Tìm hiểu máy phay đứng 3 trục sử dụng động cơ bước 2 pha

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………………1

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ VÀ MÁY CNC………...………3

1.1 Điều khiển số…………………………………………………………………3

1.2 Máy CNC………………………………………………………………….….3

CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ BƯỚC…………..…………………….7

2.1. Khái niệm chung về động cơ bước…………………………………………..7

2.2. Nguyên lý hoạt động của động cơ bước ..……………………………………8

2.3 Mụmen đồng bộ và trạng thái ổn định của động cơ bước…………………….9

2.4 Cơ sở lý thuyết điều khiển động cơ truyền động……………………………11

2.4.1 Ba chế độ điều khiển động cơ bước………………………………………11

2.4.2 Các đặc trưng của tín hiệu điều khiển động cơ bước……………………..13

2.4.3 Điều khiển tốc độ quay của động cơ bước………………………………..14

2.4.4 Điều khiển chiều quay của động cơ bước………………………………...15

CHƯƠNG III: TÌM HIỂU MÁY PHAY ĐỨNG 3 TRỤC SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ

BƯỚC 2 PHA……………………………………………………………………17

3.1 Tìm hiểu về cơ

khớ………………………………………………………….17

3.1.1 Mô hình máy phay thực tế………………………………………………..17

3.2 Mạch lực và phần cứng của hệ thống………………………………………..19

3.2.1 Giới thiệu về động cơ bước và phương pháp điểu khiển cho máy phay ….19

3.3 Phần mềm điều khiển động cơ bước qua cổng LPT………………………...25

3.3.1 Thuật toán điều khiển……………………………………………………..27

3.3.2 Viết chương trình…………………………………………………………27

TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………..30

1

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU

Sau 9 học kì học tập tại trường, chúng em đã được truyền dạy kiến thức

thuộc nhiều môn học lý thuyết. Để mở rộng kiến thức thực tế và kết hợp học và

hành, nhóm sinh viên chúng em được nhà trường và thầy giáo hướng dẫn cử đi

thực tập tốt nghiệp tại trung tâm thực hành tự động hóa tại trường Đại học

Phương Đông. Trong quá trình thực tập chúng em có cơ hội được tiếp xúc với

nhiều hệ thống thí nghiệm, các mô hình của các hệ thống tự động hóa và nhiều

thiết bị điện, điện tử giúp chúng em cú thêm kinh nghiệm thực tế để chuẩn bị cho

quá trình làm đồ án tốt nghiệp và áp dụng trong công việc sau này.

Suốt quá trình thực tập, chúng em được phân công tập tìm hiểu về mô hình

máy phay CNC, để củng cố thờm cỏc kiến thức về điều khiển số, máy gia công

CNC, ghép nối mỏy tớnh… là những môn học mà chúng em đã được dạy ở trong

trường. Đồng thời chúng em bước đầu đi vào tìm cách phát xung điều khiển mô

hình. Đây cũng là tiền đề để khi nghiên cứu làm đồ án tốt nghiệp chúng em có thể

hoàn thiện và nâng cấp hệ điều khiển của mô hình. Thực tế quá trình đó, chúng

em đã thu nhặt được thêm không ít các kiến thức bổ ích mà trong quá trình học

tập chúng em chưa trang bị được cho bản thân.

Đợt thực tập đã thực sự rất bổ ích cho nhóm em. Chúng em xin gửi lời cảm ơn

chân thành tới nhà trường, các thầy cô trong bộ môn đã bố trí cho chúng em có

đợt thực tập này. Chúng em đặc biệt gửi lời cảm ơn tới thầy giáo hướng dẫn Tiến

sĩ Nguyễn Mạnh Tiến đã tận tình hướng dẫn chúng em trong quá trình thực tập;

cảm ơn thầy giáo Lưu Đức Dũng cùng các anh chị tại trung tập thực hành đã tạo

điều kiện, nhiệt tình giúp đỡ chỉ bảo và truyền đạt cho chúng em nhiều kinh

nghiệm quý báu.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Ngọc Quang

2

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Chương I

KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ VÀ MÁY CNC

1.1 Điều khiển số:

Điều khiển số (Numerical Control) ra đời với mọc đích điều khiển các quá

trình công nghệ gia công cắt gọt trờn cỏc máy công cụ. Về thực chấy, 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 cụng…) trờn 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 kí tự đặc biệt tạo nên một chương trình làm việc của

thiết bị hay hệ thống.

Trước đây, cũng đó cú cỏc quá trình gia công cắt gọt được điều khiển theo

chương trình bằng các kĩ thuật chộp hỡnh theo mẫu, chộp hỡnh bằng hệ thống

thuỷ 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 phộp cỏc 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 kĩ thuật

đã cho phét chúng ta giải quyết các bài toán phức tạp hơn với độ chính xác cao

hơn mà trước đây chưa đủ điều kiện mà ta phải bỏ qua một số yếu tố và dẫn tới

kết quả gần đúng. Chính vì vậy đã cho phộp cỏc nhà chế tạo máy thiết kế và chế

tạo cỏc mỏy 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. Ngày nay,

lịch sử phát triển của NC đã trải qua các quá trình phát triển không ngừng cùng

với sự phát triển trong lĩnh vực vi xử lí từ 4bit, 8bit,…cho tới 32bit và cho phép

thế hệ sau cao hơn thế hệ trước và mạnh hơn về khả năng lưu trữ cũng như xử lí.

1.2 Máy CNC

Từ cỏc mỏy CNC riêng lẻ (CNC Machines – Tools) cho đến sự phát triển cao

hơn là các trung tâm gia công CNC (CNC Engineering – Centre) cú cỏc ổ chứa

3