Xây dựng bài thí nghiệm trên máy tiện CNC phục vụ công tác đào tạo đại học

Việc ứng dụng rộng r i các thiết bị n y trong sản xuất có ột nghĩa quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp, hiện ại hoá Chính phủ ề ra Trong iều iện hiện tại cộng với t nh h nh phát triể

XÂY DỰNG BÀI THÍ NGHIỆM TRÊN MÁY TIỆN CNC

PHỤC VỤ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1 GS.TS TRẦN VĂN ĐI ̣CH

Hà Nội – 2017

SĐH.QT9.BM11 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên tác giả luận văn : Tri ̣nh Bảo Tuấn

Đề tài luận văn: Xây dựng bài thı́ nghiê ̣m trên máy tiê ̣n CNC phục vụ

giáo dục Đa ̣i học

Chuyên ngành: Kỹ thuâ ̣t Cơ điê ̣n tử

Mã số SV: CA150451

Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày 16/03/2017 với các nội dung sau:

+ Kết quả báo cáo luận văn tốt hơn nếu chương 2 được viết gọn và cô đọng hơn Một số nội dung không cần thiết chuyển vể phụ lục

+ Trên nhiều hình còn có tiếng anh (2.29, 2.33, 2.38) cần chuyển sang tiếng Việt

+ Trên bảng 2.2 cần đưa sang trang đầu trang kế tiếp (trang 30)

+ Thiếu trích dẫn các tài liệu tham khảo

i

I

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

ii

I

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo đã tham gia giảng d y và đào

t o trong suốt quá trình tác giả học cao học c biệt xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới GS TS Trần Văn ch, người đã tận tình hướng dẫn tác giả hoàn thành luận

án

ồng thời tác giả cũng xin chân thành cảm ơn Bộ môn Công nghệ Chế t o máy - Viện

Cơ khí - Trường i học Bách khoa à Nội và Tổng Công ty l p máyViệt Nam đã t o mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả làm việc trong suốt thời gian học cao học Cuối cùng tác giả cũng xin bầy tỏ lòng biết ơn về sự hỗ trợ về vật chất và động viên về tinh thần của b n bè, đồng nghiệp và những người thân trong gia đình trong suốt quá trình

Tác giả

iii

Ụ Ụ

1.2.6 Các chức năng G, các chức năng phụ M và các kí hiệu khác 20 1.2.7 Các phương pháp và tổ chức lập trình máy công cụ CNC 24

iv

2 2 2 Các vấn đề liên quan đến lập trình điều khiển máy tiện CNC 37

v

D H Ụ Á KÝ HIỆU VÀ HỮ VIẾ Ắ

CAM Computer Aided Manufacturing Sản xuất có sự trợ giúp của máy tính

FMS Flexible manufacturing system ệ thống sản xuất linh ho t

manufacturing with planning,

design and manufacturing

ệ thống sản xuất tích hợp

Bảng 1 4 Giải thích câu lệnh của hệ thường

Bàng 2 1 Các thông số kỹ thuật máy tiện CNC

Bàng 2 2 Các chế độ hiển th

Bàng 2 3 Bàn phím so n thảo

Bảng 2 4 Bảng thực đơn hiển th tr ng thái

Bảng 2 5 Vùng điều khiển máy

Bàng 2 6 Bảng mã lệnh G và các chức năng

vii

D H Ụ Á HÌ H H VÀ Ồ HỊ

Hình 1.3 ệ to độ của máy CNC khi chi tiết chuyển động thay cho dụng cụ

c t

viii

Hình 1.20 Ghi kích thước tương đối

ình 2 11 Ví dụ chương trình gia công với G 2, G 3

ình 2 12 Nội suy theo cung tròn đi theo 3 điểm G 5

ình 2 15 Cách xác đ nh góc nghiêng Q theo G6 2 và G6 3

ình 2 19 Cách xác đ nh chiều quay của parabol giữa G7 2 và G7 3

ình 2 2 Ví dụ quá trình gia công theo parabol G7 3

ình 2 21 Vát m p từ đường thẳng tới đường thẳng

ix

ình 2 22 Vát m p đường thẳng tới cung tròn

ình 2 25 Bo cung tròn từ đường thẳng tới đường thẳng

ình 2 26 Bo cung tròn từ đường thẳng tới đường tròn

ình 2 3 Chu trình tiện trụ hướng trục

ình 2 31 Chu trình tiện côn hướng trục

ình 2 32: Ví dụ quá trình gia công theo G9

ình 2 33 Chu trình tiện trục hướng kính

ình 2 34 Chu trình tiện trụ hướng kính

ình 2 35 Chu trình tiện trụ hướng kính

ình 2 36 Chu trình tiện thô hướng trục G71

Hình 2.37 Ví dụ quá trình gia công sử dụng chu trình tiện thô hướng trục G71 ình 2 38 Chu trình tiện thô hướng kín

Hình 2.39 Ví dụ quá trình gia công sử dụng chu trình tiện thô hướng kính G72 Hình 2.40 Chu trình tiện thô theo biên d ng G73

Hình 2.41 Ví dụ quá trình gia công sử dụng chu trình tiện thô theo biên d ng

G73 Hình 2.42 Chu trình tiện c t rãnh hướng trục G74

Hình 2.47 Ví dụ quá trình gia công tiện ren với bước không đổi

Hình 2.48 Tiện ren với bước thay đổi G34

Hình 2.49 Ví dụ quá trình ta rô ren G33

ình 2 51 Ví dụ chu trình tiện ren với G92

Hình 2.52 Chu trình tiện ren hỗn hợp G76

Hình 2.53 Ví dụ quá trình tiện ren hỗn hợp G76

Hình 3.1 Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 1

Hình 3.2 Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 2

Hình 3.3 Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 3

Hình 3.4 Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 4

Hình 3.5 Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 5

Hình 3.6 Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 6

Hình 3.7 Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 7

Hình 3.8 Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 8

SĐH.QT9.BM11 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên tác giả luận văn : Tr n B o Tu n

Đề tài luận văn: X n t n m tr n m t n CNC p v

o Đ

Chuyên ngành: t u t C n t

Mã số SV: CA150451

T , N ườ ướn ẫn k oa v Hộ ồn m lu n văn

x n n t ã s a ữa, ổ sun lu n văn t eo n n p Hộ ồn ngày 16/03/2017 vớ nộ un sau:

+ ết qu o o lu n văn tốt n nếu ư n 2 ượ v ết n v ô n

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

1

PHẦN MỞ DẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Công nghiệp của thế giới nh ng n g n y có nh ng bước tiến vĩ ại trong nhiều lĩnh vực, ặc biệt là Cơ iện tử y l lĩnh vực ang ược nghiên cứu v phát triển, lĩnh vực n y có sự tích hợp của các ng nh như các thiết bị cả biến, iện tử - tin học, cơ hí, iều hiển v các ph n ề CAD/CAM (Mastercam, Pro/E, Catia, SolidWorks) Trong

ng nh cơ khí, các sản phẩ Cơ iện tử iển h nh nh ng áy công cụ iều hiển số,

nh ng áy n y ngày càng ược ho n thiện d n từ áy NC ến áy CNC, các thiết bị tự ộng Cao hơn l sự tổ hợp của nhiều thiết bị áy tự ộng tạo th nh d y truyền sản xuất linh hoạt FMS v tích hợp CIM Việc ứng dụng rộng r i các thiết bị n y trong sản xuất có

ột nghĩa quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp, hiện ại hoá Chính phủ ề ra Trong iều iện hiện tại cộng với t nh h nh phát triển ng nh cơ hí tại Việt Na , ặc biệt

l các trường ại học, cao ẳng việc hội nhập l tất yếu Chuyển giao công nghệ ang diễn ra ạnh ẽ trong các trường ại học v Cao ẳng, thể hiện việc phải o tạo ược sinh viên áp ứng ược nhu c u thực tế sản xuất ng y c ng cao của x hội Một vấn ề l phải o tạo n ng thực tế, thực h nh sinh viên trong các trường ại học Việt Na ể thích nghi iều iện sản xuất thực tế, tiếp cận các công nghệ ới, theo ịp sự phát triển của x hội

Trước t nh h nh thực trạng như vậy nhiều trường ại học u tư, chế tạo, phát triển các áy CNC ứng dụng trong o tạo, nghiên cứu hoa học Việc nghiên cứu hai thác ứng dụng v x y dựng các b i thí nghiệ phục vụ giảng dạy thực h nh cho sinh viên

ng nh thuật cơ hí l ột yêu c u cấp bách Xuất phát từ thực tế ó n y tác giả chọn ề t i nghiên cứu “X y dựng các b i thí nghiệ trên áy tiện CNC phục vụ công tác o tạo ại học” Với ục ích nhằ phục vụ công tác giảng dạy trực tiếp thực h nh trên áy tiện CNC v các ôn học liên quan như công nghệ CAD/CAM/CNC của ngành Công nghệ chế tạo áy v Cơ iện tử tại các trường ại học Qua các ôn học n y, việc thực h nh các b i thí nghiệ trang bị cho sinh viên các iến thức cơ bản về các tr nh tự,

3 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Mục ích của ề t i nghiên cứu x y dựng các b i thí nghiệ trên áy tiện CNC phục

vụ công tác o tạo ại học

Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài:

- Máy tiện CNC Model CK 6132 v hệ iều hiển GSK 980 Tda Series Turning CNC system

- Nghiên cứu ph n ề Masterca v o việc lập tr nh các b i thí nghiệ

- Các b i thí nghiệ ôn thực h nh tiện CNC của ng nh k thuật cơ hí trong o tạo

ại học

Mục ích của ề t i nghiên cứu x y dựng các b i thí nghiệ trên áy tiện CNC phục

vụ công tác o tạo trong các trường ại học, tác giả chọn phương pháp nghiên cứu l thuyết ết hợp với thực nghiệ

- Nghiên cứu l thuyết về công nghệ gia công trên áy tiện CNC v ề cương nội dung chương tr nh o tạo ôn học thực h nh tiện CNC

- Nghiên cứu thực nghiệ tiến h nh tr nh tự các bước thực hiện các bài thí nghiệ trên

áy tiện CNC

5 Nội dung nghiên cứu của đề tài

3

Nội dung nghiên cứu bao g

- Nghiên cứu tổng quan về công nghệ trên áy CNC

- Giới thiệu về áy tiện CNC

- X y dựng các b i thí nghiệ trên áy tiện CNC

4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TRÊN MÁY TIỆN CNC

Máy công cụ ao g m: máy công cụ thông thư ng máy công cụ NC máy CNC

- Máy công cụ thông thường

Khi thực hiện gia công trên các áy công cụ thông thường người công nhân dùng tay

ể iều hiển áy thực hiện các chuyển cắt v chuyển ộng chạy dao Người công nh n

c n cứ v o phiếu công nghệ ể cắt gọt chi tiết nhằ ả bảo sản lượng sản phẩ Trong trường hợp như vậy n ng suất v chất lượng sản phẩ phụ thuộc rất nhiều v o người công nhân Mặc dù còn nhiều hạn chế so với áy NC, máy CNC nhưng các áy công cụ thông thường hiện nay vẫn còn ược sử dụng rộng r i với l do giá th nh thấp v thuận tiện cho công việc sửa ch a v cho nền sản xuất hiện ang còn ở tr nh ộ thấp ặc biệt các máy công cụ thông thường hiện nay còn có nghĩa rất lớn ối với các trường dạy nghề, cao ẳng v ại học thuật

- Máy công cụ NC

Các máy công cụ NC th việc iều hiển các chức n ng của áy ược quyết ịnh bằng các chương tr nh lập sẵn Các áy NC thích hợp với dạng sản xuất h ng loạt nhỏ

và trung bình Hệ thống iều hiển của áy NC l ạch iện tử Thông tin v o chứa trên

b ng từ hoặc b ng ục lỗ, thực hiện các chức n ng theo từng hối, hi hối trước ết thúc, áy ọc các hối lệnh tiếp theo ể thực hiện các dịch chuyển c n thiết Các áy

NC chỉ thực hiện các chức n ng như: nội suy ường thẳng, nội suy cung tròn, chức n ng

ọc theo b ng Các áy NC hông có chức n ng lưu tr chương tr nh

- Máy công cụ CNC

Máy công cụ CNC l bước phát triển cao từ áy NC Các áy CNC có ột áy tính

ể thiết lập ph n ề dùng ể iều hiển các chức n ng dịch chuyển của máy Các chương tr nh gia công ược ọc cùng ột lúc và ược lưu tr v o bộ nhớ Khi gia công,

áy tính ưa ra các lệnh iều hiển áy Máy công cụ CNC có hả n ng thực hiện các

5

chức n ng nội suy như : nội suy ường thẳng, nội suy cung tròn, ặt xoắn, ặt parabol

v bất ỳ các ặt bậc ba nào Máy CNC cũng có hả n ng bù chiều d i v ường ính dụng cụ cắt Tất cả các chức n ng trên ều ược thực hiện nhờ ột ph n ề của máy tính Các chương tr nh lập ra có thể ược lưu tr trên ĩa cứng v ĩa ề

ó l các vấn ề: hệ thống toạ ộ, các iể gốc, iể chuẩn, các dạng iều hiển

áy công cụ CNC, qu ạo gia công, cách ghi ích thước của chi tiết, các chức n ng G, chức n ng phụ M, các í hiệu ịa chỉ, các phương pháp lập tr nh v tổ chức lập tr nh của

áy công cụ CNC

1.2.1 Hệ trục to độ

Hệ trục toạ ộ của áy của áy công cụ CNC bao g trục X, Y, Z v các trục phụ

ể tính toán qu ạo chuyển ộng của dụng cụ, c n phải gắn v o chi tiết ột hệ trục toạ ộ Thông thường trên các áy CNC người ta sử dụng hệ toạ ộ Deccard OXYZ (hình 1.1) Các trục toạ ộ ó l X, Y v Z Chiều dương của các trục X, Y, Z ược xác ịnh theo quy tắc b n tay phải (h nh 1 2) Theo quy tắc n y th ngón cái chỉ chiều dương của trục X, ngón tay gi a chỉ chiều dương của trục Z, còn ngón tay trỏ chỉ chiều dương của trục Y Các trục quay tương ứng với trục X, Y, Z ược hiệu bằng các ch A, B,

C Chiều quay dương l chiều quay theo chiều của i ng h nếu ta nhìn theo chiều dương của các trục X, Y,Z

6

Hình 1.1: Hệ trục toạ độ của máy CNC

Hình 1.2: Quy t c tay

- Trục Z:

các máy, trục Z luôn song song với trục chính của áy

+ Máy tiện: trục Z song song với trục chính của áy v có chiều dương chạy từ mâm cặp tới dụng cụ (chạy xa hỏi chi tiết gia công ược cặp trên cặp) Tức l chiều dương của trục Z chạy từ trái sang phải

+ Máy hoan ứng, áy phay ứng v áy hoan c n: trục Z song song với các

trục chính v có chiều dương hướng từ b n áy lên phía trên trục chính

+ Máy b o, áy xung iện: trục Z vuông góc với b n áy v có chiều dương hướng từ bàn máy lên phía trên

7

+ Các áy phay có nhiều trục chính: trục Z song song với ường t của trục chính vuông góc với b n áy(chọn trục chính có ường t vuông góc với b n áy l trục Z) Chiều dương của trục Z hướng từ b n áy tới trục chính

- Trục X:

Trục X l trục nằ trên ặt b n áy v thông thường nó ược xác ịnh theo phương

nằ ngang Chiều của trục X ược xác ịnh theo quy tắc b n tay phải (ngón cái chỉ chiều dương của trục X)

+ Máy tiện: trục X vuông góc với trục chính của áy v có chiều dương hướng về phía

b n ẹp dao Như vậy nếu b n ẹp dao ở phía trước trục chính th chiều dương của trục X hướng v o người thợ, còn nếu b n ẹp dao ở phía sau trục chính th chiều dương i ra ngo i người thợ

- Trục Y:

Trục Y ược xác ịnh sau hi các trục X, Z ược xác ịnh theo quy tắc b n tay phải Ngón tay trỏ chỉ chiều dương của trục X

- Các trục phụ:

Trên các máy CNC ngoài các trục X,Y,Z còn có các trục hác song song với chúng (các

bộ phận áy chuyển ộng song song với các trục X,Y,Z) Các trục n y ược hiệu U,V, W trong ó U//X, V //Y, W//Z Nếu có các trục hác song song với trục toạ ộ chính X, Y, Z th các trục n y hiệu P, Q, R trong ó P//X, Q//Y, R//Z Các trục U, V,

W ược gọi l trục thứ 2, còn trục P, Q, R ược gọi l trục thứ 3 (h nh 1 3) Khi chi tiết gia công cùng bàn máy tham gia chuyển ộng thay cho dụng cụ cắt th chuyển ộng ấy (chuyển ộng tịnh tiến theo ba trục v chuyển ộng quay theo ba trục) ược hiệu bằng các ch cái X‟, Y‟, Z‟ v A‟, B‟, C‟(h nh 1 3) Các chiều chuyển ộng n y ngược với chiều của dụng cụ ược gọi l trục thứ 2, còn trục P, Q, R ược gọi l trục thứ 3 (h nh 1.3) Khi chi tiết gia công cùng b n áy tha gia chuyển ộng thay cho dụng cụ cắt thì chuyển ộng ấy (chuyển ộng tịnh tiến theo ba trục v chuyển ộng quay theo ba trục) ược hiệu bằng các ch cái X‟, Y‟, Z‟ v A‟, B‟, C‟(h nh 1 3) Các chiều chuyển ộng

n y ngược với chiều của dụng cụ

- Điểm chuẩn của máy M (điểm gốc O của máy)

iể chuẩn M của áy l iể gốc của hệ toạ ộ áy iể M ược các nh

chế tạo quy ịnh theo ết cấu của từng loại áy iể M l iể giới hạn của vùng l việc của áy iều ó có nghĩa l trong phạ vi vùng l việc của áy các dịch chuyển của các cơ cấu áy có thể thực hiện theo chiều dương của hệ trục toạ ộ

+ các áy phay iể M thường nằ ở iể giới hạn dịch chuyển của bàn máy

+ iể chuẩn M của áy hoan c n v của áy phay ứng ược thể hiện như (hình 1.4.a,b)

+ iể chuẩn ( áy tiện) của áy M ược thể hiện như (h nh 1 5)

9

H nh 1.4 a : ểm của máy t ệ v máy ay H nh 1.5: ểm của máy t ệ

- Điểm gốc của chi tiết W

Khi bắt u gia công, c n phải tiến hành xác ịnh toạ ộ của iể gốc chi tiết hoặc

iể gốc của chương tr nh so với iể gốc của áy M ể xác ịnh v hiệu chỉnh hệ thống o lường dịch chuyển iể gốc của chi tiết W xác ịnh hệ toạ ộ của chi tiết trong quan hệ với iể gốc của áy M iể W ược chọn bởi người lập tr nh v ược

ưa v o hệ iều hiển CNC hi c i ặt số liệu áy trước hi gia công iể gốc của chi tiết W có thể ược chọn tùy bởi người lập tr nh trong phạ vi hông gian l việc của máy v chi tiết Tuy vậy, nên chọn iể W nằ trên chi tiết ể thuận tiện hi xác ịnh các thông số gi a M v W ối các chi tiện th iể W của chi tiết nằ trên ường tâm của chi tiết v ở ặt u bên trái hay bên phải của chi tiết (h nh 1 6) ối với máy phay

ta chọn iể W tại iể góc ngo i ường viền của chi tiết

10

Hình 1.6: ểm gốc của c t ết W

- Điểm chuẩn của dao P

iể chuẩn của dao P l iể từ ó chúng ta lập chương tr nh chuyển ộng

trong quá tr nh gia công ối với dao tiện, người ta chọn iể nhọn của ũi dao v ối với dao phay ngón, ũi hoan th người ta chọn iể P ở t trên ỉnh dao, với dao phay c u iể P l t ặt c u (Hình 1.7 a,b,c)

Hình 1.7: ểm c uẩ P của dao

- Điểm chuẩn của giá dao T và điểm gá dao N

11

iể T ược dùng ể xác ịnh hệ trục toạ ộ của dao iể T phụ thuộc v o gá dao trên máy Thông thường hi gá dao trên áy th iể T trùng với iể gá dao N

Hình 1.8: ểm của g á dao T v đ ểm gá dao N

- Điểm điều chỉnh dao E

Khi gia công phải sử dụng nhiều dao, như vậy các ích thước của chúng phải ược xác ịnh bằng cơ cấu iều chỉnh dao Mục ích của việc iều chỉnh dao ể có thông tin chính xác cho hệ thống iều hiển về ích thước dao (h nh 1 9 ) Khi dao ược lắp v o gá dao th iể E v iể N trùng nhau

Hình 1.9: ểm đ ều c ỉ dao

- Điểm gá đặt A

12

iể A l iể gá ặt của bề ặt chi tiết lên ịnh vị của gá iể A có thể trùng với iể W của chi tiết (h nh 1 10) hoặc có thể lựa chọn tuỳ trên ặt ịnh vị của chi tiết gia công

Hình 1.10: ểm gá đặt A

- Điểm O của chương tr nh

iể O của chương tr nh (là iể P của dụng cụ cắt) l iể trước khi gia công dụng cụ cắt nằ ở ó iể O của chương tr nh phải xác ịnh sao cho hi thay dao hông bị ảnh hưởng của chi tiết hoặc của gá (Hình 1.11)

Hình 1.11: ểm O của c ươ g trì

13

1.2.3 Các d ng điều khiển của máy công cụ CNC

Các loại áy CNC hác nhau có hả n ng gia công ược các bề ặt hác nhau như: gia công lỗ, ặt phẳng, các bề ặt ịnh h nh Do ó các dạng iều hiển của máy cũng ược chia th nh nhiều dạng: iều hiển iể - iể , iều hiển theo ường thẳng và iều hiển theo biên dạng

- Điều khiển theo điểm - điểm

iều hiển iể - iể ( iều hiển theo vị trí) ược dùng ể gia công các lỗ bằng các phương pháp hoan, hoét, doa v cắt ren lỗ y chi tiết gia công ược gá cố ịnh trên bàn máy,dụng cụ cắt thực hiện chạy dao nhanh ến vị trí lập tr nh

+ Ví dụ

Khi gia công hai lỗ A v B có các toạ ộ tương ứng A (XA,YA) và B(XB, YB) trong hệ toạ ộ XOY ta có thể thực hiện như sau:

Trước hết, cho dụng cụ chạy nhanh ến iể A sau ó thực hiện gia công lỗ A, sau

hi gia công xong lỗ A dụng cụ rút ra hỏi lỗ v chạy nhanh ến vị trí B dụng cụ thực hiện gia công lỗ B v gia công xong dụng cụ ra hỏi lỗ B v ết thúc quá trình gia công (hình 1.12)

Hình 1.12: ều k ể đ ểm- đ ểm

- Điều khiển theo đƣ ng thẳng

- Điều khiển theo iên d ng điều khiển theo contour

iều hiển theo biên dạng bất ỳ cho phép thực hiện chạy dao trên nhiều trục cùng ột lúc Tuỳ theo số trục ược iều hiển ng thời hi gia công, người ta ph n biệt: iều hiển contour 2D, iều hiển contour 2,5D, 3D, 4D v 5D

+ Điều khiển contour 2D:

iều hiển contour 2D cho phép thực hiện chạy dao theo 2 trục ng thời trong ột

ặt phẳng gia công

Ví dụ

+ Trên áy tiện dụng cụ cắt dịch chuyển trong ặt phẳng XOZ ể tạo nên ường sinh của chi tiết (hình 1.14a)

15

+ Trên máy phay dụng cụ cắt chuyển ộng trong ặt phẳng XOY ể tạo lên các r nh, ường cong hay mặt cong bất kỳ (hình 1.14b)

+ Điều khiển Contour 2 D

Dạng iều hiển n y cho phép dịch chuyển dụng cụ theo hai trục ng thời ể gia công ột bề ặt trong ột ặt phẳng nhất ịnh, còn trục thứ 3 ược iều hiển chuyển ộng ộc lập Trên áy phay CNC có 3 trục X, Y,Z ta sẽ iều hiển ược ng thời X v

Y, X v Z hoặc Y v Z nghĩa l hiều s u cắt có thể ược thực hiện bất ỳ ột trục n o ó trong 3 trục, còn 2 trục ia ể phay contour Các ường 1, 2 và 3 l các qu ạo chuyển ộng của các t dao phay

Như vậy, thông qua các chức n ng của chương trình gia công ta có thể chuyển từ bề ặt gia công này sang bề ặt gia công hác (Hình 1.15)

16

+ Điều khiển contour 3D

Dạng iều hiển n y cho phép dịch chuyển dụng cụ theo 3 trục X,Y, Z ng thời ể tạo nên ột ường cong hay ột ặt cong bất ỳ trong hông gian

Hình 1.16: ều k ể co tour 3D

+ Điều khiển contour 4D 5D

Dựa trên cơ sở iều hiển 3D, người ta bố trí thê dụng cụ hoặc chi tiết có thê ột, hai chuyển ộng quay xung quanh ột trục n o ó theo quan hệ r ng buộc với các

17

chuyển ộng trên các trục hác của áy 3D Với hả n ng như vậy, các bề ặt phức tạp hay các bề ặt có trục quay có thể ược thực hiện dễ d ng hơn so với gia công trên áy 3D Mặt hác, v l do công nghệ nên có nh ng bề ặt hông thể thực hiện gia công bằng 3D v tốc ộ cắt có thể hác nhau hoặc có nh ng iể có tốc ộ cắt bằng 0 (ví dụ tại ỉnh của dao phay c u) hoặc lưỡi cắt của dụng cụ hông thể thực hiện việc gia công theo ong uốn (ví dụ góc cắt hông thuận lợi hay có thể bị vướng th n dao vào các

ph n hác của chi tiết) Tó lại, tuỳ thuộc v o yêu c u của bề ặt gia công cụ thể lựa chọn áy thích hợp v áy c ng phức tạp giá th nh càng cao v phải bổ xung thê nhiều công cụ hác Hơn n a, áy c ng phức tạp th tính an to n trong vận h nh v sử dụng càng thấp (dễ bị va chạ v o phôi v áy) V vậy, ể sử dụng các áy nhiều trục người iều hiển c n th nh thạo v có inh nghiệ trong iều hiển áy theo chương tr nh số 2D và 3D

Hình 1.17: ều k ể co tour 4D v 5D

1.2.4 Quỹ đ o gia công

Khi gia công dao v chi tiết chuyển ộng tương ối với nhau Tuy nhiên trong khi lập tr nh người ta quy ước dụng cụ chuyển ộng tương ối so với hệ thống toạ ộ (chuyển ộng của t dao P) còn chi tiết ứng yên ối với dao tiện iể P l t ũi dao (hình 1.18 a)

18

Hình 1.18: Sơ đồ quỹ đạo của tâm dao

1- ườ g co tour của c t ết 2- Quỹ đạo c uyể độ g của tâm dao

Các dao phay ặt u, dao phay ngón, dao khoan, dao khoét và dao doa có iể P l

t ặt u, còn dao phay ngón có ặt u l chỏ c u th t dao P l chỏ c u

+ Bán ính dao cố ịnh trong quá tr nh gia công th qu ạo chuyển ộng của t dao P luôn cách ều Contour của chi tiết ột oạn bằng bán ính dao (hình 1.18 a,b,c,d)

+ Bán ính dao cố ịnh nhưng qu ạo chuyển ộng của t dao P lại hông luôn cách

ều contour của chi tiết ột oạn bằng bán ính dao v vậy nó g y ra sai số gia công (hình 1.18 e)

V vậy, ường cách ều ược hiểu l qu ạo của t dao theo ó có thể gia công ược contour xác ịnh Chuyển ộng theo ường cách ều chỉ có nghĩa ối với chuyển ộng cắt, còn chuyển ộng dịch chuyển phụ có nghĩa hi lập tr nh Như vậy, ể gia công chi tiết theo chương tr nh, trước hết phải xác ịnh qu ạo của chuyển ộng cắt

v qu ạo chuyển ộng phụ của t dao Qu ạo chuyển ộng của t dao có thể hác

19

nhau v ể gia công to n bộ các bề ặt của chi tiết th qu ạo chuyển ộng của t dao phải liên tục Việc xác ịnh qu ạo của contour rất phức tạp V vậy, trong thực tế khi lập tr nh qu ạo chuyển ộng của t dao ược xác ịnh theo từng ph n contour riêng biệt hoặc theo từng ph n của ường cách ều

1.2.5 Cách ghi kích thước của chi tiết

ể lập tr nh gia công trên áy CNC th ích thước của chi tiết trên bản vẽ phải ược ghi theo toạ ộ ề các Có hai cách ghi ích thước theo toạ ộ tuyệt ối

v toạ ộ tương ối

- Ghi kích thước tuyệt đối

Ghi ích thước theo toạ ộ tuyệt ối th tất cả các ích thước ều xuất phát từ

iể gốc của chi tiết W Trong chương tr nh gia công trên áy CNC nó ược xác ịnh bằng G90 (h nh 1 19)

Hình 1.19: G kíc t ước tuyệt đố

- Ghi kích thước tương đối

Ghi ích thước theo toạ ộ tương ối th các ích thước sau ều xuất phát từ

iể iể ết thúc của ích thước trước ó Trong chương tr nh gia công trên áy CNC

nó ược xác ịnh bằng G91 (h nh 1 20) Trong thực tế người ta ít dùng cách ghi ích thước theo tọa ộ tương ối v nó ảnh hưởng nhiều ến ết quả gia công

20

Hình 1.20: G kíc t ước tươ g đố

1.2.6 Các chức năng G các chức năng phụ M và các kí hiệu khác

G (Geo etric Function) l hiệu chức n ng dịch chuyển của dụng cụ cắt v xác ịnh chế ộ l việc của áy công cụ CNC

ng 1.1: Da mục m G kí ệu v c c g tươ g g

tiếp theo

tới giá trị lập tr nh

lập trình

21

có vị trí của dao phải ược cộng thê toạ ộ lập tr nh)

vị trí của dao phải ược trừ i toạ ộ lập tr nh)

Thay ổi số vòng quay v lượng chạy dao

G89

Các chu trình khoan, khoét

22

Các chức n ng phụ M l các chức n ng phụ hiệu bằng ch cái M từ M00 ến M99 ược dùng ể vận h nh máy trong quá trình gia công

B ng 1.2: ệ v các c c g tươ g g

lệnh n o th trục chính dừng quay, lượng chạy dao dừng lại, dung dịch trơn nguội bị ngắt, uốn gia công tiếp phải ấn nút iều hiển)

theo tất cả các lệnh của chương tr nh)

Một c u lệnh theo các hệ thường ược viết như sau:

N… G…X…Y…Z…I…J…K…F…S…T…M…LF

Trong ó:

ng 1.4: G t íc câu ệ của ệ t ườ g

iể như vậy phương pháp lập tr nh bằng tay chỉ dùng cho các chi tiết ơn giản hoặc

ể hiệu chỉnh nh ng chương tr nh sẵn có Lập tr nh bằng tay òi hỏi người lập tr nh ngo i việc l chủ về phương pháp lập tr nh còn phải có iến thức toán học v công nghệ chế tạo áy

- Lập tr nh bằng áy

Lập tr nh bằng áy người lập tr nh ô tả h nh dáng h nh học của chi tiết gia công, các

qu ạo của dụng cụ cắt v các chức n ng của áy theo ột ngôn ng áy có thể hiểu ược Lập tr nh bằng áy có ưu iể l hông c n thực hiện các phép tính bằng tay, chỉ c n truy cập ột ít d liệu nhưng có thể sản sinh ra ột lượng lớn các d liệu cho

nh ng tính toán c n thiết, ng thời hạn chế ược các lỗi lập tr nh Khi lập tr nh bằng

áy th áy tính phải có hai chương tr nh tính toán ặc biệt sau:

+ Chương tr nh xử l (Processor)

25

+ Chương tr nh hậu xử l (Postprocessor)

Processor l chương tr nh ph n ề thực hiện các tính toán h nh học v công nghệ Người ta gọi các d liệu của bộ chương tr nh xử lý (processor) là CLD (Cutter Location Data), các d liệu n y ưa ra ột giải pháp về gia công hông phụ thuộc vào máy công cụ CNC n o CLD có nghĩa l các d liệu xác ịnh vị trí dụng cụ cắt CLD chứa các lệnh ngắn gọn nhất v các trong ó hông phối hợp với hệ CNC n o Muốn dùng CLD cho ột hệ CNC cụ thể phải dùng ột chương tr nh ặc biệt gọi l Postprocessor (chương tr nh hậu xử l ) Như vậy Postprocessor có nhiệ vụ dịch chương tr nh NC dưới dạng CLD th nh các ể cho hệ CNC có thể hiểu ược các quá tr nh iều hiển máy gia công

Khi lập tr nh bằng áy trong ph n h nh học người lập tr nh ô tả h nh học của

chi tiết như: iể , ường thẳng, cung tròn còn trong ph n công nghệ người lập tr nh

ô tả quá tr nh gia công của chi tiết như : hoan, phay, chế ộ cắt, dụng cụ cắt, dung dịch trơn nguội Cả hai việc ô tả trên y tạo ra ộtchương tr nh ngu n Từ

chương tr nh n y áy tính tạo ra ột chương tr nh gia công phù hợp với áy CNC

mô phỏng bằng hoạ trên n h nh Như vậy thông qua n h nh người ta có thể phát

xe dụng cụ cắt có v chạ v o chi tiết hoặc chuyển ộng có sai qu ạo hay không Nếu xảy ra lỗi chương tr nh người lập tr nh có thể sửa lỗi trực tiếp trên b n phí iều hiển của áy

+ Lập tr nh trong chuẩn bị sản xuất

Khi ột nh áy có quy ô sản xuất lớn, tức l có sử dụng nhiều các loại áy CNC hác nhau, gia công nhiều loại chi tiết hác nhau v số lượng chi tiết trong từng loại cũng lớn th c n lập tr nh tập trung trong chuẩn bị sản xuất Công việc lập tr nh n y ược thực

26

hiện tại phòng công nghệ hoặc tại trung t lập tr nh của nh áy Như vậy, nh áy

c n có ội ngũ lập tr nh viên ược o tạo chuyên ôn hoá v ứng dụng th nh thạo các phương pháp lập tr nh

Ưu iể của phương pháp lập tr nh trong chuẩn bị sản xuất l n ng suất lập tr nh cao

và người lập tr nh tuy vẫn chưa vận h nh áy th nh thạo vẫn có thể lập tr nh gia công cho nhiều loại chi tiết hác nhau Chương tr nh ược lập tại trung t ược chuyển tới các máy CNC dưới các h nh thức sau:

+ Nếu các áy CNC ược nối ạng trực tiếp với trung t lập tr nh th các áy CNC nhận chương tr nh trực tiếp thông qua ạng

+ Nếu các áy CNC chưa ược nối ạng với trung t lập trình th chương tr nh phải ược ghi bằng ĩa ề /USB hoặc viết bằng b ng ục lỗ r i chuyển tới các áy CNC ể gia công

27

Chương 2 GIỚI THIỆU VỀ MÁY TIỆN CNC MODEL CK6132

2.1 Giới thiệu máy tiện CNC

2.1.1 Đặc điểm chung

+ Dòng áy tiện CNC với Serial: CK6132 (small) là loại áy ược thiết ế nhỏ gọn

+ Có ết cấu hung v ng chắc, th n áy ược úc to n bộ, ít tiêu thụ iện n ng

+ B ng áy ược úc bằng gang Meehanite ược xử l nhiệt nhằ hạn chế ứng xuất

dư bên trong B ng áy nghiêng 45°có hả n ng chịu lực, chống rung, tiếng n nhỏ + Máy ược thiết ế với ẫu ẹp, dễ vận h nh, giao diện dễ hiểu tiện lợi cho người

sử dụng

+ Bộ iều hiển Fanuc(GSK, Si enuc,Hanuc) có thể lựa chọn theo nhu c u của hách hàng v bộ PLC tích hợp 8 bit, e ory 16 MB, giao tiếp dễ d ng, áy sử dụng ngôn ng ISO với cổng truyền d liệu RS-232

Hình 2.1: áy t ệ CNC mode CK6132