Nghiên ứu, phân tíh và ứng dụng phần mềm huyên dùng để thiết kế hương trình đào tạo lập trình gia ông trên máy tiện cnc tại á trường ao đẳng kỹ thuật

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH THỊ BÍCH HẠNH NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CHUYÊN DÙNG ĐỂ THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO ″ LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC ″ TẠI CÁC TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY HÀ NỘI - 2011 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205325551000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH THỊ BÍCH HẠNH NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH VÀ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CHUYÊN DÙNG ĐỂ THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO ″ LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC ″ TẠI CÁC TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mã số: LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn : TS Đào Duy Chung PGS.TS Phạm Văn Hùng HÀ NỘI - 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu Luận văn thân thực hướng dẫn TS Đào Duy Chung Viện Nghiên cứu khí thầy giáo PGS.TS Phạm Văn Hùng Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Ngồi phần tài liệu tham khảo liệt kê, số liệu kết thực nghiệm trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Đinh Thị Bích Hạnh - - LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn TS Đào Duy Chung Viện Nghiên cứu khí thầy giáo PGS.TS Phạm Văn Hùng Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài đến q trình viết hồn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo Viện đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành Luận văn Tác giả chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa Cơ Khí – Vũ khí Trường Cao đẳng Cơng nghiệp Quốc Phịng giúp đỡ tác giả thực thí nghiệm trung tâm cơng nghệ cao trường Do lực thân nhiều hạn chế nên Luận văn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cô giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Đinh Thị Bích Hạnh - - MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU Chương 11 TỔNG QUAN VỀ CAD/CAM – CNC 11 1.1 Giới thiệu CAD/CAM - CNC 11 1.1.1 Giới thiệu CAD/CAM 11 1.1.2 Giới thiệu CNC 12 1.1.3 Lịch sử phát triển CAD/CAM CNC 17 1.2 Vai trò chức CAD/CAM sản xuất đại 19 1.2.1 Đối tượng phục vụ CAD/CAM 19 1.2.2 Vai trò CAD/CAM chu trình sản phẩm 19 1.2.3 Chức CAD 20 1.2.4 Quá trình thiết kế gia cơng tạo hình 21 CHƯƠNG 26 GIỚI THIỆU VỀ MASTERCAM X3 26 2.1 Tổng quan phần mềm MASTERCAM 26 2.2 Các môđul ứng dụng MasterCAM: 27 2.2.1 Màn hình MasterCAM 27 2.2.2 MasterCAM design 29 2.3 Xây dựng đối tượng 2D, 3D 30 2.3.1 Chọn mặt phẳng vẽ 30 2.3.2 Chọn mặt phẳng quan sát 31 2.3.3 Bắt điểm 31 2.3.4.Chọn đối tượng 32 2.3.5 Vẽ phác 32 2.3.6 Lệnh Solids tạo biên dạng 3D 34 2.3.7 Các lệnh vẽ bề mặt: Surface 35 2.4 Các lệnh hỗ trợ vẽ 36 2.5 Lập trình gia công tiện MasterCAM 38 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 2.5.1 Chu trình tiện mặt đầu T 83 38 2.5.2 Chu trình tiện thơ 39 2.5.3 Chu trình tiện tinh 40 T 83 T 83 2.5.4 Chu trình tiện cắt rãnh T 83 2.5.5 Chu trình tiện ren T 83 42 44 - - 45 2.5.6 Chu trình tiện cắt đứt T 83 2.5.7.Chu trình khoan 46 2.5.8 Các chức phụ trợ khác (Lathe Misc ops) 47 CHƯƠNG 54 GIỚI THIỆU VỀ MÁY TIỆN FEELER FTC – 10 54 3.1 Giới thiệu máy tiện CNC Feeler FTC – 10 54 3.1.1 Đặc tính kỹ thuật 54 3.1.2 Hệ trục tọa độ chuyển động máy tiện Feeler FTC – 10 56 3.2 An toàn vận hành máy 57 3.2.1 Phương pháp an toàn cho người lao động 57 3.2.2 An toàn trước vận hành máy 57 3.2.3 An tồn để vận hành máy cơng cụ 58 3.2.4 Lưu ý an tồn để bảo trì máy 59 3.3 Các mã lệnh sử dụng máy tiện CNC Feeler FTC – 10 60 3.4 Hệ thống điều khiển vận hành máy FTC – 10 62 3.4.1 Khái quát hệ thống điều khiển 62 3.4.2 Màn hình hiển thị 63 3.4.3 Bàn phím 63 3.4.4 Bảng điều khiển máy 66 3.5 Truyền chương trình gia cơng từ máy tính sang máy CNC 73 3.5.1 Giới thiệu cổng RS232 74 3.5.2 Cách thiết lập tham số truyền hệ điều khiển máy 75 3.5.3 Truyền chương trình gia cơng cáp nối qua cổng RS232 phần mềm phụ trợ ( CIMCO EDIT, WINCOM, WIN PC, NC TRACE… ) 75 3.5.4 Truyền chương trình gia cơng thẻ nhớ MENMORY CARD 77 3.6 Các thao tác vận hành máy gia công chi tiết 78 3.6.1 Khởi động máy 78 3.6.2 Tạo gọi chương trình 78 3.6.3 Lập chương trình gia cơng 79 3.6.4 Gá phôi, dao 79 3.6.5 Khai báo điểm W 79 3.6.6 Các chế độ vận hành máy gia công 81 CHƯƠNG 83 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP THỰC HÀNH 83 TRÊN MÁY TIỆN FTC - 10 83 4.1 Giới thiệu chương trình đào tạo 83 4.2 Hệ thống tập thực hành 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 T 83 - - CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT NC (Number Control) – Điều khiển số CNC (Computer Numerical Control) – Điều khiển số có trợ giúp máy tính CAD (Computer Aided Design) – Thiết kế có trợ giúp máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing) – Chế tạo có trợ giúp máy tính CIM ( Computer Integrated Manufacturing ) – Gia cơng tích hợp APT ( Automatically Programed Tools) – Máy công cụ lập trình tự động CRT (Cathode Ray Tube ) – Ống tia Catốt IGES (Initial Graphics Exchange Specification ) – Kỹ thuật mơ hình khung dây CGM (Computational Geometric Model) – Mơ hình hình học số CW (Counter clockwise) - Chiều quay thuận chiều kim đồng hồ DNC (Direct Numerical Control) - Hệ điều khiển DNC FMS (Flexible Manufacturing System ) - Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Bảng Nội dung số Trang 1.1 Các địa lệnh theo tiêu chuẩn ISO 16 2.1 Chọn đối tượng MASTERCAM 32 3.1 Đặc tính kĩ thuật máy tiện FEELER FTC-10 54 3.2 Chức mã lệnh G 60 3.3 Chức mã lệnh M 61 - - DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Vị trí chương trình CNC 14 Hình 1.2 Các bước lập trình gia cơng thử 15 Hình 1.3 Sơ đồ chu trình sản xuất theo công nghệ truyền thống 19 Hình 1.4 Sơ đồ chu trình sản xuất theo cơng nghệ CAD/CAM 20 Hình 1.5 Thiết kế gia cơng tạo hình theo cơng nghệ truyền thống 22 Hình 1.6 Thiết kế gia cơng tạo hình theo cơng nghệ CAD/CAM 23 Hình 1.7 Thiết kế gia cơng tạo hình theo cơng nghệ tích hợp CIM 24 Hình 2.1 MasterCam X3 26 Hình 2.2 Kết bình chọn phần mềm CAM 27 Hình 2.3 Màn hình MasterCam X3 28 Hình 2.4 Menu Create MasterCam X3 29 Hình 2.5 Các lựa chọn mặt phẳng vẽ 30 Hình 2.6 Các lựa chọn mặt phẳng quan sát 31 Hình 2.7 Các lệnh thiết kế 2D 33 Hình 2.8 Chức hiệu chỉnh 2D 34 Hình 2.9 Các lệnh tạo khối 3D 34 Hình 2.10 Một số sản phẩm thiết kế 3D 35 Hình 2.11 Một số sản phẩm thiết kế chức Surfaces 36 Hình 2.12 Các lệnh hỗ trợ vẽ 37 Hình 2.13 Chức hỗ trợ vẽ 37 Hình 2.14 Hộp thoại chu trình tiện mặt đầu 38 Hình 2.15 Hộp thoại chu trình tiện thơ biên dạng 40 Hình 2.16 Hộp thoại chu trình tiện tinh biên dạng 41 Hình 2.17 Hộp thoại lựa chọn vùng gia công 42 Hình 2.18 Hộp thoại chu trình tiện rãnh 43 Hình 2.19 Hộp thoại chu trình tiện ren 45 Hình 2.20 Hộp thoại chu trình tiện cắt đứt 46 Hình 2.21 Hộp thoại chu trình khoan 47 Hình 2.22 Kiểm tra đường chạy dao lệnh Backplot 48 Hình 2.23 Hộp thoại thông báo lựa chọn hệ điều khiển 49 Hình 2.24 Hộp thoại xác định vị trí mâm cặp 51 Hình 3.1 Máy tiện CNC FEELER FTC- 10 54 Hình 3.2 Hệ trục tọa độ theo quy tắc bàn tay phải 56 Hình 3.3 Hướng chuyển động trục máy tiện CNC 57 Hình 3.4 Màn hình bàn phím máy FTC – 10 63 Hình 3.5 Màn hình hiển thị 63 Hình 3.6 Bàn phím máy FTC – 10 64 Hình 3.7 Bảng điều khiển máy FTC – 10 66 Hình 3.8 Kết nối RS 232 75 Hình 3.9 Giao diện phần mềm CIMCO EDIT 76 Hình 3.10 Thiết lập cấu hình truyền liệu 76 T 83U U T 83 T 83U T 83U T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U T 83U T 83U 38 U T T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U T 83U T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U T 83U T 83U U T 83 T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U U T 83 T 83U T 83U T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U T 83U T 83U U T 83 T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U - - Hình 3.11 Truyền liệu 76 Hình 3.12 Sử dụng thẻ nhớ để truyền chương trình 77 Hình 3.13 Dao vị trí gia cơng 79 Hình 3.14 Khai báo trục Z 80 Hình 3.15 Khai báo trục X 80 Hình 4.1 Hộp thoại Stock setup 87 Hình 4.2 Khai báo biên dạng phôi 87 Hình 4.3 Khai báo kích thước mâm cặp 87 Hình 4.4 Mơ q trình gia công 88 Hình 4.5 Xuất chương trình G- code 89 T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U T 83U U T 83 T 83U U T 83 T 83U T 83U T 83U U T 83 - - PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật công nghệ tất lĩnh vực sản phẩm khí ngày có u cầu cao chất lượng sản phẩm, mức độ phức tạp kết cấu mức độ tự động hoá cao sản xuất Vì ngành khí địi hỏi phải có nguồn nhân lực có tay nghề cao việc lập trình việc vận hành máy CNC để gia công sản phẩm có kết cấu phức tạp độ xác cao ngày nhiều Đây yêu cầu cấp bách đào tạo kỹ thật Trong chương trình quốc gia phát triển cơng nghệ cao (CNC) năm 2010 có mục tiêu đến năm 2020 hình thành phát triển khoảng 500 doanh nghiệp (DN) sản xuất sản phẩm, khoảng 200 DN nông nghiệp ứng dụng CNC vùng kinh tế trọng điểm, đồng thời cung ứng dịch vụ CNC thuộc danh mục sản phẩm CNC khuyến khích phát triển Chương trình cịn đặt mục tiêu ứng dụng CNC nhằm tăng giá trị sản xuất công nghiệp CNC đạt khoảng 30% tổng giá trị sản xuất công nghiệp (đến năm 2015) Mục tiêu đến 2020 40% tỷ trọng giá trị sản xuất nông nghiệp ứng dụng CNC tăng gấp đôi so với năm 2015, tạo dịnh vụ có giá trị gia tăng cao, giải nhiệm vụ chủ chốt lĩnh vực kinh tế xã hội, an ninh, quốc phòng Để thực nhiệm vụ Chương trình, bồi dưỡng nghiệp vụ nâng cao trình độ chun mơn cho 500 lãnh đạo chủ chốt dự án sản xuất sản phẩm CNC, 10.000 kỹ sư người làm công tác nghiên cứu để đáp ứng yêu cầu dự án sản xuất sản phẩm CNC Nhằm thực hóa mục tiêu trên, doanh nghiệp khí sở đào tạo nước đầu tư ngày nhiều máy công cụ đại Tuy nhiên việc khai thác sử dụng cho có hiệu về khía cạnh kinh tế kỹ thuật gặp nhiều khó khăn thiếu đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên có trình - -