Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Tiện, Phay CNC cơ bản phần 1 cung cấp cho người học những kiến thức như: Giới thiệu chung về máy tiện CNC; lập trình tiện CNC; vận hành máy tiện CNC; gia công tiện CNC. Mời các bạn cùng tham khảo!
BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Tên mơ đun: Tiện, Phay CNC NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ (Ban hành kèm theo Quyết định số: Hà Nội, năm 2021 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong chiến lược phát triển đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho cơng nghiệp hóa lĩnh vực khí – Nghề cắt gọt kim loại nghề đào tạo nguồn nhân lực tham gia chế tạo chi tiết máy móc địi hỏi sinh viên học trường cần trang bị kiến thức, kỹ cần thiết để làm chủ công nghệ sau trường tiếp cận điều kiện sản xuất doanh nghiệp ngồi nước Khoa Cơ khí chế tạo trường Cao đẳng nghề kỹ thuật công nghệ biên soạn giáo trình mơ đun Tiện, Phay CNC Nội dung mô đun để cập đến công việc, tập cụ thể phương pháp trình tự gia công chi tiết Căn vào trang thiết bị trường khả tổ chức học sinh thực tập công ty, doanh nghiệp bên mà nhà trường xây dựng tập thực hành áp dụng cụ thể phù hợp với điều kiện hoàn cảnh Mặc dù cố gắng q trình biên soạn, song khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp để giáo trình hồn thiện Mọi ý kiến đóng góp xin gửi địa chỉ: Khoa Cơ khí chế tạo – Trường Cao đẳng nghề kỹ thuật công nghệ Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Chủ biên: Dương Văn Cường MỤC LỤC TRANG I Lời giới thiệu II Mục lục III Nội dung tài liệu Bài Giới thiệu chung máy tiện CNC Bài Lập trình tiện CNC Bài Vận hành máy tiện CNC Bài Gia công tiện CNC 16 54 61 Bài 5: Giới thiệu chung máy phay CNC Bài 6: Lập trình phay CNC 80 Bài 7: Vận hành máy phay CNC Bài 8: Gia công phay CNC 122 135 IV Tài liệu tham khảo 145 90 TÊN MƠ ĐUN: TIỆN CNC CƠ BẢN Mã mơ đun: MĐCG 28 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: Vị trí: + Trước học mơ đun sinh viên phải hoàn thành: MH07; MH08;MH09;MH10 ;MH11; MH12; MH15; MĐ17, MH19; MĐ22; MĐ23; MĐ24; MĐ25; + Đây mô đun học sinh sinh viên nâng cao kỹ nghề Tính chất: + Là mơ-đun chuyên môn nghề thuộc mô đun đào tạo nghề Ý nghĩa vai trị: + Mơ đun Tiện CNC có ý nghĩa vai trị quan trọng chương trình đào tạo nghề Cắt gọt kim loại Người học trang bị kiến thức kỹ lập trình gia cơng, thao tác vận hành máy để gia công sản phẩm máy tiện CNC quy trình đạt yêu cầu kỹ thuật Mục tiêu mơ đun: - Lập chương trình tiện CNC phần mềm điều khiển; - So sánh điểm giống khác máy tiện vạn vá máy tiện CNC; - Cài đặt xác thơng số phôi, dao; - Vận hành thành thạo máy tiện CNC để tiện trụ trơn ngắn, trụ bậc, tiện mặt đầu, tiện côn, cắt rãnh, cắt đứt, khoan lỗ, tiện lỗ, khoét lỗ, tiện trụ dài, tiện ren qui trình qui phạm, đạt cấp xác 8-6, độ nhám cấp 7-10, đạt yêu cầu kỹ thuật, thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người máy; - Phân tích dạng sai hỏng, nguyên nhân cách khắc phục tiện máy tiện CNC; -Sửa bổ sung lệnh cho phù hợp với phần mềm điều khiển từ chương NC xuất phần mềm CAD/CAM; - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận,chủ động tích cực học tập Nội dung mô đun: Thời gian (giờ) Tổng số Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập 02 02 Bài 1: Giới thiệu chung máy tiện CNC Bài 2: Lập trình tiện CNC 15 06 08 01 Bài 3: Vận hành máy tiện CNC 06 01 05 Số TT Tên mô đun Kiểm tra 4 Bài 4: Gia công tiện CNC Bài 5: Giới thiệu chung máy phay CNC Bài 6: Lập trình phay CNC 18 03 14 01 02 02 0 21 06 14 01 Bài 7: Vận hành máy phay CNC Bài 8: Gia công phay CNC 06 02 04 18 03 15 Thi kết thúc mô đun Tổng cộng 02 0 02 90 25 60 05 BÀI 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY TIỆN CNC Mã bài: MĐ28.1 Giới thiệu: Bài trình bày cấu tạo chung máy phận máy tiện CNC, so sánh điểm giống khác với máy tiện vạn Trình bày đặc tính kỹ thuật máy tiện CNC Mục tiêu: - Trình bày cấu tạo chung máy phận máy tiện CNC; - So sánh điểm giống khác máy tiện vạn máy tiện CNC; - Nêu đặc tính kỹ thuật máy CNC; - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, chủ động tích cực học tập Nội dung chính: Q trình phát triển máy tiện CNC Mục tiêu: - Trình bày trình phát triển kỹ thuật CNC loại máy sử dụng kỹ thuật NC CNC; - Nêu rõ tình hình trang bị ứng dụng kỹ thuật CNC nước ta Điều khiển số (Numerical Control) đời với mục đích điều khiển q trình cơng nghệ gia cơng cắt gọt máy công cụ Về thực chất, trình tự động điều khiển hoạt động máy (như máy cắt kim loại, robot, băng tải vận chuyển phôi liệu chi tiết gia công, kho quản lý phôi sản phẩm ) sở liệu cung cấp dạng mã số nhị nguyên bao gồm chữ số, số thập phân, chữ số ký tự đặc biệt tạo nên chương trình làm việc thiết bị hay hệ thống Trước đây, có q trình gia cơng cắt gọt điều khỉên theo chương trình ký thuật chép hình theo mẫu, chép hình hệ thống thuỷ lực,cam điều khiển mạch logic Ngày nay, với việc ứng dụng thành tiến Khoa học – Công nghệ, lĩnh vực điều khiển số tin học cho phép nhà chế tạo máy nghiên cứu đưa vào máy công cụ hệ thống điều khiển cho phép nhà Chế tạo máy nghiên cứu đưa vào máy công cụ hệ thống điều khiển cho phép thực trình gia cơng cách linh hoạt hơn, thích ứng với sản xuất đại mang lại hiệu kinh tế cao Về mặt khoa học: Trong điều kiện nay, nhờ tiến kỹ thuật cho phép giải toán phức tạp với độ xác cao mà trước chưa đủ điều kiện phức tạp khiến ta phải bỏ qua số yếu tố dẫn đến kết gần Chính cho phép nhà chế tạo máy thiết kế chế tạo máy với cấu có hiệu suất cao, độ xác truyền động cao khả chuyển động tạo hình phức tạp xác Lịch sử phát triển NC bắt nguồn từ mục đích quân hàng không vũ trụ mà yêu cầu tiêu chất lượng máy bay, tên lửa, xe tăng cao nhất( Có độ xác độ tin cậy cao nhất, có độ bền tính hiệu sử dụng cao )Ngày nay, lịch sử phát triển NC trải qua q trình phát triển khơng ngừng với phát triển lĩnh vực vi xử lý từ bit, 8bit đạt đến 32 bit cho phép hệ sau cao hệ trước mạnh khả lưu trữ xử lý Từ máy CNC riêng lẻ (CNC Machines – Tools) phát triển cao trung tâm gia công CNC ( CNC Engineering – Centre) có ổ chứa dao lên tới hàng trăm thực nhiều ngun cơng đồng thời vị trí gá đặt Cùng với phát triển công nghệ truyền số liệu, mạng cục liên thông phát triển nhanh tạo điều kiện cho nhà công nghiệp ứng dụng để kết nối hoạt động nhiều máy CNC quản lý máy tính trung tâm DNC ( Directe Numerical Control) với mục đích khai thác cách có hiệu bố trí xếp cơng việc máy, tổ chức sản xuất quản lý chất lượng sản phẩm Hiện nay, lĩnh vực sản xuất tự động chế tạo khí phát triển đạt đến trình độ cao phân xưởng tự động sản xuất linh hoạt tổ hợp CIM ( Computer Integrated Manufacturing) với việc trang bị thêm robot cấp phôi liệu vận chuyển, hệ thống đo lường quản lý chất lượng tiến tiến, kiểu nhà kho đại đưa vào áp dụng mang lại hiệu kinh tế đáng kể Cấu tạo chung máy tiện CNC Mục tiêu: - Trình bày cấu tạo chung đặc trueng máy tiện CNC; - Phân biệt cấu tạo chung máy tiện CNC máy tiện thường; - Có ý thức q trình bảo dưỡng bảo quản máy Máy tiện NC có đặc điểm cấu tạo tương tự máy tiện thông thường Đối với tiện thông thường gia công cắt gọt chi tiết người điều khiển phải theo dõi vị trí dao cắt, thao tác kịp thời chế tạo chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật Độ xác, xuất phụ thuộc vào trình độ tay nghề người điều khiển Máy CNC hoạt động theo chương trình lập trình theo quy tắc chặt chẽ phù hợp với quy trình cơng nghệ soạn thảo cài đặt phần mềm máy Kết làm việc máy CNC không phụ thuộc vào tay nghề người điều khiển Lúc người điều khiển máy chủ yếu đóng vai trị theo dõi kiểm tra chức hoạt động máy Ưu điểm máy điều khiển số so với điều khiển thường: - So với máy công cụ điều khiển tay, kết quảlàm việc máy CNC không phụ thuộc vào tay nghề thục người điều khiển Người điều khiển máy chủ yếu đóng vai trị theo dõi kiểm tra chức hoạt động máy - So với máy điều khiển tự động theo chương trình cứng(dùng cam, cữ chặn, cơng tắc hành trình…), máy CNC có tính linh hoạt cao cơng việc lập trình, đặc biệt có trợ giúp máy tính, tiếc kiệm thời gian chỉnh máy, đạt tính kinh tế cao với sản xuất loạt nhỏ Phương thức làm việc với hệ thống xử lý thơng tin “điện tử- số hố”cho phép nối ghép với hệ thống xử lý số phạm vi tồn xí nghiệp, tạo điều kiện mở rộng tự động hố tồn trình sản xuất ứng dụng kỹ thuật quản lý đại thông qua mạng liên thông cụ hay toàn cầu Những nét đặc trưng máy tiện (NC, CNC): - Tự động hoá cao Máy CNC có suất cắt gọt cao giảm tối đa thời gian phụ, mức độ tự động thực lúc nhiều chuyển động khác , tự động thay dao, hiệu chỉnh sai số dao cụ, tự động kiểm tra kích thước chi tiết qua tự động hiệu chỉnh sai lệch vị trí tương đối dao chi tiết, tự động tưới nguội, tự động hút phoi khỏi khu vực cắt - Tốc độ dịch chuyển tốc độ quay lớn (hơn 1000 vịng/phút) - Độ xác cao (sai lệch kích thước lặp lại tiện xong rãnh Trong q trình gia cơng máy tự động tính chiều sâu lớp cắt cuối theo phương Z bề dày lớp cắt cuối theo phương X Trong trường hợp lùi dao để cắt lớp tiếp theo, ta muốn dở dao khỏi bề mặt chi tiết, theo phương X, ta cho thơng số R( d) , tính theo bán kính, thơng thường bỏ qua Khi gia cơng rãnh ta cần quan tâm điểm điều khiển dao, điểm điều khiển mũi dao mà ta dùng trình Offset dao Hình 4.5.Điểm điều khiển Ví dụ: a Khi tiện rãnh ta bỏ qu X(u) Và P(i) 68 G00 X20 Z1.; G74 R1.; G74 Z-10 Q3000 F0.1; G00 X200 Z200.; Hình 4.6 Cắt rãnh b Tiện rãnh cách 10 mm N10 G50 S2000 T0101 G96 S80 M03 G00 X50 Z1.; G74 R1.; G74 X10 Z-10 P10000Q3000 F0.1; G00 X200 Z200.; Hình 4.7 Cắt nhiều rãnh c, Tiện rãnh rộng G00 X47 Z1 T0101 M8; G74 R1.; G74 Z-10 Q3000 F0.1; G0 U-5.; G74 X20 Z-10 P2500 Q3000 F0.1; * Tiện G00 rãnh X200.hướng Z200.;kính G75 Hình 4.8 Cắt rãnh rộng 69 Lệnh để gia công cắt rãnh trụ đứt Hình 4.9 Cắt rãnh theo hướng kính Cấu trúc câu lệnh: G75 R(e) G75 X(U)_ Z(W)_ P( i) Q( k) R( d) F _ Trong đó: X(U)_ : đường kính rãnh theo phương X Z(W)_ : tọa độ điểm cuối rãnh theo phương Z R(e) : khoảng cách lùi dao theo phương X Q( k) : khoảng cách dịch chuyển để gia công lớp tiếp theo, phương Z, P( i ): chiều sâu lớp cắt theo phương X, tính theo bán kính (P1000 = 1mm) R( d) : khoảng cách thoát dao theo phương Z đáy rãnh, thường bỏ qua Ff : tốc độ tiến dao tiện rãnh *Đặc điểm chạy dao: Dao tiện rãnh từ xa đến gần tâm Trước tiên phải di chuyển dao cắt rãnh đến vị trí xa rãnh cần cắt cách mặt phôi theo phương X khoảng R(d) Khi gặp G75 dao di chuyển sau: Chạy dao nhanh từ vị trí đến cách mặt phôi theo phương X khoảng R(e) Tiến dao với tốc độ F gia công khoảng chiều sâu P( i) 70 Rút dao nhanh khoảng R(e) để phơi Gia cơng tiếp lớp P( i) tiếp theo, bước lặp lại đến cắt hết chiều sâu rãnh Sau dao rút cách mặt chi tiết khoảng R(e) Dao dịch chuyển khoảng Q( k) để cắt lớp Quá trình -> lặp lại tiện xong rãnh Trong trình gia cơng máy tự động tính chiều sâu lớp cắt cuối theo phương X bề dày lớp cắt cuối theo phương Z Trong trường hợp lùi dao để cắt lớp tiếp theo, ta muốn dở dao khỏi bề mặt chi tiết, theo phương Z, ta cho thơng số R( d) , thường bỏ qua Ví dụ: Hình 4.10 Cắt rãnh rộng theo hướng kính *Trường hợp cắt nhiều rãnh: 71 Hình 4.11 Cắt nhiều rãnh theo hướng kính Tiện ren ngồi Mục tiêu: - Trình bày phương pháp ren chọn chế độ cắt phù hợp để tiện ren máy tiện CNC - Tiện ren ngồi đảm bảo kích thước, đảm bảo độ nhẵn, bóng ren - Đảm bảo an tồn lao động, vệ sinh cơng nghiệp *Sử dụng chu trình tiện ren G76 72 Hình 4.12 Sơ đồ chu trình cắt ren theo chu trình G76 Trong số lần cắt ren là: Hình 4.13 Sơ đồ biểu thị số lần cắt ren Cấu trúc câu lệnh: G00 X(U)_ Z(W)_ ; G76 P(m)(r)(a) Q ( dmin) R( d); G76 X(U) Z(W) R(i) P(k) Q( d) F(f); Trong đó: 73 X(U)_ Z(W)_ : Vị trí ban đầu dao P (m) : Số lần cắt tinh để có ren hồn chỉnh (r) : Khoảng vuốt chân ren (a) : Góc ren Q( dmin) : Chiều sâu cắt nhỏ (Q1000 = mm) R( d) : Chiều sâu lớp cắt cuối cùng, lượng dư gia công tinh (R1000 = mm) Thông thường Q( dmin) < R( d) X(U) : Đường kính chân ren theo phương X X(U) = đường kính đỉnh ren – *Chiều cao ren Z(W) : Tọa độ điểm cuối ren theo phương Z R(i) : độ sai lệch đường kính theo phương X, dùng gia công ren côn R - : Cơn theo hướng X+ (tiện ren ngồi) R + : Côn theo hướng X- (tiện ren côn trong) P(k) : Chiều cao ren (P1000 = 1mm) ( Chiều cao ren =0.64x Bước ren) Q(d ): Chiều sâu lớp cắt theo phương X, tính theo bán kính (Q1000 = 1mm) F : Tốc độ tiến dao tiện ren F (mm/phút) = N(vòng/phút) x Bước ren F (mm/vòng) = Bước ren Lưu ý: Trước chạy chu trình gia cơng ren dao phải cách mặt phôi theo phương X khoảng H lớn bề dày lớp cắt đầu tiên, H>Q(d) Nếu gọi khoảng cách từ mặt phơi đến dao H ta có H = (X ban đầu – X A )/2 Chiều sâu cắt bước cắt Q(d) Chiều sâu cắt bước tính theo công thức: Bước cắt tương ứng với n=0 Khi chạy chu trình gia cơng ren G86 hay G87 điều khiển máy tự động xác định bề dày số bước cắt dựa Q(d), Q ( dmin) R( d) Quá trình gia cơng thơ diễn đến P n < Q ( dmin) máy bắt đầu gia công tinh lần cuối 74 Chiều sâu cắt bước cắt gia công tinh ren tổng lượng dư gia cơng thơ cịn lại (bước P n+1 ) lượng dư gia công tinh R( d) Như ta thấy cho giá trị Q(d) Q ( dmin) nhỏ trình gia công ren phải trải qua nhiều bước Do để giảm số bước cắt ta nên tăng Q(d) Q( dmin), nên tăng giá trị Q(d) không nên tăng Q( dmin) tăng Q( dmin) dẫn đến chiều sâu lớp cắt tinh qua lớn gây hư dao Lưu ý tốc độ tiến dao F phải bước ren Góc vào dao ảnh hưởng đến cách tiến dao gia công ren Ảnh hưởng góc dao gia cơng ren sau: HÌnh 4.14.Ảnh hưởng góc dao 75 Ví dụ: Tiện ren hệ mét bước mm, góc ren 600 sau: Hình 4.15 Tiện ren trụ thẳng Tiện ren Mục tiêu: - Trình bày phương pháp ren máy tiện CNC; - Tiện ren côn đảm bảo kích thước, đảm bảo độ nhẵn, bóng bề mặt; - Đảm bảo an toàn lao động, vệ sinh cơng nghiệp Cắt ren cấu trúc lệnh sau: G32; G92 X(U)_ Z(W) R_ F_; R = (D-d)/2 Tiện ren theo chu trình sau: Mẫu câu lệnh tương tự tiện ren trụ thẳng Hình 4.16 Tiện ren Vs dïïcần cao t ìen với bư ớc ìen 3.5mm, 1= mm, 2 = 1.0mm, câiềï sâ ï cao t 1.05 mm tâeo pâư ơná X (âai lần cao t) Đọan câư ơná tììnâ viế t nâư sạ: 76 Hình 4.17 Ví dụ tiện ren BÀI TẬP ỨNG DỤNG Hãy lập trình gia cơng chi tiết hình vẽ 77 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP TT Tiêu chí đánh giá I Kiến thức Kết thực Cách thức phương Điểm pháp đánh giá tối đa người học Lập tọa độ điểm Làm bài, đối chiếu với nội dung học 1,5 Lập chương trình gia cơng chi tiết cho Làm bài, đối chiếu với nội dung học Phương pháp gia công chi tiết 6,5 3.1 Trình bày phương pháp kiểm tra máy,mở máy 3.2 Trình bày phương pháp chạy khởi động đo dao, đo phơi 3.3 Trình bày phương pháp nhập chương trình, chạy thử 3.4 Trình bày phương pháp chạy chương trình 1,5 Vấn đáp đối chiếu với nội dung học Cộng: II 10 đ Kỹ Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, thiết bị theo yêu cầu thực tập Kiểm tra công tác chuẩn bị, đối chiếu với kế hoạch lập Vận hành thành thạo máy tiện CNC, đồ dùng kiểm tra Quan sát thao tác, đối chiếu với quy trình vận hành 1,5 Chuẩn bị đầy đủ nguyên nhiên vật liệu theo yêu cầu thực tập Kiểm tra công tác chuẩn bị, đối chiếu với kế hoạch lập 1,5 Thực trình tự tiện chi tiết máy CNC Kiểm tra yêu cầu, đối chiếu với tiêu chuẩn 78 Quan sát thao tác Sự thành thạo chuẩn xác đối chiếu với quy trình thao tác thao tác Kiểm tra chất lượng chi tiết Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với quy trình kiểm tra 6.1 Đúng kích thước 6.2 Độ trụ, độ trịn 6.3 Đảm bảo độ bóng theo yêu cầu kỹ thuật 1 Cộng: III 10 đ Thái độ Tác phong công nghiệp 1.1 Đi học đầy đủ, 1.2 1.3 Theo dõi việc thực Không vi phạm nội quy lớp hiện, đối chiếu với nội quy trường học Bố trí hợp lý vị trí làm việc 1.4 Tính cẩn thận, xác Đảm bảo thời gian thực tập Đảm bảo an toàn lao động vệ sinh công nghiệp 3.1 Tuân thủ quy định an toàn sử dụng máy tiện CNC 3.2 Đi giày bảo hộ, mặc quần áo bảo hộ quy định 3.3 Vệ sinh xưởng thực tập quy định Cộng: Theo dõi trình làm việc, đối chiếu với tính chất, u cầu cơng việc 1,5 Quan sát việc thực tập 1,5 Theo dõi thời gian thực tập, đối chiếu với thời gian quy định Theo dõi việc thực hiện, đối chiếu với quy định an toàn vệ sinh công nghiệp 1,5 0,5 10 đ 79 KẾT QUẢ HỌC TẬP Kết thực Tiêu chí đánh giá Hệ số Kiến thức 0,3 Kỹ 0,5 Thái độ 0,2 Kết học tập Cộng: CÂU HỎI Câu Hãy trình bày cấu trúc chương trình gia cơng máy tiện CNC, cấu trúc lệnh, câu lệnh ? Câu Khi gia công chi tiết máy CNC, gặp cố máy (va chạm ụ dao mâm cặp) ta phải xử lý nào? ... 2 1. 0 0.8 0.5 0.3 0 .15 Bảng 2.2 Thông số chế độ cắt dao cầu Dao cầu S F 800 0-9 000 220 0-2 600 900 0 -1 0000 220 0-2 600 10 00 0 -1 2000 18 0 0-2 400 12 00 0 -1 5000 15 0 0-2 400 15 000 15 0 0-2 200 15 000 14 0 0 -1 800 15 000... tương đối (Hình 2.5) Chương trình : O 010 1; N1; G50 S2000; G00 T 010 1; G96 S200 M03; U -1 7 8.W -1 3 5 M08; G 01 W -1 3 F1.; W-2 F0 .1; G03 U8 W- R4 F0.07; G 01 W-30.; Dao cắt dọc theo cung tròn từ (D) (E)... nội suy (I,K) (Hình 2.5) Chương trình : O 010 1; N1; G50 S2000; G00 T 010 1; G96 S200 M03; U -1 7 8.W -1 3 5 M08; G 01 W -1 3 F1.; W-2 F0 .1; G03 U8 W- I0 K-4 F0.07; Dao cắt dọc theo cung trịn từ (D) (E)