tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng bài thí nghiệm trên máy phay CNC phục vụ công tác đào tạo

Việt Nam có xu hướng sử dụng máy CNC ngày càng nhiều, do yêu cầu cấp thiết của thực tế sản xuất, nên những đề tài nghiên cứu ứng dụng nhằm khai thác hiệu quả máy CNC là khálớn trong các

đại học tháI nguyên

Trờng đại học kỹ THUậT CÔNG NGHIệP

-Vũ Thị Sử

:“Xõy dựng bài thớ nghiệm trờn mỏy phay CNC phục vụ cụng tỏc đào tạo

tại trường Cao đẳng Cụng nghiệp Cẩm Phả”

Tóm tắt Luận văn thạc Sỹ Kỹ THUậTngành công nghệ chế tạo máy

Phản biện 1: ………

Phản biện 2: ………

Luận văn sẽ đợc bảo vệ trớc hội đồng chấm luận văn

họp tại: Trờng Đại học Kỹ thuật công nghiệp - ĐHTN

đề vụ cựng quan trọng

Vỡ vậy việc khai thỏc cú hiệu quả cỏc mỏy múc thiết bị trong cỏc nhà mỏy chế tạo cơ khớ,trong đú cú cỏc loại mỏy phay CNC, tiện CNC, mỏy cắt dõy điều khiển tự động đang là vấn đềcấp bỏch, đũi hỏi cao về đào tạo nguồn nhõn lực khoa học cụng nghệ

Trước tỡnh trạng đú, hầu hết cỏc trường đó đầu tư một số mỏy CNC để phục vụ cho việcđào tạo chất lượng cao nhưng lại chưa cú phương phỏp giảng dạy thực nghiệm hiệu quả Chớnh

vì thế cần phải có một nghiên cứu cụ thể và đầy đủ về lĩnh vực này, để giảng dạy cho học sinh viên hiểu rõ và áp dụng trong thực tế, đóng góp vào sự phát triển của ngành chế tạo máy.

Xuất phát từ nhu cầu thực tế này mà đề tài:“Xây dựng bài thí nghiệm trên máy phay CNC phục vụ công tác đào tạo tại trường Cao đẳng Công nghiệp Cẩm Phả” đã được chọn

làm luận văn tốt nghiệp

2 Lịch sử nghiên cứu.

Việc xây dựng hệ thống các bài thực hành, thí nghiệm gia công trên các máy cắt gọtCNC sát với thực tế, sát với điều kiện sản xuất công nghiệp và phù hợp với điều kiện giảng dạytrong nhà trường là một vấn đề rất quan trọng, để đảm bảo cho sinh viên sau khi tốt nghiệp ratrường có thể thích nghi và đảm nhiệm tốt công việc tại các nhà máy, xí nghiệp

Việt Nam có xu hướng sử dụng máy CNC ngày càng nhiều, do yêu cầu cấp thiết của thực

tế sản xuất, nên những đề tài nghiên cứu ứng dụng nhằm khai thác hiệu quả máy CNC là khálớn trong các đề tài nghiên cứu khoa học, luận án tiến sỹ, luận văn thạc sỹ, có thể kể đến:

Nguyễn Đình Vũ, Ứng dụng phần mềm TURBO-SPEED/CAM để lập trình gia công đĩa chia độ trên máy gia công trung tâm CNC TUNGIL-TVN-40A, Luận văn cao học, ĐHBKHN (2009) ; Phạm văn Bổng, Nghiên cứu xây dựng mô hình phòng thực hành về CAD/CAM-CNC với các hệ PHANUC; HEIDENHAIN phục vụ chương trình đào tạo hệ Cao đẳng kỹ thuật ngành Cơ khí,

Luận văn cao học, ĐHBKHN (2000)

3 Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu.

3.1 Mục đích nghiên cứu.

- Mục đích nghiên cứu là: Xác định chuẩn kỹ năng đối với sinh viên về kỹ năng thực hànhCNC Xây dựng các bài thực hành, thí nghiệm lập trình và gia công trên máy MICROMILL với

hệ điều khiển DENFOR phục vụ công tác đào tạo tại Trường Cao đẳng công nghiệp Cẩm Phả

- Dùng làm tài liệu tham khảo cho giảng dạy và học tập

3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là:

- Khả năng công nghệ của máy CNC- MICROMILL

- Cơ sở lập trình phay CNC với hệ điều khiển DENFOR

- Lập trình và gia công một số chi tiết có bề mặt phức tạp trên máy phay MICROMILL với hệ điều khiển DENFOR

CNC-4 Tóm tắt nội dung thực hiện và đóng góp mới của tác giả

Nội dung nghiên cứu gồm:

- Nghiên cứu khái quát về công nghệ CNC;

- Nghiên cứu về khả năng công nghệ của máy phay CNC- MICROMILL với hệ điều khiểnDENFOR

- Lập trình và gia công một chi tiết có bề mặt phức tạp trên máy phay CNC - MICROMILL với hệ điều khiển DENFOR

- Xây dựng các dạng bài tập thực hành và thí nghiệm gia công cắt gọt trên máyMICROMILL với hệ điều khiển DENFOR

Với ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tế của luận văn sau khi hoàn thành sẽ có nhữngđóng góp đáng kể cho việc xây dựng chương trình đào tạo CNC tại các trường Cao đẳng, trungcấp dạy nghề

Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần bổ sung cho cơ sở lý

thuyết về nghiên cứu máy CNC và lập trình gia công trên máy, ứng dụng vào giảng dạy, họctập và sản xuất một cách có hiệu quả

Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để cải tiến chương trình đào

tạo theo hướng sát với thực tiễn sản xuất, đáp ứng nhu cầu xã hội Đáp ứng đòi hỏi về nhu cầunhân lực trình độ cao cho sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước

5 Phương pháp nghiên cứu.

Đề tài được thực hiện bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm:

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết

- Tiến hành thí nghiệm

- Phân tích và đánh giá kết quả

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC 1.1 Giới thiệu chung.

1.2 Máy công cụ điều khiển số

1.2.1 Các hệ thống dữ liệu cần nạp cho máy công cụ điều khiển số.

1.2.2 Chuyển động của các trục và khái niệm về hệ tọa độ

1.2.2.1 Chuyển động các trục

1.2.2.2 Hệ toạ độ

1.3 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CNC

1.3.1 Khái niệm hệ điều khiển số

1.3.2 Các dạng điều khiển số

1.3.3 Hệ điều khiển CNC( Computer Numerical Control)

1.3.3.1 Phân biệt hệ điều khiển NC và CNC

1.3.3.2 Đặc trưng cơ bản của điều khiển CNC

- Các máy CNC được kết hợp với nhau và tạo thành mạng lưới sản xuất linh hoạt FMS

- Với sự trợ giúp của các phần mềm CAD/CAM công nghệ CNC trở nên vô cùng linh hoạtgiúp các doanh nghiệp thích ứng với các thay đổi nhanh chóng và liên tục về mẫu mã và chủngloại sản phẩm của khách hàng

Chương 2 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CÔNG NGHỆ CỦA MÁY PHAY CNC MICROMILL V5

VÀ PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH GIA CÔNG 2.1 Khảo sát các thông số kỹ thuật cơ bản của máy phay CNC- MICROMILL

2.1.1 Truyền động chính

2.1.2 Động cơ chính: 3000 vòng/phút

2.1.3 Động cơ bước tiến

2.1.4 Hướng chuyển động của các trục

2.1.5 Hệ thống đo hành trình:

2.2 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của máy phay CNC- MICROMILL V5

2.2.1 Các bộ phận chính của máy

2.2.2 Các phần tử điều khiển

2.2.3 Bảng vận hành máy

2.2 4 Tay quay điện tử HR 410

2.3 Thao tác sử dụng bảng điều khiển và vận hành máy 2.3.1 Màn hình và bàn phím

2.3.3 Phụ tùng kèm theo.

2.3.3.1 Hệ thống dò 3D

2.3.2 Các chế độ vận hành máy.

2.3.2.1 Chế độ vận hành bằng tay và tay quay điện tử.

2.3.2.2 Lập trình và sửa đổi chương trình MDI

2.3.2.3 Chạy thử chương trình (Program test)

2.3.2.4 Chạy chương trình

2.3.3 Phụ tùng kèm theo.

2.3.3.1 Hệ thống dò 3D

2.3.3.2 Hệ thống đo dao tự động

2.3.3.3 Tay quay điện tử

2.3.4 Khởi động máy và tắt máy

2.3.4.1 Mở máy

2.3.4.2 Tắt máy

2.4 Phương pháp lập trình trên máy phay CNC MICOMILL V5 với hệ điều khiển DENFOR

2.4.1 Giới thiệu chung về hệ điều khiển DENFOR

2.4.2 Tạo và viết một chương trình.

2.4.2.1 Cấu trúc một chương trình theo ngôn ngữ lập trình DENFOR

2.4.2.2 Khai báo phôi: BLK FORM

4 Những giá trị Delta cho chiều dài và bán kính dao cắt.

5 Nhập các dữ liệu dao vào chương trình

2.4.4.2 Cơ sở của chức năng đường dịch chuyển

2.4.4.3 Tiếp cận và rời khỏi Contour gia công

2.4.4.4.Các đường chuyển động trong hệ toạ độ vuông góc

2.4.4.5 Các đường chuyển động trong hệ toạ độ cực

2.4.5 Lập trình Contour tự do - Free Contour

2.4.5.1 Cơ sở

2.4.5.2 Mở hội thoại lập trình FK

2.4.5.3 Lập trình tự do đoạn thẳng

2.4.5.4 Lập trình tự do đối với cung tròn

2.4.6 Các chu trình gia công phay trong DENFOR

2.4.6.1 Khái quát về chu trình

2.4.6.2 Các chu trình khoan

2.4.6.3 Các chu trình cho phay hố, phay ngõng và phay rãnh

2.4.6.4 Các chu trình cho gia công các kiểu hàng lỗ

2.4.6.5 Chương trình con và việc lặp lại một bộ phận chương trình

2.4.6.6 Dịch chuyển điểm 0 - DATUM SHIFT (Cycle 7)

2.4.6.7 Chu trình đối xứng - MIRROR IMAGE (Cycle 8)

2.4.6.8 Chu trình xoay- ROTATION (Cycle 10)

2.4.6.9 Hệ số tỷ lệ - SCALING FACTOR (Cycle 11)

Chương 3 LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT TRÊN MÁY PHAY MICROMILL

VỚI HỆ ĐIỀU KHIỂN DENFOR 3.1 Xác định chuẩn kỹ năng đối với sinh viên Cao đẳng về kỹ năng thực hành CNC tại Trường cao đẳng công nghiệp Cẩm Phả

3.2 Các bài tập lập trình gia công trên máy phay CNC – MICROMILL

3.2.1 Lập trình gia công chi tiết 2D

Yêu cầu:

- Lập quy trình và tính toán các dữ liệu công nghệ

- Lập chương trình NC và mô phỏng chi tiết

- Thao tác vận hành và gia công sản phẩm

- Vật liệu: NHỰA

STT Tên bước Dao Vc S F

Bước 1 Phay Contour Dao ngón 10(HSS) 100 1200 40

Bước 5 Phay contour(phay chữ) Dao ngón 2(HSS) 70 500 20

Khai báo phôi, xác định điểm chuẩn

Mô phỏng các bước gia công

Bước 1: Phay Contour ngoài

Bước 2: Phay Contour

Bước 3: Phay contour

Bước 4: Phay hốc

Bước 5: Phay chữ

3.2.2 Lập trình gia công chi tiết 3D

 Vận dụng được những kiến thức về máy điều khiển số và công nghệ CNC để lập chươngtrình NC cho máy công cụ điều khiển số trong hệ thống toạ độ vuông góc với các dạng điềukhiển điểm-đoạn-đường bằng các lệnh nội suy đường thẳng, đường cong

 Sử dụng thành thạo các mã lệnh lập trình cho máy phay CNC theo cấu trúc của một hệthống điều khiển máy tiện phay cụ thể.

 Mô phỏng được quỹ đạo chuyển động của dụng cụ cắt, kiểm tra và hiệu chỉnh chươngtrình đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu bản vẽ

Bứơc 1: Khai báo phôi, xác định điểm chuẩn

Bước 2: Truyền post từ phần mềm vào máy gia công

Bước 3: Chạy mô phỏng chương trình

Bước 4: Thực hiện gia công

Chương trình gia công

N16043M30

Chương 4 KIỂM NGHIỆM ĐÁNH GIÁ 4.1 Mục đích, nhiệm vụ, phương pháp và đối tượng kiểm nghiệm

4.1.1 Mục đích của kiểm nghiệm

4.1.2 Nhiệm vụ của kiểm nghiệm

4.1.3 Phương pháp kiểm nghiệm

a Phương pháp thực nghiệm sư phạm

b Phương pháp chuyên gia

4.2 Nội dung và tiến hành thực nghiệm

4.2.1 Đối tượng thực nghiệm

ĐC TN

20 40 60 80 100

ĐC TN 120

Hình: Đường tần suất lớp hội tụ tiến của lớp đối chứng(ĐC)

và lớp thực nghiệm(TN)

4.4 Phương pháp chuyên gia

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I Kết luận

Cùng với sự phát triển không ngừng của nền kinh tế theo hướng công nghiệp hóa, hiệnđại hóa đặc biệt là sự phát triển ngành công ngệ cao, công nghệ CNC Song song với điều đócần có các Trường Đại học, Cao đẳng đào tạo ra những đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên có trình độ

để đáp ứng điều đó

Với mỗi trường thì có các chương trình khung đào tạo khác nhau, việc thực hành và giacông trên máy khác nhau, do đó mà chuẩn kỹ năng đối với sinh viên sau khi ra trường cũngkhác nhau Trong khuôn khổ đề tài tác giả đã xác định được chuẩn kỹ năng đối với sinh viên về

kỹ năng thực hành tại Trường Cao đẳng Công nghiệp Cẩm Phả

Sự khác nhau còn được thể hiện trên các máy CNC cũng như hệ điều khiển khác nhau.Mỗi hệ điều khiển đều có những điểm mạnh riêng, hệ điều khiển DENFOR là một trong những

hệ điều khiển đang được sử dụng khá phổ biến tại nước ta cũng nhưng các nước đang phát triển

Có thể ứng dụng để lập trình rộng rãi đối với các biên dạng bất kỳ

Trên cơ sở tổng hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm, đề tài đã xây dựng được các dạngbài tập lập trình gia công trên máy phay CNC - MICROMILL với hệ điều khiển DENFOR phục

vụ công tác đào tạo Cao đẳng và Đại học

Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể bổ xung vào ngân hàng dữ liệu và làm tài liệu thamkhảo

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Trần Văn Địch, Công nghệ CNC, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật 2004.

2. Trần Văn Địch, Nguyễn Trọng Bình, Nguyễn Thế Đạt, Trần Xuân Việt

(2003), Công nghệ chế tạo máy, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội

3 Tăng Huy, Điều khiển số và lập trình trên máy CNC, Nhà xuất bản trường

8 Gia công CNC Nhà xuất bản Lao động xã hội 2001.

9. Trần Thế San- Nguyễn Trọng Phương, Sổ tay lập trình CNC, Thực hành - Lập trình gia công trên máy CNC, Nhà xuất bản Đà Nẵng

10 Trần Xuân Việt, Giáo trình Công nghệ gia công trên máy điều khiển số, Nhà

xuất bản trường ĐHBK Hà Nội 2000

11 Lê Quốc Bảo, Đề cương bài giảng thực hành phay CNC - Trường CĐCN

14 B.J Winer, Mc Graw (1971), Statistical Principls in Experimental Design,

Hill New York