Phần 5 cnc – computer numerical control lesson cad cam cnc2

Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC PHẦN 5: CNC – Computer Numerical Control ĐIỀU KHIỂN SỐ NHỜ MÁY TÍNH NỘI DUNG TỔNG QUAN VỀ MÁY CNC CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH CNC CÁC LỆNH NỘI SUY CÔNG NGHỆ CNC CÁC CHU TRÌNH GIA CƠNG LỖ LẬP TRÌNH TIỆN CNC Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 5.1 Tổng quan máy CNC Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Đặc điểm máy CNC Máy tiện CNC có hai trục điều khiển Máy phay CNC thường có ba trục điều khiển Y X Z Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Đặc điểm máy CNC Ngoài chuyển động dọc theo trục X,Y Z điều khiển chuyển động quay quanh trục Các chuyển động quay điều khiển đánh dấu A, B, C Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Đặc điểm máy CNC servo Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Đặc điểm máy CNC Hệ thống đo hành trình trực tiếp Hệ thống đo hành trình gián tiếp X X Y Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Thiết bị kẹp chi tiết • Trên máy phay: chủ yếu dùng đồ gá vạn ê tô, vấu kẹp Trong sản xuất lớn dùng đồ gá chuyên dùng • Trên máy tiện chủ yếu dùng mâm cặp ba chấu tự định tâm, mũi chống tâm Trong sản xuất hàng khối dùng đồ gá chun dùng • Các cấu kẹp tự động hoá xi lanh thuỷ lực hay khí nén Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Thiết bị kẹp chi tiết Ê tơ dùng máy phay Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Dụng cụ cắt dùng máy CNC Dụng cụ cắt dùng máy Phay CNC Các dụng cụ kẹp dao máy phay 10 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Hệ thống mang dao máy phay 11 Thiết bị thay dao máy phay 12 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Hệ tọa độ NC • Cần thiết để người lập trình lên kế hoạch chuyển động cho dụng cụ so với chi tiết gia công • Khi lập trình chi tiết coi đứng yên dụng cụ di chuyển so với chi tiết gia công • Có hai hệ tọa độ bản:  Hệ tọa độ Đề-các  Hệ tọa độ cực Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 13 Hệ tọa độ Đề-cạc 2D Y P2 Ví dụ: P1 X P3 P1 X = 80 Y = 40 P2 X = -80 Y = 70 P3 X = -50 Y = -40 P4 X = 40 Y = -70 P4 14 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Hệ tọa độ Đề-cạc 3D Z Y Ví dụ: P1 P1 X = 30 P2 X = 30 X Y=2 Z=0 Y = Z = -10 P2 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 15 Hệ tọa độ cực Y Y  X r P  P r Hệ tọa độ cực (góc  âm) X Hệ tọa độ cực (góc  dương) 16 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Quy tắc bàn tay phải +Y +X +Z 17 Hệ tọa độ máy phôi máy phay CNC Z Y M Z X Y W X 18 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Hệ tọa độ máy phơi máy tiện M W -X +Z -Y -Z +Y +Z +X 19 Các trục máy phay CNC +Z +Y -Y -Z -X +X +X 20 10 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Lập đoạn chương trình gia công biên dạng hình Điểm bắt đầu gia công H có tọa độ (4, 6.5), biên dạng gia công tinh tính từ G – F – E – D – C – B - A Sử dụng chu trình G71 để tiện thô G70 gia công tinh bề mặt Chiều sâu cắt thô chọn khoảng 0.15 inch, khoảng thoát dao sau bước cắt 0.05 inch, lượng dư gia công tinh theo phương X 0.025 inch theo phương Z 0.01 inch, tốc độ cắt 0.015 IPM Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 81 CHU TRÌNH TIỆN THEO BIÊN DẠNG HƯỚNG KÍNH G72 Đường chạy dao : Lùi dao Biên dạng Cấu trúc : 82 41 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Trong : d : chiều sâu lớp cắt thô e : khoảng thoát dao, theo góc 450 ns : số thứ tự câu lệnh bắt đầu lập trình biên dạng nf : số thứ tự câu lệnh kết thúc lập trình biên dạng u : lượng dư gia công tinh theo X (tính theo đường kính) w : lượng dư gia công tinh theo Z F : tốc độ cắt thô Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 83 CHU TRÌNH TIỆN CHÉP HÌNH G73 Đường chạy dao : Cấu trúc : 84 42 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Trong : i : tổng lượng dư gia công thô theo phương X K : tổng lượng dư gia công thô theo phương Z d : số lần cắt gia công thô ns : số thứ tự câu lệnh bắt đầu lập trình biên dạng nf : số thứ tự câu lệnh kết thúc lập trình biên dạng u : lượng dư gia công tinh theo X (tính theo đường kính) w : lượng dư gia công tinh theo Z F : tốc độ cắt thô Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 85 CHU TRÌNH TIỆN RÃNH MẶT ĐẦU G74 Cấu trúc : Trong : X(U) : đường kính rãnh Z(W) : toạ độ điểm cuối rãnh e : khoảng lùi dao theo X i : khoảng dịch chuyển để cắt lớp (Q1000=1mm) k : chiều sâu lớp cắt theo X (P1000=1mm) d : khoảng thoát dao đáy rãnh (thường bỏ qua) F : tốc độ tiến dao tiện rãnh 86 43 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH TIỆN RÃNH MẶT ĐẦU G74 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 87 CHU TRÌNH TIỆN RÃNH HƯỚNG KÍNH G75 Cấu trúc : Trong : X(U) : đường kính rãnh Z(W) : toạ độ điểm cuối rãnh e : khoảng lùi dao theo Z k : khoảng dịch chuyển để cắt lớp (Q1000=1mm) i : chiều sâu lớp cắt theo X (P1000=1mm) d : khoảng thoát dao đáy rãnh (thường bỏ qua) F : tốc độ tiến dao tiện rãnh 88 44 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH TIỆN RÃNH HƯỚNG KÍNH G75 89 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH KHOAN G74 Cấu trúc : G74 R(e); G74 Z(W) Q(k) Ff ; Trong : R(e) : khoảng lùi dao theo phương Z Z(W) chiều sâu lỗ theo toạ độ tuyệt đối tương đối Q(k) : chiều sâu lần khoan, Q1000 = 1mm 90 F : tốc độ tiến dao khoan 45 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH TIỆN REN G76 Cấu trúc : Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC 91 Cấu trúc: CHU TRÌNH TIỆN REN G76 Trong : m : số lần cắt tinh r : khoảng vuốt chân ren a : góc dao min : chiều sâu cắt nhỏ (Q1000 =1mm) d : lượng dư gia công tinh (R1000=1mm) X(U) : đường kính chân ren Z(W) : toạ độ điểm cuối ren theo phương Z i : độ chênh lệch đường kính k : chiều cao ren (tính theo bán kính) d : chiều sâu lớp cắt (tính theo bán kính) 92 F : tốc độ tiến dao 46 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH TIỆN REN G76 93 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH GIA CÔNG LỖ TRÊN MÁY TIỆN CNC Trên máy tiện có chức lập trình theo trục C, ta khoan, doa, tarô mặt đầu mặt trụ chi tiết Chu trình gia công lỗ bao gồm lệnh : G80 : hủy chu trình gia công lỗ G83 : khoan lỗ mặt đầu G84 : tarô mặt đầu G85 : doa lỗ mặt đầu G87 : khoan lỗ mặt trụ G88 : tarô mặt trụ G89 : doa lỗ mặt trụ 94 47 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC MÁY TIỆN CNC CÓ TRỤC C Giống máy tổ hợp máy công cụ truyền thống, ngày nhà chế tạo máy CNC tích hợp nhiều tính gia cơng máy nhằm nâng cao suất gia công, giảm giá thành Các máy có tên tiếng Anh Multitasking machines, xin tạm dịch máy đa chức Sau xin giới thiệu viết Russ Olexa – phó tổng biên tập tạp chí Chế tạo máy hiệp hội Kỹ sư Chế tạo máy Hoa Kỳ … Đối với nhiều nhà chế tạo, việc mua máy mà thay hai máy lựa chọn tuyệt vời Máy đa chức có khả hịan thành chi tiết lần gá đặt mà không cần phải chuyển sang máy khác đồ gá khác, loại trừ bước không cần thiết, giảm thời gian chết máy giảm thời gian gia cơng chi tiết (trong lại gia tăng chất lượng) Hãng Haas (Oxnard, CA) sử dụng tùy chọn dao quay cho phép chuyển máy tiện hai trục TL-15 thành máy đa chức Trên máy cho phép dao quay quanh trục (trục C) trượt trượt theo phương dọc trục dao Trục C dẫn động với đầy đủ chức nội suy Động dẫn động trục thứ hai 95 có cơng suất hp, tốc độ quay 4000 vịng/phút … Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH GIA CÔNG LỖ TRÊN MÁY TIỆN CNC 96 48 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH GIA CÔNG LỖ TRÊN MÁY TIỆN CNC Đường di chuyển dao : BƯỚC VỊ TRÍ BẮT ĐẦU BƯỚC ĐIỂM R BƯỚC BƯỚC BƯỚC BƯỚC BƯỚC S - VỊ TRÍ DỪNG DAO CHẠY NHANH CHẠY CẮT Bước : Lùi dao nhanh tới vị trí R - Bước : Định vị vào tọa độ X Z, giữ trục góc xoay C mức ban đầu - Bước : Chạy nhanh đến tọa độ R - Bước : Chạy gia công tới chiều sâu X (hoặc Z) - Bước : Dừng vị trí X (hoặc Z) thời gian P Bước : Dừng dao nhả trục Bước : Lùi dao nhanh vị trí ban dầu 97 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH GIA CÔNG LỖ TRÊN MÁY TIỆN CNC Chu trình khoan sâu G83 G87 98 49 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH GIA CÔNG LỖ TRÊN MÁY TIỆN CNC Cấu truùc: G83 X(U) C(H) Z(W) R Q P F M K G87 Z(W) C(H) X(U) R Q P F M K Trong : X_ C_ hay Z_ C_ : vị trí lỗ Z(W)_ hay X(U)_ : tọa độ đáy lỗ R : vị trí mặt phẳng an tòan Q : chiều sâu lần khoan P : thời gian dừng đáy lỗ F : lượng chạy dao khoan K : số lần lặp lại chu trình (viết theo tương đối) M : lệnh kẹp chặt trục khoan M, M 99 lệnh kẹp hay nhả trục lần gia công Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH GIA CÔNG LỖ TRÊN MÁY TIỆN CNC Chu trình khoan thường G83 G87 Khi không cho tham số Q ta có chu trình khoan thường Đường di chuyển dao sau : 100 50 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH GIA CÔNG LỖ TRÊN MÁY TIỆN CNC Chu trình tarô lỗ mặt đầu hay mặt trụ G84, G88 : 101 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH GIA CÔNG LỖ TRÊN MÁY TIỆN CNC Chu trình tarô lỗ mặt đầu hay mặt trụ G84, G88 : G84 X(U) C(H) Z(W) R P F M K G88 Z(W) C(H) X(U) R P F M K Trong : X_ C_ hay Z_ C_ : vị trí lỗ Z(W)_ hay X(U)_ : tọa độ đáy lỗ R : vị trí mặt phẳng an tòan P : thời gian dừng đáy lỗ F : lượng chạy dao khoan K : số lần lặp lại chu trình (viết theo tương đối) M : lệnh kẹp chặt trục khoan M, M lệnh kẹp hay nhả trục lần gia công 102 51 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH GIA CÔNG LỖ TRÊN MÁY TIỆN CNC Chu trình doa lỗ mặt đầu hay mặt trụ G85, G89 : 103 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC CHU TRÌNH GIA CÔNG LỖ TRÊN MÁY TIỆN CNC Chu trình doa lỗ mặt đầu hay mặt truï G85, G89 : G85 X(U) C(H) Z(W) R P F M K G89 Z(W) C(H) X(U) R P F M K Trong : X_ C_ hay Z_ C_ : vị trí lỗ Z(W)_ hay X(U)_ : tọa độ đáy lỗ R : vị trí mặt phẳng an tòan P : thời gian dừng đáy lỗ F : lượng chạy dao khoan K : số lần lặp lại chu trình (viết theo tương đối) M : lệnh kẹp chặt trục khoan M, M lệnh kẹp hay nhả trục lần gia công 104 52 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Bài tập : Viết chương gia công chi tiết sau: 105 Bài tập : Viết chương gia công chi tiết sau: 106 53 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Bài tập : Viết chương gia công chi tiết sau: 107 Bài tập : Viết chương gia công chi tiết sau: 108 54 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC Bài tập : Viết chương gia công chi tiết sau: 109 Bài tập : Viết chương gia công chi tiết sau: 110 55 ... CAD/CAM /CNC Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM /CNC 25 26 13 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM /CNC Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM /CNC Các... 10M X- 15. 3433 Y-22.4674 Z-18.3283 Control 55 Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn hoïc: CAD/CAM /CNC Zero return position Y+ Program zero X+ FANUC 10M X- 15. 3433 Y-22.2344 Z-18.3283 Control 56 28... CAD/CAM /CNC Cấu trúc từ lệnh Thí dụ Địa Số Thư tự dịng chương trình Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM /CNC Từ O0001 Từ Lệnh Từ Từ Từ N0 05 G54 G90 S300 M03 N010 G00 X2 .5 Y1. 25 N015