Bài tập lớn gia công CNC

M
c L
c Ph
n I : Tìm Hiu Mt Máy CNC .................................................................................................. 2 Máy tin DS30Y ............................................................................................................................ 2 1.1.Thông s k thut c b n c a DS30Y ..................................................................................... 3 1.2. Vn hành trung tâm tin CNC HAAS...................................................................................... 7 Ph
n II: Lp Trình Gia Công ........................................................................................................ 13 I.Lp trình gia công ....................................................................................................................... 13 1.1 Tin trình gia công: ............................................................................................................. 13 1.1.1.Phay. ................................................................................................................................ 13 1.1.2.Tin: ................................................................................................................................ 15 1.2.Tính toán ch  c t: ........................................................................................................... 16 1.2.1.Phay: ................................................................................................................................ 16 1.2.2.Tin: ................................................................................................................................ 33 II.Lp chng trình gia công. ....................................................................................................... 44 2.1.Lp chng trình phay ........................................................................................................ 44 2.2.Lp chng trình tin .......................................................................................................... 53 III.Tài liu tham kh o: .................................................................................................................. 59

Mục Lục

Phần I : Tìm Hiểu Một Máy CNC 2

Máy tiện DS-30Y 2

1.1.Thông số kỹ thuật cơ bản của DS-30Y 3

1.2 Vận hành trung tâm tiện CNC HAAS 7

Phần II: Lập Trình Gia Công 13

I.Lập trình gia công 13

1.1 Tiến trình gia công: 13

1.1.1.Phay 13

1.1.2.Tiện: 15

1.2.Tính toán chế độ cắt: 16

1.2.1.Phay: 16

1.2.2.Tiện: 33

II.Lập chương trình gia công 44

2.1.Lập chương trình phay 44

2.2.Lập chương trình tiện 53

III.Tài liệu tham khảo: 59

Phần I : Tìm Hiểu Một Máy CNC

Máy tiện DS-30Y

Máy tiện CNC hai trục chính Dual-Spindle có trục Y Kích thước gia công max 18" x 23" (457 x

584 mm) Đường kính quay max 31.75" (806 mm),hành trình trục Y ± 2.00" (± 50.8 mm) Trục chính: công suất 30 hp (22.4 kW) dẫn động vector,tốc độ 4000 v/ph,loại A2-6 spindle,mâm cặp 8.3" (210 mm) Trục thứ cấp: 20 hp (14.9 kW) dẫn động vector,tốc độ 4000 rpm,loại A2-5 spindle, mâm cặp 8.3" (210 mm).Ổ dao 12 vị trí dao,kiểu hybrid (6 dao VDI và 6 dao BOT- Hướng tâm và hướng trục), Dao chủ động moment xoắn cao với trục C.Màn hình hiển thị màu LCD 15".Bộ nhớ chương trình 1MB có khóa bộ nhớ Chức năng định hướng trục chính.Cổng kết nối USB.Chức năng gia công ren đồng bộ Bao gồm bộ lắp dao tiêu chuẩn

1.1.Thông số kỹ thuật cơ bản của DS-30Y

1.2 VẬN HÀNH TRUNG TÂM TIỆN CNC HAAS

1 Các phím chức năng

Pendant keyboard

Power on: mở máy

Power off: tắt máy

Spindle load meter: hiển thị tải của trục chính, tính bằng %

Emergency stop: nút dừng khẩn cấp, khi ấn nút này tất cả hoạt động của máy đều bị dừng lại

Jog handle: dùng để di chuyển các trục bằng tay

Cycle start: bắt đầu chạy chương trình gia công, nút này cũng được dùng để chạy chương trình trong chế độ đồ họa

Feed hold: dừng tất cả các trục, trục chính vẫn quay

Reset: dừng máy (tất cả trục, trục chính, bơm làm nguội, bộ thay dao đều dừng) Không nên dừng máy bằng phương pháp này, ngoại trừ khi có lỗi xảy ra

Power up/Restart: khi ấn phím này, tất cả các trục sẽ chạy về điểm Zero máy, và thực hiện việc thay dao (không có tác dụng cho Toolroom lathe)

Auto off: tự động di chuyển các trục về điểm Zero máy và chuẩn bị cho máy dừng

Memory lock key switch: công tắc này ngăn không cho người vận hành chỉnh sửa chương trình, thay đổi cài đặt khi nó ở vị trí khóa

Second home button: nút này làm cho tất cả các trục di chuyển nhanh về gốc tọa độ đã chỉ

ra trong bù trừ phôi G154 P20

Chức năng này có hiệu lực trong tất cả chế độ ngoại trừ chế độ DNC

Work light switch: công tắc này sẽ bật đèn làm việc bên trong máy

Keyboard beeper: âm lượng điều chỉnh được bằng cách vặn cover

Function keys

Phím F1- F4: những nút này có những chức năng khác biệt tùy thuộc vào chế độ vận hành

X Dia Mesur: dùng để ghi lại giá trị thay đổi của dao theo trục X trong quá trình cài đặt phôi Next tool: dùng để chọn dao kế tiếp, được dùng khi cài đặt phôi

X/Z: dùng để chuyển trục khi cài đặt phôi

Z Face Measur: dùng để ghi lại giá trị thay đổi của dao theo trục Z trong quá trình cài đặt phôi

Jog Keys

Chip FWD(Chip Auger Forward): khởi động Vít đẩy phoi quay theo chiều thuận để đẩy phoi ra ngoài

Chip Stop(Chip Auger Stop): dừng vít đẩy phoi

Chip REV(Chip Auger Reverse): khởi động vít đẩy phoi theo chiều nghịch để làm sạch phoi kẹt bên trong cơ cấu

X/-X and Z/-Z: cho phép người vận hành di chuyển trục bằng tay

Rapid: khi ấn phím này đồng thời với phím di chuyển trục, trục này sẽ di chuyển với tốc độ nhanh

<- TS: ấn phím này để di chuyển ụ động (tailstock) về phía trục chính

TS Rapid: Tăng tốc độ di chuyển của tailstock khi ấn đồng thời với phím di chuyển nó

Hand Cntrl Spin (Handle Control Spindle): ): ấn phím này cho phép bộ điều khiển Jog được

sử dụng để điều khiển tốc độ trục chính tăng ±1%

FWD: khởi động trục chính quay theo chiều Forward (cùng chiều KĐH)

REV: khởi động trục chính quya theo chiều Reverse (ngược chiều KĐH)

Stop: dừng trục chính

Display keys

Cho phép bạn vào những hiển thị máy, thông tin vận hành, và menu trợ giúp Chúng thường dùng để chuyển đổi các cửa sổ trong một chế độ chức năng

Prgrm/Convrs: chọn active program pane trong tất cả chế độ Trong chế độ EDIT:MDI, ấn

để vào VQC and IPS

Posit(Position): chọn cửa sổ hiển thị vị trí, hiển thị vị trí của tất cả các trục Di chuyển giữa những vị trí tương đối dùng phím Posit

Offset: ấn phím này để vào hai bảng Offset, tool offset và work offset

Curnt Comds (Current Commands): ấn PAGE UP / PAGE DOWN để vào Maintenance, Tool Life, Tool Load, Advanced Tool Management

Alarm/Mesgs(Alarms / Messages): hiển thị các thông báo và cảnh báo

Param/Diagnos(Parameters / Diagnostics): ấn lần đầu sẽ hiển thị các thông số định nghĩa hoạt động của máy

Ấn lần 2 vào phím này sẽ hiển thị trang chuẩn đoán (diagnostics), các thông tin trong trang này chỉ dùng cho người sửa máy

Setng/Graph(Settings / Graphics): ấn phím này lần 1 cho phép bạn cài đặt thông số Ấn lần 2

sẽ cho phép bạn vào chế độ đồ họa,

bạn có thể xem đường chạy dao trong chế độ này

Help/Calc(Help / Calculator): Ấn lần 1 cho phép bạn vào trang trợ giúp, ấn lần 2 cho phép bạn vào máy tính

Cursor keys

Home: di chuyển con trỏ về vị trí Home (vị trí trên cùng của màn hình)

Các mũi tên: di chuyển con trỏ lên, xuống, trái, phải

Page Up/Down: di chuyển trang lên xuống

End: di chuyển con trỏ xuống dưới cùng màn hình

Alpha keys

Các phím này dùng để nhập các ký tự vào trong chương trình

EOB: kết thúc 1 dòng lệnh (;)

( ) dùng để ghi chú vào chương trình

[ ]sử dụng trong các chức năng Macro

/ dấu này đặt trước dòng lệnh nào, dòng lệnh đó sẽ bị bỏ qua trong quá trình gia công

Mode Keys:

Edit: chế độ soạn thảo chương trình

Insert: dùng để insert dữ liệu vào chương trình

Alter: dùng để thay đổi dữ liệu trong chương trình

Delete: xóa 1 dữ liệu hay 1 dòng lệnh

Undo: hủy lệnh hiện hành và phục hồi lệnh trước đó

MEM: chế độ memory, hiển thị chương trình hiện thời được chọn từ bộ nhớ

Single block on/off: khi nút này ở chế độ ON, máy sẽ gia công từng dòng lệnh, khi gia công dòng lệnh kế tiếp cần phải ấn nút Cycle Start

Dry run: dùng để kiểm tra chuyển động của máy theo chương trình mà không cắt phôi

Opt stop: khi nút này ở chế độ ON, máy sẽ dừng khi gặp mã lệnh M01 Muốn gia công tiếp cần phải ấn Cycle Start

Block delete ( / )

MDI/DNC: ở chế độ MDI, chương trình soạn thảo sẽ không được lưu vào bộ nhớ DNC, chế độ kết nối trực tiếp với máy tính

Coolnt: bật, tắt bơm làm mát

Spindle Jog: quay trục chính với tốc độ đã lựa chọn trong Setting 98

Turret FWD: quay ổ dao chiều thuận

Turret REV: quay ổ dao chiều nghịch

Zero Ret: hiển thị vị trí trục

All: di chuyển tất cả các trục về Zero máy

Origin: cài timer về 0

Singl: di chuyển 1 trục về Zero máy

HOME 28: di chuyển tất cả các trục về Zero máy với tốc độ nhanh

List Program: hiển thị tất cả chương trình lưu trong bộ nhớ

Select Prog: chọn program trong list

bộ điều khiển CNC sẽ sử dụng điểm này để lập trình cho tất cả các chuyển động

một cách cẩn thận trong khi vẫn có thể di chuyển mẫu giấy

9 Ấn Z FACE MEASUR (E), máy sẽ ghi nhận vị trí Z hiện tại của dao vào bảng Tool Offset

11 Lặp lại các bước ở trên cho tất cả các dao dùng trong chương trình gia công

Phần II: Lập Trình Gia Công

I.Lập trình gia công

1.1 Tiến trình gia công:

1.1.1.Phay

- Nguyên công 4 : phay hốc trên, phay hốc dưới

1.1.2.Tiện:

Vật liệu :12X2H4A (0.12% Cacbon; 2% Crom; 4% Niken; 0.8


1.5% Nitơ)

-Nguyên Công 1: Tiện mặt đầu( dùng dao T01),chạy từ S-S1-A

-Nguyên Công 2:Tiện thô theo biên dạng của chi tiết A-B-C-D-E-F-G-H-L-M-N-P bằng dao T02

-Nguyên Công 3:Tiện tinh theo biên dạng của chi tiết A-B-C-D-E-F-G-H-L-M-N-P bằng dao T02

-Nguyên Công 4:Tiện rãnh H-I-J-K-L bằng dao T03

+Tiện lượng dư gia công còn lại trên rãnh H-I-J-K-L ( dao T02)

-Nguyên Công 5: Tiện ren M72x1 ( dao T04) Tiến hành tiện ren theo tọa độ các điểm 2-3-4-1-5-6-4-1-7-8-4-1-9-10-4-1-11-12-4-1-13-14-4-1

1-1.2.Tính toán chế độ cắt:

1.2.1.Phay:

a.Nguyên Công 1: Khoan lỗ Φ 6

-Làm việc:

đó nhấc lên trên bề mặt chi tiết 20 mm

được lỗ 4,5,6.Sau đó lấy đối xứng lỗ 1,2,3,4,5,6 qua trục X được lỗ 7,8,9,10,11,12)

M n

+Từ các thông số tính toán chế độ cắt,ta chọn dao T01 là dao SD205A-5.0-32-6R5 của hãng Seco:

Thông số: Dung dịch làm nguội xuyên bên trong

-Làm việc:

M n

+Từ các thông số tính toán chế độ cắt,ta chọn dao T02 là dao SD207A-10.0-62-10R1 của hãng Seco:

Thông số: Dung dịch làm nguội xuyên bên trong

- Làm việc :

+Mũi khoan đi lên 20 mm so với bề mặt chi tiết, thay dao taro ( dao T03) ren M10,gia

M n

+Từ các thông số tính toán chế độ cắt,ta chọn dao T03 là dao TM-MF10X1.0ISO-10R5 của hãng Seco:

Bảng tính chế độ cắt của dao taro

Thông số: Dung dịch làm nguội xuyên bên trong

d.Nguyên công 4: Phay hốc

-Làm việc: Nhấc dao lên 20mm,thay dao phay ( dao T04) để phay hốc dưới bắt đầu từ

hốc dưới,lấy đối xứng qua trục X được hốc trên)

-Chế độ cắt: Hốc sâu t=10mm,dao phay ngón có đường kính D=20 mm,B=10 mm ,số

v

m x y u p z

x y n

z x

e.Nguyên công 5: Khoan lỗ Φ 8

-Làm việc :Tiến hành thay mũi khoan Φ 8( dao T05),khoan lỗ Φ 8ở vị trí số 41 ,mũi khoan đi xuống 30mm,sau đó nhấc dao lên 20 mm so với bề mặt chi tiết.Tiếp tục khoan 7

xứng qua trục X được 4 lỗ còn lại 45,46,47,48)

-Chế độ cắt:

Lỗ có đường kính d=8 mm,sâu Lc=30 mm,tra bảng 5.25 ta được bước tiến dao : S=0.1

mm/vòng

+Vận tốc cắt : . .

.

q v

M n

+Từ các thông số tính toán chế độ cắt,ta chọn dao T05 là dao SD205A-8.0-42-8R5 của hãng Seco:

f.Nguyên công 6: Khoan lỗ Φ 20

-Làm việc :Nhấc dao lên 20 mm so với bề mặt chi tiết,thay mũi khoan Φ 20( dao T06) để

M n

+Từ các thông số tính toán chế độ cắt,ta chọn dao T06 là dao SD207A-20.0-112-20R1 của hãng Seco:

a.Nguyên công 1:Tiện mặt đầu

-Làm việc : Dao tiện đi từ S-S1-A với chiều sâu cắt là 2mm

-Chế độ cắt: Chiều sâu cắt t=2mm

+ Vận tốc cắt :

.

v v

b, Nguyên công 2: Tiện thô theo biên dạng của chi tiết dùng dao T02

+ Tốc độ quay trục chính: 1000. 1000.286 758

V n

Chiều dày hạt dao Tốc độ cắt Tốc độ quay Công suất

d, Nguyên công 4: Tiện rãnh

-Làm việc: Dùng dao tiện rãnh T03 tiện các vùng 1-2-3-4-5-6.Sau khi tiện sẽ còn lại

lượng dư,dùng dao T02 tiện theo điểm H-I-J-K-L để hớt hết lượng dư gia công

Hạt dao:

e, Nguyên công 5: Tiện ren

+vận tốc cắt: . .

.

x v v

10 . 10.148.1

.1 414, 7 6

y p

Hạt dao:

II.Lập chương trình gia công

Thứ tự lệnh %Chương trình phay Giải thích

% Khoan lỗ Φ6

N5 %O01;

N10 T01 M06 G43; Thay mũi khoan Φ6(T01),bù chiều

dài dao N15 G21 S1550 M03; Lệnh hệ mét và cho trục chính

quay cùng chiều kim đồng hồ N20 G90 X0 Y0 Z25 ; Cho dao chạy tới điểm(0,0,25)

N30 G91 G83 X-130 Y-15 Z30 R5 Q10

F0.1 K2;

Thực hiện chu trình khoan lỗ Φ6

N35 G00 X30; Dao chạy tới vị trí 2

N40 G14 J1 N1=30; Dao chạy tới vị trí 3

N45 G73 X-1; Chu trình đối xứng qua trục Y N50 G14 N1=14 N2=45;

N55 G73 Y-1; Chu trình đối xứng qua trục X N60 G14 N1=30 N2=50;

N65 G72 G80 ; Kết thúc chu trình đối xứng+khoan

N100 G00 X-70 Y-70; Dao chạy tới vị trí 14

Thực hiện chu trình taro

N290 Y100; Dao chạy tới vị trí 32

N385 G00 X60 Y65; Dao chạy tới vị trí 43

N10 G95 G21 G18 G90; Tốc độ chạy dao mm/vòng,hệ mét, gia

công trên mặt phẳng XZ, hệ tọa độ tuyệt đối

% Tiện mặt đầu

N15 T01 M06 G41; Thay dao T01,bù bán kính dao phía trái

N20 M08 M04 S600; Quay trục chính ngược chiều kim đồng hồ

với vận tốc 600vòng/phút, bật dung dịch làm nguội

N25 G00 X142 Z149; Di chuyển nhanh đến S

N30 G01 X120 Z145 F110; Di chuyển với tốc độ cắt đến tọa độ S1

N40 G00 X142 Z149; Di chuyển nhanh trở về S

N45 M05; Dừng trục chính

N50 M09; Tắt dung dịch làm nguội

% Tiện thô và tiện tinh (tiện hướng kính)

N50 T02 M06 G41; Thay dao T02,bù bán kính dao phía trái

N55 M08 M04 S600; Quay trục chính ngược chiều kim đồng hồ

với vận tốc 600vòng/phút, bật dung dịch trơn nguội

N60 G72 W2 R0,5; Chu trình tiện thô

N265 G03 X62 Z65 R5; Nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng

hồ bán kính R5 đến điểm 5

N380 G14 N1=20 N2=25; Di chuyển nhanh về điểm 4 rồi tới 1

III.Tài liệu tham khảo:

1.GS.TS Nguyễn Đắc Lộc,PGS.TS Lê Văn Tiến,PGS.TS Ninh Đức Tốn,PGS.TS Trần Xuân Việt-Sổ tay công nghệ chế tạo máy (tập 2)

2.GS.TS Trần Văn Địch-Công nghệ CNC

3.GV Trần Thị Vân Nga-Giáo trình “Gia công trên máy CNC”