- Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX Phần I: Giới thiệu chung về máy phay cnc FEHLMANN PICOMAX 100 CNC 3 I- Các khả năng công nghệ của máy Máy phay FEHLMANN PICOMAX 100 CNC 3 có rất nhiều các khả năng công nghệ u việt, đó là: 1- Bằng việc sử dụng lập trình theo tham số nó có thể mở rộng rất lớn các khả năng và đặc trng của bộ điều khiển nh: - Các chơng trình khoan biến đổi - Xử lý các đờng cong toán học (ví dụ: đờng sóng hình sin, elip, parabol, hypecbol) - Lập trình cho họ chi tiết gia công - Lập trình 3D để chế tạo khuôn. - Gia công các bề mặt lõm cầu 2- Bằng việc sử dụng các chu trình cố định nó có thể gia công đợc các hình dạng hình học cơ bản sau: - Khoan lỗ bằng nhiều lần chuyển dao (chu trình này sẽ đợc nói kỹ ở phần sau) - Ta rô với đầu kẹp ta rô di động: ren đợc cắt trong một lần thao tác - Ta rô cứng: các ren đợc cắt trong một lần hoặc nếu cần thiết thì trong một vài lần (ví dụ để dọn bỏ phoi trong lỗ không thông). Ta rô cứng có nhiều thuận lợi hơn ta rô có đầu kẹp di động. - Phay rãnh: chu trình phay rãnh là chu trình kết hợp giữa gia công thô và gia công tinh. Rãnh gia công song song với một trục của hệ tọa độ hiện hành. Chu trình này phải đợc gia công bằng dao phay ngón. Bán kính dao phay phải nhỏ hơn một chút so với chiều rộng rãnh. - Phay hốc chữ nhật: đây là chu trình gia công thô. Chu trình này cần phải đợc khoan dẫn hớng trớc tại tâm hốc. Bán kính dụng cụ đợc xác định bởi bán kính góc lợn của hốc. Vì vậy không có nội suy theo cung tròn tại góc lợn của hốc. - Phay hốc tròn: đây cũng là chu trình gia công thô. Chu trình này đợc gia công bằng dao phay ngón và cũng phải khoan dẫn hớng trớc tại tâm hốc tròn. 3- Bằng việc dùng các chu trình SL (subcontour list) có thể gia công đợc các đờng viền với một hoặc nhiều dụng cụ. Các chu trình SL là nhóm các chu trình đợc thiết kế để làm tăng hiệu suất lập trình và phay các đờng viền với một hoặc nhiều dụng cụ. Đờng viền đợc tạo thành từ một vài đờng viền con chồng lên nhau. Mỗi đờng viền con đợc xác định trong một chơng trình con riêng biệt. - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 131 - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX Khái niệm SL là viết tắt của danh sách chu trình con (Subcontour List). Bộ nhớ điều khiển chồng các đờng vìên con riêng biệt tạo thành một hình mong muốn. Ngời lập trình không cần tính toán các điểm giao nhau giữa các đờng viền con. Các đờng viền con đợc xác định theo dạng chơng trình con. II- Các dữ liệu kỹ thuật cơ bản của máy 1- Sơ đồ kết cấu chung của máy 09 Fehlmann 08 01 02 07 06 03 04 05 10 1: hệ thống thủy lực; 2: trụ máy; 3: màn hình; 4: bảng điều khiển; 5:trục chính; 6:vách chắn; 7: bàn máy; 8: thân máy; 9: thùng chứa dung dịch trơn nguội; 10: hộp xếp. - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 132 - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX Các dữ liệu kỹ thuật Trục quay Hệ thống thay dụng cụ nhanh Thay đổi dụng cụ máy Độ chính xác lặp lại Thời gian thay đổi dụng cụ Giới hạn tốc độ trục quay Công suất mô tơ dẫn động Mô men xoắn tối đa SF30 Bằng các nút ấn 0,002 mm 5 giây 50 - 7100 v/p 5 kw 105 N.m Lợng cắt bỏ phoi Khoan Phay Ta rô 30 mm 100 cm 3 /ph M20 Các vách chắn nớc bắn toé Các vách chắn nớc bắn toé Dung dịch trơn nguội Dung dịch trơn nguội - Thùng riêng lẻ, dung tích - Công suất bơm 100 lít 75 lít/phút Bộ điều khiển heidenhain tnc Kiểu TNC360 Điện Điện áp chính Tổng tải nối vào Cầu chì chính Điện áp bộ điều khiển 3x380/50 V/Hz 18 kw 32 A 24 V Các kích thớc Không gian máy (độ rộng x dộ sâu x độ cao) 3150x2900x2500 mm Trọng lợng Trọng lợng 3300 kg Các giới hạn dịch chuyển của trục Chiều dài trục X Chiều ngang trục Y Chuyển động trục ống trục Z Điều chỉnh giá đỡ trục quay W 850 mm 435 mm 210 mm 590 mm Sự ăn dao, các tốc độ dịch chuyển nhanh Lợng ăn dao - Trục X và trục Y - Trục Z - Trục W Lực hớng trục ăn dao - Trục X và trục Y - Trục Z Tốc độ dịch chuyển nhanh - Trục X và trục Y - Trục Z 1 - 8000 mm/p 1 - 4000 mm/p 2000 mm/p 6500 N 6000 N 8 mm/p 4 mm/p Hệ thống đo Trục có hệ thống đo trục tiếp sử dụng thớc tỷ lệ thẳng. Trục X/Y Trục có hệ thống đo gián tiếp sử dụng bộ phân tích. Trục Z Trục có cữ chặn có thể điều chỉnh đợc. Trục W - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 133 - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX Khoảng dịch chuyển nhỏ nhất cho phép Khoảng dịch chuyển nhỏ nhất theo trục X,Y và Z. 0,001 mm Bàn máy, diện tích làm việc Các kích thớc bề mặt (dài x rộng) Các rãnh chữ T: - Số lợng - Độ rộng - Khoảng cách nhau Khả năng chịu nặng. Độ cao của bàn so với sàn. Khoảng cách giữa bàn và mũi trục quay (nhỏ nhất - lớn nhất). 1570mm x 500 mm 7 12 mm 50 mm 250 kg 960 mm 0 -130 - 720 mm III- Cấu tạo chung các bộ phận 1- Dẫn động trục quay Trục quay đợc dẫn động bằng một động cơ DC Bartholdi kiểu GO 112 M12 BA1 qua dây đai kiểu Habasit Armid T-22 2500x50 Động cơ DC Bartholdi Dây đai T-22 2500x50 Trục quay 2 - Hệ thống thay dụng cụ nhanh: Hệ thống thay dụng cụ nhanh FEHLMANN SF 32 bao gồm một đầu nối ISO 30 với bộ phân dẫn động. Dụng cụ đợc khoá chặt vào vị trí bằng ba viên bi. Để tháo dụng cụ, trục quay phải dịch chuyển đến vị trí thay đổi dụng cụ. ấn phím thay đổi dụng cụ mở bộ phận thay đổi dụng cụ thuỷ lực và ba viên bi đợc thả ra. Cùng lúc này dụng cụ đợc dời tự động khỏi đầu nối bằng một bơm phun. - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 134 - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX 3- Trục ống + Bộ phận dẫn hớng trục ống: Trục ống đợc nâng lên và không bị xoay chuyển trong vỏ máy. + Sự chuyển động của trục ống: Các chuyển động của trục đợc cung cấp bởi một động cơ DC và bánh vít và đợc truyền bằng thanh răng và bánh răng truyền. Trục ống Bánh răng DC Motor Thanh răng + Hệ thống đo trục ống: Vị trí của trục ống đợc đo bằng bộ phân tích gia số HEIDEHAIN với bộ phát quang điện. - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 135 - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX Trục ống Bộ phận tích gia số Động cơ DC 4- Bàn toạ độ X và Y - Các khe trợt của bàn toạ độ Trục X: Các rãnh đuôi én với thanh chống hình nêm. Trục Y: Các rãnh hình chữ V với thanh chống hình nêm. - Các trục X và Y Truyền động bằng động cơ DC đợc truyền bằng các trục vít me bi chính xác lắp có độ dôi dự tính trớc. Trục vít me DC motor Đai ốc bi - Hệ thống đo cho bàn toạ độ. Các vị trí trục đợc cảm biến quang điện trực tiếp bằng các hệ thống đo độ dài HEIDEHAIN. 5- Định vị độ cao của giá đỡ trục quay - Dẫn hớng cột trụ - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 136 - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX Vị trí X/Y chính xác của dụng cụ trong các dịch chuyển của giá đỡ trục quay đợc đảm bảo bằng thanh chống hình nêm. Thanh chống này không đòi hỏi bảo vệ và thờng có tuổi thọ vài năm. - Điều khiển Sự điều chỉnh động cơ đợc cung cấp để di chuyển giá đỡ trục quay đến vị trí đòi hỏi bởi chi tiết gia công và dụng cụ. Một động cơ đặc biệt đợc sử dụng cho điều chỉnh chiều thẳng đứng của giá đỡ trục quay. - Kẹp chặt cột trụ Để an toàn và nối cứng giữa giá đỡ trục quay và cột trụ máy, giá đỡ trục quay đợc kẹp chặt bằng lò xo đĩa. Mỗi lần trục quay dịch chuyển, các kẹp chặt này đợc nhả ra nhờ thuỷ lực khi giá đỡ trục quay khi giá đỡ tr- ợt dọc theo cột trụ đến vị trí đòi hỏi. Sau khi hoàn thành chuyển động, sức ép thuỷ lực giúp giá đỡ trục quay kẹp chặt lại. IV- Bộ điều khiển HEIDENHAIN TNC 360 Máy phay HEIDENHAIN PICOMAX 100 CNC 3 là một máy phay điều khiển số với bộ điều khiển HEIDENHAIN TNC360. Bộ điều khiển HEIDENHAIN TNC 360 là bộ điều khiển theo đờng viền có thể lập trình tại phân xởng làm việc với 4 tọa độ cho các máy phay và khoan cũng nh cho các trung tâm gia công. Nó đợc tởng tợng nh ngời đứng máy, mang đặc điểm lập trình hội thoại và mô phỏng hình ảnh của việc gia công chi tiết. Các chu trình cố định và các phép biến đổi tọa độ và lập trình tham số cũng nh các chức năng cho đầu dò 3D sẵn có trong bộ điều khiển. Đặc điểm hoạt động song song của nó cho phép một chơng trình mới tạo ra (hoặc chơng trình nằm trong bộ nhớ điều khiển đợc soạn thảo) trong khi chơng trình khác đang thực hiện. Các chơng trình có thể đa ra các thiết bị ngoại vi và đọc vào trong bộ điều khiển qua bộ giao diện dữ liệu RS-232-C. Từ đó cho phép các chơng trình đợc lập trình và lu trữ bên ngoài. Các chơng trình viết theo dạng hội thoại, các chơng trình ISO có thể đợc nhập vào bằng đánh từ bàn phím hoặc qua bộ giao diện dữ liệu. Cả hai dạng chơng trình hội thoại và dạng chơng trình ISO có thể lu lại trong bộ nhớ cùng một lúc. 1- Các thông số TNC 360 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 137 Lò xo đĩa - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX Kiểu điều khiển Điều khiển đờng viền theo 4 tọa độ Các khả năng chuyển động Chuyển động thẳng theo 3 trục Chuyển động tròn theo 2 trục Chuyển động xoắn ốc Vận hành song song Lập trình và thực hiện chơng trình trong cùng một lúc Hiển thị đồ họa Hiển thị hình ảnh đồ họa trong chế độ chạy chơng trình Nhập chơng trình Nhập chơng trình vào theo dạng HEIDENHAIN hoặc theo ISO Độ phân giải nhỏ nhất nhập vào Tối đa 0.001mm hoặc 0.0001 inch hoặc 0.001 0 Bộ nhớ chơng trình Tới 32 chơng trình, bộ đệm: 4000 khối chơng trình Các dụng cụ Cho phép tới 254 định nghĩa dụng cụ trong chơng trình Cho phép tới 99 dụng cụ trong ổ dụng cụ chính - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 138 - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX các chức năng lập trình Đờng viền Đờng thẳng, vát mép. Đờng tròn (nhập vào: tâm và điểm cuối của cung hoặc bán kính và điểm cuối của cung) Đờng tròn tiếp tuyến với đờng viền (nhập vào: điểm cuối của cung) Vê tròn góc (nhập vào: bán kính) Các bớc nhảy chơng trình Các chơng trình con, lặp lại đoạn chơng trình, gọi các chơng trình khác Chu trình cố định Chu trình khoan chuyển dao theo bớc, tarô Chu trình phay cho các hốc chữ nhật, hốc tròn, rãnh. Các chu trình nhóm đờng viền phụ để phay các hốc và các đảo với đờng biên không theo quy tắc Các biến đổi tọa độ Di chuyển và quay hệ tọa độ, đối xứng, biến đổi tỷ lệ. Các chức năng dò Cho đầu dò nút chạm 3-D Khả năng số hóa Với hệ số hóa TS 120 và khă năng mở rộng phần mềm . Phần mềm ớc lợng tùy chọn cho PC Lập trình tham số Các phép toán học (= / + - / x / ữ / sin / cos / góc từ các tiết diện / a / 22 ba + ) ; phép só sánh( = / / > / <) Giới hạn dịch chuyển Tối đa 30 000 mm hoặc 1181 inch Dữ liệu về chuyển động cắt Tốc độ dịch chuyển: max 30m/p hay 1181 inc/phút Tốc độ trục chính: max 99 999 v/p Phần cứng Các đơn vị thành phần Đơn vị lôgic, bảng điều khiển và màn hình đơn màu Thời gian xử lý khối 1500 khối/phút (40 ms) Điều khiển thời gian chu trình lặp 6 ms Bộ giao diện dữ liệu RS-232-C/V.24 Tốc độ chuyển đổi dữ liệu: max 19 200 baud Nhiệt độ xung quanh Hoạt động: 0 0 C tới 45 0 C (32 0 F tới 158 0 F) Nghỉ: - 30 0 C tới 70 0 C (- 22 0 F tới 158 0 F) 2- ổ đĩa mềm FE 401 Các chơng trình không lu trữ lâu dài trong bộ nhớ điều khiển có thể đợc lu trữ vào đĩa mềm với ổ đĩa mềm FE 401. Thiết bị lu trữ là một đĩa mềm 3 2 1 in thông thờng, có khả năng lu trữ 256 ch- ơng trình và tất cả xấp xỉ khoảng 2500 - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 139 FE 401 Floppy Disk Unit Compurter TNC Machine - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX khối chơng trình. Các chơng trình có thể đợc chuyển từ TNC tới đĩa hoặc ngợc lại. Các chơng trình đợc viết tại các trạm lập trình hoạt động độc lập cũng có thể đợc lu trữ trên đĩa với ổ đĩa mềm FE 401 và đọc vào bộ điều khiển khi cần thiết. Trong trờng hợp các chơng trình dài bên ngoài mà quá khả năng lu trữ của TNC, ổ đĩa mềm FE 401 có thể sử dụng để chuyển khối đã biết vào bộ điều khiển khi đồng thời thực hiện nó. Một ổ đĩa mềm thứ hai đợc cung cấp để đề phòng khi mất các chơng trình lu trữ và cho cả mục đích sao chép. Các dữ liệu kỹ thuật Thiết bị đĩa mềm FE 401 với hai ổ đĩa Thiết bị dữ liệu Đĩa 3 2 1 in, 2 mặt 135 TPI Khả năng lu trữ Xấp xỉ 790KB (2500 khối) tối đa 256 chơng trình Bộ giao diện dữ liệu Hai bộ giao diện dữ liệu RS-232-C Tốc độ truyền Giao diện TNC: 2400/9600/19200/38400 baud Giao diện PRT: 110/150/300/600/1200/24004/800/9600 baud II- Các chức năng phụ 1- Giới thiệu: Các chức năng phụ đợc lập trình để quy định các chức năng máy (ví dụ trục quay bật), để điều khiển chạy chơng trình và để tác động các dịch chuyển dụng cụ. Các chức năng phụ gồm các chữ cái địa chỉ M và mã số theo tiêu chuẩn ISO 6983. Có thể sử dụng tất cả các chức năng M từ M00 đến M99. Một vài máy có thể dùng thêm các chức năng M không tiêu chuẩn không đợc định nghĩa bằng một bộ điều khiển. Các chức năng M thờng đợc lập trình trong các khối định vị trí (L,C.v.v.). Các chức năng phụ có thể phân chia làm 4 nhóm: - Các chức năng phụ tác động ngay đầu câu lệnh - Các chức năng phụ tác động cuối câu lệnh - Các chức năng đợc lu giữ trong bộ nhớ cho đến khi nó bị huỷ bỏ bằng một chức năng phụ khác cùng loại. - Cácchức năng phụ chỉ tác động trong một câu lệnh mà nó đợc lập trình. Bảng tổng kết các chức năng phụ M: M Chức năng Hoạt động tại khối Bắt đầu Kết thúc M00 Dừng chơng trình chạy/ dừng trục quay/ tắt dung dịch trơn nguội * M01 Dừng chơng trình chạy tuỳ chọn/ dừng trục quay/ tắt dung dịch trơn nguội * M02 Dừng chơng trình chạy/ dừng trục quay/ tắt dung dịch * - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM 140 [...]... - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX M03 M04 M05 M06 M08 M09 M13 M14 M19 M20 M26 M30 M32 M33 M34 M35 M60 M61 M62 M63 M89 M90 M91 M92 M94 M97 M98 M99 trơn nguội/ trở lại khối 1 Bật trục quay theo chiều kim đồng hồ... trong khối định vị trí : các toạ độ quy chiếu tới điểm quy chiếu (Điểm 0 chi tiết đợc thay thế bằng điểm quy chiếu) Nằm trong khối định vị trí : các toạ độ quy chiếu tới điểm 0 máy (Điểm 0 chi tiết đợc thay thế bằng điểm 0 máy) Giảm giá trị hiển thị của trục bàn quay thấp hơn 3600 (việc cài đặt đực lập trình giá trị thực tế) Bù đờng viền trên các góc ngoài: điểm giao nhau thay bằng cung tiếp tuyến... tuyến Kết thúc sụ bù đờng viền hoạt động chỉ trong khối : sự bù bán kính RL/RR bị huỷ bỏ chỉ trong khối định vị trí tiếp theo Lệnh gọi chu trình hoạt động chỉ trong khối - Thuyết minh đồ án tốt nghiệp CNCTM * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 141 . - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX Phần I: Giới thiệu chung về máy phay cnc FEHLMANN PICOMAX 100 CNC 3 I- Các khả năng công nghệ của máy Máy phay FEHLMANN PICOMAX 100 CNC 3 có. nghiệp CNCTM 132 - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX Các dữ liệu kỹ thuật Trục quay Hệ thống thay dụng cụ nhanh Thay đổi dụng cụ máy Độ chính xác lặp lại Thời gian thay đổi dụng cụ Giới. đồ án tốt nghiệp CNCTM 133 - Giới thiệu về máy phay CNC FEHLMANN PICOMAX Khoảng dịch chuyển nhỏ nhất cho phép Khoảng dịch chuyển nhỏ nhất theo trục X,Y và Z. 0,001 mm Bàn máy, diện tích làm