Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI CẢM ƠN Sau quá trình thực hiện đề tài với nhiều cố gắng và nỗ lực của nhóm, cuối cùng bài báo cáo này đã được hoàn thành đúng thời gian quy định theo yêu cầu đặt ra là “Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý họat động và phân tích hệ thống cơ điện tử của máy phay CNC 5 trục”. Qua thời gian làm đề tài, nhóm đã học hỏi, thu nhận thêm được nhiều kiến thức bổ ích. Chúng em xin chân thành cảm ơn ThS. Lê Thanh Tùng – giáo viên hướng dẫn đề tài đã tận tình giúp đỡ nhóm và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình thực hiện đề tài. Nhóm cũng cảm ơn đến các thầy trong Bộ môn Cơ điện tử nói riêng, thầy cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật nói chung và bạn bè cùng niên khóa đã nhiệt tình giúp đỡ nhóm để hoàn thành đề tài này đúng thời gian quy định một cách tốt nhất có thể. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng không tránh khỏi những sai lầm thiếu sót không mong muốn. Chúng em rất mong nhận được những ý kiến góp ý từ thầy cô và bạn bè. Tp. HCM, ngày 5 tháng 05 năm 2010 Nhóm thực hiện đề tài TÓM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài “Tìm hiểu cấu tạo và phân tích hệ thống cơ điện tử của máy phay CNC 5 trục” được thực hiện để hoàn tất bài báo cáo giữa kì của môn học Hệ thống Cơ điện tử. Đề tài nghiên cứu bao gồm các nội dung sau: Tìm hiểu tổng quan về hệ thống điều khiển chương trình số NC, cấu tạo và nguyên lý hoạt động, phân tích hệ thống cơ điện tử của máy phay CNC 5 trục. ABSTRACT Topic “Finding about structure, fundamental principles and analyzing the mechatronics system of 5 axis CNC milling machine” is carried out to finish the midterm assignment in the “Mechatronics system” subject. The topic includes some main points: to learn about the control system of digital programme CNC in general, to know about the structure, fundamental principles and to analyze the mechatronics system of 5 axis CNC milling machine.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ BÁO CÁO HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ TÌM HIỂU CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ PHÂN TÍCH HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ CỦA MÁY PHAY CNC 5 TRỤC GVHD : ThS. Lê Thanh Tùng SVTH : Nguyễn Vũ Thanh Hoài – 06111038 Lưu Mạnh Sơn – 06111083 Đinh Quang Trí – 06111107 Trần Doãn Trung – 06111112 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 05 năm 2010 i ii NHIỆM VỤ BÀI BÁO CÁO Nhóm sinh viên thực hiện đề tài: Nguyễn Vũ Thanh Hoài MSSV: 06111038 Lưu Mạnh Sơn MSSV: 06111083 Đinh Quang Trí MSSV: 06111107 Trần Doãn Trung MSSV: 06111112 Ngành : Cơ điện tử Khóa : 2006 Tên đề tài: “TÌM HIỂU CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ PHÂN TÍCH HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ CỦA MÁY PHAY CNC 5 TRỤC” Nhiệm vụ cụ thể: - Tìm hiểu tổng quan về máy điều khiển chuơng trình số NC. - Tìm hiểu cấu tạo của máy phay CNC 5trục. - Tìm hiểu nguyên lý họat động của máy phay CNC 5trục. - Phân tích hệ thống cơ điện tử của máy phay CNC 5trục. Ngày giao đề tài : Ngày 13 tháng 03 năm 2010 Ngày hoàn thành đề tài : Ngày 05 tháng 05 năm 2010 Giảng viên hướng dẫn : ThS. Lê Thanh Tùng iii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp.HCM, ngày tháng năm 2010 Giáo viên hướng dẫn ThS. Lê Thanh Tùng iv NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tp.HCM, ngày tháng năm 2010 Giáo viên phản biện v LỜI CẢM ƠN Sau quá trình thực hiện đề tài với nhiều cố gắng và nỗ lực của nhóm, cuối cùng bài báo cáo này đã được hoàn thành đúng thời gian quy định theo yêu cầu đặt ra là “Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý họat động và phân tích hệ thống cơ điện tử của máy phay CNC 5 trục”. Qua thời gian làm đề tài, nhóm đã học hỏi, thu nhận thêm được nhiều kiến thức bổ ích. Chúng em xin chân thành cảm ơn ThS. Lê Thanh Tùng – giáo viên hướng dẫn đề tài đã tận tình giúp đỡ nhóm và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình thực hiện đề tài. Nhóm cũng cảm ơn đến các thầy trong Bộ môn Cơ điện tử nói riêng, thầy cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật nói chung và bạn bè cùng niên khóa đã nhiệt tình giúp đỡ nhóm để hoàn thành đề tài này đúng thời gian quy định một cách tốt nhất có thể. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng không tránh khỏi những sai lầm thiếu sót không mong muốn. Chúng em rất mong nhận được những ý kiến góp ý từ thầy cô và bạn bè. Tp. HCM, ngày 5 tháng 05 năm 2010 Nhóm thực hiện đề tài vi TÓM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài “Tìm hiểu cấu tạo và phân tích hệ thống cơ điện tử của máy phay CNC 5 trục” được thực hiện để hoàn tất bài báo cáo giữa kì của môn học Hệ thống Cơ điện tử. Đề tài nghiên cứu bao gồm các nội dung sau: Tìm hiểu tổng quan về hệ thống điều khiển chương trình số NC, cấu tạo và nguyên lý hoạt động, phân tích hệ thống cơ điện tử của máy phay CNC 5 trục. vii ABSTRACT Topic “Finding about structure, fundamental principles and analyzing the mechatronics system of 5 axis CNC milling machine” is carried out to finish the midterm assignment in the “Mechatronics system” subject. The topic includes some main points: to learn about the control system of digital programme CNC in general, to know about the structure, fundamental principles and to analyze the mechatronics system of 5 axis CNC milling machine. viii MỤC LỤC Trang TRANG BÌA NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN ABSTRACT MỤC LỤC viii DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU 1.1. Lý do chọn đề tài 1.2 Mục tiêu – Nhiệm vụ nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Yêu cầu và giới hạn đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ MÁY GIA CÔNG ĐIỀU KHIỂN SỐ CNC 2.1 Khái niệm về điều khiển số 2.2 Lịch sử phát triển máy CNC 2.3 Những nét cơ bản về máy công cụ và máy CNC 2.4 Kết cấu cơ bản của máy CNC CHƯƠNG 3 : CẤU TẠO CƠ BẢN CỦA MÁY CNC 3.1 Phần cơ khí 3.1.1 Thân máy và đế máy 3.1.2 Bàn máy 3.1.3 Bàn xoay 3.1.4 Cụm trục chính 3.1.5 Băng dẫn huớng 3.1.6 Trục vítme đai ốc bi ix 3.1.7 Ổ tích dụng cụ 3.1.8 Các xích động của máy CNC 3.2 Phần điều khiển 3.2.1 Màn hình và bảng điều khiển 3.2.2 Bộ điều khiển 3.2.3 Các loại động cơ trên máy CNC CHƯƠNG 4 : NGUYÊN LÝ HỌAT ĐỘNG CỦA MÁY CNC 4.1Đưa dữ liệu vào hệ thống 4.2 Xử lý dữ liệu và đưa dữ liệu ra 4.3 Bộ thích nghi 4.4 Sơ đồ hệ điều khiển CNC CHƯƠNG 5 : HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ CỦA MÁY CNC 5.1 Các hệ thống vật lý 5.2 Cảm biến 5.2.1 Khái niệm chung về Encoder 5.2.2 Phân loại 5.3 Các cơ cấu chấp hành 5.4 Kỹ thuật điện tử 5.5 Hệ điều khiển 5.5.1 Khái niệm hệ điều khiển CNC 5.5.2 Đặc trưng cơ bản của hệ điều khiển CNC 5.5.3 Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển CNC CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 6.1 Kết luận 6.2 Đề nghị 6.3 Huớng phát triển đề tài TÀI LIỆU THAM KHẢO x [...]... và phân tích hệ thống cơ điện tử của máy CNC 5 trục với mong muốn tham khảo và tìm hiểu thêm về một công cụ đặc trưng cho xu thế phát triển của ngành chế tạo máy 1 1.2 Mục tiêu – Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu về cấu tạo của máy CNC - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của máy CNC - Phân tích hệ thống cơ điện tử của máy CNC 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài này là máy CNC công nghiệp,... CNC công nghiệp, cụ thể là máy phay CNC 5 trục 1.4 Yêu cầu và giới hạn đề tài Đề tài thực hiện tìm hiểu và phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động và hệ thống cơ điện tử của máy phay CNC 5trục 1 .5 Phương pháp nghiên cứu - Tìm hiểu tài liệu: nhóm tìm hiểu các tài liệu liên quan đến máy CNC, những vấn đề cơ bản về cấu trúc, chức năng và vận hành của máy điều khiển chương trình số CNC - Tham khảo từ nhiều... đồ hệ điều khiển CNC 25 Hình 4.1 Sơ đồ hoạt động của máy CNC .26 Hình 4.2 Điều khiển số trên máy CNC 26 Hình 5. 1 Các thành phần cơ bản của Encoder .28 Hình 5. 2 Encoder gia số dạng quay 29 Hình 5. 3 Nguyên lý hoạt động của encoder kiểu gia số .29 Hình 5. 4 Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển CNC 31 Hình 5. 5 Cấu trúc ưu tiên trong hệ thống của hệ điều khiển CNC. .. xoay, trục mít me bi, ổ tích dụng cụ, cụm trục chính và băng dẫn hướng Ở Việt Nam hiện nay chưa thể chế tạo ra 2 bộ phận quan trọng của máy là: cụm trục chính và băng dẫn hướng mà mới chỉ chế tạo được những cơ cấu đơn giản là: thân máy, bàn máy, bàn xoay - Phần điều khiển: các loại động cơ, các hệ thống điều khiển và máy tính trung tâm Hình 2.3 Kết cấu cơ bản của máy CNC 7 CHƯƠNG 3 CẤU TẠO CƠ BẢN CỦA MÁY... Các xích động của máy CNC Các đặc điểm của hệ thống máy công cụ điều khiển số: Tất cả các đường chuyền động đến từng cơ cấu chấp hành của máy công cụ điều khiển số đều dùng những nguồn động lực riêng biệt, bởi vậy các xích động học chỉ còn 2 loại cơ bản sau: 19 - Xích động học của chuyền động chạy dao Hình 3.29 Xích động học của chuyển động chạy dao - Xích động học tốc độ cắt gọt Hình 3.30 Xích động học... Đế máy để đỡ toàn bộ máy tạo sự ổn định và cân bằng cho máy 3.1.2 Bàn máy Bàn máy là nơi để gá đặt chi tiết gia công hay đồ gá Nhờ có sự chuyển động linh hoạt và chính xác của bàn máy mà khả năng gia công của máy CNC được tăng lên rất cao, có khả năng gia công được những chi tiết có biên dạng phức tạp Trên các máy CNC 5 trục thì bàn máy là dạng bàn máy xoay được, nó có ý nghĩa như trục thứ 4, thứ 5 của. .. trên cơ sở một hệ thống trao đổi thông tin liên thông CIM Năm 1990, các giao diện số giữa điều khiển NC và hệ truyền động cải thiện độ chính xác và đặc tính điều chỉnh của các trục điều khiển NC và trục chính 2.3 Những nét cơ bản về máy công cụ và máy CNC Về cơ bản máy công cụ vạn năng và máy công cụ điều khiển số đều có kết cấu khung giống nhau, đó là: - Thân máy - Đế máy - Bàn trượt - Đầu trục chính... bằng tay và điều khiển các hoạt động của máy 3.2.2 Bộ điều khiển Là thành phần thứ hai của hệ thống điều khiển số Nó bao gồm các bo mạch điện tử và phần cứng có thể đọc và biên dịch chuơng trình điều khiển và truyền đến máy công cụ - Các phần tử cơ bản của bộ điều khiển là: - Bộ lưu dữ liệu - Bộ phân phối dữ liệu - Bộ liên hệ nguợc - Bộ điều khiển tuần tự để phối hợp họat động của các phần tử trên Cần... kết cấu cơ khí vì giảm bớt được các phần tử truyền trung gian như hộp số và trục vít Đạt được động học hệ thống với mức cao nhất, đồng thời loại được các chuyển động xoắn tiềm ẩn trong chuyển động của trục vít Động cơ chuyên việt Trong một số máy phay, trục chính (trục quay dao) đòi hỏi tốc độ quay rất cao Khi đấy thậm chí ta có thể sử dụng một loại động cơ chuyên việt, được tích hợp sẵn trong trục. .. điểm khác nhau, cụ thể: STT 1 Nội dung Nguồn động lực Máy công cụ vạn năng Động cơ 3 pha thường Máy CNC - Động cơ DC điều khiển vô cấp hoặc AC biến tần điều khiển vô cấp - Động cơ bước và động cơ thủy lực - Động cơ Servo 2 Tốc độ truyền dẫn 3 Truyền động Phân cấp Vô cấp Kiểu nối tiếp (thông qua hộp số) Độc lập thường - Thanh răng/ bánh răng yêu cầu có cơ cấu kẹp khử khe hở - Vít me/ đai ốc thường - . principles and analyzing the mechatronics system of 5 axis CNC milling machine” is carried out to finish the midterm assignment in the “Mechatronics system” subject. The topic includes some main. some main points: to learn about the control system of digital programme CNC in general, to know about the structure, fundamental principles and to analyze the mechatronics system of 5 axis. ốc bi 16 Hình 3.21 Kết cấu khử khe hở và tạo sức căng ban đầu bằng tấm đệm 17 Hình 3.22 Kết cấu khử khe hở và tạo sức căng bằng lo xo 17 Hình 3.23 Kết cấu khử khe hở và tạo sức căng với đai ốc