Bài tập lớn Công nghệ CNC

Bài tập lớn Công nghệ CNC cho chi tiết Tiện và chi tiết Phay gồm 5 phần chính. 1. Phân tích bản vẽ và các yêu cầu kỹ thuật. 2. Lựa chọn kích thước phôi, dụng cụ cắt và tính toán chế độ cắt 3. Lập trình tự công nghệ gia công 4. Lập chương trình gia công 5. Mô phỏng thử nghiệm quá trình gia công bằng phần mềm SSCNC (Chèn ảnh các bước thiết lập, kết quả chạy mô phỏng)

Trang 1

LỜI CẢM ƠN

Hiện nay, trong các ngành kỹ thuật nói chung và đặc biệt là ngành Cơ khí đòi hỏi kỹ sư Cơ khí và cán bộ kỹ thuật Cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và tương đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất

Môn học Công Nghệ CNC có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và có cán bộ kỹ thuật về mô phỏng, gia công và các loại chi tiết, phục vụ ngành kinh tế trong nền kinh tế quốc dân Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và làm quen với nhiệm vụ người kỹ sư, trong chương trình đào tạo môn học Công Nghệ CNC là không thể thiếu được đối với sinh viên chuyên ngành chế tạo máy

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầyNguyễn Như Tùng, em đã hoàn thành Bài Tập Lớn được giao Trong quá trìnhlàm việc, em đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu liên quan, tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn Do vậy em rất mong được sự chỉ bảo

và sự đóng góp ý kiến của thầy để em hoàn thiện môn học của mình cũng nhưhoàn thiện hơn vốn kiến thức

Em xin chân thành cảm ơn

Trang 2

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN……… 1

MỤC LỤC………… 2

DANH MỤC BẢNG 4

DANH MỤC HÌNH 5

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH, LẬP CHƯƠNG TRÌNH VÀ THỬ NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH GIA CÔNG TIỆN 7

1.1 Phân tích bản vẽ và các yêu cầu kỹ thuật 7

1.2 Lựa chọn kích thước phôi và dụng cụ cắt 8

1.2.1 Lựa chọn kích thước phôi 8

1.2.1 Lựa chọn dụng cụ cắt 8

1.3 Lập trình tự gia công và chế độ cắt 11

1.3.1 Lập trình tự gia công 11

1.3.2 Tính toán chế độ cắt 11

1.4 Lập chương trình gia công 14

1.4.1 Xác định tọa độ các điểm 14

1.4.2 Lập chương trình gia công 15

1.5 Mô phỏng thử nghiệm quá trình gia công tiện bằng phần mềm SSCNC.18 1.6 Kết luận chương 1 30

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH, LẬP CHƯƠNG TRÌNH VÀ THỬ NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH GIA CÔNG PHAY 31

2.1 Phân tích bản vẽ và các yêu cầu kỹ thuật 31

2.2 Lựa chọn kích thước phôi và dụng cụ cắt 32

2.2.1 Lựa chọn kích thước phôi 32

2.2.2 Lựa chọn dụng cụ cắt 33

2.3 Lập trình tự gia công và chế độ cắt 35

2.3.1 Lập trình tự gia công 35

Trang 3

2.3.2 Tính toán chế độ cắt 35

2.4 Lập chương trình gia công 37

2.4.1 Xác định tọa độ các điểm 37

2.4.2 Lập chương trình gia công 38

2.5 Mô phỏng thử nghiệm quá trình gia công phay bằng phần mềm SSCNC……… 41

2.6 Kết luận chương 2 55

KẾT LUẬN……… 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

Trang 4

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Tọa độ cụ thể của các điểm 15 Bảng 2: Tọa độ các điểm trên mặt phẳng Oxy 38

Trang 5

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Chi tiết gia công 7

Hình 2: Bản vẽ lồng phôi 8

Hình 3: Thân dao, mảnh cắt dao khỏa mặt đầu và tiện thô 8

Hình 4: Dao tiện tinh biên dạng và mảnh 9

Hình 5: Dao tiện rãnh, cắt đứt và mảnh 10

Hình 6: Dao tiện ren và mảnh 10

Hình 7: Dao khoan lỗ có gắn mảnh 11

Hình 8: Tọa độ các điểm 15

Hình 9: Khởi động phần mềm 18

Hình 10: Bảng Workpiece Setup 19

Hình 11: Bảng Tool Magazine Management 20

Hình 12 Các thông số dao tiện khỏa mặt đầu và tiện thô 20

Hình 13 Các thông số dao tiện tinh 20

Hình 14 Các thông số dao tiện ren 21

Hình 15 Các thông số dao khoan 21

Hình 16 Các thông số dao cắt rãnh và cắt đứt 21

Hình 17: Xét gốc phôi 22

Hình 18: Xét dao số 1 theo phương Z 23

Hình 19: Xét dao số 1 theo phương X 23

Hình 20: Xét dao số 2 24

Hình 24: Kiểm tra xét dao 26

Hình 25: Đang thực hiện quá trình khỏa mặt đầu 27

Hình 26: Kết quả quá trình tiện thô biên dạng 28

Hình 27: Đang thực hiện quá trình tiện tinh 28

Hình 28: Đang thực hiện quá trình tiện ren 29

Hình 29: Đang thực hiện quá trình khoan lỗ 29

Hình 30: Đang thực hiện quá trình cắt rãnh 30

Hình 31: Đang thực hiện quá trình cắt đứt, kết thúc gia công 30

Hình 32: Chi tiết gia công 31

Trang 6

Hình 33: Bản vẽ lồng phôi 32

Hình 34: Dao phay mặt đầu 33

Hình 35: Dao phay thô 33

Hình 36: Dao phay tinh 34

Hình 37: Dao khoan tâm 34

Hình 38: Dao khoan 35

Hình 39: Tọa độ các điểm dao đi qua 38

Hình 40: Khởi động phần mềm 42

Hình 41: Bảng Workpiece Setting và Clamp Setting 43

Hình 42: Bảng Select Edge Finder 43

Hình 43: Cho đầu dò chạm vào phôi theo phương X 44

Hình 44: Xác định tọa độ của X 44

Hình 45: Cho đầu dò chạm vào phôi theo phương Y 45

Hình 46: Xác định tọa độ của Y và Z 46

Hình 47: Bảng Tools Management 46

Hình 48: Thông số của dao được thiết lập trong bảng Tool Management 48

Hình 49: Thay con dao số 1 để thực hiện quá trình xét dao 48

Hình 50: Dao số 1 đã chạm vào mặt trên của thiết bị đo chiều dài 49

Hình 51: Xét chiều dài dao gia công số 1 – dao phay mặt đầu 49

Hình 52: Xét chiều dài dao gia công số 2– dao phay thô rãnh 50

Hình 53: Xét chiều dài dao gia công số 3– dao phay tinh rãnh 51

Hình 54: Xét chiều dài dao gia công số 4– dao khoan tâm 52

Hình 55: Xét chiều dài dao gia công số 5– dao khoan 52

Hình 56: Kết quả của quá trình phay mặt phẳng 53

Hình 57: Kết quả của quá trình phay thô rãnh 54

Hình 58: Kết quả của quá trình phay tinh rãnh 54

Hình 59: Kết quả quá trình khoan tâm 55

Hình 60: Sản phẩm khi đã gia công xong 55

Trang 7

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH, LẬP CHƯƠNG TRÌNH VÀ THỬ

NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH GIA CÔNG TIỆN

1.1 Phân tích bản vẽ và các yêu cầu kỹ thuật

Hình 1: Chi tiết gia công

Chọn vật liệu phôi: C45

Kích thước đường kính các cổ lắp ghép yêu cầu cấp chính xác 7

Độ đảo của các cổ trục lắp ghép không vượt quá 0,02 mm

Độ không song song của các rãnh then so với đường tâm trục nhỏ hơn 0,01 trên 0,1 mm chều dài

Bề mặt ren yêu cầu đạt độ chính xác cấp 7

Độ nhám của trục đạt Ra = 1,25 μm

Độ nhám mặt đầu là Ra = 1,25 μm

Trang 8

1.2 Lựa chọn kích thước phôi và dụng cụ cắt

1.2.1 Lựa chọn kích thước phôi

Để đảm bảo khi gia công xong, chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật và có thể cặpđược chi tiết trên mâm cặp Chọn kích thước phôi: L×D = 150×55

Hình 2: Bản vẽ lồng phôi

1.1.1 Lựa chọn dụng cụ cắt

a Dao khỏa mặt đầu và dao tiện thô biên dạng (T01)

Hình 3: Thân dao, mảnh cắt dao khỏa mặt đầu và tiện thô.

Chọn dao MDJN R/L 2525 M15 có các thông số kỹ thuật như sau:

- Chiều dài dao: L = 150 mm

- Chiều rộng thân dao: h = 25 mm

- Chiều dày thân dao: b = 25 mm

- Chiều dày đầu dao: f = 32 mm

Chọn mảnh Kyocera (TN6010) có các thông số kỹ thuật sau:

Trang 9

- Không có khả năng chịu được va đập.

- Hình dáng: Insert D hình thoi có góc 55º

- Chiều dài mảnh cắt: 12 mm

- Chiều dày mảnh cắt: 3 mm

- Bán kính mũi dao: 0,2 mm

b Dao tiện tinh biện dạng (T02)

Hình 4: Dao tiện tinh biên dạng và mảnh

Chọn dao MDJN R/L 2525 M15 có các thông số kỹ thuật như sau:

- Chiều dài dao: L = 150 mm

- Chiều rộng thân dao: h = 25 mm

- Chiều dày thân dao: b = 25 mm

- Chiều dày đầu dao: f = 32 mm

Chọn mảnh Kyocera (TN6010) có các thông số kỹ thuật sau:

- Không có khả năng chịu được va đập

Trang 10

Hình 5: Dao tiện rãnh, cắt đứt và mảnh

Chọn thân dao MEGH R/L 2525 – 8 và mảnh MRMN800 – M có các thông số kỹ thuật:

- Chiều dài dao: 150 mm

- Chiều rộng thân dao: 20 mm

- Mảnh cắt có chiều dài: 28 mm

- Bề rộng mảnh cắt: 4 mm

d Dao tiện ren (T05)

Hình 6: Dao tiện ren và mảnh

Chọn thân dao và mảnh dao tiện ren Kyocera (TC60M) có các thông số

kỹ thuật:Thông số của dao:

- Chiều rộng thân dao: 20 mm

e Dao khoan lỗ (T07)

Hình 7: Dao khoan lỗ có gắn mảnh

Chọn mũi khoan có găn mảnh Kyocera Dra SS10

- Đường kính cán dao: 20 mm

Trang 11

1.3 Lập trình tự gia công và chế độ cắt

1.3.1 Lập trình tự gia công

Bước 1: Khỏa mặt đầu

Bước 2: Tiện thô biên dạng

Bước 3: Tiện tinh biên dạng

Bước 4: Tiện ren M30×2,5

Trong đó: D: Đường kính phôi; D = 55 mm

v: vận tốc cắt;

Để đạt độ nhám bề mặt Ra = 1,25 μm Chọn Sz = 0,12 (mm/răng) (Bảng 5.62 ST CNCTM Tập 2)

Bước 2: Tiện thô biên dạng.

- Chiều sâu mỗi lát cắt: t = 1 mm

- Vận tốc cắt: v = 173 (m/phút) (Bảng 3.3 Giáo trình Công nghệ CNC).Tốc độ trục chính:

Trang 12

- Lượng chạy dao răng:

Chọn Sz = 0,2 (mm/răng) (Bảng 3.3 Giáo trình Công nghệ CNC)

Bước 3: Tiện tinh biên dạng.

- Chiều sâu cắt: t = 0,2 mm

Trong đó: D: Đường kính phôi;

Để đạt độ nhám bề mặt Ra = 1,25 μm Chọn Sz = 0,1 (mm/răng) (Bảng 3.3 Giáo trình Công nghệ CNC)

Bước 4: Tiện ren M30×2,5.

- Bước ren: M30×2,5

Bước 5: Khoan lỗ ϕ10.

- Chiều sâu tuyệt đối lỗ khoan: t = 16,9 mm

Chiều sâu mỗi lần khoan: t1 = 2

- Vận tốc cắt: V = 16 (m/phút) (Bảng 3.3 Giáo trình Công nghệ CNC).Tốc độ trục chính:

Trang 13

Trong đó: D: Đường kính dao khoan; D = 10 mm

Bước 7: Cắt đứt.

- Chiều sâu mỗi lần ăn dao theo phương X: t = 1mm

- Vận tốc cắt: V = 85 (m/phút) (Bảng 3.3 Giáo trình Công nghệ CNC).Tốc độ trục chính:

Trang 14

1.4 Lập chương trình gia công

X52, 48

Trang 15

Z-2 8 523

X30,

X36, 764

X36,

X36, 905

X52,

X26, 19

Z-1.4.2 Lập chương trình gia công

Trang 16

N160 Z100.0;

Trang 18

Hình 9: Khởi động phần mềm

Bước 2: Mở nguồn điện và mở máy.

Nhấn nút mở nguồn điện và nút mở máy Sau đó, có thể sử dụng chức năng để thay đổi góc nhìn và nút để ẩn phần thân máy đi, tiện quan sát cho quá trình thiết lập và gia công

Bước 3: Thiết lập phôi trụ đặc.

Chọn “Workpiece → Stock Size”, bảng Workpiece Setup hiện ra, ta điều chỉnh kích thước phôi L×D = 150×55 Sau đó chọn “Replace Workpiece → OK”

Trang 19

Hình 10: Bảng Workpiece Setup

Bước 4: Chọn và thiết lập dao.

Chọn “Machine Operation→Tool Management” bảng Tool Magazine

Management hiện ra, ta cài thông số dao như mục “1.2.2 Lựa chọn dụng cụ cắt” và đưa các con dao vào vị trí.

Hình 11: Bảng Tool Magazine Management.

Trang 20

Hình 12 Các thông số dao tiện khỏa mặt đầu và tiện thô

Hình 13 Các thông số dao tiện tinh

Hình 14 Các thông số dao tiện ren

Trang 21

Hình 15 Các thông số dao khoan

Trang 22

Hình 17: Xét gốc phôi.

Bước 6: Xét tọa độ dao số 1 – dao tiện thô.

Trong thực tế gia công, thì ta cần khởi động trục chính quay, nhưng trongphần mềm thì ta không nên để trục chính quay Vì nếu quay, thì khi ta đưa daovào sẽ không kiểm soát được lượng ăn dao dẫn đến không thể biết được đường kính sẽ setup dao

Chọn MDI → PROG → MDI (Màn hình) → Nhập T0101; → INSERT

để gọi dao số 1

Đầu tiên, nên chọn địa chỉ set dao trước bằng cách nhấn “OFFSET

SETTING → OFFSET → GEOM”

Sử dụng nút “JOG” và kết hợp với các nút “X, Y, Z, +, ‒” trên bảng điều khiển để di chuyển dao chạm mặt đầu của phôi tức là Z0 Sau đó, chọn địa chỉ nhớ dao là vị trí 1 và nhấn “Z0.0 → MEASUR”

Trang 23

Hình 18: Xét dao số 1 theo phương Z.

Tiếp tục, cũng sử dụng nút “JOG” và kết hợp với các nút “X, Y, Z, +, ‒” trên bảng điều khiển để di chuyển dao chạm đường kính của phôi Sau

đó, chọn đúng địa chỉ nhớ dao ta chọn trước là vị trí 1 và nhấn “X55.0 → MEASUR”, vì đường kính phôi là D = 40 mm

Hình 19: Xét dao số 1 theo phương X.

Bước 7: Xét tọa độ dao số 2 – dao tiện tinh.

Vì tâm trục chính là không đổi, nên khi xét dao thứ 2 trở đi thì không cầnxét lại gốc X mà chỉ cần xét lại gốc Z

Trang 24

Sử dụng nút “JOG” và kết hợp với các nút “X, Y, Z, +, ‒” trên bảng điều khiển để di chuyển dao chạm mặt đầu của phôi tức là Z0 Sau đó, chọn địa chỉ nhớ dao là vị trí 2 và nhấn “Z0.0 → MEASUR”.

Hình 20: Xét dao số 2.

Bước 8: Xét tọa độ dao số 3 – dao tiện rãnh.

Trang 25

Bước 9: Xét tọa độ dao số 5 – dao tiện ren.

Bước 10: Xét tọa độ dao số 7 – dao khoan.

Trang 26

Bước 11: Kiểm tra xét dao.

Vì quá trình xét dao ở các con dao có các bước làm tương tự nhau, nên ta

có thể chỉ cần kiểm tra đại diện một con dao Ví dụ, kiểm tra con dao số 1 (T0101)

Chọn MDI → PROG → MDI (Màn hình) → Nhập G90 G00 X60 Y0; →INSERT để gọi dao di chuyển đến điểm có tọa độ X60 Z0 Nếu dao di chuyểnđến đúng điểm đó thì việc xét dao đã đúng

Hình 24: Kiểm tra xét dao.

Bước 12: Đưa chương trình gia công vào bộ nhớ máy

Tạo mới chương trình chính số O0047:

Trang 27

Trên bảng điều khiển chọn EDIT→PROG→DIR→Nhập

O0047→INSERT→EOB→INSERT

Đưa chương trình đã lập trình vào bộ nhớ máy:

Trên bảng điều khiển chọn DNC → File Open → Chọn file O0047 đã lập trình

Bước 13: Thực hiện gia công.

Trên bảng điều khiển chọn “AUTO” → “CYCLE START” để bật chế độ chạy tự động Có thể dùng thêm nút “SINGLE BLOCK” nếu muốn thực hiện chạy từng câu lệnh

Hình 25: Đang thực hiện quá trình khỏa mặt đầu.

Trang 28

Hình 26: Kết quả quá trình tiện thô biên dạng.

Hình 27: Đang thực hiện quá trình tiện tinh.

Trang 29

Hình 28: Đang thực hiện quá trình tiện ren.

Hình 29: Đang thực hiện quá trình khoan lỗ.

Trang 30

Hình 30: Đang thực hiện quá trình cắt rãnh.

Hình 31: Đang thực hiện quá trình cắt đứt, kết thúc gia công.

1.6 Kết luận chương 1

Chương 1 giúp em củng cố lại các kiến thức đã học như phân tích bản

vẽ, tính toán chế độ cắt, lựa chọn kích thước phôi và dụng cụ cắt hợp lý Hiểu rõ các câu lệnh trong một chương trình gia công tiện

Sử dụng thành phần mềm SSCNC để mô phỏng quá trình gia công tiện một chi tiết

Trang 31

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH, LẬP CHƯƠNG TRÌNH VÀ THỬ

NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH GIA CÔNG PHAY

2.1 Phân tích bản vẽ và các yêu cầu kỹ thuật

Hình 32: Chi tiết gia công

Chọn vật liệu phôi: C45

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy, đây là chi tiết dạng hộp Chi tiết có các yêu cầu kỹ thuật sau:

Độ không phẳng và độ không song song của bề mặt: 0,1 mm

Độ không vuông góc giữa mặt đầu và lỗ tâm: 0,02 mm

Độ nhám bề mặt của rãnh Ra = 1,25μm

Lỗ có độ chính xác cấp 7, độ nhám bề mặt Ra = 1,25 μm

Trang 32

2.2 Lựa chọn kích thước phôi và dụng cụ cắt

2.2.1 Lựa chọn kích thước phôi.

Để đảm bảo độ nhám bề mặt, nên phải có một lượng dư để gia công khỏamặt đầu Chọn kích thước phôi: L×B×H = 120×60×16

Hình 33: Bản vẽ lồng phôi

Trang 33

2.2.2 Lựa chọn dụng cụ cắt.

a Dao phay mặt đầu: (T01)

Hình 34: Dao phay mặt đầu

Chọn dao phay mặt phẳng Futuro có các thông số như sau:

- Đường kính lưỡi cắt: 70 mm

- Chiều dài: 120 mm

- Vật liệu dao: 5 lưỡi cắt thép gió

a Dao phay thô: (T02)

Hình 35: Dao phay thô.

Chọn dao phay ngón 4 lưỡi Nachi 4SE4.5 có các thông số như sau:

- Đường kính lưỡi dao: d = 4.5 mm

- Đường kính cán: D = 4.5 mm

- Tổng chiều dài dao: L = 120 mm

- Chiều dài lưỡi dao: L1 = 30

- Vật liệu dao: Thép gió

Định dạng
Số trang	57
Dung lượng	9,41 MB