Đồ án Nghiên cứu hệ thống điều khiển số trên máy công cụ CNC

Nghiên cứu hệ thống điều khiển số trên máy công cụ CNC Đồ án tốt nghiệp - Mã số đề tài: DAN007
LỜI TỰA Các nước phát triển trên thế giới, sự đột phá về khoa học kỹ thuật đã giúp họ tìm ra những kỹ thuật tiên tiến áp dụng trong sản xuất, chế tạo. Nhằm tạo ra những công cụ giảm sức lao động của con người mà năng suất, hiệu quả kinh tế đạt ở mức độ cao. Trong ngành chế tạo máy thì không ngừng đổi mới những tính năng của các máy, quá trình tự động hoá, các phần mềm ứng dụng tin học được đưa vào trong kỹ thuật chế tạo. Do vậy các thiết bị sản xuất được tự động hoá cao nhờ sự hỗ trợ của hệ thống điều khiển số bằng máy tính đã có mặt ở các nhà máy, xí nghiệp,…… Trong chế tạo máy từ những máy thông thường đã dần được cải tiến nhờ điều khiển số, lúc đầu xử dụng hệ điều khiển NC dùng để điều khiển tự động một chuỗi lệnh kế tiếp liên tục. Thế hệ sau của NC là hệ điều khiển số CNC dùng các cụm vi xử lý thông qua máy tính để thực hiện một cách tự động các máy công cụ, bằng các chương trình được lập trước. .. Thời kỳ đổi mới đất nước ta đã chủ trương phát triển ngành công nghiệp nặng, trong đó ngành cơ khí chế tạo được quan tâm, và không ngừng đổi mới các trang thiết bị để năng cao chất lượng và tính ưu việt của sản phẩm. Do vậy các máy điều khiển số đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta để chế tạo cơ khí, đặc biệt áp dụng để chế tạo các khuôn mẫu chính xác, các chi tiết phục vụ trong công nghiệp Quốc Phòng. Các máy công cụ điều khiển số còn được dùng trong công tác nghiên cứu khoa học và đào tạo, qua các lớp đào tạo về máy điều khiển số ta có thể tìm hiểu vận hành và sử dụng chúng để nâng cao trình độ áp dụng trong sản xuất có hiệu tối đa nhất. Dưới đây em xin trình bày toàn bộ nội dung đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu hệ thống điều khiển số trên máy công cụ CNC”. Để hiểu sâu hơn về máy công cụ điều khiển số, trong thuyết minh em trình bày các phần sau: Chương I: Khái niệm cơ bản về điều khiển số & máy công cụ CNC. Chương II: Bộ nội suy và hệ thống truyền động cơ khí trong máy điều khiển số. Chương III: Lập trình trên máy công cụ điều số theo ngôn ngữ ISO và lập trình trên máy phay DMU 60 – T với bộ điều khiển TNC 426 (dùng ngôn ngữ DINPLUS) và các chương trình gia công. Phụ lục: Một số chương trình gia công trên máy phay TNC426 (dùng ngôn ngữ DINPLUS). CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ VÀ MÁY CỘNG CỤ CNC 1 Đ1: KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ 1 I. Quá trình phát triển, trình độ hiện tại của ngành máy công cụ CNC 1 1. Quá trình phát triển 1 2. Trình độ hiện tại 2 II. Các khái niệm cơ bản về điều khiển số 2 2.1 Điều khiển kỹ thuật 2 2.2 Điều khiển tự động hóa máy công cụ 3 2.3 Định nghĩa điều khiển 3 2.4 Điều khiển số NC (Numerical Control) 4 2.5 Điều khiển CNC (Computerized Numerical Control) 4 2.6 Điều khiển đọc 5 2.7 Bộ nhớ chương trình 5 2.8 Thông tin hình học 5 2.9 Thông tin công nghệ (Technologual information) 5 2.10 Biểu thị thông tin qua tín hiệu 6 III. Nguyên lý vận hành và các dạng điều khiển số trên máy công cụ CNC 6 3.1 Nguyên lý làm việc của máy công cụ CNC 6 3.2 Các dạng điều khiển trong điều khiển số 9 3.2.1 Điều khiển điểm 9 3.2.2 Điều khiển đoạn hay đường thẳng 9 3.3.3 Điều khiển theo biên dạng 10 Đ2: KHÁI NIỆM VỀ MÁY CÔNG CỤ CNC 13 I khái niệm chung về máy công cụ CNC 13 Các đặc điểm kết cấu của các máy công cụ điều khiển CNC so với máy công cụ thông thường 13 1.1. Máy cộng cụ thông thường 13 1.2. Máy công cụ CNC 13 2. Ưu, nhược điểm của máy công cụ CNC và các yêu cầu đặt ra 15 2.1. Ưu điểm 15 2.2. Nhược điểm 16 2.3. Các yêu cầu đặt ra 16 II. Chức năng của CNC 16 1.Các chuyển động thực hiện dịch chuyển tương đối Dao/ Chi tiết 16 1.1. Chuyển động đảm bảo tốc độ cắt của dao cụ 16 1.2. Chuyển động chạy dao 17 2. Quá trình cấp dao 17 3. Quá trình cấp chi tiết 18 4. Quá trình bôi trơn, làm nguội và làm sạch 19 III. Các hệ trục tọa độ và các điểm chuẩn trong máy CNC 20 1.Hệ trục toạ độ của máy công cụ CNC 20 A) Trục Z 21 b) Trục X 21 c) Trục Y 22 d) Các trục phụ 22 2. Các điểm O và các điểm chuẩn 22 a) Điểm O của máy M 22 b) Điểm O của chi tiết W 23 c) Điểm O của chương trình PO 23 d) Các điểm chuẩn của máy R 23 e) Điểm tỳ A 24 g) Điểm thay dao Ww 24 h) Điểm đặt dụng cụ E và điểm lỗ gá dụng cụ N 24 i) Điểm chuẩn của giá dao T 25 j) Điểm cắt của dao P 25 k) Điểm chuẩn của bàn trượt F 25 Chương ii: bộ nội suy và hệ thống truyền động 28 Đ1: BỘ NỘI SUY 28 I. Khái niệm, nhiện vụ, các bộ nội suy và các dạng nội suy 28 1. Khái niệm chung 28 2. Nhiệm vụ của bộ nội suy 29 3. Bộ nội suy trong, bộ nội suy ngoàI 29 4. Các dạng nội suy 30 II. Phương pháp nội suy 30 1. Nội suy thẳng theo Phương pháp DDA 32 2. Nội suy vòng theo phương pháp DDA 36 Đ2: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG TRONG MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ 39 i. các dạng chuyển động chạy dao trong máy điều khiển số 39 II. Truyền động điều chỉnh và các dạng truyền động 39 1.Truyền động điều chỉnh 39 2. Các dạng truyền động 40 2.1 Truyền động điều chỉnh phân cấp 40 2.2 Truyền động điều chỉnh vô cấp 42 2.2.1 Những ưu điểm của truyền động điều chỉnh vô cấp 42 2.2.2. Điều chỉnh vị trí của dao 43 2.2.3 Điều chỉnh vị vị trí kiểu mạch kín 43 2.3. Truyền động bước 46 III. Truyền động chạy dao trong máy công cụ CNC 48 1.Các nhiệm vụ của truyền động chạy dao 48 2. Động cơ bước chạy điện 49 3. Động cơ điện một chiều 51 4. Động cơ điện xoay chiều 52 IV. Các khâu truyền động cơ khí trong máy công cụ điều khiển số 53 V. Cơ sở tính toán cho truyền động chạy dao 55 5.1 Tính mômen quay (hình 39) 55 5.2 Mômen quán tính (hình 40) 56 CHƯƠNG III: LẬP TRÌNH CHO MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ 59 I. Lập trình trên máy công cụ CNC theo tiêu chuẩn ISO 59 1. Lập trình cho máy công cụ CNC 59 1.1. Địa chỉ chạy dao F 59 1.2. Địa chỉ số vòng quay trục chính S 59 1.3. Địa chỉ dao T 59 1.4. Các chức năng phụ M 60 1.5. Các câu lệnh, từ lệnh trong lập trình số 60 2. Mô tả từng từ lệnh riêng lẽ trong một câu lệnh 61 2.1. Từ lệnh N : số câu lệnh 61 2.2. Từ lệnh /N- ngắt câu lệnh 61 2.3. Từ lệnh G : Điều khiển đường dịch chuyển 61 2.4. Mô tả các điều kiện đường dịch chuyển: 62 3. Các vị dụ lập trình với địa chỉ G 68 II. Lập trình cho máy TNC 426 73 1. Giới thiệu chung 73 2. Chế độ vận hành máy 75 2.1. Các chế độ vận hành bằng tay quay địên tử 75 2.2. MID (Manual Data Input) 75 2.3. Lập trình và sửa chương trình 75 2.4. Chạy thử chương trình 75 3. Lập trình cho máy TNC 426 75 3.1. Cơ sở điều khiển số 75 3.1.1 Bộ mã hoá vị trí (encoder) và điểm chuẩn 75 3.1.2 Hệ toạ độ tham chiếu trên máy phay 76 3.2. Lập trình contour 77 3.2.1. Lập trình trong hệ đề các 77 a) Lệnh tiến dao thẳng L 77 b) Lệnh vát góc giữa hai đường thẳng CHF 77 c) Gia công cung tròn C với tâm CC 77 d) Lệnh gia công cung tròn, với bán kính cho trước CR 79 e) Gia công cung tròn biết trước bán kính R và góc đi qua tâm CCA 79 f) Lệnh gia công cung tròn tiếp tuyến với một đường CT 80 g) Lệnh vê tròn góc RND 80 3.2.2. Lập trình trong hệ toạ độ cực 81 a) Định nghĩa gốc toạ độ trong hệ toạ độ cực 81 b) Lệnh tiến dao thẳng LP 81 c) Lệnh cắt theo cung tròn CP quanh cực CC 81 d) Lệnh gia công cung tròn tiếp tuyến CTP 82 e) Chương trình gia công đường xoắn ốc 82 3.2.3. Lập trình contour tự do 82 3.3. Các lệnh hỗ trợ M (Miscellancous Function) 83 3.3.1 Các lệnh M điều khiển chạy dao, trục chính và chất làm mát 83 3.3.2. Các lệnh bổ trợ cho lập trình toạ độ vị trí 84 3.3.3. Các lệnh bổ trợ cho gia công contour 84 3.4. Chu trình gia công 84 3.4.1 Định nghĩa một chu trình gia công 86 3.4.2 Các chu trình khoan, khoét, doa, 86 3.4.3 Các chu trình phay hốc, đảo 89 3.4.4 Các chu trình khoan dãy lỗ 90 3.5. Chương trình con và vòng lập 90 3.5.1 Chương trình con 91 3.5.2. Vòng lặp 91 3.5.3. Lồng chương trình con vào vòng lặp 92 PHỤ LỤC: MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MÁY PHAY TNC 426 (DÙNG NGÔN NGỮ DIN PLUS) 95 Lời kết 105 Tài liệu tham khảo 106 Đề cương bạn đang xem tại Thuvienluanvan.com được trích dẫn từ tài liệu toàn văn. Quý độc giả nào có nhu cầu tham khảo toàn bộ tài liệu có thể đặt mua tài liệu này từ thư viện. Vui lòng truy cập website thư viện để biết thêm chi tiết : Xin chân thành cảm ơn quý độc giả đã quan tâm đến thư viện trong thời gian vừa qua. Thông tin liên hệ:   Hotline: 093.658.3228 (Mr. Minh) - 0979.170.170 (Mr. Huy) Điện thoại: 043.9911.302 Địa chỉ Email liên hệ: Timluanvan@gmail.com Thuvienluanvan@gmail.com Luanvanviet@gmail.com Choluanvan@gmail.com Hệ thống Website: ………………