Giáo trình gia công cnc cơ bản (nghề cắt gọt kim loại trình độ trung cấp)

SỞ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI ĐỒNG THÁP TRƯỜNG TRUNG CẤP THÁP MƯỜI  GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: GIA CÔNG CNC CƠ BẢN NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày…….tháng….năm ………… của……………………………… Tháp Mười TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho tiêu đề đích đào tạo tham khảo Mọi tiêu đề đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với tiêu đề đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong chiến lược phát triển đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nước Đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho cơng nghiệp hóa lĩnh vực khí – Nghề cắt gọt kim loại nghề đào tạo nguồn nhân lực tham gia chế tạo chi tiết máy móc địi hỏi học sinh cần trang bị kiến thức, kỹ cần thiết để làm chủ công nghệ sau trường tiếp cận điều kiện sản xuất doanh nghiệp nước Để thực mục tiêu trên, biên soạn giáo trình mơ đun Gia cơng CNC Nội dung mô đun để cập đến công việc, tập cụ thể phương pháp trình tự gia cơng chi tiết Căn vào trang thiết bị trường khả tổ chức học sinh thực tập công ty, doanh nghiệp bên mà nhà trường xây dựng tập thực hành áp dụng cụ thể phù hợp với điều kiện hoàn cảnh Mặc dù cố gắng trình biên soạn, song khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi mong nhận đóng góp ý kiến bạn đồng nghiệp để giáo trình hồn thiện Chủ biên: Nguyễn Thuận Hải Đăng MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU BÀI VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY TIỆN CNC Vận hành máy tiện CNC Bảo dưỡng máy tiện CNC 30 BÀI LẬP TRÌNH TIỆN CNC 33 Sử dụng hệ tọa độ tiện CNC .33 Sử dụng lệnh hỗ trợ lệnh cắt gọt 34 Lập chương trình tiện trụ ngồi 44 Lập chương trình tiện rãnh mặt đầu khoan 53 Lập chương trình tiện rãnh hướng kính cắt đứt .54 Lập chương trình tiện ren 55 Sử dụng chương trình 58 BÀI GIA CÔNG TIỆN CNC 63 Mô gia công phần mềm SSCNC 63 Gia công máy tiện CNC: .66 BÀI VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY PHAY CNC .67 Vận hành máy phay CNC 67 Bảo dưỡng máy phay CNC 100 BÀI LẬP TRÌNH PHAY CNC .103 Sử dụng hệ tọa độ phay CNC 103 Sử dụng lệnh hỗ trợ lệnh cắt gọt 107 Lập chương trình gia cơng theo biên dạng .128 Lập chương trình khoan lỗ .132 Lập chương trình doa .145 Lập chương trình ta rơ 154 Sử dụng chương trình 164 BÀI GIA CÔNG PHAY CNC 171 Mô gia công phần mềm SSCNC .171 Gia công máy tiện CNC: 175 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Gia công CNC Mã mô đun: MĐ Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: + Mơ đun bố trí học kỳ khóa học + Trước học mơ đun học sinh phải hồn thành MĐ19, MĐ20 - Tính chất: + Là mơ đun chuyên môn + Mô đun trang bị cho học sinh kiến thức kỹ để lập trình vận hành máy tiện, phay CNC - Ý nghĩa vai trị mơ đun:Tiện ren mảng kiến thức kỹ quan trọng cần có thương thực công việc thợ tiện Để thực việc tiện ren máy tiện đòi hỏi người thợ phải có hiểu biết ren, nhanh nhạy khéo léo thao tác đạt chất lượng chi tiết gia công suất mà an tồn Mục tiêu mơ đun: - Kiến thức: + Trình bày cấu tạo máy tiện CNC, máy phay CNC + So sánh khác máy vạn máy CNC + Trình bày quy trình vận hành máy tiện CNC, máy phay CNC + Trình bày bước lập trình lệnh tiện, phay CNC + Phân tích dạng sai hỏng, nguyên nhân cách đề phịng gia cơng máy CNC - Kỹ năng: + Lập trình chương trình gia cơng tiện, phay CNC + Gá phôi, dao nhập thông số dao, phôi + Sử dụng phần mềm để mơ chương trình gia cơng CNC + Vận hành thành thạo máy tiện CNC để gia công chi tiết đơn giản - Năng lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện tính kỷ luật, nghiêm túc, có tinh thần trách nhiệm cao học tập + Chủ động tích cực thực nhiệm vụ trình học + Thực quy trình an tồn lao động vệ sinh công nghiệp Nội dung môđun: BÀI VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY TIỆN CNC Giới thiệu: Mục tiêu: - Trình bày cấu tạo phận máy tiện CNC - Trình bày đặc tính kỹ thuật máy CNC - Trình bày bước vận hành máy tiện CNC - Trình bày chu kỳ bảo dưỡng máy tiện CNC - Vận hành thao tác máy tiện CNC - Thực bảo dưỡng máy tiện CNC theo chu kỳ - Thực quy trình an tồn vệ sinh cơng nghiệp - Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc, chủ động có trách nhiệm học tập Nội dung: Vận hành máy tiện CNC 1.1 Giới thiệu chung công nghệ tiện CNC 1.1.1 Lịch sử phát triển Ý tưởng phát triển điều khiển số (Numerical control = NC) cho máy cơng cụ hình thành vào năm 1950 Viện cơng nghệ Massachusetts Mỹ Vì nhiệm vụ không lực Hoa Kỳ cần chế tạo chi tiết quan trọng máy bay lớn từ vật liệu đồng dùng đinh tán hay hàn vật liệu lại với Khi gia công chi tiết lớn có biên dạng phức tạp với kỹ thuật thơng thường, thời gian gia cơng lớn chi phí sản xuất cao Do sau thời gian nghiên cứu, biên dạng gia công chi tiết lớn dễ dàng thay chức toán học người ta định chế tạo điều khiển để điều khiển máy phay dựa sở Hình 1.1:Sự phát triển kỹ thuật CIM Về mặt kỹ thuật để thực ý tưởng yêu cầu điều khiển, biên dịch đại lượng đầu vào mô tả dạng nhị phân dạng số cho hành trình chuyển động chức vận hành máy, theo máy phay hiểu sử lý tín hiệu Đây nguyên tắc ứng dụng điều khiển số cho máy công cụ Với phát triển nhanh chóng xử lý tín hiệu điện tử tạo điều kiện cho ý tưởng trở thành thực Máy điều khiển số máy phay đứng Các trục bước tiến làm dịch chuyển bàn máy máy phay thực motor riêng biệt Các thơng tin hành trình chức máy cần thiết cho q trình gia cơng ghi lại băng đục lỗ dạng chuỗi lệnh mã hóa dạng chữ số, gọi chương trình NC Máy cơng cụ điều khiển số rõ đặc điểm máy NC phát triển sau này: -Tồn chương trình gia cơng ghi lại băng đục lỗ -Máy tính điều khiển việc xử lý thơng tin hành trình chức máy -Truyền động riêng biệt cho trục bước tiến trục để điều khiển chuyển động dao bàn máy -Hệ thống đo kiểm để phản hồi vị trí dụng cụ cắt cho hệ điều khiển máy tính Giữa năm 50, hầu hết nhà sản xuất máy công cụ bắt đầu sản xuất phát triển máy phay điều khiển số sau máy tiện NC Sự phát triển nhanh chóng linh kiện vi điện tử vi xử lý máy vi tính tạo điều kiện cho hệ điều khiển NC phát triển thành hệ điều khiển CNC (Computerized numerical control = CNC) vào đầu năm 70 Với đóng góp vi xử lý tốc độ cao ngày gia tăng, tạo điều kiện mở rộng khả hoạt động máy công cụ điều khiển số Các vi xử lý thời hệ điều khiển CNC máy công cụ điều khiển chương trình lơ-gic (PLC), nâng cao hiệu chương trình NC độ xác gia công, tốc độ dụng cụ cắt công suất cắt Hệ điều khiển CNC đại có nhiều chức khác, có khả lập trình tiếp để gia cơng chi tiết có dạng hình học phức tạp mà khơng phải tính tốn thơng qua hỗ trợ cơng cụ tốn học Sự phát triển không ngừng máy công cụ CNC diễn hợp tác nhà sản xuất linh kiện vi điện tử, điều khiển CNC, máy cơng cụ dụng cụ cắt Ngồi người sử dụng tạo điều kiện cho nhịp độ phát triển nhanh chóng này, ln địi hỏi cao yêu cầu giải pháp tốt Các trung tâm gia công CNC, hệ thống sản xuất linh hoạt (FFS) nhà máy sản xuất tự động cao (CIM) đánh dấu bước phát triển quan trọng máy công cụ điều khiển chương trình số Các địi hỏi từ phía nhà sử dụng: - Cổng giao tiếp với khả công suất lớn để truyền tải nhanh dung lượng lớn liệu - Các trung tâm gia công đồng với độ xác cao Ví dụ: máy tiện từ 7-32 trục NC, nhiều trục gia công dụng cụ phay linh hoạt cắt máy tiện - Gia công với tốc độ cao trường hợp tiện, phay khoan với độ xác cao cho quỹ đạo động - Giảm thiểu cơng việc lập trình cho nhiệm vụ gia cơng - Hệ thống lập trình NC đơn giản hiệu cao với mơ độngtương hỗ cho q trình gia cơng - Phân tích lỗi với hỗ trợ đồ họa máy công cụ CNC hệ thống sản xuất chung 1.1.2 So sánh máy công cụ thông thường CNC - Cấu trúc: Máy công cụ CNC thiết kế giống máy công cụ thông thường Sự khác phận liên quan đến tiến trình gia công máy công cụ CNC điều khiển máy tính Các hướng dịch chuyển phận máy công cụ điều khiển CNC xác định hệ trục tọa độ, hệ trục tọa độ liên quan đến chi tiết gia công thể trục bước tiến, chúng nằm song song với dịch chuyển - thẳng máy Những chuyển động cần thiết cho tiến trình gia cơng phận máy (bàn máy, đầu revolver phận khác) tính tốn, điều khiển kiểm tra máy tính Với mục đích này, chuyển động phận máy có hệ thống đo riêng để tính tốn, kiểm tra vị trí tương ứng phản hồi thông tin hệ điều khiển - Chức năng: Bảng so sánh chức máy công cụ thông thường, máy cơng cụ NC máy cơng cụ CNC Hình 1.2:Máy tiện vạn 10 N230 X20 L14; ( Hàng 9） N240 Y20.; N250 X-20 L14; ( Hàng 10） N260 Y20.; N270 X20 L14; -( Hàng 11） N280 Y20.; N290 X-20 L14; -( Hàng 12） N300 G90 G80 Z50.; N310 T02 M06 (KHOAN SAU 30 MM); N320 G55; N330 S800 M03; N340 G00 Z100.; N350 G99 G83 X10 Y7.5 Z-30 R1 Q5 F300.; -（Lỗ 1） N360 G91 X20 L14; ( Hàng 1） N370 Y20.; N380 X-20 L14; -( Hàng 2） N390 Y20.; N400 X20 L14; -( Hàng 3） N410 Y20.; N420 X-20 L14; ( Hàng 4） N430 Y20.; N440 X20 L14; ( Hàng 5） N450 Y20.; N460 X-20 L14; -( Hàng 6） N470 Y20.; N480 G91 X20 L14; -( Hàng 7） N400 Y20.; N500 X-20 L14; ( Hàng 8） N510 Y20.; 165 N520 X20 L14; -( Hàng 9） N530 Y20.; N540 X-20 L14; -( Hàng 10） N550 Y20.; N560 X20 L14; ( Hàng 11） N570 Y20.; N580 X-20 L14; -( Hàng 12） N590 G90 G80 Z50.; N600 T03 M06 (TARO SAU 25 MM); N610 G56; N620 S400 M03; N630 G00 Z100.; N640 G98 G84 X10 Y7.5 Z-25 R2 F500; -（Lỗ 1） N650 G91 X20 L14; ( Hàng 1） N660 Y20.; N670 X-20 L14; ( Hàng 2） N680 Y20.; N690 X20 L14; ( Hàng 3） N700 Y20.; N710 X-20 L14; ( Hàng 4） N720 Y20.; N730 X20 L14; -( Hàng 5） N740 Y20.; N750 X-20 L14; ( Hàng 6） N760 Y20.; N770 G91 X20 L14; ( Hàng 7） N780 Y20.; N790 X-20 L14; ( Hàng 8） N800 Y20.; 166 N810 X20 L14; -( Hàng 9） N820 Y20.; N830 X-20 L14; -( Hàng 10） N840 Y20.; N850 X20 L14; ( Hàng 11） N860 Y20.; N870 X-20 L14; ( Hàng 12） N880 G90 G80 Z50.; N890 G91 G28 Z0.; N900 M30; % 6.2 Lập trình gia cơng chi tiết Thực lại ví dụ phần 6.1 Sử dụng chương trình 7.1 Cấu trúc chương trình 7.1.1 Lệnh gọi chương trình Chương trình thường sử dụng để thực cơng việc có tính lặp lại Chương trình thường lập theo tọa độ tương đối Lệnh gọi chương trình có cấu trúc sau: M98 PXXXYYYY; Trong đó: M98: Lệnh gọi chương trình XXX: Số lần lặp lại chương trình con, tối đa 999 Nếu XX khơng lập trình mặc định chạy lần Nếu ta lặp XX 00 coi khơng chạy chương trình YYYY: Tên chương trình cần gọi Tên chương trình gồm chữ số chương trình Khi cần gọi chương trình phải lưu nhớ máy, chương trình chương trình độc lập chương trình Trên số máy hệ FANUC lệnh gọi chương trình sau: 167 M98 PYYYY LXXX; 7.1.2 Cấu trúc chương trình % O ; G91; Các khối lệnh ( Block ); …… ; M99; % Chương trình kế thúc lệnh M99, kết thúc chương trình trở chương trình Trong chương trình ta tiếp tục gọi chương trình khác cho phép gọi đến cấp Ví dụ: % O1111; N10 G91; N20 G00 Z100.; N30 X0 Y0.; N40 Z1.; ………………… .; M99; % 168 7.1.3 Lệnh gọi chương trình nội Chương trình nội đoạn chương trình lập trình chương trình nhằm mục đích làm việc cụ thể Chương trình nội lập trình theo tọa độ tương đối xác định số thứ tự khối lệnh bắt đầu (P_ ) số thứ tự khối lệnh kết thúc (Q_) Lệnh gọi chương trình nội M97 Cấu trúc câu lệnh: M97 P_ Q_ ; Trong đó: P_ : số thứ tự câu lệnh bắt đầu chương trình Q_ : số thứ tự câu lệnh kết thúc chương trình 169 7.2 Lập trình gia cơng chi tiết 170 171 172 YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP BÀI 1.Nội dung: -Về kiến thức: Trình bày cú pháp lệnh phay CNC - Về kỹ năng: Lập trình phay quy trình, thao tác lập trình nhanh, đạt yêu cầu -Về lực tự chủ trách nhiệm: Đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp 2.Phương pháp đánh giá: - Về kiến thức: Được đánh giá hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm - Về kỹ năng: Đánh giá kỹ sử dụng phần mềm, lập trình phay - Về lực tự chủ trách nhiệm: Đánh giá phong cách học tập CÂU HỎI ƠN TẬP 1.Trình bày dạng điều khiển máy phay CNC 173 2.Nêu trình tự thực chương trình Trình bày lệnh lập trình phay CNC * Kiểm tra định kỳ (Thời gian: giờ, hình thức: Viết) 174 BÀI GIA CƠNG PHAY CNC Giới thiệu: Mục tiêu: - Trình bày lệnh hỗ trợ, lệnh cắt gọt lệnh chu trình phay CNC - Lập chương trình gia cơng chi tiết - Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc, chủ động có trách nhiệm học tập Nội dung: Mô gia công phần mềm SSCNC 1.1 Gá lắp cài đặt thông số dao, phôi a Gá phôi - Bấm vào biểu tượng Workpiece Setup and WCS, Chọn Stock size: - Nhập kích thước phơi: 175 - Chọn Workpiece Clamp, điều chỉnh phương thức gá phôi: 176 c Gá dao: - Chọn biểu tượng Tool Management, chọn dao, điều chỉnh thơng số sau kéo loại dao sử dụng chương trình xuống ổ dao 177 - Tiến hành rà loại dao điểm làm việc phơi 1.2 Nhập chương trình 178 1.3 Chạy thử - Nhập khoảng cách chạy thử, sau tiến hành gia công 1.4 Tiến hành gia công - Bỏ khoảng cách chạy thử, kiểm tra lại toàn điều kiện liên quan, tiến hành gia công Gia công máy tiện CNC: Thực giống phần mềm SSCNC 2.1 Gá lắp cài đặt thơng số dao, phơi 2.2 Nhập chương trình 2.3 Chạy thử 2.4 Tiến hành gia công 2.5 Vệ sinh công nghiệp * Kiểm tra định kỳ (Thời gian: giờ, hình thức: Thực hành) 179