Tài liệu Luận văn tìm hiểu ngôn ngữ lập trình cnc

Lêi nãi ®Çu Ngµy nay cuéc c¸ch m¹ng khoa häc kÜ thuËt ®ang ngµy cµng ph¸t triÓn rÊt m¹nh mÏ kh«ng ngõng v¬n tíi nh÷ng ®Ønh cao míi trong ®ã cã nh÷ng thµnh tùu vÒ khoa häc kÜ thuËt tù ®éng ho¸ s¶n xuÊt . Kh¼ng ®Þnh vai trß quan träng cña c«ng nghÖ tù ®éng trong chiÕn lîc c«ng nghiÖp ho¸ vµ hiÖn ®¹i ho¸ nÒn kinh tÕ níc ta lµ mét viÖc hÕt søc cã ý nghÜa , t¹o ra kh¶ n¨ng ph¸t triÓn kinh tÕ víi tèc ®é cao, v÷ng ch¾c vµ l©u dµi. ë c¸c níc cã nÒn c«ng nghiÖp tiªn tiÕn viÖc tù ®éng ho¸ c¸c nghµnh kinh tÕ, kÜ thuËt trong ®ã cã c¬ khÝ chÕ t¹o ®· thùc hiÖn tõ nhiÒu thËp kØ tríc ®©y . Mét trong nh÷ng vÊn ®Ò quyÕt ®Þnh cña ngµnh tù ®éng ho¸ ngµnh c¬ khÝ chÕ t¹o lµ kÜ thuËt ®iÒu khiÓn sè vµ c«ng nghÖ trªn c¸c m¸y ®iÒu khiÓn sè . §Ó gãp phÇn vµo viÖc nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ ®iÒu khiÓn sè CNC vµ c«ng nghÖ gia c«ng trªn c¸c m¸y ®iÒu khiÓn sè, trong khu«n khæ ®å ¸n tèt nghiÖp víi ®Ò tµi ®îc giao lµ “T×m hiÓu ng«n ng÷ lËp tr×nh CNC” víi nhiÖm vô ®ã chóng em ph¶i t×m hiÓu hÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh sè vµ c¸ch lËp tr×nh . §©y lµ mét ®Ò tµi míi, tµi liÖu nghiªn cøu vµ tham kh¶o cßn h¹n chÕ, céng víi sù thu nhËn kiÕn thøc cña chóng em cßn chËm nªn trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi vµ hoµn thµnh ®å ¸n, chóng em còng kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. VËy chóng em kÝnh mong nhËn ®îc sù ®ãng gãp phª b×nh vµ chØ b¶o cña c¸c thÇy c«. §Ó chóng em hoµn thµnh ®îc ®å ¸n nµy lµ nhê sù híng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o NguyÔn Do·n ý, cïng sù gióp ®ì cña thÇy c« gi¸o trong bé m«n m¸y vµ ma s¸t häc. VËy chóng em xin ch©n thµnh c¶m ¬n tíi thÇy c« gi¸o híng dÉn vµ c¸c thÇy c« gi¸o trong héi ®ång ®· kÝ duyÖt vµ cho chóng em ý kiÕn. 1 Ch¬ng I. Kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ ®iÒu khiÓn sè 1.LÞch sö ph¸t triÓn 1. Cuèi nh÷ng n¨m 40 cña thÕ kØ XX ,viÖn c«ng nghÖ MIT (Massachusetts Institute of Technology) cña Hoa K× ®· thùc hiÖn dù ¸n nghiªn cøu kÜ thuËt ®iÒu khiÓn sè . N¨m 1948 ViÖn MIT tiÕn hµnh thµnh c«ng nèi ghÐp m¹ch gi÷a m¸y tÝnh ®iÖn tö víi m¸y c«ng cô ®Ó tù ®éng ho¸ ®iÒu khiÓn gia c«ng. Thµnh c«ng nµy lµ bíc më ®Çu cho c¸c chuyªn gia ë lÜnh vùc kh¸c nhau t×m c¸ch x©y dùng nh hÖ thèng ®iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh sè ®· ®îc c«ng bè N¨m 1957 t¹i Mü m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh sè ®· ®îc sö dông cho ngµnh hµng kh«ng. N¨m 1959 triÓn l·m m¸y c«ng cô t¹i Pari tr×nh bµy nh÷ng m¸y NC ®Çu tiªn t¹i Ch©u ¢u. N¨m 1960 c¸c hÖ ®iÒu khiÓn sè ®îc chÕ t¹o t¬ng øng víi tr×nh ®é kÜ thuËt cña c«ng nghÖ bãng ®Ìn ®iÖn tö vµ r¬le, kÝch thíc cßn lín, nh¹y c¶m víi c¸c ®iÒu kiÖn m«i trêng vµ cßn rÊt ®¾t, kh«ng thÓ dïng ®îc trong c¸c xëng m¸y th«ng thêng. M¸y NC ë thêi k× nµy ®îc øng dông chñ yÕu trong ngµnh c¬ khÝ phôc vô qu©n ®éi. N¨m 1965 hÖ thèng tù ®éng thay dông cô c¾t xuÊt hiÖn trªn c¸c trung t©m gia c«ng. N¨m 1972 nhê sù ph¸t triÓn cña m¸y vi tÝnh cïng kÜ thuËt ®iÖn tö th× m¸y CNC ra ®êi lµm thay ®æi h¼n bé mÆt cña ngµnh c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y N¨m 1985 m¸y CNC ®· cã sù hç trî cña c¸c phÇn mÒm ®å ho¹ m« pháng qu¸ tr×nh gia c«ng. HÖ thèng ®o b»ng sè ho¸ vËt mÉu c¸c m¸y ®o hiÓn thÞ 3 chiÒu ®é chÝnh x¸c cao. 2 II.Nguyªn t¾c cÊu tróc §iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh sè NC (Numerical control)lµ ph¬ng ph¸p tù ®éng ®iÒu hµnh m¸y mãc, trong ®ã c¸c hµnh ®éng ®iÒu khiÓn ®îc s¶n sinh trªn c¬ së cung cÊp c¸c d÷ liÖu ë d¹ng m· “ch÷ c¸i + con sè” vµ c¸c kÝ tù ®Æc trng hîp thµnh mét ch¬ng tr×nh lµm viÖc. §iÒu khiÓn NC lµ ph¬ng ph¸p tù ®éng ho¸ c¸c chøc n¨ng cña m¸y víi tÝnh linh ho¹t cao ®Ó thÝch øng dÔ dµng víi c¸c c«ng viÖc gia c«ng kh¸c nhau. M¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh sè M-CNC lµ nh÷ng m¸y c«ng cô lµm viÖc víi hÖ lÖnh “®ãng ng¾t” vµ hÖ lÖnh ®êng dÞch chuyÓn trªn c¬ së cung cÊp c¸c sè liÖu gia c«ng c¾t gät. Nh÷ng hÖ lÖnh nµy ®îc tæ chøc thµnh chu tr×nh gia c«ng chÆt chÏ vµ chÝnh x¸c. Nguyªn t¾c cÊu t¹o cña M- CNC ®îc m« t¶ nh trong h×nh. Tõ b¶n vÏ chÕ t¹o chi tiÕt vµ nh÷ng sè liÖu kÜ thuËt, sè liÖu c«ng nghÖ yªu cÇu mét ch¬ng tr×nh gia c«ng ®îc thiÕt lËp gåm nh÷ng bíc ch¬ng tr×nh kÕ tiÕp nhau, ch¬ng tr×nh nµy ®îc sè ho¸ vµ ®îc ghi vµo vËt mang tin bëi mét cét m· t¬ng thÝch ë c¸c hÖ m¸y c«ng cô NC ban ®Çu vËt mang tin cã thÓ lµ b¨ng ®ôc lç, b¨ng tõ , ®Üa tõ .Víi sù ph¸t triÓn c¸c hÖ m¸y tÝnh c«ng cô NC,sau nµy ngêi ta dïng chÝnh bé nhí cña m¸y tÝnh trung t©m (trªn nguyªn t¾c DNC (direct numerical control) hoÆc bé nhí côm m¸y vi tÝnh cµi ®Æt ngay bªn trong m¸y c«ng cô (nguyªn t¾c CNC) ®Ó ghi l¹i ch¬g tr×nh, qu¸ tr×nh ,xö lÝ sè bíc nµy ®îc gäi lµ xö lÝ sè bíc bªn ngoµi. TiÕp theo lµ qu¸ tr×nh xö lÝ sè liÖu bªn trong, c¸c d÷ liÖu ghi trªn vËt mang tin ®îc tiÕp nhËn th«ng qua bé ®äc vµ chuyÓn ®æi sang d¹ng tÝn hiÖu t¬ng tù (tÝn hiÖu ®iªï). TÝn hiÖu nµy h×nh thµnh gi¸ trÞ “cÇn” cña vÞ trÝ bµn m¸y (trong hÖ lÖnh vÒ híng dÞch chuyÓn ),nã ®îc dÉn tíi bé so s¸nh theo mét nhÞp ®iÒu khiÓn x¸c ®Þnh gi¸ trÞ thùc vÒ vÞ trÝ bµn m¸y ®îc thu thËp qua hÖ thèng ®o lêng dÞch chuyÓn vµ còng ®îc dÉn tíi bé so s¸nh. KÕt qu¶ ®a ra tõ bé so s¸nh gÆp gi¸ trÞ "cÇn - thùc " trë thµnh nh÷ng tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tù ®éng cÊp cho hÖ chuyÓn ®éng nh»m ®¹t tíi vÞ trÝ chÝnh x¸c mong muèn cña bµn m¸y. Lóc ®ã kÕt qu¶ so s¸nh gÆp gi¸ trÞ "cÇn -thùc"b»ng 0 tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn kh«ng cßn n÷a nªn hÖ chuyÓn ®éng ngõng l¹i . Qu¸ tr×nh trªn ®îc thùc hiÖn theo nguyªn t¾c ®êng t¸c dông "kÝn". Ngoµi ra cßn cã nguyªn t¾c ®êng t¸c dông hë. ë ®êng t¸c dông hë, th«ng tin ®· ®îc ghi nhËn truyÒn th¼ng tíi hÖ truyÒn ®éng, th«ng qua côm ®iÒu khiÓn ®ãng vai trß lµ nh÷ng gi¸ trÞ cÇn. Bµn m¸y thùc hiÖn ra sao lµ phô thuéc hoµn toµn vµo côm ®iÒu khiÓn. Gi¸ trÞ "thùc " kh«ng ®îc thu nhËn vµo vµ ph¶n håi nªn ®êng t¸c dông lµ "hë". §èi víi hÖ ®ãng ng¾t qu¸ tr×nh còng diÔn ra t¬ng tù chóng ®îc ghi nhí, xö lÝ vµ truyÒn dÉn tíi c¸c kh©u ®iÒu khiÓn víi nh÷ng chu k× lµm viÖc thÝch hîp. 3 III. C¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn sè. 1. HÖ thèng ®iÒu khiÓn NC Ngµy nay c¸c m¸y trang bÞ hÖ ®iÒu khiÓn NC vÉn cßn th«ng dông. §©y lµ hÖ ®iÒu khiÓn ®¬n gi¶n víi sè lîng h¹n chÕ c¸c lÖnh th«ng tin. Trong hÖ ®iÒu khiÓn NC c¸c th«ng sè h×nh häc cña chi tiÕt gia c«ng vµ c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn ®îc cho díi d¹ng d·y c¸c con sè. HÖ ®iÒu khiÓn NC lµm viÖc theo nguyªn t¾c sau ®©y: Sau khi më m¸y c¸c lÖnh thø nhÊt vµ thø hai n»m trong bé nhí. ChØ sau khi qu¸ tr×nh ®äc kÕt thóc ,m¸y míi b¾t ®Çu thùc hiÖu lÖnh thø nhÊt trong thêi gian nµy th«ng tin cña lÖnh cña lÖnh thø hai n»m trong bé nhí cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn .Sau khi hoµn thµnh viÖc thùc hiÖn lÖnh thø nhÊt ,m¸y b¾t ®Çu thùc hiÖn lÖnh thø hai lÊy tõ bé nhí ra trong khi thùc hiÖn lÖnh thø hai ,hÖ ®iÒu khiÓn ®äc lÖnh thø ba ®îc ®a vµo chç cña bé nhí mµ lÖnh thø hai võa ®îc gi¶i phãng ra. Nhîc ®iÓm chÝnh cña hÖ ®iÒu khiÓn NC lµ khi gia c«ng chi tiÕt tiÕp theo trong lo¹t hÖ ®iÒu khiÓn l¹i ph¶i ®äc tÊt c¶ c¸c lÖnh tõ ®Çu vµ nh vËy sÏ kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt cña bé tÝnh to¸n trong hÖ ®iÒu khiÓn. Do ®ã chi tiÕt gia c«ng cã thÓ bÞ phÕ phÈm. Mét nhîc ®iÓm kh¸c n÷a lµ do cÇn rÊt nhiÒu lÖnh chøa trong b¨ng ®ôc lç hoÆc b¨ng tõ nªn kh¶ n¨ng mµ ch¬ng tr×nh bÞ dõng l¹i kh«ng ch¹y thêng xuyªn cã thÓ x¶y ra. Ngoµi ra víi ch¬ng tr×nh lµm viÖc nh vËy b¨ng ®ôc lç hoÆc b¨ng tõ sÏ nhanh chãng bÞ bÈn vµ mßn, g©y lçi cho ch¬ng tr×nh. 2.HÖ ®iÒu khiÓn CNC §Æc ®iÓm chÝnh cña hÖ ®iÒu khiÓn CNC lµ sù tham gia cña m¸y vi tÝnh. C¸c nhµ t¹o m¸y CNC cµi ®Æt vµo m¸y tÝnh mét ch¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn cho tõng lo¹i m¸y. HÖ ®iÒu kiÖn CNC cho phÐp thay ®æi vµ hiÖn chØnh c¸c ch¬ng tr×nh gia c«ng chi tiÕt vµ c¶ ch¬ng tr×nh ho¹t ®éng cña b¶n th©n nã.Trong hÖ ®iÒu khiÓn CNC c¸c ch¬ng tr×nh gia c«ng cã ®îc ghi nhí l¹i. Trong hÖ ®iÒu khiÓn CNC ch¬ng tr×nh cã thÓ ®îc n¹p vµo bé nhí toµn bé mét lóc hoÆc tõng lÖnh b¨ng tõ tõ bµn ®iÒu khiÓn .C¸c lÖnh ®iÒu khiÓn kh«ng chØ ®îc viÕt cho tõng chuyÓn ®éng riªng lÎ mµ cßn cho nhiÒu chuyÓn ®éng cïng lóc. §iÒu nµy cho phÐp gi¶m sè c©u lÖnh cña ch¬ng tr×nh vµ nh vËy cã thÓ n©ng cao ®é tin cËy lµm viÖc cña m¸y. HÖ ®iÒu khiÓn CNC cã kÝch thíc nhá h¬n vµ gi¸ thµnh thÊp h¬n so víi hÖ ®iÒu khiÓn NC nhng l¹i cã nh÷ng ®Æc lÝnh míi mµ c¸c hÖ ®iÒu khiÓn tríc ®ã kh«ng cã. VÝ dô, nhiÒu hÖ ®iÒu khiÓn lo¹i nµy cã kh¶ n¨ng hiÖu chØnh nh÷ng sai sè cè ®Þnh cña m¸y - nh÷ng nguyªn nh©n g©y ra sai sè gia c«ng. 3.HÖ ®iÒu khiÓn DNC( Direct Numerical Control) 4 §Æc ®iÓm cña hÖ ®iÒu khiÓn DNC nh sau: h×nh 1 . 1 CNC 1 M¸y tÝnh trung t©m M¸y c«ng cô CNC 2 1 CNC 2 1 CNC 2 - NhiÒu m¸y c«ng cô CNC ®îc nèi víi mét m¸y tÝnh trung t©m qua ®êng dÉn d÷ liÖu. Mçi mét m¸y c«ng cô cã hÖ ®iÒu khiÓn CNC mµ bé tÝnh to¸n cña nã cã nhiÖm vô chän läc vµ ph©n phèi c¸c th«ng tin (theo chiÒu 1 h×nh 3 ). Hay nãi c¸ch kh¸c th× bé tÝnh to¸n lµ cÇu nèi gi÷a c¸c m¸y c«ng cô vµ m¸y tÝnh trung t©m. - M¸y tÝnh trung t©m cã thÓ nhËn nh÷ng th«ng tin tõ c¸c bé ®iÒu khiÓn CNC (theo chiÒu 2 h×nh 1 .3) ®Ó hiÖu chØnh ch¬ng tr×nh hoÆc ®Ó ®äc nh÷ng d÷ liÖu tõ m¸y c«ng cô. - Trong mét sè trêng hîp m¸y tÝnh ®ãng vai trß chØ ®¹o trong viÖc lùa chän nh÷ng chi tiÕt gia c«ng theo thø tù u tiªn ®Ó ph©n chia ®i c¸c m¸y kh¸c nhau. - HÖ DNC cã ng©n hµng d÷ liÖu trung t©m cho biÕt c¸c th«ng tin cña ch¬ng tr×nh gia c«ng chi tiÕt trªn tÊt c¶ c¸c m¸y c«ng cô. - Cã kh¶ n¨ng truyÒn d÷ liÖu nhanh vµ cã kh¶ n¨ng nèi ghÐp vµo hÖ thèng gia c«ng linh ho¹t FMS. 4.§iÒu khiÓn thÝch nghi. 1 2 py 3 1-Chi tiÕt 2-Dao 3-Datric 4-Bé biÕn ®æi 5,6,7-C¬ cÊu ch¹y dao 7 4 5 6 5 H×nh 1 .2 S¬ ®å ®iÒu khiÓn thÝch nghi Sö dông hÖ ®iÒu khiÓn thÝch nghi lµ mét trong nh÷ng ph¬ng ph¸p hoµn thiÖn m¸y c«ng cô CNC. C¸c m¸y CNC th«ng thêng cã chu k× gia c«ng cè ®Þnh (chu k× cøng) ®· ®îc x¸c ®Þnh ë phÇn tö mang ch¬ng tr×nh vµ nh vËy cø mçi lÇn gia c«ng chi tiÕt kh¸c chu k× l¹i ®îc lÆp l¹i nh cò kh«ng cã sù thay ®æi nµo. Ch¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn nh vËy kh«ng ®îc hiÖu chØnh khi cã c¸c yÕu tè c«ng nghÖ thay ®æi. VÝ dô khi gia c«ng mét chi tiÕt lîng d cã thÓ thay ®æi dÉn ®Õn thay ®æi biÕn d¹ng ®µn håi cña hÖ thèng c«ng nghÖ. Khi ®ã nÕu hÖ thèng ®iÒu khiÓn kh«ng hiÖu chØnh l¹i lùc c¾t th× kÝch thíc gia c«ng cã thÓ vît ra ngoµi ph¹m vi dung sai (nghÜa lµ sinh ra phÕ phÈm). Trong trêng hîp nµy ®Ó tr¸nh phÕ phÈm ta ph¶i gi¶m lîng ch¹y dao hoÆc thªm bíc gia c«ng nghÜa lµ ta ®· gi¶m n¨ng suÊt gia c«ng.HÖ thèng ®iÒu khiÓn thÝch nghi lµ hÖ thèng ®iÒu khiÓn cã tÝnh ®Õn nh÷ng t¸c ®éng bªn ngoµi cña hÖ thèng c«ng nghÖ ®Ó hiÖu chØnh chu k× gia c«ng (qu¸ tr×nh gia c«ng )nh»m lo¹i bá ¶nh hëng cña c¸c yÕu tè ®ã to¹ ®é chÝnh x¸c gia c«ng. H×nh 1.2 lµ mét vÝ dô vÒ s¬ ®å ®iÒu khiÓn thÝch nghi . Dao 2 gia c«ng chi tiÕt 1 . C¸c yÕu tè c«ng nghÖ kh«ng æn ®Þnh cã thÓ g©y ra sù thay ®æi lùc c¾t Py( lùc híng kÝnh ). Lùc Py ®îc datric 3 ghi l¹i. TÝn hiÖu cña datric ®i qua bé biÕn ®æi 4 t¸c ®éng ®Õn c¬ cÊu ch¹y dao (5-7) vµ lµm ån ®Þnh lùc c¾t Py.NÕu lùc c¾t Py t¨ng th× lîng ch¹y dao sÏ gi¶m xuèng vµ nh vËy lùc c¾t Py sÏ gi¶m xuèng. Ngîc l¹i nÕu lùc c¾t Py sÏ gi¶m xuèng th× lîng ch¹y dao sÏ t¨ng lªn. æn ®Þnh lùc c¾t cã nghÜa lµ ta gi¶m ®îc giao ®éng cña kÝch thíc gia c«ng (t¨ng ®é chÝnh x¸c vµ n¨ng xuÊt gia c«ng).Còng t¬ng tù nh vËy hÖ thèng ®iÒu khiÓn thÝch nghi cã thÓ æn ®Þnh ®îc c«ng suÊt c¾t, m«men c¾t hay nhiÖt ®é c¾t... Tuy nhiªn hÖ thèng ®iÒu khiÓn thÝch nghi hay ®îc dïng ®Ó æn ®Þnh kÝch thíc gia c«ng. ë ®©y c¬ cÊu kiÓm tra tÝch cùc (kiÓm tra chñ ®éng ) lu«n lu«n x¸c ®Þnh ®îc kÝch thíc gia c«ng vµ t¸c ®éng ®Õn c¬ cÊu ®iÒu khiÓn ®Ó æn ®Þnh kÝch thíc cña chi tiÕt IV.§Æc trng cña m¸y NC vµ CNC 1. TÝnh tù ®éng cao C¸c m¸y øng dông kÜ thuËt sè NC ®¹t tèc ®é dÞch chuyÓn lín. Trong lÜnh vùc gia c«ng c¾t gät m¸y c«ng cô NC cã n¨ng suÊt c¾t gät cao vµ gi¶m tèi ®a thêi gian phô do møc tù ®éng n©ng cao vît bËc. 2. N©ng cao tÝnh linh ho¹t 6 Víi mét tæ chøc tèt cho c«ng t¸c chuÈn bÞ s¶n xuÊt vµ chuÈn bÞ m«i trêng xung quanh vïng lµm viÖc, m¸y NC cã thÓ dÔ dµng thay ®æi ch¬ng tr×nh gia c«ng thÝch hîp víi c¸c ho¹t ®éng gia c«ng chi tiÕt kh¸c nhau. Trªn b¶n th©n m¸y NC,CNC thêi gian hiÖu chØnh vµ thêi gian lµm viÖc t¹i khu vùc lµm viÖc gi¶m ®¸ng kÓ, thêi gian thay dao ®îc thùc hiÖn nhanh chãng, chÝnh x¸c, cã thÓ chuÈn bÞ dao ë vïng ngo¹i vi vµ n¹p trë l¹i æ tÝch dao chuyÓn dïng trªn m¸y. M¸y NC, CNC cã thÓ thùc hiÖn cïng lóc nhiÒu chuyÓn ®éng kh¸c nhau ,cã thÓ tù ®éng hiÖu chØnh sai sè dao cô, tù ®éng kiÓm tra kÝch thíc chi tiÕt vµ qua ®ã tù ®éng ®iÒu khiÓn gi÷a dao vµ chi tiÕt. M¸y NC gia c«ng ®îc c¸c lo¹i chi tiÕt nhá, ph¶n øng mét c¸ch linh ho¹t khi nhiÖm vô c«ng cã thÓ thùc hiÖn bªn ngoµi m¸y,hay trong v¨n phßng cã sù trî gióp cña kÜ thuËt tin häc, th«ng qua c¸c thiÕt bÞ vi tÝnh xö lÝ. 3.TÝnh tËp trung nguyªn c«ng cao §a sè c¸c m¸y NC,CNC cã thÓ thùc hiÖn mét sè lín c¸c nguyªn c«ng kh¸c nhau mµ kh«ng cÇn thay ®æi vÞ trÝ g¸ l¾p chi tiÕt. Tõ kh¶ n¨ng tËp trung nguyªn c«ng c¸c m¸y NC,CNC ®· ®îc ph¸t triÓn thµnh c¸c trung t©m CNC . 4.N©ng cao chÊt lîng §é chÝnh x¸c lÆp l¹i ®Æc trng cho suèt qu¸ tr×nh gia c«ng .B¶n th©n nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh sè ®¶m b¶o c¬ b¶n ®é chÝnh x¸c gia c«ng trªn m¸y. Ngoµi ra m¸y CNC, NC cßn cã thÓ ®iÒu khiÓn khai th¸c tèi chÝnh x¸c cao vµ æn ®Þnh vÒ chÊt lîng s¶n phÈm. 5.N©ng cao hiÖu qu¶ kinh tÕ. Sù lùa chän thÕ hÖ m¸y NC,CNC ngµy nay trë thµnh mét ®Æc tÝnh cÇn thiÕt cã tÝnh quyÕt ®Þnh ®èi víi c¸c xÝ nghiÖp , nhµ m¸y, ph©n xëng .NhiÒu nghiªn cøu ®· dù b¸o vÒ kh¶ n¨ng lîi nhuËn vµ kh¶ n¨ng t¸i xuÊt tiÒm n¨ng ®· thuyÕt phôc giíi c«ng nghiÖp cµng tiÕn triÓn tíi phæ cËp ®IÒu khiÓn sè cho m¸y c«ng cô cïng víi c¸c qu¸ tr×nh thiÕt kÕ c¸c moden s¶n phÈm míi. V.ChØ tiªu gia c«ng cña CNC. 1.Th«ng sè h×nh häc Th«ng sè h×nh häc cña m¸y CNC hay cña vïng gia c«ng lµ th«ng sè cña kh«ng gian mµ trong ®ã dông cô c¾t vµ chØ tiªu gia c«ng cã thÓ t¸c ®éng qua l¹i ë bÊt k× vÞ trÝ nµo.Nh vËy trªn c¸c m¸y gia c«ng chi tiÕt quay vïng gia c«ng lµ mét khèi l¨ng trô ®îc x¸c ®Þnh b»ng b¸n kÝnh vµ chiÒu dµi dÞch chuyÓn cña c¸c to¹ ®é.Trªn c¸c m¸y gia c«ng chi tiÕt h×nh hép ch÷ nhËt vïng gia c«ng lµ mét khèi h×nh hép ( ®«i khi h×nh l¨ng trô ) ®îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c chiÒu dµi dÞch chuyÓn cña c¸c to¹ ®é. C¸c ®iÓm giíi h¹n cña vïng lµm viÖc ®îc ®¸nh sè 7 t¬ng tù kÝ hiÖu sè cña ma trËn. §Ó thuËn tiÖn vµ dÔ nhí ngêi ta ®¸nh thø tù theo c¸c qui t¾c sau: sè thø nhÊt cña ch÷ sè kÝ hiÖu c¸c ®iÓm theo trôc th¼ng ®øng, sè thø hai cña c¸c ch÷ sè kÝ hiÖu c¸c ®iÓm theo trôc däc (trôc z) vµ sè thø ba cña c¸c sè kÝ hiÖu c¸c ®iÓm theo trôc n»m ngang (trôc x). 2. Th«ng sè gia c«ng . Th«ng sè gia c«ng cña m¸y CNC lµ tèc ®é chuyÓn ®éng cña c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh vµ c«ng suÊt ®éng c¬. Ngêi ta dùa vµo th«ng sè h×nh häc (vïng gia c«ng ) nh kÝch thíc bµn m¸y phay hay chiÒu cao cña t©m m¸y tiÖn ®Ó chän c«ng suÊt ®éng c¬, tèc ®é quay cña trôc chÝnh vµ lîng ch¹y dao 3. N¨ng suÊt gia c«ng N¨ng suÊt gia c«ng lµ sè lîng chi tiÕt ®îc gia c«ng trong mét ®¬n vÞ thêi gian c«ng thøc tÝnh n¨ng suÊt gia c«ng ®îc viÕt díi d¹ng. Q= 1 T0 i 1 k m =+ ( )Tcbkt  Tct   t   Ttd   Tkt  1 1  n  1 4. §é tin cËy cña m¸y CNC C¸c m¸y c«ng cô CNC cã gi¸ thµnh rÊt cao, cho nªn chóng chØ mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ khi chóng ®îc sö dông liªn tôc (hai ca cã khi c¶ ba ca vµ kh«ng cã háng hãc nµo trong khi lµm viÖc. Ngoµi ra trong qu¸ tr×nh lµm viÖc c¸c m¸y ph¶i ®¶m b¶o ®îc ®é chÝnh x¸c gia c«ng vµ nÕu cã bÞ háng hãc th× m¸y ph¶i cã kh¶ n¨ng ®îc söa ch÷a hoÆc thay thÕ mét sè c¬ cÊu mét c¸ch dÔ dµng, thuËn tiÖn. VËy ®é tin cËy cña m¸y CNC lµ tÝnh chÊt thùc hiÖn chøc n¨ng gia c«ng, gi÷ ®îc c¸c chØ tiªu c«ng nghÖ còng nh söa ch÷a theo mét thêi gian quy ®Þnh. §é tin cËy cña m¸y ®îc ®Æc trng bëi ba tÝnh chÊt sau ®©y : a) TÝnh lµm viÖc kh«ng bÞ háng. TÝnh chÊt nµy ®îc ®Æc trng b»ng sù lµm viÖc liªn tôc cña m¸y trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh (thêi gian ch¹y rµ vµ lµm viÖc cña m¸y ). b)Tuæi thä cña m¸y. TÝnh chÊt nµy lµ sù æn ®Þnh lµm viÖc cho tíi lóc söa ch÷a ( mét phÇn tuæi thä ) vµ sau ®ã m¸y l¹i tiÕp tôc ho¹t ®éng. Như vËy hai tÝnh chÊt nµy ®Òu ®Æc trng cho kh¶ n¨ng lµm viÖc cña m¸y(tÝnh lµm viÖc kh«ng bÞ háng ) tån t¹i trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh, cßn tÝnh chÊt thø hai (tuæi thä) tån t¹i trong suèt qu¸ tr×nh m¸y ®îc sö dông, kÓ c¶ thêi gian dõng ®Ò söa ch÷a. §èi víi tÝnh chÊt thø nhÊt (tÝnh lµm viÖc kh«ng bÞ háng) cßn cã kh¸i niÖm vÒ x¸c xuÊt P cña tÝnh chÊt nµy. c)Kh¶ n¨ng söa ch÷a. 8 TÝnh chÊt nµy cã nghÜa lµ ngêi ta cã kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn nh÷ng khuyÕt tËt, háng hãc ®ã. §èi víi m¸y CNC th× hai tÝnh chÊt lµ quan träng nhÊt bëi v× c¸c m¸y CNC cã cÊu tróc rÊt phøc t¹p vµ cã rÊt nhiÒu c¬ cÊu cã t¸c ®éng qua l¹i lÉn nhau. VI. C¸c d¹ng ®iÒu khiÓn 1. §iÒu khiÓn ®iÓm §iÒu khiÓn ®iÓm ®îc øng dông khi gia c«ng theo c¸c to¹ ®é chÝnh x¸c ®¬n gi¶n dông cô sÏ thùc hiÖn ch¹y dao nhanh ®Õn ®iÓm ®· lËp tr×nh. Trong hµnh tr×nh nµy dao cô kh«ng c¾t vµo chi tiÕt. ChØ khi ®¹t tíi ®iÓm ®Ých qu¸ tr×nh gia c«ng míi thùc hiÖn theo ph¬ng ch¹y dao ®· lËp tr×nh. Tuú theo d¹ng ®iÒu khiÓn mµ c¸c trôc cã thÓ chuyÓn ®éng kÕ tiÕp nhau hoÆc tÊt c¶ c¸c trôc cã chuyÓn ®éng ®ång thêi song song kh«ng cã mèi quan hÖ hµm sè gi÷a c¸c trô. Khi c¸c trôc cã chuyÓn ®éng ®ång thêi híng chuyÓn ®éng t¹o thµnh gãc 450. Khi mét trong hai to¹ ®é cña trôc ®· ®¹t ®îc th× trôc thø hai sÏ ®îc kÐo ®Õn ®iÓm ®Ých. §iÒu khiÓn ®iÓm ®îc øng dông trªn c¸c m¸y khoan to¹ ®é vµ trªn c¸c thiÕt bÞ hµn ®iÓm. 2 3 d 1 c e a b H×nh vÏ: ®iÒu khiÓn ®iÓm- ®iÓm 2. §iÒu khiÓn ®êng th¼ng §iÒu khiÓn ®êng th¼ng t¹o ra c¸c ®êng ch¹y song song víi c¸c trôc cña m¸y. Trong khi ch¹y dao cô c¾t gät liªn tôc t¹o nªn bÒ mÆt gia c«ng víi c¸c ®iÒu khiÓn ®êng më réng trªn hai trôc cña m¸y chuyÓn ®éng ®ång thêi víi tèc dé nh nhau, cã thÓ gia c«ng ®îc bÒ mÆt c«n cã gãc 45 0 D¹ng ®iÒu khiÓn nµy øng dông ë m¸y phay vµ m¸y tiÖn. 9 Y Z X X a) b) -H×nh vÏ :§iÒu khiÓn ®êng th¼ng 3. §iÒu khiÓn biÕn d¹ng phi tuyÕn Áp dông d¹ng ®iÒu khiÓn nµy ®Ó thùc hiÖn gia c«ng theo mét quü ®¹o cong nµo ®ã, ch¾c ch¾n ph¶i cã mèi quan hÖ hµm sè gi÷a c¸c to¹ ®é chÝnh x¸c yªu cÇu. Thêng th× c¸c d¹ng ®ôc lç ngay c¶ c¸c b¨ng tõ chØ chøa ®îc mét lîng th«ng tin cho c¸c ®iÓm ë kho¶ng c¸ch kh«ng lín. MËt ®é th«ng tin ®«ng ®ñ chøa mét quü ®¹o cong ®¶m b¶o tÝnh liªn tôc cña nã. Bëi vËy ®èi víi mét lîng dµy ®Æc c¸c ®iÓm trung gian, cÇn thiÕt n»m trªn ®êng cong mong muèn ngêi ta buéc ph¶i dïng ®Õn m¸y tÝnh ®Ó thùc hiÖn c¸c tÝnh to¸n chuyªn dông liªn tôc ®a ra c¸c th«ng sè cÇn thiÕt cña ®iÓm trung gian vµ gäi ®ã lµ bé néi suy.Béi néi suy cã thÓ mét hay nhiÒu côm vi sö lÝ MP (micrroprocessor) cµi ®Æt trong hÖ thèng ®iÒu khiÓn m¸y ®îc gäi lµ néi suy trong cã thÓ lµ m¸y tÝnh sö lÝ sè liÖu bªn ngoµi hÖ ®iÒu khiÓn (néi suy ngoµi ). C¸c gi¸ trÞ ®a ra tõ bé néi suy ®ãng vai trß gi¸ trÞ cÇn (hay ®¹i lîng dÉn liªn tôc) ®iÒu khiÓn c¸c m¹ch ®iÒu chØnh hay ®iÒu khiÓn ®éng c¬ bíc lµm viÖc. Ta thêng cã ®iÒu khiÓn phi tuyÕn hai kÝch thíc (2D) ba kÝch thíc (3D) øng dông cña nguyªn t¾c c«ng t¾c nµy vµo trêng hîp phay r·nh cong, ph¼ng vµ phay mÆt cong kh«ng gian trªn m¸y phay ®iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh sè, ngoµi ra nã cßn ¸p dông trªn c¸c m¸y tiÖn m¸y mµi ®iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh sè. 10 Qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn phi tuyÕn ®îc biÓu diÔn b»ng s¬ ®å khèi sau: ChØ tiªu gia c«ng cña CNC Th«ng sè h×nh häc Th«ng sè gia c«ng §é tin cËy cña m¸y N¨ng suÊt gia c«ng cña m¸y B¶n vÏ Xö lÝ sè liÖu bªn trong Xö lÝ sè liÖu bªn ngoµi HÖ lÖnh ®uêng LËp tr×nh VËt mang tin VËt mang tin §äc Nhí, biÕn ®æi ph©n sè §iÒu khiÓn Néi suy §C So s¸nh Bµn m¸y HÖ lÖnh ®ãng ng¾t §o luêng vµ hiÓn thÞ 11 Bµn m¸y Ch¬ng II. Nghiªn cøu c¬ b¶n vÒ kÜ thuËt ®iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh sè I. KÜ thuËt t¹o h×nh trªn m¸y c«ng cô. 1 TruyÒn ®éng ch¹y dao trªn m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn sè. a. Nguyªn t¾c cÊu tróc. TruyÒn ®éng ch¹y dao lµ chuyÓn ®éng t¹o ra biÕn d¹ng cña chi tiÕt.Trong ®ã lµ sù néi suy c¸c lÖnh ghi b»ng m· sè chuÈn thµnh chuyÓn ®éng phï hîp víi tèc ®é cña c¸c bµn ch¹y dao trong m¸y c«ng cô. CÊu tróc cã tÝnh nguyªn t¾c cña mét hÖ thèng truyÒn ®éng ch¹y dao thÓ hiÖn trong (H×nh vÏ2.1).HÖ thèng truyÒn ®éng bao gåm: mét ®éng c¬ dÉn ®éng qua mét cÆp truyÒn ®éng n÷a ®i tíi bé vÝtme ®ai èc, biÕn chuyÓn ®éng quay thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. §ã lµ ph¬ng thøc tiªu chuÈn cña mét hÖ truyÒn ®éng ch¹y dao hiÖn ®¹i. b. C¸c nhiÖm vô cña truyÒn ®éng ch¹y dao. NhiÖm vô chÝnh cña c¸c hÖ truyÒn ®éng ch¹y dao lµ chuyÓn ®æi c¸c lÖnh trong bé ®iÒu khiÓn thµnh c¸c chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn hay quay trßn cña nh÷ng bµn m¸y mang dao hoÆc chi tiÕt gia c«ng trªn m¸y c«ng cô. 4 5 6 7 TruyÒn ®éng ch¹y dao cña 1 bµn m¸y trong m¸y CNC 1.C¶m nhËn sè vßng quay; 2. §éng c¬ ch¹y dao; 3. §ai r¨ng; 4. Vitme/ §ai èc/Bi; 5.Bµn m¸y; 6.TruyÒn ®éng ®o; 7.C¶m nhËn gãc quay. 1 2 3 C¸c chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn lµ c¸c chuyÓn ®éng th¼ng theo ba trôc to¹ ®é cña kh«ng gian ba chiÒu, cßn c¸c chuyÓn ®éng quay trßn lµ chuyÓn ®éng xung quanh trôc to¹ ®é nµy, chuyÓn ®éng ch¹y dao lµ chuyÓn ®éng dÞch chuyÓn t¬ng ®èi gi÷a dao vµ chi tiÕt theo mét ph¬ng tr×nh x¸c ®Þnh vµ ®¶m b¶o ®îc tèc ®é c¾t, truyÒn ®éng ch¹y dao ph¶i ®¶m b¶o dÞch chuyÓn cña dông cô trªn quÜ ®¹o vµ ®¶m b¶o c¸c yÕu tè: biªn d¹ng ®êng c¾t, biªn d¹ng cña dông cô c¾t vµ c¸c yªu cÇu chi tiÕt gia c«ng kh¸c ph¶i ®¹t ®îc do ®ã sÏ cã c¸c ®éng c¬ kh¸c nhau ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng c¾t. HÖ chuyÓn ®éng ch¹y dao cña mét m¸y c«ng cô CNC ph¶i thÓ hiÖn ®îc nh÷ng tÝnh chÊt sau ®©y: 12 Cã tÝnh ®éng c¬ rÊt cao, nÕu ®¹i lîng dÉn biÕn ®èi, bµn m¸y ph¶i theo kÞp biÕn ®æi ®ã trong thêi gian ng¾n nhÊt. Cã ®é v÷ng ch¾c sè vßng quay cao, khi c¸c lùc ch¹y dao biÕn ®æi cÇn h¹n chÕ tíi møc thÊp nhÊt ¶nh hëng cña nã ®Õn sù ch¹y dao tèt nhÊt lµ kh«ng ¶nh hëng g×, ngay c¶ khi ch¹y dao tèc ®é nhá nhÊt còng ®ßi hái mét qu¸ tr×nh tèc ®é æn ®Þnh. Ph¹m vi ®iÒu chØnh sè vßng quay cao nhÊt nh cã thÓ tõ 1:10000 ®Õn 1 : 30000. Ph¶i gi¶i quyÕt ®îc nh÷ng lîng gia t¨ng dÞch chuyÓn nhá nhÊt(<= 1 Mm). c.M¹ch ®iÒu khiÓn cho c¸c xÝch ch¹y dao TruyÒn ®éng ch¹y dao trong m¸y c«ng cô CNC cã thÓ lµm viÖc theo nguyªn t¾c nh ®iÒu khiÓn vÞ trÝ kiÓu m¹ch hë ®îc ®Æc trng bëi mét qu¸ tr×nh t¸c dông tuyÕn tÝnh, mçi mét xung t¸c dông t¹o ra mét bíc ch¹y dao hëng øng. §iÒu khiÓn vÞ trÝ kiÓu m¹ch hë cã thÓ ®îc øng dông trong c¸c trêng hîp lùc c¶n trªn ®êng dÞch chuyÓn æn ®Þnh hoÆc kh«ng ®¸ng kÓ, hay kh«ng cã t¸c dông chuyÓn ®éng ch¹y dao. Trong c¸c m¸y c«ng cô c¾t gät kim lo¹i thêng kh«ng ¸p dông ®îc kiÓu m¹ch hë nµy v× ®©y tån t¹i hµng lo¹t c¸c ®¹i lîng ¶nh hëng t¸c ®éng ®Õn lùc c¶n trong qu¸ tr×nh ch¹y dao,do ®ã c¸c m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh hÇu nh chØ øng dông ch¹y dao ®iÒu chØnh vÞ trÝ kiÓu m¹ch kÝn cã ph¶n håi. Tõ bé néi suy mçi gi¸ trÞ vÞ trÝ cÇn lµ ®¹i lîng dÉn ®îc cÊp vµo vßng m¹ch A §iÒu khiÓn ®éng c¬ buíc KhuyÕch ®¹i ®iÒu chØnh §éng c¬ buíc KhuyÕch ®¹i ®iÒu chØnh §éng c¬ C¬ cÊu chÊp hµnh M¸y ®o tèc ®é B HÖ thèng ®o ®iÓm vÞ trÝ S¬ ®å ®iÒu khiÓn vÞ trÝ ®iÓm ®iÒu chØnh vÞ trÝ. 13 A- M¹ch hë B - M¹ch kÝn cã kÕt hîp nhiÒu m¹ch thø cÊp ®iÒu chØnh vÞ trÝ. Tõ hÖ thèng ®ã ®Õn vÞ trÝ ®Õm th«ng tin ph¶n håi ®îc ®a vµo m¹ch ®iÒu chØnh ®Ó tÝnh to¸n c¸c yÕu tè ¶nh hëng khi gia c«ng chi tiÕt. KÕt qu¶ so s¸nh lµ sai lÖch ®iÒu chØnh còng lµ ®¹i lîng ®iÒu chØnh cho ®éng c¬ dÉn ®éng. M¹ch ®iÒu chØnh cÇn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: Cã ®é khuÕch t¸n tèc ®é cao ®Ó gi÷ cho kho¶ng c¸ch sai lÖch ®iÒu chØnh lµ thÊp nhÊt. - Bé truyÒn cã h»ng sè thêi gian nhá. - TÇn sè riªng vÒ dao ®éng c¬ häc cao - Chi tiÕt c¬ khÝ n»m trong dßng truyÒn lùc cã ®é bÒn cao - YÕu tè truyÒn ®éng c¬ khÝ cã khe hë nhá - Nh÷ng ®éng c¬ dÉn ®éng th¼ng ®øng nh ®éng c¬ ®iÖn tuyÕn tÝnh hoÆc xy lanh thuû lùc trªn thùc tÕ Ýt ®îc øng dông cho truyÒn ®éng ch¹y dao trªn m¸y CNC. 2. C¸c xÝch ®éng häc c¬ b¶n trªn m¸y CNC. Toµn bé c¸c ®êng truyÒn ®éng ®Õn tõng c¬ cÊu chÊp hµnh cña m¸y CNC ®Òu dïng nguån ®éng lùc riªng biÖt (truyÒn dÉn ®éc lËp triÖt ®Ó ) bëi vËy c«ng xÝch ®éng häc cña m¸y CNC gåm hai lo¹i : - XÝch ®éng c«ng suÊt c¾t gät. - XÝch ®éng häc truyÒn ®éng ch¹y dao. ViÖc tÝnh to¸n, thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o chóng ®îc thùc hiÖn theo nguyªn t¾c tiÕt modun ho¸. Nh×n tæng qu¸t, xÝch c«ng suÊt c¾t gät thêng b¾t ®Çu tõ mét ®éng c¬ cã thÓ thay ®æi v« cÊp, dÉn ®éng trôc chÝnh th«ng qua mét hép tèc ®é chØ cã hai ®Õn ba cÊp, nh»m khuyÕch ®¹i c¸c m«men chi tiÕt ®¹t trÞ sè chi tiÕt cÇn thiÕt trªn c¬ së tèc ®é ban ®Çu. XÝch ®éng häc ch¹y dao bao gåm nh÷ng phÇn lö, nh÷ng côm kÕt cÊu ®¶m b¶o c¸c truyÒn ®éng cña c¸c xe dao trªn m¸y. VÒ mÆt chøc n¨ng xÝch ch¹y dao ph¶i tho¶ m·n nh÷ng yªu cÇu ®Æt ra lµ: - TruyÒn ®éng cho bé phËn dÞch chuyÓn víi tèc ®é ®Òu, ch¹y dao ªm vµ æn ®Þnh. - Thùc hiÖn c¸c thay ®æi vËn tèc theo ch¬ng tr×nh x¸c ®Þnh c¶ vÒ trÞ sè vµ chiÒu, kh«ng cã sù th¸o láng chi tiÕt hoÆc sai lÖch vÞ trÝ t¬ng ®èi gi÷a dao vµ chi tiÕt gia c«ng. - Trêng hîp cÇn thiÕt mét bé phËn nµo ®ã cña xÝch ch¹y dao cÇn ph¶i ®¶m nhiÖm nhiÖm vô chøc n¨ng ®êng dÞch chuyÓn cña xe dao. - Cung cÊp lùc cÇn thiÕt ®Ó nh÷ng phÇn lùc c¾t theo chiÒu chuyÓn ®éng. 14 §Ó tho¶ m·n hai yªu cÇu ®Çu tiªn, xÝch ch¹y dao cÇn cã tÇn sè dao ®éng riªng lín nhÊt theo ®iÒu kiÖn cã thÓ, tÝnh ngay tõ ®Çu nguån ®éng lùc cña xÝch. Víi gi¶ ®Þnh r»ng khèi lîng bµn m¸y vµ chi tiÕt gia c«ng lµ mét sè d÷ kiÖn ta cè g¾ng dïng nh÷ng c¸c c¬ cÊu cã qu¸n lÝnh (quay vµ tÞnh tiÕn ) nhá nhÊt cã thÓ, ®ång thêi l¹i cã ®é cøng v÷ng cao nhÊt. Ta cã thÓ thÊy r»ng mäi lÝ thuyÕt tÝnh to¸n thiÕt kÕ ®éng häc xÝch truyÒn ®éng trong m¸y c«ng cô v¹n n¨ng th«ng thêng ®èi víi m¸y CNC kh«ng cßn ý nghÜa n÷a do c¸c nguyªn t¾c nh truyÒn dÉn v« cÊp, truyÒn dÉn ®éc lËp vµ nhÊt lµ m« ®un ho¸ kÕt cÊu cô thÓ, ®Çu t nghiªn cøu theo chiÒu s©u vµ øng dông nhanh nhÊt c¸c tiÕn bé khoa häc kÜ thuËt trong khi chÕ t¹o c¸c m«®un. Díi ®©y lµ m« t¶ ®«i ®iÒu vÒ hai côm kÕt cÊu quan träng nhÊt cña m« ®un c¸c xÝch ®éng. * Côm c¬ cÊu. §Ó truyÒn ®éng tõ ®éng c¬ ch¹y dao tíi ®iÓm t¸c dông cña dao cô, ngêi ta dïng côm truyÒn ®éng gäi chung lµ kh©u truyÒn ®éng c¬ khÝ. Ph¬ng ¸n bè trÝ c¸c kh©u truyÒn ®éng ¶nh hëng ®Õn ®é chÝnh x¸c gia c«ng,quan träng nhÊt lµ ph¶i kÓ tíi c¸c yÕu tè sau: - Sù céng hëng gi÷a c¸c tÇn sè riªng cña c¸c kh©u truyÒn ®éng víi tÇn sè biÓu kiÕn cña truyÒn ®éng. Sù céng hëng nµy cã thÓ g©y ra dao ®éng t¹i vÞ trÝ cÇn. - Khe hë gi÷a trôc vÝt víi ®ai èc. - TÝnh tiÒm ho¸ phô thuéc lùc thay ®æi do nguyªn nh©n cña nh÷ng biÕn d¹ng kh¸c nhau. *KÕt cÊu vÝt me ®ai èc bi: KÕt cÊu nµy ®îc ¸p dông phæ biÕn trong xÝch ®éng ch¹y dao, trong ®ã hÇu hÕt bé truyÒn vitme - ®ai èc bi cã øng lùc. S¬ ®å nguyªn t¾c tr×nh bµy trªn h×nh 2.3a. HiÖu øng lùc t¹o ra ®Ó khö c¸c khe hë ngîc chiÒu vµ tuyÕn tÝnh ho¸ ®êng ®Æc tÝnh t¶i träng dÞch ®éng trong vïng t¶i träng yÕu. C¬ cÊu cã u ®iÓm lµ ma s¸t rÊt nhá vµ Ýt bÞ mßn. Nhîc ®iÓm lµ cã ®é gi¶m chÊn thÊp. Nhê mét cÆp ®ai èc ghÐp cïng theo chiÒu trôc cã thÓ khö ®îc khe hë gi÷a trôc vitme vµ b¶n th©n ®ai èc mµ kh«ng lµm t¨ng ma s¸t gi÷a chóng. C¸c vitme trong bé truyÒn nµy bÞ h¹n chÕ vÒ chiÒu dµi ë ®é 3 hay 4m nã khã thùc hiÖn ®îc c¸c tèc ®é dÞch ®éng cao. TruyÒn ®éng quay cho vÝt me ®îc thùc hiÖn theo mét sè c¸c ph¬ng ¸n sau. Th«ng qua mét hép tèc ®é gåm c¸c bé truyÒn b¸nh r¨ng, trong ®ã ph¶i dïng ®Õn c¸c kÕt cÊu khö ®é ¨n khíp vµ dÉn ®éng c¬ cÊu tèc ®é cao (®éng c¬ ®iÖn qu¸n tÝnh yÕu hoÆc ®éng c¬ thuû lùc kiÓu quay ). 15 Dùa vµo kho¶ng c¸ch gi÷a hai gèi tùa, sö dông mét bé truyÒn ®ai (cã tØ sè gi¶m tèc lín ®îc dÉn ®éng bëi ®éng c¬ cã tèc ®é chËm). Dïng c¸c khíp nèi trùc tiÕp víi trôc cña ®éng c¬ dÉn ®éng (®éng c¬ dÉn ®éng cã tèc ®é chËm ). §èi víi c¸c hµnh tr×nh lín ngêi ta thay vÝt me cã chiÒu dµi lín b»ng mét vitme ng¾n vµ thay ®ai èc b»ng mét thanh r¨ng xo¾n. *KÕt cÊu thanh r¨ng - b¸nh ®ai. KÕt cÊu nµy ®îc ¸p dông tríc hÕt cho m¸y CNC cì lín, cã hµnh tr×nh ch¹y dao dµi. ë ®©y kh«ng cã sù h¹n chÕ vÒ tèc ®é nh ë vÝtme ®ai èc bi nhng c¸c biÖn ph¸p khö khe hë ¨n khíp b¸nh r¨ng nhÊt thiÕt ph¶i ®îc thùc hiÖn. Th«ng thêng ngêi ta thiÕt kÕ hai xÝch ®ång nhÊt cïng lµm viÖc nhng híng ®èi ngîc nhau trªn b¸nh r¨ng. C¸c tèc ®é dÞch chuyÓn chËm cña bµn m¸y còng yªu cÇu b¸nh r¨ng quay víi tèc ®é thÊp, buéc ta ph¶i dïng c¸c hép gi¶m tèc ®Ó t¹o ra vïng sè vßng quay nhá nµy. Côm ph¸t ®éng lùc: Gåm c¸c ®éng c¬ ®iÖn hoÆc ®éng c¬ thuû lùc. §éng c¬ thuû lùc ®îc dïng vµo giai ®o¹n ph¸t triÓn ban ®Çu cña m¸y CNC, ngµy nay chóng kh«ng cßn ®îc sö dông nhiÒu n÷a mµ thay vµo ®ã lµ ®éng c¬ ®iÖn. C¸c ®éng c¬ ®iÖn ®îc chia ra nh sau : §éng c¬ ®iÖn dßng mét chiÒu: Cã hai d¹ng c¬ b¶n ®îc dïng lµ : + §éng c¬ dÑt: cã tèc ®é t¬ng ®èi cao, cã qu¸n tÝnh nhá vµ hiÖu øng nhiÖt ®éng nhá. §éng c¬ thêng truyÒn qua mét hép gi¶m tèc tríc khi vµo vitme. HÇu hÕt ®éng c¬ kiÓu nµy ®Òu cã bé phËn c¶m øng lµ c¶m nam ch©m vÜnh cöu. + §éng c¬ dµi: cã tèc ®é t¬ng ®èi thÊp cã thÓ cã qu¸n tÝnh nhá tuú theo møc t¨ng cña tû lÖ chiÒu dµi ®êng kÝnh nhng chóng chÞu hiÖu øng nhiÖt ®éng lín. §éng c¬ nµy cã thÓ trùc tiÕp khíp nèi trôc víi vitme. Chóng cã bé phËn c¶m øng lµ nam ch©m vÜnh cöu nhng thêng cã mËt ®é ®êng søc lín (ë ®iÓm khëi ®éng cã thÓ ®¹t tíi 7 ®Õn 10 lÇn c¸c mËt ®é thêng ) do ®ã t¹o ra c¸c m« men quay æn ®Þnh. §éng c¬ xoay chiÒu: Ta thêng gÆp c¸c ®éng c¬ ®ång bé ®i kÌm mét hÖ thèng biÕn ®æi tÇn sè ®Ó ®iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬. HÖ thèng nµy ngµy cµng hoµn thiÖn kh«ng kÐm g× ®Æc tÝnh cña c¸c ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. §éng c¬ bíc: + §éng c¬ bíc ch¹y ®iÖn thuÇn tuý: chóng ho¹t ®éng víi mét hÖ thèng c¸c cùc nam ch©m vÜnh cöu trong kho¶ng tÇn sè t¬ng ®èi bÐ (<100 Hz ) c«ng 16 suÊt cña c¸c ®éng c¬ nµy chØ dïng cho dÞch ®éng bµn m¸y cña c¸c m¸y nhá víi kho¶ng tèc ®é vµi m/phót. + §éng c¬ cã khuyÕch ®¹i m« men b»ng thuû lùc: Trong trêng hîp nµy ®éng c¬ võa nªu trªn ®ãng mét vai trß dÉn ®éng ®iÒu khiÓn mét ®éng c¬ thuû lùc c«ng suÊt lín. B¶n th©n ®éng c¬ bíc ch¹y ®iÖn thuÇn tuý cã c«ng suÊt thÊp vµ thiÕt kÕ ho¹t ®éng trong vïng tÇn sè 16 - 18 KHZ . C¸c hÖ thèng cã bíc khuÕch ®¹i m« men b»ng thuû lùc thêng ®îc dïng trong c¸c m¸y CNC h¹ng nÆng nhng v× lÝ do gi¸ thµnh cao vµ nh÷ng vÊn ®Ò cã liªn quan ®Õn sö dông hÖ thèng thuû lùc lªn ngµy mét hiÕm thÊy h¬n c¸c trêng hîp ¸p dông. 3. M« ®un néi suy - so s¸nh - ®o lêng t¹o ra sù ph©n phèi to¹ ®é vÞ trÝ a. Vßng lÆp ®iÒu khiÓn. S¬ ®å ®iÒu khiÓn m¸y CNC ®îc cho trªn (H×nh 2.4) qu¸ tr×nh sö lÝ diÔn ra bªn trong cña m¸y nh sau: c¸c d÷ liÖu vÒ ch¬ng tr×nh gia c«ng ®îc tiÕp nhËn th«ng qua bé läc vµ chuyÓn ®æi thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ( tÝn hiÖu t¬ng tù ).TÝn hiÖu nµy h×nh thµnh gi¸ trÞ danh nghÜa cña vÞ trÝ bµn m¸y. Nã ®îc dÉn ®Õn bé chuyÓn ®æi kiÓm tra. Gi¸ trÞ thùc cña bµn m¸y ®îc thu qua hÖ thèng ®o lêng dÞch chuyÓn vµ ph¶n håi trë l¹i dÉn tíi bé so s¸nh. NhiÖm vô cña bé so s¸nh lµ so s¸nh th«ng tin ®êng dÞch chuyÓn ®a ra tõ ch¬ng tr×nh (gi¸ trÞ danh nghÜa ). Sù so s¸nh nh»m x¸c ®Þnh sai lÖch cña cÆp gi¸ trÞ danh nghÜa - thùc vµ cÊp cho hÖ truyÒn dÉn nh÷ng tÝn hiÖu cÇn khiÓn ®Ó ®iÒu khiÓn sao cho chªnh lÖch vÞ trÝ danh nghÜa vµ gi¸ trÞ thùc dÇn dÇn trë vÒ O, nh»m ®¹t vÞ trÝ x¸c ®Þnh cña m¸y. S¬ ®å chi tiÕt h¬n vÒ m¹ch ®iÒu khiÓn ®îc cho trªn h×nh 2.5. Ta thÊy râ rµng ®©y lµ m¹ch ®iÒu khiÓn ®îc s¾p xÕp theo líp (cascade control). §ã lµ nguyªn t¾c ho¹t ®éng chung cña c¸c m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn sè. M¹ch ®iÒu khiÓn vÞ trÝ lµ tiÒn ®Ò cho c¸c m¹ch ®iÒu khiÓn dßng. §iÒu khiÓn theo líp cã nh÷ng lîi Ých sau: Cã cÊu tróc tæng quan vÒ mçi m¹ch cô thÓ. NhiÔu th«ng tin cã thÓ nhanh chãng ®îc bï bëi c¸c hÖ ®iÒu khiÓn tiÕp theo sau. M¹ch ®iÒu khiÓn vßng ngoµi t¬ng øng b¶o vÖ m¹ch bªn trong nã b»ng c¸ch h¹n chÕ c¸c gi¸ trÞ gèc ®Çu vµo. b. Bé néi suy. Trong c¸c m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn sè, nh÷ng ®êng t¸c dông gi÷a dao cô vµ chi tiÕt ®îc h×nh thµnh nhê c¸c dÞch chuyÓn dÞch chuyÓn to¹ ®é trªn nhiÒu trôc. Trong ch¬ng tr×nh bé phËn to¹ ®é c¸c ®iÓm trªn ®êng t¸c dông tèc ®é gia c«ng ®îc x¸c ®Þnh bëi ®iÒu kiÖn c«ng nghÖ còng nh qui luËt chuyÓn ®éng yªu cÇu ®îc ®a ra tríc. Bé ®iÒu khiÓn ph¶i x¸c ®Þnh tõ c¸c d÷ liÖu nh÷ng ®¹i l17 îng vect¬ tèc ®é còng nh mét tr×nh tù c¸c gi¸ trÞ to¹ ®é vÞ trÝ trung gian cã mËt ®é ®ñ dµy däc theo biªn d¹ng cÇn, c¸c ®iÓm nµy ph¶i n»m dµy ®Æc ®Õn møc sao cho ®êng cong ®îc m« t¶ ®ñ chÝnh x¸c vµ kh«ng cã vÞ trÝ nµo vît ra ngoµi vïng dung sai cho phÐp. Kh¸c víi hÖ ®iÒu khiÓn ®¬n gi¶n d¹ng ®iÓm vµ ®êng c¸c d÷ liÖu t¨ng rÊt lín. VD: cÇn tíi 20000 ®iÓm cho mét vïng trßn b¸n kÝnh 100 mm vµ dung sai 0,01 mm, viÖc s¶n sinh mét sè lîng c¸c ®iÓm nh vËy chØ cã thÓ gi¶i quyÕt b»ng m¸y tÝnh. Nh÷ng gi¸ trÞ trung gian nµy h×nh thµnh c¸c ®¹i lîng dÉn cña m¹ch ®iÒu chØnh vÞ trÝ trªn tõng trôc ch¹y dao riªng lÎ. Gi¸ trÞ to¹ ®é vÞ trÝ trung gian ®îc t×m ra trong mét côm chøc n¨ng cña hÖ ®iÒu khiÓn sè mµ ta gäi lµ bé néi suy, nã cã c¸c nhiÖm vô sau ®©y: T×m ra vÞ trÝ c¸c ®iÓm trung gian cho phÐp h×nh thµnh mét biªn d¹ng cho tríc trong mét giíi h¹n dung sai x¸c ®Þnh tríc. Cã thÓ néi suy mét c¸ch thÝch hîp víi c¸c yÕu tè biªn d¹ng ®ßi hái.Th«ng thêng nh÷ng yÕu tè biÕn d¹ng c¬ b¶n cã trong c¸c chi tiÕt kÜ thuËt lµ nh÷ng ®o¹n ®êng cong, t¬ng øng víi thùc tÕ ®ã, c¸c bé néi suy cña hÖ ®iÒu khiÓn sè thêng chØ giíi h¹n trong néi suy tuyÕn tÝnh vµ néi suy cung trßn.Tèc ®é ®a ra to¹ ®é vÞ trÝ trung gian phï hîp víi tèc ®é ch¹y dao cho tríc, ®i tíi mét c¸ch chÝnh x¸c c¸c ®iÓm kÕt thóc ch¬ng tr×nh ®· ®a ra tríc trong ch¬ng tr×nh. Néi suy chØ cã thÓ lµm viÖc theo nguyªn t¾c sè. Nã cã thÓ ®îc thùc hiÖn hoÆc b»ng c¸c m¹ch logÝc nèi cøng (ch¬ng tr×nh ho¸ c¸c mèi liªn hÖ NC) hoÆc b»ng c¸c phÇn mÒm néi suy ®îc lËp tr×nh (CNC). Bé néi suy cã thÓ lµ mét hay nhiÒu côm tõ vi xö lÝ cµi ®Æt trong hÖ ®iÒu khiÓn m¸y (®èi víi néi suy trong ) hoÆc lµ m¸y tÝnh xö lÝ sè liÖu bªn ngoµi hÖ ®iÒu khiÓn khiÓn m¸y (néi suy ngoµi ) c¸c gi¸ trÞ ®a ra tõ bé néi suy ®ãng vai trß lµ c¸c gi¸ trÞ danh nghÜa ®èi víi ®iÒu khiÓn c¸c m¹ch ®iÒu chØnh hay ®iÒu khiÓn ®éng c¬ bíc lµm viÖc. C¸c hÖ thèng CNC hiÖn ®¹i thùc hiÖn néi suy ë hai møc. Mét phÇn mÒm néi suy x¸c ®Þnh to¹ ®é c¸c ®iÓm trung gian gi÷a ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi cña ®o¹n biªn d¹ng ®· ®îc ®a ra tríc trong ch¬ng tr×nh (néi suy th«). Mét møc néi suy chÝnh x¸c ®îc thùc hiÖn tiÕp theo ®ã lµ néi suy tuyÕn tÝnh gi÷a c¸c ®iÓm trung gian nµy. c. HÖ thèng ®o lêng dÞch chuyÓn. §¹i bé phËn m¸y CNC lµm viÖc b»ng nguyªn t¾c liªn hÖ ngîc hay ®êng truyÒn ®éng kÝn, trong ®ã ®êng dÞch chuyÓn ®îc nhê mét hÖ thèng ®o thu thËp ®Þnh lîng §é chÝnh x¸c cña m¸y CNC bëi thÕ phô thuéc rÊt lín vµo hÖ thèng ®o. Ngoµi viÖc thiÕt lËp chi phÝ cho bé ®iÒu khiÓn, ®Æc biÖt lµ bé so s¸nh trong modun ®iÒu khiÓn, còng do hÖ thèng ®o x¸c ®Þnh. Cã rÊt nhiÒu thiÕt bÞ ®o ®îc 18 thiÕt kÕ, chÕ t¹o mµ sù kh¸c biÖt gi÷a chóng chñ yÕu ®Ó gi¶i ph¸p kÜ thuËt linh kiÖn. Trªn c¬ b¶n chóng ®Òu dùa theo vµi nguyªn t¾c mµ theo ®ã ta cã thÓ chia c¸c hÖ thèng ®o lêng dÞch chuyÓn thµnh nhãm sau: Theo h×nh thøc truyÒn ®éng, tõ ®ã trÝch lÊy gi¸ trÞ ®o, kiÓu ®o tÞnh tiÕn hoÆc kiÓu quay. Theo h×nh thøc ®Þnh lîng gi¸ trÞ ®o kiÓu sè hoÆc kiÓu t¬ng tù. Theo nguyªn t¾c ®o, kiÓu gia sè hoÆc tuyÖt ®èi. d. Bé so s¸nh. NhiÖm vô cña bé so s¸nh lµ so s¸nh th«ng tin dÞch chuyÓn ®a ra tõ Ch¬ng tr×nh (gi¸ trÞ danh nghi· )víi ®o¹n dÞch chuyÓn ®o ®îc trªn m¸y (gi¸ trÞ thùc ). So s¸nh lµ nh»m x¸c ®Þnh sai lÖch cña cÆp gi¸ trÞ danh nghÜa thùc vµ cÊp cho hÖ truyÒn dÉn nh÷ng tÝn hiÖu cÇn thiÕt ®Ó ®iÒu khiÓn sao cho chªnh lÖch gi÷a c¸c gi¸ trÞ cÇn vµ vµ gi¸ trÞ thùc dÇn dÇn trë vÒ O. CÊu tróc cña mçi bé so s¸nh ®îc x¸c ®Þnh tríc hÕt do nguyªn t¾c ®o dÞch chuyÓn còng nh dÞch chuyÓn d¹ng ®iÒu khiÓn cÇn thiÕt. C¸c bé so s¸nh nh vËy vÒ c¬ b¶n còng ®îc ph©n chia nh c¸c nguyªn t¾c ®o lêng dÞch chuyÓn. Ngoµi ra cßn cã thÓ ph©n biÖt dÞch chuyÓn mang tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn truyÒn ®éng. Ta cã :Bé so s¸nh chØ ®a ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn khi gi¸ trÞ danh nghÜa vµ gi¸ trÞ thùc ®ång nhÊt (tÝn hiÖu sai kh¸c hay tÝn hiÖu chªnh lÖch). Trong qu¸ tr×nh ®i tíi ®ång nhÊt gi÷a c¸c gi¸ trÞ danh nghÜa vµ gi¸ trÞ thùc, c¸c tÝn hiÖu sai kh¸c nhá dÇn ®i liªn tôc vµ hoµn toµn triÖt tiªu khi gÆp gi¸ trÞ danh nghÜa thùc ®îc ®ång nhÊt kh«ng cã tÝn hiÖu liªn tôc do vËy chØ ®îc øng dông trong ®iÒu khiÓn ®iÓm hoÆc ®iÒu khiÓn ®êng. Bé so s¸nh kiÓu thø nhÊt chØ cho phÐp x©y dùng dÞch chuyÓn m¹ch ®iÒu khiÓn ng¾t, ®o tÝn hiÖu ®ång nhÊt kh«ng cã tÝn hiÖu liªn tôc do vËy chØ ®îc øng dông trong ®iÒu khiÓn ®iÓm hoÆc ®iÒu khiÓn ®êng.Tr¸i l¹i bé so s¸nh thø hai cã tÝn hiÖu chªnh lÖch liªn tôc còng ®îc dïng vµo m¹ch ®iÒu khiÓn vµ ®iÒu chØnh vÞ trÝ, do ®ã cã thÓ thiÕt lËp hÖ ®iÒu khiÓn phi tuyÕn. II. øng dông kü thuËt CNC trªn trung t©m gia c«ng 1.Trung t©m gia c«ng lµ g×? Trung t©m gia c«ng (manufacturing centre) ®©y lµ mét m¸y c«ng cô cã Ýt nhÊt ba trôc ®iÒu khiÓn sè cã thÓ thùc hiÖn c«ng viÖc c¾t gät cÇn thiÕt trªn Ýt nhÊt bèn m¾t cña phoi cã h×nh khèi vu«ng mµ kh«ng cã t¸c ®éng cña con ngêi. ThiÕt bÞ thay ®æi dông cô tù ®éng thay ®æi ®a c¸c dông cô cÇn thiÕt, ®iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh ,theo thø lù lÇn lît tõ mét æ tÝch dông cô tíi trôc chÝnh cña m¸y vµ ngîc l¹i, khi c¸c khèi chi tiÕt gia c«ng ®îc kÑp chÆt trªn ®Çu g¸ l¾p lªn bÖ phiÕn g¸ chuÈn ®îc chuyÓn tíi vµ chuyÓn ®i tù ®éng th× trung t©m gia c«ng t¬ng øng vµ hÖ cung øng ph«i, dông cô tù ®éng nh vËy sÏ t¹o thµnh mét tÕ bµo gia c«ng. 19 2. Ph©n lo¹i trung t©m. + Ngêi ta ®a ra ph©n lo¹i trung t©m gia c«ng theo d¹ng kÕt cÊu cña chóng nh sau : - Theo vÞ trÝ cña trôc m¸y cã:Trung t©m gia c«ng ngang hay trung t©m gia c«ng ®øng. Trung t©m gia c«ng cã bµn to¹ ®é nghÜa lµ ch¹y truyÒn ®éng x/y cña ph«i vµ truyÒn ®éng z cña dông cô. Trung t©m gia c«ng cã trô ®øng chuyÓn dÞch, ë ®©y dông cô thùc hiÖn c¸c chuyÓn ®éng x, y vµ z cßn ph«i th× tuú theo yªu cÇu, nghiªng hoÆc quay theo 1 hoÆc 2 trôc (ë c¸c trung t©m gia c«ng cã 5 trôc ®iÒu khiÓn sè). - Trung t©m gia c«ng cã dÞch chuyÓn bµn ngang cè ®Þnh hoÆc dÞch chuyÓn. - C¸c dÞch ngang kÕt cÊu nµy cã mét hoÆc nhiÒu trôc cã thÓ gia c«ng ®ång thêi nhiÒu chi tiÕt gièng, kh¸c nhau, ®Æc biÖt ë d¹ng s¶n xuÊt hµng lo¹t lín thêng sö dông c¸c trung gia c«ng cã hai hoÆc ba trôc chÝnh. 3. Yªu cÇu ®Æt ra víi trung t©m gia c«ng. Trung t©m gia c«ng ®iÒu khiÓn theo ch¬ng tr×nh sè lµ ph¬ng tiÖn thùc hiÖn môc tiªu th«ng qua gia c«ng toµn bé c¸c chi tiÕt t¬ng tù víi nhau biÖn ph¸p c«ng nghÖ trong ph¹m vi mét lÇn g¸ kÑp, ®¹t tíi n¨ng suÊt cao vµ tÝnh kinh tÕ u viÖt. Ph¹m vi øng dông cña trung t©m gia c«ng NC ph¶i cã nh÷ng ®ßi hái sau: - Thùc hiÖn ®îc nhiÒu biÖn ph¸p c«ng nghÖ kh¸c nhau. - Bµn kÑp chi tiÕt ph¶i cã kh¶ n¨ng quay vµ lËt ®Ó thùc hiÖn gia c«ng trªn nhiÒu mÆt to¹ ®é. - Thùc hiÖn viÖc tù ®éng ®æi dao, ®æi chi tiÕt gi¶m bít thêi gian phô mét c¸ch h÷u Ých. - Cã kÕt cÊu hai trôc chÝnh mét ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh gia c«ng tinh vµ x¸c ®Þnh chÝnh x¸c nh»m ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c gia c«ng cao. - Cã thÓ thùc hiÖn mäi c«ng viÖc gia c«ng (phay bµo khoan, tiÖn, c¸n ) víi kÕt cÊu më réng phï hîp cã thÓ phay biªn d¹ng khoan nghiªng hoÆc tiÖn ren.Tèc ®é quay vµ tèc ®é tiÖn dao ®îc lËp tr×nh cho tõng dông cô.C¸c dông cô ®îc ®a vµo æ tÝch dao nèi ghÐp víi m¸y gia c«ng, ®îc truy nhËp theo ch¬ng tr×nh vµ thay ®æi trôc chÝnh cña m¸y. KÕt cÊu vµ kh¶ n¨ng thu nhËn æ tÝch dông cô rÊt kh¸c nhau. Trong thùc tÕ thêng sö dông c¸c æ tÝch dông cô d¹ng b¨ng xÝch, d¹ng ®Üa trßn vµ d¹ng hép casette. Cã thªm c¸c tay m¸y thay ®æi ph«i thêng lµ thiÕt bÞ thay ®æi bÖ hoÆc phiÕm g¸, nh÷ng trung t©m gia c«ng phøc t¹p cßn cã thªm c¸c thiÕt bÞ kh¸c nh cã thªm bµn trßn thø hai quay ®îc, cã thªm g¸ nghiªng dµnh cho phoi hoÆc cã thªm ®Çu l¾p dao ngang. 20