Bài tập lớn môn học CNC gồm cả lý thuyết và bài tập từ cơ bản đến nâng cao thích hợp cho sinh viên kỹ thuật công nghệ ngành cơ khí chế tạo máy và ngành điện điều khiển tự động. Trang bị cho sinh viên kiến thức và kỹ năng vận hành gia công được trên máy CNC. Thông qua các bài tập thực hiện để sinh viên có kiến thức về quy trình gia công chế tạo sản phẩm cơ khí nói chung trên máy điều khiển bằng chương trình số. Kiến thức: Sinh viên có kiến thức cơ bản của gia công CNC, có phương pháp lập quy trình công nghệ gia công hợp lý. Kỹ năng: Sinh viên vận hành và gia công được các chi tiết trên máy CNC. Sử dụng bảo quản máy móc, thiết bị đúng quy cách. Sử dụng được một số dụng cụ, thiết bị, đồ gá của nghề đảm bảo an toàn lao động. Thái độ, chuyên cần: Đi học đầy đủ và đúng giờ, tích cực học tập thực hiện các bài tập ở lớp và ở nhà. Tổ chức được nơi làm việc hợp lý và an toàn.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨAVIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự do – Hạng phúc
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ -o0o -
BÀI TẬP LỚN
MÔN:ĐIỀU KHIỂN MÁY CNC
Họ Tên: Nguyễn Văn Đệ MSSV:1662030008
Lớp: K19
Ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
Nhóm 1
Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Đắc Lộc
Ngày giao đề tài: 16/8/2019 Ngày hoàn thành: 30/9/2019
Đề bài :
Câu hỏi 1:
1 Giới thiệu chung về các máy CNC tiện kim loại
Chức năng gia công, sản phẩm, ưu nhược điểm…
2 Tìm kiếm và giới thiệu một máy CNC tiện kim loại cụ thể
Tên máy (ký hiệu, nhãn…), các đặc tính kỹ thuật, cấu tạo, giới hạn kích thước và hình dạng có thể gia công được,mạch điều khiển,bộ vi xử lý trung tâm
Câu hỏi 2:
1 Giới thiệu chung về các máy CNC khoan kim loại
Chức năng gia công, sản phẩm, ưu nhược điểm…
2 Tìm kiếm và giới thiệu một máy CNC khoan kim loại cụ thể
Tên máy (ký hiệu, nhãn…), các đặc tính kỹ thuật, cấu tạo, giới hạn kích thước
và hình dạng có thể gia công được, mạch điều khiển, bộ vi xử lý trung tâm…
Câu hỏi 3:
Nhóm 1:: Lập trình gia công chi tiết sau biết điểm 0 chi tiết nằm ở điểm giữa ngoài cùng bên phải
Trang 2Tiện mặt đầu: Dao T0101, F = 125mm/phut, S = 600 vòng/phút
Tiện thô: Dao T0202, F = 0.75 mm/vòng, S = 200 m/phút
Tiện tinh: Dao T0303, F = 200 mm/vòng, S = 3500 vòng/phút
Tiện ren: Dao T0404, F = 0.30 mm/vòng, S = 160 m/phút, bước ren 1.25mm Tiện rãnh: Dao T0505, F = 140 mm/phút, S = 2800 vòng/phút
Câu hỏi 4: Lập chương trình gia công chi tiết sau:
Trang 3Điều kiện:
Sau khi gia công chi tiết có chiều cao 10mm (Z-10)
Hốc R10 sâu 15mm
Ba hốc nhỏ hơn có bán kính 3mm và chiều sâu 12mm
Chu trình phay có F = 0.55mm/vòng, S = 3000 vòng/phút
Chu trình khoan có F = 255 mm/phút, S = 140m/phut
Dao phay T01 với bộ nhớ hiệu chỉnh D01, yêu cầu bù dao theo cả hướng âm và hướng dương khi gia công chi tiết
Mũi khoản T0202 cho hốc R10 yêu cầu bù dao dương 1.5mm
Mũi khoản T0303 cho các hốc R3 yêu cầu bù dao âm 1.2 mm
:PHẦN TRẢ LỜI
Trang 4Câu 1.1: Giới thiệu chung về các máy CNC tiện kim loại
Chức năng gia công, sản phẩm, ưu nhược điểm…
+ chức năng gia công:
máy CNC gia công kim loại có thể cắt, khắc theo những đường cong dễ dàng
như đường thẳng Thậm chí là đục rỗng bên trong khối phôi, tỉa những đường hoa văn chính xác
Tùy vào từng vật liệu và chức năng mà các máy CNC có nhiều loại khác nhau
với những công dụng cụ thể Máy CNC gia công kim loại làm việc trên chất
liệu kim loại như sắt, đồng, nhôm… Với các chức năng như cắt, tỉa, gọt,… Kim loại theo mẫu mà doanh nghiệp lập trình trên máy tính
+ sản phẩm:
Là hình hoa văn , hay biểu tượng được khắc trên kim loại tùy theo hình mẫu do người lập trình và doanh nghiệp đặt hàng theo yêu cầu
+ ưu điểm của máy CNC tiện kim loại:
Điểm ưu việt so với những loại máy khác là máy tiện CNC có khả năng gia công được những sản phẩm có cơ cấu phức tạp, đa dạng trong thời gian ngắn
- Bên cạnh đó giúp cho việc tiện tròn, tiện vát, tiện côn, tiện mặt và tiện rãnh bằng tay, ren hệ mét và hệ inch đa dụng trở lên dễ dàng hơn
- Ưu điểm lớn nhất và có thể nói là khác biệt của máy tiện CNC đó là gia
công biến dạng phức tạp – Đây là thiết bị duy nhất có thể gia công chính
xác và nhanh những chi tiết phức tạp về mẫu mã như các bề mặt ba chiều
- Hệ thống dao và dao cắt có tuổi thọ sử dụng cao nhờ khả năng cắt tối ưu (mũi dao ngắn, bề mặt cắt toàn diện giúp bảo vệ mũi dao và nâng cao khả năng tiện chính xác) Từ đó giúp tiết kiệm chi phí mua dao, vitme, đồ gá khác…
- Tiết kiệm nhân công (không tùy thuộc vào tay nghề sản xuất của thợ mà chỉ cần biết cách vận hành, theo dõi quá trình hoạt động của máy và kiểm tra sản phẩm)
- Tiết kiệm thời gian sản xuất
- Máy có khả năng sản xuất liên tục không ngừng nghỉ (máy tiện CNC có khả năng cắt đa diện nên không phải tháo ra gá lại nhiều lần)
- Tuổi thọ máy cao
- Luôn được cập nhật phần mềm CNC, chương trình từ hãng sản xuất + nhược điểm của máy CNC tiện kim loại:
Trang 5- Giá thành chế tạo máy cao hơn
- Giá mua máy đắt hơn
- Giá thành bảo dưỡng, sữa chữa máy cũng cao hơn
- Vận hành máy phức tạp hơn
- Thay đổi người đứng máy khó khăn hơn.
Câu 1.2:Tìm kiếm và giới thiệu một máy CNC tiện kim loại cụ thể
Tên máy (ký hiệu, nhãn…), các đặc tính kỹ thuật, cấu tạo, giới hạn kích thước
và hình dạng có thể gia
công được, mạch điều khiển, bộ vi xử lý trung tâm…
Máy tiện ngang CNC CW 61100
Sê-ri Máy tiện ngang CNC chủ yếu được sử dụng để biến bề mặt hình trụ bên trong và bên ngoài, bề mặt hình nón và các bộ phận quay khác, sang các loại máy đo chỉ, chỉ inch, chủ đề mô-đun và ren, và để chuốt bộ sưu tập dầu và khe khóa Dòng máy tiện này có các đặc điểm sau: 1 Thân máy bên có tấm gia cường kép, hình dạng hộp bên trong làm kết cấu hộp, cao hơn máy tiện thông thường, độ chính xác ổn định, cắt tốc độ cao 2 Xe trượt được trang bị chuyển động nhanh Cấu trúc, tay cầm đơn vận hành sinh động 3 Đường ray dẫn hướng yên sử dụng vật liệu chống mài mòn mềm TSF 4 Vận chuyển thức ăn tự động nhỏ, vận chuyển trên chỉ quay bề mặt hình nón, cũng phù hợp với vận chuyển phía trên và tự động thẳng đứng để chuyển bề mặt hình nón dài
Các tính năng cấu trúc của Máy tiện ngang CNC CW 61100: Dòng Máy tiện
ngang chủ yếu được sử dụng để biến bề mặt hình trụ bên trong và bên ngoài, bề mặt hình nón và các bộ phận quay khác, sang các loại máy đo ren, ren inch, ren
Trang 6mô đun và ren cao su, và để chuốt dầu phòng trưng bày và khe cắm chìa
khóa Loạt máy tiện này có các đặc điểm sau:
1 Giường máy, chân và chảo dầu có cấu trúc đúc tích hợp, có độ cứng cao và khả năng chống địa chấn tốt, và phù hợp với các đặc tính của máy công cụ cắt tốc độ cao
2 Trụ sở thông qua ba cấu trúc hỗ trợ, tất cả đều là vòng bi lăn hình côn Nó rất
dễ dàng để điều chỉnh trục chính, có độ chính xác quay cao và duy trì độ chính xác tốt
3 Hộp cho ăn được trang bị cơ chế chuyển đổi luồng số liệu của Anh Việc lựa chọn và chuyển đổi các loại luồng là thuận tiện và đáng tin cậy
4 Thiết bị an toàn của ly hợp hình nón được lắp đặt trong hộp trượt, có thể ngăn ngừa hư hỏng của các bộ phận máy sau khi quá tải máy cắt tự động
5 Máy tiện được trang bị thiết bị dừng va chạm máy tự động bốn vị trí theo hướng dọc Bằng cách điều chỉnh vị trí dọc của cam trên thanh dừng va chạm,
có thể đặt chiều dài yêu cầu của phôi và kích thước dọc của phôi có thể được gia công
6 Đuôi xe được trang bị một thiết bị sang số, có thể đáp ứng nhu cầu khoan và khoan
7 Thiết kế hệ thống bôi trơn máy tiện là hợp lý và đáng tin cậy Bôi trơn Splash được sử dụng trong headstock, hộp thức ăn và hộp trượt Bơm dòng và bơm pít tông được thêm vào để tự động bôi trơn cho các bộ phận đặc biệt
Máy tiện ngang CNC CW 61100 Thông số kỹ thuật:
Máy tiện quay ngang hạng nặng CW Đơn vị CW61125B
Đường kính xoay tối đa trên giường mm 1025
Độ dài tối đa của phần công việc mm 15003000 / 5000-15000 Đường kính xoay tối đa trên xe ngựa mm 610
Lỗ khoan phía trước của trục chính mm Số liệu 140
Loại tốc độ trục chính (báo trước) Loại 21
Loại tốc độ trục chính (đảo ngược) Loại 12
Trang 7Phạm vi tốc độ trục chính
Loại trục chính vận chuyển thức ăn Loại 56
Phạm vi phạm vi luồng ren 44 loại 1-120
Mô-đun phạm vi luồng mm 45 loại 0,5-60
Khoảng cách tối đa mm Chiều dài mảnh công việc
tối đa - 50
Tốc độ vận chuyển nhanh (dọc) Mm / phút 3740
Tốc độ vận chuyển nhanh (ngang) Mm / phút 1870
Du lịch tối đa của tay áo ụ mm 300
Đường kính côn tối đa của tay áo ụ MORS 6 #
Kích thước tổng thể giường và trọng
lượng tịnh (kg)
mm L × W × H [trọng lượng
tịnh kg]
Trang 8[9200kg]
[10700kg]
[13000kg]
[13700kg]
[15700kg]
[18900kg]
[19700kg]
[21300kg]
[22100kg]
Chiều rộng đường ray dẫn hướng cơ
thể
Câu 2
Câu 2.1: Giới thiệu chung về máy CNC khoan kim loại
Máy khoan CNC: là một loại máy thiết bị gia công cơ khí phổ biến ở các
xưởng sản xuất hiện nay Máy sử dụng công nghệ CNC hiện đại (điều khiển trực tiếp bằng vi tính) để thực hiện việc cắt gọt, khoan,tiện,…các phôi sản phẩm một
Trang 9cách tỉ mỉ và chính xác lên đến 100% – Điều mà những loại máy móc và thiết bị khác không thể thay thế được
Cấu tạo của máy phay CNC
Cấu tạo của máy khoan CNC được cấu thành từ những chi tiết quan trọng sau:
• Đế máy
• Thân máy
• Bàn máy ngang
• Bàn máy dọc
• Thân ngang
• Trục gá dao
• Bệ đỡ trục gá dao
• Sóng trượt theo phương đứng, phương ngang và phương dọc
• Vít me theo phương đứng, phương ngang và phương dọc
• Tay quay theo phương đứng, phương ngang và phương dọc
• Cần ly hợp theo phương đứng, phương ngang và phương dọc
• Motor chính
• Hộp giảm tốc trục chính
• Trục chính
• Motor phụ (nếu có)
• Hộp giảm tốc motor phụ
• Hộp công tắc
• Bơm dung dịch trơn nguội
• Công tắc hành trình theo phương dọc, phương ngang, và phương đứng
• Ngoài ra, không thể thiếu được hệ thống điều khiển và lập trình bằng máy vi tính
Chức năng gia công của máy khoan CNC
Máy khoan CNC đáp ứng được rất nhiều nhu cầu của con người nên nó cũng được ứng dụng và thực tế trong đời sống Các ứng dụng của máy khoan CNC là: Gia công, cắt gọt các sản phẩm theo khuôn đúc theo nhu cầu của khách hàng Được ứng dụng vào ngành gia công và sản xuất đồ gia dụng cho con người Được ứng dụng ở trong các công ty, xưởng máy chuyên chế tạo các phụ tùng, chi tiết máy
Ưu điểm:
• Có giá thành gia công chi tiết rẻ
• Giúp tiết kiệm không gian, tăng năng suất
• Giúp nâng cao tính an toàn khi làm việc
Trang 10• Có độ chính xác cao
Nhược điểm:
• Việc đầu tư máy tự khoan CNC sẽ tốn rất nhiều so với máy truyền thống
• Khi vận hành cần phải có nguồn nhân lực được đào tạo kỹ càng
• Do cần được đầu tư nhiều nên máy không phù hợp với các nhóm ngành sản xuất đơn chiếc, nhỏ lẻ
Câu hỏi 2.2: Tìm kiếm và giới thiệu một máy CNC khoan kim loại
MÁY KHOAN CNC SEMAC-2400
Kết cấu máy:
• Ray dẫn và giá đỡ từ Đài Loan độ chính xác cao
• Hệ thống truyền động và bộ giảm tốc độ hành trình từ Nhật Bản
• Linh kiện được nhập khẩu, như mạch điện Schneider Pháp, hiệu suất làm việc ổn định
Tính năng nổi bật:
• Máy hoạt động đa chức năng được tối ưu hoá thông qua phần mềm tự động, dựa trên bản vẽ của người dùng giúp khoan, phay rãnh mộng, khoan lỗ, bản lề, làm khóa cửa
• Máy kiểm soát thiết kế giao diện cá nhân hoá, có thể quét mã xử lý, dễ vận hành, nhanh chóng, hiệu quả cao,
• Linh kiện nhập khẩu, như các mạch điện của Pháp Schneider, động cơ servo Panasonnic của Nhật Bản và bộ giảm tốc hành trình, hiệu suất ổn định
• Thân máy thông qua FEA phân tích phần tử hữu hạn và làm dẻo, giúp thân máy hoạt động ổn định mà không bị biến dạng
Thông số kỹ thuật:
Trang 11Độ dày làm việc 10-60 mm
Độ sâu làm việc 80 mm
Độ dài làm việc 2300 mm Loại ổ Trục và bánh răng trục X / Y, vít
trục Z Tốc độ hành trình lớn nhất 50 m/phút
Tốc độ làm việc lớn nhất 30 m/phút
Lái xe máy 3 động cơ Servo Servo Vôn AC 380 / 3PH / 50HZ
Hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển studio Nc
Động cơ trục 3,5kw Tốc độ trục 0-18000 vòng/phút
Câu 3:
Phần lập trình gia công:
N01: G18 G90
N02: G00 X0 Z1 // G00 : di chuyển vị trí , dịch chuyển nhanh dao
N03: M06 T0101 //thay dao tiện mặt đầu
N04: G94 G97 F125 S600 // G94 : khai áo lượng chạy dao theo phút (m/phút)
// G97 : lập trình với tốc độ trục chính thay đổi (v/phút)
N05: Z-2
N06: G01 X100 // G01 : nội suy đường thẳng
N07: G28 X0 Z100 // G28 : về điểm tham chiếu
N08: M06 T0202 //thay dao tiện thô
N09: G95 G96 F0.75 S200 //G95 : khai áo lượn chạy dao thep
mm/vòng
G96 : lập trình với tốc độ trụ chính ko đổi m/phút
Trang 12N10: G73 P11 Q20 // G73 : Chu trình khoan lỗ có bẻ phôi, cũng giống như G83 nhưng khác ở chỗ sau khi khoan nó sẽ ko lùi dao về vị trí cắt mặt khoảng R
mà lùi về cách bề mặt đang gia công một đoạn d rồi gia công tiếp
N11: G00 X10 Z-2 // G00 : di chuyển vị trí , dịch chuyển nhanh dao N12: G03 X40 Z-17 // G03: nội suy cung tròn nguoc chiều kdh
N13: G01 Z-27 // G01 : nội suy đường thẳng
N14: X43 C3
N15: G01 X48 Z-67 // G01 : nội suy đường thẳng
N16: X38 C5
N17: G02 X38 Z-92 // G02 : nội suy cung tròn cung chiều kim đồng hồ N18: X60
N19: G03 X90 Z-107 // G03: nội suy cung tròn nguoc chiều kdh
N20: G01 Z-132 // G01 : nội suy đường thẳng
N21: X100 ///
N22: G28 X0 Z100 // G28 : về điểm tham chiếu
N23: M06 T0303 //thay dao tiện tinh
N24: G95 G97 F200 S3500
//G95 : khai áo lượn chạy dao thep mm/vòng
// G97 : lập trình với tốc độ trục chính thay đổi (v/phút)
N25: G72 P11 Q20 //G72 : tiện thô hướng kính
N26: G28 X0 Z100 // G28 : về điểm tham chiếu
N27: M06 T0404 //thay dao tiện ren
N28: G95 G96 F0.30 S160 //G95 : khai áo lượn chạy dao thep
mm/vòng
G96 : lập trình với tốc độ trụ chính ko đổi m/phút
N29: G00 X40 Z-27 //G00 : dịch chuyển nhanh dao
Trang 13N30: G33 Z-72 K1.25 // G33 : cat ren
N31: G30 X0 Z100 // G30 : quay trở về điểm gôc thứ 2 N32: M30
Câu 4:
N01: G17 G90
N02: G00 X20 Y90
N03: M06 T0101 //thay dao phay chi tiết
N04: G41
N05: G95 G97 F0.55 S3000
N06: Z-10
N07: G01 Y115
N08: G02 X35 Y130 R15
N09: G01 X50
N10: X50 Y120
N11: X80
N12: Y130
N13: X90
N14: G02 X140 Y80 R50
N15: G01 Y70
N16: G02 X120 Y50 R20
N17: G01 X59
N18: G02 X20 Y90 R40
N19: G40 D00
N20: G28 X0 Y0 Z100
Trang 14N21: M06 T0202 //thay mũi khoan khoan hốc R10
N22: G94 G96 F255 S140
N23: G43 H1.5
N24: G00 Z-5
N25: G98 G81 XO YO Z-25 R5
N26: G49
N27: G28 X0 Y0 Z100
N28: M06 T0303 //thay mũi khoan bán kính 3mm khoan 3 hốc nhỏ N29: G94 G96 F255 S140
N30: G44 H1.2
N31: G00 X70 Y12 Z-5
N32: G98 G81 X30 Y0 Z-22 R5 K3
N33: G00 X0 Y0 Z100
N34: M30