Giáo trình Lập trình CAD-CAM (Nghề: Cắt gọt kim loại - Cao đẳng): Phần 2 - Trường CĐ nghề Việt Nam - Hàn Quốc thành phố Hà Nội

(NB) Giáo trình Lập trình CAD-CAM cung cấp một số kiến thức như: Khái quát về công nghệ CAD/CAM; Giao diện phần mềm CAD/CAM; Thiết kế mô hình CAD; Cam Tiện; Cam Phay. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2.

135

Bài 4: Cam Tiện Mục tiêu:

- Nắm được các bước thực hiện chương trình CAD/CAM tiện

- Lựa chọn các đường chạy dao hợp lý

- Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập

Nội dung:

4.1 Phương pháp khai báo máy, phôi, dao

Trình tự lập trình gia công trên phần mềm:

- Thiết kế chi tiết

- Chọn kiểu máy

- Cài đặt phôi (khai báo phôi, mâm cặp, luynét, chống tâm)

- Tạo đường chạy dao

- Mô phỏng quá trình gia công

- Tạo mã NC để điều khiển máy tiên CNC

4.1.1 Khai báo kiểu máy:

- Người dùng lựa chọn kiểu máy lập trình Vào trình đơn Machine \ Lathe \ Chọn kiểumáy

-

4.1.2 Cài đặt phôi:

Sau khi chọn kiểu máy trên thanh công cụ Operations Manager tại mục Toolpaths xuất hiên Machine Groupl Trong đó có phần quản lý về thuộc tính máy (Properties) và quản lý đường chạy dao (Toolpath Group)

136

Chọn Stock Setup để cài đặt phôi Xuất hiên bảng thoại:

- Stock : khai báo kích thước phôi

- Chuck Jaws : khai báo mâm cặp

- Taistock Center : khai báo chống tâm

- Steady Rest : khai báo luynet

137

4.2 Lập trình CAD/CAM tiện mặt đầu, tiện ngoài

4.2.1 Lệnh tiện khỏa mặt đầu (Face)

Xuất hiên hộp thoại Lathe Face Properties

Trang Tool parameters: yêu cầu nhập các thông số cho dao cắt và chế độ cắt

Chọn kiểu dao tại thư viện và đặt các thông số sau:

Kích chuột phải vào dao đã chọn để đặt thông số dao

Custom:

Type - General turning :kiểu tiện thông thường

General turningBoring : doa lỗ

138

bar Drill/ tap/ reamer :khoan lỗ, ta rô

Grooving/ parting : tiện rãnh, cắt đứt

Select Catalog : lấy từ thư viện Get

Holders Select : chuôi dao, lấy từ thư viện

Holder geometry : kích thước hình học chuôi dao

Shank cross section : phần tra chuôi dao

Parameters Program các thông số chương trình : số thứ tư dao

Tool offset number Default : số thứ tự dao trong bảng bù dao

cutting parameters Feed rate :lương tiến dao (mm/vòng)

% of material feed/ rev : % vật liệu được tiện trên số vòng quay

139

Spindle speed Compute from : số vòng quay trục chính

material Toolpath parameters : tính toán các thông số từ vật liệu

Amount of cut (rough) : lượng cắt thô: lượng

Amount of cut (finish) : lượng cắt tinh

Overlap amount (rough) : lượng cắt quá

Compensation Coolant : kiểu tưới nguội

Tool number : số thứ tự dao trong qúa trình gia công

Offset number: số thứ tự trong bảng bù dao

Feed rate : lượng tiến dao (mm/rev: mm/số vòng quay; mm/min: inch/phut)

Spinde speed : tốc độ quay trục chính (RPM: số vòng quay/phút)

140

Max spinde speed : số vòng quay lớn nhất của trục chính

Coolant : tưới nguội

Flood : tràn ngập

Tool : tưới từ dao

Trang Face parameter:

Select points: đinh kích thước của mặt cần tiên bằng cách chọn hai điểm tương ứng trên màn hình

Use stock : sử dụng phôi đã định nghĩa trong Job setup

Finish Z : lượng dư để lại theo phương Z

Entry amount : khoảng cách giữa dao và bề mặt phôi

Rough stepover : chiều dày phôi cho một lần tiên thô

Finish stepover : chiều dày phôi cho một lần tiên tinh

Number of finish : số lần tiên tinh

Overcut amount : lượng cắt quá

Retract amount : khoảng rút dao về

Rapid retract : rút dao về với tốc độ nhanh nhất

Stock to leave : lượng dư của phôi sau khi gia công

Cut away from : cắt một đường từ đường tâm

141

Tool compensation: bù dao

Compensation in computer: bù dao trong máy tính

Compensation in control: bù dao trong hê điều khiển

Compensation direction LeftRight Off: hướng bù dao; bù dao trái; bù dao phải; không

bù dao

Lead in/out dao : chế độ vào, ra dao

Lead in : chế độ vào dao

Adjust contour : đường biên dạng đã có

Extend/ shorten start of contour: thêm hoặc rút ngắn chiều dài đường biên dạng đã có

Amount Add :lượng thêm (extend), rút ngắn (shorten)

line Entry : vào theo đường thẳng

arc Chip : vào theo đường cong

break : khoan bẻ phoi

Use rapid feed rate for vector moves: sử dụng tốc độ dichuyển nhanh nhất của máy Same as toolpath: tốc độ giống với tốc độ các bước công nghệ vàotheo toạ độ véc tơ sử dụng vào dao theo toạ độ véc tơ hướng véc tơ bất kỳ tiếp tuyến vuông góc

2 Xuất hiện bảng thoại Lather Rough Properties:

- Trang Toolpath parameters:

Chọn dao tiên thô ngoài (hoặc trong) và đặt các thong số

143

Trang Rough parameters:

Overlap amount: khoảng cách giữa đường chạy dao có gia công và đường rút dao Rough step Equal steps Stock to leave in X Stock to leave in Z: chiều sâu cắt của một lần gia công : chiều sâu bằng nhau cho các lần : lượng dư để lại sau gia công theo phương X : lượng dư để lại sau gia công theo phương Z

Entry amount Cutting: : khoảng cách giữa dao và phôi, dao di chuyển với tốc độ gia công

Method One-way Zig-zag Rough direc Direction: phương pháp cắt : một đường : Zíc zắc : góc/hướng cắt : : tiện mặt ngoài : tiện lỗ

OD ID:tiện mặt : tiện mặt sau

144

Face back angle: góc nghiêng của đường di chuyển của dao

Tool compensation : bù dao khi tiện

Roll cutter around corners : cắt theo biên dạng tại các góc lượn

Lead in/out : đặt chế độ vào, ra dao

Giá trị góc được nhập trực tiếp hoặc tính toán qua góc của đường thẳng đã có với phương ngang (line), góc đoạn thẳng qua 2 điểm với phương ngang (2 points)

Adjust contour: điều chỉnh theo biên dạng

Extend/ shorten start of contour: dài hơn/ ngắn hơn tại vị trí bắt đầu của biên dạng Amount : lượng tăng hoặc giảm

Add line : thêm đoạn thẳng khi vào

Length : chiều dài đoạn thẳng Angle : góc nghiêng đoạn thẳng so với phương ngang Define : chọn đoạn thẳng đã cóvào theo cung cong

Sweep : góc ôm của cung

Radius : bán kính cung

Feed rate : tốc độ dao khi đi vào

145

Use rapid feed : sử dụng tốc độ chạy dao nhanh khi không gia công

Same as toolpath : sử dụng tốc độ gia công Lead out,

4.2.3 Lệnh tiện tinh (Finish)

Ý NGHĨA: Gia công tinh bề mặt

GỌI LỆNH: Trình đơn: Toolpaths ^ Finish

CÁCH THỰC HIỆN:

1 Select point or chain contour : Chọn điểm hoặc chuỗi đường biên dạng cần gia công

2 Nhấn Ok

3 Xuất hiên bảng thoại Lathe Finish Properties

- Trang Toolpath parameters : Chọn dao và đặt các thông số công nghệ

146

Trang Finsh Parameter:

Finish stepover : khoảng cách giữa các lần tiện tinh

Number of finish passes : số lần tiện tinh

Stock to leave in X : lượng dư còn lại sau khi gia công tinh theo phương

X

Stock to leave in Z : lượng dư còn lại sau khi gia công tinh theo phương Z Tool compensation : bù dao khi tiện

Extend contour to stock : kéo dài biên dạng đã chọn tới phôi

Adjust contour ends : điều chỉnh điểm cuối của biên dạng khi dao ra khỏi biên dạng

147

Hình 4.2 Lập trình tiên tinh

1 Lập trình CAD/CAM tiện mặt trong

2 Lập trình CAD/CAM tiện rãnh, tiện ren

1 Xuất hiên bảng thoại Groove Options: xác định dạng rãnh cần gia công

1 point : rãnh cắt đượcxác định bằng toạ độ 1 điểm

2 points : rãnh cắt đượcxác định bằng toạ độ 2 điểm

3 lines :rãnhcắtđượcxác định bằng 3 đoạn thẳng

Chain :rãnhcắtđượcxác định theo chuỗi đối tượng liên tiếp

Multi Chain : lập trình gia công nhiều rãnh

2 Xuất hiện hộp thoại Lathe Groove

148

- Trang Tool parameters: Chọn dao cắt rãnh tại thư viên dao và đặt các thông số

-Trang Groove shape parameters: Thông số hình học của rãnh

Trang Groove rough parameters: Các thông số tiên thô khoảng cách giữa dao và

bề mặt phôi

149

khoảng cách các lần tiên thô khoảng cách giữa đường gia công và đường rút dao tính

bề dày phôi chưa tiện

Stock to leave in X : lượng dư để lại theo phương X

Stock to leave in Z : lượng dư để lại theo phương Z tốc độ rút dao về rút

Retraction moves

Feed rate : rút dao với tốc độ bằng tốc độ gia công

Dwell time : thời gian ngừng khi dao tới đáy rãnh

Seconds : thời gian ngừng tính bằng giây

Revolutions : thời gian ngừng tính theo số vòng quay trục chính

Groove walls : dạng thành rãnh

Steps Smooth :dạng bậc

Minimum step : dạng trơn, các thông số thiết lập khoảng cách các bậc

Use entry arc :Thoát dao theo cung cong

Depth cut : chia chiều sâu cắt thành nhiều lần cắt

Depth per pass : chiều sâu một lần

150

Number of passes : số lần

Move between depths : di chuyển giữa các lần

Zigzag : hướng zícrắc

Same direction : cùng một hướng

Retract to stock clearance : khoảng cách rút dao khỏi bề mặt phôi

Absolute : tính theo giá trị tuyệt đối

Incremental : tính theo giá trị tương đối

Trang Groove finish parameters: các thông số tiện tinh

Finish groove Multiple passes: tiện tinh nhiều lần cho một rãnh, nhiều rãnh

151

Complete all passes on each groove: hoàn thành tất cả các lần cho mỗi rãnh Complete each pass on all grooves:hoàn thành mỗi lần cho tất cả các rãnh Number of finish passes :số lần tiện tinh cho một rãnh

Finish stepover :chiều sâu mỗi lần tiện tinh

Stock to leave in X :lượng dư để lại theo phương X

Stock to leave in Z :lượng dư để lại theo phương Z

Retraction moves :tốc độ rút dao về

4.4 Lệnh tiện ren (Thread)

1 Xuất hiện hộp thoại Lathe Thread: - Trang Tool parameters:

Trang Thread shape parameters: các thông số hình học của ren

152

Threads/mm: số răng trên đơn vị dài

mm/thread: chiều dài trên một răng

Included angle: góc giữa hai biên dạng răng

Thread angle: góc nâng ren

Major diameter: đường kính đỉnh ren

Minor diameter: đường kính chân ren

Thread depth: chiều cao răng

Start position: vị trí bắt đầu của ren

End position: vị trí bắt đầu của ren

Start position: vị trí bắt đầu của ren

Taper angle: góc côn : chọn

Thread from dạng ren

Select from table theo tiêu chuẩn

Compute from formula : Tính toán theo công thức

153

Draw thread : xem biên dạng ren

Allowances : các giá trị giới hạn

Select from table : chọn theo bảng

- Trang Thread cutparameters:

NC code format : cấu trúc mã NC

Determine cut depths from : xác đinh chiều sâu cắt Equal area :

theo các vùng bằng nhau

Equal depths : theo chiều sâu bằng nhau

Determine number of cuts from: xác đinh số lần cắt từ:

Amount of first cut : từ lượng cắt đầu tiên

Number of cuts : từ số lần cắt

154

Stock clearance : khoảng cách dao và bề mặt phôi

Overcut : lượng cắt quá mm : tính theo đơn vị dài

Acceleration clearance : khoảng cách giữa dao và phôi dao di chuyển với tốc

độ gia công

Finish pass allowance : lượng dư cho phép lần tiên tinh

Amount of last cut : lượng cắt của lần cắt cuối

Hình 4.3 Lập trình tiện ren

Number of starts : số điểm bắt đầu

Number of spring cuts : số đường xoắn ốc

155

Bài 5: Cam Phay

Mục tiêu:

- Nắm được các bước thực hiện chương trình CAD/CAM phay

- Lựa chọn các đường chạy dao hợp lý

- Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục

- Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập

Nội dung:

5.1 Phương pháp khai báo máy, phôi, dao

Trình tự lập trình gia công trên phần mềm:

- Thiết kế chi tiết

- Chọn kiểu máy

- Cài đặt phôi

- Tạo đường chạy dao

- Mô phỏng quá trình gia công

- Tạo mã NC để điều khiển máy phay CNC

5.1.1 Khai báo kiểu máy:

Người dùng lựa chọn kiểu máy lập trình Vào trình đơn Machine \ Mill \ Chọn kiểumáy

5.1.2 Cài đặt phôi:

Sau khi chọn kiểu máy trên thanh công cụ Operations Manager tại mục Toolpaths xuất hiên Machine Groupl Trong đó có phần quản lý về thuộc tính máy (Properties) và quản lý đường chạy dao (Toolpath Group)

156

Chọn Stock Setup để khai báo phôi Xuất hiện bảng thoại

Shape : kiểu phôi

Rectangular :phôi hình chữ nhật Các kích thước X, Y, Z tương ứng với chiều dài, chiều rộng, chiều cao của phôi

Cylindrical : phôi trụ tròn Để khai báo kích thước phôi, người sử dụng nhập vào giá trị đường kính và chiều dày của phôi trong ô trống

157

Solid :khai báo phôi từ khối đặc sẵn có

File :khai báo phôi từ một tệp có sẵn có định dạng *.STL Stock Origin (W):

X : tọa độ X của gốc phôi

Y : tọa độ Y của gốc phôi

Z : tọa độ Z của gốc phôi

Bouding Box: phương pháp tìm kích thước của phôi bằng cách tạo một khối hộp bao quanh chi tiết Phương pháp này thường được sử dụng Phương pháp này sẽ nhanh chóng tìm được kích thước phôi cho những chi tiết phức tạp, giảm thời gian tính toán cho người lập trình

5.2 Lập trình CAD/CAM phay mặt phẳng

GỌI LỆNH:

Trình đơn : Toolpaths ^ Face

CÁCH THỰC HIỆN:

Sau khi gọi lênh xuất hiên dòng nhắc:

Select chain 1: Chọn chuỗi biên dạng đẻ xác đinh bề mặt cần phay

Nhấn Ok

158

Xuất hiện hộp thoại 2D Toolpaths –Facing

Mục Toolpath Type: thông báo cho người dùng kiểu đường chạy dao và số điểm khoan

Facing: lập trình khoan

Chain Geometry: số biên dạng được chọn

Mục Tool : yêu cầu chọn dao và nhập chế độ cắt Vùng 1 hiển thị thông số của dao được chọn, vùng 2 hiển thị chế độ cắt

Chọn dao có thể theo 2 cách

Retract rate : tốc độ rút dao (mm/phút

Mục Cut Parameter: yêu cầu nhập các thông số cắt

160

Trong đó:

Stype: kiểu đường chạy dao

ZigZag : đường chạy dao liên tục theo đường zíc zắc

One way: một đường

One pass: một lần cắt

Dynamic : đường chạy dao chỉ hình thành bên trong đường biên dạng

161

Roll cutter around corners: kiểu chạy dao khi gặp các góc

Linearization tolenrance : dung sai độ thẳng của đường chạy dao

Stock to leave on floors : lượng dư để lại sau khi phay

Across overlap : lượng cắt quá biên dạng đã chọn theo phương ngang Along overlap : lượng cắt quá biên dạng đã chọn theo phương dọc Approach distance : khoảng vào dao

Exit distance : khoảng thoát dao

Max stepover : khoảng cách lớn nhất giữa các đường tâm dao

Climb : phay thuận Phay thuận thường được hay sử dụng Convention : phay nghịch Phay nghịch không dùng trong gia công tinh vì tạo ra độ nhám bề mặt lớn hơn phay thuận

Roughing angle : góc nghiêng đường chạy dao với phương ngang

- Mục Depth cuts: chia chiều sâu cắt thành nhiều lớp cắt

Max rough step : chiều sâu phay thô lớn nhất của lát cắt

# Finish cuts : số lần phay tinh

Finish step : chiều sâu phay tinh

- Mục Linking Parameter : nhập các thông số hình học như chiều sâu cắt

162

Clearance : lượng rút dao về khi kết thúc gia công bề mặt

Retract : lượng rút dao giữa các lần đi dao

Feed plane : khoảng cách từ đỉnh dao tới bề mặt phôi, dao di chuyển với tốc độ gia công

Top of stock : bề mặt phôi

Depth : chiều sâu phay

Depth cuts : chia chiều sâu phay thành nhiều lần lớp cắt

Mô phỏng gia công

Chọn Verify selected operations để mô phỏng quá trình gia công

Tạo chương trình gia công (mã G)

Chọn G1 để tạo chương trình gia công điều khiển máy phay CNC

163

VÍ DỤ:

Hình 5.1 Lập trình gia công phay phẳng

5.3 Lập trình CAD/CAM phay contour

Sau khi gọi lênh xuất hiên dòng nhắc:

1 Select chain 1: chọn chuỗi biên dạng

2 Nhấn Done

3 Xuất hiện bảng thoại 2D Toolpaths - Contour

Mục Toolpath Type: thông báo kiểu đường chạy dao

164

Contour : lập trình gia công theo biên dạng

Chain Geometry : biên dạng được chọn

Mục Tool : yêu cầu người sử dụng chọn dao cắt và nhập chế độ cắt

Chọn dao: đã giới thiêu ở phần trước Sau đây là một số loại dao sử dụng trong lập trình gia công Contour:

Dao Endmill Flat : dao phay ngón (phẳng)

165 Dao Spher Mill : dao cầu

Dao Rad Mill : dao vê góc