GIA CÔNG TRÊN máy điều KHIỂN số đề tài bài TIỂU LUẬN CUỐI kỳ trình bày cách cài đặt góc tọa độ chi tiết w cho máy phay và máy tiện CNC

GVHD: Văn Quốc Hữu SVTH:Nguyễn Thanh PhùngChương 1: Phần lý thuyết 1.Cấu tạo và công dụng của máy phay CNC: 1.1?. GVHD: Văn Quốc Hữu SVTH:Nguyễn Thanh Phùng2.Cấu tạo và công dụng của máy

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC: GTVT-PHÂN HIỆU

TẠI TP.HỒ CHÍ MINH

MÔN HỌC: GIA CÔNG TRÊN MÁY ĐIỀU KHIỂN SỐ

ĐỀ TÀI: BÀI TIỂU LUẬN CUỐI KỲ Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THANH PHÙNG

Giáo viên hướng dẫn: Văn Quốc Hữu

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Trước sự ra đời của máy tính điều khiển số, đầu tiên là sự phát triển của điều khiển số và các máy công cụ NC đầu tiên Và trong khi có một số khác biệt trong các thông tin khác nhau về các chi tiết lịch sử, các máy NC đầu tiên vừa là các thách thức sản xuất cụ thể mà quân đội vừa đối mặt cũng như sự phát triển tự nhiên của hệ thống thẻ đục lỗ Điều khiển số đã đánh dấu sự khởi đầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 2 và sự ra đời của thời đại mà việc kiểm soát máy móc và quy trình công nghiệp sẽ chuyển từ dự thảo không chính xác sang khoa học chính xác Nhà phát minh người

Mỹ John T Parsons (1913-2007) được coi là cha đẻ của điều khiển số, mà ông đã nghĩ ra và thực hiện với sự giúp đỡ của kỹ sư máy bay Frank L Stulen Con trai của một nhà sản xuất ở Michigan, Parsons bắt đầu làm việc tại nhà máy của cha mình với tư cách là một người lắp ráp ở tuổi 14 Sau

đó, ông sở hữu và vận hành một số nhà máy sản xuất thuộc doanh nghiệp gia đình, Công ty Sản xuất Parsons Parsons giữ bằng sáng chế NC đầu tiên và được giới thiệu trong Hội trường danh vọng nhà phát minh quốc gia cho công trình đột phá của ông trong điều khiển số Tổng cộng, Parsons giữ 15 bằng sáng chế, với 35 bằng sáng chế khác được cấp cho doanh nghiệp của mình Hiệp hội kỹ sư sản xuất đã phỏng vấn Parsons vào năm 2001 để có được câu chuyện từ quan điểm của ông.

Trang 4

CÂU HỎI LÝ THUYẾT

1 Trình bày cấu tạo và công dụng của máy phay CNC ?

2 Trình báy cấu tạo và công dụng máy tiện CNC ?

3 Trình bày cách cài đặt góc tọa độ chi tiết W cho máy phay

và máy tiện CNC ?

4 Trình bày cách cài đặt dao phay và dao tiện ?

5 Trình bày các bù trừ bán kính và chiều dài cho dao phay?

6 Trình bày cách bù trừ bán kính cho dao tiện ?

Trang 5

GVHD: Văn Quốc Hữu SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Chương 1: Phần lý thuyết

1.Cấu tạo và công dụng của máy phay CNC:

1.1 Cấu tạo máy phay CNC:

Tùy vào từng loại máy phay khác nhau mà nó cũng có cấu tạo các bộ phận khác nhau Tuy nhiên, cấu tạo chung cơ bản nhất của máy phay gồm những bộ phận sau:

 Thân ngang trong máy nằm ngang

 Trục gá dao trong máy nằm ngang

 Bệ đỡ trục gá dao trong máy nằm ngang

 Sóng trượt, vít me, tay quay, cần ly hợp theo phương đứng, ngang hoặc phươngdọc

 Motor chính

 Hộp giảm tốc

 Trục chính

 Hộp công tắc

 Bơm dung dịch trơn nguội

 Công tắc hành trình theo các phương khác nhau

1.2 Công dụng của máy CNC:

- Công dụng của máy phay cơ khí chủ yếu là dùng để phay, cắt gọt hoặc khoan các vật liệu một cách tỉ mỉ và chính xác Máy phay kim loại được ứng dụng để gia côngnhiều chi tiết được chất lượng sản phẩm và bề mặt phay chính xác

Trang 6

chi phí nhân công Với những loại máy phay hiện đại như máy phay CNC còn có thể gia công được các đường thẳng, ngang, tròn và các lưỡi dao di chuyển đa dạng nên cắt được nhiều chi tiết từ đơn giản đến phức tạp Máy phay cơ khí có thể hoạt động một cách liên tục trong một khoảng thời gian dài mà vẫn đảm bảo được độ chính xác

Trang 7

2.Cấu tạo và công dụng của máy tiện CNC:

2.1 Cấu tạo của máy tiện CNC:

- Trục chính: Dùng để gá hệ thống dao cắt, động cơ hoạt động một chiều hoặc xoaychiều

- Ụ trục chính: Có chức năng dẫn hướng đầu dao theo phương Z và cũng là bộphận tạo ra vận tốc cắt gọt sản phẩm Trong ụ trục chính bao gồm: Trục chính,động cơ bước, mâm cặp gá chi tiết, hệ thống thủy lực hoặc khí nén

- Bàn máy: Sử dụng để gá phôi vật liệu, di chuyển linh hoạt theo các phương X,Y

- Thân máy: Nâng đỡ các bộ phận của thiết bị

- Hệ thống thay dao tự động: Chứa ổ tích dao và cánh tay Robot để tự động thaydao theo cài đặt có sẵn trên phần mềm máy tính

- Bảng điều khiển: Đây được xem là “bộ não” của máy tiện hiện đại Chúng cónhiệm vụ mã hóa dữ liệu từ file thiết kế, dựa vào các thông số kỹ thuật đã đượccài đặt sẵn để điều khiển thiết bị vận hành theo yêu cầu của người sử dụng

Trang 8

Hình 1 2 Máy CNC

2.2 Công dụng của máy tiện CNC:

2.2.1 Tự động hóa quy trình:

- Với xu hướng Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa, các doanh nghiệp, xưởng sản xuất

cần đẩy mạnh việc tự động hóa quy trình gia công để theo kịp thời đại Máy tiện

CNC sẽ giúp bạn giải quyết vấn đề này một cách đơn giản Không cần thuê mướn

Trang 9

2.2.2 Có khả năng cắt được đa dạng vật liệu:

- Các doanh nghiệp, nhà xưởng có quy mô lớn thường cắt gọt chi tiết với nhiềuhình dạng và kích thước khác nhau Theo file thiết kế được cài đặt sẵn, máy tiệncông nghệ CNC có khả năng thay đổi các thông số kỹ thuật và hoạt động của daocắt một cách linh hoạt Bạn cần cắt gọt sản phẩm có kích thước lớn hay nhỏ, hìnhdáng đơn giản hay phức tạp, máy tiện công nghệ cao đều đáp ứng được yêu cầu

2.2.3 Tăng sản lượng cho doanh nghiệp

- Nếu sử dụng máy tiện cơ được điều khiển bởi đội ngũ nhân công, doanh nghiệpcủa bạn phải tạm ngừng sản xuất vào ngày cuối tuần hoặc nghỉ lễ theo quy định.Điều này ảnh hưởng rất lớn đến sản lượng và doanh thu

- Ngược lại, với máy tiện CNC, thiết bị có khả năng vận hành liên tục trong thời

gian dài Đặc biệt, hệ thống điều khiển thông minh còn cho phép bạn quan sát vàkiểm soát thiết bị từ xa Nhờ đó, quy trình gia công sản phẩm sẽ không bị giánđoạn, không làm ảnh hưởng đến sản lượng

2.2.4 Tiết kiệm chi phí gia công xử lý lại sản phẩm

- Dù thợ tiện có trình độ chuyên môn cao và kinh nghiệm nhiều năm, khi sử dụngmáy tiện cơ tại nhiều thời điểm khác nhau, rất khó để đảm bảo được tính chính xác

và đồng nhất cho tất cả chi tiết Trước khi đưa sản phẩm ra thị trường, các doanhnghiệp bắt buộc phải cần đến công đoạn xử lý lại bề mặt để đảm bảo chất lượng

- Máy tiện CNC có khả năng cắt gọt chi tiết thẩm mỹ, đường cắt đẹp, bề mặt sáng

bóng, không cần xử lý lại bề mặt Nhờ đó, các doanh nghiệp sẽ tiết kiệm được chiphí

Trang 10

Hình 1 3 Máy tiện CNC ngang MT-1500M

3.Cách cài gốc tọa độ chi tiết W cho máy phay và máy tiện CNC:

3.1 Cách cài gốc tọa độ chi tiết W cho máy phay CNC:

 Các loại hệ tọa độ

- Các hệ tọa độ cho phép mô tả chính xác tất cả các điểm trên bề mặt gia công cũng như trong không gian, về cơ bản các hệ tọa độ được chia thành: hệ tọa độ Đêcac và hệ tọa độ cực

Trang 11

Hình 1 4 Hệ tọa độ trên máy 3.1.1 Hệ tọa độ Đề Các:

- Một hệ tọa độ Đề các, còn gọi là hệ tọa độ vuông góc, dùng để mô tả chính xác các điểm xác định bởi hai trục tọa độ (hệ tọa độ Đêcac phẳng) hoặc ba trục tọa độ (hệ tọa độ Đêcac không gian) vuông góc với nhau

- Trong hệ tọa độ Đêcac phẳng, ví dụ, trong hệ tọa độ X, Y, mỗi điểm trên mặt phẳng được xác định duy nhất bởi cặp tọa độ (X, Y) (xem hình 2) Khoảng cách tớitrục Y được ký hiệu là tọa độ X và khoảng cách tới trục X được ký hiệu là tọa độ

Y Những tọa độ này có thể mang dấu dương (+) hoặc âm (-)

Trang 12

Hình 1 5 Hệ tọa độ Đề Các với 2 trục (X,Y)

- Nếu đặt bản vẽ chi tiết gia công trong hệ tọa độ này người ta có thể đọc được tất

cả các điểm gia công quan trọng Tuỳ theo điểm 0 của chi tiết gia công được đặt

ở đâu mà người ta có thể xác định chính xác vị trí các điểm bằng tọa độ chỉ dương hoặc cả âm

- Hệ tọa độ Đêcac không gian dùng để biểu diễn và xác định vị trí của chi tiết giacông trong không gian, ví dụ, đối với chi tiết gia công phay là cần thiết Để mô

tả duy nhất một điểm trong không gian cần thiết phải có 3 tọa độ, được gọi tương ứng là trục tọa độ X-, Y- và z (xem hình 3)

Trang 13

Hình 1 6 Hệ tọa độ Đề các 3 trục (X,Y,Z)

- Hệ tọa độ 3 chiều với các trục tọa độ có phạm vi dương (+) và âm (-) như vậy cho phép mô tả chính xác tất cả các điểm vị trí, ví dụ, trong không gian làm việccủa một máy phay mà không phụ thuộc vào việc điểm 0 của chi tiết gia công được đặt ờ đâu

- Các ký hiệu của 3 trục cũng như 3 tọa độ được chọn được gọi là hệ thống phải, tuân theo quy tắc bàn tay phải (xem hình 4) Các ngón tay của bàn tay phải luôn chỉ chiều dương (+) của mỗi trục

Hệ như vậy còn được gọi là hệ tọa độ quay phải

Trang 14

Hình 1 7 Quy tắc bàn tay phải 3.1.2 Hệ tọa độ cực

Trong hệ tọa độ Đêcac mỗi điểm được mô tả bằng tọa độ X và Y của nó Đối với các biên dạng đối xứng quay tròn, ví dụ, các hình lỗ khoan dạng tròn, các tọa độ cần thiết cần được tính với tốn kém đáng kể

Trang 15

Hình 1 8 Hệ tọa độ cực, góc alpha dương

- Trong hệ tọa độ cực mỗi điểm được mô tả bằng khoảng cách của điểm đó (bán kính r) tới gốc tọa độ và góc (a) của nó tạo với trục nhất định Góc (a) tạo với trục X trong hệ tọa độ X, Y Nếu đo từ trục X dương đi ngược chiều kim đồng

hồ góc sẽ mang dấu (+) (xem hình 5) Theo chiều ngược lại góc sẽ mang dấu âm(xem hình 6)

Trang 16

Hình 1 9 Hệ tọa độ cực ( góc alpha âm)

Trang 17

Hình 1 10 Góc quay của trục với chiều xoay

- Ký hiệu của góc A, B và c trên tọa độ cực có thể được rút ra từ hình 20 Nếu điểmđến nằm trong mặt phẳng X, Y của hệ tọa độ thì góc tọa độ cực tương ứng với góc quay quanh trục z là c Trong mặt phẳng Y/Z góc tọa độ cực tương ứng với góc quay quanh trục X là A Trong X/Z tương ứng với góc quay quanh trục Y là B

3.1.4 Định nghĩa hệ tọa độ liên quan tới máy và chi tiết gia công

Trang 18

Hình 1 11 Hệ tọa độ máy

c) Máy phay CNC

Từ cấu tạo của máy CNC đưa tới định nghĩa của hệ tọa độ tương ứng Do đó nếu trên máy phay CNC trục chính công tác (mang dao) được quy định là trục z (xem hình 10), thì chiều dương của trục z sẽ chạy từ chi tiết gia công đi lên tới dụng cụ

Trang 19

Hình 1 12 Hệ tọa độ phôi

Trang 20

Hình 1 13 Chi tiết phay trong hệ tọa độ Đêcac không gian

- Trục X và trục Y, theo nguyên tắc, nằm song song với mặt phẳng kẹp chi tiết gia công

- Nếu ta đứng trước máy thì chiều dương của trục X chạy sang phải và của trục Ychạy từ ngoài vào trong

Trang 21

3.2 Cách cài gốc tọa độ chi tiết W cho máy tiện CNC:

- Trên máy tiện CNC trục chính công tác (trục mang chi tiết) được quy định là trục

z Điều này có nghĩa là, trục z trùng với trục quay (xem hình 14và 15) Chiều dương của trục z được quy định là chiều dụng cụ cắt chuyển động rời xa chi tiết giacông

Hình 1 14 Điểm zero phôi ở cạnh ngoài, phía trên, bên trái

Trang 22

Hình 1 15 Điểm zero phôi ở cạnh ngoài cạnh dưới bên trái

Trang 23

- Trục X vuông góc với trục z Chiều của nó tuy vậy, phụ thuộc vào vị trí củadụng cụ cắt nằm phía trước (xem hình 14) hay sau (xem hình 15) tâm quay

Hình 1 16 Chi tiết tiện trong hệ tọa độ Decac với 2 trục Dụng cụ ờ phía trước

tâm quay

Trang 24

Hình 1 17 Chi tiết tiện trong hệ tọa độ Đêcac với 2 trục Dụng cụ ờ phía sau

tâm quay

4.Trình bày cách cài đặt dao phay và dao tiện ?

4.1 Trình bày cách cài đặt dao phay

-Cài đặt dao phay CNC là một trong những cách để đảm bảo độ chính xác của sản

phẩm sau gia công Bên cạnh việc set dao thì hiệu chỉnh dao phay CNC cũng là một bước quan trọng hỗ trợ cho việc gia công một cách chính xác

-10 bước cài đặt dao phay CNC đơn giản nhất

Quá trình cài đặt dao (offset dao) và set phôi sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hình dángcũng như kích thước của chi tiết sau gia công Vì vậy người vận hành cần thực hiệncác thao tác thiết lập, cũng như đo kiểm chính xác trong quá trình offset dao.

Trang 25

 Bước 3: Di chuyển trục Z nhấn vào mặt đầu của đầu chạm đến vị trí 0.Lúc này mặt đầu dao sẽ cách mặt đầu phôi là 50mm Lưu ý: Trụcchính không quay Ghi nhớ tọa độ Z Machine

 Bước 4: Mở bảng offset dao và chọn mục offset, di chuyển trỏ đến vịtrí Geom (H)

 Bước 5: Chọn vị trí nhập giá trị offset cho chiều dài dao số 3 ở hàng số

3 Nhập giá trị Z Machine đã ghi nhớ ở trên vào vị trí (Ví dụ -236.36),sau đó nhấn Input Sau đó máy sẽ xuất kết quả offset dao trên mànhình bảng điều khiển

Trang 26

Sau khi offset dao, cần kiểm tra lại các thông số như sau:

 Bước 6: Di chuyển dao ra xa chi tiết gia công

 Bước 7: Dùng chế độ MDI để kiểm tra tọa độ offset dao, bằng cáchcho chạy lệnh G (G54 – G59)

 Bước 8: Di chuyển bàn và đánh giá bằng tọa độ X, Y, Z trên ôABSOLUTE

 Bước 9: Di chuyển trục X đến X0, Y0, Z0

 Bước 10: Nếu X0, Y0, Z0 phù hợp với vị trí điểm chuẩn cần thiết lậpthì các thao tác thiết lập điểm chuẩn gia công đã chính xác

Nếu không phù hợp thì phải kiểm tra lại các bước làm sai Thông thường sai ởbước tính giá trị X, Y và nhập giá trị vào ô nhớ

Trang 27

 Trục Z: dọc theo đường tâm của phôi.

 Trục X: vuông góc với đường tâm phôi.

 Set góc tọa độ (set dao) gia công nhằm mục đích chỉ ra tọa độ X0, Z0 trên

phôi trước khi gia công chi tiết nào đó

 Set dao là một việc rất quan trọng trong tiện CNC, nó ảnh hướng đến độ chính xác gia công.

 Góc tọa độ này được cài đặt bởi người vận hành máy và được đặt ở tâm của mặt đầu bên trái hoặc bên phải của chi tiết gia công, tùy thuộc vào kích thước và hướng gia công để xác định bắt đầu từ phía đầu nào

 Có nhiều cách để set gốc tọa độ gia công như sử dụng G54, G55,…G59, sử

dụng G50, sử dụng G52,…Nhưng cách sử dụng địa chỉ nhớ dao (Offset

Geometry) là đơn gian và giúp chúng ta quản lý được nhiều giá trị offset

dao, bù trừ bán kính dao, tư thế dao,…

Trang 28

5 Trình bày cách bù trừ bán kính và bù trừ chiều dài cho dao phay?

5.1.Trình bày cách bù trừ bán kính cho dao phay

Trang 29

G-code sử dụng để bù bán kính dao phay CNC

-Để cho tâm dao cách đường lập trình một khoảng, người ta thực hiện một công

việc gọi là bù trừ bán kính dao, hay còn gọi là offset dao.

-Việc offset dao có thể bên trái biên hay bên phải biên dạng lập trình được quy địnhbởi các mã code sau:

 G41: Bù dao trái là dụng cụ được di chuyển sang bên trái của đường lập

Trang 30

Trang 31

-Khi lập trình CNC, chúng ta thường sử dụng kiểu phay thuận Đây cũng là yếu tố

để xem xét hướng chạy dao để quyết định áp dụng bù dao theo mã G41 hay G42

-Khi bạn muốn hủy bù dao thì sử dụng mã lệnh G40 Để quản lý một cách tốt nhất

chương trình CNC của mình thì kết thúc từng phần của chương trình thì chúng ta

sử dụng mã lệnh G40 để tắt bù dao

2.Nguyên tắc bù trừ bán kính dao:

Để có thể sử dụng bù dao trong phay CNC một cách chính xác, tránh hiện tượng cắt lẹm thì bạn phải tuần thủ đúng các nguyên tắc sau:

 Bắt đầu và kết thúc việc bù trừ luôn là chuyển động thằng

 Việc tùy chọn G41 hay G42 còn phụ thuộc vào biên dạng lập trình và hướng cắt ( thuận hay nghịch)

 Để việc bù trừ chính xác phải nhập bán kình dao (R) vào bảng Offset

Tiêu đề	Cách Cài Đặt Góc Tọa Độ Chi Tiết W Cho Máy Phay Và Máy Tiện CNC
Tác giả	Nguyễn Thanh Phùng
Người hướng dẫn	Văn Quốc Hữu
Trường học	Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Phân Hiệu Tại Tp.Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Gia Công Trên Máy Điều Khiển Số
Thể loại	tiểu luận
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Tp.Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	44
Dung lượng	1,59 MB