Giáo án điện tử chuyên đề Công nghệ cơ khí 11 cánh diều Bài 6: Máy CNC trong sản xuất cơ khí

KHỞI ĐỘNG

Cho biết sự khác nhau cơ bản giữa

máy gia công thông thường và máy CNC

BÀI 6: MÁY CNC TRONG SẢN XUẤT CƠ KHÍ

NỘI DUNG BÀI HỌC

Đặc điểm của máy CNC trong sản xuất cơ khí

Cấu trúc chung của máy CNC

ĐẶC ĐIỂM CỦA MÁY CNC TRONG SẢN XUẤT CƠ KHÍ

Hình 6.1. Một số loại máy CNC

trong sản xuất cơ khí

Hình 6.2. Một số sản phẩm của

máy tiện và phay CNC

• Nêu những ưu điểm của những sản phẩm khi được gia công trên máy CNC?
• Vì sao nói máy CNC có tính tự động, tính linh hoạt cao?
• Tính tập trung nguyên công ở máy CNC có ý nghĩa là gì?

ĐẶC ĐIỂM CỦA MÁY CNC TRONG SẢN XUẤT

Máy CNC có thể tự động hoàn thành toàn bộ quá trình gia công theo chương trình định sẵn, có thể tự cấp phôi, tự động thay dao, tự động tưới nguội,…

TÍNH TỰ ĐỘNG CAO

Khi cần thay đổi sản phẩm, về cơ bản chỉ cần thay đổi chương trình gia công, mọi đồ gá, dao cụ có thể tận dụng nên thời gian bị được rút ngắn.

TÍNH LINH HOẠT CAO

ĐẶC ĐIỂM CỦA MÁY CNC TRONG SẢN XUẤT

Đa số các máy CNC có thể thực hiện số lượng lớn các nguyên công khác nhau mà không cần thay đổi vị trí gá đặt của chi tiết.

TÍNH TẬP TRUNG

NGUYÊN CÔNG

Máy CNC có khả năng gia công sản phẩm đạt độ chính xác cao và ổn định trong suốt quá trình gia công.

TÍNH CHÍNH XÁC, ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG ỔN ĐỊNH

ĐẶC ĐIỂM CỦA MÁY CNC TRONG SẢN XUẤT

• Khả năng gia công sản phẩm phức tạp: Máy CNC có thể gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp.
• Vốn đầu tư ban đầu cao: đầu tư mua máy, đầu tư nhân lực.
• Yêu cầu bảo dưỡng khắt khe, chi phí, giá thành sửa chữa cao.
• Hiệu quả thấp với những chi tiết đơn giản và số lượng ít.

CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY CNC

Quan sát hình 6.3 và cho biết tên của từng khối trong sơ đồ cấu trúc của máy CNC

Hình 6.3. Sơ đồ cấu trúc chung của máy CNC

• Bộ điều khiển máy xử lý thông tin, gửi lệnh đến hệ thống truyền động và bộ phận gia công, đồng thời hiển thị thông số điều khiển.
• Hệ thống đo lường giám sát tốc độ trục chính, hành trình bàn dao,... và gửi dữ liệu về bộ điều khiển để xử lý.
• Thiết bị đầu vào tiếp nhận chương trình gia công và thông tin, chuyển vào bộ điều khiển máy.

CẤU TRÚC CHUNG CỦA MÁY CNC

1. THIẾT BỊ ĐẦU VÀO

Thảo luận theo nhóm đôi, đọc nội dung mục "1. Thiết bị đầu vào", trả lời câu hỏi sau:

• Dữ liệu được nhập vào máy CNC bằng những cách nào?
• Nội dung của dữ liệu được nhập vào máy CNC là gì?

Hình 6.4. Các cổng kết nối

trên máy CNC

1. THIẾT BỊ ĐẦU VÀO

• Việc nhập dữ liệu được thực hiện bằng các cách khác nhau: nhập thủ công, thông qua thẻ nhớ, USB,…
• Thao tác nhập dữ liệu bằng thẻ nhớ hay USB giống như khi copy dữ liệu từ USB vào máy tính. Việc nhập dữ liệu bằng cổng kết nối (RS – 232) cần phải kết nối máy tính với máy CNC.
• Nội dung của dữ liệu được nhập là các chương trình gia công và các lệnh điều khiển.

2. BỘ ĐIỀU KHIỂN MÁY

Thảo luận theo nhóm đôi, đọc nội dung mục "2. Bộ điều khiển máy”, trả lời câu hỏi sau: Bộ điều khiển máy thực hiện những chức năng gì?

Hình 6.5. Bộ điều khiển máy MCU

• Đọc và giải các lệnh được mã hóa được cung cấp bởi thiết bị đầu vào.
• Tạo ra các lệnh chuyển động cho bàn máy của máy công cụ.
• Cung cấp các lệnh chuyển động (quay tròn) của các trục đến các mạch khuếch đại để điều khiển các cơ cấu trục.
• Nhận các tín hiệu phản hồi về vị trí và tốc độ của các trục truyền động.
• Thực hiện các chức năng điều khiển khác.

2. BỘ ĐIỀU KHIỂN MÁY

3. HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG

THẢO LUẬN NHÓM ĐÔI

• Hệ thống truyền động của máy CNC gồm có những thiết bị nào?
• Những thiết bị này thực hiện chức năng gì?

• Hệ thống truyền động của máy CNC bao gồm các mạch khuếch đại, động cơ truyền động và trục vít.
• MCU cung cấp các thông tin của mỗi trục đến các mạch khuếch đại. Các tín hiệu điều khiển được khuếch đại để kích hoạt động cơ hoạt động. Động cơ quay và truyền động quay tới trục vít để di chuyển bàn máy.

3. HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG

4. MÁY CÔNG CỤ

Thảo luận theo nhóm đôi, đọc nội dung mục "4. Máy công cụ” và trả lời câu hỏi sau: Bàn máy và trục chính của máy công cụ thực hiện chức năng gì?

Hình 6.6. Bộ phận chấp hành của máy tiện CNC

• Máy công cụ gồm khung máy, trục chính và các trục truyền động của bàn máy.
• Với máy tiện, trục chính được điều khiển quay tròn theo hai chiều thuận và ngược chiều kim đồng gồm các trục truyền động điều khiển bàn máy di chuyển theo hướng trục X và trục Z.

4. MÁY CÔNG CỤ

5. HỆ THỐNG PHẢN HỒI

THẢO LUẬN NHÓM ĐÔI

• Hệ thống phản hồi của máy CNC gồm có những thiết bị nào?
• Chức năng của các thiết bị đó là gì?

• Hệ thống phản hồi của máy CNC gồm có: các đầu dò (cảm biến), các thước đo, các bộ mã hóa tín hiệu đo.
• Các đầu dò (cảm biến) có nhiệm vụ đo vị trí và tốc độ tức thời của bàn máy hoặc động cơ điện.
• Các thước đo được gắn dọc theo bàn máy hay đuôi của trục động cơ.
• Các bộ mã hóa tín hiệu đo được (được gọi là Enconde) để gửi về bộ điều khiển máy. MCU nhận tín hiệu từ đầu dò thông qua bộ mã hóa.

5. HỆ THỐNG PHẢN HỒI

6. MÀN HÌNH HIỂN THỊ

Thảo luận theo nhóm đôi, đọc nội dung mục ”6. Màn hình hiển thị” và trả lời câu hỏi sau: Hãy cho biết vai trò của màn hình hiển thị trên máy CNC

Hình 6.7. Màn hình hiển thị của máy CNC

6. MÀN HÌNH HIỂN THỊ

Bộ phận hiển thị của máy CNC gồm có:

• Màn hình: trên đó hiển thị các thông tin được cung cấp bởi bộ điều khiển máy như chương trình gia công, tọa độ tức thời của bàn dao, tốc độ quay của trục chính,…
• Bàn phím và các nút điều khiển: gồm có các phím nhập dữ liệu, các phím chức năng máy, các nút điều khiển tắt mở máy,…

--------------- Còn tiếp ---------------