Báo cáo thí nghiệm công nghệ CNC

Một trong những thành tựu của khoa học kĩ thuật là tự động hóa sản xuất. Phương thức cao của tự động hóa sản xuất là sản xuất linh hoạt (dây truyền mềm) .Và đặc biệt là trong dây truyền sản xuất linh hoạt thì máy điều khiển số CNC đóng một vai trò quan trọng. sử dụng máy CNC cho phép giảm khối lượng gia công chi tiết, nâng cao độ chính xác và hiệu quả kinh tế đồng thời cũng rút ngắn được chu kì sản xuất. Với nhiều ưu điểm và lợi ích đó máy CNC đã nhanh chóng được ứng dụng phổ biến trong ngành chế tạo cơ khí của nước ta hiện nay. Và để sử dụng các máy CNC một cách hiệu quả nhà công nghệ không phải chỉ biết lập quy trình công nghệ với từng loại chi tiết mà còn phải có khả năng lập trình nhanh chóng và chính xác. Với yêu cầu trên môn học “Công nghệ CNC” được đưa vào giảng dạy nhằm cung cấp cho sinh viên viên các về cách lập trình, hiểu được các mã GCode, các phương pháp lập trình trên một số loại máy loại máy điều khiển số: Tiện, Phay, Khoan….Và giúp cho sinh viên có thể tự lập trình được mã code để gia công cho một chi tiết không quá phức tạp. Bên cạnh phần chính trên mon học còn cun caaos them cho sinh viên kiến thức về các loại dụng cụ cắt, các trạng bị công nghệ và giới thiệu tính hiệu quả kinh tế khi ta sử dụng máy điều khiển số CNC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ

-*** -BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CÔNG NGHỆ CNC

GVHD :

Sinh viên thực hiện :

Hà Nội – 2018

BÁO CÁO THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ CNC

Phụ lục

Mở đầu……… Trang 2

Đề bài ……… Trang 4

I. Khả năng công nghệ của máy Turn và Mill 55 …… Trang 3

1. Khả năng công nghệ của máy Turn……… Trang 3

2. Khả năng công nghệ của máy Mill 55……… Trang 5

II. Cách lấy gốc phôi, dao trên máy Tiện và Phay…… Trang 7

1. Cách lấy gốc phôi trên máy Phay ……… Trang 7

2. Cách lấy gốc dao, gôc phôi trên máy Tiện ……… Trang 11

Trang 1

BÁO CÁO THỰC HÀNH - CAD/CAM/CNC

Mở Đầu Một trong những thành tựu của khoa học kĩ thuật là tự động hóa sản xuất Phương thức cao của tự động hóa sản xuất là sản xuất linh hoạt (dây truyền mềm) Và đặc biệt là trong dây truyền sản xuất linh hoạt thì máy điều khiển số CNC đóng một vai trò quan trọng sử dụng máy CNC cho phép giảm khối lượng gia công chi tiết, nâng cao độ chính xác và hiệu quả kinh tế đồng thời cũng rút ngắn được chu kì sản xuất Với nhiều ưu điểm và lợi ích đó máy CNC đã nhanh chóng được ứng dụng phổ biến trong ngành chế tạo cơ khí của nước ta hiện nay

Và để sử dụng các máy CNC một cách hiệu quả nhà công nghệ không phải chỉ biết lập quy trình công nghệ với từng loại chi tiết mà còn phải có khả năng lập trình nhanh chóng và chính xác

Với yêu cầu trên môn học “Công nghệ CNC” được đưa vào giảng dạy nhằm cung cấp cho sinh viên viên các về cách lập trình, hiểu được các mã G-Code, các phương pháp lập trình trên một số loại máy loại máy điều khiển số: Tiện, Phay, Khoan….Và giúp cho sinh viên có thể tự lập trình được mã code để gia công cho một chi tiết không quá phức tạp Bên cạnh phần chính trên mon học còn cun caaos them cho sinh viên kiến thức về các loại dụng cụ cắt, các trạng bị công nghệ và giới thiệu tính hiệu quả kinh tế khi ta sử dụng máy điều khiển số CNC

Trang 2

BÁO CÁO THỰC HÀNH - CAD/CAM/CNC

I. Khả năng công nghệ của máy Turn và Mill 55

1. Khả năng công nghệ của máy Turn.

Tiện là phương pháp gia công phổ biến trong gia công cơ khí, thường dung gia công các chi tiết dạng tròn xoay dựa trên chuyển động cắt là chuyển động quay của trục chính (là trục kẹp phôi) và chuyển động chạy dao (Ăn dao ngang và ăn dao dọc) do đài gá dao thực hiện

a) Khả năng tạo hình

Tiện có thể gia công được nhiều bề mặt khác nhau như các mặt tròn xoay trong và ngoài, tiện mặt đầu, các loại ren, các bề mặt côn, các bề mặt định hình…

 Tiện mặt tròn xoay trong và ngoài

Tiện mặt ngoài để gia công các chi tiết dạng trụ trơn, trụ bậc với phôi trên trục chính quay tròn tạo chuyển động cắt và dao tịnh tiến dọc và ngang trục làm chuyện động ăn dao

Với chi tiết có tỉ số L/d <5 ta có thể chỉ cần kẹp trên mâm cặp còn với chi tiết

có L/d>5: để tang độ cứng vững ta cần sử dụng ụ chống tâm hoặc hơn nữa là luynet

Tiện mặt tròn trong để gia công mở rộng các lỗ đã được khoan sẵn hoặc để sửa

độ lệch tâm cho các lỗ khoan đối đầu với các chi tiết có độ dày lớn Độ cứng vững của dao tiện trong thấp hơn dao tiện ngoài Tiện lỗ ngoài ra còn dung cho các lỗ phi tiêu chuẩn, lỗ ngắn …Và dao tiện trong có góc sau llowns hơn góc sau của dao tiện ngoài

Trang 3

BÁO CÁO THỰC HÀNH - CAD/CAM/CNC

 Tiện mặt đầu: Phôi trên trục chính quay

tròn tạo chuyển động cắt, dao tịnh tiến

ngang trục tạo chuyển động đi dao ăn hết

bề mặt cần gia công Thông thường dao sẽ

tạo với mặt phảng gia công góc từ 7-10 độ

(Khi tiện cần đảm bảo dao ngang tâm

phôi)

 Tiện ren (ren trong và

ren ngoài): Để tạo ra

chuyển động chạy dao

thì dao phải chuyển động

đồng thời theo cả 2

phương ngang và dọc

trục Có 2 cách tiến dao:

 Tiến dao hướng

kính: Đặc điểm là tất cả các lưỡi cắt đều tham gia nên độ bóng sẽ tốt hơn nhưng khó thoát phoi, lực cắt lướn nên năng suất thấp

 Tiến dao theo phương hướng nghiêng: Dễ thoát phoi, lực cắt không lớn nên năng suất cao hơn nhưng ngược lại độ bóng thấp hơn

 Để đảm bảo năng suất cần kết hợp cả 2 phương pháp tiến dao trên

Tiện mặt cầu: Trục chính mang

phôi tạo chuyển động cắt, dao

được gắn trên trục mang dao và

có thể quay góc 360 độ để gia

công được mặt cầu

Tiện định hình: Là khi dao tiện

có hình dạng giống với biên

dạng của chi tiết hoặc có thể

theo phương pháp dưỡng chép

hình (Dao di chuyển trên dưỡng có hình dạng giống với biên dạng của chi tiết gia công)

Trang 4

BÁO CÁO THỰC HÀNH - CAD/CAM/CNC

b) Khả năng đạt độ chính xác cao khi tiện

Độ chính xác của máy tiện phụ thuộc vào:

 Độ chính xác của máy gồm: Độ đảo trục chính, độ song song giữa tâm ụ động và trục chính

 Tình trạng dụng cụ và tay nghề công nhân…

2. Khả năng công nghệ của máy Phay – Mill 55.

Phay là phương pháp gia công mà ở đó dụng cụ cắt sẽ quay tròn tạo chuyển động cắt Chuyển động chạy dao thường do bàn máy đảm nhiệm

Phay có thể gia công được nhiều bề mặt khác nhau bằng các dao khác nhau như sau:

Phay mặt đầu (phay mặt phẳng): Khi phay mặt đầu ta có thể dung dao phay trụ, dao phay mặt đầu, dao phay ngón hoặc dao phay đĩa

 Dao phay mặt đầu:

• Dao lớn, độ cứng vững cao nên năng suất tăng

• Có nhiều lưỡi dao: Nên ít phải thay dao khi 1 trong các lưỡi bị mòn

Trang 5

BÁO CÁO THỰC HÀNH - CAD/CAM/CNC

 Dao phay trụ: Có 2 kiểu phay là phay thuận và phay nghịch.

• Phay thuận: Là lượng ăn phôi sẽ đi từ lớn đến nhỏ (Chiều quay của dao cùng hướng tiến của dao) Quá trình cắt sinh va đập nhưng chất lượng bề mặt tốt Dao có xu hướng ấn chi tiết xuống bàn máy

• Phay nghịch: Là khi lượng ăn phôi đi từ nhỏ đến lớn và có xu hương hất chi tiết lên khỏi bàn máy nhưng quá trình cắt lại êm

và ít va đập

Phay các mặt trụ tròn xoay

Ta có thể dung phay để phay các

mặt trụ tròn xoay trên nguyên tắc cả

dao và phôi cùng quay

Phay biên dạng: Dùng dao phay

ngón để phay biên dạng, Dao quay tròn tạo chuyển động cắt, bang dao thực hiện chuyển động theo phương x, y để đi được biên dạng cần thiết (dao cũng có thể di chuyển theo phương z khi gia công các biên dạng 3D)

Phay rãnh then: Thường dùng dao phay ngón, đây có thể coi là trường hợp đơn giản của phay biên dạng

Trang 6

BÁO CÁO THỰC HÀNH - CAD/CAM/CNC

1) Các lấy gốc phôi trên máy Phay

Điểm gốc phôi của chi tiết là điểm mà từ đó để ta tính ra tọa độ của các điểm còn lại của chi tiết Việc lựa chọn này giúp việc xác đinh tọa độ gia công một cách dễ dàng, thuận tiện theo cách ta tính mà máy vẫn có thể hieur được nhờ việc khai báo gôc phôi

Điểm gốc phôi thường thỏa mãn các yêu cầu sau:

• Thường là điểm trên chi tiết gia công.

• Thường là điểm trên mặt cao nhất của chi tiết

 Cách xác định gốc phôi như thế nào?

Sau đây là 2 cách lấy gốc phôi thông dụng:

quy tắc 3T

sau:

tọa đọ theo trục X: Ta di chuyển trục chính xuống cách phôi khoảng 5mm Sau đó di bàn máy theo chiều dương trục X (di chuyển sang bên phải) sao cho đến khi dao nằm ở ngoài phạm vi chi tiết  Hạ dao xuống  Di chuyển bàn máy theo chiều X âm (Từ phải sang trái) Di chuyển từ từ (Dùng chế độ định khoảng) soa cho đến khi dao vừa tiếp xúc với phôi thì ta dừng lại  Tại điểm đó ta xét X=0 

Di chuyển bàn máy theo chiều dương trục X một khoảng đúng bằng bán kính của dao (Do điểm lập trình là điểm tâm của dao) Sau đó

ta lấy giá trị tọa độ X trên hệ tọa độ máy (Machine) để nhập vào G54 hoặc từ G55-G59

Trang 7

BÁO CÁO THỰC HÀNH - CAD/CAM/CNC

 Xác định tọa đọ theo trục Y: Nhấc dao lên khỏi phôi khoảng 5mm.

Di chuyển bàn máy theo chiều dương trục Y (tiến vào phía xa người điều khiển máy) sao cho đến khi dao nằm ngoài phạm vi của phôi 

Hạ dao xuống dưới mặt trên của phôi  Di chuyển bàn máy theo chiều âm của Y từ từ (dung chế độ định khoảng) sao cho dao vừa tiếp xúc với phôi (dao cào đi một lớp mỏng của phôi) thì dừng lại  Tại đó ta xét Y=0  Sau đó rút dao lên cao hơn mặt trên của phôi  Cho bàn máy đi theo chiều Y dương một đoạn đúng bằng bán kính của dao Tại đây ta lấy tọa độ Y trệ hệ Machine để nhập vào địa chỉ

G ta vừa chọn

Trang 8

BÁO CÁO THỰC HÀNH - CAD/CAM/CNC

 Xác đinh tọa độ Z: Ta chỉ cần hạ từ từ dao xuống (có thể dung chế độ định khoảng) cho đến khi dao vừa tiếp xúc (dao quét đi

lớp mỏng ở mặt trên của phôi) thì dừng lại Tại đó ta lấy tọa độ Z

ở hệ tọa độ máy Machine đê nhập vào địa chỉ G muốn lưu trữ

Trang 9

BÁO CÁO THỰC HÀNH - CAD/CAM/CNC

 Sau khi xét xong tọa độ của các trục thì ta tiến hành kiểm tra lại xem qúa trình xét gốc đã đúng chưa ta làm như sau: Chuyển sang chế độ MDI chạy từng câu lệnh để soạn thảo caho máy chạy thử kiểm tra điểm gốc phôi

 VD: Câu lệnh kiểm tra như sau: G90 G54 G00 X0 Y0 Z10;

S2000 M03;

( Ở trên ta giả sử khi khai báo gốc phôi ta lưu vào G54)

 Câu lệnh trên có nghĩa là cho dao chạy đến tọa độ cách gốc phôi theo phương Z một khoảng bằng 10mm Rồi khởi động trục chính quay theo chiều kim đồng hồ

 Sau khi soạn thảo xong câu lệnh  Ta Reset cho con trỏ về đầu chương trình rồi cho chạy Nếu kết quả sau chạy dao ở tọa độ kể trên tức là việc xét gốc phôi là chuẩn xác

 Khi chạy kiểm tra ta nên để núm điều chỉnh tấc đọ khoảng 4-5% để phòng khi ta chọn sai gốc thì có thể kịp phản ưng cho dừng máy để tránh xảy ra va chạm

 Điểm thứ hai ta thường chọn là điểm tâm mặt trên của phôi Cách xác định như sau:

 Xác định tọa độ X: Để dao cách mặt trên của phôi khoảng 5mm, di chuyển bàn máy theo phương X dương sao cho dao nằm ngoài phạm

vi của phôi, hạ dao xuống di bàn máy theo hướng âm X sao cho vừa chạm vào phôi thì dừng lại Tại đây ghi tọa độ X ở Machine lại rồi rút dao lên Đưa bàn máy di chuyển theo chiều âm X sao cho dao nằm ngoài phạm vi phôi rồi hạ dao xuống  Đưa bàn máy theo chiều X dương đến khi dao chạm vào phôi thì dừng lại Tại đây ghi lịa giá trị

X trên hệ Machine  Sau đó cộng 2 giá trị thu được rồi chia đôi đi Giá trị thu được cho vào địa chỉ G muốn lưu trữ, đó là tọa độ X của gốc phôi

Trang 10

BÁO CÁO THỰC HÀNH - CAD/CAM/CNC

 Xác định tọa độ Y: Thực hiện tương tự như xách xác định tọa độ X.

 Xác đinh tọa độ Z: Đưa dao xuống bề mặt trên của phôi, khi gần tiếp xúc mặt trên thì ta dùng chế độ định khoảng để đảm bảo độ chính xác

Hạ dao cho đến tiếp xúc mặt trên rồi dừng lại Lấy giá trị của Z trên

hệ tọa độ máy Machine để nhaaph vào địa chỉ G muốn lưu trữ

 Sau khi nhập xong ta cũng chuyển sang chế độ MDI để kiểm tra lại việc lấy gốc phôi

 Trên đây là điểm gốc phôi thường được chọn khi gia công phay và cách bước xác định Sau đây sẽ là phần xác định gốc phôi của máy Tiện

2) Cách xác định gốc dao, phôi trên máy Tiện

Thông qua việc đặt điểm “0” chi tiết (kí hiệu W) ở trên máy ta có được sự phù hợp giữa điểm “0” trên bản vẽ và của chi tiết Nhờ vậy các kích thước trên bản vẽ

có thể dung để lập trình trực tiếp

Điểm “0” của chi tiết được xác địn dựa trên vị trí của điểm “0” trên máy Điểm M của máy thường nằm trên trục chính và cắt mặt phẳng là mặt đầu của trục chính, trên đó co mâm cặp

Trang 11

BÁO CÁO THỰC HÀNH - CAD/CAM/CNC

Qua các thao tác dưới đây ta sẽ xác định được khoảng cách từ điểm “0” máy đến điểm “0” chi tiết (Zw) Đây sẽ là tọa độ ta nhập vào ô G54-G59 Các bước như sau:

 Đóng mạch trục chính quay Chuẩn bị dao dung để xác đinh điểm “0” vào

vị trí phù hợp trên đầu dao Revonver (đảm bảo không gian khi quay dao

để không xảy ra va chạm)

 Cho mũi dao chạm vào mặt đầu của chi tiết để lấy một vạch dấu (Cho dao tiến cẩn thận – dùng chế độ định mức để cho đến khi nó cắt được 1 vạch làm dấu trên chi tiết)

 Nhập một lượng dư mặt đầu (ví dụ 0.5mm) vào hệ điều khiển CNC tiếp theo bấm nút về 0

(Lượng dư dùng để tiện phẳng mặt đầu với z=0)

 Trên cơ sở đóm hệ điều khiển CNC ghi nhớ lại giá trị dịch chuyển điểm

“0” Zw, nhờ vậy điểm 0 chi tiết được đinh nghĩa rõ ràng vì tọa độ X của

nó bằng 0 và nằm trên trục chính

 Do có lượng dư sẵn mà mặt đầu phải được tiện phẳng Điều đó cần đọc quan tâm khi thiết lập chương trình gia công NC

 Như vậy việc xác định gốc phôi được hoàn thành ta chỉ cần lưu vào ô nhớ và khai báo trong chương trình gia công

Bên đây là vị trí thuận lợi của điểm gốc phôi trên máy phay và tiện CNC:

Trang 12