Download miễn phí Bài giảng Công nghệ CAD /CAM - Điều khiển số và lập trình gia công điều khiển số
Điều khiển sốsửdụng 5 chế độnội suy chuyển động: nội suy đường thẳng, nội
suy cung tròn, nội suy đường xoắn, nội suy parabol và nội suy bậc 3. Từdữliệu hình
học quĩ đạo di chuyển dao và chế độnội suy yêu cầu, bộnội suy tính toạ độcác điểm
trung gian trên quĩ đạo chuyển động.
Bộnội suy (là thiết bị điện tử đối với hệNC hay phần mềm đối với hệCNC),
ngoài chức năng nội suy hình học còn có chức năng tính toán tốc độcủa các trục tương
ứng đểthực hiện chuyển động theo quĩ đạo và tốc độdi chuyển yêu cầu.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Control - PLC), kỹ thuật truyền thông, cách điều khiểnsố phân phối ra đời trong đó mạng máy tính được sử dụng để phối hợp hoạt động của
nhiều máy CNC.
Ngoài chức năng truyền chương trình tới các máy CNC, cách này còn
có khả năng giám sát và điều khiểntoàn bộ hệ thống, như hiển thị thông tin về trạng
thái làm việc của hệ thống, xuất thông tin hay chỉ thị điều khiển, điều hành,...
Hình 7.2- Điều khiển số phân phối
C7 CAD-CAM> CNC 3 GVC NGUYỄN THẾ TRANH
7.1.2. Điều khiển số bằng máy tính (CNC).
1. Cấu trúc hệ thống CNC.
Hệ thống CNC bao gồm 6 thành phần chính:
- Chương trình gia công (Part program)
- Thiết bị đọc chương trình (Program input device)
- Hệ điều khiển máy (MCU)
- Hệ thống truyền động (Drive system)
- Máy công cụ (Machine tool)
- Hệ thống phản hồi (Feedback system)
Chương trình gia công bao gồm các chỉ thị được mã hoá để điều khiển quá trình
gia công chi tiết, hệ điều khiển chuyển đổi các chỉ thị này thành tín hiệu điện kích hoạt
các chức năng hoạt động của máy.
Hệ điều khiển máy thực hiện chức năng đọc và biên dịch mã lệnh và sau đó
xuất các tín hiệu điện tương ứng truyền tới bộ khuếch đại servo để điều hành có cấu
servo (động cơ điện hay động cơ thuỷ lực) của hệ thống truyền động. Thiết bị phản
hồi như các cảm biến vị trí, chiều, tốc độ dịch chuyển và phản hồi các tín hiệu này về
hệ điều khiển máy. Hệ điều khiển máy so sánh các tín hiệu này với tín hiệu tham chiếu
cho trước bởi các mã lệnh điều khiển và xuất các tín hiệu điều chỉnh (sai lệch) tới bộ
khuếch đại servo cho tới khi đạt đại lượng yêu cầu.
Hệ MCU gồm hai phần: hệ xử lý dữ liệu (Data Processing Unit - DPU) và mạch
điều khiển (Control Loop Unit - CLU)
• DPU thực hiện các chức năng:
- Đọc mã lệnh từ thiết bị nhập
- Xử lý mã lệnh hay giải mã.
- Truyền dữ liệu vị trí, tốc độ và các chức năng phụ trợ tới CLU.
Hình 7.3- Cấu trúc hệ thống CNC
C7 CAD-CAM> CNC 4 GVC NGUYỄN THẾ TRANH
• CLU thực hiện các chức năng:
- Nội suy chuyển động trên cơ sở các tín hiệu nhận từ DPU và xuất các
tín hiệu điều khiển.
- Truyền tín hiệu điều khiển tới mạch khuếch đại của hệ truyền động.
- Nhận tín hiệu phản hồi về vị trí và tốc độ.
- Điều khiển các thiết bị phụ trợ.
Hệ thống truyền động thông thường bao gồm bộ khuếch đại servo, cơ cấu
servo, bộ truyền đai răng, đai ốc-vít me bi và bàn trượt. Hệ thống này quyết định độ
chính xác, công suất của máy.
2. Khả năng của CNC.
CNC có nhiều chức năng xử lý và điều khiển linh hoạt hơn NC:
a. Hiển thị chương trình và mô phỏng bằng đồ hoạ quá trình gia công.
b. Nhập dữ liệu
c. Lưu trữ chương trình: ROM lưu trữ chương trình hệ thống, RAM lưu trữ
chương trình gia công.
d. Biên tập chương trình.
e. Kiểm tra chương trình: nhờ chức năng mô phỏng.
f. Chẩn đoán lỗi.
g. Tiện ích giao tiếp.
h. Quản lý dữ liệu.
i. Hệ toạ độ và hệ đơn vị.
j. Định dạng mã điều khiển: EIA và ASCII.
k. Khả năng tính toán.
l. Bù trừ đường kính và chiều dài dao.
m. Nội suy hình học.
n. Chức năng lập trình: thực hiện được các phép biến đổi toạ độ.
o. Khả năng hậu xử lý.
3. Ưu điểm của CNC.
Ngày nay công nghệ CNC đã tạo nên cuộc cách mạng trong kỹ thuật chế tạo
nhờ các ưu điểm chính sau đây:
a. Nâng cao năng suất.
b. Độ chính xác và độ chính xác lặp lại cao.
c. Hạ giá thành sản xuất.
d. Giảm giá thành điều hành gián tiếp.
7.2. CHUYỂN ĐỘNG NỘI SUY.
Chức năng của hệ thống CNC hay cụ thể hơn là máy công cụ CNC là di chuyển
công cụ hay bàn máy để thực hiện qui trình gia công theo chương trình.
7.2.1. cách di chuyển dụng cụ.
Có 2 cách di chuyển dao trong điều khiển số:
- Di chuyển điểm tới điểm (Point-To-Point - PTP)
- Di chuyển theo biên dạng (Contour).
C7 CAD-CAM> CNC 5 GVC NGUYỄN THẾ TRANH
1. Di chuyển theo PTP:
Theo cách di chuyển PTP
dao di chuyển theo các hành trình thẳng
đến vị trí yêu cầu, thường dùng dể di
chuyển nhanh hay định vị. Có 3 chế độ di
chuyển:
* Di chuyển hướng trục (Axial path).
* Di chuyển theo phương xiên 450.
* Di chuyển trực tiếp.
2. Di chuyển theo Contour.
Theo cách này, dao di
chuyển theo biên dạng yêu cầu để thực
hiện qui trình công nghệ gia công. Về
hình học, biên dạng bao gồm chuỗi các
đường thẳng, đường cong, cung tròn, êlip,
parabol, hypebôn, đường cong bậc ba và
các đường cong bậc cao.
Để đơn giản việc tính toán các điểm
trên quĩ đạo di chuyển dao, các đường
cong bậc cao được tuyến tính hoá, tức là
các đường cong bậc cao được xấp xỉ bởi
chuỗi đoạn thẳng. Với giả thiết này, quĩ
đạo di chuyển dao tổng quát được xấp xỉ
bởi chuỗi phần tử hình học cơ bản thuộc
3 nhóm:
* Đường cong bậc nhất (đoạn thẳng).
* Đường cong bậc hai (cung tròn,
êlip, paraboon, hyperboon).
* Đường cong bậc ba.
Trong điều khiển số, các di chuyển
cơ bản này được gọi là chuyển động nội
suy (interpolated motion).
Di chuyển theo biên dạng đòi hỏi hệ
điều khiển phải có khả năng điều khiển
phối hợp các động cơ truyền động, như
vậy mỗi trục truyền động yêu cầu có
mạch điều khiển định vị và mạch điều
khiển tốc độ riêng biệt.
Hình 7.4- Các chế độ dịch chuyển
trong chuyển động PTP
Hình 7.5 - Điều khiển 2,5 trục
Hình 7.7 - Điều khiển 5 trục
Hình 7.6 - Điều khiển 3 trục
C7 CAD-CAM> CNC 6 GVC NGUYỄN THẾ TRANH
4.2.2. Nội suy chuyển động.
Điều khiển số sử dụng 5 chế độ nội suy chuyển động: nội suy đường thẳng, nội
suy cung tròn, nội suy đường xoắn, nội suy parabol và nội suy bậc 3. Từ dữ liệu hình
học quĩ đạo di chuyển dao và chế độ nội suy yêu cầu, bộ nội suy tính toạ độ các điểm
trung gian trên quĩ đạo chuyển động.
Bộ nội suy (là thiết bị điện tử đối với hệ NC hay phần mềm đối với hệ CNC),
ngoài chức năng nội suy hình học còn có chức năng tính toán tốc độ của các trục tương
ứng để thực hiện chuyển động theo quĩ đạo và tốc độ di chuyển yêu cầu.
1. Nội suy đường thẳng.
Dao được di chuyển từ điểm đầu tới điểm cuối hành trình theo chuỗi đoan thẳng.
Khi lập trình chuỗi chuyển động thẳng, chỉ cần xác định toạ độ cuối của mỗi đoạn, bởi
vì điểm cuối của đoạn trước là điểm đầu của đoạn tiếp theo.
Nội suy đường thẳng theo 2 và 3 trục là phương pháp thông dụng nhất. Có thể nội
suy đường thẳng phối hợp đồng thời tối đa 5 trục (3 chuyển động thẳng, 2 chuyển
động quay) để 5thực hiện quĩ đạo chuyển động bất kỳ. Nội suy đường thẳng yêu cầu 3
thông số: toạ độ điểm đầu, toạ ssộ điểm cuối và tốc độ di chuyển trên mỗi trục. Với
điều khiển 2 trục, bộ nội suy tính tần số xung điều khiển tốc độ trục x và y sao cho tỷ
lệ tốc độ trên trục x vày bằng tỷ lệ gia lượng dịch chuyển tương ứng (dx/dy).
Thí dụ, để điều khiển chuyển động di chuyển theo đường thẳng từ S đến E, gia
lượng dịch chuyển theo phương x và y là 8 và 4 đơn vị chiều dài; như vậy bộ nội suy
p...