Bài tập nhóm số 1 tìm HIỂU về máy CNC ảo ( PHAY và TIỆN )

Đặc điểm của Vericut Do đây chỉ là phần mềm mô phỏng máy nên được các doanh nghiệp, giáo viên sử dụng để giảng dạy máy mà không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất cũng như phổ biến kiến th

Bài tập nhóm số 1 TÌM HIỂU VỀ MÁY CNC ẢO ( PHAY VÀ TIỆN )

Yêu cầu:

1/ Các nhóm cài đặt phần mềm VERICUT và phần mềm SSCNC

2/ Tìm hiểu, giới thiệu sơ lược về hai phần mềm trên và một loại máy CNC bất kỳ (hình dáng, kết cấu, khả năng gia công và các thông số kỹ thuật, v.v )

3/ So sánh ưu nhược điểm, khả năng ứng dụng của hai phần mềm trên và chọn ra một phần mềm phù hợp cho môn học này theo quan điểm của Nhóm

Thành viên thực hiện

BÀI LÀM

I SƠ LƯỢC VỀ VERTICUT

1 Giới thiệu

Hiện tại trong lĩnh vực cơ khí, máy CNC được sử dụng rất nhiều để gia công chi tiết bởi

độ chính xác cao và năng suất Tuy nhiên máy CNC rất đắt tiền nên phải tránh các lỗi làm

hư hỏng máy móc Để giảm chi phí sửa chữa thì cần phần mềm dự đoán những hư hỏng

và tối ưu hóa thời gian gia công

Đươc hình thành và phát triển năm 1988 bởi CGTech Inc., Vericut đươc tích hợp khả năng mô phỏng, phân tích và tối ưu hóa trong quá trình gia công Mặc dù các phần mềm khác đều có khả năng mô phỏng gia công, Vericut được phát triển riêng cho ứng dụng cho khả năng này

2 Đặc điểm của Vericut

Do đây chỉ là phần mềm mô phỏng máy nên được các doanh nghiệp, giáo viên sử dụng

để giảng dạy máy mà không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất cũng như phổ biến kiến thức tốt hơn

Các tính năng cao cấp trong Vericut có thể hỗ trợ nhiều trong quá trình sản xuất như tối

ưu quá trình chạy dao, so sánh sản phẩm thực tế so với thiết kế, tối ưu hóa, Tăng chất lượng sản phẩm, tăng tuổi thọ máy móc

Khác với các phần mềm CAM khác, Vericut làm trực tiếp trên file G-codes Điều này giúp phần mềm có ưu điểm Đầu tiên Vericut có thể kiểm tra từ các phần mềm CAM một cách dễ dàng Thứ hai giúp phần mềm không chỉ phát hiện lỗi mô phỏng mà còn có thể phát hiện lỗi trên file G-codes

Vericut xét hết các yếu tố thực tế ảnh hưởng đến quá trình thực tế: hình dạng dao, động học máy CNC, chuyển động chạy dao, thay dao, kiểm tra va chạm đồ gá, chạm dao, gia công một trục, nhiều trục,…Từ đó hạn chế lỗi xảy ra, tránh việc thử đi thử lại, tiết kiệm thời gian

Phần mềm mô phỏng, tối ưu trong các phần mềm CAM chỉ là một tính năng tích hợp nên không thể hơn Vericut phát triển ứng dụng cho chức năng này Từ đó việc chia sẻ tài liệu

dễ dàng hơn

3 Các chức năng của Vericut

3.1 Verification ( xác minh/ phát hiện )

Phát hiện trong chương trình gia công và biên dịch

Phát hiện va chạm dao với đồ gá, chi tiết

Cung cấp thư viện dụng cụ cắt và có thể bổ sung mới

Biên dịch ngược về các chương trình khác

Sự va chạm giữa tool shank và holder

3.2 Machine simulation ( mô phỏng )

Trong quá trình gia trình gia công máy CNC thì lỗi va chạm các chi tiết gây ra tổn phí về kinh tế cũng giảm năng suất lao đông Đối với máy CNC 3 trục thì điều này rất dễ tuy nhiên đối với máy nhiều trục với nhiều chức năng phức tạp thì rất khó khan cần simulation để hỗ trợ

Để có thể mô phỏng thì cần có máy CNC ảo giống với máy thực tế Nếu không có thì có thể

mô hình hóa bằng các bộ phận có trong Vericut hoặc import từ các phầm mềm khác

Machine simulation mô phỏng 3D tất cả các chuyển động của bàn máy, đồ gá, dụng cụ cắt, phôi trong quá trình gia công trên các máy tiện, phay, mài, EDM để phát hiện va chạm giữa những thiết bị nói trên nhờ đó mà người lập trình có thể khắc phục những lỗi này ngay khi lập trình, tránh được những hư hỏng thiết bị khi gia công trên máy thực

3.3 OpitiPath

Khi CNC vận hành thì tốc độ chạy dao không thay đổi Điều này dẫn đến hai hệ quả Đầu tiên là giảm năng suất Thứ hai là giảm tuổi thọ của dao do tải đặt lên dao thay đổi liên tục Với OptiPath, ta khắc phục được tình trạng này

Nguyên tắc của OptiPath là đọc trước chương trình gia công và chia nhỏ, phân công từng vùng chạy dao tính lượng vật liệu cắt bỏ từ đó điều chỉnh tốc độ chạy dao: chạy giao nhanh ở các cùng vật liệu ít và ngược lại OptiPath còn dựa vào các yếu tố khác như loại vật liệu, công suất máy, lượng dịch dao ngang, chiều sâu cắt,…

3.4 Auto-DIFF

Auto-DIFF dùng để so sánh sản phẩm gia công với mô hình thiết kế CAD Điều này rất hữu ích vì không biết rõ sau quá trình gia công nhiều công đoạn thì không thể chắc chắn sản phẩm thực tế có thể giống được

Auto-DIFF sẽ nhúng mô hình CAD vào sản phẩm mô phỏng với dung sai cho trước, các vùng sai lệch sẽ thể hiện ở màu sắc Đây là vùng mà vật liệu không ăn vào hết hoặc dư ra Auto-DIFF sẽ chỉ ra những dòng lệnh gây sai lệch và vị trị trên mô phỏng sai lệch

3.5 CAD/CAM Interface ( giao diện Cad/Cam )

Ngoài bản dùng độc lâp, Vericut còn có phiên bản chạy tích hợp thẳng lên các phần mềm CAD/CAM như Creo, Mastercam, Nx,…Điều này giúp phần mềm mô phỏng kiểm tra quá trình gia công trực tiếp trên phần mềm mà không qua file G-codes

Ngoài ra Vericut sẽ chạy độc lập giúp tiết kiệm thời gian để có thể tiếp tục lập trình mà không ảnh hưởng quá trình mô phỏng

Model Interface và Model export

Do Vericut không phải là phần mềm mạnh về mô hình hóa nên nhờ Model Interface Vericut có thể import file cad như stl, step, dxf,…từ các phần mềm CAD/CAM khác Model export thì ngược lại sẽ giúp xuất file sang file cad để giúp người lập trình so sánh cũng như thực hiện các bước tiếp theo

3.6 Force ( lực ): Tính lực lên dao từ đó tối ưu chế độ dao, tăng tuổi thọ dao.

3.7 CNC Machine Probing ( thăm dò ) : Mô phỏng quá trình đo kiểm đầu dò

3.8 Additive: Mô hình quá trình in 3D

3.9 Grinder-Dressing: Mô phỏng quá trình mài

4 Ưu nhược điểm phần mềm SSCNC

4.1 Ưu điểm

 Tiết kiệm thời gian: Giảm thiểu các lỗi, tránh việc phải làm lại, giảm thời gian

tham gia trực tiếp của người vận hành, gia công chính xác ngay từ lần đầu Rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường

 Tăng chất lượng sản phẩm: Xác minh độ chính xác của kích thước và tối ưu hóa

đường dẫn công cụ, tạo ra các bề mặt, cạnh hoàn hảo và tăng chất lượng sản phẩm

 Tiết kiệm chi phí: Giảm chi phí do dụng cụ bị hỏng, chi phí gia công lại.

 Tăng năng suất: Giảm thời gian gia công và gián đoạn sản xuất do một số lỗi gây

ra

 Tăng độ tự tin khi sản xuất: Kiểm tra các chương trình ngay trên máy tính, giúp

gia công chính xác ngay từ lần đầu, hạn chế việc dừng khẩn cấp trong quá trình gia công

 Tăng tuổi thọ máy móc: Giảm hao mòn dụng cụ cắt, từ đó có thể được sử dụng lâu

hơn trước khi cần phải thay thế

 Tăng độ an toàn: Giảm thiểu rủi ro, tránh các va chạm nguy hiểm.

 Chia sẻ tài liệu: Cho phép người vận hành và người quản lý xem trước tất cả các

hoạt động gia công

4.2 Nhược điểm

 Thiết lập máy nhiều trục yêu cầu phải nghiêm ngặt và chính xác

 Khó khăn cho người mới để sử dụng đúng cách.

5 Ứng dụng

 Đánh giá, kiểm tra các lỗi chương trình gia công, các va chạm có thể xảy ra trong quá trình gia công CNC

 Tối ưu hoá tốc độ cắt

 Mô phỏng gia công với mô hình máy CNC

II SƠ LƯỢC VỀ SSCNC

1 Giới thiệu

SSCNC là một trong những phần mềm CNC có chức năng mô phỏng quá trình vận hành, gia công Được phát triển bởi hãng Nanjing Swan Software Technology đi kèm với máy

2 Đặc điểm của SSCNC

Phần mềm SSCNC cho kết quả mô phỏng sát với thực tế đến 90% Chính vì vậy mà nhiều đơn vị công ty cũng như trường học đã sử dụng chúng để áp dụng vào việc giảng dạy, học tập và thực hành

Các hệ điều hành có thể tích hợp phần mềm bao gồm:

 Fanuc

 Mitsubishi

 Simens

 Heidenhain

 Fagor

 Dasen

 Mazak

Phần mềm có giao diện dễ sử dụng Người dùng có thể lập trình bằng tay hoặc nhập chương trình NC từ các phần mềm CAM và bắt đầu mô phỏng bằng SSCNC

Thông qua việc sử dụng phần mềm mô phỏng, người dùng có thể nắm bắt được quy trình gia công thực tế Từ đó rút ngắn được thời gian học tập và dễ hiểu khi thực hành thực tế trên máy

Phần mềm SSCNC đã và đang được sử dụng phổ biến trong mô phỏng quá trình vận hành gia công Với giao diện thân thiện với người dùng, phần mềm có thể mô phỏng được cả quá trình gia công và cho kết quả giống với thực tế lên đến 95%

Giao diện phần mềm SSCNC

3 Chức năng của SSCNC

Trong các phần mềm mô phỏng CNC thì SSCNC được sử dụng phổ biến nhất với đa dạng tính năng như:

 Mô phỏng gá phôi, kẹp phôi

 Định kích thước phôi

 Set gốc tọa độ cho phôi, cho máy

 Hiển thị đường chạy dao

 Set các thông số cho dao cắt

 Mô phỏng quá trình thay dao

 Mô phỏng việc trả về gốc home

 Mô phỏng gia công cắt gọt phay, tiện, khoan…

 Mô phỏng phôi tháo ra

 Hiệu ứng âm thanh khi gia công

 Mô phỏng tưới nguội

 Mô phỏng bù trừ bán kính dao

 Mô phỏng bù trừ chiều dài dao

 Chỉnh sửa chương trình CNC

4 Ưu nhược điểm

4.1 Ưu điểm

Với giao diện trực quan, gần gũi nên người dùng rất dễ sử dụng

Giúp người dùng có cái nhìn tổng quan về các bộ phận cấu tạo của máy CNC, quy trình hoạt động của máy, các phím điều khiển, thông số và kể cả là xử lý các lỗi thường gặp

ở máy CNC

Mô phỏng được mọi thao tác và các quá trình như trên máy CNC thực tế như gá đặt phôi, setup phôi, setup dao, nhập code và dễ thực hiện gia công

Chạy mô phỏng giống với thực tế đến 95%, giúp tăng chất lượng sản phẩm

4.2 Nhược điểm

Do tương đối nhẹ nên chưa có nhiều tính năng tối ưu so với các phần mềm mô phỏng khác

Có xuất hiện lỗi khi sử dụng phần mềm ví dụ

Khi phay cung tròn trên sscnc chúng ta hay gặp tình trạng cung tròn bị gãy khúc như hình

Lí do và cách khắc phục: khi lập trình ta thường không nhập tọa độ của các trục đã có ở câu lệnh phía trước nên sẽ xảy ra lỗi này Vì vậy trước câu lệnh gia công cung tròn ta nên nhập đầy đủ tọa độ các trục

5 Ứng dụng

Mô phỏng giống với thực tế và mô phỏng được nhiều loại máy nên rất thuận lợi cho việc học tập, giảng dạy và thực hành cho giảng viên, sinh viên và những công nhân vận hành máy

Chạy mô phỏng giống sát với thực tế tương đương với việc cho chúng ta xem trước được quá trình gia công cũng như sản phẩm tạo ra giúp giảm xuất hiện lỗi khi gia công trên máy thật làm giảm thiệt hại

Vô cùng hữu ích cho những bạn muốn học lập trình CNC nhưng điều kiện kinh tế không cho phép học trực tiếp trên máy CNC thật

III SO SÁNH 2 ỨNG DỤNG SSCNC VÀ VERICUT

Cả phần mềm SSCNC và VERICUT đều là những phần mềm mạnh mẽ hổ trợ rất tốt cho người học gia công trên máy CNC và công nhân vận hành máy

Phần mềm SSCNC nhẹ hơn, giao diện đơn giản, dể dùng nhưng phần mềm VERICUT vượt trội hơn nhiều với thư viện lớn, khả năng thực hiện nhiều hơn so với SSCNC ví dụ như VERICUT có thể tự xây dựng máy CNC, tích hợp các phần mềm CAD/CAM, so sánh kết quả mô phỏng gia công bằng Vericut với mô hình CAD để tìm ra những sai khác giữa chúng,…

IV TÌM HIỂU VỀ MÁY PHAY CNC 3 TRỤC | HAAS VF-4-SE

1 Thông tin

- Xuất xứ: Mỹ

- Máy phay CNC Haas VF-4-SE là dòng máy bán chạy nhất của Haas VF-SERIES trong nhiều năm qua Một dòng máy phổ thông, dễ tùy biến và nâng cấp, phù hợp với mọi khách hàng, giá cạnh tranh nhất trên thị trường

- VF-4-SE, loại máy công nghiệp với hơn 50,000 nghìn máy được sản xuất từ năm 1990,

đã trang bị các tính năng và tùy chọn để có thể thực hiện mọi qui trình gia công với mức giá thấp nhất từ trước đến nay

2 Hình dáng kết cấu của máy

- Những đặc điểm thiết kế tiêu chuẩn của máy:

 Thiết kệ dạng C Frame  Bàn máy cứng vững

 Kết cấu gang đúc

 Gia cường chống uốn cong bệ và

khung máy

 Gối đỡ hai đầu visme

 Động cơ servo không chổi than

 Động cơ servo kết nối trực tiếp

 Hệ thống bù nhiệt điện tử

 100% kiểm tra bằng ballbar

- 1 số hình ảnh của máy

3 Khả năng gia công

Cho phép gia công được trên nhiều dạng bề mặt khác nhau với nhiều dạng chi tiết phức tạp, đồng thời người thợ cơ khí có thể mở rộng khả năng của công nghệ phay bằng nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như chế tạo thêm đồ gá…

4 Thông số kĩ thuật

HÀNH TRÌNH

 Trục X: 1270 mm

 Trục Y: 508 mm

 Trục Z: 635 mm

 Mũi trục chính tới bàn máy (~ max): 742 mm

 Mũi trục chính đến bàn máy (~min): 107 mm

TRỤC CHÍNH

 Công suất max: 22.4 kW

 Tốc độ max: 10000 rpm

 Momen max: 2000 rpm

 Dẫn động: Inline Direct-Drive

 Côn trục chính: CT or BT 40

 Bôi trơn bạc đạn: Air / Oil

 Làm mát: Air Cooled

BÀN MÁY

 Chiều dài: 1321 mm

 Chiều rộng: 457 mm

 Độ rộng rãnh chữ T: 16 mm

 Khoảng cách rãnh chữ T: 80 mm

 Số lượng rãnh chữ T: 5

 Trọng lượng max trên bàn (phân

bổ đều): 1588 kg

BƯỚC TIẾN

 Bước tiến trục X: 25.4 m/min

 Bước tiến trục Y: 25.4 m/min  Bước tiến trục Z: 25.4 m/minTốc độ cắt max: 16.5 m/min

LỰC ĐẨY DỌC TRỤC

 Lực đẩy dọc trục X: 11343 N

 Lực đẩy dọc trục Y: 11343 N

 Lực đẩy dọc trục Z: 18683 N

ĐÀI THAY DAO

 Loại S MTC

 Số đầu dao: 30+1

 Đường kính dao max (trống 2 bên): 127 mm

 Đường kính dao max (có dao 2 bên): 64 mm

 Chiều dài dao max (từ mũi trục chính): 330 mm

 Trọng lượng dao max: 5.4 kg

 Thời gian thay dao trung bình Tool-to-Tool: 2.8 s

 Thời gian thay dao trung bình Chip-to-Chip (avg): 3.6 s

THÔNG SỐ CHUNG

Dung tích thùng trơn nguội: 208 L

YÊU CẦU KHÍ NÉN

 Lưu lượng cần thiết: 113 L/min 6.9 bar

 Kích thước đường ống dẫn khí: 3/8 in

 Khớp nối (khí): 3/8 in

 Áp suất khí tối thiểu: 5.5 bar

5 Những đặc điểm nổi bật của VF-SE

Hệ điều khiển tốt nhất: Hệ điều khiển thế hệ mới của Haas là sự cập nhật mới nhất của hệ điều khiển thân thiện với những cải tiến về giao diện, các chức năng điều hướng, và cải thiện kết nối cùng hệ thống Lập trình bằng hình ảnh

Những đặc điểm về điều khiển:

 Bàn phím chuyên biệt

 Chức năng một nút nhấn

 Điều khiển cầm tay đa chức năng

 Gia công tốc độ cao

 Màn hình màu LCD 15”

 Cổng USB

 Giao diện Internet

 Quản lý dao cụ

 Bộ nhớ 1 GB

 Module phát hiện mất điện sớm

 Chạy file media trong chương trình

 Giám sát qua các thiết bị cầm tay HaasConnect

Thay dao kiểu quay tay: Đài thay dao kiểu tay quay thể hiện sự tập trung thiết kế, phát triển và sản xuất của Haas Chúng tôi cũng sử dụng cách tiếp cận này để nâng cao chất lượng các quy trình, kiểm soát chi phí và đảm bảo chất lượng cao ở mọi chi tiết sản xuất ra

Gia công tốc độ cao: Gia Công Tốc Độ Cao là công cụ hữu hiệu để giảm thời gian gia công và tăng độ chính xác Thử nghiệm gia công 3 đến 5 trục cho thấy thời gian gia công giảm đáng kể cùng lúc đó chất lượng bề mặt và đường chạy dao được cải thiện

Trục chính 10000 vòng/phút: Trục chính VF-2-SE được kết nối trực tiếp với motor bằng khớp nối nên cung cấp chất lượng bề mặt tuyệt vời và độ ổn định nhiệt cao Hơn 36000 trục chính của Haas được thiết kế như vậy và đang được tin tưởng trên toàn thế giới Tải phoi: Toàn bộ máy phay đứng đều có tùy chọn tải phoi, cho phép tự động đưa phoi ra khỏi máy, cùng lúc đó ép và tách chúng khỏi dung dịch trơn nguội Nhằm tăng độ tin cậy,

hệ thống sẽ tự động quay ngược lại nếu bị kẹt

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 SAKURA, 20/06/2021, SSCNC - PHẦN MỀM MÔ PHỎNG CNC MẠNH MẼ NHẤT, truy cập từ https://sakuravn.com.vn/tin-thi-truong/sscnc-phan-mem-mo-phong-cnc-n88.html

2 Máy CNC nhập khẩu, PHẦN MỀM SSCNC LÀ GÌ? CÁC TÍNH NĂNG VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM SSCNC, truy cập từ

https://maycncnhapkhau.com/phan-mem-sscnc-la-gi-cac-tinh-nang-va-huong-dan-su-dung-phan-mem-sscnc/

3

https://haasvn.com/vf-4-se/?fbclid=IwAR2H2VoH1di0yocwO7C3y3omN-mBWwP6RQqhktZSypaePL36yoKIPVaYOyE

4 Hoàng Khương (5/2009), Giới thiệu phần mềm VeriCUT truy cập từ:

https://hoangkhuong.wordpress.com/2011/01/26/vericut/?

fbclid=IwAR3dj0H9btX8ZLiB3346DVTEHRILmPFuE5O1p2SKu02oaAfzJ5m1 DY1mvU

5 AES Việt Nam, Phân tích va chạm mô phỏng CNC trên phần mềm VERICUT truy cập từ: https://aesvietnam.com/phan-tich-mo-phong-cnc/?

fbclid=IwAR0x2B34w4AypuIqf4Ud2K0fM2c_SgAH2dpfjmIi2WmCQCevoM8T 9k9p

6 Vietbay, Vericut - Giải pháp phần mềm chuyên dụng mô phỏng và tối ưu hóa quá trình gia công NC, CNC truy cập từ: https://vietbay.com.vn/vericut-giai-phap- phan-mem-chuyen-dung-mo-phong-va-toi-uu-hoa-qua-trinh-gia-cong-nc-cnc-1219.htm

/