Trong bối cảnh cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 đang phát triển mạnh mẽ, việc nâng cao chất lượng đào tạo và kỹ năng thực hành cho sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí trở nên vô cùng cấp thiết. Cuộc cách mạng này không chỉ mang lại những thay đổi to lớn trong quy trình sản xuất và quản lý, mà còn đặt ra yêu cầu cao hơn đối với nguồn nhân lực, đòi hỏi họ phải có kiến thức sâu rộng và kỹ năng thực hành tiên tiến. Để đáp ứng yêu cầu này, tài liệu học tập "Thực hành chuyên ngành nâng cao" đã được biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng tiên tiến, phù hợp với xu hướng phát triển của ngành công nghiệp hiện đại. Tài liệu học tập "Thực hành chuyên ngành nâng cao" tập trung vào các lĩnh vực chính bao gồm: Thiết kế theo tham số, thiết kế nhôm định hình, thiết kế tối ưu sản phẩm in 3D, mô phỏng số cơ cấu, lập trình phay CNC nâng cao trên phần mềm Siemens NX và vận hành phay CNC trên máy Xmill - M900. Với nội dung được biên soạn chi tiết và thực tiễn, tài liệu này không chỉ giúp sinh viên nắm vững các nguyên lý cơ bản mà còn trang bị cho các em sinh viên những kỹ năng thực hành với các công nghệ tiên tiến trong thiết kế, mô phỏng, lập trình và gia công. Qua đó, sinh viên có thể ứng dụng linh hoạt kiến thức vào thực tiễn, đáp ứng nhu cầu của doanh nghiệp và thị trường lao động. Cấu trúc của tài liệu học tập được chia thành 5 bài: - Bài 1. Thiết kế theo tham số trên phần mềm Autodesk Inventor; - Bài 2. Thiết kế nhôm định hình; - Bài 3. Tối ưu hóa sản phẩm in 3D và mô phỏng số cơ cấu trên phần mềm Altair Inspire; - Bài 4. Lập trình phay CNC nâng cao trên phần mềm Siemens NX; - Bài 5. Vận hành phay CNC trên máy Xmill - M900. Sau mỗi bài đều có câu hỏi ôn tập nhằm giúp sinh viên ôn tập và phát triển kỹ năng, đặc biệt phần bài tập thực hành tổng hợp yêu cầu sinh viên gia công được sản phẩm thực tế theo bản vẽ đã cho.
THIẾT KẾ THEO THAM SỐ TRÊN PHẦN MỀM AUTODESK
Mục tiêu
1.1.1 Kiến thức - Hiểu biết về các khái niệm cơ bản và nguyên lý của thiết kế theo tham số, bao gồm việc kiểm soát các yếu tố thiết kế như hình dáng, kích thước và các đặc tính khác của đối tƣợng thông qua các tham số
- Nắm vững các công cụ và phần mềm hỗ trợ thiết kế theo tham số, nhƣ Autodesk Inventor
- Biết cách xây dựng và quản lý các tham số trong quá trình thiết kế, liên kết các tham số thông qua các quy tắc và phương trình toán học
- Hiểu các phương pháp tối ưu hóa thiết kế dựa trên các tham số để tìm ra giải pháp thiết kế tốt nhất dựa trên các tiêu chí nhƣ trọng lƣợng, độ bền, chi phí, v.v
- Nắm vững các công dụng của thiết kế theo tham số, bao gồm tính linh hoạt, tính nhất quán, tối ưu hóa thiết kế, khả năng tương tác, tự động hóa, tích hợp với công nghệ sản xuất và khả năng mô phỏng
- Sử dụng thành thạo phần mềm thiết kế tham số để tạo ra các mô hình 3D với các kích thước và hình dáng khác nhau theo yêu cầu
- Khả năng thiết lập và điều chỉnh các tham số để thay đổi và tối ƣu hóa thiết kế một cách hiệu quả
- Thực hiện các phân tích và mô phỏng để kiểm tra tính khả thi và tối ƣu của thiết kế
- Tạo và quản lý các thƣ viện tham số để tái sử dụng trong các dự án thiết kế khác
- Sử dụng các công cụ lập trình và liên kết dữ liệu để tự động hóa quá trình thiết kế và cập nhật các thay đổi
1.1.3 Mức tự chủ và trách nhiệm
- Tự tin áp dụng kiến thức và kỹ năng thiết kế theo tham số vào các dự án thực tế
- Tự giác nghiên cứu, cập nhật các công nghệ và phương pháp mới trong lĩnh vực thiết kế tham số
- Chịu trách nhiệm về tính chính xác và hiệu quả của các thiết kế do mình thực hiện
- Phát triển tƣ duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề trong quá trình thiết kế
- Đảm bảo tính nhất quán và chính xác của các mô hình thiết kế, cũng nhƣ khả năng tối ƣu hóa các thiết kế dựa trên các tham số kỹ thuật
- Có ý thức tiếp thu kiến thức về thiết kế, mô phỏng cơ cấu cơ khí
- Rèn luyện tác phong công nghiệp, phát huy tinh thần tự học, tự nghiên cứu.
Trang thiết bị học tập
1.2.2 Phần mềm: Phần mềm Autodesk Inventor.
Kiến thức chuyên môn
Thiết kế theo tham số (Parametric Design) là một phương pháp thiết kế trong đó các quyết định về hình dáng, kích thước và các đặc tính khác của một đối tượng được kiểm soát bởi các tham số Trong thiết kế theo tham số, các tham số này đƣợc liên kết với nhau thông qua các quy tắc và phương trình toán học, cho phép việc thay đổi một tham số sẽ tự động cập nhật các đặc tính khác của đối tƣợng một cách nhất quán
Thiết kế theo tham số mang lại nhiều công dụng quan trọng trong quá trình thiết kế và sản xuất, bao gồm:
- Tính linh hoạt cao: Các tham số có thể đƣợc điều chỉnh dễ dàng, cho phép thiết kế thay đổi nhanh chóng mà không cần vẽ lại từ đầu Điều này giúp tiết kiệm thời gian và công sức trong quá trình thiết kế
- Tính nhất quán: Khi một tham số đƣợc thay đổi, các đặc tính liên quan khác của mô hình cũng đƣợc tự động cập nhật theo các quy tắc đã định, đảm bảo tính nhất quán và chính xác của thiết kế
- Tối ưu hóa thiết kế: Thiết kế theo tham số cho phép việc sử dụng các phương pháp tối ƣu hóa toán học để tìm ra giải pháp thiết kế tốt nhất dựa trên các tiêu chí nhƣ trọng lƣợng, độ bền, chi phí, v.v
- Khả năng tương tác: Người dùng có thể tương tác với mô hình thiết kế thông qua giao diện đồ họa, thay đổi các tham số và quan sát kết quả thay đổi ngay lập tức
- Tự động hóa: Thiết kế theo tham số cho phép tự động hóa quá trình thiết kế, giảm thiểu sai sót do con người và tăng hiệu quả sản xuất
- Tích hợp với công nghệ sản xuất: Thiết kế theo tham số dễ dàng tích hợp với các công nghệ sản xuất nhƣ in 3D, gia công CNC, v.v., giúp chuyển đổi nhanh chóng từ mô hình thiết kế sang sản phẩm thực tế
- Khả năng mô phỏng: Các mô hình thiết kế theo tham số có thể đƣợc sử dụng để thực hiện các phân tích và mô phỏng, giúp kiểm tra và đánh giá hiệu suất của sản phẩm trước khi sản xuất
Nhìn chung, thiết kế theo tham số mang lại sự linh hoạt, hiệu quả và độ chính xác cao trong quá trình thiết kế và phát triển sản phẩm
1.3.2 Thiết kế tham số kích thước trực tiếp a Yêu cầu: Thiết kế mô hình cho họ chi tiết dạng càng trên phần mềm Autodesk
Inventor bằng tham số kích thước trực tiếp được trình bày trên bảng 1.1 như sau:
Bảng 1.1 Bản vẽ và các phương án kích thước họ chi tiết dạng càng d 1 d 2 d 3 d 6 d 6 d 9 d 7 d 7 d 10 x45° d 4 d 5 d 6 d 6 d 8
Các giá trị của a(mm) như sau: 100; 150; 200; 250;
Kích thước Giá trị Đơn vị d1 a mm d 2 a/4 mm d 3 a/5 mm d 4 5+a/10 mm d5 a/10 mm d6 a/20 mm d 7 a/40 mm
300; 350; 400; 450; 500; 550 d 8 a/5 mm d9 a/20 mm d10 a/100 mm b Trình tự thực hiện:
- Bước 1: Sử dụng lệnh Start 2D Sketch vào môi trường vẽ phác thảo
Hình 1.1 Giao diện vẽ phác thảo
- Bước 2: Sử dụng lệnh Circle dựng sơ bộ 2 đường tròn với khoảng cách tâm có kích thước d1
Hình 1.2 Thiết lập biến d 1 trong vẽ phác thảo
- Bước 3: Sử dụng lệnh Edit Dimension thiết lập biến d2=d1/4
5 Hình 1.3 Thiết lập biến d2 trong vẽ phác thảo
- Bước 4: Sử dụng lệnh Edit Dimension thiết lập biến d3=d1/5
Hình 1.4 Thiết lập biến d 3 trong vẽ phác thảo
- Bước 5: Sử dụng lệnh Edit Dimension thiết lập biến d 4 =5+d 1 /10
Hình 1.5 Thiết lập biến d 4 trong vẽ phác thảo
- Bước 6: Sử dụng lệnh Edit Dimension thiết lập biến d 5 =d 1 /10
6 Hình 1.6 Thiết lập biến d5 trong vẽ phác thảo
- Bước 7: Sử dụng lệnh Edit Dimension thiết lập biến d6=d1/20
Hình 1.7 Thiết lập biến d6 trong vẽ phác thảo
- Bước 8: Sử dụng lệnh Edit Dimension thiết lập biến d7=a/40
Hình 1.8 Thiết lập biến d 7 trong vẽ phác thảo
- Bước 9: Sử dụng lệnh Edit Dimension thiết lập biến d 8 =d 1 /50
7 Hình 1.9 Thiết lập biến d8 trong vẽ phác thảo
- Bước 10: Sử dụng lệnh Edit Dimension thiết lập biến d9=d1/20
Hình 1.10 Thiết lập biến d9 trong vẽ phác thảo
- Bước 11: Sử dụng lệnh Edit Dimension thiết lập biến d10=d1/100
Hình 1.11 Thiết lập biến d 10 trong vẽ phác thảo
8 Sau khi thiết kế theo tham số kích thước trực tiếp được bảng tham số được trình bày trên Hình 1.12 và mô hình thiết kế chi tiết và các đặc tính vật lý đƣợc trình bày trên Hình 1.13
Hình 1.12 Tham số kích thước chi tiết
Hình 1.13 Đặc tính vật lý của chi tiết
1.3.3 Thiết kế tham số kích thước nhập từ bảng Excel a Ƣu điểm:
Phương pháp nhập tham số kích thước từ bảng Excel vào phần mềm thiết kế có một số ƣu điểm sau:
- Tính tự động và hiệu quả: Việc nhập dữ liệu tự động từ bảng Excel giúp tiết kiệm thời gian và công sức so với việc nhập dữ liệu thủ công
- Giảm thiểu lỗi do nhập dữ liệu thủ công
- Quản lý dữ liệu trung tâm: Bảng Excel có thể đƣợc sử dụng làm cơ sở dữ liệu trung tâm cho tất cả các thông số kích thước, giúp dễ dàng cập nhật và quản lý dữ liệu
Tính linh hoạt: Dễ dàng điều chỉnh và cập nhật tham số kích thước trong Excel và sau đó áp dụng các thay đổi đó vào bản vẽ mà không cần phải chỉnh sửa trực tiếp trên bản vẽ
- Tính tái sử dụng: Bảng Excel có thể đƣợc tái sử dụng cho các dự án khác nhau hoặc được chia sẻ với các thành viên khác trong nhóm, giúp tăng cường tính nhất quán và hiệu quả trong quá trình thiết kế
9 - Tích hợp với các hệ thống khác: Dữ liệu từ Excel có thể dễ dàng tích hợp với các hệ thống quản lý dự án, hệ thống ERP (lập kế hoạch nguồn lực), hoặc các công cụ phân tích khác, giúp cải thiện quá trình quản lý dự án tổng thể
- Phù hợp với quy trình làm việc tự động: Phương pháp này phù hợp với xu hướng tự động hóa và số hóa trong ngành công nghiệp thiết kế và sản xuất, giúp tăng cường khả năng cạnh tranh b Trình tự thực hiện:
THIẾT KẾ NHÔM ĐỊNH HÌNH
Mục tiêu
- Sinh viên hiểu các khái niệm cơ bản về nhôm định hình, bao gồm các ứng dụng chính trong xây dựng, công nghiệp ô tô, máy móc và thiết bị, hệ thống lưu trữ, năng lƣợng mặt trời, trang trí nội thất, và điện tử
- Nắm vững quy trình thiết kế khung nhôm định hình, từ việc tạo thƣ viện thiết kế đến việc áp dụng các lệnh trên phần mềm Autodesk Inventor để mô hình hóa và định nghĩa kết cấu
- Phát triển kỹ năng sử dụng phần mềm Autodesk Inventor để thiết kế các kết cấu nhôm định hình
- Có khả năng tạo các tiết diện nhôm định hình, gán vật liệu, định nghĩa kết cấu và tạo các mô hình chi tiết
- Biết cách sử dụng dữ liệu thƣ viện nhôm định hình để tính toán khối lƣợng sản phẩm thiết kế và phân tích cấu trúc CAE
2.1.3 Mức tự chủ và trách nhiệm
- Sinh viên thể hiện khả năng tự học và nghiên cứu tài liệu bổ sung liên quan đến thiết kế nhôm định hình và sử dụng phần mềm thiết kế
- Biết cách phân bổ thời gian hợp lý cho việc học và hoàn thành các bài tập đúng hạn
- Nhận thức đƣợc trách nhiệm của mình trong việc hoàn thành các nhiệm vụ thiết kế và tuân thủ các quy trình kỹ thuật.
Trang thiết bị học tập
2.2.2 Phần mềm: Phần mềm Autodesk Inventor.
Kiến thức chuyên môn
2.3.1 Ứng dụng của nhôm định hình
Nhôm định hình, còn đƣợc gọi là nhôm hình cấu trúc hoặc nhôm profile, là một vật liệu linh hoạt và phổ biến được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau Dưới đây là một số ứng dụng chính của nhôm định hình:
- Xây dựng và kiến trúc: Nhôm định hình đƣợc sử dụng rộng rãi trong kết cấu xây dựng nhƣ khung cửa sổ, cửa ra vào, vách ngăn, mặt tiền, mái che và nhiều ứng dụng khác trong kiến trúc và xây dựng
- Công nghiệp ô tô và giao thông vận tải: Trong ngành công nghiệp ô tô, nhôm định hình đƣợc sử dụng để sản xuất các bộ phận nhƣ khung xe, cửa xe và cấu trúc hỗ trợ Nó cũng được sử dụng trong sản xuất các phương tiện giao thông khác như tàu hỏa, máy bay và thuyền
18 - Máy móc và thiết bị: Nhôm định hình đƣợc sử dụng để tạo khung và cấu trúc cho máy móc và thiết bị công nghiệp, bao gồm cả máy móc tự động hóa và dây chuyền sản xuất
- Hệ thống giá kệ và lưu trữ: Trong ngành lưu trữ và logistics, nhôm định hình thường được sử dụng để tạo ra các hệ thống giá kệ, khung kệ và các cấu trúc lưu trữ khác
- Khung cấu trúc cho năng lƣợng mặt trời: Nhôm định hình đƣợc sử dụng trong việc xây dựng các khung cấu trúc cho hệ thống năng lƣợng mặt trời, bao gồm cả khung giữ tấm pin mặt trời và các cấu trúc hỗ trợ khác
- Trang trí và đồ nội thất: Nhôm định hình cũng đƣợc sử dụng trong việc sản xuất các sản phẩm trang trí và đồ nội thất nhƣ bàn, ghế, kệ sách, và nhiều hơn nữa
- Điện tử và công nghệ thông tin: Trong ngành điện tử, nhôm định hình thường đƣợc sử dụng để làm vỏ bảo vệ cho các thiết bị điện tử nhƣ máy tính, thiết bị điện tử di động và tủ điều khiển
Nhôm định hình đƣợc ƣa chuộng do tính linh hoạt, độ bền cao, khả năng chịu ăn mòn tốt và khả năng tái chế Nó cũng có trọng lƣợng nhẹ, làm cho nó trở thành một lựa chọn tốt cho nhiều ứng dụng khác nhau
Do nhôm định hình có tiết diện phức tạp với rất nhiều kiểu tiết diện khác nhau, mặt khác có rất ít phần mềm hoặc đa số các phần mềm đều tính phí bản quyền, do đó việc thiết kế khung nhôm định hình theo phương pháp và tư duy truyền thống mất nhiều thời gian Để thiết kế kết cấu sử dụng nhôm định hình hiệu quả cần tạo ra bộ thƣ viện thiết kế riêng Các bước tạo thư viện thiết kế khung nhôm định hình được trình bày theo các bước sau:
2.3.2 Cập nhật thư viện lên phần mềm Autodesk Inventor
- Bước 1: Khởi động phần mềm, vào cửa sổ Project để tạo dự án thiết kế, chọn mở cửa sổ chức năng Configure Content Center Libraries đƣợc trình bày trên Hình 2.1
Hình 2.1 Khởi tạo thƣ viện chuyên biệt
- Bước 2: Trong cửa sổ Configure Libraries chọn chức năng Create
Libraries để tạo thƣ viện mới một thƣ viện đƣợc trình bày trên Hình 2.2
19 Hình 2.2 Chọn chức năng tạo mới thƣ viện
- Bước 3: Trong cửa sổ Create Libraries đặt tên hiển thị và tên thư viện giống nhau trong mục Display Name và File Name nhƣ Hình 2.3
Hình 2.3 Đặt tên thƣ viện
- Bước 4: Sau khi đặt tên thư viện, chọn chức năng Update Tool trong cửa sổ Configure Libraries để cập nhật thƣ viện đƣợc trình bày trên Hình 2.4
Hình 2.4 Cập nhật thƣ viện lên phần mềm Autodesk Inventor
2.3.3 Thiết kế dữ liệu thư viện nhôm định hình
- Bước 1: Thiết kế tiết diện nhôm định hình
Sử dụng các lệnh tạo phác thảo trong Sketch tạo các tiết diện nhôm với các kích thước theo chiều rộng và cao tương ứng Một số tiết diện nhôm thường dùng đƣợc trình bày trong bảng 2.1
Bảng 2.1 Hình ảnh một số tiết diện nhôm và mã ký hiệu tương ứng thường dùng
Trên Hình 2.5 là kết quả của việc thiết kế phác thảo tiết diện nhôm định hình, ví dụ chọn mã N0119 với độ rộng của tiết diện là 180mm, độ cao của tiết diện là 90mm
Hình 2.5 Thiết kế tiết diện nhôm định hình
- Bước 2: Tạo mô hình cơ sở kết cấu nhôm định hình
Sử dụng lệnh Extrude tạo chiều dài cho nhôm định hình với độ dài đơn vị là 1mm, kết quả thực hiện đƣợc trình bày trên Hình 2.6
23 Hình 2.6 Mô hình cơ sở nhôm định hình
- Bước 3: Gán vật liệu cho nhôm định hình
+ Đây là bước quan trọng nhằm chuẩn bị cho việc tính toán khối lượng sản phẩm thiết kế và phân tích CAE cho kết cấu sau này
+ Từ cửa sổ Metarial chọn vật liệu hợp kim nhôm (Aluminum) phù hợp đƣợc trình bày trên Hình 2.7
- Bước 4: Định nghĩa kết cấu
+ Trên phần mềm chọn lệnh Structural Shapes chọn chức năng Other trong tab Layout Category trên cửa sổ Structural Shapes Authoring, đƣợc trình bày trên Hình 2.8
24 Hình 2.8 Chọn vật liệu + Trên tab Parameter Mapping tìm chọn đường dẫn đến chi tiết và gắn thông số chiều dài vào Base Length của chi tiết, các thao tác thực hiện đƣợc trình bày trên
Hình 2.9 Định nghĩa biến chiều dài + Sau khi gắn thông số chiều dài vào Base Length chọn chức năng Publish Now để hiện hành kích thước tham số
25 Hình 2.10 Chức năng hiện hành kích thước tham số
+ Trong cửa sổ Publish Guide tại trang Select Library to Publish to chọn chức năng Next để tiếp tục để tạo thƣ viện
Hình 2.11 Tạo thƣ viện trong cửa sổ Publish Guide + Trong cửa sổ Publish Guide tại trang Define Family Key Columns di chuyển các thông số Part Number, Material, Base Length từ cột Table Columns sang Key Columns, sau đó chọn Next để tiếp tục
26 Hình 2.12 Tạo các thành phần thƣ viện trong cửa sổ Publish Guide
TỐI ƢU HÓA SẢN PHẨM IN 3D VÀ MÔ PHỎNG SỐ CƠ CẤU TRÊN PHẦN MỀM ALTAIR INSPIRE
Mục tiêu
- Sinh viên hiểu đƣợc cơ sở lý thuyết về tối ƣu hóa sản phẩm in 3D, bao gồm các yếu tố quan trọng nhƣ lựa chọn vật liệu, xác định mục tiêu thiết kế, tối ƣu hóa kết cấu, và lựa chọn cấu trúc hỗ trợ
- Nắm vững các phương pháp tối ưu hóa sản phẩm in 3D như kết cấu tổ ong, kết cấu rỗng và kết cấu lưới, cũng như cách mô phỏng số cơ cấu trên phần mềm Altair Inspire
- Phát triển kỹ năng sử dụng phần mềm Altair Inspire để thiết kế và tối ƣu hóa các sản phẩm in 3D
- Có khả năng thiết kế mô hình 3D, lựa chọn và tối ƣu hóa kết cấu bên trong và bên ngoài sản phẩm
Biết cách mô phỏng số cơ cấu, bao gồm việc gán vật liệu, tạo mối ghép, định nghĩa khâu, tạo khớp nối, và thiết lập va chạm vật lý
3.1.3 Mức tự chủ và trách nhiệm
- Thể hiện khả năng tự học và nghiên cứu thêm các tài liệu liên quan để hiểu sâu hơn về các phương pháp tối ưu hóa và mô phỏng số
- Biết cách phân bổ thời gian hợp lý cho việc thực hiện các bài tập thiết kế và mô phỏng, đảm bảo hoàn thành đúng hạn
- Nhận thức đƣợc trách nhiệm của mình trong việc hoàn thành các nhiệm vụ thiết kế và mô phỏng, tuân thủ các quy trình kỹ thuật và đảm bảo độ chính xác của sản phẩm
- Có ý thức hợp tác trong các hoạt động nhóm, chia sẻ kiến thức và hỗ trợ lẫn nhau để cùng đạt đƣợc mục tiêu chung của bài học.
Trang thiết bị học tập
3.2.2 Phần mềm: Phần mềm Altair Inspire
Kiến thức chuyên môn
3.3.1 Tối ưu hóa sản phẩm in 3D 3.3.1.1 Cơ sở lý thuyết
Thiết kế tối ƣu cho sản phẩm in 3D là một quá trình quan trọng nhằm đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng không chỉ đáp ứng đƣợc các yêu cầu về mặt kỹ thuật và chức năng mà còn phải hiệu quả về mặt chi phí và thời gian sản xuất Dưới đây là một số yếu tố cần xem xét để thiết kế tối ƣu sản phẩm in 3D:
- Lựa chọn vật liệu: Lựa chọn vật liệu phù hợp với yêu cầu của sản phẩm và quy trình in 3D Mỗi loại vật liệu đều có những đặc tính riêng nhƣ độ bền, độ đàn hồi, khả năng chịu nhiệt và giá thành
30 - Xác định mục tiêu thiết kế: Trước tiên, cần xác định rõ ràng mục tiêu của việc thiết kế sản phẩm, bao gồm các yêu cầu về chức năng, độ bền, trọng lượng, kích thước và tính thẩm mỹ
- Tối ƣu hóa kết cấu: Sử dụng các kỹ thuật thiết kế nhƣ kết cấu rỗng, kết cấu tổ ong, hoặc kết cấu lưới để giảm trọng lượng và tiết kiệm vật liệu mà vẫn đảm bảo độ bền và độ cứng của sản phẩm
- Chú ý đến độ phân giải: Độ phân giải của máy in 3D ảnh hưởng đến độ mịn và chi tiết của sản phẩm Cần cân nhắc giữa chất lƣợng bề mặt và thời gian in ảnh
- Tính toán cấu trúc hỗ trợ: Trong quá trình in 3D, đôi khi cần có cấu trúc hỗ trợ để đảm bảo các phần của sản phẩm không bị sụp đổ Cần thiết kế sao cho cấu trúc hỗ trợ dễ dàng loại bỏ sau khi in và tối thiểu hóa sự ảnh hưởng đến bề mặt sản phẩm
- Kiểm tra và thử nghiệm: Sử dụng phần mềm mô phỏng để kiểm tra và tối ƣu hóa thiết kế trước khi in Thử nghiệm mẫu in để đánh giá độ chính xác và hiệu suất của sản phẩm
- Tối ưu hóa định hướng in: Định hướng của sản phẩm trên bàn in có thể ảnh hưởng đến độ bền, chất lượng bề mặt và thời gian in Cần xem xét kỹ lưỡng để chọn định hướng tối ưu
Bằng cách áp dụng những nguyên tắc trên, bạn có thể tạo ra một thiết kế tối ƣu cho việc in 3D, giúp tiết kiệm thời gian, chi phí và tăng cường chất lượng sản phẩm cuối cùng Phần mềm Altair Inspire là một phần mềm kỹ thuật tiên tiến dành cho việc mô phỏng, phân tích và tối ƣu hóa thiết kế sản phẩm với 3 chức năng chuyên biệt hỗ trợ việc tối ƣu hóa sản phẩm in 3D trong các cửa sổ Surface giúp tối ƣu hóa sản phẩm in 3D theo phương pháp kết cấu tổ ong, Planar giúp tối ưu hóa sản phẩm in 3D theo phương pháp kết cấu rỗng và Strut giúp tối ưu hóa sản phẩm in 3D theo phương pháp cột chống Hình 3.1 là các cửa sổ giúp tối ƣu hóa sản phẩm in 3D trên phần mềm Altair Inspire
Hình 3.1 Cửa sổ các lệnh tối ƣu hóa sản phẩm in 3D
3.3.1.2 Phương pháp tối ưu sản phẩm in 3D theo kết cấu tổ ong a Đặc điểm tối ưu theo phương pháp kết cấu tổ ong - Cấu trúc này bao gồm các tế bào hình tổ ong đƣợc kết nối với nhau, tạo thành một mảng lưới đều đặn bên trong sản phẩm
- Hiệu suất cơ học cao: Kết cấu tổ ong đƣợc biết đến với khả năng chịu lực tốt, đặc biệt là chịu đƣợc áp lực và va đập
- Tối ƣu hóa trọng lƣợng: Cấu trúc này có thể chịu lực tốt mà không cần đến khối lƣợng vật liệu lớn
31 - Cách âm và cách nhiệt: Tính chất đặc trƣng của cấu trúc tổ ong còn giúp cách âm và cách nhiệt hiệu quả
- Ứng dụng: Các bộ phận trong ngành hàng không và ô tô, nơi cần giảm trọng lƣợng nhƣng vẫn đảm bảo độ bền cao b Các lựa chọn trong cửa sổ thiết kế tối ưu sản phẩm in 3D theo phương pháp tổ ong
- Trên giao diện phần mềm chọn thƣ mục Implicit Modeling để truy cập cửa sổ các lệnh tối ƣu hóa sản phẩm in 3D
Hình 3.2 Cửa sổ các lệnh tối ƣu hóa sản phẩm in 3D - Kích chọn lệnh Surface và chọn vào chi tiết cần tối ƣu để vào cửa sổ Surface
Lattice để tiến hành tối ƣu Với các lựa chọn trong danh sách Visualization Quality
(chất lƣợng mô hình trực quan) bao gồm:
- Trong trang Lattice Body (cấu trúc lưới), được trình bày trên hình 3.3 bao gồm các lựa chọn:
+ Unit Cell: Đơn vị Ô (hoặc tế bào đơn vị);
+ Lattice Body: Cơ chế lưới;
+ Coordinate System: Hệ tọa độ;
+ Cartesian: Hệ trục tọa độ đề các;
+ Absolute: Kích thước tuyệt đối;
Hình 3.3 Surface Lattice - Trong trang Outer Body (cơ chế ngoài), đƣợc trình bày trên Hình 3.4 bao gồm các lựa chọn:
+ None: Tự động tối ƣu cấu trúc toàn bộ sản phẩm;
+ Shell: Giữ nguyên vỏ ngoài, tối ƣu phần bên trong;
+ Combine: Kết hợp 2 phương án trên
Hình 3.4 Surface Lattice - Các dạng kết cấu tối ƣu trong mục Unit Cell đƣợc trình bày trong bảng 3.1
Bảng 3.1 Các kết cấu tối ƣu
Kiểu tối ƣu Kết cấu tối ƣu Kiểu tối ƣu Kết cấu tối ƣu
Kiểu tối ƣu Kết cấu tối ƣu Kiểu tối ƣu Kết cấu tối ƣu
Kiểu tối ƣu Kết cấu tối ƣu Kiểu tối ƣu Kết cấu tối ƣu
3.3.1.3 Phương pháp tối ưu sản phẩm in 3D theo kết cấu rỗng a Đặc điểm tối ưu theo phương pháp kết cấu rỗng - Thay vì in đặc một khối, bạn in một bề mặt vỏ bọc bên ngoài và để bên trong là không gian trống hoặc chứa một cấu trúc hỗ trợ rất nhẹ
- Giảm trọng lƣợng: Không gian bên trong không chứa vật liệu giúp giảm trọng lƣợng tổng của sản phẩm
- Tiết kiệm vật liệu: Bạn sử dụng ít vật liệu hơn so với việc in một khối đặc
- Giảm chi phí: Tiết kiệm vật liệu đồng nghĩa với việc giảm chi phí nguyên liệu và cả chi phí vận chuyển do trọng lƣợng nhẹ hơn
35 Ứng dụng: Sản phẩm không yêu cầu độ đặc cao nhƣ mô hình kiến trúc, đồ chơi, hoặc các bộ phận không chịu lực b Các lựa chọn trong cửa sổ thiết kế tối ưu sản phẩm in 3D theo phương pháp kết cấu rỗng
- Trên giao diện phần mềm chọn thƣ mục Implicit Modeling để truy cập cửa sổ các lệnh tối ƣu hóa sản phẩm in 3D Kích chọn lệnh Planar và chọn vào chi tiết cần tối ƣu để vào cửa sổ Lattice Body để tiến hành tối ƣu Với các lựa chọn trong danh sách
Visualization Quality (chất lƣợng mô hình trực quan) bao gồm:
- Trong trang Lattice Body (cấu trúc lưới bên ngoài) được xác định trên 4 thành phần gồm tế bào đơn vị, hệ tọa độ quy chiếu, kích thước, véc tơ chỉ phương đƣợc trình bày trên hình 3.5
Hình 3.5 Các lựa chọn trong Lattice Body
LẬP TRÌNH PHAY CNC NÂNG CAO TRÊN PHẦN MỀM SIEMENS NX
Mục tiêu bài học
- Hiểu biết cơ bản: Sinh viên hiểu đƣợc các khái niệm cơ bản về lập trình phay CNC, bao gồm cách chuyển đổi môi trường từ thiết kế sang lập trình gia công trên phần mềm Siemens NX
- Kiến thức chuyên sâu: Sinh viên nắm vững các cài đặt nâng cao và các kiểu chạy dao phổ biến trong lập trình phay CNC, cách tạo và quản lý thƣ viện dao cắt, cũng như các phương pháp gia công 2,5D và 3D
- Kỹ năng sử dụng phần mềm: Sinh viên sẽ phát triển kỹ năng sử dụng phần mềm Siemens NX để lập trình phay CNC, bao gồm việc tạo các đường chạy dao, mô phỏng và xuất chương trình gia công
- Kỹ năng thiết kế: Sinh viên có khả năng thiết kế và lập trình các nguyên công phay mặt đầu, phay mặt và thành, phay rộng lỗ, phay chữ 2D, và các nguyên công gia công khuôn
- Kỹ năng phân tích: Sinh viên biết cách sử dụng các công cụ mô phỏng và phân tích lượng dư gia công để đảm bảo độ chính xác và hiệu suất của chương trình gia công
4.1.3 Mức tự chủ và trách nhiệm
- Tự chủ học tập: Sinh viên thể hiện khả năng tự học, tìm hiểu và nghiên cứu thêm các tài liệu bổ sung liên quan đến lập trình phay CNC và sử dụng phần mềm Siemens NX
Quản lý thời gian: Sinh viên biết cách lập kế hoạch và quản lý thời gian hiệu quả để hoàn thành các bài tập lập trình và gia công đúng hạn
- Trách nhiệm cá nhân: Sinh viên nhận thức đƣợc trách nhiệm của mình trong việc hoàn thành các nhiệm vụ đƣợc giao, tuân thủ các quy trình kỹ thuật và đảm bảo độ chính xác của chương trình gia công
- Trách nhiệm cộng đồng: Sinh viên có ý thức hợp tác và làm việc nhóm, chia sẻ kiến thức, hỗ trợ lẫn nhau để cùng đạt đƣợc các mục tiêu của bài học.
Thiết bị
4.2.2 Phần mềm: Phần mềm Siemens NX
Kiến thức chuyên môn
4.3.1 Các lựa chọn cài đặt nâng cao thông số lập trình 4.3.1.1 Giao diện NX CAM và cách chuyển đổi môi trường từ thiết kế sang lập trình gia công
- Ban đầu ta đang ở môi trường Modeling (hoặc môi trường khác) như Hình 4.1
58 Hình 4.1 Giao diện môi trường Modeling ở trạng thái thiết kế - Để chuyển sang môi trường gia công ta có 2 cách:
+ Cách 1: sử dụng phím tắt CTRL+ALT+M + Cách 2: Chọn thanh Application rồi sau đó chọn Manufacturing nhƣ Hình 4.2
Hình 4.2 Chuyển sang môi trường lập trình gia công - Giao diện trong môi trường NX CAM như Hình 4.3 bao gồm 5 nhóm thanh công cụ chính trong gia công
Hình 4.3 Các nhóm công cụ chính trong NX CAM
59 - Chức năng của các nhóm công cụ:
+ Nhóm 1: Manufacturing Creat tạo ra quy trình gia công các nhóm trong chương trình NC Các hộp thoại trong nhóm này cho phép tạo dựng sự liên quan giữa các nhóm trong quy trình
+ Nhóm 2: Manufacturing operations cho phép tạo các đường chạy dao, mô phỏng, xuất post, hay xuất Shop Documentation
+ Nhóm 3: Display cho phép ta lựa chọn màu của đường chạy dao, hiện thị các đường nhắc dao,
+ Nhóm 4: Manufacturing WORKPIECE cho phép lựa chọn lưu lại hay hiển thị các bản 2D hay 3D của phôi
+ Nhóm 5: Cho phép ta phân tích 1 hay nhiều mặt có góc draft (góc nghiêng)
4.3.1.2 Giới thiệu về thanh công cụ Operation Navigator Để hiển thị thanh Operation Navigator, chọn nhƣ Hình 4.4
Hình 4.4 Lựa chọn hiển thị thanh Operation Navigator
- Thanh Operation Navigator đƣợc hiển thị bốn khung nhỏ (quan trọng) mỗi khung đƣợc sắp xếp theo đúng chức năng cần đƣợc hiển thị
Hình 4.5 Chi tiết trong thanh công cụ Operation Navigator
- Các chức năng trong thanh Operation Navigator lần lƣợt từ trái sang phải nhƣ sau:
+ Program Order View: Liệt kê đạo hay nhóm đạo theo thứ tự chạy trên máy CNC;
+ Machine Tool View: Sắp xếp các đạo hay nhóm đạo cụ thể;
+ Machine Method View: Tố chức các thiết lập cắt thép;
+ Geometry View: Quản lý gốc gia công và phôi, sắp xếp các phép cắt theo hình dạng chi tiết
4.3.1.3 Tạo gốc gia công và phôi
- Chọn nút công cụ Geometry View để hiển thị MCS_MILL và WORKPIECE nhƣ Hình 4.5
60 Hình 4.5 Hiển thị MCS_MILL và WORKPIECE
- Sử dụng chức năng EDIT để vào cửa sổ MCS Mill thiết lập gốc gia công, kết quả đƣợc trình bày trên Hình 4.6
Hình 4.6 Hệ trục tọa độ và gốc gia công chi tiết - Với một chương trình gia công cho 1 chi tiết thì sử dụng một phôi duy nhất
Hình 4.7 Trình quản lý Geometry Wiew
+ Từ mục trình quản lý WORKPIECE chọn chức năng Edit + Chọn nút công cụ Speccify Part, chọn mặt bất kỳ trên mô hình để định nghĩa chi tiết gia công
Hình 4.8 Định nghĩa chi tiết gia công - Thiết lập kích thước phôi, các bước lựa chọn được trình bày trên Hình 4.9:
1- Kích hoạt chức năng chọn phôi 2- Chọn loại phôi
3- Khai báo kích thước khuôn khổ chi tiết 4- Chọn lƣợng dƣ gia công theo khuôn khổ chi tiết 5- Xem trước mô hình phôi
Hình 4.9 Các bước chọn phôi
4.3.1.4 Các nhóm vấn đề cần quan tâm
Tool Chọn dao có sẵn hoặc tạo dao mới Tool Axis Gia công theo trục nào thường là Z + Path Settings Lựa chọn phương pháp chạy dao và chiến thuật chạy dao
Machine Control Điều khiển máy nhƣ CNC nhƣ bù dao
Program Description Cài đặt tên chương trình, ghi chú cho mỗi nguyên công
62 Options Cài đặt hiển thị, màu sắc các đường chạy dao Actions Mô phỏng hay load các đường chạy dao, phân tích lượng dư Cut pattern Lựa chọn kiểu chạy dao
Các kiểu chạy dao phổ biến đƣợc minh họa trong bảng 4.1
Bảng 4.1 Các kiểu chạy dao phổ biến trong NX CAM
Kiểu chạy dao Hình ảnh minh họa
Follow part: Nếu trên một chi tiết có các hốc và phần lồi phần mềm sẽ tự động tính toán để lựa chọn ra đường chạy dao tôi ưu nhất thường sử dụng nhiều cho gia công thô
Follow Periphery: thực hiện đường chạy dao theo hình dạng chu vi của chi tiết, thường được sử dụng rất nhiều trong gia công
Profile: chỉ thực hiện đường chạy dao theo profile của biên dạng chi tiết
Thường sử dụng gia công tinh và bán tinh
Zig: Chế độ gia công Zig luôn luôn cắt theo một hướng Công cụ rút lại ở cuối mỗi lần cắt, sau đó di chuyển đến vị trí bắt đầu cho lần cắt tiếp theo
Kiểu chạy dao Hình ảnh minh họa
Zig Zag: thực hiện đường chạy dao kiểu zịg zag Ƣu điểm của của kiểu chạy dao này là tiết kiệm đƣợc khoảng thời gian chạy dao không
Zig with Contour: thực hiện đường chạy dao thẳng theo biên dạng của chỉ tiết
4.3.1.6 Tạo thư viện dao và thiết gán chế độ cắt theo dao
Trong ngành gia công cơ khí, việc lựa chọn và sử dụng đúng các loại dao cắt không chỉ quyết định đến chất lượng sản phẩm cuối cùng mà còn ảnh hưởng đến hiệu quả và tối ƣu hóa quá trình sản xuất Với sự phát triển của công nghệ, việc tạo thƣ viện dao cắt và chế độ cắt tự động đã trở thành một bước tiến quan trọng, giúp cho việc lập trình các máy CNC trở nên nhanh chóng, chính xác và mang tính chuyên nghiệp hơn
Bằng cách tích hợp cặp vật liệu dụng cụ cắt và phôi cụ thể vào trong thƣ viện, người dùng có thể dễ dàng lựa chọn và điều chỉnh các thông số cắt sao cho phù hợp nhất với từng loại vật liệu và hình dạng sản phẩm Điều này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian lập trình mà còn đảm bảo độ chính xác cao, giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất, từ đó nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế Việc sử dụng thƣ viện dao cắt tự động cũng góp phần tăng cường khả năng tương tác giữa người lập trình và máy móc, hỗ trợ quản lý dữ liệu dụng cụ một cách khoa học và bài bản, từ đó phát huy tối đa công suất của các trang thiết bị Các bước tạo dao tự động được trình bày trong Bảng 4.2
64 Bảng 4.2 Các bước tạo thư viện dao và thiết gán chế độ cắt theo dao
TT Nội dung Hình ảnh minh họa
1 Gán quyền cài đè trong thƣ viện lập trình của phần mềm bằng cách vào thƣ mục theo đường dẫn:
C:\Program Files\Siemens\NX 12.0\MACH Sau đó chọn poperties trong mục resource và chọn các nội dung theo ảnh bên
2 Tạo thƣ viện thông số hình học của dao: Tạo dao mới (1), thiết lập thông số hình học của dao (2), đặt tên dao (3), bổ xung dao vào thƣ viện (4)
TT Nội dung Hình ảnh minh họa
3 Gán chế độ cắt cho dao: Vào dữ liệu dao
(1), chèn dữ liệu dao thƣ viện (2), thiết lập thông số chế độ cắt (3), chọn hệ đo (4), hoàn thành việc thiết lập (5)
Trên đây là các bước lựa chọn chung nhau khi lập trình phay trên NX CAM
Các lựa chọn còn lại tùy thuộc vào từng phương pháp lập trình cho các dạng bề mặt khác nhau
4.3.1.7 Sơ đồ cấu trúc chung của chương trình phay
- Sơ đồ cấu trúc chung của một chương trình phay 2,5D được trình bày trong Bảng 4.3 nhƣ sau:
Bảng 4.3 Bảng cấu trúc thực hiện chương trình phay mặt đầu
Cửa sổ lệnh Lệnh Chức năng của lệnh Lựa chọn lệnh
Specify Face Boundaries Chọn bề mặt gia công
Bề mặt đƣợc chọn có thể là đường curve hoặc mặt phẳng
Specify Check Boundaries Giới hạn gia công Phần bị giới hạn sẽ không đƣợc gia công
Chọn một dao để gia công
Có thể cài dao trước cho thƣ viện dao hoặc tạo mới
Tool Axis Axit Cài đặt hướng của dao ZM Axit
Method Loại nguyên công Thô, bán tinh, tinh
Cut Pattern Kiểu chạy dao Chọn kiểu chạy dao
Step Over Chọn kiểu chỉ định bước dịch dao ngang
- Constant: Hằng số - Scallop: Theo chiều cao vết để lại
- % Tool Flat: Tỉ lệ % - Variable Average: Giá trị trung bình
Percent Of Flat Tỉ lệ % đường kính Chọn từ (0,7÷0,75)
Cửa sổ lệnh Lệnh Chức năng của lệnh Lựa chọn lệnh
Diameter dao đường kính dao
Blank Distance Lƣợng dƣ gia công Theo phôi đã thiết lập Depth Per Cut Chiều dày lát cắt Theo phương trục Z Final Floor
Stock Lƣợng dƣ để lại Có thể “-’’hoặc “+’’
Cut Direction: Phay thuận hoặc nghịch Angle From Xc: Điều chỉnh hướng cắt theo góc độ mong muốn
Walls Chọn kiểu vào dao
Finish Passes Cắt tinh trong lần gia công hiện tại
Cut Regions Chọn kiểu mở rộng đường cắt
Stock Để lại lƣợng dƣ Wall Stock: Để lại lƣợng dƣ cho thành Final Floor Stock: Để lại lƣợng dƣ cho đáy
Corners Path Shape In Corners
- Convex Corner: Chọn kiểu cho đạo tác ở vị trí nối tiếp
- Smoothing: chọn All Passes: Để tạo đi theo bán kính R nhằm giảm lực cắt Connections
Cut Order Chọn Optimize để tối ƣu đường chạy dao
Across Voids Chọn kiểu đi dao cut để đi thẳng qua vùng có hốc
Containment Kiểm tra va chạm giữa phôi với bầu dao
Closed Area Phương pháp vào dao cho biên dạng kín
Open Area Phương pháp vào dao cho biên dạng hở
Retract Cài đặt phương pháp nhấc dao Start/Drill
Points Cài đặt điểm ra vào dao
Các phương pháp tối ưu đường chạy dao( thường sử dụng Directer)
Chọn chế độ cắt theo cơ sở dữ liệu định trước theo dao
Spindle Speed Số vòng quay trục Lƣợng chạy dao vòng và
Cửa sổ lệnh Lệnh Chức năng của lệnh Lựa chọn lệnh chính (vg/ph) lƣợng chạy dao răng tự động tính toán Feed Rates Lƣợng chạy dao phút
Tối ƣu hóa chế độ cắt theo cặp vật liệu dao phôi
Chỉ sử dụng cho từng trường hợp cụ thể
- Từ bảng cấu trúc thực hiện chương trình phay mặt đầu như trên thực hiện chương trình phay mặt đầu với chi tiết cụ thể như sau:
4.3.2 Lập trình gia công 2,5D 4.3.2.1 Lập trình phay mặt đầu
- Gia công các mặt phẳng vuông góc với trục của dao cắt trong khi cho phép các mô hình cắt khác nhau đƣợc chỉ định cho từng khu vực cắt bao gồm cả mô hình cắt thủ công
- Chọn các mặt trên phần để xác định các khu vực cắt Cấu trúc hình học của tường cũng có thể được xác định
- Khuyến nghị cho các bộ phận có các khu vực hình dạng và kích thước khác nhau yêu cầu kiểm soát thủ công hoàn toàn của mô hình hoặc các mô hình cắt khác nhau trong từng khu vực
Hình 4.10 Khởi tạo chương trình phay mặt đầu
68 Bảng 4.4 Các bước lập trình phay mặt đầu
Bước Nội dung bước Hình ảnh
3 Chọn bước dịch chuyển ngang là hằng số
4 Chọn giá trị bước dịch chuyển ngang lớn nhất bằng 70% đường kính dao
Bước Nội dung bước Hình ảnh
5 Chọn lƣợng dƣ gia công là 2mm (theo phôi), chọn chiều sâu cắt là 1mm, không offset dao theo trục Z 6 Chọn phương pháp phay thuận, số lần cắt tinh là 1, dao chạy vượt phôi kích thước bằng 5% đường kính dao
7 Chọn dung sai phôi, lƣợng dƣ gia công, dung sai chi tiết
Bước Nội dung bước Hình ảnh
8 Chọn thông số vào dao
9 Chọn thông số ra dao nhƣ vào dao
Bước Nội dung bước Hình ảnh
10 Tự động tính toán chế độ cắt
Bước Nội dung bước Hình ảnh
11 Bật chế độ làm mát khi cắt
12 Tắt chế độ làm mát sau khi cắt
13 Đặt tên chương trình gia công
Bước Nội dung bước Hình ảnh
Bước Nội dung bước Hình ảnh
17 Xuất chương trình gia công dưới dạng mã G- code
4.3.2.2 Lập trình phay mặt và thành
Phương pháp gia công này vật liệu được loại bỏ được xác định bởi khu vực cắt của sàn và độ dày của phôi
Hình 4.11 Khởi tạo chương trình phay mặt đầu
76 Bảng 4.5 Các bước lập trình phay mặt và thành
Bước Nội dung bước Hình ảnh
2 Chọn phương pháp chạy dao, bước dịch dao ngang, lƣợng dƣ gia công, chiều sâu cắt khoảng cách offset trong mục Path Setting
3 Lựa chọn chiến lƣợc cắt gọt trong mục Cutting Parameters
Bước Nội dung bước Hình ảnh
4 Lựa chọn chiến lƣợc chạy không trong mục Non Cutting Moves
5 Lựa chọn thông số chế độ cắt trong mục Feeds and Speeds
Bước Nội dung bước Hình ảnh
6 Mô phỏng đường chạy dao
4.2.2.3 Lập trình phay mặt với diện tích tối ưu
- Các bước lập trình phay mặt với diên tích tối ưu cụ thể được trình bày trên Bảng 4.6 nhƣ sau:
Bảng 4.6 Các bước lập trình phay mặt đầu
Bước Nội dung bước Hình ảnh
1 Khởi tạo chương trình gia công
Bước Nội dung bước Hình ảnh
2 Chọn mặt phẳng gia công
3 Chọn thông số đường chạy dao và thông số chế độ cắt
Bước Nội dung bước Hình ảnh
5 Phân tích lƣợng dƣ gia công
4.2.2.4 Lập trình vét lại lượng dư
- Tại các vị trí có góc bo việc sử dụng dao cắt thô để lại lƣợng dƣ, do đó cần vét lại lƣợng dƣ tại các vị trí này
- Các bước lập trình phay mặt với diên tích tối ưu cụ thể được trình bày trên Bảng 4.7 nhƣ sau:
Bảng 4.7 Các bước cơ bản khi lập trình vét lại lượng dư
Nội dung bước Hình ảnh
1 Khởi tạo chương trình gia công
Nội dung bước Hình ảnh
3 Chọn thông số đường chạy dao và thông số chế độ cắt
4.3.2.5 Lập trình gia công tinh mặt và thành
- Phương pháp gia công này vật liệu được loại bỏ hoàn toàn để đạt được độ chính xác kích thước, hình dáng hình học và độ nhám bề mặt
82 Hình 4.12 Khởi tạo chương trình phay tinh thành và mặt - Các bước lập trình phay mặt và thành được trình bày trên Bảng 4.8 như sau:
Bảng 4.8 Các bước lập trình phay mặt và thành
Bước Nội dung bước Hình ảnh
1 Copy chương trình phay thô mặt và thành
2 Edit chương trình vừa copy, chọn phương pháp gia công tinh trong mục Path Settings
Bước Nội dung bước Hình ảnh
3 Thay đổi phương pháp chạy dao và giảm chiều sâu cắt trong mục Cut Pattern
4 Thay đổi chế độ cắt để phù hợp với chế độ gia công trinh trong mục Feeds and Speeds
Bước Nội dung bước Hình ảnh
5 Mô phỏng đường chạy dao
4.3.2.6 Lập trình phay rãnh chữ T
Do dao chọn theo kích thước rãnh, do đó khi khởi tạo chương trình phay rãnh chữ T chƣa chọn dao (2)
Hình 4.13 Khởi tạo chương trình phay rãnh chữ T
85 - Các bước lập trình phay rãnh chữ T được trình bày trên Bảng 4.9 như sau:
Bảng 4.9 Các bước lập trình phay rãnh chữ T
Bước Nội dung bước Hình ảnh
1 Chọn vị trí gia công là mặt rãnh chữ T
2 Chọn thông số hình học của dao cắt rãnh, đặc biệt là đường kính dao (1) và chiều dày phần cắt của dao (2)
Bước Nội dung bước Hình ảnh
4 Chọn chiều sâu cắt không đổi trong mục Cut Levels
5 Chọn phương pháp phay thuận trong mục Cutting
Parameters, không để lƣợng dƣ
6 Chọn chiến lƣợc chạy không trong mục Non Cutting Moves
Bước Nội dung bước Hình ảnh
9 Phân tích lƣợng dƣ gia công
4.3.2.7 Lập trình phay rộng lỗ
- Chương trình này dùng để gia công mở rộng cho các lỗ có sẵn trên chi tiết
- Phần mở rộng của lỗ đƣợc xác định khi lập trình
88 - Dùng cho các lỗ yêu cầu độ chính xác cao
Hình 4.14 Khởi tạo chương trình phay rộng lỗ - Các bước lập trình phay rộng lỗ được trình bày trên bảng 2.14 như sau:
Bảng 2.10 Các bước lập trình phay rộng lỗ
Bước Nội dung bước Hình ảnh
1 Cài đặt thông số đường chạy dao trong mục Path Settings
Bước Nội dung bước Hình ảnh
2 Thiết lập chiều cao an toàn trong mục Cutting Parameters
3 Chọn thông số rút dao trong mục Non Cutting Moves
- Chương trình phay chữ dùng khi cần thể hiện thương hiệu sản phẩm, ghi chú hoặc khi các phương pháp gia công khác không thực hiện được…
- Các bước lập trình gia công chữ được trình bày trong Bảng 4.11
Bảng 4.11 Các bước lập trình gia công chữ
Bước Nội dung bước Hình ảnh
1 Khởi tạo chức năng chữ viết
Bước Nội dung bước Hình ảnh
2 Viết chữ lên bề mặt chi tiết gồm: Front chữ (1), chiều cao chữ (2), kiểu chữ (3), khu vực viết chữ (4)
3 Khởi tạo chức năng phay chữ
4 Chọn vào chữ (1), Chọn mặt phẳng gia công chữ (2)
Bước Nội dung bước Hình ảnh
5 Cài đặt các thông số trong mục Path Settings
7 Mô phỏng và phân tích lƣợng dƣ gia công
- Sử dụng nguyên công Floor and Wall để chạy dao theo đường bao của bề mặt vát mép
- Các bước lập trình phay vát mép được trình bày trong Bảng 4.12
92 Bảng 4.12 Các bước lập trình phay vát mép
Bước Nội dung bước Hình ảnh
1 Khởi tạo chương trình phay vát mép
2 Chọn hướng trục dao theo Z, chọn phương pháp phay theo thành và chiều cao vát mép
Bước Nội dung bước Hình ảnh
3 Thiết lập phần nhô ra của dụng cụ so với phôi trong mục Cutting Parameters
4 Chọn kiểu vào dao theo cung tròn trong mục Non Cutting Moves để tránh vết trên bề mặt
Bước Nội dung bước Hình ảnh
5 Loại bỏ đường chuyển dao trong mục Non Cutting Moves để tăng năng suất gia công
4.3.3 Khoan lỗ 3D 4.3.3.1 Nhóm gia công lỗ a Khoan mồi (Spot Drilling) - Khởi tạo vào môi trường lập trình khoan mồi, các lựa chọn được trình bày trong hình 2.15
95 Hình 4.15 Khởi tạo vào môi trường lập trình khoan mồi - Chọn vị trí tâm lỗ: Dùng lệnh point xác định các tâm lỗ, sau đó xác định vị trí các lỗ (1), độ sâu của lỗ (2), số lƣợng các lỗ (3) đƣợc trình bày trên hình 4.16
Hình 2.16 Khởi tạo vào môi trường lập trình khoan mồi - Cài đặt các chế độ gia công trong mục Path Settings
- Các lựa chọn khi lập trình khoan mồi
96 Hình 4.17 Khởi tạo vào môi trường lập trình khoan lỗ nông b Khoan lỗ nông
- Khoan lỗ nông có hành trình mũi khoan đi theo 1 hành trình trong 1 lỗ tương ứng tương ứng với chu trình G81
Hình 4.18 Khởi tạo vào môi trường lập trình khoan lỗ nông - Các lựa chọn tương tự như lập trình khoan mồi, có dạng chu trình gia công cơ bản (drill với lỗ nông, Drill, Deep với lỗ sâu ), cụ thể các lựa chọn trong mục Cycle nhƣ sau:
+ Drill, Csink: Khoan lỗ nông;
97 + Drill, Deep: Khoan lỗ sâu;
+ Drill, Break: Khoan lỗ sâu;
+ No, Drag: Doa chính xác (G76);
- Chú ý khi taro ren lượng chạy dao F=p.n trong đó p là bước ren(mm), n là số vòng quay trục chính(vg/ph)
4.3.3.2 Lập trình khoan lỗ sâu
Các lựa chọn tương tự như chương trình khoan lỗ nông, điểm khác biệt là trong chu trình khoan lỗ sâu mũi khoan thực hiện nhiều hành trình trong 1 lần gia công do đó chọn bổ sung bước xuống dao Q
Hình 4.19 Chọn bổ sung thông số bước xuống dao
- Sử dụng chương trình này để phay vát mép các lỗ có kích thước lớn thì sử dụng nguyên công Hole Chamfer Milling
- Khởi tạo chương trình gia công trên được trình bày trên Hình 4.20
Hình 4.20 Khởi tạo vào môi trường lập trình vát mép lỗ
98 - Các bước lập trình phay ở nguyên công Hole Chamfer Milling được trình bày trong Bảng 4.13
Bảng 4.13 Các bước lập trình phay ở nguyên công Hole Chamfer Milling
Bước Nội dung bước Hình ảnh
1 Lựa chọn mặt váp mép
Bước Nội dung bước Hình ảnh
3 Nhập thông số dao với chiều cao vát mép trên dao lớn hơn 2 lần chiều cao vát mép trên chi tiết
4 Nhập chiều sâu khoảng vát mép trên chi tiết
5 Nhập các thông số đường chạy dao cắt gọt trong mục Cutting Parameters
Bước Nội dung bước Hình ảnh
6 Nhập các thông số đường chạy dao không cắt gọt trong mục Non Cutting Moves
7 Nhập chế độ cắt trong mục Feeds and Speeds
Bước Nội dung bước Hình ảnh
9 Mô phỏng và kiểm tra lƣợng dƣ
4.3.4 Lập trình gia công khuôn 4.3.4.1 Giới thiệu các nguyên công phay 3D
- Phay 3D là phương pháp gia công có dụng cụ cắt chạy dao đồng thời theo 3 trục x, y và z
- Từ môi trường lập trình Manufacturing chọn Create Operation để vào giao diện cửa sổ chứa các nguyên công lập trình phay 3D đƣợc trình bày trên Hình 4.21
Hình 4.21 Giao diện cửa sổ chứa các nguyên công lập trình phay 3D
4.3.4.2 Các nguyên công phá thô và bán tinh
- Các nguyên công phá thô và bán tinh đƣợc trình bày trong Bảng 4.14
Bảng 4.14 Nguyên công phá thô và bán tinh
TT Tên nguyên công Hình ảnh nút công cụ
1 Cavity Mill: Chuyên dành cho phá thô và bán tinh
2 Adaptive Milling: Chuyên dành cho gia công phá thô với tốc độ cao (gia công cao tốc)
3 Plunge Milling: Chuyên dành cho gia công phá thô
Nguyên lý gia công giống như phương pháp xọc, phương pháp này tiết kiệm thời gian ứng dụng trong phay nhựa
102 4 Corner Rough: Chuyên giành cho gia công vét lại góc
5 Rest Milling: Nguyên công này chuyên dành cho gia công bán tinh
+ Nguyên công này chuyên dùng cho gia công phá thô, đƣợc dùng cho các máy phay CNC từ 2,5 trục ÷ 3 trục với nhiều kiểu chạy dao tối ƣu (Hình 4.22)
Hình 4.22 Khởi tạo nguyên công Cavity Mill + Lựa chọn vào nguyên công đƣợc cửa sổ hình 4.23
Hình 4.23 Cửa sổ Cavity Mill + Mục Specify Cut Area: Chọn bề mặt gia công
+ Mục Maximum Distance: Chọn chiều sâu cắt lớn nhất, trong đó số lƣợng lát cắt do phần mềm tự tính toán
+ Các mục khác phương pháp chọn tương tự các nguyên công khác
103 Hình 4.24 Đường chạy dao gia công chi tiết bằng Cavity Mill - Nguyên công Adaptive Milling:
Hình 4.25 Khởi tạo nguyên công Adaptive Milling + Chuyên dành cho gia công phá thô với tốc độ cao (gia công cao tốc), đường chạy dao xoắn
+ Không lựa chọn mặt phẳng gia công, phần mềm tự động chọn mặt gia công
+ Mục Tool: chỉ cho phép chọn với dao trụ
+ Mục Stepover: Bước dịch dao ngang chọn từ (10÷15)% đường kính dao
+ Mục Common Depth per Cut: Có thể chọn chiều sâu cắt lên tới 90% chiều dài phần lƣỡi cắt của dao
104 Hình 4.26 Đường chạy dao gia công chi tiết bằng Adaptive Milling - Nguyên công Plunge Milling:
+ Chuyên dùng cho nguyên công phá thô, tiết kiệm thời gian gia công, lợi dụng độ cứng tăng dần của dao dọc trục Z, ứng dụng cho phay nhựa và các vật liệu mềm
Hình 4.27 Khởi tạo nguyên công Plunge Milling + Geometry: Đối với nguyên công này cho phép ta lựa chọn những mặt cần gia công
+ Step Ahead: Bước cắt trước
+ Step Up: Bước cắt sau
+ Max Cut Width: Chiều rộng của mỗi lát cắt
+ Points: Cho phép ta cài đặt lát cắt dao đầu tiên thì cắt (dao ăn thẳng xuống)
105 Hình 4.28 Đường chạy dao gia công chi tiết bằng Plunge Milling - Nguyên công Corner Rough:
+ Chuyên giành cho gia công vét lại góc
VẬN HÀNH PHAY CNC TRÊN MÁY XMILL - M900
Mục tiêu bài học
5.1.1 Kiến thức - Hiểu và nắm vững các nguyên lý cơ bản của phay CNC, bao gồm các khái niệm về gốc gia công và phương pháp lập trình
- Hiểu cách vận hành và cấu tạo của máy phay CNC Xmill - M900
- Thực hành vận hành máy phay CNC Xmill - M900, bao gồm các thao tác nạp chương trình, cài đặt thông số máy và kiểm tra chương trình
- Thực hiện các bước xét gốc gia công chính xác theo các trục X, Y, Z
- Thực hành các kỹ năng bù dao và kiểm tra độ mòn của dao trong quá trình gia công
- Thực hiện an toàn các thao tác gia công và kiểm tra chất lƣợng sản phẩm
5.1.3 Mức tự chủ và trách nhiệm - Chú trọng đến tính chính xác và cẩn thận trong quá trình lập trình và vận hành máy
- Đảm bảo an toàn lao động cho bản thân và những người xung quanh trong suốt quá trình làm việc
- Tinh thần học hỏi và cải tiến, luôn cập nhật và nâng cao kỹ năng vận hành và lập trình máy phay CNC.
Thiết bị
5.2.1 Thiết bị: Máy tính, máy phay CNC Xmill - M900 5.2.2 Phần mềm: Phần mềm Siemens NX
Kiến thức chuyên môn
Khi phay CNC (Computer Numerical Control), việc xét gốc gia công là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến nhiều yếu tố của quá trình gia công Dưới đây là một số lý do tại sao việc này lại cần thiết:
- Định vị chính xác: Gốc gia công là điểm tham chiếu mà từ đó tất cả các toạ độ khác đƣợc đo và thiết lập Nó giúp đảm bảo rằng các bộ phận của máy móc đƣợc đặt chính xác trên bàn máy và các chi tiết sẽ đƣợc gia công đúng vị trí so với bản vẽ kỹ thuật
- Lập trình đơn giản hóa: Khi gốc gia công đƣợc xác định rõ ràng, việc lập trình các đường chạy dao trở nên dễ dàng hơn Các lập trình viên có thể sử dụng gốc gia công làm điểm mốc để định hình các đường chạy dao và tính toán khoảng cách di chuyển của dao phay
- Tái sử dụng chương trình: Việc thiết lập một gốc gia công tiêu chuẩn cho phép tái sử dụng các chương trình gia công cho các lần sản xuất khác nhau mà không cần phải chỉnh sửa nhiều, miễn là kích thước và vị trí của nguyên liệu thô giống nhau
120 - Tránh va chạm và tối ƣu hóa quá trình cắt: Gốc gia công giúp lập trình viên có thể dự đoán và tránh các va chạm giữa dao cắt và nguyên liệu hoặc các phần khác của máy Ngoài ra, nó cũng giúp tối ƣu hóa tốc độ cắt và độ sâu cắt để đạt đƣợc hiệu quả cao nhất trong quá trình gia công
- Chất lƣợng bề mặt và độ chính xác: Việc xác định gốc gia công chính xác giúp máy CNC hoạt động trong các điều kiện lý tưởng, từ đó cải thiện chất lượng bề mặt của sản phẩm và độ chính xác của các chi tiết đƣợc gia công
Vì những lý do trên, gốc gia công là một phần không thể thiếu trong quy trình lập trình và thiết lập máy CNC, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của quá trình sản xuất
5.3.1.1 Xét gốc gia công ở góc phôi
- Về lý thuyết gốc gia công (W) có thể đặt ở 1 trong 8 góc của phôi, thông thường gốc gia công chọn ở góc trước phía trên bên trái như Hình 5.1
Hình 5.1 Chọn gốc gia công ở góc chi tiết
- Trong thực tế không thể chọn được cạnh của chi tiết trùng với đường tâm dao, do đó việc xét gốc phôi chỉ có thể thực hiện gián tiếp
- Khi xét gốc gia công gồm xét theo trục X ,Y và Z, trong đó phương pháp xét gốc gia công theo trục X và Y giống nhau, thứ tự các bước công việc được trình bày trong Bảng 5.1
Bảng 5.1 Trình tự xét gốc gia công ở vị trí góc phôi
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
I Xét gốc gia công theo trục X
1 Sử dụng chức năng JOB phối hợp với HAND cho dao tiếp xúc với mặt bên trái của phôi
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
2 Nhấc dao theo Z + và di chuyển theo X + với khoảng cách d/2
4 Ấn nút mềm OFFSET SETTING
5 Ấn nút đa nhiệm WORK
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
6 Nhập trên bàn phím X0.0 và nhấn vào nút đa nhiệm
II Xét gốc gia công theo trục Y
7 Sử dụng chức năng JOB phối hợp với HAND rà dao tiếp xúc với mặt bên trước của phôi
9 Ấn nút mềm OFFSET SETTING
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
10 Ấn nút đa nhiệm WORK
11 Nhập trên bàn phím Y0.0 và nhấn vào nút đa nhiệm
III Xét gốc gia công theo trục Z 13 Sử dụng chức năng JOB phối hợp với HAND rà dao tiếp xúc với mặt đỉnh của phôi
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
14 Sử dụng nút mềm POS để hiển thị tọa độ
15 Chọn nút đa nhiệm ALL để hiển thị tất cả các loại tọa độ và ghi nhớ giá trị và dấu của tọa độ Z trong MACHINE ví dụ (-135.000)
17 Ấn nút mềm OFFSET SETTING
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
5 Ấn nút đa nhiệm OFFSET, nhập giá trị -474.210 vào cột
GEOM(H) tương ứng với số hiệu dao và ấn INPUT
5.3.1.2 Xét gốc gia công ở tâm phôi
Khi xét gốc gia công ở tâm phôi xét theo trục Z thực hiện tương tự như xét gốc gia công ở góc phôi Xét gốc gia công theo trục X và Y đƣợc thực hiện theo sơ đồ sau:
Hình 5.2 Sơ đồ khi xét gốc gia công theo trục X và Y ở tâm phôi Bảng 5.2 Trình tự xét gốc gia công ở vị trí tâm phôi
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
I Xét gốc gia công theo trục X
JOB phối hợp với HAND rà dao tiếp xúc với mặt bên trái của phôi
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
2 Đặt tọa độ tạm thời X=0 bằng cách vào
JOB phối hợp với HAND rà dao tiếp xúc với mặt bên phải của phôi của phôi, tọa độ của X=a
JOB phối hợp với HAND di chuyển dao theo X - về tọa độ X=a/2
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
X0.0 và nhấn vào nút đa nhiệm MEASUR
II Xét gốc gia công theo trục Y
JOB phối hợp với HAND rà dao tiếp xúc với mặt trước của phôi
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
10 Đặt tọa độ tạm thời Y=0 bằng cách vào
JOB phối hợp với HAND rà dao tiếp xúc với mặt bên phải của phôi của phôi, tọa độ của Y=b
JOB phối hợp với HAND di chuyển dao theo Y - về tọa độ Y=b/2
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
Y0.0 và nhấn vào nút đa nhiệm MEASUR
- Chương trình chạy kiểm tra gốc gia công:
Vào MDI/PROG soạn chương trình:
% Chạy chương trình, vị trí thẳng đứng với điểm W và dao cách mặt phôi 10mm
5.3.2 Nạp chương trình gia công vào máy 5.3.2.1 Cài đặt thông số máy
- Cài đặt thông số đường truyền vào mục MDI/OFFSET SETTING /SETTING nhập các giá trị kết nối nhƣ sau:
+ Giá trị là 17 khi sử dụng USB
+ Giá trị là 4 khi sử dụng thẻ Mcar
+ Giá trị là 0 khi sử dụng DNC - wifi
- Nhấn chọn INPUT để lưu dữ liệu đường truyền trong mục I/O CHANEL
Hình 5.3 Thiết lập giá trị của các đường truyền trong I/O CHANEL
5.3.2.2 Nạp chương trình gia công sử dụng USB
- Chương trình gia công được nạp từ USB vào bộ nhớ máy phay CNC, dung lượng của chương trình không quá 750 KB Khi chạy chương trình gia công sử dụng chức năng Auto
- Các bước nạp chương trình gia công từ USB vào máy phay CNC được trình bày trong Bảng 5.3
131 Bảng 5.3 Trình tự nạp chương trình gia công từ USB vào máy phay CNC
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
1 Mở khóa chương trình trên máy phay CNC
2 Cắm USB vào cổng trên bộ điều khiển của máy
3 Nhấn vào phím cứng EDIT
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
FOLDER, nhấn phím đa nhiệm OPRT lúc này chương trình hiện hành trong bộ nhớ máy hiện ra
6 Nhấn phím chuyển trang tìm đến USB NEM
7 Trong USB tìm đến file cần nạp vào bộ nhớ máy
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
8 Nhấn phím chuyển trang tìm đến nút đa nhiêmh COPY
9 Truy cập vào bộ nhớ máy
DEVICECHANGE và paste chương trình gia công vào bộ nhớ máy, đặt chương trình hiện hành MAIN PROGRM
10 Nhấn OPRT, nhấn PROGRAM để mở hoặc sửa chương trình khi cần thiết, chuẩn bị cho quá trình gia công
5.3.2.3 Nạp chương trình gia công sử dụng thẻ M-Car
- Chương trình gia công được nạp từ USB vào bộ nhớ máy phay CNC, dung lượng của chương trình không quá 750 KB Khi chạy chương trình gia công sử dụng chức năng Auto
- Các bước nạp chương trình gia công từ thẻ M-car vào máy phay CNC cơ bản giống như khi nạp chương trình sử dụng USB, các bước thực hiện nạp chương trình gia công từ thẻ M-car vào máy phay CNC đƣợc trình bày trong Bảng 5.4
134 Bảng 5.4 Trình tự nạp chương trình gia công từ thẻ M-car vào máy phay CNC
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
1 Mở khóa chương trình trên máy phay CNC
2 Cắm thẻ nhớ M-car đúng vị trí trên áo bao thẻ
3 Cắm thẻ M-car vào cổng trên bộ điều khiển của máy
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
4 Nhấn vào phím cứng EDIT
FOLDER, nhấn phím đa nhiệm OPRT lúc này chương trình hiện hành trong bộ nhớ máy hiện ra
7 Nhấn phím chuyển trang tìm đến thẻ M- car
Từ bước số 8 cách thực hiện tương tự như khi nạp chương trình từ USB lên vào bộ nhớ máy phay CNC
- Chức năng này có ưu điểm dễ dàng chạy chương trình gia công, dung lượng của chương trình không phụ thuộc vào giới hạn bộ nhớ của máy CNC mà chỉ phụ thuộc vào dung lƣợng bộ nhớ thẻ M-car sử dụng
136 - Khi chạy chương trình gia công thẻ M-car đóng vai trò là bộ nhớ ngoài của máy và chương trình được đọc trực tiếp từ thẻ M-car thông qua chức năng DNC
- Các bước thao tác chức năng DNC được trình bày trên Bảng 5.5 như sau:
Bảng 5.5 Thao tác chức năng DNC chạy chương trình gia công
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
1 Mở khóa chương trình trên máy phay CNC
2 Cắm thẻ nhớ M-car đúng vị trí trên áo bao thẻ
3 Cắm thẻ M-car vào cổng trên bộ điều khiển của máy
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
4 Nhấn vào phím cứng EDIT
FOLDER, nhấn phím đa nhiệm OPRT lúc này chương trình hiện hành trong bộ nhớ máy hiện ra
7 Nhấn phím chuyển trang tìm đến thẻ M- car
TT Nội dung thực hiện Hình ảnh minh họa
8 Tìm đến chương trình cần gia công, nhấn nút đan nhiệm DNC SET
Quá trình thiết lập chức năng DNC đã hoàn thành, chuẩn bị cho quá trình gia công áp dụng cho các chương trình phay chi tiết phức tạp sử dụng chương trình phay 3D hoặc chi tiết có nhiều bậc
Gia công
Sau khi nạp chương trình gia công lên máy phay CNC, gá đặt phôi, dao đúng số hiệu dao, xét gốc gia công ta tiến hành chạy chương trình gia công Để đảm bảo an toàn, chất lượng cho quá trình gia công cần thực hiện các bước sau:
Bước 1 Kiểm tra dung dịch tưới nguội thông qua màu sắc và mùi
Hình 5.4 Kiểm tra dung dịch tưới nguội a) Chức năng bật tắt dung dịch tưới nguội trực tiếp trên máy, b) Máy bơm dung dịch tưới nguội
Bước 2 Điều chỉnh tốc độ chạy không về X0 tương ứng với vận tốc 360mm/ph Bước 3 Đưa chương trình về chế độ SingBock để chạy từng câu lệnh
Bước 4 Giảm bước tiến về 10%
Hình 5.5 Bảng điều hiển ở thời điểm chuẩn bị chạy chương trình gia công Bước 5 Khi dao càng gần phôi thì tăng dần bước tiến về 100%, tắt chế độ SingBlock để chạy tự động
Bước 6 Trong quá trình gia công cần dừng máy để kiểm tra chương trình gia công thể tạm dừng máy bằng chức năng FEED HOLD, nhấn nút CYCLE START để tiếp tục
144 Hình 5.6 Tạm dừng chương trình gia công
Hình 5.7 Máy phay CNC bắt đầu thực hiện cắt gọt
BÀI TẬP THỰC HÀNH TỔNG HỢP Bài 1:
Cho bản vẽ chi tiết lòng khuôn Nắp lọ thuốc (Hình 5.8):
- Phân tích bản vẽ, xây dựng đƣợc tiến tình công nghệ
- Lập chương trình gia công
- Nạp chương trình gia công lên máy CNC
- Gia công chi tiết, bù dao, đo kiểm
- Gia công hoàn thiện chi tiết theo bản vẽ
- Đảm an toàn cho người và thiết bị
- Thiết bị: Máy tính, máy phay CNC Xmill - M900
- Phần mềm: MasterCAM/TopSolid/Siemens NX/CicoEdit/SSCNC
- Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu D63, dao phay ngón 6, dao phay cầu 2
- Phôi hộp 60x104x27mm, vật liệu hợp kim nhôm 6061
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/50, máy đo nhám mitutoyo, đồng hồ xo
- Chương trình gia công dạng mã lệnh Gcode
- Gia công hoàn thiện 01 chi tiết lòng khuôn Nắp lọ thuốc
Y£U CÇU Kü THUËT Các kích th-ớc không ghi sai lệch lấy theo ±IT14/2
Hình 5.8 Bản vẽ chi tiết lòng khuôn Nắp lọ thuốc
Cho bản vẽ chi tiết lõi khuôn Nắp lọ thuốc (Hình 5.9):
- Phân tích bản vẽ, xây dựng đƣợc tiến tình công nghệ
- Lập chương trình gia công
- Nạp chương trình gia công lên máy CNC
- Gia công chi tiết, bù dao, đo kiểm
- Gia công hoàn thiện chi tiết theo bản vẽ
- Đảm an toàn cho người và thiết bị
- Thiết bị: Máy tính, máy phay CNC Xmill - M900
- Phần mềm: MasterCAM/TopSolid/Siemens NX/CicoEdit/SSCNC
- Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu D63, dao phay ngón 6, dao phay cầu 2
- Phôi hộp 60x104x27mm, vật liệu hợp kim nhôm 6061
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/50, máy đo nhám mitutoyo, đồng hồ xo
- Chương trình gia công dạng mã lệnh Gcode
- Gia công hoàn thiện 01 chi tiết lõi khuôn Nắp lọ thuốc
Y£U CÇU Kü THUËT Các kích th-ớc không ghi sai lệch lấy theo ±IT14/2
Hình 5.9 Bản vẽ chi tiết lõi khuôn Nắp lọ thuốc
Cho bản vẽ chi tiết lõi khuôn Vỏ kẹo Socola (Hình 5.10):
- Phân tích bản vẽ, xây dựng đƣợc tiến tình công nghệ
- Lập chương trình gia công
- Nạp chương trình gia công lên máy CNC
- Gia công chi tiết, bù dao, đo kiểm
- Gia công hoàn thiện chi tiết theo bản vẽ
- Đảm an toàn cho người và thiết bị
- Thiết bị: Máy tính, máy phay CNC Xmill - M900
- Phần mềm: MasterCAM/TopSolid/Siemens NX/CicoEdit/SSCNC
- Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu D63, dao phay ngón 6, dao phay cầu 2
- Phôi hộp 76x72x32mm, vật liệu hợp kim nhôm 6061
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/50, máy đo nhám mitutoyo, đồng hồ xo
- Chương trình gia công dạng mã lệnh Gcode
- Gia công hoàn thiện 01 chi tiết lõi khuôn Vỏ kẹo Socola
Y£U CÇU Kü THUËT Các kích th-ớc không ghi sai lệch lấy theo ±IT14/2
Hình 5.10 Bản vẽ chi tiết lõi khuôn Vỏ kẹo Socola
Cho bản vẽ chi tiết lòng khuôn Vỏ kẹo Socola (Hình 5.11):
- Phân tích bản vẽ, xây dựng đƣợc tiến tình công nghệ
- Lập chương trình gia công
- Nạp chương trình gia công lên máy CNC
- Gia công chi tiết, bù dao, đo kiểm
- Gia công hoàn thiện chi tiết theo bản vẽ
- Đảm an toàn cho người và thiết bị
- Thiết bị: Máy tính, máy phay CNC Xmill - M900
- Phần mềm: MasterCAM/TopSolid/Siemens NX/CicoEdit/SSCNC
- Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu D63, dao phay ngón 6, dao phay cầu 1
- Phôi hộp 76x72x32mm, vật liệu hợp kim nhôm 6061
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/50, máy đo nhám mitutoyo, đồng hồ xo
- Chương trình gia công dạng mã lệnh Gcode
- Gia công hoàn thiện 01 chi tiết lòng khuôn Vỏ kẹo Socola
Y£U CÇU Kü THUËT Các kích th-ớc không ghi sai lệch lấy theo ±IT14/2
Hình 5.11 Bản vẽ chi tiết lòng khuôn Vỏ kẹo Socola
Cho bản vẽ chi tiết Nắp (Hình 5.12):
- Phân tích bản vẽ, xây dựng đƣợc tiến tình công nghệ
- Lập chương trình gia công
- Nạp chương trình gia công lên máy CNC
- Gia công chi tiết, bù dao, đo kiểm
- Gia công hoàn thiện chi tiết theo bản vẽ
- Đảm an toàn cho người và thiết bị
- Thiết bị: Máy tính, máy phay CNC Xmill - M900
- Phần mềm: MasterCAM/TopSolid/Siemens NX/CicoEdit/SSCNC
- Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu D63, dao phay ngón 6, dao phay cầu 1
- Phôi hộp 76x72x32mm, vật liệu hợp kim nhôm 6061
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/50, máy đo nhám mitutoyo, đồng hồ xo
- Chương trình gia công dạng mã lệnh Gcode
- Gia công hoàn thiện 01 chi tiết Nắp
Y£U CÇU Kü THUËT Các kích th-ớc không ghi sai lệch lấy theo ±IT14/2
Hình 5.12 Bản vẽ chi tiết Nắp
[1] PGS.TS An Hiệp, TS Trần Vĩnh Hƣng và KS Nguyễn Văn Thiệp (2004),
Autodesk Inventor, phần mềm thiết kế công nghiệp, NXB Khoa học và kỹ thuật
[2] GS.TS Trần Văn Địch (2012), Giáo trình công nghệ CNC, NXB Giáo dục Việt Nam
[3] Trần Vĩnh Hƣng, Trần Ngọc Hiền (2007), Phần mềm thiết kế công nghệ CAD/CAM điều khiển các máy CNC, NXB Khoa học và Kỹ thuật
[4] NS TOOL ENDMILL CATALOG Vol.20 2022.11, Japan
[5] https://2023.help.altair.com/2023/inspire/en_us/topics/shared/tutorials.