Giáo trình Máy CNC và công nghệ gia công trên máy CNC

Nội dung text: Giáo trình Máy CNC và công nghệ gia công trên máy CNC

1. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Chửụng 2: MAÙY ẹIEÀU KHIEÅN CHệễNG TRèNH SOÁ 2.1. Khaựi Nieọm Cụ Baỷn 2.1.1/ ẹieàu khieồn Laứ sửù thay ủoồi cuỷa caực ủaùi lửụùng ủaàu ra theo quy luaọt nhaỏt ủũnh naứo ủoự cuỷa caực ủaùi lửụùng ủaàu vaứo. 2.1.2/ ẹieàu khieồn soỏ NC ( Numeric Control ) Laứ heọ thoỏng caực hoaùt ủoọng ủửụùc ủieàu khieồn trửùc tieỏp bụỷi dửừ lieọu soỏ ủửụùc maừ hoựa baống chửụng trỡnh. Chửụng trỡnh goàm caực chổ thũ ủửụùc maừ hoựa dửụựi daùng soỏ, kớ tửù chửừ, vaứ caực kớ tửù ủaởc bieọt khaực. Caực chổ thũ naứy bao goàm:
   Chổ thũ ủieàu khieồn: ẹửụùc chuyeồn thaứnh 2 daùng: Tớn hieọu xung ủieọn (Pulse): ủieàu khieồn toỏc ủoọ, soỏ voứng quay cuỷa ủoọng cụ truyeàn ủoọng. Tớn hieọu ủoựng/ngaột (ON/OFF) : cung caỏp chaỏt boõi trụn vaứ laứm nguoọi, choùn vaứ thay dao, dửứng maựy, keùp nhaỷ phoõi
   Thoõng tin hỡnh hoùc ( Geometrical Information): Laứ heọ thoỏng thoõng tin ủieàu khieồn caực chuyeồn ủoọng tửụng ủoỏi giửừa dao cuù vaứ chi tieỏt, coứn goùi laứ thoõng tin veà ủửụứng dũch chuyeồn.
   Thoõng tin coõng ngheọ ( Technological Information ): Laứ heọ thoỏng thoõng tin cho pheựp maựy thửùc hieọn gia coõng vụựi nhửừng giaự trũ coõng ngheọ yeõu caàu. Vd: chuaồn hoựa goỏc toùa ủoọ, chieàu saõu caột, toỏc ủoọ chaùy dao, soỏ voứng quay truùc chớnh, chieàu quay truùc chớnh, ủoựng hay taột dung dũch trụn nguoọi 2.1.3/ ẹieàu khieồn soỏ baống maựy tớnh (CNC) ẹũnh nghúa: CNC laứ heọ thoỏng NC sửỷ duùng maựy tớnh thieỏt laọp trửùc tieỏp treõn heọ ủieàu khieồn maựy. ẹaởc ủieồm:
   ẹửụùc ủieàu khieồn bụỷi caực chổ thũ lửu trửừ treõn boọ nhụự maựy tớnh ủeồ thửùc hieọn moọt phaàn hay toaứn boọ caực chửực naờng ủieàu khieồn soỏ.
   ẹửụùc phaựt trieồn dửùa treõn nhửừng thaứnh tửùu cuỷa coõng ngheọ vi ủieọn tửỷ, vi xửỷ lớ.
   Caực heọ ủieàu khieồn CNC coự khaỷ naờng thửùc hieọn caực chửực naờng ủieàu khieồn bụỷi phaàn meàm -> ủụn giaỷn caực maùch ủieàu khieồn, giaỷm giaự thaứnh , taờng ủoọ tin caọy. Haàu heỏt caực heọ ủieàu khieồn soỏ theỏ heọ mụựi ủeàu ụỷ daùng CNC. 2.1.4/ Maựy coõng cuù ủieàu khieồn theo chửụng trỡnh soỏ (CNC Machine) Laứ theỏ heọ maựy coõng cuù (machine tool) ủửụùc ủieàu khieồn bụỷi boọ ủieàu khieồn CNC 11
2. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC 2.2. Caỏu truực heọ thoỏng maựy CNC: Heọ thoỏng maựy CNC goàm 6 phaàn chớnh: Hỡnh 2.1 - Chửụng trỡnh gia coõng(part program) - Thieỏt bũ ủoùc chửụng trỡnh ( program input device) - Boọ ủieàu khieồn maựy (MCU) - Heọ thoỏng truyeàn ủoọng ( drive system) - Maựy coõng cuù (machine tool) - Heọ thoỏng phaỷn hoài ( feedback system) Hỡnh 2.1. Caỏu truực cuỷa maựy CNC Lửu yự: ẹoỏi vụựi maựy gia coõng CNC, chửụng trỡnh gia coõng, thieỏt bũ ủoùc chửụng trỡnh vaứ boọ xửỷ lyự dửừ lieọu (DPU) ủeàu ủửụùc thửùc hieọn bụỷi maựy tớnh. 2.3 . Khaỷ naờng cuỷa maựy CNC Veà cụ baỷn, maựy gia coõng CNC co’ theồ thửùc hieọn ủửụùc caực coõng vieọc sau: + Nhaọp dửừ lieọu + Bieõn taọp chửụng trỡnh, laọp trỡnh + Lửu trửừ chửụng trỡnh + Kieồm tra chửụng trỡnh + Chaồn ủoaựn loói + Hieồn thũ chửụng trỡnh vaứ moõ phoỷng baống ủoà hoùa quaự trỡnh gia coõng + Tieọn ớch giao tieỏp + Quaỷn lớ dửừ lieọu + Caứi ủaởt heọ toùa ủoọ vaứ heọ ủụn vũ + Coự khaỷỷ naờng tớnh toaựn, xửỷ lyự soỏ lieọu 12
3. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC + Buứ trửứ ủửụứng kớnh vaứ chieàu daứi dao + Noọi suy hỡnh hoùc 2.4. ệu vaứ nhửụùc ủieồm cuỷa CNC • ệu ủieồm cuỷa CNC + ẹoọ chớnh xaực vaứ ủoọ chớnh xaực laởp laùi cao + ẹaựp ửựng nhanh nhu caàu thũ trửụứng, gia coõng nhieàu beà maởt phửực taùp + Naõng cao naờng suaỏt ủaởc bieọt laứ trong saỷn xuaỏt ủụn chieỏc caực chi tieõt phửực taùp + Giaỷm giaự thaứnh ủieàu haứnh giaựn tieỏp + Haù giaự thaứnh saỷn xuaỏt + Thuaọn lụùi cho vieọc tửù ủoọng hoaự quaự trỡnh saỷn xuaỏt • Nhửụùc ủieồm cuỷa CNC. + Chi phớ ủaàu tử ban ủaàu cao. + Chi phớ laọp trỡnh vaứ maựy tớnh keứm theo. + Chi phớ baỷo trỡ cao vaứ caàn phaỷi coự thụù baỷo trỡ chuyeõn nghieọp. 2.5. Caực loaùi maựy CNC Ngaứy nay, nhieàu loaùi maựy CNC ủaừ ủửụùc ngieõn cửựu vaứ ửựng duùng roọng raừi trong cheỏ taùo cụ khớ nhử: - Maựy phay CNC - Maựy tieọn CNC - Maựy gia coõng tia lửỷa ủieọn CNC duứng ủieọn cửùc nhuựng - Maựy gia coõng tia lửỷa ủieọn CNC duứng daõy caột - Maựy khoan CNC - Maựy maứi CNC - Maựy gia coõng duứng tia laser CNC - Maựy gia coõng tia nửụực CNC - Maựy haứn CNC - Maựy ủo toùa ủoọ CNC (CMM: Coordinate Measuring Machine) 13
4. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Hỡnh 2.2. Maựy Phay CNC ủửựng (CNC Vertical Milling Machine) Hỡnh 2.3. Trung taõm phay ủửựng CNC (CNC Vertical milling center ) 14
5. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Hỡnh 2.4. Trung taõm phay CNC ngang (CNC Horizontal machining center ) Hỡnh 2.5: Maựy khoan ngang CNC (horizontal Drilling CNC) 15
6. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Hỡnh 2.6. Maựy tieọn CNC Hỡnh 2.7. Maựy tieọn CNC hai ủaàu dao (CNC Dual turret turning center ) 16
7. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Hỡnh 2.9. Maựy ủo toaù ủoọ CNC ( CNC Coordinate Measuring machine) Hỡnh 2.10 . Maựy gia coõng tia lửỷa ủieọn EDM Wire Cut. 17
8. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC 2.6. Moọt soỏ boọ phaọn cụ baỷn cuỷa maựy CNC 2.6.1/ Heọ thoỏng ủieàu khieồn truyeàn ủoọng CNC (CNC drive systems) Heọ thoỏng ủieàu khieồn CNC bao goàm maùch ủieàu khieồn toỏc ủoọ (velocity loop) ụỷ trong heọ thoỏng ủoọng cụ truyeàn ủoọng vaứ maùch ủieàu khieồn vũ trớ(position loop control) ụỷ beõn ngoaứi heọ thoỏng ủoọng cụ truyeàn ủoọng. Heọ thoỏng ủieàu khieồn CNC coự theồ laứ heọ thoỏng ủieàu khieồn hụỷ (open loop) hoaởc heọ thoỏng ủieàu khieồn kớn (closed loop). Sửù khaực nhau cụ baỷn laứ heọ thoỏng ủieàu khieồn kớn coự phaỷn hoài nhaốm ủaỷm baỷo ủoọ chớnh xaực yeõu caàu. a. Heọ ủieàu khieồn hụỷ (Open Loop System ) hỡnh 2.11. Heọ thoỏng ủieàu khieồn hụỷ khoõng coự maùch phaỷn hoài, boọ ủieàu khieồn maựy xem nhử sửù di chuyeồn baứn maựy ủuựng nhử mong muoỏn. Heọ ủieàu khieồn hụỷ raỏt nhaùy caỷm vụựi sửù thay ủoồi cuỷa taỷi troùng. Caực sai soỏ vũ trớ vaứ toỏc ủoọ coự theồ xaỷy ra khi caột vụựi lửùc caột lụựn. Tuy nhieõn heọ ủieàu khieồn hụỷ coự ửu ủieồm laứ ủụn giaỷn, reỷ tieàn. Do vaọy, heọ ủieàu khieồn hụỷ chổ neõn duứng trong di chuyeồn ẹieồm-> ẹieồm (PTP) hoaởc trong caực maựy coõng suaỏt caột nhoỷ. Hỡnh 2.11. Heọ ủieàu khieồn hụỷ (Open loop System) 18
9. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC b. Heọ ủieàu khieồn kớn (Closed Loop System ) Vụựi heọ ủieàu khieồn kớn, maùch phaỷn hoài ủửụùc sửỷ duùng ủeồ theo doừi ủaựp ửựng thửùc cuỷa ủaùi lửụùng ủieàu khieồn vaứ ủửa ra tớn hieọu sửỷa ủoồi khi coự sửù sai leọch giửừa giaự trũ mong muoỏn vaứ gớa trũ thửùc. Heọ thoỏng phaỷn hoài coự theồ laứ heọ tửụng tửù (analog) hoaởc soỏ (digital). Analog systems: ủo sửù bieỏn ủoồi cuỷa tớn hieọu ủieàu khieồn (vũ trớ, vaọn toỏc) dửụựi daùng tớn hieọu hieọu ủieọn theỏ. ẹieồn hỡnh laứ duứng maựy phaựt toỏc ( Tachometers ) ủeồ ủo vaọn toỏc vaứ resolvers ủeồ ủo vũ trớ. Hỡnh.2.12. Maùch ủieàu khieồn kớn tuaàn tửù (Analog type closed loop CNC drive system) Digital feedback systems: Duứng boọ xaực ủũnh vũ trớ soỏ (digital position transducers ) trong maùch phaỷn hoài. Boọ maừ hoaự ( Encoders) ủửụùc sửỷ duùng phoồ bieỏn nhaỏt. Coứn maùch phaỷn hoài toỏc ủoọ vaón gioỏng nhử heọ phaỷn hoài tửụng tửù. Hỡnh 2.13 Hỡnh 2.13. Maùch ủieàu khieồn CNC kớn soỏ (Digital type closed loop CNC drive system) 19
10. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Ngaứy nay ủa soỏ heọ ủieàu khieồn maựy CNC ủeàu laứ heọ kớn, Sụ ủoà ủieàu khieồn maựy CNC kớn toồng quaựt ủửụùc moõ taỷ nhử hỡnh 2.14. Heọ thoỏng ủieàu khieồn truùc Tớn hieọu ủieàu chổnh vũ trớ Cửụứnd ủoọ, hieọu ủieọn theỏ ủeồ ủieàu chổnh toỏc ủoọ Tớn hieọu phaỷn hoài toỏc ủoọ t Tớn hieọu phaỷn hoài Maựy phaựt toỏc vũ trớ Vớt me bi ẹai oỏc bi ẹoọng cụ truyeàn ủoọng Hỡnh 2.14 . Sụ ủoà ủieàu khieồn CNC 2.6.2/ Truyeàn ủoọng vớt me ủai oỏc bi (recirculating Ball Screw). Trong maựy CNC, heọ thoỏng truyeàn ủoọng ủửụùc sửù duùng laứ vitme ủai oỏc bi (hỡnh2.15). ẹeồ thaỏy roừ ửu nhửụùc ủieồm cuỷa heọ thoỏng vitme ủai oỏc bi so vụựi caực heọ thoỏng truyeàn ủoọng khaực ta xem baỷng 2.1 20
11. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Hỡnh 2.15 . Truyeàn ủoọng vớtme – ẹai oỏc bi Baỷng 2.1 : ệu ủieồm cuỷa truyeàn ủoọng vớt me ủai oỏc bi. Vớt me Vớt me Thuỷy lửùc Xớch, ủai Braờng & Cam Khớ neựn ủai oỏc bi thửụứng thanhraờng Gớa thaứnh reỷ X X X X X Kha nang coõng suaỏt X X X X nhoỷ Chi phớ baỷo trỡ thaỏp X ẹoọ chớnh xaực cao X X ẹoọ tinh caọy cao X Hieọu quỷa cao X Khaỷ naờng truyeàn taỷi X X X lụựn Keỏt caỏu goùn X X X 21
12. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC 2.6.3/ ẹoọng cụ bửụực (Stepper Motor) Hỡnh 2.16 moõ taỷ sụ ủoà nguyeõn lyự duứng ủoọng cụ bửụực cung caỏp ủieàu khieồn soỏ khoõng phaỷn hoài veà vũ trớ cuỷa baứn maựy khi gia coõng treõn maựy CNC. Boọ ủieàu khieồn nhaọn tớn hieọu veà chieàu quay vaứ tớnh hieọu xung ủieọn ủeồ ủieàu khieồn goực quay cuỷa ủoọng cụ. ệựng vụựi moói tớnh hieọu xung ủieọn, boọ ủieàu khieồn seừ ủửa ra tớnh hieọu cửụứng ủoọ hoaởc hieọu ủieọn theỏ ủeồ laứm cho ủoọng cụ quay moọt goực nhaỏt ủũnh naứo ủoự (one step). Truùc vớt me ủai oỏc bi seừ bieỏn chuyeồn ủoọng quay thaứnh chuyeồn ủoọng tũnh tieỏn cuỷa caực truùc. Hỡnh 2.16. Duứng ủoọng cụ bửụực ủeồ truyeàn ủoọng trong maựy CNC Veà cụ baỷn ủoọng cụ bửụực ủửụùc chia laứm 3 loaùi sau: ủoọng cụ bửụực tửứ trụỷ thay ủoồi (Variable- reluctance), ẹoọng cụ bửụực nam chaõm vúnh cửỷu (Permanent-magnet ) vaứ ủoọng cụ bửụực keỏt hụùp (hybrid stepper motor). (a) ẹC bửụực tửứ trụỷ thay ủoồi (b) ẹC bửụực nam chaõm vúnh cửỷu (c) ẹC bửụực hybrid Hỡnh 2.17 22
13. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC ẹoọng cụ bửụực tửứ trụỷ thay ủoồi ra ủụứi sụựm nhaỏt, tuy nhieõn ngaứy nay khoõng ủửụùc sửỷ duùng roọng raừi vỡ ủoọ phaõn giaỷi vaứ coõng suaỏt khoõng cao. ẹeồ naõng cao coõng xuaỏt ta coự theồ duứng ủoọng cụ bửụực nam chaõm vúnh cửỷu. Tuy vaọy, loaùi ủoọng cụ naứy ủoọ phaõn giaỷi cuừng khoõng cao (48-24 bửụực/voứng). ẹoọng cụ bửụực ủửụùc duứng roọng raỷi nhaỏt trong coõng nghieọp hieọn nay la Hybrid stepping motor. ẹoọng cụ bửụực hybrid coự Roto tửứ trụỷ thay ủoồi vụựi nam chaõm vúnh cửỷu gaộn trong caực raừnh tửứ cuỷa noự. Tửứ hybrid muoỏn chổ ủeỏn sửù keỏt hụùp cuỷa 2 nguoàn tửứ trửụứng: trửứ trửụứng tửứ caực cuoọn daõy Stato vaứ tửứ trửụứng cuỷa nam chaõm vúnh cửỷu. Hybrid Stepping Motor thửụứng ủửụùc duứng khi yeõu caàu caực bửụực quay goực nhoỷ. ẹoọng cụ bửụực vụựi bửụực goực 1.8 ủoọ (200 bửụực/voứng) laứ ủoọng cụ tieõu chuaồn ủửụùc duứng nhieàu nhaỏt trong coõng nghieọp tửù ủoọng hoựa. 3600 360 =θ;N = 200 step / revolution ; ⇒== θ 1.8/0 step N 200 ẹieàu khieồn ủoọng cụ bửụực coự theồ duứng ủieàu khieồn ủaày bửụực (full step) hoaùờc khoõng ủaày bửụực (micro step). a. ẹieàu khieồn ủaày bửụực. Baống vieọc ủieàu khieồn cửụứng ủoọ doứng ủieọn cung caỏp laàn lửụùt cho tửứng cuoọn daõy treõn Stato cuỷa ủoọng cụ bửụực ta seừ coự ủửụùc caực vũ trớ chớnh xaực tửụng ửựng cuỷa Roto (nam chaõm). Toỏc ủoọ quay cuỷa ủoọng cụ bửụực phuù thuoọc vaứo taàn soỏ xung ủieọn cung caỏp cho caực cuoọn daõy. Trong trửụứng hụùp naứy, ủoọ phaõn giaỷi vũ trớ cuỷa truùc vớt daón ủoọng ủửụùc tớnh nhử sau. l u = Vụựi: l (lead): bửụực ren (mm/voứng hoaởc inch/voứng) N b. ẹieàu khieồn khoõng ủaày bửụực(vi bửụực). Baống vieọc ủieàu khieồn cung caỏp cửụứng ủoọ doứng ủieọn ủoàng thụứi cho caực cuoọn daõy stato ta coự theồ ủũnh vũ trớ cuỷa Roto ụỷ caực vũ trớ trung gian giuỷa caực cuoọn daõy tửụng ửựng, phửụng phaựp ủieàu khieồn ủoọng cụ bửụực theo caựch naứy ủửụùc goùi laứ ủieàu khieồn vi bửụực. ẹieàu khieồn vi bửụực thửụứng ủửụùc sửỷ duùng khi yeõu caàu ủoọ phaõn giaỷi cao hụn, do vaọy ủoọ chớnh xaực cao hụn. Tuy nhieõn vieọc ủieàu khieồn phửực taùp hụn. Caực vi bửụực thửụứng ủửụùc sửỷ duùng laứ 1/10, 1/16, 1/32, 1/125. Trong trửụứng hụùp ủieàu khieồn vi bửụực ủoọ phaõn giaỷi ủửụùc tớnh nhử sau. l u = N .m ; m: soỏ vi bửụực trong moọt ủaày bửụực
    Lửu yự: ễÛ ủaõy chổ neõu leõn nhửừng khaựi nieọm chung nhaỏt veà ủoọng cụ bửụực, vieọc nghieõn cửựu kyừ caỏu caùo, caựch ủieàu khieồn caực loaùi ủoọng cụ naứy noựi chung khaự phửực taùp vaứ seừ ủửụùc hoùc trong caực moõn hoùc khaực. Moọt soỏ ửu ủieồm cuỷa ủoọng cụ bửụực laứ. • Giaự thaứnh reỷ (Low cost ) • Coự theồ ủieàu khieồn maùch hụỷ (Can work in an open loop , no feedback required) • Duy trỡ moõ men raỏt toỏt (khoõng caàn thaộng, bieỏn toỏc) • Moõ men xoaộn cao ụỷ toỏc ủoọ thaỏp • Chi phớ baỷo dửụừng thaỏp (khoõng coự choồi queựt) (Low maintenance , brushless) • ẹũnh vũ chớnh xaực • Khoõng phaỷi ủieàu chổnh caực thoõng soỏ ủieàu khieồn 23
14. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Nhửụùc ủieồm. ẹoọng cụ laứm vieọc khoõng ủeàu, ủaởc bieọt laứ ụỷ toỏc ủoọ thaỏp (ủieàu khieồn ủaày bửụực) Tieọu thuù doứng dieọn khoõng phuù thuoọc vaứo taỷi kớch cụỷ haùn cheỏ laứm vieọc vieọc oàn Moõ men giaỷm theo toỏc ủoọ khoõng coự phaỷn hoài neõn coự theồ xaỷy ra caực sai soỏ. 2.6.4/ ẹoọng cụ Servo. Sửù khaực nhau cụ baỷn nhaỏt cuỷa ủoọng cụ servo so vụựi ủoọng cụ bửụực laứ ủoọng cụ servo coự maùch ủieàu khieồn kớn (close loop control).Nhử vaọy trong ủoọng cụ servo caàn phaỷi coự heọ thoỏng phaỷn hoài ủeồ nhaọn bieỏt caực thoõng soỏ veà vũ trớ, toỏc ủoọ mong muoỏn. Coự nhieàu phửụng phaựp ủieàu khieồn voứng kớn trong ủoự phửụng phaựp duứng boọ ủieàu khieồn PID laứ ủửụùc sửỷ duùng roọng raỷi nhaỏt. ệu ủieồm cụ baỷn cuỷa ủoọng cụ servo so vụựi ủoọng cụ bửụực laứ. • Moõ men treõn truùc ủeàu hụn (High intermittent torque ) • Toỏc ủoọ cao hụn (High speeds ) • Maùch ủieàu khieồn toỏc ủoọ chớnh xaực vaứ ủeàu hụn (Work well for velocity control) • Coự nhieàu kớch cụỷ hụn (Available in all sizes ) • Laứm vieọc eõm hụn (Quiet) • ẹoọ chớnh xaực cao hụn Nhửụùc ủieồm cụ baỷn cuỷa ủoọng cụ servo so vụựi ủoọng cụ bửụực laứ. ẹaột tieàn hụn Khoõng laứm vieọc toỏt ụỷ cheỏ ủoọ maùch ủieàu khieồn hụỷ, yeõu caàu phaỷi coự heọ thoỏng phaỷn hoài Yeõu caàu phaỷi ủieàu chổnh caực thoõng soỏ voứng ủieàu khieồn. Baỷo dửụừng toỏn keựm hụn, ủaởc bieọt laứ ủoọng cụ DC servo Hieọn naứy ủaừ coự ủoọng cụ DC servo vaứ AC servo. ẹoọng cụ DC servo ra ủụứi trửụực vaứ ủaừ ủửụùc sửỷ duùng raỏt roọng raừi. Nhửng sau raứy vụựi khaỷ naờng cuỷa vieọc sửỷ duùng caực Transistor vụựi cửụứng ủoọ laứm vieọc lụựn , caực ủoọng cụ AC servo ủaừ ủửụùc cheỏ taùo vaứ ủửụùc sửỷ duùng ngaứy caứng roọng raừi. Hỡnh 2.18. ẹoọng cụ servo nam chaõm vúnh cửỷu 24
15. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Hỡnh 2.19. Hỡnh caột cuỷa ủoọng cụ Servo 2.6.5/ Heọ thoỏng phaỷn hoài Caực loaùi cụ caỏu phaỷn hoài - Bieỏn trụỷ (potentionmeter) - ẹo goực quay (resolvers) - Boọ maừ hoaự (Encoder) - Maựy phaựt toỏc (Tachometers) a. Bieỏn trụ ỷ(chieỏt aựp): Coự 2 loaùi cụ baỷn. Bieỏn trụỷ thaỳng tuyeỏn tớnh (linear) vaứ bieỏn trụỷ goực (Rotary). Nguyeõn lyự hoaùt ủoọng cuỷa chieỏt aựp ủửụùc moõ taỷ nhử hỡnh 2.20. Hỡnh 2.2 0-Chieỏt aựp 25
16. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Chieỏt aựp khaự phoồ bieỏn vỡ giaự thaứnh reừ, khoõng caàn caực ủieàu khieồn xửỷ lyự tớn hieọu ủaởc bieọt. Nhửng chuựng bũ giụựi haùn veà ủoọ chớnh xaực, thửụứng khoaỷng 1% vaứ hao moứn cụ hoùc. b. Encoder Encoder laứ caỷm bieỏn xaực ủũnh goực xoay tớn hieọu ủaàu ra laứ tớnh hieọu soỏ. Theo caựch nhaọn tớnh hieọu ta coự caực encoder sau: quang hoùc (optical), ủieọn dung (capacitive), tửứ (magnetic), baựn daón. Theo nguyeõn lyự xaực ủũnh vũ trớ ta chia ra: Encoder tuyeọt ủoỏi vaứ Encoder gia soỏ.
    Encoder tuyeọt ủoỏi (Absolute Encoder) Encoder daùng Absolute coự ngoừ ra laứ tớn hieọu ủửụùc maừ hoaự nhũ phaõn. Beõn trong Encoder bao goàm moọt dúa troứn beõn treõn coự khaộc caực vaùch trong suoỏt vaứ caực vaùch toỏi xen keừ theo ủửụứng troứn ủoàng taõm. Tuyứ theo ủoọ phaõn giaỷi cuỷa Encoder maứ soỏ ủửụứng troứn ủoàng taõm ủoự nhieàu hay ớt. Xeựt treõn moọt ủửụứng vaùch troứn, moọt diode phaựt quang seừ phaựt chuứm tia ủi xuyeõn qua caực vaùch trong suoỏt vaứ bũ chaởn laùi ụỷ nhửừng vaùch toỏi. Beõn kia maởt ủúa, song song vụựi diode phaựt laứ moọt diode thu coự nhieọm vuù nhử moọt caỷm bieỏn, ghi nhaọn caực tớn hieọu do diode phaựt ủửa tụựi. Coự bao nhieõu ủửụứng vaùch troứn thỡ coự baỏy nhieõu diode thu tớn hieọu. Caực tớn hieọu ủoùc ủửụùc tửứ diode thu seừ ủửụùc ủửa ra ngoaứi dửụựi daùng tớn hieọu ủieọn. Caực tớn hieọu ủieọn naứy seừ coự daùng maừ nhũ phaõn phaỷn aỷnh vũ trớ cuỷa truùc quay Encoder. Thoõng thửụứng ủeồ deó daứng trong cheỏ taùo ngửụứi ta maừ hoaự caực vaùch trong suoỏt vaứ vaùch toỏi theo maừ Gray vỡ vaọy ủeồ ửựng duùng ủửụùc trong caực heọ thoỏng sửỷ duùng maừ Binary thỡ ta phaỷi coự chửụng trỡnh chuyeồn ủoồi tửứ maừ Gray sang maừ Binary. Moọt ửu ủieồm nửa cuỷa maừ Gray laứ ụỷ moói vũ trớ keỏ nhau thỡ chổ coự moọt bit ủửụùc thay ủoồi, do ủoự sai soỏ ụỷ ngoừ ra chổ coự theồ toỏi ủa laứ moọt ủụn vũ. Coứn ụỷ maừ Binary thỡ coự theồ gaõy sai soỏ lụựn vỡ khi thay ủoồi vũ trớ thỡ coự theồ chổ coự moọt bit coự troùng soỏ cao ủửụùc thay ủoồi coứn caực bit treõn haứng khaực chửa kũp thay ủoồi. H2.24.Caỏu taùo vaứ nguyeõn lyự hoaùt ủoọng cuỷa Optical Absolute Encoder 26
17. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Baỷng 2.2. maừ Gray
    Encoder loaùi Incremental: - Encoder loaùi Incremental coự ớt keõnh ngoừ ra hụn loaùi Absolute, vỡ theỏ caỏu taùo cuỷa noự ủụn giaỷn hụn. Treõn beà maởt dúa troứn beõn trong Encoder coự hai ủửụứng troứn ủoàng taõm. Moói ủửụứng coự caực vaùch trong suoỏt vaứ caực vaùch toỏi xen keừ nhau. Cuừng nhử loaùi Absolute Encoder, diode phaựt quang seừ phaựt tớn hieọu ủi xuyeõn qua vaùch trong suoỏt ủeỏn diode thu. Hai diode thu naứy seừ chuyeồn ủoồi thaứnh tớn hieọu ủieọn vaứ ủửa ra ngoaứi. - Vũ trớ caực vaùch trong suoỏt cuỷa hai ủửụứng leọch nhau moọt goực 90 0 vaứ dửùa vaứo goực leọch pha giửừa hai tớn hieọu ra laứ sụựm pha hay treó pha maứ ta xaực ủũnh chieàu quay laứ thuaọn hay nghũch. - Nguyeõn lyự hoaùt ủoọng cuỷa encoder nhử sau - ủửụứng tớnh hieọu beõn ngoaứi (outer track) duứng ủeồ xaực ủũnh vũ trớ - ủửụứng tớnh hieọu giửừa (middle track) duứng xaực ủũnh hửụựng quay - ủửụứng tớn hieọu trong (inner track) duứng xaực ủũnh soỏ voứng. - Boọ ủeỏm seừ ủeỏm soỏ xung (caùnh leõn hoaởc xuoỏng) ủeồ xaực ủũnh vũ trớ. 27
18. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC Hỡnh 2.23. Nguyeõn lyự hoaùt ủoọng cuỷa Incremental Encoder Daùng xung ngoừ ra : A B Quay theo chieàu thuaọn A B Quay theo chieàu nghũch 28
19. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ma y CNC & Coõng Ngheọ Gia Coõng Treõn Maựy CNC c. Resover Laứ thieỏt bũ taùo ra caực tớnh hieọu ủieọn theo haứm soỏ vũ trớ cuỷa goực quay. Sụ ủoà nguyeõn lyự nhử hỡnh 2.26. Hỡnh 2.26. Nguyeõn lyự hoaùt ủoọng cuỷa Resolver Stato bao goàm 2 cuoọn daõy, cuoọn E1 vaứ cuoọn E2 ủaởt vuoõng goực nhau. Roõto gaộn cuoọn daõy E3 ủửụùc caỏp ủieọn baống hieọu ủieọn theỏ bieỏn ủoồi hỡnh sin va quay troứn. Tớn hieọu trong cuoọn daõy E3 bũ caỷm ửựng bụỷi tớn hieọu trong cuoọn daõy E1vaứ E2. Khi quay cuoọn E3 seừ gaõy leõn sửù khueỏch ủaùi tớn hieọu caỷm ửựng vaứ bieỏn thieõn theo haứm soỏ goực quay. ệÙng vụựi moói vũ trớ seừ taùo neõn moọt giaự trũ keỏt hụùp khaực nhau giửừa hieọu ủieọn theõ cuoọn E1 vaứ cuoọn E2 nhử hỡnh 2.27. Hỡnh 2.27. ủieọn aựp ụỷ cuoọn E 1 laứ V1 = Vi sin(ω t + γ ) , cuoọn E2 laứ V2 = Vi cos(ω t + γ ) . Vi = hieọu ủieọn theỏ vaứo ω = vaọn toỏc goực t = thụứi gian γ = dũch pha Ta coự theồ xaực ủũnh goực quay dửùa vaứo tửứng caởp giaự trũ cuỷa V E1 vaứ V E2 . ủoàng thụứi cuừng coự theồ xaực ủũnh toỏc ủoọ quay dửùa vaứo taàn soỏ cuỷa xung. Tớnh hieọu ra cuỷa Resolver laứ tửụng tửù, ta thuụứng phaỷi bieỏn thaứnh tớnh hieọu soỏ ủeồ xửỷ lyự. 29