Giáo trình môđun 05 cắt gọt kim loại cnc i lập trình, điều khiển và bảo dưỡng cho các máy công cụ cnc (ngành cắt gọt kim loại tiêu chuẩn chlb đức)

GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 NGUYỄN XN HUY ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BẮC NINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN 05: CẮT GỌT KIM LOẠI CNC I: LẬP TRÌNH, ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO DƯỠNG CHO CÁC MÁY CÔNG CỤ CNC NGÀNH/NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số:……/QĐ-CĐCN ngày Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Công nghiệp Bắc Ninh BẮC NINH, NĂM 2022 tháng năm 2022 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 GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 NGUYỄN XN HUY 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 cắt gọt kim loại 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 mô đun đào tạo nghề cấp thiết Lập trình, điều khiển bảo dưỡng máy công cụ CNC mô đun đào tạo nghề biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết thực hành Trong q trình thực hiện, nhóm biên soạn tham khảo nhiều tài liệu cơng nghệ CNC ngồi nước, kết hợp với kinh nghiệm thực tế sản xuất Mặc dù có nhiều cố gắng, khơng tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận đóng góp ý kiến độc giả để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Tháng năm 20 Nhóm biên soạn MỤC LỤC TRANG Lời giới thiệu Mục lục Bài 1: Chức máy cơng cụ CNC Bài 2: Thiết lập chương trình CNC 27 Bài 3: Lập trình AV máy tính 55 Bài 4: Lập trình, điều khiển bảo trì máy phay cnc 92 Bài 5: Lập trình, thao tác sử dụng bảo trì máy tiện cnc 152 GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 NGUYỄN XN HUY GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/ MÔ ĐUN MÔĐUN 05: CẮT GỌT KIM LOẠI CNC I: LẬP TRÌNH, ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO DƯỠNG CHO CÁC MÁY CƠNG CỤ CNC Mã mơ đun: MĐ Vị trí, tính chất mơ đun: Vị trí: Mơ đun dùng cho đào tạo - trình độ Cao đẳng Được đào tạo sau học xong MD 01, MD 02, MD03 MD 04 Tính chất: Mô đun đào tạo xây dựng theo định hướng thực hành bao gồm kiến thức lý thuyết cần thiết để xử lý chuyên nghiệp cho máy CNC gia cơng khí Người học học theo đơn đặt hàng đơn giản cách độc lập theo nhóm Họ thiết lập chương trình CNC PC máy CNC Họ kiểm tra chương trình, điều chỉnh máy chế tạo chi tiết theo yêu cầu máy tiện máy phay CNC Người học kiểm tra kết làm việc họ Người học biết thực quy định an toàn lao động, bảo vệ sức khỏe bảo vệ môi trường Các kiến thức đào tạo mô đun trước củng cố tích hợp đầy đủ Mục tiêu mơđun: Kiến thức: - Biết quy định an toàn lao động, bảo vệ sức khỏe bảo vệ môi trường làm việc với máy công cụ CNC - Biết cấu tạo, chức thiết bị an tồn máy cơng cụ CNC - Nắm vững kiến thức lập trình CNC theo DIN 66 2017 cho cấu trúc chương trình - Nắm vững hệ thống tọa độ máy tiện CNC máy phay CNC tính điểm tham chiếu (điểm chuẩn) - Biết điều khiển chương trình dạng lập trình phương pháp lập trình - Giải thích chuyển động gia công biện pháp khắc phục lỗi cho dao tiện dao phay CNC Kỹ năng: - Nhập kiểm tra chương trình CNC mã code DIN / ISO máy tiện máy phay CNC - Lập trình kiểm tra chương trình CNC theo mã code DIN / ISO PC (lập trình AV) lập trình trực tiếp máy tiện máy phay CNC (lập trình xưởng) - Điều chỉnh, vận hành bảo dưỡng máy tiện, máy phay CNC - Lựa chọn dụng gá kẹp chi tiết, chuẩn bị, lắp ráp hiệu chỉnh - Hiệu chỉnh gá kẹp chi tiết - Lựa chọn dụng cụ cắt đồ gá cho dụng cụ cắt, lắp đặt đo dao phương pháp cho dao chạm nhẹ vào bề mặt chi tiết - Kiểm soát bước gia công - Kiểm tra kết làm việc, đánh giá lập tài liệu - Tuân thủ áp dụng bảng liệu an toàn (SDS) vật liệu hỗn hợp - Thực bảo dưỡng dịch vụ địnhkỳ theo kế hoạch lập lập tài liệu - Xác định thiếu sót an tồn máy khắc phục chúng - sử dụng vật liệu cách tiết kiệm thân thiện với môi trường sử dụng vật liệu chất xử lý thân thiện với mơi trường Tính tự chủ chịu trách nhiệm: - Sau hồn thành mơ đun đào tạo này, Người học làm việc độc lập theo nhóm theo phân cơng cơng việc: - Thực quy trình sản xuất cần ý đên quy định an toàn bảo vệ môi trường - Xác định lỗi cấu an toàn máy sửa chữa - Kiểm tra, đánh giá lập tài liệu kết làm việc suất thành viên nhóm - Giao tiếp hợp tác nhóm liên ngành BÀI CHỨC NĂNG CỦA MÁY CƠNG CỤ CNC Mã bài: MĐ 05-01 Giới thiệu: Cơng nghệ ngày phát triển, máy CNC đời thay dần phương thức gia công truyền thống Máy CNC khắc phục nhược điểm phương thức gia cơng cũ, góp phần khơng nhỏ lĩnh vực cơng nghiệp khí Vậy máy CNC ? Chức máy CNC tìm hiểu viết Mục tiêu: - Người học biết cấu tạo, chức thiết bị an toàn máy Phân loại dụng cụ , đồ gá thiết bị kẹp máy tiện, phay cho trường hợp ứngdụng Nội dung: 1.1 Cấu tạo máy công cụ CNC NC: “Numerical control” (điều khiển với ký tự số) Máy công cụ NC: Máy điều khiển số (điều khiển với ký tự số) Những máy có khả thực cơng việc gia cơng theo chương trình mã hố ký tự số chữ Các máy NC làm việc phương tiện đục lỗ băng đục lỗ, chúng vật lưu trữ liệu chương trình (thơng tin quỹ đạo dịch chuyển chế độ cắt, lệnh đóng/ngắt) Bằng cách ta cấp vào máy cách trực tiếp số liệu kích thước đo chi tiết cần chế tạo Tuy nhiên số liệu khơng thay đổi máy Trình tự GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 NGUYỄN XN HUY thông tin đường chạy dao chế độ cắt, lệnh đóng/ngắt, viết dạng chữ số gọi chương trình NC CNC: “Computerized Numerical Control” Điều khiển ký tự số nhờ máy tính Máy cơng cụ CNC: Máy điều khiển số (điều khiển với ký tự số) nhờ máy tính đặt hệ thống điều khiển Các liệu chương trình (thơng tin quỹ dạo dịch chuyển chế độ cắt, lệnh đóng/ngắt) cấp vào tín hiệu số (Digital) Trong hệ điều khiển CNC (điều khiển NC thông qua máy tính) thay đổi lệnh điều khiển lúc thay đổi lưu trữ (tối ưu hố chương trình) Máy cơng cụ CNC máy có khả lập trình tự DNC: “Direct Numerical Control”; Hệ thống máy công cụ DNC hệ thống nhiều máy điều khiển máy tính chủ Từ máy cơng cụ vạn thơng thường đến kỹ thuật CNC đại Sự cần thiết phải phát triển hệ thống điều khiển số cho máy cơng cụ hình thành ngành chế tạo máy bay Các biên dạng chi tiết lớn vô phức tạp với kỹ thuật truyền thống (liên kết hàn nhờ kết cấu hàn miết ghép) làm với chi phí lớn thời gian kéo dài Tuy nhiên biên dạng lại mơ tả hàm số tốn học đó, thiết kế hệ thống điều khiển với liệu truy nhập (về đường quỹ đạo mạch đóng/ngắt) cho máy công cụ (Máy phay) Các liệu nhập vào phải thể tín hiệu số nhị phân (Digital - Binery), nhờ máy cơng cụ “hiểu được” biến đổi thành tác động công nghệ Như ta đạt tới nhữngnguyên tắccơ củamột hệ điều khiển sốcho máy công cụ Đặc điểm máy công cụ NC ban đầu: Vật mang tin với liệu truy nhập đường dịch chuyển tín hiệu đóng/ngắt bìa đục lỗ băng đục lỗ Có máy tính hệ điều khiển để sử lý thông tin đường dịch chuyển lệnh đóng/ngắt Truyền động độc lập cho trục chạy dao cho trục nhằm điều khiển cácchuyển động bàn kẹp dao bàn mang chi tiết gia công Hệ thống đo lường điều khiển phản hồi vị trí dao kết nối với máy tính hệ thống điều khiển - Vào khoảng năm 50 mười năm sau đó, hầu cơng nghiệp phát triển xuất thiết kế chế tạo cỗ máy cơng cụ điều khiển theo chương trình số, trước hết máy phay NC sau máy tiện NC - Với phát triển nhanh chóng kỹ thuật vi sử lý, vào năm thập niên 70 bắt đầu thiết kế nâng cao hệ điều khiển NC thành hệ CNC, hệ thống dẫn đến việc mở rộng chức máy công cụ điều khiển máy tính Cùng với điều tăng lên liên tục độ xác biên dạng chi tiết cần gia công, nâng cao tốc độ cắt gọt chuyển động chạy dao tăng suất gia công Hệ điều khiển CNC đại cịn có đặc tính bổ xung thêm hiệu quả, ví dụ khả lập trình trực tiếp cho tồn kết cấu hình dáng hình học chi tiết mà không cần đến hỗ trợ tính tốn tốn học - Những phát triển nâng cao cho máy công cụ CNC thể nhiều thay đổi - Từ phía nhà chế tạo máy - Đổi hệ thống chạy dao: Thiết kế chế tạo phần tử linh kiện vi điện tử kiểu mới, hệ điều khiển CNC đại, dao cụ máy đại Từ phía nhà ứng dụng - Nâng cao yêu cầu gia công chi tiết máy : thường xuyên truyền tải nhanh với lượng liệu lớn gia cơng chi tiết; chi tiết gia cơng có độ xác cao Gia cơng với tốc độ cắt lớn (Tiện, khoan, phay) với độ xác động học cao đ ường cắt - Truyền động vô cấp với nhịp điệu đóng ngắt có thời gian nhỏ điều chỉnh kíchthước gia cơng Giảm thiểu tiêu hao lập trình cho nhứng nhiệm vụ cơng nghệ Lập trình NC đơn giản hơn, suất cao với kết nối mơ động học choq trình cắt gọt - Dự báo lỗi có hỗ trợ thị đồ hoạ cho máy cơng cụ CNC cho tồn hệthống gia công 2.1.1 Cấu tạo máy tiện CNC GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 NGUYỄN XN HUY Hình 1-1: Cấu tạo máy tiện CNC 2.1.2 Cấu tạo máy phay CNC Hình 1-2: Cấu tạo máy phay CNC Chức năng: Hình 1-3: Cụm truyền động cho trục 10 170 GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 NGUYỄN XN HUY + Mô bước công nghệ theo chế độ khối lệnh (single block) để kiểm tra/ quan sát đường dao chạy không/ cắt gọt lên phương án tối ưu (thông số cắt, chiến lược gia công v.v ) để đảm bảo thời gian gia công, chất lượng sản phẩm yếu tố cạnh tranh khác - Bước 5, bước bước 7: tham khảo lý thuyết liên quan tập ứng dụng - Bước 8: Đánh giá kết làm việc lập tài liệu + Kiểm tra chất lượng sản phẩm sau gia công thông qua biên kiểm tra 172 GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 NGUYỄN XN HUY BIÊN BẢN KIỂM TRA HSSV tựđánh giá Giáo viênđánh giá Stt Điểm đánh giá củagiáo viên Mơ tả có đạt Kích Kích có đạt u Kích u cầu thước thước cầu khơng thước khơng sai thực thực có khơng khơng lệch có Chi tiết gia công theo vẽ Các cạnh vát mép Đường kính ngồi Ø70 ±0.3 Đường kính Ø60 ±0.3 Đường kính lỗ khoan Ø24 ±0.2 Chiều dài 90 ±0.3 Chiều dài ±0.1 Chiều dài 30 ±0.2 Chiều dài 40 ±0.3 10 Chiều dài 55 ±0.3 11 Chiều dài 60 ±0.3 12 Chiều dài 70 ±0.3 13 Ren M30x1.5 14 Ren M48x2 + Lập tài liệu bao gồm: Bản vẽ chi tiết, phiếu công nghệ, phiếu thơng số dụng cụ cắt, phiếu lập trình cho chi tiết, bảng kiểm cơng việc bảo trì – bảo dưỡng thực hiện, biên kiểm tra chất lượng sản phẩm v.v tiến hành lưu trữtheo quy định TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH Môn học/ mô đun: 05 Tên lớp: Thời gian thực hiện: Sinh viên: Lĩnh vực học tập: Lập trình Phay CNC ID: Ngày: Bản vẽ số: BÀI ĐÁNH GIÁ SỐ Kiến thức đầu ra: Lập kế hoạch làm việc gia cơng chi tiết Trình bày loại thiết bị, dụng cụ, vật tư để gia cơng chi tiết theo bảnvẽ u cầu Tính tốn, lựa chọn chế độ cắt hợp lý Lựa chọn thiết bị, dụng cụ đo, dụng cụ kiểm tra để kiểm tra kích thước củasản phẩm sau gia cơng Sử dụng phần mềm lập trình phay CNC lập trình chi tiết gia công theo bảnvẽ thời gian định Nhận xét giáo viên: Người đánh giá: Ngày: 174 GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 NGUYỄN XN HUY 11SMn30+C/ C45 - Lập bước công nghệ gia công cho chi tiết (phiếu cơng nghệ) Họ tên sinh viên: PHIẾU CƠNG NGHỆ Ngày: BÀI TẬP Chi tiết: Tiện Vật liệu: 11SMn30+C/ C45 Số chương trình: %1 Bản vẽ: Kích thước phôi: Ø80 x 101 mm CT số: Sơ đồ gá kẹp: TT Bước công nghệ Dao số 7 176 Dụng cụ GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 NGUYỄN XN HUY 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Tra, tính tốn thơng số cắt gọt cho loại dụng cụ cắt (phiếu thông số dụng cụ cắt) Phiếu thông số dụng cụ cắt Bài tập Chi tiết gia công phay Vật liệu: 11SMn30+C/ C45 Số chương trình: % 03 Bản vẽ: 2/2 Kích thước phơi: Ø100 x 20 Ngày: Thông số công nghệ Dao số Đường kính dao/ T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 63mm 20 mm 20mm 8mm 8mm 10mm 6.8mm 6mm 300m/ 120 120 30m/mi 30m/mi 30m/mi m/min m/min n n n Ø Vận tốc cắt/ số vòng quay Vật liệu cắt Bước tiến mm/ phút HM 100 mm 120 m/min HM 120 m/min HM 800 600 mm mm HM HM HSS 600 mm 500mm 120mm HSS 120 mm HSS 120mm Tiêu đề: Bạn kiểm tra chi tiết Phay CNC– gia công xong theo yêu cầu khách hàng Bạn đánh giá yêu cầu đạt chưa Bạn điền vào bảng Hướng dẫn thực hiện: Thang điểm đánh giá 10 Biên kiểm tra Vị trí số Stt Mơ tả cơng việc bảnvẽ Diểm đánhgiá Giáo viênđánh giá Sinh viênđánh giá giáo viên có đạt u có đạt u Kích Kích Kích cầu khơng cầu khơng thướ thướ thước c sai c có khơng thực có khơng lệch thực 1 1 10 1 Các chi tiết gia công theo vẽ Chất lượng bề mặt, mép vát Chiều sâu bậc4mm ±0,1 Chiều dài hốc chữ ±0,3 nhật 50mm ±0,3 Chiều rộng hốcchữ nhật 40mm Chiều sâu hốcchữ ±0,1 nhật 5mm Bề rộng rãnh 10mm ±0,2 Chiều sâu rãnh ±0,2 7.5mm Chiều dài biêndạng ±0,3 110mm Kích thước Ø ±0 178 GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 8mm 11 12 Vát mép 0.5x45º Chất lượng ren NGUYỄN XUÂN HUY ,2 Tổng điểm đánhgiá Tổngđiểm hoànthành Sinh viên thực (ký, ghi rõ họ tên) Giáo viên đánh giá TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP BẮC NINH Môn học/ mô đun: 05 Tên lớp: Thời gian thực hiện: Sinh viên: Lĩnh vực học tập: Lập trình tiện CNC ID: Ngày: Bản vẽ số: BÀI ĐÁNH GIÁ SỐ Kiến thức đầu ra: Lập kế hoạch làm việc gia cơng chi tiết - Trình bày loại thiết bị, dụng cụ, vật tư để gia cơng chi tiết theo vẽ u cầu Tính tốn, lựa chọn chế độ cắt hợp lý - Lựa chọn thiết bị, dụng cụ đo, dụng cụ kiểm tra để kiểm tra kích thước sản phẩm sau gia cơng - Sử dụng phần mềm lập trình tiện CNC lập trình gia cơng chi tiết theo vẽ thời gian định Nhận xét giáo viên: Người đánh giá: Ngày: 180 GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 NGUYỄN XN HUY Lập bước công nghệ gia công cho chi tiết (phiếu công nghệ) Họ tên sinh viên: PHIẾU CÔNG NGHỆ Chi tiết: Tiện Bản vẽ: Ngày: BÀI TẬP Vật liệu: 11SMn30+C/ C45 Kích thước phơi: Ø80 x 91mm Số chương trình: %2 CT số: Sơ đồ gá kẹp: TT Bước công nghệ Dao số 10 11 12 182 Dụng cụ GIÁO TRÌNH MƠĐUN 05 NGUYỄN XN HUY Bước 3: Tra, tính tốn thơng số cắt gọt cho loại dụng cụ cắt (phiếu thông số dụng cụ cắt) Phiếu thông số dụng cụ cắt Bài tập Chi tiết gia công tiện Vật liệu: 11SMn30+C/ C45 Số chương trình: % 02 Bản vẽ: 1/1 Kích thước phơi: Ø80 x 91 Ngày: Dao cho gia cơng ngồi Thông số công nghệ Dao số T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 - - Bán kính mũi dao/ Ø 0.8 mm 0.4 mm Ø24 0.4 mm 0.2 mm Vận tốc cắt/ số vòng quay 140 180 80 120 160 60 60 m/min m/min m/min m/min m/min m/min m/min 1.5 mm 0.5 mm mm 0.5 mm Chiều sâu cắt ap= max Vật liệu cắt Bước tiến vòng/ phút P10 0.2/0.1 mm P10 P10 P10 P10 P10 P10 0.1/0.0 0.1 mm 0.15/0 0.1/0.0 1.5 mm mm mm mm mm Tiêu đề: Bạn kiểm tra chi tiết Tiện CNC gia công xong theo yêu cầu củakhách hàng Bạn đánh giá yêu cầu đạt chưa Bạn điền vào bảng Hướng dẫn thực hiện: Thang điểm đánh giá 10 Biên kiểm tra Vị trí số Stt Mô tả côngviệc bảnvẽ Diểm đánhgiá Giáo viênđánh giá Sinh viênđánh giá giáo viên Kích có đạt u Kích có đạt u Kích thước cầu khơng thước cầu khơng thước có khơn thực có khơng thực sai g lệch 2 Chất lượng bề mặt, mép vát Đường kính -0.2 Ø66mm Đường kính -0,03 Ø60f7 -0.06 Đường kínhØ50 -0.2 Chiều sâu17mm Chiều sâu70mm 2 Chiều sâu75mm 2 Các chi tiết gia côngtheo vẽ 10 11 12 Đường kínhrãnh V Ø55 Bề rộng rãnh V2mm Rãnh thoát ±0,2 ±0,3 ±0,3 ±0,3 ±0,1 Chất lượng Tổng điểm đánhgiá Tổng điểm hoàn thành Giáo viên đánh giá Sinh viên thực (ký, ghi rõ họ tên) 184