Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM - Chương 1 Sản xuất tự động linh hoạt từng phần - Phạm Thế Minh
Nội dung
Chương 1 Sản xuất tự động
linh hoạt từng phần
1.1 Nguyên tắc
1.2 Công nghệ và lập trình CNC
1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạ
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM - Chương 1 Sản xuất tự động linh hoạt từng phần - Phạm Thế Minh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM - Chương 1 Sản xuất tự động linh hoạt từng phần - Phạm Thế Minh
![Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM - Chương 1 Sản xuất tự động linh hoạt từng phần - Phạm Thế Minh Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM - Chương 1 Sản xuất tự động linh hoạt từng phần - Phạm Thế Minh](https://s1.tailieuvn.net/xb70nb5jd4llaq8g/thumb/2021/12/02/bai-giang-tu-dong-hoa-qua-trinh-san-xuat-fms-cim-chuong-1-sa_l71Z3naWK9.jpg)
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Bài giảng Tự động hóa quá trình sản xuất FMS & CIM BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Mục đích môn học • Sinh viên tiếp cận với các hệ thống sản xuất tự động linh hoạt với máy gia công CNC và Robot công nghiệp. • Hệ thống điển hình của sản xuất linh hoạt là các tế bào sản xuất linh hoạt, hệ thống sản xuất linh hoạt và các tuyến sản xuất linh hoạt. • Sinh viên biết đến việc xây dựng lập trình điều khiển và giám sát các hệ thống đó. • Tiếp đó là việc lập kế hoạch với sự trợ giúp của máy tính cho các hệ thống đó (Xí nghiệp số, Sản xuất ảo) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Nội dung môn học Chương 1 Sản xuất tự động linh hoạt từng phần 1.1 Nguyên tắc 1.2 Công nghệ và lập trình CNC 1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt Chương 2 Thao tác và lắp ráp tự động linh hoạt 2.1 Các loại Robot công nghiệp 2.2 Lập trình Robot công nghiệp 2.3 Tổ chức hệ thống lắp ráp Chương 3 Cung cấp vật liệu tự động linh hoạt 3.1 Thiết bị hỗ trợ và cung cấp phôi 3.2 Hệ thống cung cấp vật liệu 3.3 Thành phần hệ thống cung cấp vật liệu Chương 4 Hệ thống dẫn hướng quá trình sản xuất 4.1 Cấu trúc xử lý thông tin trong công nghiệp sản xuất 4.2 Thâu tóm dữ liệu vận hành (BDE) 4.3 Phương pháp điều khiển sản xuất 4.4 Hệ thống dẫn hướng sản xuất 4.5 Lập trình điều khiển (SPS) 4.6 Lập trình hệ thống sản xuất linh hoạt Chương 5 Kế hoạch sản xuất 5.1 Hệ thống kế hoạch sản xuất 5.2 Kế hoạch quá trình làm việc BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Giới thiệu khái niệm FMS: Flexible Manufacturing System Hệ thống sản xuất linh hoạt CIM: Computer Integrated Manufacturing Sản xuất tích hợp trợ giúp máy tính CAD: Computer Aided Design Thiết kế có trợ giúp máy tính CAM: Computer Aided Manufacturing Sản xuất có trợ giúp máy tính CAP: Computer Aided Planning Lập kế hoạch có trợ giúp máy tính CAQ: Computer Aided Quality Control Kiểm tra chất lượng có trợ giúp máy tính PP&C: Production Planning and Control Lập kế hoạch sản xuất, vật tư, thời gian và kiểm tra hệ thống sản xuất BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Nội dung Chương 1 Sản xuất tự động linh hoạt từng phần 1.2 Công nghệ và lập trình CNC 1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt 1.1 Nguyên tắc BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Mục đích của quá trình tự động hóa linh hoạt Mục đích tổ chức • Phản ứng một cách nhanh chóng khi có sự thay đổi hợp đồng • Tung ra thị trường những sản phẩm mới một cách nhanh chóng hơn • Kiểm soát được nhanh chóng những sự thay đổi về kết cấu sản phẩm • Nắm bắt một cách nhanh chóng hiệu quả sự thay đổi Mục đích về giá cả Mục tiêu về kỹ thuật • Giữ được khung giá như kế hoạch • Nâng cao được chất lượng sản phẩm • Giảm được tỉ lệ phế phẩm • Giảm được số lượng công cụ • Giảm chi phí cho nhân sự đồng thời tăng ca làm việc cho máy • Chẩn đoán nhanh chóng lỗi khi có sự cố • Sản xuất hàng loạt lớn mà không có sự gián đoạn • Có khả năng phân cấp chức năng mà không làm gián đoạn quá trình gia công • Tiếp nhận và xử lý tự động các dữ liệu từ hệ thống CAD trong hệ thống lập trình NC • Được tích hợp trong hệ thống chỉ đạo gia công BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Nguyên tắc gia công số NC: Nguyên tắc một máy và nhiều máy Đặc điểmVí dụNguyên tắc tự động hóa -Máy NC -Dây chuyền vận chuyển -Trạm gia công cố định -Ít yêu cầu máy chủDây chuyền gia công linh hoạt -Máy NC -Dây chuyền vận chuyển -Có khả năng tùy chọn phương pháp gia công -Có máy chủ sắp xếp Hệ thống gia công linh hoạtN guên tắc nhiều m áy -Trung tâm xử lý có lưu phôi -Điều khiển quá trình thay dụng cụ -Quan sát thời gian sử dụng dụng cụ Tế bào gia công linh hoạt -Nhiều phương pháp gia công (Ví dụ: Khoan và phay) -Lưu trữ dụng cụ -Đổi dụng cụ tự động Trung tâm xử lý -Một phương pháp gia công (Ví dụ: Khoan, phay) -Gia công tự động Máy NC/CNC N guyên tắc m ộtm áy N guên tắc nhiều m áy N guyên tắc m ộtm áy BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Cách ký hiệu trục trong máy công cụ • Các hướng chính của trục X, Y và Z tương ứng vuông góc nhau được xác định theo sự trợ giúp của quy tắc bàn tay phải như hình vẽ. • Tất cả các trục khác hướng cơ bản theo ba trục chính này. • A, B và C là các trục trung gian quay xung quanh trục X, Y và Z. • Chiều dương của các trục trung gian được xác định theo quy tắc cái đinh ốc. • Ngoài ra các trục song song với trục X, Y và Z được ký hiệu là U, V và W. • Các trục tiếp theo P, Q và R là các trục không song song với các trục chính. BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Một số ví dụ về máy gia công sốNC Máy phay đa năng • Thay thế trong khi lắp dụng cụ và trong khi sản xuất từng phần đơn chiếc hay loạt nhỏ • Có thế xử lý 3, 4 hay 5 trục • Có thể thực hiện với các khối thô, lớn BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Máy phay năm trục BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Máy tiện đứng BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Chức năng của máy tiện đứng BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Máy tiện đứng một trục BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần • Hành trình ngắn, thời gian phụ tối thiểu, giá thành hạ • Không gian làm việc rất tốt, có khả năng trang bị nhanh chóng • Độ chính xác và chất lượng bề mặt cao với chế độ gia công an toàn cao • Kết cấu đối xứng, dẫn lực ngắn • Bệ, thân máy bằng bê tông polyme cứng vững và ổn định • Vỏ tiện rơi tự do Máy tiện đứng một trục BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Máy tiện đứng nhiều trục BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Máy tiện đứng nhiều trục •Năng suất cao và rất kinh tế, khi xử lý những phần nhỏ và trung bình. •Trong quá trình thực hiện khác nhau có thể có hai hoặc ba phôi được xử lý đồng thời cùng một chế độ gia công giống nhau. •Vì vậy tang quay được trang bị mỗi ổ dụng cụ giống nhau một trục quay. •Cứ hai không gian làm việc độc lập có một tang quay, tang quay này có thể tiếp nhận dụng cụ khoan và tiện đang hoạt động. Cách xây dựng này phù hợp khi với cùng một phôi gia công, sau khi gia công ở vị trí lắp đặt thứ nhất có thể được xử lý ngay mặt sau của phôi ở vị trí lắp đặt thứ hai. BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Trung tâm gia công BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Trung tâm gia công Trung tâm gia công HEC 500 • Phạm vi làm việc 630 x 500 mm • Trọng lượng phôi : 1000 Kg • Tốc độ: 7m/s • Tốc độ quay trục gia công: 10.000 vòng/phút • Mô men xoắn: 1190 Nm • 4 trục gia công • Số lượng dụng cụ: tới 240 BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Trung tâm gia công CNC nbh 110 BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Trung tâm gia công Hüller Hille BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Trung tâm gia công đứng đa năng -Có khả năng gia công 4 đến 5 trục -Có thể gia công bằng các dụng cụ với đường kính nhỏ, phôi cứng, tốc độ cao và công suất lớn. Có thể gia công những bộ phận phức tạp Trung tâm gia công đa năng BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Trung tâm gia công 5 trục kết hợp tiện đứng và ngang BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần -Có thể gia công tới 80% khối lượng gia công các phần quay. - Việc kết hợp tiện và phay đáp ứng các yêu cầu gia công hoàn thiện với các phôi phức tạp ở dạng gia công loạt nhỏ vùa và lớn. Ưu điểm: -Chất lượng gia công cao khi gia công phức hợp do giảm được số lần thay phôi. -Giảm thời gian gia công -Tích hợp hệ thống đo cho việc kiểm tra chất lượng -Nhu cầu về diện tích làm việc nhỏ. Trung tâm tiện và phay kết hợp BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần a. Tiện b. Khoan c. Phay lỗ d. Phay Trung tâm gia công kết hợp tiện và phay 5 trục BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Nguyên lý máy dập lỗ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Máy dập lỗ TRUMATIC 200 BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Các bộ phận trong máy dập BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Ổ tích dụng cụ máy dập BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Dụng cụ và tiếp nhận dụng cụ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Nguyên lý làm việc: Trước khi làm việc người vận hành đưa tấm thép cần dập vào và kẹp bởi thanh trượt định vị. Bộ phận tiếp nhận dụng cụ làm nhiệm vụ đổi dụng cụ (Búa dập bộ quét và khuôn dập). Tấm dập được đưa vào vị trí đã được lập trình sẵn rất nhanh vào phía dưới đầu dập nhờ sự di chuyển nhanh của thanh trượt định vị và bàn máy. Búa dập của dụng cụ dập lỗ qua tấm thép trên tọa độ đã định. Khi đó một lỗ đã được dập, hình dáng của lỗ dập phụ thuộc vào dạng búa dập theo công cụ đã chọn. BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Xử lý thép tấm Dập lỗ Cắt Biến dạng tạo dáng BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Đầu laser CO2 khi hàn chi tiết quay đối xứng Hàn laser BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Thiết bị hàn laser BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Đầu hàn BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Ưu khuyết điểm của các thiết bị đổi dụng cụ Ưu điểm so với thao tác bằng tay • Rút ngắn được thời gian đổi dụng cụ • Tránh được lỗi • Tránh được rủi ro tai nạn • Có khả năng tự động hóa ở cấp độ cao Nhược điểm • Nhu cầu đầu tư bổ sung • Tăng chi phí cho lắp đặt BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Thao tác đổi dụng cụ Lắc cần gấp A một góc 90 độ theo hướng tới trục ... . Rút ngắn thời gian tổng cộng 10. Sử dụng những công nghệ đặc biệt và hiện đại như cắt laser, hồng ngoại. BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Chương 1 Sản xuất tự động linh hoạt từng phần 1.1 Nguyên tắc 1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt 1.2 Công nghệ và lập trình CNC BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Hệ tọa độ trong máy công cụ X,Y, Z, A Di chuyển của dụng cụ X´,Y´, Z´, A´ Di chuyển của phôi BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Các trục quay và trục ăn dao Máy tiện hai trục Trục quay ở bàn làm việc và trục làm việc Máy phay 3 trục Trung tâm gia công 6 trục BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Các dạng điều khiển BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Nguyên tắc xây dựng một chương trình NC BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Phương thức lập trình: được hiểu là loại lập trình Phạm vi lập trình: Chương trình được lập trong xưởng sx hay trong kế hoạch sx Phương tiện lập trình: Bộ điều khiển CNC, thiết bị lập trình CNC, hệ thống lập trình NC có trợ giúp của máy tính Lập trình bằng tay Lập trình có trợ giúp của máy tính Lập trình trong phạm vi xưởng sx Lập trình trong phạm vi kế hoạch sx (Kế hoạch gia công/Kế hoạch lao động Thiết bị lập trình CNC Bộ điều khiển CNC Hệ thống lập trình NC Lập trình bằng tay trực tiếp Lập trình bằng tay tại xưởng sx Lập trình tại xưởng sx có trợ giúp máy tính Lập trình chuẩn bị lao động có trợ giúp máy tính Lập trình CAD có trợ giúp máy tính Tại máy CNC Tại khu vực gia công CNC Chuẩn bị lao động Bộ phận kỹ thuật và phát triển sản xuất Tại khu vực gia công CNC Chức năng, phạm vi trong lập trình NC BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần 00001 (Đánh số chương trình) N005 G54 G90 S400 M03 (chọn hệ tọa độ, chế độ tuyệt đối, quay trục dao ngược chiều kim đồng ở tốc độ 400 RPM) N10 G00 X1. Y1. (chạy nhanh tới vị trí XY của lỗ đầu tiên) N015 G43 H01 Z.1 M08 (xác định bù chiều cao dao, chạy nhanh tới mặt thoát dao để chuẩn bị khoan, bật dung dịch làm mát) N020 G01 Z-1.25 F3.5 (bắt đầu khoan lỗ đầu tiên, tốc độ ăn dao 3.5 inch/phút) N025 G00 Z.1 (Thoát dao nhanh khỏi lỗ) N030 X2. (chạy dao nhanh tới lỗ thứ 2) N035 G01 Z-1.25 (ăn dao lỗ thứ 2) N040 G00 Z.1 M09 (thoát dao nhanh khỏi lỗ thứ 2, tắt dung dịch) N045 G91 G28 Z0 (Quay lại vị trí tham chiếu của hướng Z) N050 M30 (Kết thúc chương trình) Ví dụ (1) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần O – Đánh số chương trình (Để đặt tên chương trình) N – Số thứ tự của câu (dòng) lệnh G – chức năng chuẩn bị (Preparatory function) X - Trục X Y - Trục Y Z - Trục Z R - Bán kính F - Tốc độ ăn dao S - Tốc độ (quay) trục máy H - Bù chiều dài (cao) dao D - Bù bán kính dao T - Ký hiệu dao M - Các chức năng hỗ trợ Ký hiệu trong câu lệnh BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Ví dụ câu lệnh trong CNC (2) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Ví dụ (3) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Lập trình bằng tay Lập trình có trợ giúp máy tính trong phạm vi xưởng sản xuất Lập trình có trợ giúp máy tính trong phạm vi kế hoạch sản xuất Lập trình hỗ trợ đa năng CAD/CAM Lập trình hỗ trợ chuyên dụng trên máy Lập trình theo tiêu chuẩn Sử dụng dữ liệu CAD để tạo chương trình độc lập với máy gia công ở dang CL- DATA, chuyển đổi nhờ bộ vi xử lý NC Đưa các câu lệnh trực tiếp trên máy Dùng các khái niệm và biểu tượng trong máy xây dựng sơ đồ tương quan Nguyên tắc lập trình NC BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Sơ đồ chương trình hỗ trợ đa năng Kết cấu CAD Kế hoạch công việc CNC Xử lý đường cong biên dạng CNC Mô phỏng quá trình Quá trình xử lý Ngân hàng dữ liệu CAM •Dữ liệu hình học •Chương trình NC •Dữ liệu CL-DATA Định nghĩa •Tham số gia công •Đường cong giới hạn •Các bề mặt gia công •Công cụ •Mã CODE dữ liệu CL-DATA •Chuyển sang dạng tiêu chuẩn Mô hình CAD Kế hoạch công việc CNC Xác định việc gia công Chương trình gia công điều khiển chung Chương trình gia công NC điều khiển chuyên dụng 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần •Lập trình trên máy chuyên dụng tại xưởng sản xuất •Giao diện đơn giản dễ hiểu •Lập trình theo kích thước hình học của phôi và phù hợp với kế hoạch sản xuất •Sử dụng, lập trình và mô phỏng đơn giản Ví dụ lập trình tại xưởng với Simens Shop Turn BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Lập trình gia công đường cong: •Tên đường cong •Điểm xuất phát •Từng bước đưa các dữ kiện của đường cong cần gia công Ví dụ lập trình tại xưởng với Simens Shop Turn BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Ví dụ mô phỏng chương trình với Simens Shop Turn BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tạo phôi trong chương trình CAD ( CATIA V5): • Bản vẽ kỹ thuật •Mô hình 3D Ví dụ về chương trình đa năng có trợ giúp máy tính BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Ví dụ về chương trình đa năng có trợ giúp máy tính Xuất dữ liệu và định vị trí cho phôi BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Mô phỏng không gian làm việc với ESPRIT BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Mô phỏng không gian làm việc với ESPRIT BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tổng quát hóa một chương trình NC Nhập mã nguồn Chương trình từng phần/nguồn Bộ vi xử lý CLDATA Chương trình CLDATA Chương trình từng phần bao gồm tất cả các dữ liệu, chỉ dẫn cần thiết cho quá trình gia công phôi Cutter Location Data: Diễn tả chung các vấn đề gia công (Mã) độc lập với các máy công cụ ứng dụng. Tính toán các chỉ dẫn số học và hình học cũng như quỹ đạo của các điểm liên quan đến công cụ. Xác định chiều sâu cắt, tốc độ cắt, tốc độ ăn dao thông qua việc ứng dụng các dữ liệu về vật liệu cũng như dụng cụ. Dữ liệu được tạo từ bộ vi xử lý có ý nghĩa giải quyết các vấn đề gia công Tương thích các dữ liệu độc lập với máy gia công với một máy công cụ hoàn toàn xác định. Việc mã hóa theo yêu cầu điều khiển của máy công cụ được thực hiện với tất cả các đại lượng tính toán trong ngôn ngữ NC và được sử dụng như những thông tin điều khiển trong định dạng điều khiển chuyên dụng của máy công cụ. Vi xử lý (Postprozessor) Lệnh toán học Chương trình gia công chuyên dụng BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Hệ thống CAD Dữ liệu hình học Hệ thống chương trình NC Dữ liệu hình học Các vi xử lý (Postprozessor) Các vi xử lý (Postprozessor) Chương trình NC Chương trình NC Hệ thống CAE với tích hợp Modun NC Mô hình kết hợp CAD/NC BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tiến trình lập trình NC DNC BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Chương 1 Sản xuất tự động linh hoạt từng phần 1.1 Nguyên tắc 1.2 Công nghệ và lập trình CNC 1.3 Các hệ thống tế bào sản xuất linh hoạt BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Hệ thống Thành phần Chức năng Hệ thống gia công (Gia công, tháo lắp) Hệ thống cung cấp vật liệu Hệ thống thông tin •Máy gia công •Máy rửa •Trạm đo •Thiết bị kẹp •Thiết bị tháo lắp •Hệ thống vận chuyển •Hệ thống lưu trữ •Hệ thống cung cấp •Điều khiển máy •Điều khiển vận chuyển •Tính toán đường dẫn •Hệ thống truyền dữ liệu •Gia công •Kẹp •Đo •Kiểm tra •Vận chuyển •Lưu trữ •Lên kế hoạch •Điều khiển •Quan sát Cấu trúc hệ thống gia công phức hợp BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tế bào sản xuất linh hoạt Hệ thống sản xuất linh hoạt Dây chuyền sản xuất linh hoạt Nguyên tắc gia công linh hoạt BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Các thành phần sản xuất linh hoạt Dây chuyền sx Tế bào sản xuất Nhà máy Nhà máy Dây chuyền sx Tế bào sản xuất Công đoạn sx BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tế bào gia công Thiết bị gắp phôi Ví dụ tế bào sản xuất linh hoạt BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Hệ thống cung cấp vật liệu Tế bào gia công Ví dụ tế bào sản xuất linh hoạt BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần TRUMPF TC 5000R-1600 •Phạm vi làm việc: 3000x1650mm •Chiều dày tấm lớn nhất: 8mm •Lực dập lớn nhất: 220KN •Vận tốc lớn nhất: Trục x 18m/s Trục y 9m/s Tấm mẫu Tự động hóa máy dập (1/4) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tự động hóa máy dập (2/4) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Tự động hóa máy dập (3/4) Xe trượt kép BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Giá chứa lưu động Tự động hóa máy dập (4/4) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Kết hợp với một máy khác (Ví dụ thiết bị cắt Laser) BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần Phối hợp các công đoạn của hệ thống sản xuất linh hoạt Phôi thô/ Chi tiết GC Công cụ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY Trường ĐH Giao thông Vận tải Th.s Phạm Thế Minh T ự đ ộ n g h ó a q u á t r ì n h s ả n x u ấ t F M S & C I M Chương 1 Sản xuất linh hoạt từng phần •NC 3 trục •Đổi dụng cụ bằng tay •Gọi chương trình bằng tay •Vận hành DNC •Máy đơn •SX đơn chiếc hay hàng loạt •Đổi phôi bằng tay •Thợ vận hành Máy CNC Hệ thống sản xuất linh hoạt Tế bào sản xuất linh hoạt Trung tâm gia công•Sản xuất loạt vừa và nhỏ •Lặp lại nhiều lần / năm •Tổ chức tại xưởng •Vận hành nhiều máy •Đổi phôi tự động •Đổi dụng cụ tự động •Gia công nhiều mặt (4 Trục) •Lưu chương trình •Gọi chương trình tự động •Sản xuất loạt vừa •Gia công hỗn hợp •Vận hành 3 ca •Vận hành theo ca •Lưu phôi •Lưu trữ dụng cụ •Thiết bị nạp, tải •Kết nối với máy chủ •Thiết bị quan sát •Tích hợp thiết bị đo •Nguyên tắc vận hành nhiều máy •Vận chuyển phôi •Vận chuyển dụng cụ •Quan sát và điều khiển tự động •Loạt SX độc lập •Tự động linh hoạt •Quá trình gia công tự động hoàn toàn Từ máy CNC đến hệ thống sản xuất linh hoạt
File đính kèm:
bai_giang_tu_dong_hoa_qua_trinh_san_xuat_fms_cim_chuong_1_sa.pdf