Khoa học máy tính ra đời từ những năm 70 của thế kỷ trước. Cho đến ngày
nay, công nghệ khoa học máy tính phát triển như vũ bão đã kéo theo sự đổi thay đáng
kể của rất nhiều lĩnh vực trong xã hội loài người. Máy vi tính được ứng dụng vào mọi
mặt của đời sống xã hội, từ công sở, trường học, bệnh viện, sân bay đến nhà hát, sân
vận động
106 trang |
Chia sẻ: nyanko | Lượt xem: 1132 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất tích hợp có trợ giúp của máy tính ( cim ), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
bộ giáo dục và đào tạo
Tr-ờng đại học bách khoa hà nội
Nghiên cứu công nghệ sản xuất tích hợp có
trợ giúp của máy tính ( cim )
( Đề tài khoa học cấp Bộ )
Chủ nhiệm đề tài : GS.TS Trần Văn Địch
Hà Nội: 2004
Lời nói đầu
Khoa học máy tính ra đời từ những năm 70 của thế kỷ tr-ớc. Cho đến ngày
nay, công nghệ khoa học máy tính phát triển nh- vũ bão đã kéo theo sự đổi thay đáng
kể của rất nhiều lĩnh vực trong xã hội loài ng-ời. Máy vi tính đ-ợc ứng dụng vào mọi
mặt của đời sống xã hội, từ công sở, tr-ờng học, bệnh viện, sân bay đến nhà hát, sân
vận động. Nền kinh tế thế giới cũng nhờ đó mà phát triển nhanh chóng. Các nhà
máy sản xuất theo ph-ơng pháp truyền thống tr-ớc đây cũng đ-ợc nâng cấp phát
triển dần dần thành hệ thống sản xuất tự động hoá từng phần, toàn phần, rồi phát
triển thành các dây chuyền sản xuất tiên tiến, thành hệ thống sản xuất linh hoạt FMS
và cuối cùng là hệ thống sản xuất tích hợp có trợ giúp của máy tính CIM. Những nhà
máy CIM ra đời đã tạo ra năng suất, chất l-ợng sản phẩm rất cao. Trong quá trình
hoạt động của nhà máy, máy vi tính tham gia vào quản lý từ khâu ban đầu là thiết kế
sản phẩm, cho tới gia công, kiểm tra chất l-ợng và cuối cùng là tính giá thành sản
phẩm, năng suất sản xuất và phân phối sản phẩm chất l-ợng ra thị tr-ờng hàng hoá
một cách hiệu quả và kinh tế nhất.
Trên thế giới hệ thống sản xuất CIM đang dần đ-ợc triển khai tại một số n-ớc.
Việt Nam là n-ớc đang phát triển, công nghệ sản xuất truyền thống còn nhiều. Vậy
nên để thúc đẩy nền kinh tế Việt Nam đi lên, dần ngang bằng với các n-ớc trên thế
giới thì việc ứng dụng các hệ thống sản xuất CIM trong công nghiệp là một xu h-ớng
tất yếu trong những năm tới và trong t-ơng lai sau này. Chính vì vậy chúng toi chọn
đề t¯i: ‚Nghiên cứu công nghệ s°n xuất tích hợp có trợ giúp của máy tính CIM‛ l¯
đúng h-ớng.
Ch-ơng 1
Tổng quan về sản xuất tích hợp
có trợ giúp của máy tính CIM
Định nghĩa về CIM
CIM (Computer Integrated Manufacturing) là hệ thống sản xuất tự động hoàn
chỉnh có sự trợ giúp của máy tính. Trong hệ thống CIM các chức năng thiết kế và
chế tạo đ-ợc gắn kết với nhau, cho phép tạo ra những sản phẩm nhanh chóng
bằng các quy trình sản xuất linh hoạt và hiệu quả. Khái niệm về CIM tuy ch-a
xuất hiện lâu (vào đầu những năm 70) nh-ng ngày nay đã trở thành quen thuộc
trong sản xuất hiện đại, cùng với sự phát triển của sản xuất, sự phát triển của
khoa học công nghệ đặc biệt là trong lĩnh vực tự động hoá và phần mềm máy tính
thì một hệ thống CIM đ-ợc triển khai ở một cơ sở sản xuất công nghiệp ngày
càng trở nên quen thuộc và trở thành chiến l-ợc nền tảng của tích hợp các thiết bị
và hệ thống sản xuất thông qua các máy tính hoặc các bộ vi xử lí.
Có rất nhiều định nghĩa khác nhau về CIM tuỳ thuộc vào mục đích ứng dụng của
nó, sau đây là một số các định nghĩa về CIM tiêu biểu và ngày càng đ-ợc công
nhận rộng rãi trên thế giới :
Hiệp hội các nhà sản xuất SME (Society of Manufacturing Engineers) định nghĩa
về CIM nh- sau: CIM là một hệ thống tích hợp có khả năng cung cấp sự trợ giúp
của máy tính cho tất các các chức năng th-ơng mại của một nhà máy sản xuất, từ
khâu tiếp nhận đơn đặt hàng, thiết kế, sản xuất, cho đến khâu phân phối sản
phẩm đến tay khách hàng.
Từ điển về các công nghệ sản xuất tiên tiến AMT (Advanced Manufacturing Technologies) định
nghĩa về CIM nh- sau: CIM là một nhà máy sản xuất tự động hoá toàn phần, nơi mà tất cả các
quá trình sản xuất đ-ợc tích hợp và đ-ợc điều khiển bởi máy tính.
Công ty máy tính IBM của Mỹ định nghĩa: CIM là một ứng dụng, có khả năng tích hợp các nguồn
thông tin về thiết kế sản phẩm, kế hoạch sản xuất, thiết lập và điều khiển các nguyên công trong
toàn bộ quá trình sản xuất.
Một hệ thống CIM có thể đ-ợc xem tạo thành từ các phân hệ sau:
CAD, CAM, CAP, CAPP.
Các tế bào gia công.
Hệ thống cấp liệu.
Hệ thống lắp ráp linh hoạt.
Hệ thống mạng LAN nội bộ liên kết các thành phần trong hệ thống.
Hệ thống kiểm tra và các thành phần khác.
Hệ thống MiniCim ở phòng thí nghiệm của tr-ờng đại học Bách Khoa Hà Nội với mục
tiêu phục vụ giảng dạy bao gồm các phần tử sau:
- Hai máy gia công CNC (1 máy phay - khoan và 1 máy tiện).
- Hai robot thực hiện các chức năng lắp ráp và cấp phôi.
- Máy tính chủ đ-ợc nối mạng Ethernet và phần mềm CIMSoft cùng với các máy tính cá
nhân khác cho phép điều khiển và quản lí toàn bộ hệ thống.
- Băng tải dùng cho các Pallet.
- Hệ thống chứa và lấy phôi tự động.
- Bộ điều khiển logic khả lập trình PLC.
1.2 ứng dụng của CIM
Thiết lập một hệ thống sản xuất tích hợp có sự trợ giúp của máy tính CIM là một vấn đề
không đơn giản nó không chỉ phụ thuộc vào khả năng tài chính của công ty mà còn phụ
thuộc vào đội ngũ nhân lực của công ty do đó việc ứng dụng một hệ thống CIM vào sản xuất
của một công ty phải đ-ợc xem xét một cách cẩn thận. Thực tế khi mà sản xuất phát triển,
nhu cầu của khách hàng thay đổi th-ờng xuyên và không ngừng nâng cao, sự cạnh tranh
mạnh của nhiều công ty
cần thiết. Trong hệ thống CIM chức năng thiết kế và chế tạo đ-ợc gắn kết với
nhau cho phép khép kín chu trình chế tạo sản phẩm và tạo ra sản phẩm một
cách nhanh chóng bằng các quy trình sản xuất linh hoạt và hiệu quả. Với hệ
thống CIM, nó có khả năng cung cấp sự trợ giúp máy tính cho tất cả các chức
năng th-ơng mại, bao gồm các hoạt động từ khâu tiếp nhận đơn đặt hàng cho
đến cung cấp, phân phối sản phẩm của một nhà máy.
CIM tham gia vào môi tr-ờng sản xuất công nghiệp: điều khiển robot, lắp ráp,
gia công, sơn phủ đánh bóng, gia công hàn, kiểm soát chất l-ợng sản phẩm,
đóng gói, vận chuyển và phân phát hàng hoá.
CIM tham gia vào các quá trình công nghệ: thiết kế và sản xuất có trợ giúp
máy tính (CAD/CAM). Lập kế hoạch sản xuất và quy trình công nghệ có trợ
giúp của máy tính (Computer Aided Process Planning/ Computer Aided
Engineering (CAPP/CAE).
CIM bao gồm mạng và các hệ thống: các phần cứng và phần mềm truyền
thông trong nhà máy, quản lý thông tin dữ liệu bao gồm cả việc thu thập, l-u
trữ và truy xuất dữ liệu.
CIM tham gia vào việc cải thiện không ngừng các quá trình sản xuất: lập kế
hoạch và kiểm soát nguyên liệu đầu vào, các hệ thống theo dõi
và kiểm soát chất l-ợng, các kỹ thuật và ph-ơng pháp thanh tra
giám sát nh- lập kế hoạch và quản lý nguồn lực sản xuất, lập kế
hoạch và quản lý nguồn lực công ty, kiểm tra chất l-ợng toàn bộ và
ph-ơng thức sản xuất đáp ứng kịp thời sự thay đổi nhanh chóng của
các chủng loại sản phẩm.
Hiệu quả của CIM
Hệ thống CIM có thể tạo ra lợi nhuận vững chắc cho ng-ời sử
dụng hơn là các hệ thống sản xuất thông th-ờng khác. CIM cho phép
một nhà máy sản xuất thích ứng nhanh chóng với sự thay đổi của thị
tr-ờng và cung cấp các h-ớng phát triển cơ bản của sản phẩm trong
t-ơng lai. Với sự trợ giúp của các máy tính trong CIM, các hoạt động
phân đoạn của quá trình sản xuất đ-ợc tích hợp thành một hệ thống
sản xuất thống nhất, hoạt động trôi chảy với sự giảm thiểu thời gian
và chi phí sản xuất đồng thời nâng cao chất l-ợng sản phẩm. Trong
hệ thống CIM cho phép sử dụng tối -u các thiết bị, nâng cao năng
xuất lao động, luôn ứng dụng các công nghệ tiên tiến và giảm thiểu
sai số gây ra bởi con ng-ời, kinh nghiệm sử dụng CIM cho thấy
những lợi ích điển hình sau đây:
Nhanh chóng cho ra đời sản phẩm mới kể từ lúc nhận đơn đặt hàng:
Giảm 15-30% giá thành thiết kế.
Giảm 30-60% thời gian chế tạo chi tiết.
Tăng năng suất lao động lên tới 40-70%.
Nâng cao chất l-ợng sản phẩm, giảm đ-ợc 20-50% phế phẩm.
Quản lý vật t- hàng hoá sát thực tế hơn.
Tăng khả năng cạnh tranh của sản phẩm và đáp ứng nhu cầu thị tr-ờng.
Hoàn thiện đ-ợc ph-ơng pháp thiết kế sản phẩm, ví dụ: sử dụng ph-ơng pháp
phần tử hữu hạn cùng với máy tính cho phép thực hiện phép tính nhanh hơn 30
lần so với các ph-ơng pháp thông th-ờng khác cho nhiều ph-ơng án thiết kế khác
nhau.
H-ớng phát triển của CIM
Ngày càng nhiều, trên thế giới ng-ời ta đã đạt đ-ợc những thành tựu to lớn
trong việc ứng dụng hệ thống CIM vào sản xuất công nghiệp. Cùng với sự phát
triển mạnh của các ngành khoa học liên quan phục vụ cho sự phát triển hoàn
thiện của CIM các nhà khoa học và các nhà sản xuất vẫn luôn nghiên cứu để
nâng cao hiệu quả, kĩ thuật và sự hoàn thiện của CIM, trong đó một trong những
hướng phát triển khá mới mẻ của CIM l¯ khái niệm về ‚s°n xuất thực sự‛
(Virtual Manufactring) hay CIM ‚thực sự‛ (Virtual CIM).
Khái niệm ‚s°n xuất thực sự‛ xuất hiện khi các đơn vị s°n xuất
đ-ợc liên kết với nhau trên phạm vi toàn cầu để giải quyết tất cả các vấn
đề của quá trình sản xuất từ hoạch định sản xuất đến phân phối sản
phẩm. Trên thế giới hiện nay ngày càng xuất hiện nhiều sự liên kết giữa
các nh¯ s°n xuất trong rất nhiều lĩnh vực công nghiệp. ở đây ‚nh¯ máy
thực sự‛ (Virtual Firm) đ-ợc định nghĩa nh- một mạng liên kết toàn cầu
để phục vụ cho toàn bộ quá trình sản xuất một số sản phẩm nhất định và
khi s°n xuất phát triển chỉ có ‚nh¯ máy thực sự‛ mới đáp ứng được sự
cạnh tranh v¯ thị trường to¯n cầu. Với khái niệm ‚nh¯ máy thực sự‛ n¯y
người ta đưa ra khái niệm CIM ‚thực sự‛ v¯ việc nghiên cứu, ứng dụng
CIM ‚thực sự‛ trong phạm vi to¯n cầu ng¯y c¯ng trở nên cần thiết.
Hình vẽ dưới đây minh hoạ khái niệm về một hệ thống CIM ‚thực
sự‛ thông qua vòng tròn CIM ‚thực sự‛ do trung tâm nghiên cứu công
nghệ sản xuất tiên tiến của tr-ờng đại học tổng hợp Nam Australia đ-a
ra nh- một khái niệm mô tả các điều kiện thị tr-ờng toàn cầu.
Để thúc đẩy sự phát triển của CIM cũng nh- thúc đẩy sự phát triển
của sản xuất một số h-ớng nghiên cứu về CIM đang đ-ợc nhiều nhà
khoa học tiến hành nh- sau:
Hợp lí hoá CIM và chiến l-ợc quản lí CIM: Đảm bảo cho các nhà quản lý nắm
vững các nguyên tắc ứng dụng CIM trong môi tr-ờng sản xuất của mình.
Nhà máy tích hợp CIM với các ranh giới địa lí trên phạm vi toàn cầu: Cấu trúc
và mô hình hoá các nhà máy tích hợp đ-ợc nghiên cứu trên cơ sở hợp tác và liên
kết toàn cầu về quản lí và chia sẻ dữ liệu.
Mạng liên kết của CIM: Nghiên cứu các ứng dụng mạng trên phạm vi rộng và
Internet cho CIM, tăng c-ờng sự trao đổi thông tin bằng dữ liệu tích hợp, mối
quan hệ giữa khách hàng và nhà cung cấp, các dữ liệu về quản lí trong hệ thống
CIM.
Công cụ và công nghệ tiên tiến cho việc ứng dụng CIM: Nghiên cứu về ứng
dụng robot trong sản xuất, nâng cao tính tự động hoá trong sản xuất, ứng dụng
trí tuệ nhân tạo.
Mô hình hệ thống sản xuất: Tích hợp các mô hình thông tin với các mô hình
chức năng của CIM, mô hình mô phỏng tích hợp của CIM và các hệ thống thiết
kế của CIM.
ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI-Artificial Intelligence) nh- Logic mờ, mạng
Noron tích hợp vào trong các hệ thống sản xuất.
Ch-ơng 2
Cấu trúc của hệ thống CIM
Máy công cụ CNC trong hệ thống CIM
Chúng ta đã biết tr-ớc thế hệ máy CNC đã có máy công cụ thông
th-ờng và máy công cụ NC. Máy công cụ th-ờng đ-ợc điều khiển trực tiếp
bởi tay ng-ời công nhân nên chất l-ợng và năng suất gia công phụ thuộc rất
nhiều vào tay nghề của công nhân. Với máy điều khiển số NC thì việc điều
khiển máy đ-ợc quyết định bởi các ch-ơng trình đã lập sẵn. Máy CNC là
mức phát triển cao từ các máy NC. Máy CNC có 1 máy tính để thiết lập
phần mềm điều khiển các chức năng máy. Các ch-ơng trình gia công đ-ợc
đọc và l-u vào bộ nhớ để sử dụng cho việc điều khiển quá trình gia công.
Máy CNC có thể thực hiện các chức năng: nội suy đ-ờng thẳng, cung tròn,
mặt xoắn, mặt parabol và bất kỳ mặt bậc 3 nào. Máy CNC có thể bù chiều
dài và đ-ờng kính của dụng cụ.
Hệ trục toạ độ của máy CNC
Các trục toạ độ của máy CNC cho phép xác định
chiều chuyển động của cơ cấu máy và dụng cụ cắt.
(hỡnh vẽ). Các trục X, Y, Z đ-ợc xác định theo quy
tắc bàn tay phải. Các trục quay t-ơng ứng của các
trục X, Y, Z là A, B, C; chiều quay là theo quy tắc
vặn đinh ốc (hỡnh 1.1).
Hỡnh 2.1. Các trục toạ độ của máy
Trục Z
Nhỡn chung trục Z luôn song song với trục chính của
máy.
-Máy tiện: trục Z song song với trục chính của máy
và có chiều d-ơng chạy từ mâm cặp tới dụng cụ
(chạy xa khỏi chi tiết gia công đ-ợc cặp trên mâm
cặp).
-Máy khoan đứng, máy phay đứng, máy khoan cầu:
trục Z song song với các trục chính và có chiều
d-ơng h-ớng từ bàn máy lên phía trục chính.
Các máy phay có nhiều trục chính: trục Z song song với đ-ờng tâm trục chính
vuông góc với bàn máy (chọn trục chính có đ-ờng tâm vuông góc với bàn máy
làm trục Z), chiều d-ơng của nó h-ớng từ bàn máy đến trục chính.
Trục X
Trục X là trục nằm trên mặt bàn máy và th-ờng đ-ợc xác định theo ph-ơng nằm
ngang. Chiều của trục X đ-ợc xác định theo quy tắc bàn tay phải.
Máy phay đứng, máy khoan đứng: nếu đứng ngoài nhìn vào trục chính thì chiều
d-ơng của trục X h-ớng về bên phải.
Máy khoan cầu: nếu đứng ở vị trí điều khiển máy ta có chiều d-ơng của trục X
h-ớng vào trụ máy.
Máy phay ngang: nếu đứng ngoài nhìn thẳng vào trục chính thì ta có chiều d-ơng
của trục X h-ớng về bên trái, còn nếu đứng ở phía trục chính để nhìn vào chi tiết
thì ta có chiều d-ơng của trục X h-ớng về bên phải.
Máy tiện: trục X vuông góc với trục máy và có chiều d-ơng h-ớng
về phía bàn kẹp dao (h-ớng về phía dụng cụ cắt). Nh- vậy nếu bàn kẹp
dao ở phía tr-ớc trục chính thì chiều d-ơng của trục X h-ớng vào ng-ời
thợ, còn nếu bàn kẹp dao ở phía sau trục chính thì chiều d-ơng đi xa
khỏi ng-ời thợ.
Máy bào: trục X nằm song song với mặt định vị chi tiết trên bàn
máy và chiều d-ơng h-ớng từ bàn máy đến thân máy.
Trục Y
Trục Y đ-ợc xác định sau khi đã xác định 2 trục X, Z theo quy tắc
bàn tay phải. Ngón trỏ chỉ chiều d-ơng của trục Y.
Các dạng điều khiển của máy công cụ CNC
Do máy CNC có khả năng gia công đ-ợc các bề mặt khác nhau
nh-: các lỗ, mặt phẳng, các mặt định hình ... Vì vậy có các dạng điều
khiển máy nh-: điều khiển điểm-điểm, điều khiển theo đ-ờng thẳng và
theo đ-ờng biên dạng (đ-ờng contour).
Điều khiển điểm - điểm
Điều khiển điểm - điểm (theo vị
trí) đ-ợc dùng để gia công các lỗ
bằng các ph-ơng pháp khoan, khoét,
doa và cắt ren lỗ. Chi tiết gia công
đ-ợc gá cố định trên bàn máy, dụng
cụ cắt thực hiện chạy dao nhanh đến
các vị trí đã lập trỡnh (hoặc chạy bàn
máy). Khi đạt tới các điểm đích thi
dao bắt đầu cắt (hỡnh vẽ).
Vị trí của các lỗ có thể đ-ợc điều khiển
đồng thời hoặc kế tiếp theo 2 trục
toạ độ (hỡnh vẽ).
Hỡnh 2.2. Các dạng chạy dao trong điều
khiển điểm-điểm.
a) Điều khiển đồng thời theo 2 trục
b) Điều khiển kế tiếp.
ẹiều khiển đ-ờng thẳng
Là điều khiển mà khi gia công dụng cụ cắt
thực hiện l-ợng chạy dao theo 1 đ-ờng thẳng
nào đó. Trên máy tiện dụng cụ cắt chuyển động
song song hoặc vuông góc với trục của chi tiết
(trục Z) (hỡnh vẽ). Trên máy phay dụng cụ cắt
chuyển động song song với trục Y hoặc trục X
(hỡnh vẽ). Dụng cụ cắt chuyển động độc lập theo
từng trục.
ẹiều khiển theo biên dạng (contour)
Hỡnh2.3. ẹiều khiển contour trên máy tiện
(a) và máy phay (b).
ẹiều khiển theo biên dạng cho phép thực
hiện chạy dao trên nhiều trục cùng lúc. Các
chuyển động theo các trục có sự quan hệ hàm số
ràng buộc với nhau. Dạng điều khiển này đ-ợc
áp dụng trên máy tiện, máy phay và các trung
tâm gia công.
Có 3 dạng điều khiển: điều khiển contour 2D,
21/2D và điều khiển 3D (D là kích th-ớc).
ẹiều khiển contour 2D: Cho phép thực
hiện chạy dao theo 2 trục đồng thời trong 1 mặt
phẳng gia công (ví dụ mặt phẳng XZ, XY).
Trục thứ 3 đ-ợc điều khiển hoàn toàn độc lập
với các trục kia.
ẹiều khiển contour 21/2D: điều khiển contour
21/2D cho phép aờn dao đồng thời theo 2 trục nào đó
để gia công bề mặt trong 1 mặt phẳng nhất định.
Trên máy CNC có 3 trục X, Y, Z ta sẽ điều khiển
đ-ợc đồng thời X và Y, X và Z, hoặc Y và Z. Trên
các máy phay thỡ điều này có nghĩa là chiều sâu
cắt có thể đ-ợc thực hiện bất kỳ 1 trục nào đó
trong 3 trục, còn 2 trục kia để phay contour (hỡnh
vẽ).
-ẹiều khiển contour 3D: điều khiển contour 3D
cho phép đồng thời chạy dao theo cả 3 trục X, Y, Z
(hỡnh vẽ).ẹiều khiển contour 3D đ-ợc áp dụng để
gia công các khuôn mẫu, gia công các chi tiết có
bề mặt không gian phức tạp.
Hình 2.4. ẹiều khiển contour 3D
Các chỉ tiêu gia công của máy CNC
Thông số hình học
Thông số hình học của máy CNC hay của vùng gia công là thông số của không
gian mà trong đó dụng cụ cắt và chi tiết gia công có thể tác động qua lại ở bất kỳ vị
trí nào. Nh- vậy trên các máy gia công chi tiết quay thì vùng gia công là 1 khối lăng
trụ đ-ợc xác định bằng bán kính và chiều dài dịch chuyển của các toạ độ (hình vẽ) .
Trên các máy gia công chi tiết hình hộp chữ nhật thì vùng gia công là 1 khối hộp
đ-ợc xác định bằng các chiều dài dịch chuyển của các toạ độ (hình vẽ). Các điểm
giới hạn của vùng làm việc đ-ợc đánh số t-ơng tự ký hiệu số của ma trận. Để thuận
tiện và dễ nhớ ng-ời ta đánh thứ tự các số theo quy tắc sau: số thứ nhất của các chữ
số ký hiệu các điểm theo trục thẳng đứng, số thứ 2 của các chữ số ký hiệu các điểm
theo trục dọc (trục Z), còn số thứ 3 của các chữ số ký hiệu các điểm theo trục nằm
ngang (trục X) (hình vẽ).
Thông số gia công
Là tốc độ chuyển động của các cơ cấu chấp
hành và công suất động cơ. Ng-ời ta dựa vào
thông số hỡnh học nh- kích th-ớc bàn máy phay
hay chiều cao của tâm máy tiện để chọn công suất
động cơ, tốc độ quay của trục chính và l-ợng chạy
dao. Ví dụ, đối với các máy nhiều dao để gia công
các chi tiết hỡnh hộp chửừ nhật ng-ời ta chọn các
thông số gia công nh- sau:
-Bề rộng của bàn máy
(mm)
-Công suất động cơ
(KW)
-Tốc độ chạy dao (m/ph)
-Tốc độ chạy dao nhanh
(m/ph)
-Thời gian thay dao tự
động (s)
400 - 630
5 - 11
3150 - 4000
1 - 10
6 - 10
3 - 7
630 - 1000
9 - 15
3150 - 4000
2.4 - 8
5 - 10
3 - 10
Naờng suất gia công
Là số l-ợng chi tiết gia công trong 1 đơn vị thời gian. Công thức tính naờng suất gia
công nh- sau:
1
k
1
kt
1i
1
tdctcbkt
0
ttttt
n
m
T
1
Q
T0 _thời gian cơ bản trung bình(ph)
m_số loạt chi tiết đ-ợc sản xuất trong 1 năm
n_số l-ợng chi tiết đ-ợc sản xuất trong 1 năm
i_số l-ợng nguyên công cần thiết để gia công 1 chi
tiết
k_số l-ợng các nguyên công kiểm tra
tct_thời gian thay đổi chi tiết gia công
ttd_thời gian thay dao
t0_thời gian cơ bản
tkt_thời gian kiểm tra
tcbkt-thời gian chuẩn bị - kết thúc
Để tăng năng suất ta phải giảm thời gian tcbkt , ttd , tct , t0 , thời gian phụ.
Muốn giảm tcbkt ta phải dùng đồ gá vệ tinh và giảm số l-ợng các loạt chi tiết
gia công trên máy (trên 1 máy CNC không nên gia công quá 30 - 50 loại chi
tiết trong 1 năm). Muốn giảm ttd thì dùng hệ thống thay dao tự động. Trên
các máy thay dao bằng tay nên sử dụng cơ cấu kẹp nhanh. Muốn giảm tct
dùng các cơ cấu nhiều vị trí (để thay chi tiết gia công tự động) và đồ gá vệ
tinh. Muốn giảm t0 thì: tăng tốc độ cắt (tăng công suất động cơ), sử dụng dao
có khả năng cắt với tốc độ cao, gia công với chế độ cắt tối -u và gia công
đồng thời bằng nhiều dao. Muốn giảm thời gian phụ thì tăng tốc độ chạy
nhanh của các cơ cấu chấp hành hoặc của dao (cố gắng tăng tốc độ chạy dao
nhanh tới 10„15 m/ph).
ẹộ chính xác của máy CNC
Sai số gia công tổng cộng trên các máy CNC xuất hiện trong các hệ thống truyền động của máy, trong các hệ
thống điều khiển và kiểm tra và trong bản thân chi tiết gia công (hỡnh vẽ) .
Các sai số gia công đ-ợc ký hiệu và giải thích nh- sau:
1, 2, 3, 4 - các sai số lập trỡnh, nội suy, hiệu chỉnh nội suy v¯ sai số của ‚lệnh trở về
điểm O‛.
Máy
5
4
52
Hệ điều
khiển
Truyền taỷi
Kiểm tra và
đo l-ờng
ẹiều khiển
Kết cấu
ẹộng cơ
Chi tiết
Sai
số
gia
công
3
1
6
1
2
3
4
6
7
8
9
10
00
11
12
13
14
15
17
18
19
20
21
16
5, 6 - sai số của b-ớc bên trong và sai số tích luỹ của đatric.
7 - sai số của cơ cấu chuyển đổi tín hiệu.
8 - sai số của dreipha đặc tính truyền động( sai số thời gian phát xung).
9, 10, 11 - sai số của truyền động( lực,