Báo Cáo Điều khiển máy tiện bằng CNC

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG
​

1.1. Giới thiệu
Trong nền sản suất công nghiệp hiện đại, đòi hỏi khả năng về tự động với phương thức linh hoạt cao của dây truyền sản xuất, thì máy công cụ điều khiển số CNC đóng vai trò rất quan trọng. Sử dụng máy CNC cho phép giảm khối lượng gia công chi tiết, nâng cao độ chính xác gia công và hiệu quả kinh tế, đồng thời rút ngắn được chu kỳ sản xuất nên ngày nay trên thế giới rất nhiều nước đã áp dụng rộng rãi máy công cụ số vào lĩnh vực cơ khí chế tạo. Bên cạnh đó, sự phát triển về công nghệ thông tin đã gặt hái được rất nhiều thành tựu to lớn, các máy tính số ngày càng được sản xuất nhiều với những tính năng tốc độ xử lý dữ liệu cao, sử dụng dễ dàng, kết cấu nhỏ gọn, giá thành thấp. Chính vì thế, việc thiết kế bộ điều khiển nhỏ gọn, độ chính xác và tin cậy cao trong quá trình gia công chi tiết máy, nâng cao hiệu quả kinh tế trên cơ sở máy tính cá nhân PC là xu hướng phát triển của bộ điều khiển cho máy công cụ. Trên cơ sở đó nhóm đề tài phát triển hệ điều khiển cho máy tiện CNC, nghiên cứu cấu tạo chung của máy tiện CNC, nguyên lý hoạt động, nguyên lý điều khiển, nội suy và kết quả cuối cùng là cho máy chạy được, gia công được các chi tiết mong muốn.
1.2. Các vấn đề đặt ra + Trên cơ sở máy tiện CNC đã có sẵn tiến hành sửa chữa, bảo dưỡng , bảo trì các bộ phận cơ khí như cân chỉnh lại bàn máy, khử độ dơ của các bộ Vit-me đai ốc bi để đảm bảo độ chính xác cao theo yêu cầu trong quá trình gia công chi tiết. + Thiết kế hệ thống truyền động còn thiếu, lắp đặt đồ gá truyền chuyển động cho bàn máy từ động cơ bước thông qua bộ truyền đai răng, kết nối Driver UDX 5114 với động cơ. + Làm mạch chuyển tiếp (mạch khuếch đại) tương thích giữa cổng LPT và Driver UDX 5114. + Sử dụng phần mềm Mach3 để cài đặt các thông số gia công, đặt độ chính xác kích thước gia công cho các trục X, Z và tiến hành gia công một số chi tiết mẫu điển hình. + Viết phần mềm chương trình nội suy đường thẳng và đường tròn dựa trên các thuật toán nội suy. + Tiến hành viết một giao diện trên các phần mềm lập trình chuyên dụng, từ đó điều khiển, giám sát và mô phỏng quá trình gia công. + Thực hiện gia công một số chi tiết mẫu điển hình bằng phần mềm mà nhóm tự thiết kết. 1.3. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết về máy công cụ điều khiển số, lập trình VB, cổng song song, động cơ bước, driver trên internet, sách và các tài liệu từ đó hiểu biết về các lý thuyết này, đồng thời với việc nghiên cứu là tiến hành thử nghiệm.
Sau khi thử nghiệm, đánh giá rút ra được những đặc tính của cơ cấu chấp hành phù hợp với yêu cầu của đề tài, từ đó thực hiện việc gá đặt các bộ phận cơ khí và ghép nối các các cơ cấu chấp hành với máy tính PC để được một hệ thống phần cứng hoàn chỉnh, làm cơ sở cho việc viết phần mềm điều khiển.
Từ lý thuyết nghiên cứu được tiến hành viết chương trình điều khiển và mô phỏng trên máy tính sau đó thử nghiệm các môdul điều khiển của chương trình thiết kế trên kết cấu cơ khí thật.
1.4. Phạm vi và giới hạn nghiên cứu Vì điều kiện thời gian và chi phí hạn chế, mặt khác do nghiên cứu về máy tiện là một đề tài rất lớn. Trong phạm vi đồ án nhóm đề tài chỉ chuyên nghiên cứu về một mảng điều khiển của máy tiện với những đặc tính sau: Máy có công suất nhỏ, động cơ sử dụng cho các trục là động cơ bước được điều khiển bằng các Driver công suất nhỏ nên chủ yếu phục vụ cho quá trình nghiên cứu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và mô hình điều khiển của máy tiện CNC. Dùng cổng song song để kết nối máy tính với các thiết bị ngoại vi nhờ có nhiều các chân truyền dẫn dữ liệu với tốc độ cao(có thể đạt 1Mb/s), việc kết nối khá đơn giản và dễ dàng. Máy có thể gia công những vật liệu mềm như: Nhôm, nhựa, gỗ phù hợp với nhưng yêu cầu kỹ thuật đưa ra. Xây dựng phần giao diện kiểm soát, điều khiển và mô phỏng được quá trình gia công chi tiết. Chương trình nội suy được viết trên máy tính nghĩa là toàn bộ quá trình tính toán nội suy và đưa các xung điều khiển đến các Driver rồi đến động cơ điều khiển dịch chuyển các trục máy được thực hiện nhờ chíp của máy tính do đó độ chính xác và ổn định phụ thuộc rất nhiều vào cấu hình máy tính ta sử dụng.