Giáo trình Thực tập CNC nâng cao (Nghề Công nghệ kỹ thuật cơ khí)

Mục tiêu: + Trình bày được cấu tạo, nguyên lý ụ phân độ; + So sánh điểm giống nhau và khác nhau giữa phay đường xoắn trên máy phay vạn năng và máy phay CNC; + Lập được chương trình gia c

Trang 1

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ THƯƠNG MẠI

GIÁO TRÌNH

Tên mô đun: Thực tập CNC nâng cao

NGHỀ: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

Ban hành kèm theo Quyết định số: ngày tháng năm 2018 của Hiệu

trưởng Trường Cao đẳng Công nghiệp và Thương mại

Vĩnh Phúc, năm 2018

Trang 2

MỤC LỤC

TRANG Lời giới thiệu

Error! Bookmark not defined

1 Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động trục phân độ 4

3 Giới thiệu một số lệnh lập trình phân độ 9

4 Lập trình gia công đường xoắn, phân độ

2 Phay trục vít

4 Phay cam

5 Phay mặt xoắn được lập trình bằng phần mềm CAD/CAM 23Bài 3: LẬP TRÌNH PHAY TRÊN TRỤC THỨ 3 MÁY TIỆN CNC 24

1 Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động trục thứ 3 24

3 Giới thiệu một số lệnh lập trình phân độ trên trục thứ 3 27

4 Lập trình gia công đường xoắn, phân độ trên trục thứ 3

Bài 4 GIA CÔNG PHAY TRÊN TRỤC THỨ 3 MÁY TIỆN CNC 30

4 Phay cam thùng, rãnh xoắn trên mặt côn

Trang 3

5 Phay rãnh mặt đầu

6 Phay mặt xoắn được lập trình bằng phần mềm CAD/CAM

Trang 4

TÊN MÔ ĐUN: THỰC TẬP CNC NÂNG CAO

Mã mô đun: MĐCC17021181

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun:

- Vị trí:Trước khi học mô đun này sinh viên phải hoàn thành: MĐ37; MĐ38;

MĐ 40; MĐ 41; MĐ 42;MĐ 43; MĐ 44; MĐ 45; MĐ 46

- Tính chất:

+ Đây là mô đun học sinh sinh viên nâng cao kỹ năng nghề

+ Là mô-đun chuyên môn nghề thuộc mô đun đào tạo nghề

- Ý nghĩa và vai trò: Mô đun Phay, bào rãnh chốt đuôi én trong chương trình Cắt gọt kim loại có ý nghĩa và vai trò quan trọng Người học được trang bị những kiến thức, kỹ năng sử dụng dụng cụ thiết bị để Phay, bào rãnh chốt đuôi én đúng qui trình qui phạm, đạt yêu cầu kỹ thuật

Mục tiêu:

+ Hiểu được công dụng của chương trình con trong gia công phay CNC

+ Biết cấu trúc, cách gọi (thoát) chương trình con trong gia công phay CNC

+ Lập trình gia công được sản phẩm có sử dụng chương trình con

+ Thao tác vận hành máy phay CNC thành thạo trong quá trình thực tập với chương trình có sử dụng chương trình con

+ Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập

Nội dung mô đun:

Kỹ thuật lập trình, gia công phay CNC có sử

dụng bù dao trái, phải

Kỹ thuật lập trình, gia công tiện CNC có sử

Trang 5

4

Kỹ thuật lập trình, gia công tiện CNC có sử

Trang 6

BÀI 1: KỸ THUẬT LẬP TRÌNH, GIA CÔNG PHAY CNC CÓ SỬ DỤNG

CHƯƠNG TRÌNH CON

Mã bài: MĐ50.1 Giới thiệu: Cơ cấu phân độ được sử dụng nhiều trong ngành cơ khí như tiện vạn năng, phay vạn năng Cơ cấu phân độ đóng van trò như một đồ gá giúp cho việc

gá đặt chi tiết khi gia công Đối với các máy gia công tự động cơ cấu phân độ cũng đóng một vai trò quan trọng Trong bài này sẽ giới thiệu công dụng và phương pháp gá đặt trên cơ cấu phân độ để gia công trên máy CNC

Mục tiêu:

+ Trình bày được cấu tạo, nguyên lý ụ phân độ;

+ So sánh điểm giống nhau và khác nhau giữa phay đường xoắn trên máy phay vạn năng và máy phay CNC;

+ Lập được chương trình gia công phay trên trục phân độ;

+ Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập

1 Cấu trúc chương trình con

Ngày nay máy CNC nhiều trục rất phổ biến tuy nhiên giá thành khá cao

do đó một biện pháp nhằm thay thế những máy nhiều trục giảm giá thành trang

bị máy nhiều trục là gắn thêm trên máy một thiết bị gọi là bàn xoay

Bàn xoay hay còn gọi là trục phân độ lắp trên các máy phay CNC hoặc trung tâm gia công thường được gắn động cơ để điều khiển phân độ (hình 1.1)

Đối với loại bàn xoay có một trục quay nằm ngang thì nó có vai trò như trục thứ 4 của máy Đối với loại bàn xoay nghiêng hai trục quay thì nó đóng vai trò như trục thứ 4 và thứ 5 của máy, các trục này thường có tên là trục A và trục

Trang 7

Trong phạm vi mô đun này ta làm quen với trục phân độ tương ứng với trục thứ 4 của máy

Tùy thuộc vào đầu phân độ được lắp bên trái hay bên phải của bàn máy

mà chiều dương của trục quay có thể thay đổi

Hình 1.1 Trục phân độ trên máy CNC

Trang 8

Cấu tạo trục phân độ

Cấu tạo của trục phân độ giống với đầu phân độ vạn năng nhưng có các đĩa chia, bánh răng thay thế được thay bằng một động cơ nối với bộ điều khiển CNC để điều khiển phân độ (hình 1.3)

Nguyên lý hoạt động

Tương tự như đầu phân độ sử dụng trên máy vạn năng tuy nhiên đầu phân

độ trên máy cnc được điều khiển bởi bộ điều khiển thông qua động cơ servo Dựa trên nguyên lý ăn khớp của trục vít bánh vít để phôi quay được một vòng (3600) thì động cơ phải quay được K vòng, số vòng quay của động cơ luôn luôn được giám sát nên góc quay của đầu phân độ rất chính xác xấp xỉ 0.0010

Hình 1.2 : Hệ tọa độ trên máy phay CNC

Hình 1.3: Các bộ phận của trục quay

Trang 9

Để cố định phôi tại một vị trí nào đó thì trên trục chính của đầu phân độ

có gắn cơ cấu đĩa phanh giúp chi tiết không bị thay đổi vị trí khác do tác dụng của lực cắt

2 Phương pháp lập trình phay CNC có sử dụng chương trình con

Bước xoắn là chiều dài theo trục X máy dịch chuyển được khi trục phân

độ quay được một vòng (3600)(hình 1.4)

Với bước xoắn đã cho thì khi dao dịch chuyển theo trục X một khoảng phôi phải quay được một góc Bước xoắn và góc quay luôn luôn liên quan đến nhau Giả sử tính góc quay khi phay một rãnh xoắn trên chiều dài L1, bán kính quay R (tọa độ Z), bước xoắn P ta tính theo công thức sau A=360xLl/P trong đó

A là góc quay cần tính, L1 là chiều dài rãnh theo trục X, P là bước xoắn khi trục quay một góc 360 độ

Ví dụ (hình 1.5):

Bước xoắn

Khoảng dịch chuyển Góc quay

Bước xoắn

Hình 1.4: Khai triển bước xoắn trên mặt phẳng

Trang 11

Thời gian để trục quay được một vòng (Hình 1.7)

T = phút

T là thời gian để trục quay quay được một vòng

X bước xoắn (khoảng dịch chuyển theo trục X khi trục quay quay được một vòng)

A là góc quay

Bước tiến góc FA= độ/phút

3 Gia công phay CNC có sử dụng chương trình con

Tùy theo các hệ điều khiển khác nhau và nhà sản xuất khác nhau mà có thể có các mã điều khiển khác nhau, dưới đây xin giới thiệu một số mã thông dụng theo tiêu chuẩn ISO

Ngoài các lệnh như máy 3 trục thì để điều khiển trục quay cần thêm vào câu lệnh từ lệnh điều khiển góc quay A

Ví dụ A0.001 (quay đi 0.001 độ)

Lệnh khóa trục phân độ M10

Lệnh bỏ khóa trục phân độ M11

Điều khiển trục phân độ quay cùng chiều kim đồng hồ M22

Điều khiển trục phân độ quay ngược chiều kim đồng hồ M21

G00 Lệnh chạy dao nhanh (X,Y,Z,A,)

Ví dụ: G0 X100.A30

G01 Nội suy đường thẳng (X,Y,Z,A,F)

Ví dụ: G01X30.A40

G02 Nội suy cung tròn cùng chiều kim đồng hồ (X,Y,Z,A,I,J,K,R,F)

G03 Nội suy cung tròn cùng chiều kim đồng hồ (X,Y,Z,A,I,J,K,R,F)

G28 Về điểm tham chiếu (X,Y,Z,A,)

Trang 12

Ví dụ:Để gia công rãnh cam như hình dưới ta tính tọa độ theo hai trục X và A như sau(hình 1.8)

Bật chức năng đầu phân độ

Chạy dao tới điểm bắt đầu gia công

Chuyển động cắt theo trục Z để lấy chiều sâu cắt

Nội suy theo hai trục X, A

Hình 1.8: Sơ đồ triển khai rãnh cam

Trang 13

Ví dụ: Gia công đường xoắn AB (hình 1.9)

Ví dụ:

M11; Lệnh bỏ khóa trục phân độ

M22 ;Điều khiển trục phân độ quay cùng chiều kim đồng hồ

G91G01A60.F100.; Điều khiển trục phân độ quay đi một góc 60 độ

M10 ; Lệnh khóa trục phân độ

Hình 1.9: Sơ đồ phay rãnh xoắn

Trang 14

BÀI 2: KỸ THUẬT LẬP TRÌNH, GIA CÔNG PHAY CNC CÓ SỬ DỤNG

BÀ DAO TRÁI, PHẢI

Mã bài: MĐ50.02 Giới thiệu: Nội dung bài học này giới thiệu một số công nghệ gia công trên máy phay CNC sử dụng cơ cấu phân độ để gá đặt

Mục tiêu:

+ Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục

+ Hiểu được công dụng và phân biệt được 2 dạng bù dao trái, phải trong gia công phay CNC

+ Vận hành thành thạo máy phay CNC để phay đúng qui trình qui phạm, đạt cấp chính xác 7-6, độ nhám cấp 7-9, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người và máy

+ Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập

1 Cấu trúc câu lệnh bù dao

Phay đa giác là phương pháp phay phân độ cố định Để phay đa giác thì sau khi

ta điều khiển trục quay đi một góc bằng 360/ số cạnh của đa giác điều khiển khóa đầu phân độ sau đó điều khiển phay như máy 3 trục, sau khi phay xong cạnh thứ nhất thì phân độ cạnh thứ hai thứ 3 cho đến khi hết cạnh đa giác

- Chọn trình tự gia công, phương pháp gá

Gá chi tiết trên đầu phân độ, tâm phôi trùng với tâm quay

- Lập trình phay đa giác

Ví dụ: phay chi tiết 6 cạnh (hình 2.1)

Trang 15

Hình 2.1: Sơ đồ phay lục giác

Trang 17

- Gá dao đăng ký dao

Nhập thông số bù chiều dài dao, giá trị bù bán kính dao tương tự như đã thực hiện gia công 3 trục

Kiểm tra bù chiều dài dao để đảm bảo đã nhập đúng giá trị bù chiều dài dao

- Gá phôi, nhập giá trị offset phôi

Trang 18

Nếu như chi tiết kém cứng vững ta có thể gá một đầu cặp trên đầu phân độ, một đầu chống tâm Rà phôi để đảm bảo trục quay trùng tâm chi tiết, cài gốc tọa độ phôi để để tâm quay trùng với tâm chi tiết

- Nhập chương trình, kiểm tra chương trình bằng đồ họa

- Kiểm tra chương trình bằng chạy thử bằng Dry Run

Đưa trục Z lên cao tiến hành chạy Dry Run để kiểm tra đường chạy dao

- Chạy chương trình gia công

Kiểm tra các chế độ, các lựa chọn trong quá trình gia công, % tốc độ trục chính,

% bước tiến, % chạy dao nhanh, chọn chạy từng câu lệnh để kiểm tra

Kiểm tra chi tiết

Nên cắt thử sau đó kiểm tra tránh cắt hụt kích thước hoặc chưa cắt hết lượng dư, điều chỉnh chương trình nếu cần thiết tránh mất thời gian chạy lại chương trình nhiều lần

2 Lập trình phay CNC có sử dụng bù dao trái, phải

Để phay trục vít trên máy vạn năng ta cần dao phay định hình (mô đun), ụ phân độ được nối với chuyển động của trục vít me bằng bánh răng thay thế nhằm đảm bảo được nguyên lý tạo hình phôi chuyển động tịnh tiến đồng thời quay phân độ Trên máy CNC có đầu phân độ thì chuyển động này được điều khiển bởi bộ điều khiển thông qua nội suy hai trục đồng thời là trục quay A và trục tịnh tiến X Với trục quay được tích hợp với máy CNC ta có thể gia công được trục vít với bước xoắn theo yêu cầu mà không cần phải tính lắp bánh răng thay thế như trên máy phay vạn năng thông thường

Trang 19

L chiều dài đoạn vít

Dc đường kính chân trục vít

Dd đường kính đỉnh trục vít

Tính góc quay của đầu phân độ A = Lx360/P (độ) giá trị góc quay tính phải nhỏ hơn 4 con số, nếu trường hợp tính lớn hơn 4 con số ta phải phân đoạn trục vít để gia công

P là bước của trục vít

Chú ý nên lấy chiều dài đoạn vít là bội của bước trục vít để đảm bảo chính xác trong quá trình tính

Tính bước tiến dao đổi từ mm/phút sang độ/phút

Thời gian để trục quay được một vòng

Hình 2.3: Sơ đồ tiến dao gia công



Hình 2.4: Sơ đồ bước xoắn

Trang 20

T = phút

T là thời gian để trục quay quay được một vòng

P bước xoắn (khoảng dịch chuyển theo trục X khi trục quay quay được một vòng)

Bước tiến góc FA= độ/phút

- Lập trình

Chọn gốc tọa độ, trục quay sao cho việc tính toán lập trình, cài đặt khi gia công

là đơn giản nhất Tùy thuộc vào bước của trục vít mà ta có thể gia công một lần hoặc gia công nhiều lần (cần mở rộng rãnh hoặc phân chia chiều sâu cắt) Căn

cứ vào số đầu mối của trục vít để chia đều rãnh ren Trong ví dụ này ta thực hiện một lần đạt được chiều cao ren

Trang 21

Nếu như chi tiết kém cứng vững ta có thể gá một đầu cặp trên đầu phân độ, một đầu chống tâm Rà phôi để đảm bảo trục quay trùng tâm chi tiết, cài gốc tọa độ phôi để để tâm quay trùng với tâm chi tiết( hình 2.5)

3 Gia công phay CNC có sử dụng bù dao trái, phải

Phay rãnh xoắn tương tự như phay trục vít, tuy nhiên dao phay là dao phay ngón có hình dạng giống như hình dạng của rãnh cần gia công Đối với

Hình 2.5: Sơ đồ gá phôi

Trang 22

rãnh xoắn thì thông thường có bước xoắn lớn hơn rất nhiều so với trục vít Việc tính toán các thông số để lập trình hoàn toàn giống với phay trục vít

Hình 2.6: Sơ đồ khai triển rãnh xoắn

Trang 23

Nếu như chi tiết kém cứng vững ta có thể gá một đầu cặp trên đầu phân độ, một đầu chống tâm Rà phôi để đảm bảo trục quay trùng tâm chi tiết, cài gốc tọa độ phôi để để tâm quay trùng với tâm chi tiết(hình 2.7)

Phay rãnh cam trên bề mặt trụ (cam thùng) là sự phối hợp chuyển động đồng thời của hai trục là trục quay A và trục tịnh tiến X, việc nội suy trên mặt trụ ta coi như nội suy trên mặt phẳng với hai trục X và trục A bằng cách khai triển cam trên mặt phẳng để tính tọa độ lập trình

- Lập trình

Chọn gốc tọa độ, trục quay sao cho việc tính toán lập trình là đơn giản nhất

- Gá dao, cài dao hoàn toàn tương tự như phay 3 trục tọa độ

- Gá phôi, cài phôi

Hình 2.7: Sơ đồ gá phôi

Trang 24

Cài gốc tương tự như phay ba trục tọa độ tuy nhiên chú ý rà sao cho tâm quay trung với tâm trục phân độ

- Kiểm tra chương trình cắt thử bằng Dry Run

Để gia công rãnh cam như hình dưới ta tính tọa độ theo hai truc X và A như sau(hình 2.8)

Hình 2.8: Sơ đồ hình khai triển rãnh cam

Trang 25

Nếu như chi tiết kém cứng vững ta có thể gá một đầu cặp trên đầu phân độ, một đầu chống tâm Rà phôi để đảm bảo trục quay trùng tâm chi tiết, cài gốc tọa độ phôi để để tâm quay trùng với tâm chi tiết

5 Phay mặt xoắn được lập trình bằng phần mềm CAD/CAM

Mặt xoắn là một bề mặt phức tạp với việc sử dụng các lệnh lập trình, các phép tính thông thường thì rất khó khăn có thể lập trình gia công được vì vậy cần phần mềm CAD/CAM để lập trình gia công mặt xoắn thông qua các thông

số hình học của chi tiết(hình 2.9)

Ngày nay có rất nhiều hãng sản xuất cho

ra đời nhiều thế hệ phần mềm hỗ trợ gia

công nhiều trục, cho nên việc lập trình gia

công cũng được đơn giản hơn rất nhiều

Trong trường học hiện nay rất phổ biến

phần mềm CAD/CAM hỗ trợ gia công

nhiều trục đó là MasterCAM, SolidCAM,

Định dạng
Số trang	46
Dung lượng	816,31 KB