Giáo trình gia công trên may cnc

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP NAM ĐỊNH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN: CN GIA CƠNG TRÊN MÁY CNC NGÀNH/NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày…….tháng….năm ………… của……………………………… , năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên 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 Giáo trình CN Gia cơng máy CNC xây dựng biên soạn sỏ chương trình khung đào tạo nghề Cắt gọt kim loại Hiệu trưởng trường Cao đẳng Công nghiệp Nam Định phê duyệt dựa vào lực thực người kỹ thuật viên trình độ cao đẳng Trên sỏ phân tích nghề phân tích cơng việc (theo phương pháp DACUM) cán bộ, kỹ thuật viên cố nhiều kinh nghiệm, trực tiếp sản xuất với chuyên gia tổ chức nhiều hoạt động hội thảo, lấy ý kiến, v.v , đồng thời vào tiêu chuẩn kiến thức, kỹ nghề để biên soạn Giáo trình CN Gia cơng máy CNC tập thể cán bộ, giảng viên, kỹ sư trường Cao đẳng Công nghiệp Nam Định kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm biên soạn Ban biên soạn xin chân thành cảm ơn chuyên gia cộng tác, tạo điều kiện giúp đỡ việc biên soạn giáo trình Trong trình thực hiện, ban biên soạn nhận nhiều ý kiến đống gốp thẳng thắn, khoa học trách nhiệm nhiều chuyên gia, công nhân bậc cao lĩnh vực nghề Cắt gọt kim loại Song điều kiện thời gian, mặt khác lần biên soạn giáo trình dựa lực thực hiện, nên khơng tránh khỏi thiếu sót định Rất mong nhận ý kiến đống gốp để giáo trình CN Gia cơng máy CNC hồn thiện hơn, đáp ứng yêu cầu thực tế sản xuất doanh nghiệp tương lai Giáo trình CN Gia cơng máy CNC biên soạn theo nguyên tắc: Tính định hướng thị trường lao động; Tính hệ thống khoa học; Tính on định linh hoạt; Hướng tới liên thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực giới; Tính đại sát thực với sản xuất Giáo trình Gia cơng máy tiện CNC nghề Cắt gọt kim loại cấp trình độ cao đẳng Hội đồng thẩm định trường Cao đẳng Công nghiệp Nam Định nghiệm thu trí đưa vào sử dụng dùng làm giáo trình cho học viên khốa đào tạo cho công nhân kỹ thuật, nhà quản lý người sử dụng nhân lực tham khảo Đây tài liệu thử nghiệm hoàn chỉnh để trở thành giáo trình thức hệ thống dạy nghề Ngày 15 tháng năm 2018 Tham gia biên soạn Chủ biên : Đào Xuân Tứ Phạm Văn Phong Nguyễn Ngọc Bảo MỤC LỤC TRANG Lời giới thiệu Bài 1.Máy điều khiển chương trình số Bài Lập trình gia cơng máy tiện CNC 30 Bài Vận hành máy tiệnCNC 50 Bài Lập trình gia cơng máy phay trung tâm phay CNC Bài Vận hành máy phay CNC 55 72 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN Tên mơn học/mơ đun: Cơng nghệ gia công máy CNC Mã môn học/mô đun: C612013411 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí sau học sinh học xong môn học chung, sở nghề, môn học/ mô đun chuyên môn nghề: - Tính chất: Là mơ đun chun mơn nghề bắt buộc Mục tiêu mô đun: + Về kiến thức: - Trình bày cấu tạo chung phận máy CNC Nắm dạng điều khiển ứng dụng - Sử dụng từ lệnh, chức để lập trình chương trình gia cơng chi tiết - Đề biện pháp để xử lý sai hỏng - Biết tổ chức nơi làm việc khoa học, đảm bảo an toàn cho người máy + Về kỹ năng: - Chọn gá lắp dao, đo kiểm nhập thơng số kích thước dao - Chọn đồ gá gá lắp chi tiết gia công máy - Lập trình trực tiếp từ bảng điều khiển máy - Thực kiểm tra, sửa lỗi chạy mơ chương trình - Xác định điểm gốc W chi tiết gia công máy - Thiết lập chế độ gia công vận hành máy thành thạo để gia công chi tiết đảm bảo yêu cầu kỹ thuật + Về lực tự chủ trách nhiệm: - Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm cơng việc Có tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn - Cẩn thận, nghiêm túc vận hành máy - Có trách nhiệm với yêu cầu sản phẩm, giữ gìn bảo quản dụng cụ, thiết bị - Tuân thủ quy trình ngăn ngừa sai hỏng, tai nạn Nội dung mô đun: STT Tên mô đun Thời gian Bài mở đầu Bài 1.Máy điều khiển chương trình số Bài Lập trình gia cơng máy tiện CNC 15 30 Bài Vận hành máy tiệnCNC 30 Bài Lập trình gia cơng máy phay trung tâm phay CNC Bài Vận hành máy phay CNC 30 Cộng 30 135 Bài Máy điều khiển chương trình số Giới thiệu: Đây học chuổi học mô đun Gia công máy CNC Trước vào vận hành gia công máy, phần kiếm thức cấu tạo chung máy cần hiểu rõ Mục tiêu: - Nắm khái niệm bản, cấu trúc hệ thống máy CNC - Nắm hệ thống tọa độ, điểm chuẩn máy CNC dạng điều khiển máy CNC - Trình bày cấu tạo chung máy phận máy tiện CNC, máy phay CNC - Nhận dạng đặc tính kỹ thuật máy tiện CNC, máy phay CNC công tác bảo quản, bảo dưỡng máy Nội dung chính: A Học lớp : 1.1.Khái niệm 1.1 Điều khiển Là thay đổi đại lượng đầu theo quy luật định đại lượng đầu vào 1.1.2 Điều khiển số ( Numeric Control ) Là hệ thống hoạt động điều khiển trực tiếp liệu số mã hóa chương trình Chương trình gồm thị mã hóa dạng số, kí tự chữ, kí tự đặc biệt khác Các thị bao gồm:  Chỉ thị điều khiển: Được chuyển thành dạng: Tín hiệu xung điện (Pulse): điều khiển tốc độ, số vòng quay động truyền động Tín hiệu đóng/ngắt (ON/OFF) : cung cấp chất bơi trơn làm nguội, chọn thay dao, dừng máy, kẹp nhả phơi…  Thơng tin hình học ( Geometrical Informãtion): Là hệ thống thông tin điều khiển chuyển động tương đối dao cụ chi tiết, gọi thông tin đường dịch chuyển  Thông tin công nghệ ( Technological Informãtion ): Là hệ thống thông tin cho phép máy thực gia công với giá trị cơng nghệ u cầu Vd: chuẩn hóa gốc tọa độ, chiều sâu cắt, tốc độ chạy dao, số vịng quay trục chính, chiều quay trục chính, đóng hay tắt dung dịch trơn nguội 1.1.3 Điều khiển số máy tính (CNC) Định nghĩa: CNC hệ thống NC sử dụng máy tính thiết lập trực tiếp hệ điều khiển máy Đặc điểm:  Được điều khiển thị lưu trữ nhớ máy tính để thực phần hay tồn chức điều khiển số xử lí  Được phát triển dựa thành tựu công nghệ vi điện tử, vi  Các hệ điều khiển CNC có khả thực chức điều khiển phần mềm -> đơn giản mạch điều khiển, giảm giá thành , tăng độ tin cậy  Hầu hết hệ điều khiển số hệ dạng CNC 1.1.4.Máy công cụ điều khiển theo chương trình số (CNC Machine) Là hệ máy cơng cụ (machine tool) điều khiển điều khiển CNC 1.2 Cấu trúc hệ thống máy CNC Hệ thống máy CNC gồm phần chính: - Chương trình gia cơng(part program) - Thiết bị đọc chương trình ( program input device) - Bộ điều khiển máy (MCU) - Hệ thống truyền động ( drive system) - Máy công cụ (mãchine tool) - Hệ thống phản hồi ( feedback system) Cấu trúc máy CNC Lưu ý: Đối với máy gia cơng CNC, chương trình gia cơng, thiết bị đọc chương trình xử lý liệu (DPU) thực máy tính 1.3 Các loại máy CNC Ngày nay, nhiều loại máy CNC ngiên cứu ứng dụng rộng rải chế tạo khí như: - Máy phay CNC - Máy tiện CNC - Máy gia công tia lửa điện CNC dùng điện cực nhúng - Máy gia công tia lửa điện CNC dùng dây cắt - Máy khoan CNC Máy mài CNC Máy gia công dùng tia laser CNC Máy gia công tia nước CNC Máy hàn CNC Máy đo tọa độ CNC (CMM: Coordinate Measuring Mãchine)… Máy Phay CNC đứng (CNC Vertical Milling Mãchine) Trung tâm phay đứng CNC (CNC Vertical milling center ) Trung tâm phay CNC ngang (CNC Horizontal mãchining center ) Máy khoan ngang CNC (horizontal Drilling CNC) Máy tiện CNC Máy tiện CNC hai đầu dao (CNC Dual turret turning center ) 10 - Hiệu chỉnh dao: Bán kính: G41(bù dao bên trái chi tiết) , G42 (bù dao bên phải) Chiều dài dao: G43 (bù cd dao dương), G44 (bù cd dao âm) - Hủy bỏ lệnh bù dao: G40 (hủy bù bán kính), G49 (hủy bù chiều dài) Quỹ đạo dao bù Profin chi tiết Chiều dài dao chuẩn Hiệu chỉnh dao theo chiều dài G43: giá trị bù chiều dài dao ghi địa H cộng thêm vào giá trị tọa độ cuối G44: giá trị bù chiều dài dao ghi địa H bị trừ từ giá trị tọa độ cuối G43: giá trị bù dao > → dao chuyển động theo hướng (+) trục, < :chuyển động ngược lại G44: giá trj bù dao > → chuyển động theo hướng (-) trục; < → ngược lại G43, G44 : modal, có hiệu lực xuất lệnh G nhóm G49 H0 (địa H0 có nghĩa giá trị bù = 0) Ví dụ: Bộ bù dao H1 cho giá trị bù dao = 20.0; bù dao H2= 30.0 G90 G43 Z100.0 H1 ; → dao cđ đến vị trí Z=120.0 G90 G44 Z100.0 H2 ; → dao cđ đến vị trí Z=70.0 4.9 Các chu trình gia cơng máy phay CNC trung tâm phay 4.9.1.KHOAN LỖ SÂU VỚI TỐC ĐỘ CAO G73 G73 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ ; X_ Y_: tọa độ vị trí lỗ Z_ : khoảng cách từ mặt R đến đáy lỗ R_ : khoảng cách từ mức ban đầu đến mức R Q_ : chiều sâu khoan cho lần chạy dao F_ : tốc độ chạy dao 65 - Lệnh hủy bỏ chu trình:G80 lệnh G thuộc nhóm 1: G00, G01, G02, G03, G60 4.9.2.KHOAN LỖ THƯỜNG – KHOAN TÂM (G81) G81 X_ Y_ Z_ R_F_ K_ ; X_ Y_: tọa độ vị trí l Z_ : khoảng cách từ mức R đến đáy lỗ R_ : khoảng cách từ mức ban Mức R đầu đến R F_ : tốc độ chạy dao K_ : số lần lặp lại - Trước gọi lệnh G81, dùng lệnh M đăt tốc độ quay - Lệnh hủy bỏ chu trình: G80 Ví Ví dụ khoan lỗ nằm đường tròn N10 G X Y Z50.0; N20 T3D3 M6; N30 M3 M40 S1000 N40 G99 G81 X-30.0 Y Z22.0 R5.0 F300;(1) N50 G02 X-21.213 Y21.213 R30.0; (2) N60 X Y30.0 R30.0;(3) N70 X-21.213 Y21.213 R30.0; (4) N80 X30.0 Y R30.0;(5) N90 G80 G Z50.0 N100 X Y; N110 M02; 4.9.3.TARO REN TRÁI G74 X_ Y_ Z_ R_P_ F_ K_ X_ Y_: vị trí lỗ Z_ : khoảng cách từ mức R đến đáy lỗ R_ : khoảng cách từ mức ban đầu đến mức R 66 Mức R P_ : ngừng tạm thời (s) F_ : lượng chạy dao (bước ren) K_ : số lần cắt -Khi dao đạt đến chiều sâu lỗ, trục dao quay chiều kim đồng hồ để rút dao - trước lệnh G74, dùng lệnh M04 để chiều quay trục: Ví dụ: Khoan – Taro ren trái % 222 (Khoan) N10 G X Y Z50.0; N20 T1D1 M6; N30 M03 M04 S500; N40 G81 X Y30.0 Z-22.0 R-20.0 F300; (1) N50 X30.0 Y30.0; (2) N60 X60.0 Y30.0; (3) N70 G80 X Y Z50.0; (Taro) N80 T3D3M6; N90 M3 M40 S250; N100 G74 X Y30.0 Z-22.0 R-20.0 P1000 F200; (1) N110 X30.0 Y30.0; (2) N120 X60.0 Y30.0; (3) N130 G80 X Y Z50.0; N140 M2; 4.9.4.KHOÉT LỖ G82 X_ Y_ Z_ R_ P_ F_ ; X_ Y_: vị trí lỗ Z_ : khoảng cách từ mức R đến đáy lỗ R_ : khoảng cách từ mức ban đầu đến mức R P_ : ngừng tạm thời (s) F_ : lượng chạy dao VÍ DỤ 67 4.9.5.KHOAN LỖ SÂU GIÁN ĐOẠN G83 X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ K_ ; X_ Y_: vị trí lỗ Z_ : khoảng cách từ mức R đến đáy lỗ R_: khoảng cách từ mức khởi đầu đến mứcR Q_ : chiều sâu cắt cho lần cắt (phương trục chính) F_ : lượng chạy dao K_ : số lần cắt 4.9.6.TARO REN PHẢI G84 X_ Y_ Z_ R_P_ F_ K_ ; X_ Y_: vị trí lỗ Z_ : khoảng cách từ mức R đến đáy lỗ R_ : khoảng cách từ mức ban đầu đến mức R P_ : 68 ngừng tạm thời (s) F_ : lượng chạy dao K_ : số lần cắt 4.9.7.DOA LỖ TINH G76 X_ Y_ Z_ R_ Q_ P_ F_ K_ ; X_ Y_: Hole position data Z_ : khoảng cách từ mức R đến đáy lỗ R_ : khoảng cách từ mức khởi điểm đến mức R Q_ : lượng lùi dao hướng kính đáy lỗ P_ : thời gian ngừng đáy lỗ F_ : lượng chạy dao K_ : số lần lặp lại Khi dao đến đáy lỗ, mũi dao lui lượng Q để rút dao tránh dao cọ sát vào bề mặt gia công 69 VÍ DỤ 4.9.8.DOA LỖ G85 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ ; G86 X_ Y_ Z_ R_ F_ K_ X_ Y_: vị trí lỗ Z_ : khoảng cách từ mức R đến đáy lỗ R_ : khoảng cách từ mức ban đầu đến mức R F_ : lượng chạy dao K_ : số lần cắt VÍ DỤ: 70 4.10 Nhập chương trình vào máy Có hai phương pháp nhập chương trình: 4.10.1.Nhập chương trình vào máy tay Sau chuẩn bị chương trình xong: Nhấn Edid/prog, nút ký tự nút số bàn phím máy, tiến hành nhập liệu vào tay 4.10.2.Nhập chương trình vào máy từ máy tính: Có thể chuẩn bị chương trình phần mềm máy tính, sau coppy vào đĩa mềm, ÚSB nạp vào máy nạp vào máy thông qua đường truyền cáp RS232 71 Bài Vận hành máy phay CNC I MỤC TIÊU THỰC HIỆN Thực hiên bước vân hành, cách xác định điểm W, thiết lập chế đô vân hành vận hành thành thạo máy để gia cơng chi tiết hồn chỉnh đảm bảo u cầu II NỘI DUNG CHÍNH Gá phơi, gá dao, đo kích thước dao nhập thơng số kích thước vào bơ nhớ dao Xác định điểm W Thiết lập chế đô vận hành Gọichương trình gia cơng, kiểm tra sửa lỗichương trình Chạy mơ chương trình Chạy chương trình gia công A Học lớp 5.1 Gá dao, đo kích thước dao nhập thơng số kích thước vào nhớ dao - Gá dao: Quyết định lập trình quan trọng phay gá lắp Gá lắp dao máy phay CNC lắp vào hộp dao đa giác riêng cho loại Sau ta tiến hành đo kích thước dao theo ba phương X,Y,Z từ mũi dao đến điểm thay dao nhập khai báo vào nhớ dao Phương pháp sử dụng máy tiện CNC trục, vấn đề giải trình xác lập vị trí gia cơng( xác lập vị trí vị trí W ) - Gá phơi: Hầu hết gia công máy phay CNC, phôi lắp ê tô thủy lực, gá kẹp vạn chuyên dùng Trong q trình gá phơi cần ý đến độ phẳng định vị Đồng thời phải ý đến áp lực kẹp má kẹp có hợp lý vật liệu chi tiết hay không, xẩy biến dạng trình kẹp ta phải hiệu chỉnh lại 5.2 Xác định điểm W ( điểm chuẩn cùa phôi ) Những yêu cầu bù dụng cụ 72 Những toạ độ chương trình mà ta thường sử dụng đường contour chúng kích thước vẽ phơi Để cho phép TNC tính tốn đường tâm dụng cụ Sự bù dao mà ta phải nhập cho dụng cụ chiều dài bán kính dụng cụ Dữ liệu dụng cụ nhập trực tiếp phần chương trình với G99 bảng dụng cụ riêng biệt bảng dụng cụ ta nhập cộng thêm liệu cho dụng cụ đặc biệt TNC tính tốn tất liệu nhập cho dụng cụ thực phần chương trình Số dụng cụ tên dụng cụ Mỗi dụng cụ định nghĩa số nằm giá trị từ đến 254 Nếu ta làm việc với bảng dụng cụ, ta sử dụng số cao ta nhập tên cho dụng cụ Tên dụng cụ có đến 32 kí tự Số dụng cụ tự động định nghĩa dụng cụ zêrô với chiều dài L=0 bán kính R=0 Chiều dài dụng cụ Có hai cách để xác định chiều dài dụng cụ: • Xác định chênh lệch chiều dài dụng cụ dụng cụ zêrô L0 Xác định theo phần đại số: L>L0: Dụng cụ dài dụng cụ zêrô L0) Nếu ta chương trình liệu máy với thừa nhận, nhập giá trị cỡ với T Một giá trị delta âm mô tả dụng cụ cỡ (DL, DR, DR2