MĐ38. Phay CNC cơ bản

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Chủ biên: Nguyễn Tiến Quyết Đồng tác giả: Trần Đình Huấn-Vũ Cơng Thái Nguyễn Thị Hoa-Ngơ Duy Hiệp GIÁO TRÌNH PHAY CNC CƠ BẢN (Lưu hành nội bộ) Hà Nội – 2012 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Giáo trình sử dụng làm tài liệu giảng dạy nội trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội không sử dụng không cho phép cá nhân hay tổ chức sử dụng giáo trình với mục đích kinh doanh Mọi trích dẫn, sử dụng giáo trình với mục đích khác hay nơi khác phải đồng ý văn trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội LỜI GIỚI THIỆU Trong năm qua, dạy nghề có bước tiến vượt bậc số lượng chất lượng, nhằm thực nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội Cùng với phát triển khoa học công nghệ giới, lĩnh vực khí chế tạo nói chung cơng nghệ CNC Việt Nam nói riêng có bước phát triển đáng kể Chương trình khung quốc gia nghề hàn xây dựng sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề kết cấu theo môđun Để tạo điều kiện thuận lợi cho sở dạy nghề trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo môđun đào tạo nghề cấp thiết Mô đun 38: Phay CNC mô đun đào tạo nghề biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết thực hành Trong trình thực hiện, nhóm biên soạn tham khảo nhiều tài liệu cơng nghệ CNC nước, kết hợp với kinh nghiệm thực tế sản xuất Mặc dầu có nhiều cố gắng, không tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận đóng góp ý kiến độc giả để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Tháng năm 2012 Nhóm biên soạn MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC .2 I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: .7 II MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN: III NỘI DUNG MÔ ĐUN: .8 IV YÊU CẦU ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN Bài 1: Giới thiệu máy Phay CNC 10 Quá trình phát triển máy phay CNC: 10 Cấu tạo chung máy phay CNC: 12 Các phận máy: 12 3.1 Cụm trục 12 3.1.1 Nguồn động lực điều khiển trục 13 3.1.2 Các dạng điều khiển trục chính: 13 3.2 Ổ tích dao: 14 3.3 Cơ cấu thay dao: 14 3.4 Bảng điều khiển: 15 3.5 Bàn máy: 16 3.7 Thân máy Đế máy: 17 Đặc tính kỹ thuật máy Phay CNC: 18 Lắp đặt, bảo quản, bảo dưỡng máy phay CNC: 18 Bài 2: Lập trình phay CNC 19 1.Cài đặt thông số cho phần mềm điều khiển phay CNC 19 Cấu trúc chương trình phay CNC 20 2.1 Chương trình 20 2.2 Chương trình 21 Lệnh, câu lệnh phay CNC: 22 3.1 Các mã lệnh G – Code 22 3.2 Câu lệnh sử dụng cho máy Phay CNC: 24 Chế độ cắt phay CNC: 24 Giới thiệu lệnh hổ trợ phay CNC: .26 Giới thiệu lệnh cắt gọt phay CNC: 29 6.1 Dịch chuyển nhanh G00 29 6.2 Nội suy đường thẳng G01 29 6.3.Vát mép vê trịn góc 30 6.4 Nội suy cung tròn G02/G03 31 6.5 Dừng dụng cụ G04/G09 32 6.6 Lựa chọn mặt phẳng làm việc G17/G18/G19 .32 6.7 Hệ thống đơn vị đo G20/G21 33 6.8 Về điểm chuẩn .33 6.9 Bù bán kính dụng cụ 34 6.10 Bù chiều dài dụng cụ 35 Giới thiệu lệnh chu trình phay CNC 36 7.1 Chu trình khoan lỗ: 37 7.1.1 Chu trình khoan có bẻ phoi tốc độ cao G73 37 7.1.2 Chu trình khoan G81 .38 7.1.3 Chu trình khoan có dừng dao G82 38 7.1.4 Chu trình khoan có lùi dao G83 39 7.2 Chu trình doa: 40 7.2.1 Chu trình doa có định hướng G76 40 7.2.2 Chu trình doa G85 40 7.2.3 Chu trình doa G86 41 7.2.4 Chu trình doa ngược G87 42 7.2.5 Chu trình doa G88 43 7.2.6 Chu trình doa G89 43 7.3 Chu trình Tarơ: 44 7.3.1 Chu trình ta rơ ren trái G74 44 7.3.2 Chu trình ta rơ ren phải G84 44 7.4 Chương trình 45 Mơ chương trình .46 Xuất, nhập chương trình NC .47 9.1 Tạo nhập chương trình gia cơng NC 47 9.2 Gọi chương trình từ nhớ 47 9.3 Xóa chương trình nhớ 48 9.4 Chỉnh sửa chương trình gia cơng 48 Bài 3: Vận hành máy phay CNC 50 Kiểm tra máy .50 Mở máy .51 Thao tác di chuyển máy chuẩn máy ( điểm tham chiếu) 51 Thao tác cho trục quay .51 Thao tác di chuyển trục X, Y, Z, Q…ở chế độ điều khiển tay .51 5.1 Vận hành với chế độ JOG/RAPID .51 5.1.1 Vận hành chế độ chạy chậm JOG 52 5.1.2 Vận hành chế độ chạy nhanh RAPID 52 5.2 Vận hành chế độ HANDLE 52 Gá dao, gá phôi: 53 6.1 Gá dao: 53 6.1.1 Gá dao vào bầu kẹp: 53 6.1.2 Gá dao phay lên trục chính: 53 6.2 Gá phôi: 53 Cài đặt thông số dao (theo phần mềm điều khiển máy) 53 7.1 Cài đặt chiều dài dao 54 7.2 Cài đường kính dao: .56 7.3 Lượng mòn dao theo chiều dài 56 7.4 Lượng mòn dao theo đường kính 56 Cài đặt thông số phôi (theo phần mềm điều khiển máy) 56 Nhập chương trình .59 9.1 Tạo nhập chương trình gia cơng NC 59 9.2 Gọi chương trình từ nhớ 60 9.3 Xóa chương trình nhớ 60 9.4 Chỉnh sửa chương trình gia cơng 61 10 Mô phỏng, chạy thử 61 11 Tắt máy 62 12 Vệ sinh công nghiệp 62 12.1 Vệ sinh dụng cụ, thiết bị, máy 62 12.2 Vệ sinh nơi làm việc 62 Bài 4: Gia công phay CNC 62 Phay mặt đầu .63 1.1 Phay mặt đầu nhỏ: .63 1.2 Phay mặt đầu lớn: 64 Phay bậc, cong, cung 65 2.1 Phay mặt bậc : .65 2.2 Phay mặt cong .65 2.3 Phay cung tròn .65 Phay theo biên dạng 65 3.1 Phay mặt 65 3.2 Phay mặt 66 Khoan lỗ 66 4.1 Chu trình khoan lỗ G81(nông) 66 4.2 Chu trình khoan lỗ G83(sâu) .66 Tarô 66 5.1 Lập trình với bước ren(J) 66 5.2 Lập trình với lượng chạy dao (F) 66 Phay mặt 3D lập trình phần mềm CAD/CAM: .71 MÔ ĐUN: Phay CNC Mã số mơ đun: MD38 I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN: - Vị trí: + Trước học mơ đun sinh viên phải hoàn thành: MH07; MH08; MH09; MH10; MH11; MH12; MH15; MD917, MH19; MĐ26; MĐ27; MĐ28; MĐ34 - Tính chất: + Là mơ đun chun mơn nghề thuộc mô đun đào tạo nghề II MỤC TIÊU CỦA MƠ ĐUN: - Lập chương trình phay CNC phần mềm điều khiển - So sánh điểm giống khác máy phay vạn vá máy phay CNC - Cài đặt xác thơng số phôi, dao - Vận hành máy phay CNC để phay mặt phẳng, bậc, rãnh, profile, khoan lỗ, khoét lỗ, tarơ qui trình qui phạm, đạt cấp xác 8-6, độ nhám cấp 7-9, đạt yêu cầu kỹ thuật, thời gian qui định, đảm bảo an toàn lao động,vệ sinh cơng nghiệp - Phân tích dạng sai hỏng, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa phay máy phay CNC -Sửa bổ sung lệnh cho phù hợp với phần mềm điều khiển từ chương NC xuất CAD/CAM - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, chủ động tích cực học tập III NỘI DUNG MÔ ĐUN: Số Tên mô đun Thời gian TT Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra* Giới thiệu chung máy phay CNC 2 0 Lập trình phay CNC 20 15 Vận hành máy phay CNC 4 Gia công phay CNC 18 18 Cộng 45 37 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra tích hợp lý thuyết với thực hành tính thực hành IV YÊU CẦU ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN Kiểm tra đánh giá trước thực mô đun: - Kiến thức: Đánh giá qua kết MĐ18÷ MĐ19÷ MĐ20÷ MĐ21 , kết hợp với vấn đáp trắc nghiệm kiến thức học có liên quan đến MĐ38 - Kỹ năng: Được đánh giá qua kết thực tập thực hành MĐ26 – MĐ 27 – MĐ28 có liên quan đến MĐ38 Kiểm tra đánh giá thực mô đun: Giáo viên hướng dẫn quan sát q trình hướng dẫn thường xun cơng tác chuẩn bị, thao tác bản, bố trí nơi làm việc Ghi sổ theo dõi để kết hợp đánh giá kết thực môđun kiến thức, kỹ năng, thái độ Kiểm tra sau kết thúc mô đun: 3.1 Về kiến thức: Căn vào mục tiêu môđun để đánh giá kết qua kiểm tra viết, kiểm tra vấn đáp, trắc nghiệm đạt yêu cầu sau: + Trình bày đầy đủ đặc điểm, cơng dụng, cấu tạo phận máy phay CNC quy trình chăm sóc, vận hành máy + Chỉ phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm 61 Máy tự động đo kết - Cài gốc phôi theo phương Z: Lắp dao vào ổ dao gá dao lên trục chính: MDI: M6 T_ ; G00 G43 H_ Z200 ; Đặt TOOLMASTER lên phôi Di chuyển cho dao chạm vào TOOLMASTER đến đèn sáng số khơng, lúc TOOLMASTER có chiều dài 100mm Nhấn chọn [WORK] chọn G54 : Nhập Z100 – MEASURE Máy tự động đo kết Nhập chương trình 9.1 Tạo nhập chương trình gia cơng NC - Chọn chế độ EDIT nhấn PROG nhập tên chương trình cần tạo Ví dụ: O0001 nhấn phím nhấn phím nhấn - Nhập đầy đủ câu lệnh nhấn để kết thúc câu lệnh, nhấn INSERT để nhập vào chương trình Chú ý: Tên chương trình muốn tạo khơng trùng với tên có máy phải nằm dải người dùng! Nếu câu lệnh dài nhập nhiều đoạn Các dòng ghi phải nằm ngoặc 62 9.2 Gọi chương trình từ nhớ  Gọi chương trình từ nhớ Nhập tên chương trình nhấn phím mềm [O SRH]  Gọi chương trình nhớ Nếu muốn xem thi nhấn [OPRT] nhấn tiếp [O SRH] 9.3 Xóa chương trình nhớ  Xóa chương trình khỏi nhớ - Trong chế độ EDIT nhập tên chương trình cần xóa nhấn phím Ví dụ: O0001   Xóa tồn chương trình khỏi nhớ - Trong chế độ EDIT nhập O-xxxx   Xóa một khoảng từ A đến Bchương trình khỏi nhớ - Trong chế độ EDIT nhập OxxxA,OxxxB  Chú ý: Chương trình xóa không khôi phục nên cẩn thận trước định xóa  Nghiêm cấm SV xóa chương trình mà không đồng ý GV hướng dẫn 63 9.4 Chỉnh sửa chương trình gia cơng Nhấn phím mũi tên, chuyển trang di chuyển trỏ để tìm lỗi, nhập từ cần thay nhấn ALTER để thay thế, nhấn INSERT để chèn vào đằng sau trỏ Nhấn CAN để xóa kí tự nhớ đệm thao tác nhập Nhấn DELETE để xóa từ vị trí trỏ Nhấn EOB nhấn DELETE để xóa câu lệnh Nhấn từ lệnh cần tìm nhấn phím mềm SRH có mũi tên lên xuống để tìm nhanh Ví dụ: Nhấn G01 chọn SRH mũi tên lên để tìm phía trên, mũi tên xuống để tìm phía Nhấn [OPRT] nhấn [EX-EDT] chọn [COPY] ;[MOVE] ;[MERGE] để thực copy, di chuyển, chèn đoạn chương trình lựa chọn chương trình (tham khảo thêm GV) 10 Mơ phỏng, chạy thử Mục đích kiểm tra xem đường chạy dao hình chiếu chưa để tránh sai hỏng, tai nạn q trình gia cơng Chú ý: Để sử dụng chức máy cần phải khóa tránh xảy tai nạn đáng tiếc! Bước 1: Gọi chương trình cần kiểm tra mơ từ chế độ EDIT Bước 2: Đưa trục Z vị trí thay dao để khóa trục: Chọn MDI nhập G91G30Z0   (CYCLE START) Khóa trục 64 Xoay ổ khóa sang trái để khóa trục Z; xoay sang phải để khóa tồn trục Bước 3: Chọn MEMORY nhấn phím CSTM/GRP Tại bảng PARAMETER thiết lập thơng số vùng đồ họa Nhấn [GRAP] (phím mềm) nhấn (CYCLE START) Quan sát đường dao để kiểm tra  Kiểm tra DRY RUN nhằm rút ngắn thời gian kiểm tra, bật công tắc { DRY RUN} ON Chú ý: Nếu kiểm tra mô DRY RUN tốc độ di chuyển lớn nên cần phải cẩn thận 11 Tắt máy Chú ý: Khi tắt máy phải chắn đưa hết dụng cụ khỏi máy, đưa bàn máy vị trí cân bằng, đưa RAPID, FEEDRATE 0% đóng cửa Bước 1: Đóng nút tắt khẩn cấp (EMERGENCY OFF) Bước 2: Nhấn phím (NC OFF) Bước 3: Vặn tắt cơng tắc nguồn sau máy Bước 4: Tắt nguồn điện vào máy 12 Vệ sinh cơng nghiệp 12.1 Vệ sinh dụng cụ, thiết bị, máy 12.2 Vệ sinh nơi làm việc Bài 4: Gia công phay CNC Mục tiêu: + Trình bày yêu cầu kỹ thuật phay 65 + Vận hành máy phay CNC để gia cơng qui trình qui phạm, đạt cấp xác 8-6, độ nhám cấp 7-9, đạt yêu cầu kỹ thuật, thời gian qui định, đảm bảo an tồn cho người máy + Phân tích dạng sai hỏng, nguyên nhân biện pháp phòng ngừa + Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, chủ động tích cực học tập Phay mặt đầu 1.1 Phay mặt đầu nhỏ: Khi phay mặt đầu với kích thước nhỏ ta lựa chọn dao lớn kích thước mặt đầu cần phay sau lập trình lệnh lập trình Ví dụ: Phay mặt đầu chi tiết có kích thước 15x20x30 Chọn dao có đường kính 20: Chương trình gia cơng: N100 G21 w N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N104 T1 M6 N106 G0 G90 G54 X40 Y7.5 S2000 M3 N108 G43 H1 Z50 M8 N110 Z2 N112 G1 Z0 F30 N114 X20 F400 N116 X0 N118 X-20 N120 G0 Z50 20 15 O0001(PHAY MAT DAU) 66 N122 M5 N124 G91 G28 Z0 M9 N126 G28 X0 Y0 N128 M30 1.2 Phay mặt đầu lớn: Khi phay mặt đầu có kích thước lớn ta dịch dao khoảng nhỏ đường kính dao để phay hết mặt đầu 120x160x30 Chọn dao phay mặt đầu có đường kính 60: w Chương trình sau: O0001(PHAY MAT DAU) N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N104 T1 M6 N106 G0 G90 G54 X-146 Y60 S1000 M3 N108 G43 H1 Z25 N110 Z10 N112 G1 Z0 F30 N114 X116 F400 N116 Y20 N118 X-116 N120 Y-20 160 120 Ví dụ: : Phay mặt đầu chi tiết có kích thước 67 N122 X116 N124 Y-60 N126 X-146 N128 G0 Z25 N130 M5 N132 G91 G28 Z0 N134 G28 X0 Y0 N136 M30 Phay bậc, cong, cung 2.1 Phay mặt bậc : Sử dụng lệnh lập trình chương trình để phay Chú ý sử dụng lệnh bù bán kính dao 2.2 Phay mặt cong Sử dụng lệnh lập trình chương trình để phay Chú ý sử dụng lệnh bù bán kính dao 2.3 Phay cung trịn Sử dụng lệnh lập trình chương trình để phay Chú ý sử dụng lệnh bù bán kính dao Phay theo biên dạng 3.1 Phay mặt Sử dụng lệnh lập trình chương trình để phay Chú ý sử dụng lệnh bù bán kính dao 68 3.2 Phay mặt Sử dụng lệnh lập trình chương trình để phay Chú ý sử dụng lệnh bù bán kính dao Khoan lỗ 4.1 Chu trình khoan lỗ G81(nơng) 4.2 Chu trình khoan lỗ G83(sâu) Tarơ 5.1 Lập trình với bước ren(J) 5.2 Lập trình với lượng chạy dao (F) 15 Bài tập tổng hợp: 30 20 R8 ren M10 100 Phay chi tiết hình vẽ: Sử dụng dao sau: - Dao T1: dao phay ngón Φ20 - Dao T2: dao phay ngón Φ10 15 20 20 60 R1 R8 15 35 15 69 - Dao T3: mũi khoan tâm - Dao T4: mũi khoan Φ8,5 - Dao T5: mũi taro M10 Trình tự thực : Bước : Chọn gốc phôi Trong tập gốc phơi chọn hình vẽ Bước : Tính tốn tọa độ điểm theo phương X, Y chi tiết Vị trí Điểm W Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Phương X Phương Y Vị trí Phương X Phương Y 0 Điểm 35 45 85 Điểm 35 60 100 15 Điểm 60 100 52 Điểm 10 52 92 60 Điểm 11 20 20 65 60 Điểm 12 80 20 65 45 Điểm 13 Bước : Sử dụng lệnh nội suy chu trình để lập trình gia cơng Nên sử dụng chu trình để gia cơng chi tiết Chương trình gia cơng : 70 Chương trình chính: O1234 Z G00 G40 G49 G80 G90 T1 M06 (dao phay ngón Φ20) G97 S600 M03 Y 10 G00 G43 H1 Z200.0 G00 X-25 Y-25 Z2 M8 W 11 12 X G01 Z0 F30 M98 P0001 L16 G00 Z50 M05 M01 T2 M06 (dao phay ngón Φ10) G97 S2000 M03 - Sử dụng dao phay ngón Φ20 để phay thơ G00 G43 H2 Z200.0 biên dạng chi tiết cần gia công Khi gia công G00 X-10 Y-10 thô ý để lượng dư gia công tinh Z2 cách sử dụng thêm giá trị lượng dư gia công M8 vào giá trị cài đặt bán kính dao G01 Z0 F30 Ví dụ: Lượng dư gia cơng tinh cho bề M98 P0002 L16 mặt cần gia công theo phương X, Y 0,2 G00 Z50 Khi cài dao Φ20 theo đường kính ta cộng 0,2 M05 M01 với bán kính R=10 Nhập “10,2” vào cột GEOM(D) 71 T3 M06 (Mũi khoan tâm) - Sử dụng dao phay ngón Φ10 để phay tinh G97 S1000 M03 biên dạng chi tiết cần gia công G00 G43 H3 Z200.0 Nhập “5.0” vào cột GEOM(D) G00 X20 Y20 - Sử dụng mũi khoan Φ8,5 khoan thủng chi M8 tiết G98 G83 Z-20 Q2 R5 F50 để taro M10 X80 Y20 Không cài mũi khoan theo đường kính M05 Nhập “0.0” vào cột GEOM(D) G80 - Sử dụng mũi taro M10 để taro ren M01 Khơng cài mũi taro theo đường kính T4 M06 (Mũi khoan Φ8,5) Nhập “5.0” vào cột GEOM(D) G97 S1000 M03 G00 G43 H4 Z200.0 G00 X20 Y20 M8 G98 G83 Z-20 Q2 R5 F50 X80 Y20 M05 G80 M01 T5 M06 (mũi taro M10) Chú ý: Khi sử dụng chu trình ta rơ F = (Bước ren) x (Tốc độ trục chính) G97 S200 M03 G00 G43 H5 Z200.0 G00 X20 Y20 Trong tập phay thô ta sử dụng lệnh G42 – bù bán kính dao, bù phải nên dao 72 M8 phải chạy từ W → → → … → 10 → W G98 G84 Z-18 R5 F300 Khi phay tinh ta sử dụng lệnh G41 – bù bán X80 Y20 kính dao, bù phải nên dao phải chạy từ W → M05 M30 Chương trình : O0001 ; G91 G01 Z-1.0 F30 G90 G01 G42 D1 X0 Y0 F100 G01 X85 Y0 X100 Y15 X100 Y52 G03 X92 Y60 R8 F80 G01 X65 Y60 X65 Y45 G02 X35 Y45 R15 G01 X35 Y60 X8 Y60 G03 X0 Y52 R8 G01 X0 Y0 G01 G40 X-25 Y-25 M99 10 → → … → → W 73 O0002 ; G91 G01 Z-1.0 F30 G90 G01 G41 D2 X0 Y0 F100 G01 X0 Y52 G02 X8 Y60 R8 G01 X35 Y60 X35 Y45 G03 X65 Y45 R15 G01 X65 Y60 X92 Y60 G02 X100 Y52 R8 G1 X100 Y15 X85 Y0 X0 Y0 G01 G40 X-10 Y-10 M99 Phay mặt 3D lập trình phần mềm CAD/CAM: Sử dụng phần mềm CAM để POS chương trình NC Nhập chương trình NC vào máy sau điều chỉnh máy gia công Các phần mềm CAM hay sử dụng như: MASTERCAM, PRO ENGINEER, DELCAM, CIMATRON, … 74 Có thể dùng phần mềm CAD để thiết kế chi tiết sau chuyển sang phần mềm CAM để lập trình Các phần mềm CAD hay sử dụng để thiết kế 3D như: AUTOCAD, SOLIDWORKS, INVENTOR, … 75 ... bảo quản, bảo dưỡng máy phay CNC: 18 Bài 2: Lập trình phay CNC 19 1.Cài đặt thông số cho phần mềm điều khiển phay CNC 19 Cấu trúc chương trình phay CNC 20 2.1 Chương... câu lệnh phay CNC: 22 3.1 Các mã lệnh G – Code 22 3.2 Câu lệnh sử dụng cho máy Phay CNC: 24 Chế độ cắt phay CNC: 24 Giới thiệu lệnh hổ trợ phay CNC: ... ĐUN: - Lập chương trình phay CNC phần mềm điều khiển - So sánh điểm giống khác máy phay vạn vá máy phay CNC - Cài đặt xác thơng số phôi, dao - Vận hành máy phay CNC để phay mặt phẳng, bậc, rãnh,