Bài tập lớn công nghệ CNC

Bài tập lớn CNC

KHOA C KHệ

-o0o -

BÀI T P L N CỌNG NGH CNC

Giáo viên h ng d n: Nguy n Ti n D ng

Sinh viên th c hi n: ng V n Anh

HƠ N i - 11/2008

M c l c

PH N I: LÝ THUY T.

I Tìm hi u c u trúc vƠ h đi u khi n máy CNC

1 C u trúc chung c a máy CNC 4

2 Máy phay 5 tr c Haas VF-2TR 6

2.1 Kích th c c a máỔ 7

2.2 c đi m k thu t và u đi m 8

2.3 B đi u khi n Haas .10

3 Trung tâm gia công n m ngang Haas EC 630PP 13

II L p trình trên máy CNC 1 H t a đ , đi m g c, đi m chu n .14

2 L p trình phay 15

2.1 Các l nh di chuy n 15

2.2 L nh t a đ và l nh kích th c .17

2.3 L nh t c đ ch y dao F 17

2.4 L nh t c đ tr c chính S .17

2.5 L nh thay dao T 17

2.6 Các l nh ph .18

2.7 L nh d ch ch nh và bù dao 18

2.8 Chu trình gia công trên máỔ phaỔ .19

3 L p trình ti n .22

3.1 Chu trình khoan trên h đi u khi n Fanuc .22

3.2 Chu trình khoan và ta rô ren trên h đi u khi n Fargo .22

PH N II: BÀI T P. 1 L p trình trên máy phay. 1.1 Trình t gia công và ch đ c t .25

a Khoan 5 l 10 .25

b Phay 4 h c (phay tinh) .26

c PhaỔ rãnh(phaỔ tinh) .26

1.2 Ch ng trình gia công .27

a Ch ng trình con khoan 5 l 10 .27

b Ch ng trình con phaỔ h c .28

c Ch ng trình con phaỔ rãnh .28

d Ch ng trình chính 28

2 L p trình trên máy ti n. a.Trình t gia công và ch đ c t .30

Ti n m t đ u .30

Ti n tinh m t ngoài .30

Ti n rãnh .30

Ti n ren M24 30

Ti n c t đ t 30

b Ch ng trình gia công 31

H th ng bi n đ i truy n d n chuy n đ ng trong máy CNC th ng là vít me đai c

bi đ t ng đ chính xác gia công và gi m h s ma sát ng c servo đi u khi n vô c p

theo s vòng quay C ng có th dùng đ ng c b c đ d n đ ng tuy nhiên có h n ch v

2 Máy phay 5 tr c Haas VF-2TR

2.1 Kích th c c a máỔ

2.2 c đi m k thu t và u đi m

K t c u máy ch c ch n

Thân máy đ c ch t o b ng gang ch t l ng cao, u đi m c a gang là đ b n nén

cao g p 10 l n so v i thép Haas luôn chú tr ng vi c t ng c ng khi đúc các chi ti t gang

v i r t nhi u gân đ t ng đ ch ng u n và đ gi m ch n M i chi ti t gang đ u đ c

ki m tra sau khi đúc đ đ m b o không có khuy t t t đúc

Bàn máy 2 tr c:

Có th tháo l p, có th nghiêng ± 120°, xoay 360 và nó đ c đi u khi n tr c ti p thông qua b đi u khi n c a máy Bàn máy 2 tr c giúp cho máy có th gia công đ c các b m t r t ph c t p

B thay dao t đ ng:

B thay dao t đ ng n m ngoài v máy gi i phóng thêm không gian làm vi c trong

khi v n mang l i s linh ho t l n h n khi s d ng đ gá l n ho c bàn chia đ B thay

dao g m 24 dao, c ng thêm v i 1 dao trên tr c chính, v i đ c đi m thay dao cánh tay kép giúp thay dao nhanh h n ng kính dao l n nh t có th thay là 76mm khi giá dao

đ y và 127 dao khi giá dao còn tr ng

Bàn máy 2 tr c Thay dao cánh tay kép

H th ng thay dao c đi n t , th i gian thay dao trong khi làm vi c là 3.6s và th i

gian di chuy n dao đ n dao là 2.8s

Các bi ch t o b ng thép đã nhi t luy n:

Haas s d ng các bi trong các s ng tr t đ c ch t o b ng thép nhi t luy n

Haas ch t o vòng bi b ng công ngh mài chính xác khi n khe h gi a các chi ti t

chuy n đ ng t ng đ i đ c kh trong m i h ng chuy n đ ng

Vít me bi d ng m neo k p:

H th ng cào phoi t đ ng

H th ng vít t i t đ ng mang phôi ra kh i vùng không gian trong v máy,v t

n c làm mát ra và đ ra t i đ cao 685 mm H th ng sen s thông minh s phát hi n

l c xo n b quá t i khi k t phoi và t đ ng đ o chi u vít t i

Vòi phun n c làm mát có th l p trình

ây là đ c đi m n i b t ch có Haas Haas l u

ý ng i s d ng luôn c đ nh m c a máy đ đi u

ch nh n c làm mát P-Cool là vòi làm mát đa đi m

luôn t đ ng h ng tia n c v chi ti t gia công V trí

c a vòi phun đ c đi u khi n thông qua ch ng trình,

vì th ti t ki m th i gian cho ng i công nhân

Gia công cao t c

L a ch n HSM cung c p m t công c m nh đ

gi m th i gian gia công và nâng cao đ chính xác S

d ng m t thu t toán đ c g i là “t ng t c sau n i suy”,

l ng cao nh t trong ngành công nghi p c khí Vít

me bi Haas luôn đ c gi tr ng thái g n c ng, sau

đó đ c ki m tra đ đ m b o 100% đ song song

d c tr c

2.3 B đi u khi n Haas

Máy Haas có t i 22 chu trình gia công kín

M t s l nh vƠ chu trình gia công kín:

- Bù đ ng kính dao khi c t 2 chi u: G40, G41, G42

- Bù chi u dài dao khi c t 2 chi u: G43, G44, G49

- Bù đ ng kính dao khi c t 3 chi u: G141

- Chu trình khoan, khoét ta rô: G81÷G89

• Nhanh, m nh, t c đ Triple 32-Bit

mã G có th n p và ch y mà ch c n s a

ch a nh ho c không c n s a ch a

B ng mƣ l nh c a h đi u khi n Haas

Mã Ch c năng Mã Ch c năng

G00 Chuy n đ ng ch y dao nhanh G59 Ch n h to đ gia công

G01 Chuy n đ ng th ng n i suy G60 Đ nh v trí theo m t ph ng h ng duy

nh t G02 N i suy theo chi u kim đ ng h G61 M u đi m d ng chính xác

G03 N i suy ng c chi u kim đ ng h G64 Hu G

G04 Máy d ng đ u G65 L nh g i ch ng trình con macro tu ch n

G13 Phay túi d ng tròn ng c chi u kim đ ng

G17 Ch n m t ph ng XY G72 L bulông d c theo góc Yasnac

G18 Ch n m t ph ng ZX G73 Chu trình khoan l khép kín t c đ cao G19 Ch n m t ph ng YZ G74 Chu trình ta rô khép kín ng c

G20 Ch n đ n v đo inch G76 Khoan khép kín tr c

G21 Ch n đ n v đo mét G77 Khoan khép kín sau

G28 Quay v đi m tham chi u v g c máy G80 H y chu trình khép kín

G29 Di chuy n t đi m tham s G81 Khoan khép kín

G31 L ng ti n dao cho đ n ph n b qua tu

G49 Hu G G G143 G92 L p tr c to đ gia công Fanuc ho c Haas

G51 Chia t l tu ch n G94 L ng ti n dao tính theo phút

G52 L p h to đ gia công G Yasnac G98 Quay tr v đi m ban đ u

G52 L p h to đ c c b G Fanuc G99 Quay tr v m t ph mg R

G52 L p h to đ c c b Haas G100 Hu hình nh ph n chi u

G53 Ch n h to đ cho máy không theo m u G101 Hu hình nh ph n chi u

G54 Ch n h to đ gia công G102 L p ch ng trình hi n th RS-232

G55 Ch n h to đ gia công G103 H n ch b đ m kh i

G56 Ch n h to đ gia công G107 [nh x hình tr

G57 Ch n h to đ gia công G110 Ch n h tr c to đ gia công

G58 Ch n h to đ gia công G112 Ch n h tr c to đ gia công

G113 Ch n h tr c to đ gia công G143 Bù đ dài d ng c tr c tu ch n

G114 Ch n h tr c to đ gia công G150 Phay túi đa năng

G115 Ch n h tr c to đ gia công G153 Chu trình khoan l khép kín t c đ cao tr c

5 G116 Ch n h tr c to đ gia công G154 Ch n tr c to đ gia công P -P99

G121 Ch n h tr c to đ gia công G155 Chu trình tarô ngh ch đ o khép kín tr c G122 Ch n h tr c to đ gia công G161 Chu trình khoan khép kín tr c

G123 Ch n h tr c to đ gia công G162 Chu trình khoan đi m khép kín tr c G124 Ch n h tr c to đ gia công G163 Chu trình khoan l th ng khép kín tr c G125 Ch n h tr c to đ gia công G164 Chu trình tarô khép kín tr c

G126 Ch n h tr c to đ gia công G165 Chu trình khoan khép kín tr c

G127 Ch n h tr c to đ gia công G166 B t đ u k t thúc khoan khép kín tr c G128 Ch n h tr c to đ gia công G169 Chu trình khoan d ng đ u khép kín tr c G129 Ch n h tr c to đ gia công G174 Tarô general rigid ng c chi u kim đ ng h G136 Đo trung đi m bù gia công t đ ng G184 Tarô general rigid theo chi u kim đ ng h G141 Bù c t D G187 Đ m b o đi u khi n chính xác đ i v i máy

v n hành t c đ nhanh

Các ch c n ng ph :

M00 D ng ch ng trình M39 Quay d ng c trên đ u rovolver

M01 D ng CT có đi u ki n M76 T t hi n th đi u khi n

M03 M tr c chính theo chi u thu n M77 Kích ho t hi n th đi u khi n

3 Trung tơm gia công n m ngang Haas EC 630PP

II L p trình trên máy CNC

1 H t a đ , đi m g c, đi m chu n

i m W là g c t a đ c a chi ti t V trí c a W ph c thu c vào l a ch n c a ng i

l p trình: khi ti n W thu c đ ng tâm và m t đ u c a chi ti t, khi phay th ng ch n

W góc trên, đ ng vi n c a chi ti t

i m chu n c a dao

H t a đ trên máy phay ngang H t a đ trên máy phay đ ng

Các đi m chu n P c a dao

a Dao ti n

b Dao phay ngón

c Dao phay đ u c u

c i m gá dao

d i m O c a chi ti t

Là đi m tr c khi gia công d ng c c t n m đó Vi c xác đ nh đi m O c a chi ti t khi

ph i đ m b o r ng khi thay dao không nh h ng đ n chi ti t và đ gá

G02: ch y dao theo chi u thu n kim đ ng h

G03: Ch y dao theo chi u ng c kim đ ng h

N i suy theo cung tròn ch có th th c hi n trong m t ph ng: xy, xz, yz t ng ng

G02 X 1.884 Y 2.384 R 1.25

G90 G54 G00 X-0.25 Y-0.25 G01 Y1.5 F12

G02 X 1.884 Y 0.616 R -1.25

L p trình theo bán kính v i G02

2.2 L nh t a đ và l nh kích th c

L nh G90: L p trình theo h t a đ tuy t đ i (Absolute positioning)

L nh G91: L p trình theo h t a đ t ng đ i (Incremental postioning)

L nh G20: L p trình theo h inch

L nh G21: L p trình theo h mét

2.3 L nh t c đ ch y dao F

L nh G94: nh ngh a t c đ ch y dao b ng inch ( ho c mm) / phút, l nh này

đ c đ t đ u ch ng trình đ quy đ nh l ng ch y dao theo phút K t h p v i các ch c n ng G20 ho c G21 đ có l ng ch y dao theo inch ho c mm ây là

M03 – m tr c chính theo chi u thu n kim đ ng h

M04 – m tr c chính theo chi u ng c kim đ ng h

G41: Bù tr dao bên trái chi ti t

G42: Bù tr dao bên ph i chi ti t

G40: H y b hi u ch nh kích th c dao

G43: Hi u chnh kích th c dao d ng

G44: Hi u chnh kích th c dao âm

2.8 Chu trình gia công trên máỔ phaỔ

Chu trình gia công trên máy phay đ c th c hi n b ng các ch c n ng G81÷ G89 Ngoài ra đ i v i m t s h đi u khi n còn có thêm các chu trình khoan nâng cao khác Xét m t s chu trình gia công:

b Chu trình khoan dãỔ l theo đ ng th ng G78

D ng lênh: G78 X Y I J L (đây không ph i là l nh hình th c), dùng v i các chu trình kín X,Y: t a đ c a đi m th nh t c a chu trình

I: Kho ng cách gi a các l

J: Góc c a đ ng th ng (tính t tr c hoành theo chi u ng c kim đ ng h )

a dãy

c Ch c n ng G82: Chu trình khoan kín v i th i gian d ng đáỔ l

D ng câu l nh: G82 G98/G99 X_Y_Z_R_K

G98: Dao lùi v m t ph ng ban đ u sau khi khoan l xong

G99: Dao lùi v m t ph ng tham chi u sau khi khoan xong

X,Y: T a đ đi m gia công

R: nh ngh a t a đ m t ph ng tham chi u N u R không đ c xác l p thì máy s l y v trí c a dao tr c khi g i chu trình xem nhu t a đ m t ph ng tham chi u

Z: nh ngh a chi u sâu khoan, Nó có th l p trình theo t a đ tuy t đ i ho c t ng đ i theo m t ph ng tham chi u

K: nh ngh a th i gian d ng sau m i b c khoan tr c khi lùi dao

d Chu trình khép kín ta rô ren G84

Chu trình gia công l sâu trên máỔ phaỔ

Trong đó : e - Kho ng lùi dao sau m i l n c t

Z - Chi u sâu l c n khoan

Q - b c ti n c a dao

F - t c đ ch y dao

3.2 Chu trình khoan và ta rô ren trên h đi u khi n Fargo

D ng câu l nh :Khi khoan G83 X Z I B D K H C

Khi ta rô ren G83 X Z I B0 D K

D: Xác đ nh kho ng cách an toàn c a m i dao tr c khi th c hi n ch Ổ dao gia công

K: Xác đ nh th i gian d ng có th i h n

H: Xác đ nh kho ng cách theo tr c Z t v trí b c sát tr c đ n v trí mà t đó b t

đ u b c gia công ti p theo

Gi i thích s đ khi khoan :

D ch chuy n nhanh m i khoan đ n v trí b t đ u vào chu trình gia công, cách b

m t gia công m t kho ng an toàn D

B c gia công đ u tiên : D ch chuy n m i khoan theo ph ng Z đ n đ sâu đ c

l p trình theo giá tr gia t ng (D+B) v i l ng ti n dao đ c l p trình theo ch c n ng

G01

Lùi dao nhanh trên tr c Z v i kho ng cách H N t H = 0 ho c không đ c l p trình thì m i khoan đ c lùi v v trí ban đ u (cách b m t phôi m t kho ng D)

Ti p t c th c hi n các b c nh trên cho đ n khi đ t giá tr t a đ I thì d ng m i

khoan trong kho ng K giây Sau đó lùi nhanh v v trí b t đ u N u K không có m t trong ch ng trình thì khi đ t đ n t a đ I thì m i khoan lùi nhanh v v trí ban đ u

Gi i thích s đ ta rô ren

D ch chuy n nhanh ta rô (G00) đ n v trí b t đ u vào chu trình gia công cách b

m t gia công m t kho ng an toàn D

B c gia công đ u tiên : D ch chuy n ta rô theo ph ng Z đ n t a đ đ c l p trình theo giá tr t ng D+B theo l ng ti n dao đ c l p trình F

o chi u quay tr c chính và lùi ta rô (G01) đ n v trí ban đ u

Chu trình gia công khi khoan l và ta rô ren

B > 0: chu trình khoan l ; B = 0: chu trình ta rô ren

Ti p t c th c hi n các b c nh trên cho đ n khi đ t đ c chi u sâu l ren theo

t a đ đ c l p trình Sau đó, tr c chính đ o chi u và ta rô lùi v v trí ban đ u theo ch c

n ng (G01)

PH N II: BÀI T P

1 L p trình trên máy phay

Kích th c c a chi ti t c n gia công :

Yêu c u :

Gia công 4 h c ( gia công tinh theo biên d ng)

4 rãnh (gia công tinh theo biên d ng)

5 l 10 (trong đó 4 l góc không thông su t, l gi a là l thông su t)

1.1 Trình t gia công vƠ ch đ c t

a Khoan 5 l 10

Ch đ c t c a máy CNC v c b n là gi ng máy công c truy n th ng Tuy nhiên

d ng c c t dùng cho máy CNC l i có yêu c u cao h n r t nhi u so v i máy công c

th ng đ đ m bào đ chính xác gia công và gia công cao t c D ng c c t c a m i hãng

s n xu t l i có ch đ c t khác nhau

Ta có th k ra đây m t s hãng s n xu t d ng c n i ti ng nh : Sanvik ( Th y

i n), Seco ( M ), Mitsubishi ( Nh t)

Khi tra ch đ c t em s c g ng dùng S taỔ công ngh đ tra, tuy nhiên vì th i

gian không cho phép nên em s tham kh o thêm ch đ c t c a các hãng s n xu t d ng

b Phay 4 h c (phay tinh)

Ch n dao AQXUR102WA10S c a hãng Mitsubishi:

Thông s :

Dao có 2 r ng, đ ng kính dao D = 15 mm, L1 = 92mm, L2 = 31mm

Phôi thép C45(240 ÷ 300 HB) thì ch đ c t : S = 2000 v/p và 600 mm/p ng v i chi u sâu c t < 4.5 mm ( Dao T02)

c PhaỔ rãnh(phay tinh)

Rãnh có b r ng 5 mm, ta s d ng dao phay rãnh :

Dao MS2SBR0250S06 c a hãng Mitsubishi, thông s dao nh sau:

D1 = 5 mm, D4 = 6 mm, ap = 7.5 mm, L1 = 80 mm

Tra ch đ c t : S = 5000 v/p, F = 450 mm/p , dao T03

trí b t dung d ch tr n ngu i

Chu trình khoan kín v i G đ sau khi khoan xong dao tr v

m t ph ng tham chi u có t a đ theo Z là R = đáy l cách

m t ph ng tham chi u z = 30 ( t c l sâu

3 4

5

6 7

10

i m gia công

ti t, b t dung d ch làm mát

v i l ng ăn dao F = 600 mm/p

c Ch ng trình con phaỔ rãnh

%MM

N0003

Ch ng trình con s hi u N0003 Phay rãnh r ng 5mm) N05 S5000 T03 M06 Ch n t c đ tr c chính S 5000 v/p ,g i thay dao phay rãnh

s 3

N15 G01 Z-12 F450 M08 Ch y dao theo đ ng th ng đ c t v i chi u sâu rãnh và

v i l ng ăn dao F 450 mm/p, b t ch t làm mát

toàn b chi u dài rãnh

N25 G00 Z50 M 05 M09 Ch y dao nhanh lên m t ph ng an toàn có đ cao Z = 50, t t

N05 G90 G17 G21 L p trình theo h t a đ tuy t đ i mp gia công xy h đ n v mét

N10 G54 G00 X0 Y0 Xác nh n t a đ làm vi c, ch y dao nhanh đ n X0 Y0

N20 G22 N0002 G i chu trình con phay h c

N25 G22 N0003 G i chu trình con phay rãnh

N30 G73 X-1 Th c hi n ch c năng đ i x ng h t a đ qua oy

N40 G22 N0003 G i chu trình con phay rãnh

N55 G22 N0003 G i chu trình con phay rãnh

N60 G73 X-1 Y-1 Th c hi n ch c năng đ i x ng qua g c t a đ O

N70 G22 N0003 G i chu trình con phay rãnh

N75 G72 M09 H y ch c năng đ i x ng, t t dung d ch tr n ngu i

N80 G00 Z100 Ch y dao nhanh lên cao đ Z = 100

N85 G53 G49 Z0 M05 V đi m O c a máy theo tr c Z, h y bù dao đóng tr c chính

2 L p trình trên máy ti n

Kích th c c a chi ti t

15 28 38 48 68 78 98

5 6 7 8

9 10

1 11