NGHIÊN cứu mô PHỎNG TRÊN PHẦN mềm SSCNC PHỤC vụ GIA CÔNG một số sản PHẨM TRÊN máy TIỆN STARCHIP 400

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Đức Huân NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM SSCNC PHỤC VỤ GIA CÔNG MỘT SỐ SẢN PHẨM TRÊN MÁY TIỆN STARCHIP 400 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Nghành: Cơng nghệ kỹ thuật Cơ điện tử HÀ NỘI - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Đức Huân NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM SSCNC PHỤC VỤ GIA CÔNG MỘT SỐ SẢN PHẨM TRÊN MÁY TIỆN STARCHIP 400 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử Cán hướng dẫn: PGS.TS Phạm Mạnh Thắng Cán đồng hướng dẫn: TS Trần Thanh Tùng HÀ NỘI - 2017 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn trân thành đến thầy Phạm Mạnh Thắng, Trần Thanh Tùng người ln tận tình hết mình, định hướng, bảo, giúp đỡ động viên em suốt thời gian làm khóa luận, để em hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Em xin cảm ơn đến bạn Nguyễn Văn Đoàn Nguyễn Việt Giang (sinh viên K58M) giúp em làm quen hướng dẫn sử dụng với phần mềm SSCNC, góp phần quan trọng giúp em hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô khoa Cơ học kĩ thuật Tự động hóa - Trường Đại học Cơng nghệ - ĐH quốc gia Hà Nội Các thầy cô đem hết nhiệt huyết tận tình giảng dạy, truyền thụ kiến thức quý báu cho em suốt năm học qua Cuối em xin cảm ơn đến tất bạn bè, người than gia đình ln động viên em suốt q trình làm khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội,tháng năm 2017 Sinh viên Phạm Đức Huân NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM SSCNC PHỤC VỤ GIA CÔNG MỘT SỐ SẢN PHẨM TRÊN MÁY TIỆN STARCHIP 400 Phạm Đức Huân Khóa QH-2013-I/CQ, ngành Cơng nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử Tóm tắt khóa luận tốt nghiệp: Đề tài khóa luận em “Nghiên cứu mô phần mềm SSCNC phục vụ gia công số sản phẩm máy tiện Starchip 400” Chương em tìm hiểu tổng quan hệ máy tiện trước và gần tiện CNC Chương em trình bày cấu tạo, cách vận hành bảo trì máy tiện Starchip400CNC Chương em giới thiệu phần mềm SSCNC bước làm quen với phần mềm hướng dẫn cách sử dụng phần mềm với kết hai mẫu sản phẩm quân tịnh cờ vua trụ bậc Từ khóa: SSCNC, Starchip400CNC, máy tiện, CNC LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan khóa luận cơng trình nghiên cứu em Những nội dung nghiên cứu kết khóa luận hồn tồn trung thực, có trích dẫn đầy đủ Nếu khơng nêu trên, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm đề tài Hà Nội,tháng năm 2017 Sinh viên Phạm Đức Huân MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương MÁY TIỆN 1.1 Tổng quan loại máy gia công cắt gọt [1] 1.1.1 Lịch sử phát triển loại máy gia công cắt gọt .2 1.1.2 Phân loại máy cắt gọt gia công kim loại 1.2 Máy tiện [2] 1.2.1 Tổng quan máy tiện 1.2.2 Khái niệm công dụng phân loại máy tiện 1.2.3 Phân loại máy tiện 1.3 Nguyên lý gia công cắt gọt 10 1.3.1 Đặc điểm vai trị cắt gọt gia cơng kim loại 10 1.3.2 Các loại chuyển động trình gia cơng cắt gọt kim loại 10 1.3.3 Các đại lượng đặc trưng cho chuyển động chuyển động chạy dao .12 Chương MÁY TIỆN STARCHIP 400 .14 2.1 Cấu tạo máy phận [3, Chương 4, trang – trang 27] 14 2.1.1 Các phận máy 14 2.1.2 Hệ thống truyền dẫn 15 2.2 Vận hành máy .29 2.2.1 Khởi động dừng máy 29 2.2.2 Vận hành .30 2.3 Bảo Trì 30 2.3.1 Bảo trì 30 2.3.2 Điều chỉnh máy theo chiều ngang 30 2.3.3 Điều chỉnh độ căng dây đai động .30 2.3.4 Vị trí thủy lực 31 2.3.5 Bơm dầu bôi trơn 31 2.3.6 Thùng làm mát 31 2.4 Phân tích cố 32 2.5 Đặc điểm ứng dụng .33 Chương PHẦN MỀM SSCNC VỚI NGUYÊN CÔNG TIỆN 34 i 3.1 Giới thiệu phần mềm SSCNC .34 3.2 Mô gia công tiện SSCNC 36 3.2.1 Máy tiện Fanuc 0i-T: 36 3.2.2 Lập trình tiện CNC 45 3.3 Lập trình trực tiếp tay SSCNC với sản phẩm quân cờ .53 3.3.1 Thiết kế chi tiết .53 3.3.2 Quy trình cơng nghệ 53 3.3.3 Lập trình mơ SSCNC .54 3.4 Sử dụng phần mềm MasterCamX5 để gia công sản phẩm SSCNC 63 3.4.1 Thiết kế chi tiết phần mềm MastercamX5 63 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO .73 ii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Các hình thức tiện Hình 1.2: Máy tiện tự động bán tự động .7 Hình 1.3: Máy tiện đứng Hình 1.4: Máy tiện Rơvone .8 Hình 1.5: Máy tiện vạn Prince Hình 1.6: Máy tiện 1K62 loại trung Hình 1.7: Các hình thức tiện 11 Hình 2.1: Cấu tạo máy 14 Hình 2.2: Cấu tạo trục truyền dẫn 14 Hình 2.3: Cấu tạo hệ thống thuỷ lực hệ thống làm mát .15 Hình 2.4: Cấu tạo trục 16 Hình 2.5: Trục truyền dẫn 17 Hình 2.6: Trục X 17 Hình 2.7: Trục Z 18 Hình 2.9: Cấu tạo đài dao 20 Hình 2.10: Bản vẽ đài dao .21 Hình 2.11: Bản vẽ kỹ thuật khoan 21 Hình 2.12: Hệ thống dụng cụ 22 Hình 2.13: Bản vẽ đài dao .22 Hình 2.14: Hệ thống thuỷ lực 23 Hình 2.17: Sơ đồ tổn thất ấp suất xi lanh[3, trang 17] .26 Hình 2.18: Quá trình mâ cặp thuỷ lực xà xi lanh quay 26 Hình 2.19: Mâm cặp 29 Hình 3.1: Cách mở giao diện máy tiện Funuc 0i-T 36 Hình 3.2: Giao diện FUNUC 0iT 36 Hình 3.3: Chọn dao .37 Hình 3.4: Chọn dao .38 Hình 3.5: Chọn dao .39 Hình 3.6: Chọn kích thước cách gá đặt phơi .39 Hình 3.7: Bù chiều dài dao 40 Hình 3.8: Điều chỉnh G54 40 iii Hình 3.9: điều chỉnh U, W .41 Hình 3.10: Bù chiều dài dao 41 Hình 3.11: Bù dung sai 42 Hình 3.12: Chọn chương trình gia cơng 42 Hình 3.13: Chọn chế độ DIR để nhập chương trình 43 Hình 3.14: Chương trình mở 43 Hình 3.15: Bảng điều khiển 44 Hình 3.16: Bảng điều khiển 45 Hình 3.17: Hệ thống toạ độ 46 Hình 3.18: Lệnh Gcode 47 Hình 3.19: Lệnh Gcode 47 Hình 3.20: Lệnh M 48 Hình 3.21: Cơng thức tính tốc độ trục 49 Hình 3.22: Hệ toạ độ máy 50 Hình 3.23: Định dạng G50 Xx Zz 51 Hình 3.25: Quân tịnh trog cờ vua .53 Hình 3.26: Chi tiết 2D kích thước .53 Hình 3.27: Lựa chọn máy phần mềm .54 Hình 3.28: Khởi động máy tiện CNC đưa hệ tọa độ chuẩn 55 Hình 3.29: Lựa chọn phơi đồ gá .56 Hình 3.30: Chọn dao 57 Hình 3.31: Lựa chọn sử dụng dao .57 Hình 3.32: Di chuyển dao đến gốc gia cơng 58 Hình 3.33: Nhập giá trị bù dao 58 Hình 3.34: Nạp chương trình 59 Hình 3.35: Tiện thơ .60 Hình 3.36: Tiện tinh 61 Hình 3.37: Chi tiết 2D 62 Hình 3.38: Chi tiết gia công 2D 3D 62 Hình 3.40: Bản vẽ chi tiết 2D 63 Hình 3.41: Biên dạng chi tiết MastercamX5 63 Hình 3.42: Khoả mặt đầu .64 iv Hình 3.43: Chọn dao khoả mặt đầu .64 Hình 3.44: Lựa chọn thơng số dao 65 Hình 3.45: Chọn điểm xuất phát dao .65 Hình 3.46: Chọn dao tiện thô 66 Hình 3.47: Lựa chọn thơng số dao 66 Hình 3.48: Lựa chọn hướng chạy dao 67 Hình 3.49: Chọn dao tiện tinh 67 Hình 3.50: Lựa chọn đường chạy dao tiện tinh 68 Hình 3.51: Chọn dao tiện ren 68 Hình 3.52:Lựa chọn thông số ren 69 Hình 3.53: Hình ảnh ren mơ 3D MastercamX5 69 Hình 3.54: Hỉnh ảnh chi tiết 3D MastercamX5 70 Hình 3.55: Hình ảnh mơ 2D đường chạy dao .70 Hình 3.56: File Gcode NC .71 Hình 3.57: Hình ảnh chi tiết 3D SSCNC 71 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Phương thức chuyển động 11 Bảng 2.1: Các phận trục X[3, trang7] 18 Bảng 2.2: Các phận trục Z[3, trang 8] 19 Bảng 2.3: Thông số kỹ thuật đài dao[3, trang10] 20 Bảng 2.4: Các phận sơ đồ nguyên lý thuỷ lực[3, trang 15] 24 Bảng 2.5: Thông số kỹ thuật mâm cặp thuỷ lực[3, trang 16] 25 Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật Xilanh quay[3, trang 17] 25 Bảng2.7: Thông số bơm dầu 28 Bảng 2.8: Phân tích cố 32 v Nạp chương trình vào PROG/EDIT/DIR (chế độ chèn sửa chương trình) viết tên chương trình ấn INSERT/FILE OPEN/chọn file cần chèn ấn OK PROG/DNC/FILE OPEN/chọn file ấn OK (chế độ chèn chương trình) Gọi chương trình có sẵn máy: PROG/EDIT/DIR viết tên chương trình ấn phím di chuyển xuống Lưu ý: Gia cơng phải đóng cửa máy không cảnh báo không gia cơng Hình 3.34: Nạp chương trình Tiện thơ:  O1234 // tên chương trình  G21G90 // hệ tuyệt đối đơn vị mm  T0101S100F2M03(tientho) // gọi bù dao 01 tốc độ S = 100 vòng/ phút , bước tiến F = 2mm/phút trục quay  G00X30.Z0 // chạy nhanh đến X = 30mm; Z= 0mm  G72W1.R0.5 // thiện thô theo  G72P01Q02U0.1W0.1  N01G01X18.Z-54 // chạy dao đến X= 18mm; Z = -54mm 62  Z-48 // chạy dao đến Z= -48mm  X12.Z-46.3 // chạy dao đến X= 12mm; Z = -41.5mm  Z-41.5 // chạy dao đến Z= 41.5mm  G03X11.33Z-33.25R4.95 // nội suy ngược chiều bán kính R = 4.95mm  G02X16.Z-19.R10 nội suy chiều bán kính R = 10mm  G01X16.Z-10 // chạy dao đến X= 16mm; Z = -10mm  X8.Z-4 // chạy dao đến Z = -4mm  N02G02X0.Z0.R4 // nội suy chiều bán kính R = 4mm Hình 3.35: Tiện thơ Tiện tinh:  T0202S100F10M03(TIENTINH) // gọi bù dao tốc độ, bước tiến trục quay thuận  G90 // hệ tọa độ tuyệt đối  G70P01Q02 // tiện tinh P: từ N01 đến Q: N02  G01X50 //chay dao nhanh đến tọa độ X = 50mm 63 Hình 3.36: Tiện tinh Tiện rãnh:  T0303S100F2M03(CATRANH) //gọi bù dao trục quay thuận tốc độ = 100 vòng/phút bước tiến 2mm/phút  G00X50.Z-16 // chạy nhanh đến X = 50mm; Z = -16mm  G01X12 // nội suy đường thẳng X = 12mm  G77R1 // cắt rãnh R: độ cao nhấc  G77X12.Z-14.P1000Q10000F2 //X,Z tọa độ điểm cuối P,Q lệch dịch chuyển đến lớp tiếp theo, theo phương X,Z  G00X50.Z-14 // chạy dao nhanh đến tọa độ X = 50mm, Z = - 14mm  G28U100W100 // điểm chuẩn máy  M05 // dừng trục  M09 // tắt tưới nguội  M30 // kết thúc chương trình 64 Hình 3.37: Chi tiết 2D Sản phẩm: Hình 3.38: Chi tiết gia cơng 2D 3D Hình 3.39: Chi tiết gia công 65 3.4 Sử dụng phần mềm MasterCamX5 để gia công sản phẩm SSCNC 3.4.1 Thiết kế chi tiết phần mềm MastercamX5 Chi tiết Bu Lông bậc: Hình 3.40: Bản vẽ chi tiết 2D Hình 3.41: Biên dạng chi tiết MastercamX5 Các bước thực để xuất ra mã Gcode nhờ phần mếm MastercamX5 Khỏa mặt đầu - Vào Toolpath/Face để sử dụng chức khỏa mặt đầu MasterCamX5 66 Hình 3.42: Khoả mặt đầu - Chọn dao khỏa mặt đầu Hình 3.43: Chọn dao khoả mặt đầu - Lựa chọn thông số cho dao bước tiến cho dao, hướng chạy dao: 67 Hình 3.44: Lựa chọn thơng số dao - Chọn điểm xuất phát dao: Hình 3.45: Chọn điểm xuất phát dao Tiện thô - Vào Toolpath/Lathe để chọn tiện thô, tương tự khỏa mặt đầu, cửa sổ lựa chọn dao xuất hiện: 68 Hình 3.46: Chọn dao tiện thơ - Lựa chọn thông số cho dao Rough parameters, theo mong muốn: Hình 3.47: Lựa chọn thơng số dao - Lựa chọn hướng dao từ trái qua phải hay phải qua trái (theo chiều mũi tên hình) 69 Hình 3.48: Lựa chọn hướng chạy dao Lựa chọn dao tiện tinh - Vào Toolpath/Finish để sử dụng chế độ tiện tinh sau bảng lựa chọn dao tiện tinh Hình 3.49: Chọn dao tiện tinh - Lựa chọn thông số cho dao vào Finish Parameter tương tự với dao tiện thơ, ta hình ảnh bước tiến dao tiện tinh bên dưới: 70 Hình 3.50: Lựa chọn đường chạy dao tiện tinh Tiện ren - Vào Toolpath/Thread để sử dụng chế độ tiện ren sau cửa sổ dưới, để chọn dao tiện ren phù hợp với mục đích sản phẩm: Hình 3.51: Chọn dao tiện ren - Thay đổi thông số ren mục Thread shape parameter 71 Hình 3.52:Lựa chọn thơng số ren Hình ảnh mô 3D MastercamX5 Ren sản phầm: Hình 3.53: Hình ảnh ren mơ 3D MastercamX5 72 Hình 3.54: Hỉnh ảnh chi tiết 3D MastercamX5 Từ vẽ chi tiết mô MastercamX5 xuất mã Gcode để dùng cho loại máy tiện CNC nay, thực mô SSCNC Hình 3.55: Hình ảnh mơ 2D đường chạy dao Hình ảnh Gcode xuất file NC: 73 Hình 3.56: File Gcode NC Sau sử dụng code đưa vào SSCNC cách đưa code vào sản phẩm tiện quân tịn cờ vua giới thiệu Sau set lại dao hướng dẫn mục 4.1 Và hình ảnh sản phẩm thu SSCNC Hình 3.57: Hình ảnh chi tiết 3D SSCNC 74 KẾT LUẬN Đã thực mô gia công hai chi tiết khí qn cờ tịnh bu lơng bậc có ren xốy hồn tồn áp dụng để gia cơng thực tế máy tiện Starchip400CNC để gia công sản phẩm Tuy nhiên để đảm bảo tính an tồn tùy với vật liệu làm phôi khác ta phải chọn lạo dao khác để phù hợp gia cơng khơng xảy tượng gãy dao hay chảy phôi gây nguy hiểm cho người vận hành ảnh hưởng đến tuổi thọ máy Và để thực hóa sản phẩm máy tiện Starchip400CNC cần người hướng dẫn có kinh nghiệm làm quen với máy để hiểu đặc tính kỹ thuật cách vận hành máy để sinh viên hướng dẫn sinh viên thực khơng hai mơ hình sản phẩm bên mà cịn ngày nghiên cứu phát triển nhiều sản phẩm có tính thương mại kinh tế mà ngành cơng nghiệp khí hay chí ngành kỹ thuật địi hỏi tính xác cao, giúp sinh viên sớm tiếp cận bắt kịp với xu phát triển cơng nghiệp hóa đại hóa ngày giới 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] “Cơ sở máy công cụ”, PGS.TS Phạm Văn Hùng, PGS.TS Nguyễn Phương [2] “Giáo Trình Nhập nghề gia công cắt gọt”, Trường cao đẳng nghề Nha Trang Khoa khí, mơn CTM Tiếng Anh [3] Starchip 400 CNC CNC Lathe Electrical Operation Manual (be appliced to FANUC 0i FANUC 0i – MATE TD System) tập đoàn KNUTH Website [4] http://www.knuth-machinetools.com/ [5] http://www.laptrinhcnc.com/cong-nghe-lap-trinh-tien-nc/ [6] https://vi.wikipedia.org/wiki/CNC 76 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Đức Huân NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM SSCNC PHỤC VỤ GIA CÔNG MỘT SỐ SẢN PHẨM TRÊN MÁY TIỆN STARCHIP 400 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP... than gia đình ln động viên em suốt q trình làm khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội,tháng năm 2017 Sinh viên Phạm Đức Huân NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM SSCNC PHỤC VỤ GIA CÔNG MỘT SỐ SẢN... Chương PHẦN MỀM SSCNC VỚI NGUYÊN CÔNG TIỆN 34 i 3.1 Giới thiệu phần mềm SSCNC .34 3.2 Mô gia công tiện SSCNC 36 3.2.1 Máy tiện Fanuc 0i-T: 36 3.2.2 Lập trình tiện CNC