Giáo trình modul: Gia công trên máy phay CNC - Nghề: Cắt gọt kim loại

gia công phay. - Tính chất: + Đây là mô đun đầu tiên học sinh nâng cao kỹ năng nghề. + Là mô-đun chuyên môn nghề thuộc mô đun đào tạo nghề bắt buộc. Mục tiêu của mô đun: - Lập được chương trình phay CNC trên phần mềm điều khiển. - Cài đặt được chính xác thông số phôi, dao. - Vận hành thành thạo máy phay CNC để phay mặt phẳng, bậc, rãnh, khoan lỗ, khoét lỗ đúng qui trình qui phạm, đạt cấp chính xác 8-6, độ nhám cấp 7-9, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người và máy. - Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục khi tiện trên máy phay CNC. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung của mô đun: STT Tên các bài trong mô đun Thời gian Hình thức dạy 1 Tổng quan về máy Phay CNC 5 Tích hợp 2 Cài góc phôi – offset dao 15 Tích hợp Kiểm tra bài 1,2 2 Tích hợp 3 Gia công phay mặt phẳng, mặt bậc 20 Tích hợp 4 Gia công khoan 15 Tích hợp 5 Gia công phay rãnh, phay hốc 13 Tích hợp Kiểm tra bài 3,4,5 2 Tích hợp Cộng 120 BÀI 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY PHAY CNC Giới thiệu: Đây là phần bài học giới thiệu chung về máy Phay CNC, một phần học quan trọng tiếp theo trên gia công phay CNC. Mục tiêu: Trình bày được cấu tạo chung của máy và các bộ phận chính của máy phay CNC Nêu được đặc tính kỹ thuật của máy CNC. Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Trình bày được tính năng, cấu tạo của máy phay CNC, các bộ phận máy và các phụ tùng kèm theo máy Thực hiện chính xác rà gá phôi trên mâm cặp và tháo mở dao trên ụ dao Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chính: Quá trình phát triển của máy Phay CNC 1.1 Các mốc thời gian phát triển - Năm 1725 – Phiếu đục lỗ được dùng để tạo mẫu quần áo - Năm 1808 – Phiếu đục lỗ trên lá kim loại được dùng để điều khiển tự động máy thêu. - Năm 1863 – Tự động điều khiển chơi nhạc trên piano nhờ băng lỗ - Năm 1940 – John Parsons đã sáng chế ra phương pháp dùng phiếu đục lỗ để ghi các dữ liệu về vị trí tọa độ để điều khiển máy công cụ. - Năm 1952 – Máy công cụ NC điều khiển số đầu tiên - Năm 1959 - Ngôn ngữ APT được đưa vào sử dụng - Năm 1960s – Điều khiển số trực tiếp (DNC) - Năm 1963 - Đồ hoạ máy tính - Năm 1970s - Máy CNC được đưa vào sử dụng - Năm 1980s – Điều khiển số phân phối được đưa vào sử dụng 1.2. Các loại máy gia công sử dụng kỹ thuật NC và CNC Ngày nay các máy sử dụng kỹ thuật NC và CNC được sử dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khác nhau như: 2. Cấu tạo chung của máy CNC 2.1. Ê tô Trong quá trình đóng mở Ê tô để tháo chi tiết bằng hệ thống thủy lực ( khí nén ) hoặc tay hoạt động nhanh lực phát động nhỏ và an toàn. 2.2. Bảng điều khiển Bảng điều khiển là nơi thực hiện trao đổi thông tin giữa người và máy. Kết cấu của bảng có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất. Bảng điều khiển của máy phay CNC MCV có cấu tạo như sau: Hình 6.1. Bảng điều khiển của máy phay CNC MVC 3. Đặc tính kỹ thuật của máy MODEL MVC-955 MVC-1160 MVC-1370 TRAVEL X axis travel 900 mm 1100 mm 1300 mm Y axis travel 550 mm 600 mm 700 mm Z axis travel 530 mm 610 mm 700 mm DISTANCE Spindle center to colum 600 mm 650 mm 760 mm Spindle nose to table surface 150 - 680 mm 150 - 760 mm 150 - 850 mm TABLE Table work area 1000x 510 mm 1200 x 600 mm 1400 x700 mm Dimension of T-slot CD 100 x 18 x 5T mm CD 125 x 18 x 5T Max. Table load 600 kg 800 kg 1200 kg SPINDLE Spindle taper / Bore diameter BT40 BT40/50 Driving method Belt Spindle motor-con t / 30 min 15 HP / 11 KW 20 HP / 15 KW Spindle speed 8000 rpm 8000/6000 rpm FEED RATE Rapid feed rate X / Y / Z 20 x 20 x 15 m/min X x Y x Z ball screw 40 x 12B2 (dia. x pitch) 50 x 12B2 Motor (XYZ) 2.5 / 2.5 / 3.5 KW 3.5 / 3.5 / 3.5 KW TOOLS Max. tool lenth 250 mm (9.8") x 89 mm (3.5") Max. tool weight 6 kg / 13.2 lbs Number of tools 16 / 20 24 pcs Tool exchaning time 10 / 4 sec. Tool selection method Bi-direction & Min Path MACHINE Min. / Max. air pressure 4 kg / 6 cm² Coolant tank capacity 250 L 380 L 450 L Net weight 7000 kg 8200 kg 10400 kg Gross weight 7500 kg 8500 kg 11000 kg Floor space requirement (L x W x H) 261 x 210 x 235 cm 300 x 219 x 246 cm 340 x 248 x 280 cm Packing size (L x W x H) 265 x 228 x 245 cm 310 x 228 x 250 cm 385 x 310 x 315cm Hình 6.2: Bảng thông số kỹ thuật máy Phay MVC 3.2. Mô tả thông số kỹ thuật - Mỗi loại máy có đặc tính kỹ thuật khác nhau, phụ thuộc vào từng hãng sản xuất. Trong phạm vi giáo trình giới thiệu máy phay Charles MVC do đài loan sản xuất có đặc tính kỹ thuật cơ bản như sau: + Đường kính mâm cặp: + Chiều cao trung tâm tính từ trục chính đến băng máy: + Khoảng cách từ tâm trục chính đến tâm ụ động: + Khoảng cách chạy dao dọc của bàn dao ( trục Z ): + Khoảng cách chạy dao ngang của bàn dao ( trục X ): + tốc độ của trục chính : + Đường kính lỗ trục chính : + Số lượng dao : + Lượng chạy dao dọc ( trục Z ) : + Lượng chạy dao ngang ( trục X ): + Thời gian thay đổi dao : + Diện tích mặt đáy: Gá dao lên từng vị trí mâm dao. STT Bước Thực hiện Mô tả 1 Tháo cán dao Quay dao tới vị cần tháo Nhấn phím tháo dao 2 Tra mũi dao thích hợp với trục dao Dựa vào ký hiệu collet với trục đường kính giới hạn chọn lưỡi dao phù hợp để tra vào. Siết chặt với dụng cụ siết. 3 Tra cán dao vào mâm dao Thực hiện lại các bước 1 Nhấn phím tra cán dao 4.Gá kiểm tra và canh chỉnh ê rô 4.1. Trang bị đồ gá Máy CNC có độ chính xác gia công rất cao ( µm ), do đó đồ gá có ảnh hưởng rất lớn đến sai số chuẩn khi định vị chi tiết trong thành phần sai số tổng cộng. Đồ gá trên máy CNC phải đảm bảo độ chính xac gá đặt cao hơn các đồ gá trên máy vạn năng thông thường. Để đảm bảo độ chính xác gá đặt thì phải chọn chuẩn sao cho sai số chuẩn bằng không, sai số kẹp chặt phải có giá trị là nhỏ nhất, điểm đặt của lực kẹp phải tránh gây biến dạng cho chi tiết gia công. Các máy CNC có độ cứng vững rất cao, do đó đồ gá trên các máy đó không được làm giảm độ cứng vững của hệ thống công nghệ khi sử dụng máy với công suất tối đa. Điều đó có nghĩa là đồ gá trên máy CNC phải có độ cứng vững cao hơn các đồ gá thông thường khác. Vì vậy đồ gá trên máy CNC phải được chế tạo từ thép hợp kim với phương pháp tôi bề mặt. 4.2. Các loại đồ gá 4.2.1. Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh - Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh cho phép gá đặt một số loại chi tiết điển hình có kích thước khác nhau. Kết cấu đồ gá gồm hai phần chính: phần đồ gá cơ sở và phần chi tiết thay đổi. Đồ gá loại này cho phép thay đổi chi tiết gia công ngoài vùng làm việc của máy. Phạm vi ứng dụng có hiệu quả của đồ gá trong sản xuất hàng loạt. - Đồ gá trên hình 6.3 được dùng để gia công các chi tiết dạng càng, dạng chấu kẹp.... Hình 6.3. Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh Trong đó: a/ các dạng chi tiết gia công; l – kich thước điều chỉnh; b/ sơ đồ gá đặt: 1 – thân đế cơ sở; 2-4 trục gá; 3-5 chi tiết định vị, 6- rãnh định hướng; 7 – chốt. - Đồ gá được định vị trên bàn máy bằng một đầu của trục gá 2 và chốt 7. Chi tiết gia công được định vị bằng mặt phẳng trên các chi tiết định vị 3 và 5 với các mặt lỗ trên hai trục gá 2 và 4. Chi tiết được kẹp chặt bằng hai đai ốc. Các chi tiết thay đổi 4 và 5 được lắp đặt và điều chỉnh theo rãnh định hướng 6 của đổ gá. Kích thước điều chỉnh là L. 4.2.2. Đồ gá vạn năng – lắp ghép - Thành phần của đồ gá vạn năng – lắp ghép là những chi tiết chuẩn được chế tạo với độ chính xác cao. Các chi tiết này có rãnh then để lắp ghép. Sau khi gia công một loạt chi tiết nào đó người ta tháo đồ gá ra và lắp ghép lại để gá đặt chi tiết khác. Do độ chính xác của chi tiết rất cao cho nên sau khi lắp ghép ta khong phải gia công bổ sung. - Đồ gá vạn năng – lắp ghép được dùng trong máy CNC trong điều kiện sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ. Hình 6.4: Đồ gá vạn năng 4.2.3. Đồ gá lắp ghép điều chỉnh - Loại đồ gá này được dùng trên các máy phay CNC hoặc máy khoan CNC. Trên chi tiết cơ sở ( đế đồ gá ) người ta gia công các hệ lỗ để lắp ghép các chi tiết định vị và kẹp chặt khi muốn tạo thành đồ gá mới. - Hệ lỗ trên đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh đảm bảo độ chính xác, độ cứng vững và độ ổn định cao hơn hệ rãnh trên đế đồ gá vạn năng lắp ghép. Hình 5.5 là các đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh. Hình 6.5: Đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh 5. Điều chỉnh mâm cặp - Xác định đường kính phôi ( phải nằm trong khoảng cách dịch chuyển của mâm cặp). - Xác định vị trí các ốc chặn. - Sử dụng lục giác để điều chỉnh. - Thử lại lực kẹp bằng đèn báo để đảm bảo điều chỉnh chính xác. 5.1 .Gá phôi đủ lực yêu cầu. - Căn cứ vào đèn báo trên bảng điều khiển biết chính xác lwucj kẹp. - Điều chỉnh kẹp thuận. - Điều chỉnh kẹp nghịch. 5.2.Điều chỉnh lực kẹp phôi. - Điều chỉnh áp suất dầu ra trên bộ phần áp suất dầu. 6. Công tác bảo quản, bảo dưỡng máy CNC - Công tác bảo dưỡng máy thường xuyên và định kỳ, tuân theo những hướng dẫn của nhà cung cấp, đảm bảo đúng quy trình và các nội dung sau đây: - Không vận hành máy khi chưa đọc và hiểu rõ hướng dẫn an toàn vận hành máy. - Không động chạm vào các bộ phận máy đang chuyển động, không đeo nhẫn, đồng hồ, dây chuyền và cà vạt trong khi vận hành thiết bị. quần áo gọn gàng. - Phải cất các thiết bị phục vụ ( đồ gá kẹp, dao cụ, giẻ lau..) xung quanh máy vào vị trí quy định trước khi vận hành máy. Chú ý: không vận hành máy sau khi sử dụng thuốc không có đơn, uống những dược phẩm mạnh, các đồ uống có độ cồn kích thích. - Dừng trục chính hoàn toàn trước khi thay đổi dao cụ. - Dừng hẳn trục chính và các trục chuyển động trước khi gá hay tháo phôi. - Dừng hẳn trục chính trước khi hiệu chỉnh phôi, đồ gá hay vòi làm mát đang làm việc. - Dừng hẳn trục chính trước khi đo đạt kích thước trên phôi. - Tắt nguồn trước khi hiệu chỉnh hay thay đổi các chi tiết trên máy. - Chú ý vị trí các phím chức năng khi máy dang hoạt động hoặc dang gá lắp phôi , dao. - Không được khởi động máy khi lưỡi cắt đang chạm vào phôi. - Đảm bảo vùng làm việc đủ ánh sáng. - Vùng làm việc sạch sẽ và khô ráo. Dọn dẹp phoi, dầu và các vật trở ngại khác. - Không được dựa vào máy khi máy đang hoạt động. - Không để máy hoạt động mà không có sự quan sát. - Định vị và kẹp chặt phôi chắc chắn. - Sử dụng tốc độ và lượng chạy dao đúng với từng nguyên công nếu có những tiếng ồn và rung động khác thường. - Kiểm tra dao và đồ gá trước khi gia công. - Cất giữ các vật liệu và chất lỏng dễ cháy ra khỏi vùng làm việc và phoi nóng. - Không sử dung máy trong môi trường dễ nổ. - Kiểm tra tấ cả các chổ nối trước khi lắp đặt vận hành hay sữa chữa máy. Điện áp cung cấp phù hợp với điện áp yêu cầu của máy. - Ngắt tất cả các nguồn điện vào máy trước khi lắp đặt hay sữa chửa máy. Ngắt tất cả các nguồn điện trước khi mỡ hộp điện hay hộp điều khiển. chỉ những người có chuyên môn mới được sữa chữa máy. - Khi không sử dụng tắt nguồn tổng của máy. Câu hỏi ôn tập: - Trình bày cách gá lắp dao lên trên ụ gá dao? - Các phương pháp lắp ráp ê tô, cân chỉnh ê tô trên máy phay? Phương pháp đánh giá: - Lắp đặt và cân chỉnh chính xác ê tô trên bàn máy. - Lắp và cân chỉnh dao đúng, đảm bảo an toàn trên mâm dao. - Đạt trong thời gian quy định. BÀI 2 CÀI GÓC PHÔI – OFFSET DAO – BÙ DAO Giới thiệu: Đây là nội dung ban đầu về điều chỉnh và vận hành máy phay CNC, với các thao tác cơ bản và vận hành máy CNC. Mục tiêu: Trình bày được tính năng, cấu tạo của máy phay CNC, các bộ phận máy và các phụ tùng kèm theo máy Trình bày được quy trình thao tác vận hành máy phay CNC. Vận hành thành thạo máy phay CNC đúng quy trình, quy phạm đảm bảo an toàn tuyệt đối 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. Nội dung chính: 1.Bảng điều khiển của máy phay MCV 955 CHI TIẾT HƯỚNG DẪN POWER ON Nhấn nút POWER ON để khởi động máy. POWER OFF Nhấn nút POWER OFF để tắt máy . EMERGENCY STOP Trong trường hợp khẩn cấp ấn nút E- STOP để ngắt nguồn Servo và dừng di chuyển trục ngay lập tức. Để mở khóa nút E-STOP , vặn nút theo chiều kim đồng hồ , nút sẽ tự động bật lên. CYCLE START Khi vận hành máy ở chế độ tự động(AUTO,DNC ,MDI) ấn nút CYCLE START để thi hành chương trình. Nút CYCLE START sẽ sáng đèn cho đến khi kết thúc chương trình hoặc ấn nút CYCLE STOP. CYCLE STOP Khi máy CNC đang thi hành chương trình ở chế độ tự động , ấn nút CYCLE STOP để tạm dừng chương trình ( chỉ dừng di chuyển trục , trục chính không dừng ). Nhấn CYCLE START để tiếp tục thi hành chương trình . FEED OVERIDE Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO,DNC ,MDI) công tắc FEED OVERIDE dùng để điều chỉnh % tốc độ cắt gọt F trong chương trình ( từ 0% đến 200%). Khi vận hành máy ở chế độ bằng tayJOG , công tắc FEED OVERIDE dùng để điều chỉnh tốc độ di chuyển trục từ 0 à 4000 mm/min RAPID OVERIDE Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO,DNC ,MDI) công tắc RAPID OVERIDE dùng để điều chỉnh % tốc độ dịch chuyển trục của máy G00,G28,G30( 0-100 %). Khi vận hành máy ở chế độ bằng tay RAPID, công tắc RAPID OVERIDE dùng để điều chỉnh tốc độ di chuyển trục của máy theo % tốc độ tối đa. SPINDLE OVERIDE Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO,DNC ,MDI) công tắc SPINDLE OVERIDE dùng để điều chỉnh % tốc độ trục chính S trong chương trình(0-120%). Khi vận hành máy ở chế độ bằng tay(MPG,JOG, RAPID) công tắc SPINDLE OVERIDE dùng để điều chỉnh % tốc độ trục chính tối đa(cần khai báo tốc độ trụ chính ở chế độ MDI trước khi vận hành trục chính ở chế độ bằng tay). MODE SELECT Công tắc MODE dùng để chọn chế độ vận hành máy. EDIT MODE Sử dụng chế độ EDIT khi thao tác : Gọi chương trình lưu trong bộ nhớ máy cnc,hoặc thẻ nhớ trước khi vận hành ở chế độ tự động (AUTO,DNC). Tạo mới,chỉnh sửa hoặc xóa chương trình lưu trong bộ nhớ máy cnc. Coppy chương trình từ computer hoặc thẻ nhớ vào máy cnc . Coppy chương trình từ máy cnc ra computer hoặc thẻ nhớ. DNC MODE Sử dụng chế độ DNC để máy cnc vận hành tự động theo chương trình được đọc trực tiếp từ bộ nhớ computer hoặc thẻ nhớ. AUTO MODE Sử dụng chế độ AUTO để máy cnc vận hành tự động theo chương trình được đọc từ bộ nhớ máy cnc. MDI MODE Sử dụng chế độ MDI để máy cnc vận hành tự động theo chương trình được nhập bằng tay tạm thời. Chương trình được nhập bằng tay tạm thời,chỉ thi hành 1 lần , tự xóa đi sau khi kết thúc. MPG MODE Chế độ di chuyển trục bằng tay quay phát xung. Chọn trục cần di chuyển : X ,Y,X,4TH. Chọn tốc độ cần di chuyển : X1,X10,X100. Xoay núm về dấu - để di chuyển trục theo hứơng - , xoay núm về dấu + để di chuyển trục theo hứơng + . JOG MODE Chế độ di chuyển trục bằng nút nhấn. Chọn tốc độ di chuyển trục bằng công tắc FEED OVERIDE. Bấm nút di chuyển trục bằng tay để di chuyển bàn và trục chính với tốc độ chậm( cắt gọt ). RAPID MODE Chế độ di chuyển trục bằng nút nhấn. Chọn tốc độ di chuyển trục bằng công tắc RAPID OVERIDE. Bấm nút di chuyển trục bằng tay để di chuyển bàn và trục chính với tốc độ nhanh( không cắt gọt ). ZERO RETURN MODE Chọn chế độ ZERO RETURN để di chuyển trục về toạ độ gốc của máy: Chọn tốc độ di chuyển bằng công tắc RAPID OVERIDE. Nhấn , , để di chuyển trục máy về tọa độ gốc. ZERO RETURN LIGHT Đèn báo trạng thái di chuyển trục trở về toạ độ gốc máy: Đèn chớp à đang di chuyển về tọa độ gốc . Đèn sáng à đang ở vị trí tọa độ gốc . GEAR SIFT LIGHT Đèn báo trạng thái bộ chuyển tốc trục chính : H à tốc độ cao. L à tốc độ thấp. ERROR LIGHT Đèn báo trạng thái lỗi khi thao tác máy. ERROR LIGHT Đèn báo lỗi hệ thống dầu: Hệ thống dầu bôi trơn áp lực yếu do thiếu dầu, ống dẫn dầu bị nghẹt hoặc bị vỡ. Hệ thống dầu thủy lực quá nhiệt hoặc áp lực yếu. ERROR LIGHT Đèn báo lỗi bộ phận thay dao 4TH CLAMP LIGHT Đèn báo trạng thái khoá trục thứ 4: Đèn sáng à trục thứ tư khoá. Đèn tắt à trục thứ tư mở. ARM ORIGIN LIGHT Đèn báo trạng thái tay thay dao ở vị trí gốc . OPTION STOP LIGHT Đèn báo máy tạm dừng khi chương trình đọc đến lệnh M00 hoặc M01. MAGAZIN TOOL Đèn báo số thứ tự của dao nằm trên mâm dao tại vị trí gần trục chính . SPINDLE TOOL Đèn báo số thứ tự của dao đang ở trên trục chính . PROGRAM EDIT KEY Khóa bảo vệ chương trình: Xoay chìa khoá về vị trí 0 để bảo vệ chương trình lưu trong bộ nhớ máy cnc. Xoay chìa khóa về vị trí 1 khi cần thao tác tạo mới , chỉnh sửa , coppy chương trình MANUAL MOVE AXIS Nút nhấn di chuyển trục bằng tay khi vận hành ở chế độ JOG hoặc RAPID . Ấn nút +X để di chuyển bàn máy qua trái. Ấn nút –X để di chuyển bàn máy qua phải. Ấn nút +Y để di chuyển bàn máy hướng ra. Ấn nút -Y để di chuyển bàn máy hướng vô. Ấn nút +Z để di chuyển trục chính hướng lên . Ấn nút +Z để di chuyển trục chính hướng xuống Ấn nút +4 ,-4 để xoay trục thứ tư. OVER TRAVEL RELEASE Khi trục máy di chuyển qua khỏi giới hạn hành trình thì công tắc hành trình sẽ tác động làm ngắt điện hệ thống Servo , máy báo lỗi EMERGENCY. Nhấn giữ nút OVER TRAVEL RELEASE để khởi động lại hệ thống Servo. Khi máy không còn báo lỗi EMERGENCY,dùng tay quay ở chế độ MPG để di chuyển trục ngược lại hướng bị quá cử sau đó nhả nút OVER TRAVEL RELEASE. SPARE BUTTON Công tắc dùng cho chức năng mở rộng . SINGLE BLOCK Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO, DNC , MDI) ấn nút SINGLE BLOCK sáng đèn để máy CNC thi hành từng block lệnh trong chương trình sau mổi lần bấm CYCLE START. Nếu đèn SINGLE BLOCK không sáng thì máy CNC sẽ thi hành chương trình liên tục sau khi bấm CYCLE START 1 lần. DRY RUN Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO, DNC , MDI) nếu ấn nút DRY RUN sáng đèn thì tốc độ di chuyển nhanh(RAPID) và tốc độ cắt gọt ( FEED )trong chương trình sẽ không có hiệu lực, trục máy CNC sẽ di chuyển theo tốc độ chọn ở công tắc FEED OVERIDE. Ấn nút DRY RUN tắt đèn để máy CNC vận hành tự động theo tốc độ khai báo trong chương trình. M.T.S LOCK Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO, DNC , MDI) nếu ấn nút M.S.T LOCK sáng đèn thì máy CNC sẽ không thi hành khối lệnh có M,S,T trong chương trình,ngoại trừ M00, M01, M02,M30 còn có hiệu lực . BLOCK SKIP Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO, DNC , MDI) nếu ấn nút BLOCK SKIP sáng đèn thì khối lệnh nằm sau dấu / trong BLOCK lệnh nào đó sẽ không được thực thi. Nếu nút BLOCK SKIP tắt thì dấu / trong chương trình không có tác dụng. OPTION STOP Khi vận hành máy ở chế độ tự động (AUTO, DNC , MDI) nếu ấn nút OPTION STOP sáng thì lệnh M01 trong chương trình có tác dụng làm tạm dừng thi hành,nếu muốn tiếp tục ta phải ấn nút CYCLE START một lần nữa. Nếu ấn nút OPTION STOP tắt thì lệnh M01 trong chương trình không có tác dụng . RESTART PROGRAM Ấn nút RESTART PROGRAM sáng đèn để chọn chức năng đánh dấu và gọi lại chương trình bị gián đoạn khi đang vận hành tự động . WORK LIGHT Đóng ,mở đèn chiếu sáng làm việc . AIR BLOW Đóng, mở hệ thống thổi hơi. AUTO POWER OFF Ấn nút RESTART PROGRAM sáng đèn để chọn chức năng tự động tắt máy khi kết thúc chương trình gia công . SPINDLE ORIGIN Ấn nút SPINDLE ORIGIN sáng đèn để định vị góc quay và khoá trục chính (chỉ sử dụng khi vận hành máy ở chế độ bằng tay như : MPG , JOG ,RAPID.). Chức năng tương tự như khi thi hành lệnh M19 ở chế độ MDI. SPINDLE CCW Ấn nút SPINDLE CCW để quay trục chính ngược chiều kim đồng hồ (chỉ sử dụng khi vận hành máy ở chế độ bằng tay như : MPG , JOG ,RAPID). SPINDLE STOP Ấn nút SPINDLE STOP để DỪNG quay trục chính (chỉ sử dụng khi vận hành máy ở chế độ bằng tay như : MPG , JOG ,RAPID). SPINDLE CW Ấn nút SPINDLE CW để quay trục chính cùng chiều kim đồng hồ (chỉ sử dụng khi vận hành máy ở chế độ bằng tay như : MPG , JOG ,RAPID). COOLANT THROUGH SPINDLE Ấn nút COOLANT THROUGH SPINDLE sáng đèn để mở nước tưới nguội xuyên trục chính. CHIP CONVEYOR CCW Ấn nút CHIP CONVEYOR CCW sáng đèn để băng tải ba vớ quay ngược chiều kim đồng hồ . CHIP CONVEYOR STOP Ấn nút CHIP CONVEYOR STOP sáng đèn để băng tải ba vớ dừng quay. CHIP CONVEYOR CW Ấn nút CHIP CONVEYOR CW sáng đèn để băng tải ba vớ quay cùng chiều kim đồng hồ. COOLANT A Ấn nút COOLANT A sáng đèn để mở nước tưới nguội. COOLANT B Ấn nút COOLANT B sáng đèn để mở nước vệ sinh máy. MAGAZIN CCW Ấn nút MAGAZIN CCW sáng đèn để mâm dao quay ngược chiều kim đồng hồ. MAGAZIN CW Ấn nút MAGAZIN CW sáng đèn để mâm dao quay cùng chiều kim đồng hồ . 2.Các chức năng vận hành – Thao tác vận hành 2.1. Chức năng chọn dao: T Khi Lập trình gia công tùy thuộc vào bề mặt gia công mà ta lựa chọn dao cho phù hợp. Việc lựa chọn dao dựa vào chức năng dụng cụ mà hệ điều khiển quy ước. Cú pháp: T M6 *Lệnh thay dao tự động Số dao thứ tự dao Cú pháp thay dao. Ví dụ: T 03 M6 Mã thay dao tự động Dao số 3 2. 2.Chức năng chọn tốc độ trục chính S: 2.2.1.Trường hợp tốc độ tính theo (vòng/phút) Mẫu câu lệnh: S M03(M04) Trục chính quay thuận(ngược chiều) kim đồng hồ Số vòng quay trục chính Ví dụ: S1000 M3 Trục chính quay thuận chiều kim đồng hồ với tốc độ 1000 v/p. S750 M04 Trục chính quay ngược chiều kim đồng hồ với tốc độ 750 v/p 2.3.Chức năng chọn lượng tiến dao F: Lượng dịch chuyển dao được xác định bằng chức năng F.Lượng dịch chuyển có đơn vị là mm/vòng hoặc mm/phút. 3. Trình tự cài góc phôi tại tâm phôi - offset dao. STT Nội dung Trình tự thực hiện 1 Mở máy – kiểm tra an toàn Mở nguồn – đèn báo nguồn sáng. Mở nút nguồn trên bảng điều khiển. Kiểm tra tất cả các đèn báo an toàn. Mở nút nhấn khẩn cấp – Kiểm tra nguồn thủy lực máy. 2 Gá phôi lên Ê tô Kiểm tra cân chỉnh mâm cặp chính xác theo yêu cầu. Điều chỉnh khoảng Ê tô và điều chỉnh má kẹp để chính xác được yêu cầu kẹp phôi. 3 Đặt tốc độ ban đầu cho trục gá dao Chuyển chế độ MDI Nhập câu lệnh chọn dao: TxxM6 Nhập câu lệnh tốc độ : VD: S1000 M3; 4 Xác định góc phôi theo trục X Điều chỉnh qua tốc độ tay MPG. Điều khiển dao chạm mặt bên phôi, nhấc dao khỏi bề mặt phôi theo trục z , nhấn phím POS chọn chế độ REL, nhấn X, nhấn Origin để có giá trị điểm chạm là điểm không, đưa dao về mặt đối diện rà chạm mặt đối diện, chia đôi khoảng cách và điều chỉnh dao về vị trí đó. Chuyển qua trang offset-WORK- Chọn một vị trí gốc tọa độ từ G54 đến G59, nhập giá trị X0 – Nhấn Measur 5 Xác định góc phôi theo trục Y Điều chỉnh qua tốc độ tay MPG. Rà mặt bên phôi – Xem là điểm không- Rà bên đối diện chia đôi khoảng cách và điều chỉnh dao về vị trí đó. Chuyển qua trang offset-WORK- Chọn một vị trí gốc tọa độ từ G54 đến G59, nhập giá trị Y0 – Nhấn Measur. 6 Xác định góc phôi theo trục Z Điều chỉnh qua tốc độ tay. Rà mặt trên – Xem là điểm không Chuyển qua trang offset – GEOM- Chọn vị trí dao (Vị trí Hxx - Nhập giá trị tương đối của Z vào vị trí H tương ứng của dao – Ghi giá trị. Hình 7.1: Bảng quy trình cài góc phôi 4. Nhập chương trình nhập kiểm tra gốc tọa độ phôi. % TxxM6 ( Tương ứng với số dao được chọn) S1000 M3; G90 G54 G0 X0 Y0; G43 Hxx Z100.; ( Giá trị xx là số vị trí dao trong bảng offset dao) G01 Z0 F100.; % 5. Chạy thử- kiểm tra - Sau khi dịch chuyển máy về góc máy (Góc ZRN) , Chuyển qua chế độ MDI và nhập chương trình trên trong chế độ MDI. - Điều chỉnh tốc độ chạy Rapid (0 -100%), chế độ F ( 0-200%), Chế độ tốc độ máy S (50-120%).... - Nhấn nút Cycle Start (Màu xanh) để chạy chương trình – Stop (màu đỏ) để dừng chương trình đang thực hiện. - Kiểm tra bằng mắt thường hoặc bằng thước để xác định vị trí tương quan giửa các điểm gốc của phôi. BÀI 3 GIA CÔNG PHAY MẶT PHẲNG, MẶT BẬC Giới thiệu: Đây là nội dung ban đầu về điều chỉnh và vận hành máy tiện CNC, với các thao tác cơ bản và vận hành máy CNC. Mục tiêu: Xác định, cài đặt được đơn vị đo trong máy CNC. Phân biệt được các lệnh hổ trợ và lệnh cắt gọt cơ bản cũng như lệnh chu trình trong phay CNC. Lập được các chương trình cắt gọt cơ bản đạt được yêu cầu chi tiết gia công. Mô phỏng, sửa được chương trình gia công hợp lý. Trình bày được các yêu cầu kỹ thuật khi phay. Vận hành thành thạo máy phay CNC để tiện đúng qui trình qui phạm, đạt cấp chính xác 8-6, độ nhám cấp 7-10, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người và máy. Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục. Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chính: 1. Cấu trúc chương trình phay CNC Hiện nay hầu hết tất cả máy tiện, phay NC, CNC đều sử dụng ngôn ngữ lập trình theo tiêu chuẩn quốc tế ISO. Đó là mã G, ký hiệu chức năng dịch chuyển của dụng cụ cắt, xác định chế độ làm việc của máy CNC và được viết tắt của hai từ tiếng anh:Geometric function. Hệ điều khiển của máy tiện CNC MCV 955 là FANUC Oi đều sử dụng mã M-code và G-code. Cấu trúc một chương trình phay CNC ( Tương tự cấu trúc lập trình tiện CNC, tham khảo lại bài số 2 – trong giáo trình này). Chương trình con + Khi cần gia công lặp lại nhiều lần một mẫu thì nên dùng biểu diễn mẫu dưới dạng một chương trình con để đơn giản vịêc lập trình. + Một chương trình chính có thể gọi một chương trình con nhìều lần. + Một chương trình con có thể gọi một chương trình cháu nhiều lần. Hình 8.1: Cấu trúc của chương trình con Cách gọi một chương trình con: M98 Pxxxx Lxxx; Pxxxx: xxxx là số chương trình con cần gọi Lxxx: xxx là số lần lại. Hình 8.2: Cách tổ chức chương trình con - cháu + Trong một chương trình chính có thể gọi chương trình con nhiều lần, và chương trình con có thể gọi chương trình cháu nhiều lần. + Số thế hệ tối đa có thể lồng nhau là 4. Số lần gọi tối đa một chương trình con là 999 1.3.Thứ tự thực hiện chương trình con Hình 8.3: Tổ chức thứ tự thục hiện chương trình con -Nếu muốn sau khi thực hiện chương trình con, bạn không trở về nơi đã gọi mà di chuyển tới một dòng chương trình khác, bạn phải chỉ ra dòng chương trình cần đến sau M99P_; Hình 8.4: Cách chuyển chương trình con khác 3. Các tập lệnh gia công mặt phẳng, mặt bậc 3.1. Từ lệnh dịch chuyển dao nhanh không cắt gọt: G00 - Với loại điều khiển này, dịch chuyển nhanh dụng cụ cắt từ điểm hiện tại của nó đến điểm tiếp theo đã được lập trình với một tốc độ tối đa ( chạy dao nhanh không cắt ). - Hệ điều khiển sẽ cho máy chạy từng trục một đến từng điểm đã cho trong câu lệnh. Dạng điều khiển này chủ yếu dịch chuyển dao nhanh. Cú pháp: G00 X.. Y.. ; Giá trị dịch chuyển theo trục Y Giá trị dịch chuyển theo trục X hay tọa độ điểm đích tính theo phương X .Lệnh chuẩn bị 3.2.Lệnh vị trí - Thí dụ: để di chuyển nhanh dụ cụ tới điểm X40.0 Z56.0, bạn viết: G00 X40.0 Z56.0; hoặc G00 U-60.0 W-30.5; ( lập trình theo đường kính).G00 X20.0 Z56.0; hoặc G00 U-30.0 W-30.5; (lập trình theo bán kính). Hình 8.5: Lệnh chạy dao nhanh G00 3.2.Từ lệnh dịch chuyển dao cắt gọt theo đường thẳng : G01 Cú pháp: G01 X.. Y.. F..( giá trị lượng chạy dao ) Tọa độ điểm đích theo trục Y Tọa độ điểm đích theo trục X Nội suy đường thẳng Ví dụ: N03 G01 X100 Y50 F0.15 Dòng lệnh này có thứ tự trong chương trình là 3, cắt theo đường thẳng theo tọa độ x = 100, Y= 50, và lượng chạy dao là 0.15 mm/ vòng Ví dụ 2 : lập trình gia công theo đường cắt ( hình 8.1 ), dao bắt đầu từ điểm 0 và kết thúc tại 0. Hình 8.6: Tọa độ điểm 2D Thí dụ G01 X40.0 Z20.1 F2.0 G01 U20.0 W-25.9 F2.0 Cú pháp: G90 X .... Y .... O0001(Abs); G90 G54 X10. Y20.; S1000 M3; Y50.; X30. Y30.; Y10.; X50. Y40. M5; M30; Cú pháp : G91 X..... Y....... O0002 (Inc); G90 G54 X10. Y20.; S1000 M3; G91 Y30.; X20. Y-20.; Y-20.; X20. Y30. M5; M30; 3.3. Từ lệnh dịch chuyển dao cắt gọt theo đường tròn G02, G03 - Với dạng điều khiển này, dao cắt sẽ dịch chuyển theo cung tròn, từ điểm hiện tại cho tới điểm đích với lượng chạy dao đã được xác định. Cú pháp: G02( 03) X.. Y..... Z.. R. F hoặc G02( 03) X.. Y......Z.. I...J....... K. F. Trong đó: + G02( 03): nội suy đường tròn + X,Z là tọa độ điểm cuối của cung tròn. + R là bán kính của cung tròn. + F là giá trị lượng chạy dao + I là khoảng cách từ điểm bắt đầu cung tròn đên tâm cung tròn theo trục X + K là khoảng cách từ điểm bắt đầu cung tròn đên tâm cung tròn theo trục Z -Nếu không biết I, K nhưng biết bán kính R của cung tròn, bạn có dung R để nội suy cung tròn. Cách viết đơn giản là: G02 (G03) X_ Z_ R_ F_ - Hạn chế của cách lập trình theo R là góc tâm cung tròn phải nhỏ hơn 180 độ. Không lập trình cho những cung tròn lớn hơn 180o. - Nếu cung tròn gần bằng 180o,nên dùng I, K, vì khi đó việc tinh tóan tâm cung có thể không chính xác. - Nếu khi lập trình, trong dòng lệnh có cả I, K và R thì hệ thống ưu tiên chọn R. Sơ đồ tính quỹ đạo cung tròn trong mặt phẳng XOZ + Giá trị của I,K(khoảng cách từ điểm bắt đầu của cung tròn đến tâm cung tròn) lấy theo giá trị bán kính. + Dấu (-)/(+) của trị số I,K tùy thuộc vào vị trí tâm của cung tròn ở góc phần tư nào (I,II,III.IV) và đã được xác định theo sơ đồ hình 8.4 Chiều dương của trục X Hình 8.4. Sơ đồ xác định dấu của I,K 3.4. Từ lệnh dịch chuyển dao về điểm chuẩn R của máy: G28 Khi sử dụng lệnh này, dụng cụ cắt sẽ tự động trở về điểm gốc của máy ( điểm R ). Trong chương trình nên sử dụng lệnh này khi bắt đầu và kết thúc chương trình gia công để dễ quan sát sự hoạt động của máy. Cú pháp: G28 X. YZ...... Trong đó: + X, Z, Y là tọa độ điểm trung gian mà dao sẽ đi qua đó trước khi về điểm R + Sự di chuyển được thực hiện là G00 tuần tự X rồi đến Y,Z Ví dụ: Lập trình sử dụng G28 Chương trình: Ví dụ với G91. N2006 T01M6 G91 G28 Z0; G91 G28 X0 Y0; M30. Ví dụ với G90 N2006 T01M6 G90 G28 Z0; G90 G28 X0 Y0; M30. 3.5 Lập trình phay CNC với lệnh bù dao tự động G40,G41,G42) 3.5.1. Bù bán kính dao tự động bên trái Contour (G41) Trong máy phay CNC, khi gia công muốn cắt bằng biên dạng dao thì chúng ta dùng G41 hoặc G42. Khi sử dụng G41 máy hiểu và tự động dịch về bên trái của đường biên chi tiết gia công một lượng bằng bán kính của dao, rồi thực hiện quá trình cắt, để thực hiện được điều này thì trước đó phải có lộ trình chạy dao. G41 sẽ có hiệu lực ngay tại đầu câu lệnh, thường chúng ta đặt G41 trước G01, G02, G03. Hình 8.15: Mô tả lệnh bù dao trái phải G40,G41,G42 Example : G41 X20. Y30. D17; Hình 8.15: Cài đặt thông số cho số lần