Giáo trình Thực tập CNC

Học vị: Thạc Sĩ Đơn vị: Khoa Công nghệ Cơ khí Email: lamducsinh@hotec.edu.vn TRƯỞNG KHOA TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI HIỆU TRƯỞNG DUYỆT Tháng 12, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Thực tập vận hành máy tiện CNC, máy phay CNC là một trong những kỹ năng chuyên ngành cơ khí chế tạo được đào tạo chuyên sâu vào năm cuối của chương trình hệ trung cấp và cao đẳng. Với mục tiêu đào tạo học sinh, sinh viên có kỹ năng tốt nhất đáp ứng được công việc của người kỹ thuật viên cơ khí chế tạo phục vụ tại các đơn vị sản xuất, gia công cơ khí chính xác. Nhằm đảm bảo cung cấp đầy đủ kiến thức phục vụ cho quá trình thực hành tại xưởng một cách thuận tiện và sát với thực tế nhà trường, tôi đã thực hiện công tác biên soạn giáo trình Thực tập CNC phục vụ giảng dạy tại trường, kết hợp với định hướng mới cho công nhân kỹ thuật trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Giáo trình cũng xây dựng theo hướng liên thông với các chương trình cao đẳng nghề, đại học nhằm tạo điều kiện và cơ sở cho người học có thể học nâng cao sau này. Đề cương giáo trình đã được sự tham gia đóng góp ý kiến của các chuyên gia đang giảng dạy tại các trường đại học, cao đẳng nghề cũng như của các doanh nghiệp tại hội đồng thông qua chương trình khung cho ngành đạo tạo cắt gọt kim loại tại trường. Trong cuốn giáo trình này tôi viết nhằm phục vụ dành riêng cho hệ trung cấp và cao đẳng nghề đào tạo ngành Cơ khí chế tạo, tập trung vào gia công trên máy tiện, phay CNC như: cấu tạo nguyên lý làm việc, ngôn ngữ lập trình và các hình thức lập trình, kỹ năng vận hành máy tiện CNC, máy phay CNC. Giáo trình do giáo viên giảng dạy nhiều năm của khoa Công nghệ Cơ khí trong nhà trường biên soạn. Quá trình biên soạn giáo trình đã nhận sự sự đóng góp ý kiến chân thành của Khoa Công nghệ Cơ khí và Phòng Ban liên quan trong nhà trường. Tuy nhiên tác giả đã có nhiều cố gắng, nhưng lần đầu tiên biên soạn giáo trình không tránh khỏi những khiếm khuyết nhất định. Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của mọi người để hoàn thiện giáo trình hơn nữa. Xin chân thành cám ơn./. TP.Hồ Chí Minh, ngàytháng 12 năm 2017 TÁC GIẢ Lâm Đức Sinh MỤC LỤC MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ............................................................................................. LỜI GIỚI THIỆU ........................................................................................................... CHƯƠNG I: VẬN HÀNH MÁY TIỆN CNC .............................................................1 I. Giới thiệu máy tiện CNC ................................................................................. 1 1.1. Cấu tạo máy tiện CNC ........................................................................................ 2 1.2. Phân loại máy tiện CNC ...................................................................................... 5 1.3. Hệ điều hành máy tiện CNC ............................................................................... 6 1.4. Dụng cụ cắt trên máy tiện CNC .......................................................................... 7 II. Vận hành máy tiện CNC chế độ Home, Jog, Inc Jog, MPG ............................ 9 2.1. Hệ toạ độ trên máy tiện CNC .............................................................................. 9 2.2. Chế độ Home, Jog, Inc Jog, MPG ..................................................................... 10 a. Chế độ Home ........................................................................................................ 10 b. Vận hành máy chế độ Jog và Inc Jog ................................................................... 12 c. Vận hành máy chế độ MPG .................................................................................. 16 III. Xác định chuẩn gia công trên máy tiện CNC ................................................ 16 IV. Tiện trụ (trụ trơn, trụ bậc) bằng chu trình G90, G94trong chế độ MDI và Auto 21 4.1. Chu trình G90 .................................................................................................... 21 4.2. Chu trình G94 .................................................................................................... 24 V. Tiện trụ bằng chu trình G71, G72 và G70 trong chế độ Auto ....................... 27 5.1. Chu trình tiện thô hướng trục G71 .................................................................... 27 5.2. Chu trình tiện thô hướng kính G72 ................................................................... 30 5.3. Chu trình tiện tinh G70 ..................................................................................... 33 VI. Tiện Cắt rãnh (G75) với chế độ Auto ............................................................ 35 VII. Tiện ren tam giác ngoài (G76) với chế độ Auto ............................................ 38 VIII. Khoan (G74) với chế độ Auto ........................................................................ 41 IX. Tiện lỗ (lỗ trơn, lỗ bậc) G71 và G70 với chế độ Auto ................................... 44 X. Tiện ren tam giác trong (G76) ....................................................................... 47 CHƯƠNG II: VẬN HÀNH MÁY PHAY CNC .......................................................49 I. Giới thiệu máy phay CNC ............................................................................. 49 1.1. Công dụng của máy phay CNC: ........................................................................ 51 1.2. Cấu tạo máy phay CNC ..................................................................................... 51 1.3. Phân loại: ........................................................................................................... 53 1.4. Dụng cụ cắt trên máy phay CNC ...................................................................... 53 1.5. Đồ gá trên máy phay CNC ................................................................................ 54 II. Vận hành máy Phay CNC chế độ tay (Home, rapid, Jog, MPG)................... 55 2.1. Hệ toạ độ trên máy phay CNC .......................................................................... 55 2.2. Chế độ home...................................................................................................... 56 2.3. Chế độ rapid ...................................................................................................... 57 2.4. Chế độ jog ......................................................................................................... 57 2.5. Chế độ MPG ...................................................................................................... 58 III. Set dao và set phôi trên máy phay CNC ........................................................ 58 a. Offset phôi xác định vị trí X0. Y0. ....................................................................... 59 b. Offset dao.............................................................................................................. 61 IV. Phay mặt phẳng, bậc (sử dụng chế độ điều khiển tay)................................... 63 V. Phay các hốc, rãnh (sử dụng chương trình con M98, M99 trong chế độ Auto)67 VI. Khoan, taro (chu trình G73, G80, G81, G82, G83, G84 trong chế độ Auto) 69 6.1. Chu trình khoan lỗ cạn G81 .............................................................................. 69 6.2. Chu trình khoan dừng tại đáy lỗ G82 ................................................................ 70 6.3. Chu trình khoan lỗ sâu G83 .............................................................................. 71 6.4. Chu trình khoan lỗ sâu G73 .............................................................................. 72 6.5. Chu trình Taro G84 ........................................................................................... 72 6.6. Huỷ chu trình khoan G80 .................................................................................. 73 CHƯƠNG III: BÀI TẬP THỰC HÀNH ..................................................................74 I. Bài tập tiện ..................................................................................................... 74 II. Bài tập phay ................................................................................................... 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................................82 Khoa Công nghệ cơ khí GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN THỰC TẬP CNC Tên môn học/mô đun: Thực tập CNC Mã môn học/mô đun: 2103584 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: - Vị trí: Trước khi học môn học này học sinh phải hoàn thành môn học Công nghệ CNC, Thực tập phay bào mài - Tính chất: Đây là mô đun thực tập chuyên ngành, môn học bắt buộc - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: là mô đun thực tập chuyên sâu trong ngành cơ khí chế tạo, rèn luyện kiến thức kỹ năng và thái độ trong gia công cơ khí đặc biệt gia công cơ khí chính xác trên máy điều khiển tự động CNC Mục tiêu của môn học/mô đun: - Về kiến thức Trình bày được đặc điểm, công dụng, cấu tạo các bộ phận chính của máy tiện, phay CNC Trình bày được quy trình chăm sóc, vận hành máy. Trình bày được các phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm. - Về kỹ năng: Thiết lập được chuẩn gia công trên máy tiện CNC, máy phay CNC Tiện được chi tiết trụ (trụ bậc, trụ trơn, trụ côn) trên máy tiện CNC đạt độ chính xác đạt cấp 8 - 7, độ nhám đạt Rz20-Ra1.25 Tiện được chi tiết lỗ (lỗ suốt, lỗ bậc, lỗ côn ) trên máy tiện CNC đạt được độ chính xác đến cấp 8 - 7, độ nhám đạt Rz20-Ra1.25 Tiện được ren tam giác (trong, ngoài) dùng để lắp ghép. Phay được các mặt phẳng, bậc đạt độ chính xác đạt cấp 8 - 7, độ nhám đạt Rz20-Ra1.25 Phay được các loại rãnh (kín, suốt, cong). Gia công được lỗ và ren trên máy phay CNC Vận hành máy CNC an toàn, chính xác Xử lý được các sự cố phát sinh trong quá trình gia công trên máy CNC. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Hình thành tác phong công nghiệp Khoa Công nghệ cơ khí trang 1 CHƯƠNG I: VẬN HÀNH MÁY TIỆN CNC 1. Mục tiêu: + Thiết lập được chuẩn gia công trên máy tiện CNC + Tiện được chi tiết trụ (trụ bậc, trụ trơn, trụ côn) trên máy tiện CNC đạt độ chính xác đạt cấp 8 - 7, độ nhám đạt Rz20-Ra1.25 + Tiện được chi tiết lỗ (lỗ suốt, lỗ bậc, lỗ côn ) trên máy tiện CNC đạt được độ chính xác đến cấp 8 - 7, độ nhám đạt Rz20-Ra1.25 + Tiện được ren tam giác (trong, ngoài) dùng để lắp ghép + Vận hành máy CNC an toàn, chính xác + Xử lý được các sự cố phát sinh trong quá trình gia công trên máy CNC. I. Giới thiệu máy tiện CNC Máy Tiện CNC – (CNC) là từ viết tắt cho Computer(ized) Numerical(ly) Control(led) (điều khiển bằng máy tính) – đề cập đến việc điều khiển bằng máy tính các máy móc khác với mục đích sản xuất (có tính lập lại) các bộ phận kim khí (hay các vật liệu khác) phức tạp, bằng cách sử dụng các chương trình viết bằng kí hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA-274-D, thường gọi là mã G. CNC được phát triển vào khoảng đầu những năm 1950 ở phòng thí nghiệm Servomechanism của Học viện kĩ thuật Massachusetts Institute of Technology gọi tắt là M.I.T học viện nghiên cứu và giáo dục ở thành phố Cambridge, Massachusetts Hoa Kỳ và đã nhanh chóng ứng dụng vào việc chế tạo máy móc. Máy tiện CNC xuất hiện đã nhanh chóng thay đổi việc sản xuất công nghiệp. Việc tiến hành tiện các đường cong, hình phức tạp được thực hiện dễ dàng như đường thẳng, các cấu trúc phức tạp 3 chiều cũng dễ dàng thực hiện, và một lượng lớn các thao tác do con người thực hiện được giảm thiểu. Việc gia tăng tự động hóa trong quá trình sản xuất với máy CNC tạo nên sự phát triển đáng kể về chính xác và chất lượng. Kĩ thuật tự động của máy tiện CNC giảm thiểu tối đa các sai sót và giúp người thao tác có thời gian cho các công việc khác. Ngoài ra còn cho phép linh hoạt trong thao tác các sản phẩm và thời gian cần thiết cho thay đổi máy móc để sản xuất các linh kiện khác. Trong môi trường sản xuất các máy tiện CNC có thể kết hợp thành một tổ hợp gọi là cell, để có thể làm nhiều thao tác trên một bộ phận. Máy tiện CNC ngày nay được điều khiển trực tiếp từ các bản vẽ do phần mềm CAM (computer – aided design). Có thể nói Khoa Công nghệ cơ khí trang 2 máy tiện CNC gần giống nhất với hệ thống robot công nghiệp, tức là chúng được thiết kế để thực hiện nhiều thao tác sản xuất (trong tầm giới hạn). Máy tiện CNC được sử dụng rất phổ biến trong quá trình gia công tạo hình các chi tiết tròn xoay, hầu như các xưởng cơ khí hiện nay đều được trang bị máy này nhằm giảm thiểu chi phí nhân công, tăng cường độ chính xác của sản phẩm trong sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên trước khi mua chúng ta nên tìm hiểu qua về cấu tạo cũng như các lưu ý khi lựa chọn và sử dụng máy tiện CNC. 1.1. Cấu tạo máy tiện CNC Máy tiện CNC cơ bản có 2 phần chính bao gồm cơ cấu chấp hành và cơ cấu điều khiển. Mỗi cơ cấu được cấu thành nhiều cụm chi tiết chính xác lắp ghép chính xác với nhau tạo thành một máy CNC hoàn thiện Hình 1 Cấu tạo máy tiện CNC Khoa Công nghệ cơ khí trang 3 Hình 2 Các bộ phận cơ khí chính trên máy tiện CNC 1. Thân máy ( Bed ): Thân máy đóng vai trò là chân đế của toàn bộ máy nơi các bộ phận khác nhau được gắn vào nó. Nói chung rất cứng chắc về cấu trúc, thân máy được đúc bằng gang cường lực. Băng máy tiện có băng bi và băng cơ trong đó băng cơ cứng vững hơn, bền hơn băng bi. Hình 3 Cụm thân máy tiện CNC Khoa Công nghệ cơ khí trang 4 2. Ổ dao (Carriage): Được sử dụng để gắn và di chuyển dao tiện theo chiều ngang và chiều dọc để thực hiện quá trình cắt gọt. Hình 4 Cụm đài dao turret 3. Mâm cặp: Được gắn trên trục chính dùng để giữ phôi. Hình 5 Mâm cặp Khoa Công nghệ cơ khí trang 5 4. Trung tâm điều khiển CNC: Trung tâm lưu trữ của máy, bảng điều khiển CNC lưu trữ tất cả các chương trình và hướng dẫn CNC, thực hiện các thao tác vận hành máy tại bảng này. 5. Trục chính: Thực hiện chuyển động cắt chính (quay phôi) 6. Động cơ truyền động chính: Động cơ truyền động giúp xoay mâm cặp, do đó điều khiển toàn bộ máy. 7. Ụ động: Có thể lắp đầu chống tâm khi tiện trục dài hoặc lắp mũi khoan khi thực hiện khoan tâm trên trục. Ụ động di chuyển dọc theo trục Z của máy tiện Khi chọn máy tiện CNC thì chúng ta dựa vào khả năng gia công của nó là đường kính kẹp tối đa của mâm cặp và hành trình tối đa của ụ động. Chính là vùng làm việc của máy. Ngoài ra cần phải chú ý tới độ chính xác của máy. 1.2. Phân loại máy tiện CNC 1.Máy tiện nằm ngang vạn năng 2. Máy tiện cụt 3. Máy tiện ngang hai trục chính 4. Máy tiện đứng 5. Máy tiện đứng hai trục chính 6. Máy tiện –phay 7. Máy tiện cụt nằm ngang có bàn dao ngang với hai ụ dao 8. Máy tiện nạp phôi thanh tự động Ngoài ra hiện nay còn có trung tâm Tiện-Phay CNC tức là có thể thực hiện cả nguyên công tiện và phay trên cùng một máy. Khoa Công nghệ cơ khí trang 6 Hình 6 Trung tâm tiện phay CNC 1.3. Hệ điều hành máy tiện CNC Trên thị trường ngày nay, máy CNC được vận hành chủ yếu bằng hệ điều hành Fanuc. Fanuc cũng chính là hệ điều hành phổ biến và thông dụng nhất hiện nay tại Việt Nam. Bên cạnh đó, cũng có một số máy CNC được sử dụng bằng các hệ điều hành khác như Siemens, Heidenhain, Fagor, Mazatrol, Sinumerik,... Mỗi hệ điều hành sẽ có những đặc trưng tương đối khác nhau, tuy nhiên mục đích của chúng là đều mong muốn mang đến những tiện ích tối đa đến người dùng như: Khả năng quản lý, tính linh hoạt, khả năng điều khiển chính xác, tốc độ, điều khiển đồng thời nhiều trục, khả năng kiểm tra và việc bổ sung các tuỳ chọn cho người dùng Hệ điều hành Fanuc sử dụng bộ mã lệnh G-Code (Mã lệnh hình học) và M-Code (Mã lệnh máy) theo chuẩn, sử dụng đơn giản và dễ hiểu hơn đối với người dùng. Còn các hệ điều hành ví dụ như Heidenhein hay Siemen thì sử dụng nhiều hàm con phức tạp nên gây nhiều khó khăn hơn cho người dùng. Tuy nhiên, các hệ điều hành lại có khá nhiều chức năng kiểm tra hay tùy chọn khác nhau rất phong phú và thú vị, hay như đối với hệ điều hành Mazatrol, được sử dụng trong máy CNC Mazak, có thể mô phỏng và cho chúng ta xem cũng như theo dõi được gián tiếp các công đoạn gia công bằng cách theo dõi trên màn hình máy tính mà không cần phải sử dụng thêm bất kì phần mềm hỗ trợ nào. Tuy nhiên, hệ điều hành Mazatrol cũng vẫn còn khá hiếm trên thị trường. Khoa Công nghệ cơ khí trang 7 1.4. Dụng cụ cắt trên máy tiện CNC Dao tiện trên máy CNC được chọn lựa theo yêu cầu, đặt điểm của bề mặt chi tiết gia công. Dao có hai phần: phần cắt (phần làm việc) và phần cán (phần thân). Hình 7 Dụng cụ cắt trên máy tiện CNC Phần cắt dao tiện CNC : Thường dùng là các loại mảnh dao (insert) tiêu chuẩn. Có các loại mảnh dao: hình bình hành (ký hiệu A, B, K), hình thoi (ký hiệu C, D, E, M, V), hình chữ nhật (L), hình tròn (R), hình vuông (S), hình tam giác (T), hình 3 góc (W), hình bác giác (O), ngũ giác (P), lục giác (H). Ví dụ một số loại mảnh dao ở hình b; Phần cán dao tiện CNC được chia thành nhiều loại như: – Tiện thô, tinh ngoài và trong. Khi tiện tinh ngoài và trong chú ý chọn góc nghiêng chính và phụ cho phù hợp với đặc điểm bề mặt gia công, loại mảnh dao và phương chạy dao sau. Dưới đây là một số ví dụ: Khoa Công nghệ cơ khí trang 8 Hình 8 Dụng cụ cắt gia công ngoài – Tiện lỗ, tiện định hình Hình 9 Dụng cụ cắt gia công lỗ – Tiện cắt đứt thép trụ đặc và rỗng, tiện rãnh trong và ngoài, tiện rãnh sâu và rãnh bề mặt Khoa Công nghệ cơ khí trang 9 – Dao tiện ren với nhiều kiểu ren và bước ren trái, phải khác nhau; Được sử dụng cho tiện ren trong và ren ngoài (f). Hình 10 Dụng cụ cắt gia công ren II. Vận hành máy tiện CNC chế độ Home, Jog, Inc Jog, MPG 2.1. Hệ toạ độ trên máy tiện CNC Hầu hết các máy tiện được lập trình trên hai trục. Trục X và trục Z. Quy ước là Trục Z dọc theo đường tâm của phôi, trục X vuông góc với đường tâm của phôi, phương và chiều như hình vẽ. Khoa Công nghệ cơ khí trang 10 Hình 11 Gốc chuẩn trên máy tiện CNC Các điểm không “0“ và điểm chuẩn trên máy CNC MCS ( Machine coordinate system ) : Điểm gốc máy WCS ( Workpiece coordinate system) : Điểm gốc phôi. 2.2. Chế độ Home, Jog, Inc Jog, MPG a. Chế độ Home Chế độ Home trên máy tiện CNC leadwell T5 thực hiện việc trả máy về góc chuẩn máy reference point (0,0) trên máy tiện CNC. Việc thực hiện về home máy khi vừa mở máy hoặc sau khi nhấn dừng khẩn cấp để máy xác định lại toạ độ gốc. Các bước thực hiện chế độ home Bước Nội dung Minh hoạ Ghi chú 1. Chọn chế độ Home Khoa Công nghệ cơ khí trang 11 2. Lựa chọn trục X, Y để về home 3. Chọn tốc độ 4. Nhấn Home start Khoa Công nghệ cơ khí trang 12 5. Kết quả Bảng 1 Các bước về chuẩn home máy b. Vận hành máy chế độ Jog và Inc Jog Chế độ Jog trên máy tiện CNC cho phép điều khiển các trục X, Z bằng tay trên máy tiện CNC với các tốc độ chuyển động khác nhau như: điều khiển dao cắt gọt với lượng chạy dao không đổi (ổn định tốc độ) dùng cho cắt tinh khi vận hành bằng tay, ngoài ra còn có thể thực hiện chuyển động chạy dao nhanh (rapid). Các bước thực hiện chế độ Jog Bước Nội dung Minh hoạ Ghi chú 1. Chọn chế độ Jog Khoa Công nghệ cơ khí trang 13 2. Lựa chọn trục X, Z 3. Lựa chọn tốc độ chạy dao Feed rate 4. Chọn chiều di chuyển – hoặc + 5. Nhấn kết hợp + hoặc – với rapid traverse để thực Lưu ý dao sẽ chạy Khoa Công nghệ cơ khí trang 14 hiện chạy dao nhanh với mức rapid 6. Kết quả Dao di chuyển theo trục X, Z với tốc độ phụ thuộc vào feed rate Bảng 2 Vận hành máy chế độ Jog Chế độ Inc Jog trên máy tiện CNC cho phép điều khiển các trục X, Z bằng tay trên máy tiện CNC với các bước duy chuyển khác nhau từ 0.001mm đến 1mm. Chế độ Inc Jog để điều chỉnh chính xác vị trí của dụng cụ cắt trong không gian gia công. Các bước thực hiện chế độ Inc Jog Khoa Công nghệ cơ khí trang 15 Bước Nội dung Minh hoạ Ghi chú 1. Chọn chế độ Inc Jog 2. Lựa chọn trục X, Z 3. Lựa chọn bước *1 hoặc *10 hoặc *100 hoặc *1000 Chỉ tác động theo từng lần nhấn. Vd: chọn *100 nhấn 1 lần sẽ di chuyển 0.1mm Khoa Công nghệ cơ khí trang 16 4. Nhấn nút + hoặc – để điều khiển trục 5. Kết quả Bảng 3 Vận hành máy chế độ Inc Jog c. Vận hành máy chế độ MPG Chế độ điều khiển MPG (manual Pulse Generator) là chế độ cho phép điều khiển các trục X, Z trên máy tiện CNC bằng tay quay. Đây là chế độ vận hành tay linh hoạt, được dùng trong việc vận hành máy để cắt gọt, offset dụng cụ cắt trên máy tiện CNC. Với chế độ điều khiển MPG có thể điều khiển các trục nhanh chậm bằng cách phối hợp giữa tay quay và bước lớn nhỏ (*1, *10, *100) trên bảng điều khiển. Tuy nhiên tốc độ chạy dao không ổn định do tốc độ quay của người dùng. Các bước vận hành máy tiện CNC chế độ tay Bước Nội dung Minh hoạ Ghi chú 1. Chọn chế độ MPG 2. Lựa chọn trục X 3. Lựa chọn trục Z 4. Lựa chọn bước *1 hoặc *10 hoặc *100 5. Kết quả Bảng 4 Vận hành máy chế độ Inc Jog III. Xác định chuẩn gia công trên máy tiện CNC Nhiệm vụ của máy Tiện CNC là thực hiện di chuyển dụng cụ cắt theo điều khiển của người sử dụng thông qua các chế độ điều khiển bằng tay hoặc bằng mã lệnh G (M). Thực chất của quá trình này sự thay đổi toạ độ của trục X và trục Z trong không gian gia công của máy. Trong không gian máy, có nhiều loại gốc chuẩn trong đó có: gốc Khoa Công nghệ cơ khí trang 17 chuẩn của nhà sản xuất, gốc này người dùng không thể thay đổi được và gốc toạ độ người dùng, gốc này được thiết lập bởi người dùng và có thể sử dụng linh hoạt trong quá trình vận hành gia công cắt gọt. Các gốc độ của máy được minh hoạ ở hình sau: Hình 12 Chuẩn gia công trên máy tiện CNC Với M: Machine point – chuẩn máy R: Reference point – Chuẩn tham chiếu (home) E: Tool reference point – Chuẩn dao W: Work reference point – Chuẩn phôi Trong quá trình vận hành máy để chuẩn bị cho máy có thể tự động thực hiện các lệnh chạy dao chính xác vị trí để tiến hành cắt gọt thì người dùng cần thực hiện báo cho máy biết gốc toạ độ gia công work reference point. Quá trình này gọi là set dao hay offset dao, sau khi thực hiện xong việc offset dao thì máy sẽ ghi nhận vị trí của nó trong bảng offset. Các giá trị này sẽ được sử dụng khi người dùng gọi thông qua lệnh gọi dao Txxxx (Ví dụ: T0101 – dao số 01 bảng thông số 0ffset 01). Do đó, quá trình offset dao sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hình dáng, kích thước của chi tiết sau gia công, vì vậy quá trình người dùng cần thực hiện chính xác các thao tác cũng như đo kiểm trong quá trình offset dao. Trình tự thực hiện xác định chuẩn gia công trên máy tiện CNC Bước Nội dung Minh hoạ Ghi chú 1. Chọn dao cắt Khoa Công nghệ cơ khí trang 18 2. Di chuyển đến vị trí Z0. (thường là mặt đầu chi tiết) Có thể thực hiện cắt mặt đầu Giữ nguyên vị trí Z. không dịch dao theo phương Z trong quá trình này vì sẽ làm sai giá trị offset dao 3. Mở bảng offset dao và chọn mục Geometry 4. Chọn vị trí nhập giá trị offset cho Z (thường là hàng có số thứ tự cùng số thứ tự dao để dễ nhớ) Nhập Z0. Sau đó nhấn measure Khoa Công nghệ cơ khí trang 19 5. Kiểm tra: So sánh giá trị Z trong bảng offset và giá trị toạ độ Z Machine của máy Giá trị Z trong bảng offset sẽ bằng toạ độ Z machine 6. Di chuyển đến vị trí X0. (Thực hiện tiện chính xác đường kính d của chi tiết. Thực hiện đo kiểm đường kính ghi nhớ giá trị đường kính d) Giữ nguyên vị trí X. không dịch dao theo phương X trong quá trình này vì sẽ làm sai giá trị offset dao 7. Mở bảng offset dao và chọn mục Geometry Khoa Công nghệ cơ khí trang 20 8. Chọn vị trí nhập giá trị offset cho X (thường là hàng có số thứ tự cùng số thứ tự dao để dễ nhớ) Nhấn X + d. (ví dụ X29.3) sau đó nhấn Measure 9. Kiểm tra: So sánh giá trị X trong bảng offset và giá trị toạ độ X Machine của máy Giá trị trong bảng offset sẽ bằng X machine – đường kính d. 10. Kết quả Hình 13 offset dao cắt Khoa Công nghệ cơ khí trang 21 IV. Tiện trụ (trụ trơn, trụ bậc) bằng chu trình G90, G94trong chế độ MDI và Auto 4.1. Chu trình G90 Chu trình G90 là chu trình tiện đơn hướng trục, thực hiện gia công trụ dài, trụ côn, trụ bậc đơn giản. Có thể sử dụng chu trình đơn G90 để gia công trụ ngoài và trụ trong. Cấu trúc của chi trình G90 như sau: Cấu trúc chu trình cắt trụ trơn: G90 X. (U.) Z. (W.) F. Cấu trúc chu trình cắt côn: G90 X. (U.) Z. (W.) R. F. Với X. (U.) toạ độ đường kính Z. (W.) toạ độ chiều dài Z F. tốc độ chạy dao R. độ côn Cách thức chạy dao theo thứ tự 1 – 2 – 3 – 4: Hình 14 Chu trình G90 Đối với R được xác định theo các trường hợp sau: Khoa Công nghệ cơ khí trang 22 Hình 15 Giá trị độ côn R Trình tự thực hiện trên máy tiện CNC Bước Nội dung Minh hoạ Ghi chú 1. Gá đặt phôi Khoa Công nghệ cơ khí trang 23 2. Chọn dao cắt 3. Thực hiện offset dao cắt 4. Chọn chế độ MDI hoặc Auto 5. Lệnh về Home Gọi dao Nhập chế độ cắt Nhập chu trình G90 G28U0.W0. T0101 S800F0.2 G0X50.Z2.M03 G94X-1.Z0.F0.1 6. Thực hiện chạy chương trình Khoa Công nghệ cơ khí trang 24 7. Kết quả Hình 16 Trình tự thực hiện tiện với G90 4.2. Chu trình G94 Chu trình G90 là chu trình tiện đơn hướng kính, thực hiện gia công trụ dài, trụ côn, trụ bậc đơn giản. Có thể sử dụng chu trình đơn G94 để gia công trụ ngoài và trụ trong, tuy nhiên thường dùng chu trình đơn G94 cho việc gia công mặt đầu. Cấu trúc của chi trình G94 như sau: Cấu trúc chu trình cắt trụ trơn: G94 X. (U.) Z. (W.) F. Cấu trúc chu trình cắt côn: G94 X. (U.) Z. (W.) R. F. Với X. (U.) toạ độ đường kính Z. (W.) toạ độ chiều dài Z F. tốc độ chạy dao R. độ côn Cách thức chạy dao theo thứ tự 1 – 2 – 3 – 4: Khoa Công nghệ cơ khí trang 25 Hình 17 Chu trình G94 Trình tự thực hiện trên máy tiện CNC Bước Nội dung Minh hoạ Ghi chú Khoa Công nghệ cơ khí trang 26 1. Gá đặt phôi 2. Chọn dao cắt 3. Thực hiện offset dao cắt 4. Chọn chế độ MDI hoặc Auto 5. Lệnh về Home Gọi dao Nhập chế độ cắt G28U0.W0. T0101 S800F0.2 Khoa Công nghệ cơ khí trang 27 Nhập chu trình G94 G0X50.Z2.M03 G94X-1.Z0.F0.1 6. Thực hiện chạy chương trình 7. Kết quả Bảng 5 Trình tự thực hiện G94 V. Tiện trụ (trụ trơn, trụ bậc) bằng chu trình G71, G72 và G70 trong chế độ Auto 5.1. Chu trình tiện thô hướng trục G71 Chu trình tiện thô trên máy tiện CNC được sử dụng nhiều vì tính thuận tiện của nó, với khả năng chi nhỏ biên dạng cắt thành những lát nhỏ dọc trục giúp quá trình cắt đạt hiệu quả cao, cũng như gia công được biên dạng chi tiết phức tạp Cấu trúc chu trình tiện thô dọc trục G71: G71 U(d). R(e).; G71 P(ns) Q(nf) U(u). W(w). F.; Với: U(d) chiều sâu mỗi lớp cắt (tính theo bán kính) R(e) khoảng lùi dao 45o P(ns) Khai báo dòng lệnh xuất phát biên dạng Q(nf) Khai báo dòng lệnh kết thúc biên dạng U(u) Lượng dư tính theo đường kính W(w). lượng dư tính theo trục Z F. tốc độ chạy dao Cách thức chạy dao: Khoa Công nghệ cơ khí trang 28 Hình 18 Chu trình tiện thô G71 Trình tự thực hiện trên máy tiện CNC Bước Nội dung Minh hoạ Ghi chú 1. Gá đặt phôi 2. Chọn dao cắt Khoa Công nghệ cơ khí trang 29 3. Thực hiện offset dao cắt 4. Chọn chế độ hoặc Auto 5. Tạo chương trình gia công trên máy Tên chương trình Khai báo ban đầu Về home Gọi dao Nhập chế độ cắt Gới hạn tốc độ Chạy dao nhanh Chu trình tiện thô G71 Về home Dừng trục chính % O0001 G40G80G54G96G99 G28U0.W0. T0101 S800F0.2 G50 S1000 G0X50.Z2.M03 G71 U1. R0.2 G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F0.2 N10 G0 X20. G01 Z0. G01 X40. R2. G01 Z-20. G01 X60. R5. G01 Z-30. N20 G01 U2. G28U0.W0. M05 M30; Khoa Công nghệ cơ khí trang 30 Trả về đầu chương trình % 6. Thực hiện chạy chương trình 7. Kết quả Bảng 6 Trình tự thực hiện tiện thô G71 5.2. Chu trình tiện thô hướng kính G72 Chu trình tiện thô G72 trên máy tiện CNC được sử dụng nhiều vì tính thuận tiện của nó, với khả năng chi nhỏ biên dạng cắt thành những lát nhỏ hướng kính giúp quá trình cắt đạt hiệu quả cao, cũng như gia công được biên dạng chi tiết phức tạp Cấu trúc chu trình tiện thô hướng kính G72: G72 W(d). R(e).; G72 P(ns) Q(nf) U(u). W(w). F.; Với: W(d) chiều sâu mỗi lớp cắt (tính theo trục Z) R(e) khoảng lùi dao 45o P(ns) Khai báo dòng lệnh xuất phát biên dạng Q(nf) Khai báo dòng lệnh kết thúc biên dạng U(u) Lượng dư tính theo đường kính W(w). lượng dư tính theo trục Z F. tốc độ chạy dao Cách thức chạy dao: Khoa Công nghệ cơ khí trang 31 Hình 19 Chu trình G72 Trình tự thực hiện trên máy tiện CNC Bước Nội dung Minh hoạ Ghi chú 1. Gá đặt phôi 2. Chọn dao cắt Khoa Công nghệ cơ khí trang 32 3. Thực hiện offset dao cắt 4. Chọn chế độ hoặc Auto 5. Tạo chương trình gia công trên máy Tên chương trình Khai báo ban đầu Về home Gọi dao Nhập chế độ cắt Gới hạn tốc độ Chạy dao nhanh Chu trình tiện thô G72 Về home Dừng trục chính Trả về đầu chương trình % O0001 G40G80G54G96G99 G28U0.W0. T0101 S800F0.2 G50 S1000 G0X50.Z2.M03 G71 W1. R0.2 G71 P10 Q20 U0.5 W0.1 F0.2 N10 G0 Z-30. G01 X40. C3. G01 X30.Z-15. G01 X10.R4. N20 G01 Z2. G28U0.W0. M05 M30; % Khoa Công nghệ cơ khí trang 33 6. Thực hiện chạy chương trình 7. Kết quả Bảng 7 Trình tự thực hiện