Giải chi tiết chuyên đề công nghệ cơ khí 11 cánh diều mới bài 6 Máy CNC trong sản xuất cơ khí

Khởi động

Câu hỏi: Cho biết sự khác nhau cơ bản giữa máy gia công thông thường và máy CNC.

Hướng dẫn trả lời:

• Máy công cụ truyền thống là những thiết bị, máy móc có khả năng làm thay đổi hình dáng, kích thước và độ chính xác của chi tiết cần gia công. Bằng các công nghệ khác nhau như tiện, phay, khoan, bào, mài, gia công bánh răng.   Nhằm tạo ra các sản phẩm dùng trong các ngành kỹ thuật, sản xuất, quốc phòng và phục vụ cho đời sống con người.
• Máy công cụ CNC là máy công cụ được tích hợp hệ thống CNC. Máy CNC có chức năng thực hiện các loại gia công (cắt, gọt, phay,…) đa dạng các vật liệu như kim loại (sắt, đồng, nhôm,…). Nhằm tạo thành sản phẩm (chi tiết, bộ phận của máy móc) có hình dạng mong muốn. 

1. Đặc điểm máy CNC trong sản xuất cơ khí

Câu 1: Vì sao nói máy CNC có tính tự động, tính linh hoạt cao?

Hướng dẫn trả lời:

• Tính tự động cao
• Tính linh hoạt cao
• Tính chính xác cao
• Có tính tập trung nguyên công

Câu 2. Tính tập trung nguyên công ở máy CNC có ý nghĩa là gì?

Hướng dẫn trả lời:

• Tập trung nguyên công có nghĩa là bố trí nhiều bước công nghệ vaò một nguyên công và được thực hiện trên một máy. Thông thường tập trung nguyên công được thực hiện đối với các bước công nghệ gần giống như nhau như: khoan, khoét, doa, cắt ren hoặc tiện ngoài, tiện trong…

2. Cấu trúc chung của máy CNC

Câu 1: Quan sát hình 6.3 và cho biết tên của từng khối trong sơ đồ cấu trúc của máy CNC?

Hướng dẫn trả lời:

• Khối xử lí
• Khối điều khiển

Câu 1: Dữ liệu được nhập vào máy CNC bằng những cách nào?

Hướng dẫn trả lời:

• Thiết bị đầu vào của máy là các công kết nối có nhiệm vụ truyền và nhận dữ liệu tử các thiết bị bên ngoài vào máy CNC. Các công kết nỗi thường được sử dụng là đâu đọc thẻ nhớ. công căm mạng LAN hay công giao tiếp RS-232-C (hình 6.4).
• Dữ liệu được nhập vào là các chương trình gia công và các lệnh điều khiến.

Câu 2: Nội dung của dữ liệu được nhập vào máy CNC là gì?

Hướng dẫn trả lời:

• Dữ liệu được nhập vào là các chương trình gia công và các lệnh điều khiển.

Câu 3: Bộ điều khiển máy thực hiện những chức năng gì?

Hướng dẫn trả lời:

- Đọc các hương dẫn mã hoá được nhập vào máy.

- Giải mã lệnh được mã hoá.

- Thực hiện nội suy (tuyến tính, cung tròn.... ) để tạo ra các lệnh chuyên động cho các trục.

- Cung cấp các lệnh chuyển động trục đến các mạch khuếch đại để điều khiển các cơ cẩu trục.

-  Nhận các tín hiệu phan hôi về vị trí vả tốc độ của mỗi trục truyền động.

- Thực hiện các chức năng điều khiển phụ trợ như bật tắt trục làm mát, bật tắtt trục chính hoặc thay đổi dụng cụ cắt.

Câu 4: Hệ thống truyền động của máy CNC gồm có những thiết bị nào? Những thiết bị này thực hiện chức năng gì?

Hướng dẫn trả lời:

Gồm: mạch khuếch đại, động cơ truyền động và trục vít

=> Cung cấp các thông tin của mỗi trục đến các mạch khuếch địa. Các tín hiệu điều khiển được khuếch đại để kích thích động cơ hoạt động. Động cơ quay và truyền động quay tới trục vít để di chuyển bản máy

Câu 5: Bản máy và trục chính của máy công cụ thực hiện chức năng gì?

Hướng dẫn trả lời:

• Máy công cụ (còn được gọi là bộ phận chấp hành) gồm khung máy, trục chính và các trục truyền động của bản máy. Với máy tiện, trục chính được điều khiến quay tròn theo hai chiêu thuận và ngược chiều kim đồng hồ, các trục truyền động điểu khiến bản máy di chuyển theo hướng trục X và trục Z 

Câu 6: Hệ thống phản hồi của máy CNC gồm có những thiết bị nào? Chức năng của các thiết bị đó là gì?

Hướng dẫn trả lời:

• Bao gồm các đầu dò giống như các cảm biến.
• Hệ thống phản hồi bao gồm các đầu dò hoại động như cảm biến, Nó còn được gọi là hệ thống đo lường. Hệ thống này chứa các bộ chuyên đổi vị trí và tốc độ liên tục theo dõi vị trí và tốc độ của dụng cụ cắt ở bất kỉ thời điểm nào. MCU nhận các tín hiệu tử các đầu dò nảy và nó sử dụng sự khác biệt giữa tín hiệu tham chiếu và tín hiệu phản hỏi để tạo ra các tín hiệu điều khiến sửa lỗi vị trí và tốc độ.

Luyện tập

Câu hỏi: Trình bày nhiệm vụ của các bộ phận chính trên sơ đồ cấu trúc máy CNC

Hướng dẫn trả lời:

• Thiết bị đầu vào.
• Bộ điều khiển máy.
• Hệ thống truyền động.
• Máy công cụ.
• Hệ thống phản hồi.
• Bộ phận hiển thị.

Vận dụng

Câu hỏi: Tìm hiểu và mô tả cấu trúc chung của máy tiện CNC trong thực tế tại một cơ sở sản xuất cơ khí?

Hướng dẫn trả lời:

Cấu trúc chung máy tiện CNC:

1. Thân máy (Bed): Thân máy đóng vai trò là chân đế của toàn bộ máy nơi các bộ phận khác nhau được gắn vào nó. Nói chung rất cứng chắc về cấu trúc, thân máy được đúc bằng gang cường lực. Băng máy tiện có băng bi (thanh ray trượt) và băng cơ trong đó băng cơ cứng vững hơn, bền hơn băng bi.

2. Ổ dao (Carriage): Được sử dụng để gắn và di chuyển dao tiện theo chiều ngang và chiều dọc để thực hiện quá trình cắt gọt.

3. Mâm cặp: Được gắn trên trục chính dùng để giữ phôi. 

4. Bảng điều khiển CNC: Trung tâm lưu trữ của máy, bảng điều khiển CNC lưu trữ tất cả các chương trình và hướng dẫn CNC, thực hiện các thao tác vận hành máy tại bảng này.

5. Trục chính: Thực hiện chuyển động quay tròn của phôi.

6. Động cơ truyền động chính: Động cơ truyền động giúp xoay mâm cặp, do đó điều khiển toàn bộ máy. Nên chọn động cơ AC Servo Fanuc đít đỏ là đời cao hơn loại động cơ đít vàng.

7. Ụ động: Có thể lắp đầu chống tâm khi tiện trục dài hoặc lắp mũi khoan khi thực hiện khoan tâm trên trục. Ụ động di chuyển dọc theo trục Z của máy tiện.