những vật mang tin là những băng đục lỗ, băng từ, đĩa từ tiến tới đĩa
compact (đĩa CD) có dung lƣợng nhớ ngày càng mở rộng độ tin cậy và tuổi thọ
ngày càng cao.
Việc cài đặt các cụm vi tính trực tiếp vào hệ NC để trở thành CNC (Computer
Numerical Control) đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc ứng dụng, cho chúng ta có
thể ứng dụng đƣợc máy công cụ điều khiển số CNC ngay cả trong các xí nghiệp vừa
và nhỏ khơng có phịng lập trình riêng, điều đó có nghĩa là ngƣời điều khiển máy có
thể lập trình trực tiếp trên máy. Những dữ liệu đƣợc nhập vào, nội dung lƣu trữ trên
máy, thông báo về tình trạng hoạt động của máy cùng các chỉ dẫn cần thiết khác cho
ngƣời điều khiển máy đều đƣợc hiển thị trên màn hình.
Lúc đầu màn hình của các hệ điều khiển số chỉ là màn hình đen trắng với các
ký tự chữ cái và con số nay đã sử dụng các màn hình mầu đồ hoạ với độ phân giải
cao, biên dạng của chi tiết gia công, chuyển động của dao cụ đều đƣợc hiển thị, có
thể mơ phỏng chi tiết gia cơng theo 3 chiều kích thƣớc (3D).
Trong những năm gần đây sự bùng nổ của ngành công nghệ thông tin, sự phát
triển của công nghệ Hig-Tech ngày càng tạo ra đƣợc những thế hệ máy công cụ
điều khiển số ngày càng ƣu việt hơn, đáp ứng đƣợc những yêu cầu cao của thị
trƣờng.
Ngoài những ƣu điểm cơ bản của máy và công nghệ CNC nhƣ độ chính xác
cao của sản phẩm, đáp ứng nhanh về số lƣợng và thích ứng nhanh với thị trƣờng về
mẫu mã sản phẩm thì những ƣu điểm nổi bật chỉ có ở máy CNC nữa là phƣơng thức
làm việc với hệ thống xử lý thông tin “điện tử-số hoá”, cho phép nối ghép với hệ
thống xử lý trong phạm vi toàn xí nghiệp tạo điều kiện mở rộng việc tự động hoá
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 14 -
tồn bộ quá trình sản xuất, ứng dụng các kỹ thuật quản lý hiện đại thông qua mạng
liên thông cục bộ (LAN) hay mạng liên thơng tồn cầu (WAN).
Xét về bản chất của các máy điều khiển theo chƣơng trình số, từ các máy NC
đầu tiên với bộ xử lý là đƣợc áp dụng công nghệ đèn điện tử, rơle đến các phần tử
bán dẫn rời rạc, điốt, và tranzito ( đèn 3 cực ) và sau đó là đã áp dụng các tiến bộ
của kỹ thuật vi điện tử, vi mạch tích hợp và siêu vi mạch cũng chỉ là để xử lý các hệ
thống dữ liệu đầu vào cho hệ thống điều khiển số.
1.2. Máy công cụ điều khiển số
1.2.1. Các hệ thống dữ liệu cần nạp cho máy công cụ điều khiển số.
Một máy công cụ điều khiển số muốn hoạt động đƣợc thì nó u cầu phải
đƣợc cung cấp các hệ thống dữ liệu, nó đƣợc coi nhƣ một thứ ngôn ngữ chung để
giao tiếp giữa ngƣời với máy.
Khi ta soạn thảo chƣơng trình cho một hệ thống điều khiển số thì có nghĩa là
ta đƣa tồn bộ các thơng tin cần thiết để chế tạo một chi tiết xác định trên máy công
cụ trở thành dạng có thể hiểu đƣợc cho hệ điều khiển của máy và thơng báo cho nó
theo một hình thức thích hợp.
Thực chất của việc lập trình là thu thập, xử lý và soạn thảo những dữ liệu
thông tin yêu cầu. Các dữ liệu đó bao gồm:
a- Các thơng tin hình học ( đó là các dữ liệu tạo hình hay các số liệu về đƣờng
dịch chuyển của dụng cụ cắt trong quá trình gia cơng ).
b- Các thơng tin cơng nghệ ( nhƣ số vịng quay trục chính, chiều quay, lƣợng chạy
dao, chiều sâu cắt, gọi dao, hiệu chỉnh máy và dao và bơm dung dịch tƣới nguội…).
1.2.2. Chuyển động của các trục và khái niệm về hệ tọa độ
1.2.2.1 Chuyển động các trục
Trên thực tế không cần xác định xem phải quay mơ tơ bao nhiêu vịng.
Chuyển động của các trục đƣợc điều khiển đơn giản hơn và logic hơn qua các tọa
độ. Có hai hệ trục tọa độ hay đƣợc dùng nhất là hệ tọa độ vng góc (hệ tọa độ Đề
các) và hệ tọa độ cực (polar). Trong các máy gia công hệ tọa độ Đề các phổ biến
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 15 -
hơn. Chúng ta đã đƣợc học về hệ tọa độ trong trƣờng phổ thơng và những kiến thức
đó đủ cho chúng ta tiếp tục hành trình tìm hiểu cơng nghệ CNC. Điểm khác so với
đồ thị của điểm và đƣờng trong tọa độ toán học là với máy CNC, các giá trị tọa độ
thực tế không liên tục mà thay đổi theo bƣớc (increment), hay còn gọi là độ phân
giải. Ví dụ với hệ đo mét, bƣớc dịch chuyển tối thiểu thƣờng là 1/1000mm, tức
0.001mm, còn trong hệ đo inch, bƣớc dịch chuyển tối thiểu là 0.0001inch. Với
chuyển động quay, bƣớc dịch chuyển của góc quay cho cả hai hệ đo thƣờng đƣợc
lấy là 0.001°.
Giống nhƣ hệ tọa độ toán học, mỗi trục trong hệ tọa độ của máy CNC đều có
điểm gốc. Ứng với các bài toán kỹ thuật, chúng đƣợc gọi là điểm gốc (hay chuẩn,
hay điểm 0) của chương trình, của phơi hay của chi tiết. Thuật ngữ tiếng Anh tƣơng
ứng là program zero (hay program origin), work zero, part zero.
1.2.2.2 Hệ toạ độ
Để xác định các tƣơng quan hình học trong vùng làm việc của máy, trong
phạm vi chi tiết gia công một cách rõ ràng ta đƣa vào các hệ toạ độ và các điểm gốc
chuẩn.
Để thống nhất hoá mối tƣơng quan cho các máy công cụ điều khiển số khác
nhau, ngƣời ta tiêu chuẩn hoá các trục của hệ toạ độ và chiều chuyển động của
chúng.
Ví dụ theo tiêu chuẩn ISO 841 hay tiêu chuẩn DIN 66127 thì hệ thống trục toạ
độ cho các máy điều khiển số đƣợc xác định nhƣ sau:
Các chiều chuyển động của máy công cụ điều khiển số đƣợc xác định bởi hệ
toạ độ vng góc của bàn tay phải (hình 1.1). Hệ toạ độ này ln ln đƣợc gán lên
chi tiết gia cơng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 16 -
Hình 1.1 Ký hiệu các trục tọa độ trên máy CNC
Khi lập trình, chi tiết ln đƣợc coi là đứng yên. Các chuyển động luôn thuộc
về dao cụ. Trong thực tế trên từng loại máy cụ thể thì việc quy định này khơng hồn
tồn đúng bởi vì có những chiếc máy trong quá trình gia cơng thì chi tiết có thể
tham gia thực hiện một vài chuyển động, điều này dễ làm cho ngƣời vận hành nhìn
nhận khơng chính xác về hƣớng chuyển động của các trục.
Các trục quay tƣơng ứng với trục X,Y, Z đƣợc kí hiệu là A, B, C. Chiều quay
dƣơng (positiv) tƣơng ứng với chiều quay thuận chiều kim đồng hồ (CW=Counter
clockwise) khi ta nhìn theo chiều dƣơng của trục tịnh tiến.
Để bố trí thứ tự của các trục toạ độ phù hợp với các chiều chuyển động của
máy, tiêu chuẩn ISO 841 hay DIN 66127 qui định:
Trục toạ độ Z
Nếu các máy có trục chính khơng xoay nghiêng đƣợc thì trục Z nằm song
song với trục chính cơng tác hoặc chính là đƣờng tâm trục đó.
Nếu trục chính của máy xoay nghiêng đƣợc và chỉ có một vị trí xoay nghiêng
song song với một trục toạ độ nào đó thì chính trục toạ độ là trục Z.
Nếu trục chính xoay nghiêng đƣợc song song với nhiều trục toạ độ khác nhau
thì trục Z chính là trục vng góc với bàn kẹp chi tiết chính của máy.
Nếu trục chính xoay nghiêng đƣợc theo một hƣớng nghiêng với chính nó thì
trục này ký hiệu là W.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 17 -
Nếu máy có nhiều trục chính cơng tác thì ta sẽ chọn một trong số trục đó làm
trục chính theo cách ƣu tiên trục nào có đƣờng tâm vng góc với bàn kẹp chi tiết.
Cịn nếu máy khơng có trục chính cơng tác thì trục Z cũng là trục vng góc
với bàn kẹp chi tiết.
Trục toạ độ X
Trục X là trục toạ độ nằm trên mặt định vị hay song song với bề mặt kẹp chi
tiết, thƣờng đƣợc ƣu tiên theo phƣơng nằm ngang. Chiều của trục X đƣợc xác định
nhƣ sau:
Thứ nhất: Trên các máy có dao quay trịn
+ Nếu trục Z đã nằm ngang thì chiều dƣơng của trục X hƣớng về bên phải
khi ta nhìn từ trục chính hƣớng vào chi tiết.
+ Nếu trục Z thẳng đứng và máy có một thân máy thì chiều dƣơng của trục
X hƣớng về bên phải khi ta nhìn từ trục chính hƣớng vào chi tiết.
Nếu máy có hai thân máy thì chiều dƣơng của trục X hƣớng về bên phải nếu
ta nhìn từ trục chính hƣớng vào thân máy bên phải.
Thứ hai: Trên các máy có chi tiết quay trịn
+ Trên các máy có chi tiết gia cơng quay trịn thì trục X nằm theo phƣơng
hƣớng kính của chi tiết và chiều dƣơng của trục đi từ trục tâm chi tiết đến bàn kẹp
dao chính.
Thứ ba: Trên các máy khơng có trục chính cơng tác thì trục X đƣợc qui định
là trục song song theo hƣớng gia cơng chính.
Trục toạ độ Y
Vị trí của trục toạ độ Y sẽ đƣợc xác định sau khi đã xác định đƣợc hai trục toạ
độ Z và X.
Các trục phụ.
Nếu ngoài các trục X,Y,Z mà máy cịn có các trục điều khiển độc lập khác thì
ta cũng ký hiệu các trục nhƣ sau: Trục U(là trục // với trục X), V(là trục // với trục
Y) và trục W(là trục // với trục Z).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 18 -
Các trục song song khác so với trục toạ độ chính sẽ nhận các ký hiệu tiếp theo
là P, Q, R.
Hình 1.2 mơ tả các trục chính, các trục phụ và các trục quay trên máy phay CNC
Hình 1.2 Các trục toạ độ trên máy CNC
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 19 -
1.3. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CNC
1.3.1. Khái niệm hệ điều khiển số
Là hệ thống điều khiển đặc trƣng bởi các đại lƣợng đầu vào là những
tín hiệu số nhị phân, chúng đƣợc đƣa vào hệ điều khiển dƣới dạng một
chƣơng trình điều khiển có hệ thống.Trong hệ điều khiển số ứng dụng cho điều
khiển máy công cụ,các đại lƣợng đầu vào là những thông tin,dữ liệu hay số liệu
nạp vào.
1.3.2. Các dạng điều khiển số
Khi gia công các chi tiết khác nhau thì các bề mặt tạo hình khác nhau
địi hỏi sự chuyển động khác nhau giữa dao và chi tiết. Qũy đạo của các
chuyển động này đƣợc xác định chính xác thơng qua các chỉ dẫn điều khiển.
Tuỳ dạng chuyển động của điểm đầu, điểm cuối và quãng đƣờng dịch chuyển
mà ta có các dạng điều khiển khác nhau. Các dạng điều khiển đó đƣợc phân ra
thành: điều khiển điểm, điều khiển đoạn hay đƣờng thẳng và điểu khiển biên
dạng phi tuyến
1.3.3. Hệ điều khiển CNC( Computer Numerical Control)
1.3.3.1. Phân biệt hệ điều khiển NC và CNC
- Điều khiển NC (Numberical Control)
Đặc tính của hệ điều khiển này là “chƣơng trình hố các mối quan liên
hệ” trong đó mỗi mảng linh kiện điện tử riêng lẻ đƣợc xác định một nhiệm vụ
nhất định, liên hệ giữa chúng phải thông qua dây nối hàn cứng trên các mạch
logic điều khiển.
Chức năng điều khiển đƣợc xác định chủ yếu bởi phần cứng.
- Điều khiển CNC(Computerized Numerical Control)
Điều khiển CNC là một hệ điều khiển có thể lập trình và ghi nhớ. Nó bao gồm
một máy tính cấu thành từ các bộ vi xử lý (microprocessor) kèm theo các bộ nhớ
ngoại vi
Đa số các chức năng điều khiển đều đƣợc giải quyết thông qua phần mềm
nghĩa là các chƣơng trình làm việc có thể đƣợc thiết lập trƣớc.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 20 -
Nhờ các chƣơng trình hệ thống CNC mà các máy tính có thể sử dụng để thực
hiện những chức năng điều khiển theo yêu cầu.
Do các hệ điều khiển hiện đại có nguyên lý cấu trúc và xử lý dữ liệu theo
dạng điều khiển CNC
1.3.3.2. Đặc trưng cơ bản của điều khiển CNC
Nâng cao tính tự động
Các máy cơng cụ đƣợc trang bị bộ điều khiển CNC có tốc độ dịch chuyển
lớn. Do đó tăng đƣợc năng suất cắt gọt, giảm tối đa thời gian phụ. Khi so sánh
một máy công cụ không đƣợc trang bị bộ điều khiển CNC với máy đƣợc trang
bị ngƣời ta nhận thấy năng suất tăng gấp 3 lần.
Nâng cao tính linh hoạt
Máy CNC có khả năng thích nghi nhanh với chƣơng trình gia cơng với các
chi tiết khác nhau. Do nguyên lý hoạt động và cấu trúc của nó đã tạo điều kiện
giảm thời gian gia công và hiệu chỉnh công nghệ kỹ thuật.
Nâng cao tính tập trung ngun cơng
Các máy cơng cụ CNC có khả năng thực hiện nhiều bƣớc cơng nghệ hoặc
nhiều bƣớc nguyên công khác nhau trong một lần gá đặt phơi.
Nâng cao tính chính xác và đảm bảo chất lượng gia cơng
Trong q trình gia cơng độ chính xác ln đƣợc đảm bảo ổn định. Ngồi ra
máy CNC cịn có khả năng mơ phỏng q trình cắt gọt nên ngƣời vận hành có thể
quan sát tổng thể trực tiếp các giai đoạn gia cơng, phát hiện kịp thời sai sót.
Nâng cao hiệu quả kinh tế
Máy CNC vừa có khả năng điều khiển trực tiếp trên máy vừa có khả năng
lập trình trên phần mềm nên máy CNC hữu dụng kinh tế ngay cả với xí nghiệp có
quy mơ trung bình và nhỏ. Ngồi ra CNC có khả năng thay đổi một cách nhanh
chóng cơng nghệ sản xuất nên nó đáp ứng kịp thởi với nhu cầu của thị trƣờng.
1.3.4. Một số hệ điều hành.
Hiện nay trên thế giới đang sử dụng chủ yếu một số hệ điều hành sau
cho các máy CNC. Đó là: Fanuc, Fagor, Heidenhain, Siemens,…Trong đó
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 21 -
một số nƣớc đứng đầu phải kể đến Đức, Đài Loan và Trung Quốc….
1.4. CÁC CHỈ TIÊU GIA CÔNG CỦA MÁY CNC
1.4.1. Thơng số hình học
Thơng số hình học của máy CNC hay của vùng gia công là thông số của
khơng gian mà trong đó dụng cụ cắt và chi tiết gia cơng có thể tác động qua lại ở bất
cứ vị trí nào. Nhƣ vậy, trên các máy gia cơng chi tiết trịn xoay vùng gia cơng là
một khối lăng trụ đƣợc xác định bằng bán kính và chiều dài dịch chuyển của các tọa
độ.
Trên các máy gia công chi tiết hình hộp chữ nhật vùng gia cơng là một khối
hình hộp (đơi khi là hình lăng trụ) đƣợc xác định bằng các chiều dài dịch chuyển
của các tọa độ. Các điểm giới hạn của vùng làm việc đƣợc đánh số thứ tự nhƣ ký
hiệu số của ma trận. Để thuận tiện và dễ nhớ ngƣời ta đánh thứ tự các số theo quy
tắc sau: Số thứ nhất của các chữ số ký hiệu các điểm theo trục thẳng đứng (trục Z),
số thứ hai của các chữ số ký hiệu các điểm theo trục dọc (trục X), còn số thứ ba của
các số ký hiệu các điểm theo trục nằm ngang (trục Y).
1.4.2. Thông số gia công.
Thông số gia công của máy CNC là tốc độ chuyển động của các cơ cấu chấp
hành và công suất động cơ. Ngƣời ta dựa vào các thơng số hình học ( vùng gia
cơng) nhƣ kích thƣớc bàn máy phay hay chiều cao của tâm máy tiện để chọn công
suất động cơ, tốc độ quay của trục chính và lƣợng chạy dao. Năng suất gia công
đƣợc xác định là số lƣợng chi tiết đƣợc gia công trong một đơn vị thời gian. Năng
suất gia công đã đƣợc nghiên cứu tổng hợp trong: “Giáo trình cơng nghệ CNC” của
tác giả Trần Văn Địch viêt dƣới dạng công thức (1.1):
i 1
k
1 m
Q
tcbkt t0 ttd tkt
Ttc n
1
1
1
(1.1)
Trong đó:
Ttc: Thời gian từng chiếc trung bình (phút);
m: Số loạt chi tiết đƣợc sản xuất trong một năm;
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 22 -
n: Số lƣợng chi tiết đƣợc sản xuất trong một năm;
i: Số lƣợng nguyên công cần thiết để gia công một chi tiết;
k: Số lƣợng các nguyên công kiểm tra;
tct: Thời gian thay đổi chi tiết gia công;
ttd: Thời gian thay dao;
t0: Thời gian cơ bản;
tkt: Thời gian kiểm tra;
tcbkt: Thời gian chuẩn bị- kết thúc;
Để tăng năng suất phải giảm thời gian tcbkt . Muốn giảm thời gian tcbkt phải
dùng đồ gá vệ tinh và giảm số lƣợng các loạt chi tiết gia công trên máy (trên một
máy CNC khơng nên gia cơng quá 30÷50 loạt chi tiết trong một năm).
Để tăng năng suất phải giảm ttd. Phƣơng pháp làm giảm ttd là dùng hệ thống
thay dao tự động. Trên các máy thay dao bằng tay nên dùng các hệ thống kẹp
nhanh.
Để tăng năng suất còn phải giảm thời gian thay đổi các chi tiết gia cơng. Việc
này có thể đạt đƣợc nhờ các cơ cấu nhiều vị trí (để thay chi tiết tự động) và đồ gá vệ
tinh. Đồng thời để tăng năng suất còn phải giảm thời gian t0: tăng tốc độ cắt, sử
dụng dao có khả năng cắt với tốc độ cao, đồng thời gia công bằng nhiều dao.
Một phƣơng pháp nữa để tăng năng suất là phải giảm thời gian phụ. Thời gian
phụ đƣợc giảm bằng cách tăng tốc độ chạy nhanh của các cơ cấu chấp hành hoặc
của dao.
1.4.3. Độ chính xác của máy CNC
Sai số gia công tổng cộng trên máy CNC xuất hiện trên các hệ thống truyền
động của máy, trong các hệ thống điều khiển, kiểm tra và trong bản thân chi tiết gia
công. Kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm của nhiều tác giả đã đƣợc
nghiên cứu tổng hợp trong “Giáo trình cơng nghệ CNC” của tác giả Trần Văn Địch.
Các sai số gia công đƣợc ký hiệu và giải thích nhƣ sau:
1, 2, 3, 4: Các sai số lập trình, nội suy, hiệu chỉnh nội suy, và sai số “lệch trở về
điểm 0”;
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 23 -
5, 6: Sai số của bƣớc bên trong và sai số tích lũy của datric;
7: Sai số của các cơ cấu chuyển đổi tín hiệu;
8 : Sai số của dreipha đặc tính truyền động (sai số thời gian phát xung);
9, 10, 11 : Các sai số truyền động (lực, mômen, tốc độ);
12 : Sai số trục vit-bi;
13 : Sai số hình học của máy;
14, 15: Biến dạng đàn hồi của máy và đồ gá;
16 : Sai số kích thƣớc gá đặt dao;
17 : Sai số do mòn dao;
18 : Biến dạng đàn hồi của dao;
19 : Sai số gá đặt chi tiết gia công;
20 : Biến dạng đàn hồi của chi tiết gia công;
21 : Biến dạng nhiệt của chi tiết gia công;
Sai số gia công tổng cộng cho thấy tỷ lệ các thành phần của sai số nói trên.
Sai số gia công tổng cộng đƣợc xác định theo công thức (1.2):
= 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6
(1.2)
Các thành phần của công thức đƣợc xác định nhƣ các công thức từ (1.3) đến (1.8):
1 = 1+ 2 + 3 + 4
(1.3)
2 = 5 + 6 + 7
(1.4)
3 = 8 + 9 + 10 + 11 + 12
(1.5)
4 = 13 + 14 + 15
(1.6)
5 = 16 + 17 + 18
(1.7)
6 = 19 + 20 + 21
(1.8)
Các sai số thành phần đã đƣợc giải thích ở trên
1.4.4. Hƣớng phát triển của máy CNC trên thế giới và Việt Nam.
So với các máy điều khiển tự động theo chƣơng trình cứng (dùng cam, dƣỡng,
cữ chặn, trục già bi, cơng tắc hành trình...). Máy CNC có tính linh hoạt cao trong
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 24 -
cơng việc lập trình, đặc biệt có trợ giúp của máy tính, tiết kiệm đƣợc thời gian điều
chỉnh máy, tính kinh tế cao ngay cả với loạt sản phẩm nhỏ.
Ƣu điểm chỉ có trong máy CNC là phƣơng thức làm việc với hệ thống xử lý
thơng tin “điện tử-số hóa” cho phép nối hệ thống xử lý số trong phạm vi quản lý
toàn doanh nghiệp, tạo điều kiện tự động hóa tồn bộ q trình sản xuất, ứng dụng
các kỹ thuật quản lý hiện đại thông qua mạng liên thông toàn cầu WAN (World
Area Network).
Cùng với sự phát triển của điện tử, cơng nghệ thơng tin, các chức năng tính
tốn trong hệ thống CNC là phƣơng thức làm việc và đạt tốc độ xử lý cao nhờ ứng
dụng những thành tựu phát triển của vi xử lý P. Các hệ thống CNC đƣợc chế tạo
hàng loạt theo phƣơng thức xử lý đa chức năng dùng cho nhiều mục đích điều khiển
khác nhau.
Sự đa dạng của sản phẩm dẫn đến giảm số lƣợng chi tiết gia công và làm tăng
giá thành. Một số ngành công nghiệp chế tạo do số lƣợng kiểu sản phẩm và các
phƣơng án mẫu mã ngày càng tăng. Dây chuyền sản xuất truyền thống không mang
lại hiệu quả kinh tế đối với khối lƣợng lớn chủng loại chi tiết.
Các hệ thống gia cơng linh hoạt có khả năng gia công các chi tiết khác nhau
trong cùng một họ chi tiết với số lƣợng chi tiết và thứ tự gia công tùy ý. Giá thành
chế tạo chi tiết kể cả trong điều kiện gia công loạt nhỏ vẫn đạt hiệu quả kinh tế cao.
Tùy theo tính linh hoạt và năng suất, ngƣời ta phân loại các hệ thống gia công linh
hoạt thành:
- Các tế bào gia công linh hoạt.
- Các cụm gia công linh hoạt.
- Các dây truyền gia công linh hoạt.
- Một hay nhiều cụm gia công.
- Các hệ thống vận chuyển chi tiết và dụng cụ.
- Máy tính của hệ thống DNC đóng vai trị là thiết bị chủ đạo.
Hạt nhân của tế bào gia công là máy CNC. Một trung tâm gia cơng có trang bị
ổ chứa dụng cụ cắt, các trang bị thay đổi gá lắp, hệ thống thay đổi dụng cụ và chi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- 25 -
