Bài giảng máy CNC và robot công nghiệp

C v µ R B C N # HÖ to¹ ®é trªn m¸y phay ®øng, m¸y khoan T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # HÖ to¹ ®é m¸y phay n»m ngang 4T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 1.5.2 C¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn # C¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn trªn m¸y T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # §iÓm gèc cña m¸y M M M 5T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # §iÓm chuÈn cña m¸y R RR T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Mèi quan hÖ M vµ R 6T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # §iÓm gèc ph«i W T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # §iÓm gèc ph«i W 7T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # §iÓm gèc ch−¬ng tr×nh P T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # §iÓm chuÈn cña dao 8T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # §iÓm gèc cña dao E T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # §iÓm thay dao N NN 9T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Mèi quan hÖ gi÷a c¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Mèi quan hÖ gi÷a c¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn N RE WM M W E N R 10 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 1.6 C¬ së vËn hµnh m¸y CNC 1.6.1 C¸c chÕ ®é lµm viÖc # Manual / JOG - ChÕ ®é ch¹y dao "b»ng tay". - C¸c trôc cã thÓ di chuyÓn nhê c¸c phÝm trªn bµn ®iÒu khiÓn hoÆc b»ng "tay quay ®iÖn tö" g¾n víi m¸y. - Khi cÇn cã thÓ quay trôc chÝnh theo chiÒu tr¸i hoÆc ph¶i. - ChÕ ®é nµy ®−îc dïng khi g¸ dao, g¸ ph«i hoÆc gia c«ng ®¬n gi¶n. # MDI (Manual Data Input) - Cã thÓ nhËp c¸c lÖnh vµ gia c«ng ngay theo c¸c lÖnh ®ã. - Sau khi thùc hiÖn xong, chóng ®−îc xo¸ khái bé nhí. - Dïng ®Ó kiÓm tra to¹ ®é dao, ph«i hoÆc gia c«ng ®¬n gi¶n. # Single Block - ChÕ ®é gia c«ng tù ®éng, nh−ng chØ ch¹y tõng lÖnh. - Sau khi hoµn thµnh mçi lÖnh, m¸y dõng chê ng−êi dïng nhÊn nót míi ch¹y tiÕp lÖnh sau. - ChÕ ®é nµy ®−îc dïng ®Ó kiÓm tra, t×m lçi hoÆc thö ch−¬ng tr×nh. T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Automatic - Ch¹y tù ®éng toµn bé ch−¬ng tr×nh - Lµ chÕ ®é lµm viÖc chñ yÕu cña m¸y. - Ch−¬ng tr×nh ®−îc ch¹y hoµn toµn tù ®éng tõ ®Çu ®Õn cuèi. - Cã thÓ thay ®æi chÕ ®é gia c«ng (tèc ®é trôc chÝnh, tèc ®é ¨n dao) b»ng c¸c nót OVERRIDE. - Cã thÓ t¹m dõng ch−¬ng tr×nh b»ng phÝm STOP, sau ®ã l¹i tiÕp tôc. - NÕu nhÊn phÝm NC STOP th× ch−¬ng tr×nh quay l¹i tõ ®Çu. Chó ý: - ChØ ch¹y ë chÕ ®é nµy khi ®· ®¶m b¶o ch¾c ch¾n vÒ sù ®óng ®¾n cña ch−¬ng tr×nh, g¸ ph«i vµ dao. - Kh«ng tuú tiÖn gi¶m tèc ®é trôc chÝnh trong qu¸ tr×nh gia c«ng ®Ò phßng g·y dao. - Muèn STOP ch−¬ng tr×nh ph¶i chê lóc dao kh«ng c¾t vµo ph«i hoÆc ph¶i gi¶m tèc ®é ¨n dao dÇn tíi 0. 11 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # So¹n th¶o (Edit) - Dïng ®Ó so¹n th¶o, söa ch÷a ch−¬ng tr×nh. - Ng−êi dïng nhËp lÖnh tõ bµn phÝm. - C¸c m¸y CNC hiÖn ®¹i cho phÐp so¹n th¶o mét ch−¬ng tr×nh trong khi ®ang gia c«ng theo mét ch−¬ng tr×nh kh¸c. # M« pháng - M« pháng lµ ph−¬ng ph¸p kiÓm tra b»ng c¸nh ch¹y ch−¬ng tr×nh trªn mµn h×nh. - Nhê m«pháng cã thÓ nh×n thÊy diÔn tiÕn cña qu¸ tr×nh gia c«ng, nghÜa lµ thÊy dao ch¹y vµ ph«i bÞ c¾t ®i nh− thÕ nµo. - M« pháng kh«ng cho phÐp kiÓm tra chÕ ®é c«ng nghÖ. - Cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p m« pháng: • vÏ ®−êng t©m dao, • vÏ vÕt dao, • m« pháng trong mét h×nh chiÕu, • trong 3 h×nh chiÕu • m« pháng 3D. T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Dry run - ChÕ ®é thö ch−¬ng tr×nh b»ng c¸ch ch¹y kh«ng t¶i: trôc chÝnh kh«ng quay, cßn c¸c trôc ch¹y víi tèc ®é cao nhÊt. - Nhê ch¹y kh« ng−êi dïng cã thÓ quan s¸t trôc ch¹y thùc. - CÇn ®Æc biÖt chó ý ®Ò phßng va ch¹m nguy hiÓm khi ch¹y kh«. # Mét sè chøc n¨ng kh¸c: - TEACH IN (d¹y), tù ®éng ghi l¹i ch−¬ng tr×nh khi ch¹y dao b»ng tay. ChÕ ®é nµy ®−îc dïng ®Ó lËp tr×nh gia c«ng nh÷ng chç khã. - REPOS, cho phÐp lÊy l¹i vÞ trÝ võa dõng gia c«ng, vÝ dô sau khi g·y dao. - BLOCK SEARCH: cho phÐp b¾t ®Çu gia c«ng tõ lÖnh chän bÊt kú cña ch−¬ng tr×nh mµ kh«ng ph¶i tõ ®Çu ch−¬ng tr×nh. 12 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 1.6.2 Bï dao (Tool Compensation ) # Sai sè do b¸n kÝnh dao T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Chøc n¨ng bï dao tù ®éng lµm ®¬n gi¶n viÖc lËp tr×nh, thay dao. B¶n chÊt cña qu¸ tr×nh bï dao nh− sau: - VÞ trÝ cña dao ®−îc ®¹i diÖn bëi to¹ ®é gèc dao (E) - C¸c th«ng sè h×nh häc cña dao ®−îc ®¨ng ký trong b¶ng d÷ liÖu dao, - Khi lËp tr×nh chØ cÇn quan t©m ®Õn biªn d¹ng chi tiÕt trong b¶n vÏ, kÌm theo chØ dÉn bï dao tr¸i, ph¶i hay kh«ng bï dao, - Khi gÆp lÖnh gäi dao trong ch−¬ng tr×nh, bé ®iÒu khiÓn sÏ t×m d÷ liÖu cña dao ®ã trong file d÷ liÖu, tù ®éng tÝnh c¸c tham sè bï vµ dÞch dao, ®Ó mòi dao c¾t ®óng biªn d¹ng. 13 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 14 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 15 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 1.6.3 ChuÈn bÞ gia c«ng trªn m¸y CNC # C¸c c«ng viÖc gièng nh− trªn m¸y th«ng th−êng - chuÈn bÞ ph«i liÖu, m¸y mãc, g¸, dao, nghiªn cøu b¶n vÏ,... # §o vµ nhËp d÷ liÖu dao # §Æt gèc to¹ ®é ph«i (Zero offset) 16 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Th¶o luËn # Chøc n¨ng cña tõng chÕ ®é lµm viÖc trªn m¸y CNC? # Khi chuÈn bÞ gia c«ng víi mét ch−¬ng tr×nh NC míi, ng−êi vËn hµnh cÇn thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc g×? T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Th¶o luËn # C¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn trªn m¸y CNC: liÖt kª, ý nghÜa? Ng−êi sö dông cÇn ph¶i quan t©m ®Õn c¸c ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn nµo trªn m¸y CNC? V× sao? 1T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Ch−¬ng 2. HÖ thèng ®iÒu khiÓn sè dïng cho M¸y c¾t kim lo¹i # 2.1 HÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè # 2.2 HÖ thèng ®o l−êng dÞch chuyÓn T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.1 HÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè B¶n vÏ Ch−¬ng tr×nh VËt mang tin §äc Nhí Néi suy So s¸nh Bµn m¸y §o l−êng §iÒu khiÓn TruyÒn ®éng Bµn m¸y TruyÒn ®éng HÖ lÖnh ®ãng/ng¾t 2T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.1.1 Nguyªn t¾c cÊu tróc # Qu¸ tr×nh xö lý sè ngoµi m¸y - ThiÕt kÕ kÕt cÊu >> B¶n vÏ chi tiÕt - TÝnh to¸n c«ng nghÖ >> B¶n vÏ c«ng nghÖ - LËp tr×nh gia c«ng >> Ch−¬ng tr×nh NC - Ch−¬ng tr×nh NC >> “M· ho¸” >> Ghi vµo vËt mang tin # Qu¸ tr×nh xö lý sè trong m¸y (®iÒu khiÓn kÝn) – hÖ lÖnh ®−êng ®i - §äc ch−¬ng tr×nh NC tõ vËt mang tin - ChuyÓn ®æi sang tÝn hiÖu t−¬ng tù (tÝn hiÖu ®iÖn) - XuÊt ra gi¸ trÞ “CÇn” >> ®−a tíi bé so s¸nh theo tÇn sè nhÊt ®Þnh - Thu thËp gi¸ trÞ “Thùc” th«ng qua hÖ thèng ®o l−êng >> ®−a tíi bé so s¸nh - Bé so s¸nh: • “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” = “CÇn” – “Thùc” • CÊp “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” cho hÖ truyÒn ®éng - HÖ truyÒn ®éng: ho¹t ®éng theo tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn • “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” 0 th× “Ch¹y” • “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” = 0 th× “Dõng” T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.1.1 Nguyªn t¾c cÊu tróc # Qu¸ tr×nh xö lý sè trong m¸y (®iÒu khiÓn hë) – hÖ lÖnh ®−êng ®i - §äc ch−¬ng tr×nh NC tõ vËt mang tin - ChuyÓn ®æi sang tÝn hiÖu t−¬ng tù (tÝn hiÖu ®iÖn) - XuÊt ra gi¸ trÞ “CÇn” • “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” = “CÇn” • CÊp “TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn” cho côm ®iÒu khiÓn - HÖ truyÒn ®éng: ho¹t ®éng theo côm ®iÒu khiÓn # HÖ lÖnh ®ãng/ng¾t (ON/OFF) - §äc ch−¬ng tr×nh NC tõ vËt mang tin - ChuyÓn ®æi sang tÝn hiÖu t−¬ng tù (tÝn hiÖu ®iÖn) - XuÊt ra gi¸ trÞ “ON”, “OFF” vµ göi tíi c¸c côm t−¬ng øng 3T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.1.1 Nguyªn t¾c cÊu tróc # Ch−¬ng tr×nh ®iÒu hµnh c¬ b¶n - NhiÖm vô: ®−îc cµi ®Æt ®Ó xö lý c¸c nhiÖm vô cña mét hÖ §KS - C¸c chøc n¨ng: • N¹p d÷ liÖu ch−¬ng tr×nh • Ghi nhí c¸c d÷ liÖu • Xö lý c¸c d÷ liÖu ®Ó nhËn ®−îc tÝn hiÖu chuyÓn ®éng, chøc n¨ng phô • §iÒu khiÓn chuyÓn ®éng trªn m¸y # Côm xö lý trung t©m (CPU) - §¬n nhiÖm (Mono-microprocessor) - §a nhiÖm (Multi-microprocessor) # CÊu tróc cña bé ®iÒu khiÓn CNC - C¸c côm chøc n¨ng ®iÒu khiÓn sè - C¸c bé nèi ghÐp - B¶ng ®iÒu khiÓn T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.1.1 Nguyªn t¾c cÊu tróc # S¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè HÖ lÖnh ®−êng ®i B¶n vÏ Ch−¬ng tr×nh VËt mang tin §äc Nhí Néi suy So s¸nh Bµn m¸y §o l−êng §iÒu khiÓn TruyÒn ®éng Bµn m¸y TruyÒn ®éng HÖ lÖnh ®ãng/ng¾t 4T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.1.1 D÷ liÖu ch−¬ng tr×nh NC # Tiªu chuÈn qui ®Þnh: - ISO-6983 - §Þnh nghÜa vµ ph©n lo¹i c¸c d÷ liÖu cÇn thiÕt ®Ó thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc kü thuËt trªn m¸y CNC # D÷ liÖu h×nh häc - C¸c gèc to¹ ®é, gèc tham chiÕu - Th«ng sè dao - KiÓu néi suy - Bï b¸n kÝnh dao (vÞ trÝ dao so víi biªn d¹ng gia c«ng) >> Lµm c¬ së ®Ó tÝnh to¸n vÞ trÝ trong chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi gi÷a chi tiÕt vµ dao. # D÷ liÖu c«ng nghÖ - Tèc ®é trôc chÝnh - Tèc ®é ch¹y dao - Lùa chän b«i tr¬n,... T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.1.1 D÷ liÖu ch−¬ng tr×nh NC # D÷ liÖu hç trî xö lý - C¸c d÷ liÖu h×nh häc th−êng kh«ng ®ñ ®Ó x¸c ®Þnh mét tËp hîp c¸c chuyÓn ®éng riªng t¹o thµnh c¸c chu kú lµm viÖc. - C¸c d÷ liÖu xö lý cÇn hç trî thªm gåm: • C¸c chu kú gia c«ng kh¸c nhau • C¸c chu kú kÝch th−íc • Thêi ®iÓm dõng ®Ó kiÓm tra • Lùa chän ®iÒu chØnh • Lùa chän dao 5T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.1.2 M· ho¸ d÷ liÖu # §Ó lµm g×? - Lµm nhiÖm vô “phiªn dÞch” cho m¸y hiÓu ®−îc ch−¬ng tr×nh NC # §Þnh d¹ng ch−¬ng tr×nh, cÊu tróc lÖnh - “Ng÷ ph¸p” # HÖ thèng ®Þa chØ - “B¶ng ch÷ c¸i” - A – to¹ ®é gãc, quay quanh trôc X - B – to¹ ®é gãc, quay quanh trôc Y - C – to¹ ®é gãc, quay quanh trôc Z - D – to¹ ®é gãc, quay quanh trôc chuyªn dïng/tèc ®é ch¹y dao 3 - E – to¹ ®é gãc, quay quanh trôc chuyªn dïng/tèc ®é ch¹y dao 2 - F – tèc ®é ch¹y dao - G – m· lÖnh - I – to¹ ®é theo X cña t©m cung trßn - J – to¹ ®é theo Y cña t©m cung trßn - M – chøc n¨ng phô T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.1.2 M· ho¸ d÷ liÖu # HÖ thèng ®Þa chØ (tiÕp) - N – sè thø tù c©u lÖnh - P – chuyÓn ®éng thø 3 song song víi trôc X - Q – chuyÓn ®éng thø 3 song song víi trôc Y - R – chuyÓn ®éng thø 3 song song víi trôc Z - S – tèc ®é quay trôc chÝnh - T – gäi dao - U – chuyÓn ®éng thø 2 song song víi trôc X - V – chuyÓn ®éng thø 2 song song víi trôc Y - W – chuyÓn ®éng thø 2 song song víi trôc Z - X– chuyÓn ®éng c¬ b¶n song song víi trôc X - Y – chuyÓn ®éng c¬ b¶n song song víi trôc Y - Z – chuyÓn ®éng c¬ b¶n song song víi trôc Z - : - rÏ nh¸nh ch−¬ng tr×nh # Tõ lÖnh: - Phèi hîp c¸c ®Þa chØ vµ gi¸ trÞ ®i kÌm: X420, G00, M30,... # C©u lÖnh: - Sù ghÐp nèi tèi thiÓu c¸c tõ lÖnh ®Ó thùc hiÖn 1 chuyÓn ®éng/chøc n¨ng N10 G00 Z-250 X200 6T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.1.3 Truy cËp d÷ liÖu # C¸c ph−¬ng ph¸p truy cËp d÷ liÖu - B¨ng ®ôc lç, b¨ng tõ (NC) - NhËp trùc tiÕp tõ bµn phÝm, b¶ng ®iÒu khiÓn (NC, CNC) - §Üa tõ (CNC) - TruyÒn d÷ liÖu trùc tiÕp (DNC): mét m¸y tÝnh trung t©m víi nhiÒu côm NC. # M¸y tÝnh trung t©m >> côm ®iÒu khiÓn sè: - Néi dung ch−¬ng tr×nh - Sè thø tù cña ch−¬ng tr×nh NC cÇn gia c«ng ®· l−u trong bé nhí cña côm §KS - Danh môc dao, th«ng sè bï dao, sè giê, tuæi thä lµm viÖc cña dao - C¸c d÷ liÖu ®iÒu khiÓn m¸y # C¸c côm §KS >> m¸y tÝnh trung t©m - Ch−¬ng tr×nh NC ®· ®−îc gäi ®Ó gia c«ng - Danh môc dao vµ sè giê lµm viÖc - T×nh tr¹ng m¸y, c¸c th«ng b¸o lçi, c¶nh b¸o - C¸c tÝnh to¸n hiÖu chØnh T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.1.4 KiÓm tra hÖ thèng §KS # C¸c ch−¬ng tr×nh kiÓm tra ho¹t ®éng cña hÖ thèng §KS - ®−îc cµi ®Æt s½n trong bé nhí - cã thÓ gäi ra ®Ó kiÓm tra t×nh tr¹ng m¸y # Ch−¬ng tr×nh tæng qu¸t - kiÓm tra ho¹t ®éng cña c¸c bé phËn tÝnh to¸n: CPU, bé nhí,... - thùc hiÖn tù ®éng mçi lÇn bËt m¸y # Ch−¬ng tr×nh kiÓm tra ho¹t ®éng cña c¸c trôc m¸y - kiÓm tra gi¸ trÞ sai lÖch trong khi theo dâi ho¹t ®éng cña c¸c trôc - t¹o ra c¸c t×nh huèng dõng ®ét ngét xem cã bÞ v−ît gi¸ trÞ ®Þnh tr−íc hay kh«ng. # KiÓm tra có ph¸p cña c¸c c©u lÖnh trong ch−¬ng tr×nh gia c«ng - Lçi m· ho¸ sè – ch÷ c¸i - §Þa chØ kh«ng t−¬ng thÝch - Chøc n¨ng kh«ng râ - Ch−¬ng tr×nh kh«ng thÝch hîp 7T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.2 HÖ thèng ®o l−êng dÞch chuyÓn 2.2.1 C¸c ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ # Theo h×nh thøc truyÒn ®éng ®Ó lÊy gi¸ trÞ ®o - KiÓu tÞnh tiÕn - KiÓu quay # Theo h×nh thøc ®Þnh l−îng gi¸ trÞ ®o - KiÓu sè - KiÓu t−¬ng tù # Theo nguyªn t¾c ®o - KiÓu gia sè - KiÓu tuyÖt ®èi # Theo h×nh thøc ®o - Trùc tiÕp - Gi¸n tiÕp T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.2.1 C¸c ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ # §o vÞ trÝ b»ng ®¹i l−îng t−¬ng tù - §o¹n ®−êng (gãc) cÇn ®o ®−îc chuyÓn ®æi liªn tôc thµnh ®¹i l−îng t−¬ng tù (®iÖn ¸p, c−êng ®é dßng) # §o vÞ trÝ b»ng ®¹i l−îng sè - §o¹n ®−êng (gãc) cÇn ®o ®−îc chia thµnh c¸c yÕu tè ®¬n vÞ cã ®é lín nh− nhau. - Qu¸ tr×nh ®o chÝnh lµ viÖc ®Õm (céng dån) c¸c yÕu tè ®¬n vÞ ®· ®i qua hoÆc nhê sù nhËn biÕt c¸c dÊu hiÖu riªng biÖt cña nã 8T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.2.1 C¸c ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ # §o trùc tiÕp - Lµ ph−¬ng ph¸p ®o b¸m s¸t c¸c vÞ trÝ cÇn ®o - Kh«ng cÇn ®Õn c¸c dÉn ®éng c¬ khÝ trung gian - HÖ thèng ®o ®−îc ghÐp trùc tiÕp víi chuyÓn ®éng cÇn ®o - Cã ®é chÝnh x¸c cao (lo¹i trõ ®−îc c¸c sai sè truyÒn ®éng, biÕn d¹ng) - Khã thùc hiÖn, gi¸ thµnh cao T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.2.1 C¸c ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ # §o gi¸n tiÕp - Kh«ng ®o trùc tiÕp chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña bµn m¸y mµ ®o mét chuyÓn ®éng quay t−¬ng øng - §o chuyÓn ®éng quay cña trôc vÝt me (h×nh b) - Dïng bé truyÒn thanh r¨ng – b¸nh r¨ng ®Ó biÕn chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn cña bµn m¸y thµnh chuyÓn ®éng quay >> ®o (h×nh c) - Cã lçi do sai lÖch b−íc vÝt me / khe hë ¨n khíp gi÷a hai m¸ r¨ng - Ph¶i tÝnh to¸n hiÖu chØnh trong bé ®iÒu khiÓn 9T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.2.1 C¸c ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ # §o vÞ trÝ tuyÖt ®èi - Mçi gi¸ trÞ ®o ®Òu ®−îc so víi ®iÓm 0 (zero) cña th−íc vµ cã dÊu hiÖu riªng - §o t−¬ng tù - tuyÖt ®èi: mçi vÞ trÝ trong ®−êng dÞch chuyÓn lµ mét thang ®iÖn ¸p riªng - §o sè – tuyÖt ®èi: mçi gia sè vÞ trÝ ®−îc ®¸nh dÊu riªng b»ng m· nhÞ ph©n - ¦u ®iÓm: • Mçi lÇn ®o cho ngay vÞ trÝ tuyÖt ®èi • Kh«ng cÇn qui kh«ng (reference) khi khëi ®éng - Nh−îc ®iÓm: • Phøc t¹p vÒ cÊu tróc • Gi¸ thµnh cao - Ph¹m vi ¸p dông: • Ýt ®−îc dïng trong m¸y CNC T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.2.1 C¸c ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ # §o vÞ trÝ kiÓu gia sè - Toµn bé ph¹m vi dÞch chuyÓn ®−îc chia thµnh c¸c b−íc t¨ng (gia sè – increments) cã ®é lín nh− nhau, kh«ng cã dÊu hiÖu riªng. - VÞ trÝ tuyÖt ®èi ®−îc tÝnh to¸n bëi tæng cña c¸c b−íc t¨ng ®· ®i qua so víi ®iÓm gèc. - C¸c gia sè ©m hay d−¬ng phô thuéc vµo chiÒu chuyÓn ®éng - ¦u ®iÓm • CÊu tróc ®¬n gi¶n • Gi¸ thµnh rÎ - Nh−îc ®iÓm • Kh«ng tr¶ vÒ ngay gi¸ trÞ vÞ trÝ tuyÖt ®èi • Ph¶i cã ®iÓm gèc tham chiÕu (Reference point) • Mçi lÇn khëi ®éng m¸y ph¶i thùc hiÖn phÐp tham chiÕu ®iÓm gèc - Ph¹m vi ¸p dông • Phæ biÕn trªn m¸y CNC 10 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.2.2 C¸c dông cô ®o vÞ trÝ Dông cô ®o vÞ trÝ kiÓu t−¬ng tù # HÖ thèng ®o b»ng biÕn trë - Nguyªn lý: dùa quan hÖ tuyÕn tÝnh gi÷a chiÒu dµi cña mét th−íc ®o dÉn ®iÖn víi ®iÖn trë cña nã - Kh«ng thÓ chia ®−îc ®Õn 0,001mm nªn Ýt ®−îc sö dông # HÖ thèng ®o b»ng c¶m øng tõ - Mét th−íc ®o cã dßng xoay chiÒu ch¹y qua, h×nh thµnh 1 tr−êng ®iÖn tõ biÕn thiªn - Mét th−íc ®o dÉn ®iÖn kh¸c ®Æt trong ph¹m vi ®ã sÏ xuÊt hiÖn 1 ®iÖn ¸p - §iÖn ¸p c¶m øng phô thuéc vµo c−êng ®é tõ tr−êng (kho¶ng c¸ch gi÷a hai vËt dÉn) T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Th−íc ®o c¶m øng quay (Resolve) - sö dông nguyªn t¾c ®o b»ng c¶m øng tõ - ®o vÞ trÝ theo kiÓu tuyÖt ®èi chu kú, kh«ng trùc tiÕp # Th−íc ®o c¶m øng quay kh«ng cã vµnh quÐt - Stator hai pha cã 2 cuén d©y quÊn, ®Æt th¼ng ®øng trªn nhau - §−îc cÊp c¸c ®iÖn ¸p xoay chiÒu lÖch pha nhau 900: U1 - TÇn sè phæ biÕn lµ 2,5 kHz - Tõ tr−êng biÕn thiªn h×nh thµnh, g©y c¶m øng trong cuén rotor mét ®iÖn ¸p U2. §é lín cña U2 phô thuéc vµo gãc quay cña cuén d©y rotor ®èi víi vector tõ tr−êng. - Th−êng 1 vßng quay cña resolve t−¬ng øng 2mm dÞch chuyÓn cña bµn m¸y - Tèc ®é vßng quay cã thÓ lªn ®Õn 10.000 vg/ph 11 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Th−íc ®o c¶m øng quay kh«ng cã vµnh quÐt T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Th−íc ®o c¶m øng th¼ng (Industosyn) - Nguyªn lý: resolve quÊn d©y ph¼ng - øng dông: ®o t−¬ng tù – tuyÖt ®èi/chu kú - trùc tiÕp - CÊu t¹o • th−íc ®o: cuén d©y ph¼ng, quÊn gÊp khóc, kho¶ng c¸ch quÊn d©y lµ 2mm • th−íc dÉn: cã 2 cuén d©y ph¼ng, ®Æt c¸ch nhau 1/4 ®é chia • th−íc ®o ®−îc cè ®Þnh trªn th©n m¸y, th−íc dÉn ®−îc l¾p trªn bµn m¸y cÇn ®o • kho¶ng c¸ch gi÷a th−íc ®o vµ th−íc dÉn = 0,25mm - Ho¹t ®éng • Cuén d©y cña th−íc ®o cã ®iÖn ¸p tÇn sè cao U1 • Cuén d©y cña th−íc dÉn c¶m øng 1 ®iÖn ¸p phô thuéc vµo vÞ trÝ t−¬ng ®èi cña hai cuén d©y: U2 • Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ra U2 t−¬ng øng víi vÞ trÝ cÇn ®o 12 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Th−íc ®o c¶m øng th¼ng T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Dông cô ®o vÞ trÝ kiÓu sè # §o vÞ trÝ kiÓu sè – gia sè - Sö dông hiÖu øng quang ®iÖn - Nguyªn t¾c ph¶n quang: • Th−íc ®o cã c¸c v¹ch chia ph¶n quang vµ kh«ng ph¶n quang ®Æt kÕ tiÕp nhau • Nguån s¸ng chiÕu vµo th−íc ®o • Tia s¸ng gÆp v¹ch ph¶n quang ®−îc ph¶n x¹ l¹i vµ ®−îc tÕ bµo quang ®iÖn hÊp thô >> sinh ra ®iÖn ¸p cao (tÝn hiÖu 1) • Tia s¸ng gÆp v¹ch kh«ng ph¶n quangkh«ng ®−îc ph¶n x¹ l¹i, tÕ bµo quang ®iÖn sinh ra ®iÖn ¸p thÊp (tÝn hiÖu 0) - Nguyªn t¾c soi thÊu • Th−íc chia cã c¸c v¹ch chia soi thÊu vµ kh«ng soi thÊu ®Æt kÕ tiÕp nhau • Nguån s¸ng chiÕu vµo th−íc ®o • Tia s¸ng chui qua v¹ch soi thÊu ®−îc tÕ bµo quang ®iÖn hÊp thô >> sinh ra ®iÖn ¸p cao (tÝn hiÖu 1) • Tia s¸ng gÆp v¹ch kh«ng soi thÊu, tÕ bµo quang ®iÖn sinh ra ®iÖn ¸p thÊp (tÝn hiÖu 0) 13 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # CÊu tróc hÖ thèng ®o vÞ trÝ kiÓu sè dïng nguyªn t¾c quang ®iÖn – soi thÊu T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N ®iÖn ¸p ra d¹ng t−¬ng tù xung ®Çu ra 14 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # §o vÞ trÝ kiÓu sè – tuyÖt ®èi - mçi phÇn tö trªn ®−êng dÞch chuyÓn ph¶i ®−îc ®¸nh dÊu riªng - th−íc ®o cã nhiÒu r·nh - vïng soi thÊu (ph¶n quang) nhËn gi¸ trÞ 0 - vïng kh«ng soi thÊu (kh«ng ph¶n quang) nhËn gi¸ trÞ 1 - th−íc chia ®−îc chia v¹ch theo m· nhÞ ph©n - tæ hîp gi¸ trÞ nhÞ ph©n cña tõng r·nh tr¶ vÒ gi¸ trÞ vÞ trÝ tuyÖt ®èi 15 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Encoder t−¬ng ®èi T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Encoder tuyÖt ®èi 16 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Th¶o luËn # Ph©n tÝch s¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè? # Ph©n lo¹i c¸c ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ? Cho vÝ dô b»ng c¸c thiÕt bÞ t−¬ng øng? # Trªn m¸y CNC th−êng dïng thiÕt bÞ ®o vÞ trÝ lo¹i nµo? T¹i sao? Cho vÝ dô? # Tr×nh bµy nguyªn lý cña hÖ thèng ®o vÞ trÝ kiÓu sè – gia sè? 1T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Ch−¬ng 2. HÖ thèng ®iÒu khiÓn sè dïng cho M¸y c¾t kim lo¹i # 2.1 HÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè # 2.2 HÖ thèng ®o l−êng dÞch chuyÓn # 2.3 Bé so s¸nh # 2.4 Bé néi suy # 2.5 TruyÒn ®éng ®iÒu chØnh T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3 Bé so s¸nh 2.3.1 Kh¸i niÖm # NhiÖm vô - So s¸nh th«ng tin ®−êng dÞch chuyÓn ®−a ra tõ ch−¬ng tr×nh (gi¸ trÞ CÇn) víi ®o¹n dÞch chuyÓn ®o ®−îc trªn m¸y (gi¸ trÞ Thùc) - ®Ó x¸c ®Þnh sai lÖch cña cÆp gi¸ trÞ (CÇn – Thùc) - cÊp cho hÖ truyÒn ®éng nh÷ng tÝn hiÖu cÇn thiÕt ®Ó ®iÒu khiÓn sao cho sù chªnh lÖch gi÷a gi¸ trÞ CÇn vµ gi¸ trÞ Thùc dÇn dÇn trë vÒ 0. # CÊu tróc - Theo nguyªn t¾c ®o l−êng (hÖ thèng ®o l−êng ®ang sö dông) - Theo d¹ng tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn truyÒn ®éng So s¸nh Bµn m¸y §o l−êngTruyÒn ®éng Th«ng tin ®−êng dÞch chuyÓn (CÇn) DÞch chuyÓn ®o ®−îc (Thùc) TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn (CÇn – Thùc) 2T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.1 Kh¸i niÖm # Bé so s¸nh chØ ®−a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn khi gi¸ trÞ CÇn vµ gi¸ trÞ Thùc ®−îc ®ång nhÊt (tÝn hiÖu ®ång nhÊt) >> ChØ cho phÐp x©y dùng mét m¹ch ®iÒu khiÓn ng¾t do tÝn hiÖu ®ång nhÊt kh«ng cã tÝnh liªn tôc >> ChØ ®−îc øng dông trong ®iÒu khiÓn ®iÓm/®−êng. # Bé so s¸nh ®−a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn liªn tôc chõng nµo gi¸ trÞ CÇn vµ gi¸ trÞ Thùc ch−a ®ång nhÊt (tÝn hiÖu sai kh¸c / tÝn hiÖu chªnh lÖch) - TÝn hiÖu chªnh lÖch = CÇn – Thùc - Qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn ~~ ®ång nhÊt CÇn vµ Thùc >> tÝn hiÖu chªnh lÖch nhá dÇn ---> 0 >> truyÒn ®éng ®¹t ®Õn tr¹ng th¸i dõng. >> TÝn hiÖu chªnh lÖch cã tÝnh liªn tôc >> Cho phÐp x©y dùng c¸c bé ®iÒu khiÓn vÞ trÝ >> Dïng trong ®iÒu khiÓn theo contour (biªn d¹ng, phi tuyÕn) T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.2 Bé so s¸nh sè – gia sè # Phô thuéc vµo nguyªn t¾c ®o sè – gia sè - §o sè – gia sè: mçi b−íc tiÕn nhá nhÊt ∆s ph¸t ra 1 xung - Tæng sè xung lµ ®¹i l−îng ®o ph¶n ¸nh ®o¹n ®−êng ®· dÞch chuyÓn # Nguyªn t¾c - TÇn sè ®Õm cao: ph¶i dïng bé ®Õm ®iÖn tö (tèc ®é 10m/ph, b−íc tiÕn ∆s = 0,01mm >> tÇn sè ®Õm = 16kHz) - Bé so s¸nh lµ 1 bé ®Õm ®iÖn tö hîp thµnh tõ mét sè l−îng c¸c bé ®Õm ®é chia v¹ch ®o theo hÖ thËp ph©n - Xung cña gi¸ trÞ Thùc (E) ®−îc ®−a vµo, ®Õm trong bé ®Õm vµ so s¸nh víi sè l−îng xung cña gi¸ trÞ CÇn ®· ®−îc ®Æt tr−íc. 102 101 100 E K 2 7 4 0 0 0 3T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.2 Bé so s¸nh sè – gia sè 1. Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn gi¸ trÞ cÇn - Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn gi¸ trÞ CÇn (274 = 2x102 + 7x101 + 4x100) - Xung cña gi¸ trÞ Thùc (E) ®−îc ®−a vµo c¸c bé ®Õm - Thùc hiÖn phÐp ®Õm lïi tõ 274 cho ®Õn 000. - Khi c¶ 3 bé ®Õm cïng tr¶ vÒ gi¸ trÞ 0, m¹ch ng¾t ®ång nhÊt (dïng phÇn tö logic “AND”) ph¸t ra tÝn hiÖu ng¾t m¹ch K theo nguyªn t¾c ®ång nhÊt tÝn hiÖu. 102 101 100 AND E K 2 7 4 0 0 0 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.2 Bé so s¸nh sè – gia sè 2. Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 9 cña gi¸ trÞ cÇn - PhÇn bï 9 cña s« 274: 999 – 274 = 725 - Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn 725 - Xung cña gi¸ trÞ Thùc (E) ®−îc ®−a vµo c¸c bé ®Õm - Thùc hiÖn phÐp ®Õm céng vµo kÓ tõ møc 725 theo phÐp ®Õm tiÕn cho ®Õn møc 999. - Khi c¶ 3 bé ®Õm cïng tr¶ vÒ gi¸ trÞ 9, m¹ch ng¾t ®ång nhÊt (dïng phÇn tö logic “AND”) ph¸t ra tÝn hiÖu ng¾t m¹ch K theo nguyªn t¾c ®ång nhÊt tÝn hiÖu. AND K 102 101 100 E 7 2 5 9 9 9 4T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.2 Bé so s¸nh sè – gia sè 3. Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 10 cña gi¸ trÞ cÇn - PhÇn bï 10 cña sè 274: 1000 – 274 = 726 - Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn 726 - Xung cña gi¸ trÞ Thùc (E) ®−îc ®−a vµo c¸c bé ®Õm - Thùc hiÖn phÐp ®Õm céng vµo kÓ tõ møc 726 theo phÐp ®Õm tiÕn cho ®Õn møc 1000. - TÝn hiÖu ng¾t m¹ch K ®−îc ph¸t ra t¹i ®iÓm chuyÓn cña bé ®Õm cã sè mò luü thõa cao nhÊt cña c¬ sè 10. 102 101 100 E 7 2 6 K T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.2 Bé so s¸nh sè – gia sè 4. Bé ®Õm kh«ng ®iÒu chØnh tr−íc, gi¸ trÞ CÇn ®−îc chän tr−íc nhê 1 v¹ch ®ång nhÊt ®iÒu chØnh ®−îc - Gi¸ trÞ CÇn (274) ®−îc ®Æt tr−íc trªn c¸c m¹ch ®ång nhÊt ®iÒu chØnh ®−îc - Xung cña gi¸ trÞ Thùc (E) ®−îc ®−a vµo c¸c bé ®Õm - Thùc hiÖn phÐp ®Õm céng vµo kÓ tõ møc 000 theo phÐp ®Õm tiÕn cho ®Õn møc 274. - Khi gi¸ trÞ trªn c¸c bé ®Õm tr¶ vÒ gi¸ trÞ t−¬ng øng víi gi¸ trÞ ®· ®Æt trªn v¹ch ®iÒu chØnh (gi¸ trÞ CÇn), m¹ch ng¾t ®ång nhÊt (dïng phÇn tö logic “AND”) ph¸t ra tÝn hiÖu ng¾t m¹ch K theo nguyªn t¾c ®ång nhÊt tÝn hiÖu. - Cã thÓ ®Æt ®−îc nhiÒu ®iÓm ng¾t tr−íc ®iÓm ng¾t ®ång nhÊt AND K E 2 102 9 0 101 9 0 100 9 0 7 4 5T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.3 Bé so s¸nh sè – gia sè dïng cho ®iÒu khiÓn contour # CÊu tróc - Bé so s¸nh sè – gia sè nèi víi bé ADC (biÕn ®æi sè - t−¬ng tù) - Gi¸ trÞ CÇn tån t¹i ë d¹ng xung liªn tôc, ®−îc cÊp bëi bé néi suy. - Gi¸ trÞ Thùc cña hÖ thèng ®o còng ë d¹ng xung liªn tôc. - Bé so s¸nh liªn tôc ®−a ra gi¸ trÞ sai lÖch CÇn – Thùc Ust X-W M¹ch logic Bµn m¸y §o l−êngTruyÒn ®éng Bé ®Õn vi ph©n DAC KhuyÕch ®¹i Néi suy Ust X WX-W T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.3 Bé so s¸nh sè – gia sè dïng cho ®iÒu khiÓn contour # Nguyªn lý ®Õm xung (chuyÓn ®éng tiÕn, lïi) - B§K cÊp xung CÇn “tiÕn” • cÊp cho bé ®Õm chªnh lÖch “tiÕn” • t¸c ®éng tíi ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng theo chiÒu “tiÕn” - HÖ thèng ®o: • ®o ®−îc xung Thùc lµ “tiÕn” • ®i qua “m¹ch logic” chuyÓn thµnh “lïi” >> ®−a vÒ bé ®Õm chªnh lÖch • - Bé ®Õm vi ph©n: • nhËn xung CÇn: “tiÕn“ • nhËn xung Thùc: “lïi” • møc ®Õm dÇn trë vÒ 0 >> chuyÓn ®éng tiÕn ®Õn ®iÓm dõng - Bé DAC: • biÕn ®æi sè xung chªnh lÖch thµnh ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn ®óng dÊu víi chiÒu chuyÓn ®éng 6T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.4 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi # Nguyªn lý chung - TÝn hiÖu ®o l−êng dÞch chuyÓn kiÓu sè – tuyÖt ®èi: mçi vÞ trÝ bµn m¸y ®−îc ghi nhËn bëi mét tæ hîp tÝn hiÖu riªng - Bé so s¸nh ph¶i so s¸nh gi¸ trÞ CÇn ®· ®−îc m· ho¸ ë d¹ng m· nµo ®ã víi gi¸ trÞ Thùc ®äc ®−îc víi m· t−¬ng øng. - ë ®iÓm ®ång nhÊt hai tÝn hiÖu >> ®−a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn (pp tÝn hiÖu ®ång nhÊt). # Nguyªn t¾c ®ång nhÊt - sù ®ång nhÊt ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh trªn tÊt c¶ c¸c r·nh cña th−íc ®o ®· m· ho¸ - thùc hiÖn phÐp kiÓm tra xem “tæ hîp” ®äc ®−îc gåm c¸c tÝn hiÖu 0 vµ 1 cã ®ång nhÊt víi tæ hîp gi¸ trÞ CÇn ®· cho hay kh«ng. - nÕu ®ång nhÊt toµn bé th× 1 tÝn hiÖu ng¾t sÏ ®−îc ph¸t ra. # TÝn hiÖu chiÒu chuyÓn ®éng - So s¸nh gi¸ trÞ CÇn vµ Thùc xem c¸i nµo lín h¬n >> chiÒu T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.4 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi # C¸c d¹ng so s¸nh sè – tuyÖt ®èi 1. Bé so s¸nh t¹i ®iÓm ®ång nhÊt cña tÝn hiÖu CÇn – Thùc, ph¸t ra 1 tÝn hiÖu ®ång nhÊt kh«ng quan t©m ®Õn chiÒu vµ kho¶ng c¸ch 2. Bé so s¸nh t¹i nh÷ng ®iÓm kh«ng ®ång nhÊt cña tÝn hiÖu CÇn – Thùc, so s¸nh gi¸ trÞ CÇn lín hay nhá h¬n gi¸ trÞ Thùc vµ cÊp cho bé truyÒn ®éng 1 tÝn hiÖu phô thuéc chiÒu, liªn tôc cho tíi khi ®¹t tíi ®iÓm ®ång nhÊt 3. Bé so s¸nh tÝnh to¸n x¸c ®Þnh chªnh lÖch, liªn tôc t×m ra sai kh¸c vÒ ®é lín vµ chiÒu cña cÆp gi¸ trÞ CÇn – Thùc. 7T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.4 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi # Nguyªn t¾c xÝch ®ång nhÊt kiÓu r¬-le - Trªn mçi r·nh, c¸c phÐp kiÓm tra ®ång nhÊt ®−îc t¸ch riªng - Mét m¹ch tr×nh tù (m¹ch AND – vµ) cña c¸c tiÕp ®iÓm 0 hoÆc 1 trªn c¸c r¬-le CÇn vµ Thùc tiÕp nhËn tÝn hiÖu - Khi tÊt c¶ c¸c kh©u ®ång nhÊt riªng lÎ cïng ®ång nhÊt >> xuÊt hiÖn xÝch ®ång nhÊt >> khãa K nhËn tÝn hiÖu ng¾t m¹ch - (tr¹ng th¸i 0 hoÆc 1 cña c¸c r¬-le CÇn vµ Thùc trªn mçi r·nh t¸ch biÖt ®Òu ®ång nhÊt >> m¹ch kÝn >> cã dßng ®iÖn ch¹y qua >> cã tÝn hiÖu ®Õn kho¸ K) T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng xÝch ®ång nhÊt hîp thµnh tõ c¸c r¬-le 20 0 1 0 1 N 22 0 1 0 1 K 21 23 20 22 21 23 W X 20 0 1 0 1 N 22 0 1 0 1 K 21 23 20 22 21 23 W X W=0101 X=0100 W=0101 X=0101 ??? Tr¹ng th¸i trªn xÝch biÓu thÞ gi¸ trÞ nµo theo hÖ thËp ph©n? 8T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.4 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi # M¹ch ®ång nhÊt víi c¸c phÇn tö logic - Trªn mçi r·nh ®Òu ®−îc kiÓm tra xem gi¸ trÞ CÇn vµ Thùc cã ®ång nhÊt víi nhau kh«ng - ViÖc kiÓm tra ®ång nhÊt ®−îc thùc hiÖn cho c¶ tr¹ng th¸i 0 vµ 1 b»ng 2 phÇn tö logic AND (vµ) U1. (do AND(1,1) = 1, ph¶i cã phÇn tö phñ ®Þnh NOT trªn mçi r·nh) - Trªn mçi U1, xuÊt ra tÝn hiÖu 1 nÕu ®ång nhÊt ®−a ®Õn phÇn tö OR (hoÆc). - PhÇn tö OR xuÊt ra tÝn hiÖu 1 nÕu cã 1 trong 2 tÝn hiÖu vµo lµ 1, hay lµ m¹ch t−¬ng øng ®ång nhÊt ë 1 tÝn hiÖu nµo ®ã OR(1,1) = 1, OR(1,0) = 1, OR(0,1) = 1, OR(0,0) = 0 - NÕu tÊt c¶ c¸c OR ®Òu xuÊt tÝn hiÖu 1 (nghÜa lµ tÊt c¶ c¸c r·nh ®Òu ®ång nhÊt) th× phÇn tö AND U2 xuÊt ra tÝn hiÖu ®ång nhÊt 1. T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N M¹ch ®ång nhÊt víi c¸c phÇn tö logic W=0101 X=0101 20 22 K 21 23 N N N N 20 22 21 23 N N N N U1 U1 O U1 U1 O U1 U1 O U1 U1 O U2 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 §ång nhÊt tÝn hiÖu trªn tõng r·nh, víi c¶ 2 tr¹ng th¸i 0, 1 9T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N M¹ch ®ång nhÊt víi c¸c phÇn tö logic Khi tÝn hiÖu trªn 1 r·nh kh«ng ®ång nhÊt W=0101 X=1101 20 22 K = 0 21 23 N N N N 20 22 21 23 N N N N U1 U1 O U1 U1 O U1 U1 O U1 U1 O U2 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 11 0 00 1 0 0 1 0 0 1 1 1 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N M¹ch ®ång nhÊt víi c¸c phÇn tö logic Khi tÝn hiÖu trªn c¸c r·nh ®Òu ®ång nhÊt W=0101 X=0101 20 22 K = 1 21 23 N N N N 20 22 21 23 N N N N U1 U1 O U1 U1 O U1 U1 O U1 U1 O U2 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 11 0 00 1 0 0 1 0 0 1 1 1 10 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.5 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng cho ®iÒu khiÓn phi tuyÕn # Nguyªn lý - Bé so s¸nh ®¶m nhiÖm • qu¸ tr×nh tÝnh to¸n liªn tôc c¸c sai lÖch gi÷a gi¸ trÞ CÇn tuyÖt ®èi víi gi¸ trÞ Thùc • ®−a ra thªm tÝn hiÖu x¸c ®Þnh chiÒu chuyÓn ®éng - Gi¸ trÞ CÇn ®−îc cÊp tõ bé néi suy sè, kh«ng tån t¹i ë d¹ng xung mµ lµ gi¸ trÞ tuyÖt ®èi d¹ng sè. - TÝn hiÖu chªnh lÖch ®−îc chuyÓn qua DAC thµnh ®iÖn ¸p t−¬ng tù ®Ó ®iÒu khiÓn ch¹y dao trong m¹ch ®iÒu khiÓn vÞ trÝ T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.5 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng cho ®iÒu khiÓn phi tuyÕn # Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi trong m¹ch ®iÒu khiÓn vÞ trÝ So s¸nh Bµn m¸y §o l−êngTruyÒn ®éng DAC KhuyÕch ®¹i Néi suy X W A b 11 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.5 Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng cho ®iÒu khiÓn phi tuyÕn # TÝn hiÖu ®Çu ra cña bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi cã côm tÝn hiÖu chªnh lÖch A X-W (X>W)(X<W) TÝn hiÖu chªnh lÖch TÝn hiÖu chiÒu chuyÓn ®éng T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.5 Bé so s¸nh t−¬ng tù # Nguyªn lý - PhÐp ®o t−¬ng tù sinh ra mét ®iÖn ¸p tû lÖ víi qu·ng ®−êng (Thùc) - Gi¸ trÞ CÇn: ®iÖn ¸p ®Æt tr−íc • gi¸ trÞ cÇn ®−îc cÊp á d¹ng sè • ph¶i ®−îc chuyÓn ®æi b»ng DAC # M¹ch so s¸nh t−¬ng tù dùa trªn so s¸nh ®iÖn trë b»ng mét m¹ch cÇu Wheatstone USP: ®iÖn ¸p cÊp cho cÇu ®o UW: ®iÖn ¸p CÇn, UW = U(A-B) - ®iÖn ¸p gi÷a hai ®iÓm A vµ B UX: ®iÖn ¸p Thùc, UX = U(A-P) - ®iÖn ¸p gi÷a hai ®iÓm A vµ P∆U=UW – UX: ®iÖn ¸p chªnh lÖch (tÝn hiÖu chªnh lÖch) >> göi tíi bé khuyÕch ®¹i >> truyÒn ®éng 12 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.3.5 Bé so s¸nh t−¬ng tù Bµn m¸y TruyÒn ®éng KhuyÕch ®¹i ∆U=UW-UX A R R R R R UX UW USP BiÕn trë kiÓu quay hoÆc tr−ît B P USP: ®iÖn ¸p cÊp cho cÇu ®o UW: ®iÖn ¸p CÇn, UW = U(A-B) UX: ®iÖn ¸p Thùc, UX = U(A-P) T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N C©u hái Tr×nh bµy cÊu t¹o, nguyªn lý lµm viÖc cña: # Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn gi¸ trÞ cÇn. # Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 9 cña gi¸ trÞ cÇn. # Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 10 cña gi¸ trÞ cÇn. # Bé ®Õm kh«ng ®iÒu chØnh tr−íc, gi¸ trÞ CÇn ®−îc chän tr−íc nhê 1 v¹ch ®ång nhÊt ®iÒu chØnh ®−îc. # Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng m¹ch ®ång nhÊt víi c¸c phÇn tö logic. 13 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Bµi tËp BiÓu diÔn tÝn hiÖu trªn c¸c ch©n t−¬ng øng khi tÝn hiÖu W=13, X=8? W=xxxx X=xxxx 20 22 K = ? 21 23 N N N N 20 22 21 23 N N N N U1 U1 O U1 U1 O U1 U1 O U1 U1 O U2 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x xx x xx x x x x x x x x x 1T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Ch−¬ng 2. HÖ thèng ®iÒu khiÓn sè dïng cho M¸y c¾t kim lo¹i # 2.1 HÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè # 2.2 HÖ thèng ®o l−êng dÞch chuyÓn # 2.3 Bé so s¸nh # 2.4 Bé néi suy # 2.5 TruyÒn ®éng ®iÒu chØnh T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.4 Bé néi suy B¶n vÏ Ch−¬ng tr×nh VËt mang tin §äc Nhí Néi suy So s¸nh Bµn m¸y §o l−êng §iÒu khiÓn TruyÒn ®éng Bµn m¸y TruyÒn ®éng HÖ lÖnh ®ãng/ng¾t 2T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.4.1 Kh¸i niÖm, ®Þnh nghÜa - To¹ ®é c¸c ®iÓm gèc trªn biªn d¹ng cÇn gia c«ng (®iÓm ®Çu, cuèi,...) - Th«ng sè c«ng nghÖ (tèc ®é c¾t,...) - chia quÜ ®¹o gia c«ng thµnh c¸c ph©n ®o¹n - to¹ ®é c¸c vÞ trÝ trung gian - vËn tèc theo tõng trôc trªn tõng ph©n ®o¹n m¹ch ®iÒu chØnh vÞ trÝ trªn tõng trôc ch¹y dao riªng lÎ QuÜ ®¹o ch¹y dao ®−îc h×nh thµnh nhê c¸c dÞch chuyÓn ®ång thêi theo nhiÒu trôc Ch−¬ng tr×nh NC Bé néi suy TruyÒn ®éng X TruyÒn ®éng Y T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.4.1 Kh¸i niÖm, ®Þnh nghÜa NhiÖm vô cña bé néi suy # T×m ra c¸c vÞ trÝ trung gian cho phÐp h×nh thµnh mét biªn d¹ng cho tr−íc trong mét giíi h¹n dung sai x¸c ®Þnh tr−íc. # Néi suy thµnh c¸c yÕu tè biªn d¹ng c¬ b¶n: ®o¹n th¼ng (néi suy tuyÕn tÝnh), ®−êng cong (néi suy vßng) 3T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.4.1 Kh¸i niÖm, ®Þnh nghÜa NhiÖm vô cña bé néi suy # §−a ra vËn tèc tõng trôc phï hîp víi tõng ph©n ®o¹n T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.4.1 Kh¸i niÖm, ®Þnh nghÜa # Néi suy chØ cã thÓ lµm viÖc theo nguyªn t¾c sè - mét vßng trßn b¸n kÝnh 100mm, dung sai 0,01mm ph¶i néi suy thµnh 20.000 ®iÓm - b»ng c¸c m¹ch logic nèi cøng (NC): néi suy trong - b»ng c¸c phÇn mÒm néi suy (CNC): néi suy ngoµi # C¸c møc néi suy trong chuyÓn ®éng phi tuyÕn - Néi suy th« • phÇn mÒm néi suy x¸c ®Þnh to¹ ®é c¸c ®iÓm trung gian gi÷a ®iÓm ®Çu vµ cuèi cña ®o¹n biªn d¹ng cÇn néi suy • thùc hiÖn néi suy vßng - Néi suy tinh • thùc hiÖn phÐp néi suy tuyÕn tÝnh gi÷a c¸c ®iÓm trung gian 4T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.4.2 C¸c d¹ng néi suy # Néi suy tuyÕn tÝnh (1) - Néi suy tuyÕn tÝnh theo 2 trong N trôc - Néi suy tuyÕn tÝnh theo N trong N trôc # Néi suy vßng (2) - Néi suy vßng theo 2 trong N trôc - Néi suy vßng theo N trong N trôc T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.4.2 C¸c d¹ng néi suy # Néi suy b»ng c¸ch tÝnh to¸n c¸c hµm sè trùc tiÕp - tÝnh to¸n theo ph−¬ng tr×nh biªn d¹ng: f(x,y,z) = 0 - sau mçi b−íc néi suy ph¶i kiÓm tra vÞ trÝ thùc míi so víi ®−êng cong ®−a ra cã sai lÖch kh«ng? gi¸ trÞ? h−íng? - thùc hiÖn b−íc ®iÒu chØnh tiÕp theo cho tõng trôc # Néi suy theo ph−¬ng ph¸p vi ph©n sè DDA (Digital Defference Analyzer) - BiÓu diÔn c¸c th«ng sè ®−êng cong lµ hµm theo thêi gian thùc • x = x(t) • y = y(t) • z = z (t) - Tõ ph−¬ng tr×nh vi ph©n cña ®−êng cong, chuyÓn c¸c pt riªng cña hÖ sang ptvp ®Ó tÝnh b»ng sè - T×m ra gi¸ trÞ ch¹y dao trªn tõng trôc riªng rÏ th«ng qua tæng vi ph©n 5T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.4.3 Néi suy tuyÕn tÝnh theo ph−¬ng ph¸p DDA # Bµi to¸n: XÐt chuyÓn ®éng ch¹y dao theo ®−êng th¼ng tõ ®iÓm A ®Õn ®iÓm E víi tèc ®é ch¹y dao u x¸c ®Þnh # Thêi gian dÞch chuyÓn dao T = L / u # C¸c ®o¹n ®−êng thµnh phÇn cÇn dÞch chuyÓn XE – XA YE – YA T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.4.3 Néi suy tuyÕn tÝnh theo ph−¬ng ph¸p DDA # To¹ ®é vÞ trÝ cña c¸c ®iÓm trung gian ®−îc tÝnh nh− hµm sè theo thêi gian # Chia thêi gian T thµnh c¸c kho¶ng ∆t = T/N ®ñ nhá, phÐp tÝch ph©n cã thÓ ®−îc thay thÕ b»ng phÐp céng gia sè # Víi mçi b−íc céng, gi¸ trÞ vÒ vÞ trÝ l¹i t¨ng thªm 1 b−íc b»ng h»ng sè. §Ó ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cña biªn d¹ng néi suy, c¸c b−íc céng ph¶i nhá h¬n suÊt ®¬n vÞ ∆f cña truyÒn ®éng ch¹y dao (th«ng th−êng ∆ f = 0,001mm) ∫∫ ∫∫ −+=+= −+=+= 0 AE 0 AYA 0 AE 0 AXA dt T yyydtVy)t(y dt T xxxdtVx)t(x f N yy; N xxmax AEAE ∆≤⎭⎬ ⎫ ⎩⎨ ⎧ −− n N yyy)t.n(y)t(y n N xxx)t.n(x)t(x AE A AE A −+=∆= −+=∆= n = 1, 2, ..., N ⎭⎬ ⎫ ⎩⎨ ⎧ ∆ − ∆ −≥ f yy; f xxmaxN AEAE 6T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Tr×nh tù tÝnh to¸n Bµi to¸n: TÝnh to¸n gi¸ trÞ néi suy cho chuyÓn ®éng tuyÕn tÝnh tõ ®iÓm PA(xPA, yPA) ®Õn ®iÓm PE (xPE, yPE). BiÕt vËn tèc ch¹y dao = u; xuÊt ®¬n vÞ cña truyÒn ®éng ch¹y dao = ∆f. 1. ChiÒu dµi biªn d¹ng cÇn néi suy 2. Thêi gian néi suy T = L / u 3. Sè ®iÓm cÇn néi suy N m > lg(Nmin) N = 10m 4. Kho¶ng thêi gian cho mçi b−íc céng ∆t = T / N 5. TÇn sè néi suy f = 1 / ∆t 6. B−íc dÞch chuyÓn theo c¸c trôc: ∆x, ∆y 7. Gi¸ trÞ to¹ ®é c¸c ®iÓm Pn trong khi néi suy 2 PAPE 2 PAPE )yy()xx(L −+−= ⎭⎬ ⎫ ⎩⎨ ⎧ ∆ − ∆ −= f yy; f xxmaxN PAPEPAPEmin y.nyy x.nxx PAn PAn ∆+= ∆+= N yyy N xxx PAPE PAPE −=∆ −=∆ T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N VÝ dô TÝnh to¸n gi¸ trÞ néi suy cho chuyÓn ®éng tuyÕn tÝnh tõ ®iÓm PA ®Õn ®iÓm PE ®Ó tiÖn mÆt c«n cña chi tiÕt trong h×nh vÏ. BiÕt u = 2 mm/s; ∆f = 0,001mm # To¹ ®é c¸c ®iÓm ®Çu, cuèi cña biªn d¹ng cÇn néi suy - PA: xPA = 10, zPA = 80 - PE: xPE = 30, zPE = 50 # ChiÒu dµi biªn d¹ng cÇn néi suy # Thêi gian néi suy T = L / u = 18,028 s 056,36)zz()xx(L 2PAPE 2 PAPE =−+−= 7T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N # Sè ®iÓm cÇn néi suy N Nmin = 30000 m > lg(Nmin) = 4 m = 5 N = 10m = 105 = 100.000 # Kho¶ng thêi gian cho mçi b−íc céng ∆t = T / N = 0,18 µs # TÇn sè néi suy f = 1 / ∆t = 5,556 kHz # Gi¸ trÞ to¹ ®é c¸c ®iÓm Pn trong khi néi suy ⎭⎬ ⎫ ⎩⎨ ⎧ ∆ − ∆ −= f zz; f xxmaxN PAPEPAPEmin n.0003,080z.nzz n.0002,010x.nxx PAn PAn −=∆+= +=∆+= 0003,0 N zzz 0002,0 N xxx PAPE PAPE −=−=∆ =−=∆ T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.4.3 Néi suy tuyÕn vßng theo ph−¬ng ph¸p DDA Bµi to¸n: xÐt chuyÓn ®éng ch¹y dao theo cung trßn b¸n kÝnh R tõ tõ PA ®Õn PE. TÝnh to¸n néi suy c¸c ®iÓm trªn cung trßn ®ã? # To¹ ®é cña ®iÓm cÇn néi suy x = R cos ϕ y = R sin ϕ # Víi vËn tèc ch¹y dao kh«ng ®æi V # HÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n R V=ϕ& t R V=ϕ x R vcos R v dt dy y R vsin R v dt dx −=ϕ−= −=ϕ−= 8T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.4.3 Néi suy tuyÕn vßng theo ph−¬ng ph¸p DDA # Ph−¬ng tr×nh tÝch ph©n t−¬ng øng # Thay thÕ b»ng phÐp céng gia sè # B−íc dÞch chuyÓn theo c¸c trôc ∫ ∫ += −= xdt R vyy ydt R vxx PA PA ∑ ∑ ∆+= ∆−= x R vyy y R vxx PA PA t.x R vy t.y R vx ∆=∆ ∆=∆ - c¸c gia sè ∆x, ∆y kh«ng ph¶i lµ h»ng sè mµ biÕn ®æi cïng víi to¹ ®é ch¹y dao x vµ y. - néi suy vßng lu«n xuÊt hiÖn sai lÖch, do c¸c bé tÝch ph©n lµm viÖc theo c«ng thøc ch÷ nhËt. - mçi ®iÓm tÝnh to¸n kh«ng n»m chÝnh x¸c trªn ®−êng cong mµ ®Òu Ýt nhiÒu cã sai sè - sai lÖch lín lªn theo chiÒu dµi néi suy >> néi suy theo nhiÒu møc T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N 2.5 TruyÒn ®éng ®iÒu chØnh # C¸c d¹ng truyÒn ®éng ch¹y dao - truyÒn ®éng ®iÒu khiÓn m¹ch hë: kh«ng cã ph¶n håi, dïng ®éng c¬ b−íc - truyÒn ®éng ®iÒu khiÓn m¹ch kÝn: cã vßng ph¶n håi cña 2 hay nhiÒu ®¹i l−îng ®iÒu khiÓn §äc Nhí Néi suy So s¸nh Bµn m¸y §o l−êng §iÒu khiÓn TruyÒn ®éng Bµn m¸y TruyÒn ®éng HÖ lÖnh ®ãng/ng¾t 9T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N TruyÒn ®éng ®iÒu khiÓn m¹ch hë (®iÒu khiÓn vÞ trÝ kh«ng ph¶n håi) # Qu¸ tr×nh t¸c dông tuyÕn tÝnh: mçi xung t¸c dông t¹o ra mét b−íc ch¹y dao t−¬ng øng. # Bé ®iÒu khiÓn kh«ng cã th«ng tin ph¶n håi: “liÖu c¸c b−íc ch¹y dao cã ®−îc thùc hiÖn mét c¸ch ®óng ®¾n víi biªn d¹ng ®· m« t¶ hay kh«ng?” # §−îc øng dông trong c¸c tr−êng hîp lùc c¶n trªn ®−êng dÞch chuyÓn lµ nhá vµ æn ®Þnh hoÆc kh«ng cã lùc c¶n. # Kh«ng øng dông ®−îc trªn m¸y c¾t gät kim lo¹i do cã nhiÒu yÕu tè t¸c ®éng ®Õn lùc c¶n mµ kh«ng tÝnh tr−íc ®−îc trong qu¸ tr×nh ch¹y dao: - §é bÒn kh¸c nhau cña vËt liÖu gia c«ng - L−îng d− gia c«ng thay ®æi - Tr¹ng th¸i thay ®æi cña m¶nh c¾t cña dao T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N TruyÒn ®éng ®iÒu khiÓn m¹ch kÝn (truyÒn ®éng ®iÒu chØnh) # Trªn c¸c m¸y CNC hÇu nh− chØ øng dông ch¹y dao ®iÒu chØnh vÞ trÝ kiÓu m¹ch kÝn cã ph¶n håi cña Ýt nhÊt 2 th«ng sè ®iÒu khiÓn: vÞ trÝ, tèc ®é 10 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N §iÒu chØnh vÞ trÝ theo 2 trôc, 2 vßng ph¶n håi Gi¸ trÞ “CÇn” ®−îc göi ®Õn tõ bé néi suy Gi¸ trÞ “Thùc” ®−îc göi ®Õn tõ c¸c c¶m biÕn Sai lÖch ®iÒu chØnh = CÇn – Thùc >> lµ ®¹i l−îng ®iÒu chØnh cho ®éng c¬ dÉn ®éng ch¹y dao 1. C¶m biÕn tèc ®é trôc X 2. §éng c¬ ch¹y dao trôc X 3. C¶m biÕn vÞ trÝ trôc X 4. C¶m biÕn tèc ®é trôc Y 5. §éng c¬ ch¹y dao trôc Y 6. C¶m biÕn vÞ trÝ trôc Y T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N §iÒu chØnh vÞ trÝ 3 vßng ph¶n håi # §iÒu chØnh vÞ trÝ cã ®iÒu chØnh thø cÊp tèc ®é dÞch chuyÓn vµ dßng ®iÖn ®éng c¬ 11 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N C¸c yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh # Cã ®é khuyÕch ®¹i tèc ®é cao ®Ó gi÷ cho sai lÖch ®iÒu chØnh lµ thÊp nhÊt - Tèc ®é khuyÕch ®¹i kv lµ tû sè gi÷a tèc ®é cÇn cña bµn m¸y vµ sai lÖch ®iÒu chØnh: kvx = ux / ∆x trong ®ã: • ux – tèc ®é cÇn cña bµn m¸y ch¹y dao trªn trôc X • ∆x – sai lÖch ®iÒu chØnh theo trôc X - KhuyÕch ®¹i tèc ®é trªn tÊt c¶ c¸c trôc ®iÒu khiÓn ph¶i lín b»ng nhau ®Ó lo¹i bá hiÖn t−îng biªn d¹ng giËt côc kvx = kvy = kvz T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N C¸c yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh # Cã ®é gi¶m chÊn cao ®Ó lo¹i bá sù mÊt æn ®Þnh còng nh− hiÖn t−îng dao ®éng t¹i c¸c vÞ trÝ ®Ých - §é gi¶m chÊn D lµ thêi gian cÇn thiÕt ®Ó 1 qu¸ tr×nh dao ®éng t¾t hÕt - NÕu ®Ó x¶y ra dao ®éng, cã thÓ x¶y ra sù c¾t vµo vËt liÖu kh«ng mong muèn t¹i vÞ trÝ nµy. - Trong c¸c hÖ CNC, ®é gi¶m chÊn ph¶i ≥ 1, do ®ã kh«ng xuÊt hiÖn c¸c dao ®éng t¹i ®iÓm kÕt thóc biªn d¹ng 12 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N C¸c yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh # Bé truyÒn ®éng cã h»ng sè thêi gian nhá - C«ng thøc tÝnh h»ng sè thêi gian T - jrod – m«men qu¸n tÝnh cña c¸c bé phËn truyÒn ®éng tÝnh ®Õn trôc ®éng c¬ - jm – m«men qu¸n tÝnh cña ®éng c¬ - ωmax – tèc ®é gãc lín nhÊt cña ®éng c¬ - Mmax – m«men quay lín nhÊt cña ®éng c¬ max maxrodm M )jj(T ω+= T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N C¸c yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh # M«men qu¸n tÝnh khèi l−îng cña c¸c bé phËn chuyÓn ®éng ph¶i cã gi¸ trÞ nhá # TÇn sè riªng vÒ dao ®éng c¬ häc cao # C¸c chi tiÕt c¬ khÝ n»m trªn dßng truyÒn lùc cã ®é bÒn cao # C¸c yÕu tè truyÒn ®éng c¬ khÝ cã khe hë nhá 13 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N TruyÒn ®éng ®iÒu chØnh ph©n cÊp # Kh¸i niÖm - Nh»m rót ng¾n thêi gian ®i tíi ®iÓm ®Þnh vÞ, qu¸ tr×nh ®i tíi ®−îc thùc hiÖn theo nhiÒu cÊp tèc ®é >> truyÒn ®éng ph¶i cã kh¶ n¨ng ph©n cÊp c¸c tèc ®é ch¹y dao kh¸c nhau (truyÒn ®éng ®iÒu chØnh ph©n cÊp) - øng dông: trong ®iÒu khiÓn ®iÓm, ®−êng - Tèc ®é ch¹y dao nhanh: (lªn ®Õn 25 m/ph) • ®iÒu khiÓn ®iÓm: ch¹y kh«ng t¹i c¸c kho¶ng c¸ch dÞch chuyÓn lín >> rót ng¾n thêi gian phô • ®iÒu khiÓn ®−êng: tèc ®é c¾t nhanh t¹i c¸c kho¶ng c¸ch dÞch chuyÓn lín - Tèc ®é ch¹y dao thÊp: (®Õn kho¶ng 3 m/ph) • khi gÇn ®Õn c¸c ®iÓm cÇn ®Þnh vÞ >> ®Þnh vÞ chÝnh x¸c T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N TruyÒn ®éng ®iÒu chØnh ph©n cÊp # §iÒu g× x¶y ra nÕu chØ cã 2 cÊp tèc ®é: Nhanh vµ ChËm? # VD1: - Tèc ®é ch¹y dao: 5m/ph - Thêi gian phanh: 10ms - §é v−ît qu¸: 0,8mm >> sai sè qu¸ lín # VD2: - Tèc ®é ch¹y dao: 5m/ph - Qu·ng ®−êng ch¹y: 1,6mm - Thêi gian cÇn: 48ms >> thêi gian qu¸ dµi # §Ó rót ng¾n thêi gian ®Þnh vÞ cÇn thiÕt ph¶i cã nhiÒu tèc ®é ch¹y dao trung gian - Sè cÊp tèc ®é cµng nhiÒu th× cµng cã thÓ rót ng¾n ®−îc qu¸ tr×nh ®i tíi 1 ®iÓm ®Þnh vÞ cÇn thiÕt víi 1 yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c cho tr−íc - Sè cÊp tèc ®é cµng nhiÒu th× cµng lµm phøc t¹p cho bé ®iÒu khiÓn - Th−êng giíi h¹n chØ cã 1 - 2 cÊp tèc ®é ch¹y dao trung gian 14 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N TruyÒn ®éng ®iÒu chØnh ph©n cÊp # Mèi quan hÖ tèi −u gi÷a c¸c cÊp tèc ®é - V1 : tèc ®é ch¹y dao nhanh - V2 : tèc ®é ch¹y dao trung gian - V3 : tèc ®é ch¹y dao chËm 312 V.VV = V X V1 V2 V3 X1 X2 X3 U X1 : tÝn hiÖu ng¾t tr−íc thø nhÊt X2 : tÝn hiÖu ng¾t tr−íc lÇn 2 X3 : tÝn hiÖu ng¾t ®ång nhÊt U : ®o¹n v−ît qu¸ T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N C©u hái # Vai trß, nhiÖm vô, c¸c ph−¬ng ph¸p vµ ph¹m vi ¸p dông bé néi suy trong kü thuËt CNC? # C¸c yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh trong truyÒn ®éng ®iÒu chØnh? # TÝnh to¸n gi¸ trÞ néi suy cho chuyÓn ®éng tuyÕn tÝnh trong c©u lÖnh N30 d−íi ®©y. BiÕt ∆f = 0,001mm. N20 G00 X70 Y10 N30 G01 X30 Y50 F2 15 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N ¤n tËp phÇn I Ch−¬ng 1. M¸y CNC # Ph©n biÖt NC vµ CNC? # T¹i sao ng−êi ta hay dïng kh¸i niÖm CAD/CAM/CNC? # §Æc ®iÓm (vÒ mÆt h×nh thøc) nµo gióp ta ph©n biÖt m¸y th«ng th−êng, m¸y NC vµ m¸y CNC? # HÖ thèng ®iÒu khiÓn trôc chÝnh, ®iÒu khiÓn ch¹y dao trªn m¸y CNC cã ®iÓm g× kh¸c so víi m¸y th«ng th−êng? # C¸c kiÓu hÖ thèng thay dao vµ ph¹m vi ¸p dông? # Kh¸i niÖm th«ng sè bï dao? VÏ, kÓ tªn c¸c th«ng sè bï dao cña dao phay, tiÖn? # Chøc n¨ng cña tõng chÕ ®é lµm viÖc trªn m¸y CNC? # Khi chuÈn bÞ gia c«ng víi mét ch−¬ng tr×nh NC míi, ng−êi vËn hµnh cÇn thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc g×? # Kh¸i niÖm, ý nghÜa cña tõng ®iÓm gèc, ®iÓm chuÈn trªn m¸y CNC? Ng−êi sö dông cÇn ph¶i quan t©m ®Õn c¸c ®iÓm nµo? V× sao? T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Ch−¬ng 2. HÖ thèng §KS dïng cho m¸y c¾t kim lo¹i # VÏ vµ ph©n tÝch s¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh sè? # Ph©n lo¹i c¸c ph−¬ng ph¸p ®o vÞ trÝ? Cho vÝ dô b»ng c¸c thiÕt bÞ t−¬ng øng? Trªn m¸y CNC th−êng dïng thiÕt bÞ ®o vÞ trÝ lo¹i nµo? T¹i sao? Cho vÝ dô? # Tr×nh bµy nguyªn lý cña hÖ thèng ®o vÞ trÝ kiÓu sè – gia sè? # Tr×nh bµy cÊu t¹o, nguyªn lý lµm viÖc cña: - Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn gi¸ trÞ cÇn. - Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 9 cña gi¸ trÞ cÇn. - Bé ®Õm ®−îc ®iÒu chØnh tr−íc ®Õn phÇn bï 10 cña gi¸ trÞ cÇn. - Bé ®Õm kh«ng ®iÒu chØnh tr−íc, gi¸ trÞ CÇn ®−îc chän tr−íc nhê 1 v¹ch ®ång nhÊt ®iÒu chØnh ®−îc. - Bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng m¹ch ®ång nhÊt víi c¸c phÇn tö logic. # Vai trß, nhiÖm vô, c¸c ph−¬ng ph¸p vµ ph¹m vi ¸p dông bé néi suy trong kü thuËt CNC? # C¸c yªu cÇu ®èi víi m¹ch ®iÒu chØnh trong truyÒn ®éng ®iÒu chØnh? 16 T .Q . N am . B µi g i¶ ng M ¸y C N C v µ R B C N Bµi tËp 1. ThiÕt kÕ bé so s¸nh sè – tuyÖt ®èi dïng m¹ch ®ång nhÊt víi c¸c phÇn tö logic cho mét bé ®iÒu khiÓn sè cã thang ®o ®Õn 30. BiÓu diÔn tÝn hiÖu trªn c¸c ch©n t−¬ng øng khi tÝn hiÖu W=27, X=15? 2. TÝnh to¸n gi¸ trÞ néi suy cho chuyÓn ®éng tuyÕn tÝnh trong c©u lÖnh N30 d−íi ®©y. BiÕt ∆f = 0,001mm. N20 G00 X70 Y10 N30 G01 X30 Y50 F2