Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ

Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ – Tạ Duy Liêm

Ngày nay đa số các máy công cụ hiện đại được điều khiển theo chương trình số. Đây là điều kiện kĩ thuật cơ bản để thực hiện những dự án tự động hóa linh hoạt (flexible automatization) trên từng may công cụ điều khiến số riêng lẻ (CNC Machines), hay ở các trung tâm gia công điều khiển số (CNC Engineering Centre), cũng như việc ghép nối chúng thành một hệ thống tự động linh hoạt (flexible automatical machine system), điều khiển liên thông bằng các máy điện toán ghép mạng (CIM).

Tiến bộ mạnh mẽ của kỉ thuật vi diện từ đã tạo điều kiện nâng cao một cách đáng kể công năng của các hệ điều khiển số, đồng thời với việc giảm giá thành của các bộ điều khiển này. Những cụm vi xử lý với tư cách là bộ phận chính yếu của thiết bị, cùng những cụm ngoại vi tương thích và bản thân các máy vi tính, đều là những phần cùng hard ware) không thể thiếu trong mỗi hệ điều khiển số CNC (Computerized Numerical Control).

Trong hệ CNC, máy công cụ và hệ điều khiển số hợp thành một thiết bị gia công có khả năng điều khiển bằng lập trình trực tiếp (Programable Control). Như vậy thay cho điều khiển các role tương ứng, thông qua các mạch logic ghép cứng, người ta dùng hệ điều khiển vi điện tử, có thể lập trình tự do, trong đó, máy công cụ thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn thông qua một chương trình điều khiển thiết lập trước. Việc lập trình trực tiếp trên máy nhờ đối thoại giữa người và hệ điều khiển số làm cho máy công cụ CNC trở nên hữu dụng và kinh tế ngay cả cho các xí nghiệp có quy mô nhỏ và trung bình.

Mặt khác, do tất cả thông tin cần thiết để máy công cụ CNC thực hiện từ một công đoạn công nghệ riêng lẻ nào đó, đến một quy trình công nghệ tổng thể, đều được đưa vào hệ điều khiển dưới dạng mã số, mà các thiết bị gia công CNC cho phép đặt chúng vào quá trình vận hành của cả xã nghiệp thông qua hệ thống quản lý dữ liệu tổng hợp. Đó là một lợi thế mạnh mẽ để nâng cao trình độ quản lý của các xí nghiệp công nghiệp hiện dại, nhờ ứng dụng của các mạng liên thông cục bộ LAN (Local Area Network).

Vào đầu thế kỉ tới, lợi thế đó sẽ được phát huy trong chiến lược gia công toàn cầu, trong đó, dòng thông tin điều khiển được thu phát, chuyển giao hàng hệ thống vệ tinh, thực hiện mối liên kết hệ thống: nhu cầu thị trường- đơn đặt hàng nhà thiết kế nhà chế tạo nhà cung cấp nhà tiêu dùng trong mạng liên thông toàn cầu WAN (World Area Netuork).

Cuốn sách này được biên soạn cho sinh viên ngành cơ khi với chủ ý ứng dụng hệ thống tín chỉ (credit system), mềm hóa quá trình giảng dạy của thầy và trò, theo đó mỗi học phần có thời lượng khoảng 15 tiết lên lớp. Nó diễn giải một cách nhìn tổng quát về trình độ hiện tại và khuynh hướng phát triển của ngành điều khiển số cho máy công cụ, các vấn đề cấu trúc, chức năng của các hệ điều khiển số và máy công cụ điều khiến số, cùng như các biện pháp khai thác máy CNC và kĩ thuật lập trình CNC.

Ngoài đối tượng phục vụ chủ yếu là sinh viên theo học ngành ca khi của các trường đại học kĩ thuật và công nghệ, trong một mức độ nhất định, sách có thể phục vụ các kĩ sư, các cán bộ kĩ thuật và người làm nghiên cứu, trước đây chỉ làm việc với các máy công cụ thông thường, nay có nhu cầu và điều kiện tìm hiểu thêm về các máy công cụ điều khiển theo chương trình số.