Giáo trình Công nghệ gia công trên máy CNC

CHƯƠNG I
KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ
VÀ LỊCH SỮ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CNC
Điều khiển số (Numerical Control) ra đời với mục đích điều khiển các quá
trình công nghệ gia công cắt gọt trên các máy công cụ. Về thực chất, đây là một quá
trình tự động điều khiển các hoạt động của máy (như các máy cắt kim loại, robot,
băng tải vận chuyển phôi liệu hoặc chi tiết gia công, các kho quản lý phôi và sản
phẩm...) trên cơ sở các dữ liệu được cung cấp là ở dạng mã số nhị nguyên bao gồm
các chữ số, số thập phân, các chữ cái và một số ký tự đặc biệt tạo nên một chương
trình làm việc của thiết bị hay hệ thống.
Trước đây, cũng đã có các quá trình gia công căt gọt được điều khiển theo
chương trình bằng các kỹ thuật chép hình theo mẫu, chép hình bằng hệ thống thủy
lực, cam hoặc điều khiển bằng mạch logic... Ngày nay, với việc ứng dụng các thành
quả tiến bộ của Khoa học - Công nghệ, nhất là trong lĩnh vực điều khiển số và tin
học đã cho phép các nhà Chế tạo máy nghiên cứu đưa vào máy công cụ các hệ
thống điều khiển cho phép thực hiện các quá trình gia công một cách linh hoạt hơn,
thích ứng với nền sản xuất hiện đại và mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn.
Về mặt khoa học: Trong những điều kiện hiện nay, nhờ những tiến bộ kỹ
thuật đã cho phép chúng ta giải quyết các bài toán phức tạp hơn với độ chính xác
cao hơn mà trước đây hoặc chưa đủ điều kiện hoặc quá phức tạp khiến ta phải bỏ
qua một số yếu tố và dẫn đến một kết quả gần đúng. Chính vì vậy đã cho phép các
nhà Chế tạo máy thiết kế và chế tạo các máy với các cơ cấu có hiệu suất cao, độ
chính xác truyền động cao cũng như những khả năng chuyển động tạo hình phức tạp
và chính xác hơn.
Lịch sử phát triển của NC bắt nguồn từ các mục đích về quân sự và hàng
không vũ trụ khi mà yêu cầu các chỉ tiêu về chất lượng của các máy bay, tên lửa, xe
tăng...là cao nhất (có độ chính xác và độ tin cậy cao nhất, có độ bền và tính hiệu quả
khi sử dụng cao...). Ngày nay, lịch sử phát triển NC đã trải qua các quá trình phát
triển không ngừng cùng với sự phát triển trong lĩnh vực vi xử lý từ 4 bit, 8bit... cho
đến nay đã đạt đến 32 bit và cho phép thế hệ sau cao hơn thế hệ trước và mạnh hơn
về khả năng lưu trữ và xử lý.
Từ các máy CNC riêng lẽ (CNC Machines - Tools) cho đến sự phát triển cao
hơn là các trung tâm gia côngCNC (CNC Engineering - Centre) có các ổ chứa dao
lên tới hàng trăm và có thể thực hiện nhiều nguyên công đồng thời hoặc tuần tự trên
4
cùng một vị trí gá đặt. Cùng với sự phát triển của công nghệ truyền số liệu, các
mạng cục bộ và liên thông phát triển rất nhanh đã tạo điều kiện cho các nhà công
nghiệp ứng dụng để kết nối sự hoạt động của nhiều máy CNC dưới sự quản lý của
một máy tính trung tâm DNC (Directe Numerical Control) với mục đích khai thác
một cách có hiệu quả nhất như bố trí và sắp xếp các công việc trên từng máy, tổ
chức sản xuất và quản lý chất lượng sản phẩm...