Giới thiệu công nghệ cnc

LOGO

1

Nội dung

LỊCH SỬ CỦA CNC 1

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC 2

2

LỊCH SỬ CÔNG NGHỆ CNC

1949 Không lực Mỹ kết hợp cùng

MIT phát triển máy phay có thể

lập trình.

1952 Viện MIT cho ra đời máy

công cụ điều khiển số đầu tiên

(CINCINNATI HYDROTEL)

gồm nhiều đèn điện tử với chức

năng nội suy đường thẳng đồng

thời theo 3 trục và nhận dữ liệu

thông qua băng đục lỗ mã nhị

phân.

3


1965 Giải pháp thay dụng cụ tự động được tích hợp trên

máy CNC

1972 Hệ điều khiển NC đầu tiên có lắp đặt máy tính nhỏ

1978 Các hệ thống gia công linh hoạt (FMS) được tạo lập

4


1985 Trung tâm gia công CNC đầu tiên là có

tên"Milwaukee Magic" ra đời, do Công ty Carney &

Treker (Mỹ) sản xuất.

5

Milwaukee-Matic-II CNC Center


Ngày nay, các máy

CNC đã hoàn thiện hơn,

và có máy tính đi kèm.

Tốc độ máy có thể trên

20,000 vòng/phút, độ

chính xác gia công đạt

tới 0.0001 mm. Với tính

năng vượt trội có thể

gia công hoàn chỉnh chi

tiết trên một máy gia

công, với số lần gá đặt

ít nhất.

6

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC

Computer

Numerical

Control

CNC Viết tắt từ

Điều khiển số là phương pháp điều khiển hoạt động

máy công cụ 1 cách tự động dựa trên các chữ, số, và ký

tự đặc biệt (lệnh điều khiển.

Dữ liệu số cần để chế tạo 1 chi tiết được gửi đến máy

CNC dưới dạng 1 chương trình (chương trình chi tiết

hoặc chương trình CNC)

7

Chương trình điều khiển sẽ được dịch và chuyển thành tín

hiệu điện phù hợp và chuyển tới động cơ của máy CNC

8


Thành phần cơ bản:

Một máy điều khiển số (NC) bao gồm: máy công cụ, lập trình

chi tiết, và bộ phận điều khiển máy.

9


Một vài hình ảnh về máy CNC

10


11


HỆ TRỤC TOẠ ĐỘ TRÊN MÁY CÔNG CỤ CNC

Hệ thống các trục tọa độ vuông góc được xác định theo quy

tắc bàn tay phải.

12


Hệ thống tọa độ này có liên quan mật thiết đối với chi tiết gia

công trên máy CNC.

Khi lập trình người ta quy ước rằng dụng cụ chuyển động

tương đối so với hệ thống tọa độ, còn chi tiết đứng yên.

13


HỆ TRỤC TOẠ ĐỘ TRÊN MÁY CÔNG CỤ CNC

14


HỆ TRỤC TOẠ ĐỘ TRÊN MÁY TIỆN

15


HỆ TRỤC TOẠ ĐỘ TRÊN MÁY PHAY

16


CÁC ĐIỂM 0

ĐIỂM 0 CỦA MÁY (M)

Là điểm gốc của các hệ thống toạ độ máy

Điểm M được các nhà chế tạo quy định theo kết cấu

động học của từng loại máy

17


ĐIỂM 0 CỦA MÁY PHAY

18


ĐIỂM 0 CỦA PHÔI (W)

Là điểm gốc của hệ tọa độ chi tiết, điểm W do người

lập trình tự chọn sao cho việc tính toán, quy đổi kích

thước trên bản vẽ, kẹp phôi điều chỉnh dao, kiểm tra

kích thước gia công thuận tiện.

19


ĐIỂM 0 CỦA PHÔI (W)

20


ĐIỂM CHUẨN THAM KHẢO (R)

Là một điểm xác định trong hệ thống toạ độ máy dùng

để xác định vị trí của hệ toạ độ máy trong một số

Trường hợp nhất định

Điểm chuẩn này có một khoảng cách xác định so với

điểm 0 của máy và đã được đánh dấu trên bàn trượt

của máy

21


ĐIỂM CHUẨN THAM KHẢO (R)

22


ĐIỂM CHUẨN CỦA DAO (P)

23


ĐIỂM CHUẨN CỦA DAO

24


ĐIỂM THAY DAO CỦA DAO

25


ĐIỂM ĐIỀU CHỈNH DAO

26


ĐIỂM ĐIỀU CHỈNH DAO

27


CÁC ĐIỂM CHUẨN TRÊN MÁY TIỆN

28


CÁC ĐIỂM CHUẨN TRÊN MÁY PHAY

29


CÁC DẠNG ĐIỀU KHIỂN

30


31


32


33


34


ĐIỀU KHIỂN THEO ĐƯỜNG CONG PHẲNG

(CONTOUR)

35


ĐIỀU KHIỂN THEO ĐƯỜNG CONG PHẲNG

(CONTOUR)

36


ĐIỀU KHIỂN THEO ĐƯỜNG CONG 2,5D

37


ĐIỀU KHIỂN THEO ĐƯỜNG CONG 2,5 D

38


ĐIỀU KHIỂN THEO ĐƯỜNG CONG 3D

39


ĐIỀU KHIỂN THEO ĐƯỜNG CONG 4D, 5D

40


CÁC PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY TRONG CÁC MÁY CÔNG

CỤ NC, CNC

- Nội suy đường thẳng. - Nội suy cung tròn

41

MỘT SỐ MÁY CNC

LOGO

42

CNC Turning

43

CNC Turning

LOGO

44

CNC Milling

45

CNC Machining Center Horizontal Axis

46

CNC Coordinate Measuring

47

CNC EDM Wire Cut

48

CNC Laser Cutting

49

CNC Plasma Cutting

50

CNC Press

51

CNC Rapid Prototyping

52


CẤU TRÚC MÁY CNC

53


1

2

3

4

5

6

54


1. THIẾT BỊ ĐẦU VÀO

(a). Đĩa mềm

55



(b). USB

56


(c). Cổng nối tiếp (RS 232)


57


Giao tiếp qua cổng nối tiếp trong hệ điều khiển số phân phối


58



(d). Giao tiếp qua Internet

59


Giao tiếp qua internet trong hệ điều khiển số phân phối


60



(e). Bàn phím + màn hình điều khiển

61


2. BỘ ĐIỀU KHIỂN MÁY

(Bộ điều khiển là bộ phận đầu não của máy CNC. Bộ

điều khiển gồm 2 khối: DPU & CLU

DPU – Data Processing Unit – Khối xử lý tín hiệu: Đọc

và dịch chương trình chi tiết; gửi lệnh sang khối điều

khiểu vòng lặp CLU.

CLU- Control Loop Unit – Khối điều khiển vòng lặp:

Đọc vị trí cảm biến và gửi tín hiệu đến động cơ

62


63


2. BỘ ĐIỀU KHIỂN MÁY

Vòng hở và vòng kín là hai kiểu hệ thống điều khiển

chính được dùng cho các máy CNC. Phần lớn máy công

cụ được chế tạo có hệ thống vòng kín (có phản hồi ngược

về vị trí, tốc độ của các trục), bởi vì hệ thống này rất

chính xác và có thể sản xuất ra chi tiết có chất lượng tốt

hơn trên máy công cụ. Tuy nhiên, hệ thống vòng hở vẫn

có thể được sử dụng trên một số máy CNC cũ.

64


Hệ thống vòng hở

65


Hệ thống vòng kín

66


3. Máy công cụ (Machine tool)

Bất kỳ loại máy nào. Để đạt độ chính xác cao thì trong

các máy CNC thường sử dụng vít me bi được mạ 1 lớp

chống mài mòn

67


4. Hệ dẫn động

Hệ dẫn động là bộ phận quan trọng trong máy CNC vì độ

chính xác và mức độ lặp lại phụ thuộc rất nhiều vào đặc

tính và hoạt động của hệ dẫn động. Thường sử dụng động

cơ điện: Động cơ servo 1 chiều, động cơ servo xoay

chiều, động cơ bước, động cơ tuyến tính

68


4. Hệ dẫn động

Động cơ Servo

1. Động cơ

2. Mạch điện tử

3. Dây dương (đỏ)

4. Dây tín hiệu (vàng hoặc trắng)

5. Dây âm hoặc đây mát (đen)

6. Đồng hồ đo điện thế

7. Trục ra

8. Đầu nối gắn trên động cơ

9. Vỏ động cơ

10.Chip điều khiển tích hợp trên

mạch điện tử


Động cơ bước


71


Động cơ tuyến tính

72


Động cơ tuyến tính

73


5. Thiết bị phản hồi (Feedback device)

Để máy CNC hoạt động chính xác. Các giá trị về vị trí và

tốc độ của các trục phải thường xuyên được cập nhật. Có

2 kiểu thiết bị phản hồi được sử dụng: Phản hồi vị trí và

phản hồi tốc độ

74



Phản hồi vị trí: có 2 loại: Bộ biến đổi tuyến tính (linear

transducer – thước quang) để đo vị trí trực tiếp và

encorder quay để đo góc hoặc thẳng.

75



Bộ biến đổi tuyến tính (linear transducer – thước quang):

được gắn trên bàn máy để đo dịch chuyển thực tế của

thanh trượt. Thước quang có độ chính xác cao và rất đắt.

Loại bỏ được sai số của vít me, và động cơ.

76


5. Thiết bị phản hồi (Feedback device) Encorder quay: được gắn trên trục của động cơ hoặc trục

vít me để đo dịch chuyển góc. Thiết bị này không thể đo

dịch chuyển thẳng trực tiếp bởi có sai số do khe hở vít me

bi hoặc mô tơ. Sai số thường được khử trong quá trình

chỉnh máy.

77



Thiết bị phản hồi tốc độ: tốc độ thực tế của động cơ được

đo dưới dạng điện thế sinh ra từ vận tốc kế gắn ở đầu trục

động cơ. Vận tốc kế 1 chiều về bản chất là 1 máy phát

điện cỡ nhỏ và tạo ra điện thế tỷ lệ với tốc độ. Điện thế

tạo ra sẽ được so sánh với điện thế tương ứng với tốc độ

mong muốn. Sự chênh lệch hiệu điện thế được dùng để

điều khiển động cơ chính xác tốc độ.

78


79


6. Thiết bị hiển thị (Display device): giao tiếp giữa người và

máy. Hiển thị trạng thái gia công

80

NHỮNG NGÀNH CÔNG NGHIỆP

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CNC

81

CÔNG NGHIỆP ÔTÔ Gia công vỏ động cơ

82

CÔNG NGHIỆP ÔTÔ Gia công các linh kiện

83

CÔNG NGHIỆP HÀNG KHÔNG Gia công cánh tuốc bin

84

CÔNG NGHIỆP KHUÔN MẪU Gia công bề mặt khuôn

85

CÔNG NGHIỆP SẢN PHẨM ĐIỆN TỬ

86

CÔNG NGHIỆP CHẾ TẠO MẪU NHANH

Technology

Giới thiệu công nghệ cnc