BỘ CÔNG THƯƠNG
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
1
MỤC LỤC
TRANG
Lời giới thiệu
Error! Bookmark not defined.
Mục lục 1
Bài1: LẬP TRÌNH PHAY CNC TRÊN TRỤC PHÂN ĐỘ 4
1. Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động trục phân độ 4
2. Tính t
46 trang |
Chia sẻ: Tài Huệ | Ngày: 22/02/2024 | Lượt xem: 35 | Lượt tải: 0
Tóm tắt tài liệu Giáo trình Thực tập CNC nâng cao (Trình độ Cao đẳng), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
oán bước xoắn, góc quay khi gia công 7
3. Giới thiệu một số lệnh lập trình phân độ. 9
4. Lập trình gia công đường xoắn, phân độ
Error! Bookmark not defined.
Bài 2: GIA CÔNG PHAY CNC TRÊN TRỤC PHÂN ĐỘ 12
1. Phay đa giác 12
2. Phay trục vít
Error! Bookmark not defined.
3. Phay rãnh xoắn 19
4. Phay cam
Error! Bookmark not defined.
5. Phay mặt xoắn được lập trình bằng phần mềm CAD/CAM 23
Bài 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
2. Tính toán bước xoắn, góc quay khi gia công 25
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
Error! Bookmark not defined.
Bài 4 . GIA CÔNG PHAY TRÊN TRỤC THỨ 3 MÁY TIỆN CNC 30
1. Phay đa giác 30
2. Phay trục vít 32
3. Phay rãnh xoắn 35
4. Phay cam thùng, rãnh xoắn trên mặt côn
Error! Bookmark not defined.
2
5. Phay rãnh mặt đầu
Error! Bookmark not defined.
6. Phay mặt xoắn được lập trình bằng phần mềm CAD/CAM
Error! Bookmark not defined.
Tài liệu tham khảo: 44
3
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:
Số
TT Tên các bài trong mô đun
Thời gian
Tổng
số
Lý
thuyết
Thực
hành
Kiểm
tra*
1
2
3
Kỹ thuật lập trình, gia công phay CNC có sử
dụng chương trình con
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
dụng chương trình con
10
35
10
2
6
2
8
23
8
6
4
4
Kỹ thuật lập trình, gia công tiện CNC có sử
dụng bù dao trái, phải
20
5
12
3
Cộng 60 4 54 2
5
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
B.
Bàn xoay của máy CNC có tác dụng làm tăng thêm tính vạn năng cho
máy, giúp giảm số lần gá lắp, tăng độ chính xác gia công. Ứng dụng chủ yếu là
để gia công các chi tiết có yêu cầu cao có nhiều bề mặt phức tạp mà chỉ cần gia
công trên một lần gá.
6
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
7
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
8
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
9
Tọa độ điểm A
Z=40.0; X=100.0; A=120 độ
Tọa độ điểm B
Z=40.0; X=50.0; A=210 độ
Tính khoảng cách từ A đến B(hình
1.6)
Khoảng cách L1 là khoảng cách theo
trục quay
L1=80xx90/360=63 mm
Khoảng cách L2 là khoảng cách từ A đến B
L2 = =80mm
Chú ý: trong quá trình gia công để phù hợp với đơn vị sử dụng thì bước tiến dao
đối với một số hệ điều khiển cũng phải đổi từ mm/phút sang độ/phút
Hình 1.5: Sơ đồ tạo bước xoắn
Hình 1.6: Sơ đồ tính khoảng cánh AB
Hình 1.7: Sơ đồ bước xoắn
10
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,)
11
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)
...
N5 G01X120.A30.
N6 G02X90.A60.R30.
N7 G01X70.
N8 G03X60.A70.R10.
N9 G01A150.
N10 G02X70.A190.R75.
N11 G01X110.A230.
N12 G03X120.A270.R75.
N13 G01A360.
G01A150.
...
Là phương pháp lập trình điều khiển cho trục quay đồng thời chuyển động dọc
trục, lập trình đường xoắn được thực hiện theo các bước sau:
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
12
Ví dụ: Gia công đường xoắn AB (hình 1.9)
Tọa độ điểm A
Z=40.0; X=100.0; A=120 độ
Tọa độ điểm B
Z=40.0; X=50.0; A=210 độ
O1234 (CHUONG TRINH);
G91G28Z0;
G28X0Y0A0;
T1;
M6;
G00G90G54X40.0Y0 A120. S8000;
G43H1Z100.;
M03;
Z45.;
G01Z40.F100;
M22;
G01X50.A210.F650.;
G00Z100.;
G91G28Z0;
M30;
Thông thường phân độ để gia công mặt phẳng, rãnh, khoan, vv đầu phân độ
đóng vai trò giống như ụ chia sử dụng trên máy phay vạn năng, sau khi phân độ
thì mới thực hiện gia công, và để tránh vị trí phân độ bị thay đổi do lực trong
quá trình cắt thì chức năng phanh hãm phải bật trước khi gia công.
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
13
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.
- Chọn dụng cụ cắt, tính chế độ cắt.
Dao phay ngón 10 hợp kim hai lưỡi cắt V=70m/phút; fz=0.08mm/răng
N=(70x1000)/(3.14x10) = 2229 làm tròn lấy N= 2200 vòng/phút
F = Nxfz xZ = 2200x0.08x2 = 352 mm/phút
Tính tọa độ để lập trình.
- Lập trình phay đa giác
Ví dụ: phay chi tiết 6 cạnh (hình 2.1)
14
O0001;
G21
G91G28Z0;
T1;
M06;
G0G90G54X100.0Y80.0A0.0; (góc bắt đầu 0 độ)
G43Z150.0H1S2200 ;
Hình 2.1: Sơ đồ phay lục giác
15
M03 ;
M08 ;
Z60.0
G01 Z50.0F100;
M10 ;
G01Y-80.0F352;
G0Z60.0;
Y80.0;
M11;
M22;
G91A60.0 ; (phân độ một góc 60 độ)
M10 ;
G90 G01 Z50.0F100;
M10 ;
G01Y-80.0F352;
G0Z60.0;
Y80.0;
M11;
M22;
G91A60.0 ; (phân độ một góc 60 độ)
M10 ;
G90 G01 Z50.0F100;
M10 ;
G01Y-80.0F352;
G0Z60.0;
Y80.0;
M11;
M22;
G91A60.0 ; (phân độ một góc 60 độ)
M10 ;
16
G90 G01 Z50.0F100;
M10 ;
G01Y-80.0F352;
G0Z60.0;
Y80.0;
M11;
M22;
G91A60.0 ; (phân độ một góc 60 độ)
M10 ;
G90 G01 Z50.0F100;
M10 ;
G01Y-80.0F352;
G0Z60.0;
Y80.0;
M11;
M22;
G91A60.0 ; (phân độ một góc 60 độ)
M10 ;
G90 G01 Z50.0F100;
M10 ;
G01Y-80.0F352;
G0Z100.0
G91G28Z0.
M30 ;
- 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
17
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.
Giả sử phay trục vít (hình 2.2).
Chọn dao phay là dao phay ngón mô đun, có kích thước tương ứng với hình
dạng profin của trục vít.
- Tính toán để lập trình
D
d
Hình 2.2: Bản vẽ trục vít
18
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
19
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.
O0001;
G21 ;
G91G28Z0;
T_;
M06;
G0G90G54X_Y_A_;
G43Z_H_S_ ;
M03 ;
M08 ;
Z_;
G01Z_F_;
Y0 ;
X_A_ F_;
G0Z_ ;
G91G28Z0.;
M30;
20
- 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
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).
- 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
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
21
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.
O0001;
G21 ;
G91G28Z0;
T1;
M06;
G0G90G54X0.Y0.A0.;
G43Z100.H1.S1200 ;
M03 ;
M08 ;
Z85.;
G01Z80.F50;
X120.A90.F100;
G0Z85. ;
G91G28Z0.;
M30;
- 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
Hình 2.6: Sơ đồ khai triển rãnh xoắn
22
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).
- 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.
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
23
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
- Nhập chương trình, kiểm tra chương trình bằng đồ họa
- Kiểm tra chương trình cắt thử bằng Dry Run
- Chạy chương trình gia công
Kiểm tra chi tiết
Để gia công rãnh cam như hình dưới ta tính tọa độ theo hai truc X và A như
sau(hình 2.8)
...
N5 G01X120.A30.
N6 G02X90.A60.R30.
N7 G01X70.
N8 G03X60.A70.R10.
N9 G01A150.
N10 G02X70.A190.R75.
N11 G01X110.A230.
N12 G03X120.A270.R75.
N13 G01A360.
G01A150.
...
- Gá dao đăng ký dao.
Hình 2.8: Sơ đồ hình khai triển rãnh cam
24
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
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
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,
Cimatron, vv
Hình 2.9: Rãnh xoắn 3d
25
BÀI 1: KỸ THUẬT LẬP TRÌNH, GIA CÔNG TIỆN CNC CÓ SỬ DỤNG
CHƯƠNG TRÌNH CON
Mã bài: MĐ50.03
Giới thiệu: Nội dung bài học này giới thiệu một số công nghệ gia công trên trục
thứ 3 của máy tiện. giúp cho học viên có cách nhìn tổng quan về lập trình phay
trên máy tiện CNC.
Mục tiêu:
+ Hiểu được công dụng của chương trình con trong gia công tiện CNC.
+ Biết cấu trúc, cách gọi (thoát) chương trình con trong gia công tiện CNC
+ Lập trình gia công được sản phẩm có sử dụng chương trình con
+ Thao tác vận hành máy tiện 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.
1. Cấu trúc chương trình con
Trên máy tiện thông thường chỉ tiện được các mặt tròn xoay, nếu như có
những bề mặt như đa giác, rãnh cam thì không thể thực hiện được và phải
chuyển sang một máy có khả năng công nghệ có thể thực hiện được như vậy thì
sẽ mất nhiều thời gian và do gá lắp nhiều lần nên độ chính xác cũng không cao,
vì vậy trên trung tâm gia
công tiện thường được tích
hợp nhiều hơn 2 trục điều
khiển để có thể thực hiện
được các công việc phức tạp
hơn như phay, khoan...
Trục thứ 3 trên máy
tiện thông thường là trục
quay quanh trục Z và được
Hình 3.1:Các trục trên máy tiện CNC
26
gọi là trục C. Trục C là trục sử dụng hệ thống động cơ Servo để điều khiển trục
chính tương tự như đầu phân độ. Trục C sử dụng ổ dao quay đươc như dao phay
hoặc mũi khoan như dao tiện để phay hoặc khoan. Một vòng quay của trục C là
360 0
Để nội suy vòng xoắn thì bộ điều khiển thay thế nội suy trục quay bằng
nội suy thẳng, do đó có thể tính toán và lập trình dễ dàng hơn.
2. Phương pháp lập trình tiện CNC có sử dụng chương trình con
Thông thường bước xoắn và góc quay có quan hệ với nhau nên để tính
được góc quay thì phải biết bước xoắn hay để tính bước xoắn thì phải biết góc
quay.
Tính tương tự như khi tính với đầu phân độ trên máy phay
Giả sử ta khai triển bước xoắn trên mặt phẳng ta thấy như sau
Với bước xoắn đã cho thì khi dao dịch chuyển theo trục X một khoảng phôi phải
quay được một góc
Giả sử tính góc quay khi phay một rãnh xoắn trên chiều dài L1, bán kính quay R
(tọa độ X), bước xoắn P ta tính theo công thức sau C=360xLl/P
C là góc quay cần tính, L1 là chiều dài rãnh theo trục Z
Bước xoắn
Khoảng dịch chuyển
Góc quay
Bước xoắn
Hình 3.2: Sơ đồ khai triển bước xoắn
27
P là bước xoắn khi trục quay một góc 360 độ
Ví dụ: Phay rãnh xoắn từ A đến B trên mặt trụ
Tọa độ điểm A
X=80.0; Z=100.0; C=120 độ
Tọa độ điểm B
X=80.0; Z=50.0; C=210 độ
Tính khoảng cách từ A đến B
Khoảng cách L1 là khoảng cách theo trục
quay
L1=80xx90/360=63 mm
Khoảng cách L2 là khoảng cách từ A đến
B
L2 = =80mm
Chú ý: trong quá trình gia công để phù hợp với đơn vị sử dụng thì bước tiến dao
đối với một số hệ điều khiển cũng phải đổi từ mm/vòng sang mm/p hoặc độ/p
Thời gian để trục quay được một vòng
Hình 3.3: Sơ đồ phay rãnh xoắn
Hình 3.4: Hình khai triển rãnh xoắn
Hình 2.5: Sơ đồ bước xoắn
28
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 tiện CNC có sử dụng chương trình con
Khi sử dụng các lệnh M33; M34; M35 thì trục C được bật
M33 Bật dao quay thuận
M34 Bật dao quay nghịch
M35 Dừng quay dao
Khi bật trục chính M03; M04; M05 thì trục C không còn tác dụng (trục C tắt)
Vị trí trục C theo tọa độ tuyệt đối sử dụng C_; khai báo tọa độ tương đối sử
dụng H_
Chức năng khóa trục C
Có hai lựa chọn khóa
Khóa bình thường M88 tăng tính ổn định khi phay thông thường với áp lực dầu
khoảng 125 PSI, với chức năng này thì không sử dụng được G00 để chạy nhanh.
Khóa chặt M89 bó chặt trục chính sử dụng khi phay với lực cắt lớn, lúc này áp
lực dầu được điều chỉnh ở mức cao nhất, với chức năng này thì không sử dụng
được G00 để chạy nhanh.
M90 hủy chức năng M88, M89
G12.1 Bật chức năng tọa độ cực
G13.1 Hủy chức năng tọa độ cực
Tính bước tiến cho trục quay, bước tiến trục quay được tính với đơn vị góc quay
được trên một đơn vị thời gian hoặc là góc quay được trên một vòng quay của
dụng cụ.
G98 khai báo bước tiến đơn vị độ/ phút
G99 Khai báo bước tiến độ/ số vòng quay của dao
29
Để chuyển đổi đơn vị bước tiến thường dùng sang bước tiến sử dụng với trục
quay ta tính theo công thức sau
F (độ/phút) = F(mm/vòng)x57.296/R
M31 Phanh hãm trục C
M32 Mở phanh hãm trục C
Chuyển đổi từ trục quay sang trục thẳng để có thể tính tọa độ dễ dàng.
- Hình 3.6a: Theo phương quay tròn
- Hình 3.6b: Theo phương quay thẳng đứng
Lập trình gia công đường xoắn, là sử dụng dao phay như dao tiện để thực
hiện cắt gọt tuy nhiên luc này thì trục chính đóng vai trò là trục quay.
Ví dụ: Gia công đường xoắn AB như
hình vẽ.
Tọa độ điểm A
X=80.0; Z=100.0; C=120 độ
Tọa độ điểm B
X=80.0; Z=50.0; C=210 độ
O1234;
T0101;
M33S1200 ;
G00 G54X85.0Z100. C120. ;
a) b)
Hình 3.6: Chuyển đổi trục quay sang trục thẳng
30
G01X80.F0.08 ;
G01X80.Z50.C210. ;
G01X85. ;
G28U0 V0 H0 ;
M30;
Lập trình phân độ chủ yếu sử dụng trong những trường hợp như khoan, ta rô vị
trí lỗ không trùng với trục quay
Sau khi phân độ thì mới thực hiện gia công
Ví dụ: Lập trình khoan 4 lỗ trên máy tiện CNC( hình 3.7), (hình 3.8).
...
G0 G54 X50. Z5. M33 S1100
C0.
G83 Z-15. R2. Q3. F50.
H90.
H90.
H90.
G80
Hình 3.7: Sơ đồ hình khai triển khoan 4 lỗ trên máy tiện CNC
Hình 3.8: Sơ đồ khoan 4 lỗ trên máy tiện CNC
31
BÀI 2 . KỸ THUẬT LẬP TRÌNH, GIA CÔNG TIỆN CNC CÓ SỬ DỤNG
BÙ DAO TRÁI, PHẢI
Mã bài: MĐ50.04
Giới thiệu: Nội dung của bài học giới thiệu lập trình và phương pháp gia công
một số chi tiết điển hình.
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 tiện CNC.
+ Vận hành thành thạo máy tiện 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
Do tính chất của chuyển động tạo hình nên khi phay đa giác để đảm bảo
các yêu cầu của đa giác ta chọn dao phay có trục song song với trục Z
Khi phay đa giác trục X và trục C được điều khiển đồng thời
Các cạnh của đa giác là đường thẳng nên các lệnh lập trình là lệnh nội suy
đường thẳng
Ví dụ: Phay lục giác(hình 4.1)
Hình 4.1: Sơ đồ tiến dao phay lục giác
32
Chọn phương pháp gia công.
Xác định tọa độ để lập trình(hình 4.2)
Cũng có thể sử dụng phương pháp tọa độ
cực để lập trình để đơn giản hơn trong quá
trình tính toán.
- Lập trình phay đa giác
O1234; Chương trình
T0101 ;
G00X120.Z5. M33S2000;
G01X120.C0.F50;
Z-5.;
X120. C0;
X70.C90.;
X60.C150.;
X60.C210.;
X70. C270.;
X60. C330.;
X92.95 C10.;
G0X120.;
G28U0W0;
M30;
- Gá dao, nhập gí trị offset dao.
Gá dao điều chỉnh cho trục dao song song với trục chính, nhập giá trị bù dao
(offset dao)
- Gá phôi, cài gốc phôi
Gá phôi, rà tròn phôi, cài gốc tọa độ phôi
- Nhập chương trình, kiểm tra chương trình bằng đồ họa.
- Kiểm tra chương trình bằng Dry Run.
- Chạy chương trình gia công.
Hình 4.2: Sơ đồ hình khai
triển xác định tọa độ
33
Kiểm tra chế độ gia công, màn hình hiển thị, 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 tiện CNC có sử dụng bù dao trái, phải
Trên máy tiện thông thường trục vít được gia công bằng phương pháp tiện
tuy nhiên do hạn chế của dao tiện nên phay trên máy tiện là một lựa chọn để gia
công. Để có thể gia công được trục vít ta cần có dao phay mô đun, hiểu nguyên
lý phay, tính toán tọa độ để lập trình gia công.
Phay trục vít là phương pháp gia công mà chuyển động tạo hình được
phối hợp đồng thời của trục Z và trục quay C.
Giả sử phay trục vít có hình như hình vẽ.
Chọn dao phay là dao phay ngón mô đun, có kích thước tương ứng với hình
dạng profin của trục vít.
- Tính toán để lập trình( hình 4.3)
L chiều dài đoạn vít
Dc đường kính chân trục vít
Dd đường kính đỉnh trục vít
D
d
Hình 4.3: Bản vẽ trục vít
34
Tính góc quay của đầu phân độ C = 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 4.5)
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
Hình 4.4: Sơ đồ tiến dao gia công
Hình 4.5: Sơ đồ bước xoắn
35
- Lập trình
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.
O0001;
G28U0V0 ;
T0101 ;
M33 S1500 ;
G0G54X_Z_C_M08 ;
G01Z_F ;
G01X_F_;
G28U0V0;
M30;
- Gá dao, nhập gí
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- giao_trinh_thuc_tap_cnc_nang_cao_trinh_do_cao_dang.pdf