Giáo trình CAM

Giáo trình CAM

Bài 1 : Tổng quan về CAM (Milling) 1

Bài 2 : Tổng quan về trung tâm gia công phay CNC và dụng cụ cắt 31

Bài 3 : LẬP TRÌNH GIA CÔNG CNC 52

Bài 4 : Gia công một số chi tiết điển hình 132

Bài 5 Phương pháp gia công bề mặt 3D: Gia công thô 133

Bài 6 Phương pháp gia công bề mặt 3D: Gia công bán tinh và tinh 166

Bài 7 : Thực hành gia công một số chi tiết điển hình 167

Bài 1 : Tổng quan về CAM (Milling).

Mục đích:

Kết thúc phần CAD các bạn bước vào học CAM dựa trên phần mềm Mastercam Bài đầu tiên chúng ta sẽ tìm hiểu một cái nhìn khái quát và nền tảng nhất để chúng ta có một hệ thống về CAM Điều này quan trọng vì CAM là một phần liên quan đến làm việc thực tế khi các bạn đã lắm vững kiến thức cơ bản thì việc tìm hiểu phần mềm chỉ là công cụ và thao tác tạo tạo ra quy trình làm việc mà thôi

Những nội dung mà sau bài học này các bạn cần lắm vững:

 Tổng quan về CAM.

 Ứng dụng của CAM trong công nghiệp.

 Quy trình thực hiện CAM.

 Giới thiêu về các loại phần mềm CAM

 Giới thiệu về các loại máy CNC & các phương pháp gia công CAM.

 Lựa chọn máy CNC và Post Processor đi kèm.

 Các tiện ích hỗ trợ lập trình trên Mastercam X.

 Video demo.

1.1 Tổng quan về CAM.

 Tham khảo phần giới thiệu trong bài 1 của phần CAD với Mastercam

1.2 Ứng dụng của CAM trong công nghiệp.

 Tham khảo phần giới thiệu trong bài 1 của phần CAD với Mastercam

1

1.3 Quy trình thực hiện CAM.

 Quy trình thực hiện CAM

Trên đây là sơ đồ của mô hình CAM: mô hình, hình học được tạo lập từ CAD là cơ sở dữ liệu Cho CAM Các CAM khác nhau đòi hỏi các dữ liệu CAD khác nhau để truy nhập tới các dữ liệu hình học của CAD, với các thuật toán giao diện của phần mềm chuẩn bị các quá trình công nghệ : phân tích chi phí, đặc tính của nguyên vật liệu, máy móc và dao cụ … quá trình tiếp theo là lập chương trình gia công NC dùng tính năng mô phỏng của phần mềm CAM để mô phỏng quá trình

2

gia công đường chạy dao để kiểm tra và tối ưu hoá đường chạy dao đó Việc tiếp theo là xuất code chương trình *NC để truyền xuống các máy CNC thực hiện gia công sản phẩm

1.4 Giới thiêu về các loại phần mềm CAM

Đại đa số các phần hỗ trợ kỹ sư và nhà sản xuất trên thị trường đều là các phần mềm tích hợp CAD và CAM Vì vậy, khi giới thiệu về phần mềm sẽ giới thiệu cả chức năng CAD và CAE nếu có của nó Sau đây là các phần mềm nổi tiếng và mạnh mẽ nhất trong lĩnh vực CAD/CAM.

 Catia

Phần mềm CATIA là hệ thống CAD/CAM/CAE 3D hoàn chỉnh và mạnh mẽ nhất hiện nay, do hãng Dassault Systems phát triển, phiên bản mới nhất hiện nay là CATIA V5R17 , là tiêu chuẩn của thế giới khi giải quyết hàng loạt các bài toán lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: xây dựng, cơ khí, tự động hóa, công nghiệp ô

tô, tàu thủy và cao hơn là công nghiệp hàng không Nó giải quyết công việc một cách triệt để, từ khâu thiết kế mô hình CAD (Computer Aided Design), đến khâu sản xuất dưa trên cơ sở CAM (Computer Aided Manufacturing, khả năng phân tích tính toán, tối ưu hóa lời giải dựa trên chức năng CAE(Computer Aid Engineering) của phần mềm CATIA

Các Môdun chính của CATIA như sau:

3

CATIA BASE: Đảm bảo điều kiện, kiểm tra hệ thống, tạođiều kiện thiết lập môi trường, điều kiện hội thoại, kiểm tra thực hiện các toán tử cà tiệm cận vào dữ liệu của các môdun.

CATIA LIBRARY: thư viện của các phần tử CAD/CAM mà chúng có thể hòa đồng một số mô hình cùng đồng thời Các đối tượng có thể được tìm kiếm bằng các từ khóa

CATIA INTERFACE: truyền các dữ liệu giữa các phần mềm CAD khác nhau bằng IGES

CATIA DRAFTING: chứa hàm số để tạo phần tử 2D, ghi kích thước, tô mặt cắt, mô tả câu chữ…

CATIA 3D DESIGN: để kiến tạo, mô hình hóa, phân tích và biểu diễn phần 2D và 3D kể cả bề mặt

4

CATIA SOLIDS GEOMETRY: mô hình hóa thể tích để tạo hình, hiệu chỉnh

và phân tích vật thể Nó cho phép các toán tử logic giữa các vật thể (hợp, giao, trừ) vật thể được tạo từ các đối tượng đơn giản bằng việc dịch chuyển hoặc quay Profile

CATIA KINEMATICS: giúp xác định cấu trúc động học của cơ cấu, mô phỏng và phân tích chuyển động, xác định vận tốc và gia tốc của các chi tiết cơ cấu, đường chuyển động và giải quyết các bài toán va chạm

CATIA IMAGE DESIGN: Tạo sự biểu diễn thực với phần khuất hoàn toàn, xác định điều kiện chiếu sáng và các thông số bề mặt của đối tượng

CATIA FINITE ELEMENT MODELLER: mô hình tổng thể mô tả tính chất vật lý và vật liệu, điều kiện biên và tải trọng đối tượng

NC - LATHE: tạo chương trình chứa phần nguyên công tiện dưới dạng đầu ra APT hoặc CL-File

5

CATIA NC - MILL: tạo chương trình chứa phần nguyên công phay.

6

CATIA ROBOTIC: thiết kế và mô phỏng robot với các lệnh chuẩn, định nghĩa cấu trúc robot, đặc trưng hình học, động học, đồng bộ hóa nhiều robot….

CATIA BUILDING DESIGN AND FACILITIES LAYOUT: tạo thiết kế các bản vẽ xây dựng, sắp đặt các đối tượng và định nghĩa mối quan hệ giữa chúng

CATIA SHEMATICS: công cụ để sắp đặt vị trí những phần tử cơ bản, vẽ các sơ đồ, thiết lập các liên kết logic giữa các phần tử và điều khiển chúng

CATIA PIPING AND TUBING: thiết kế những tuyến ống dẫn phức tạp, toán tử logic với vật thể, thăm dò va chạm…

CATIA STRUCTURAL DESIGN AND STEELWAK: công cụ tổ hợp cho kiến trúc

CATIA GRAPHIC INTENSIVE INTERFACE: công cụ lập trình để mở rộng những hàm số mới và tiếp cận mở vào môi trường CATIA

7

Hơn thế nữa CATIA còn rất nhiều Môdun hỗ trợ thiết kế và gia công khuôn mẫu , thiết kế kim loại tấm, xử lý các quá trình gia công không phoi, hỗ trơ lập trình điều khiển, thiết kế bo mạch…….

 Unigraphics NX

- Đây là phần mềm nổi tiếng của hãng UGS Là một bộ phần mềm lớn sánh ngang với Catia của Dassault systemn dẫn đầu trong thế giới 3C Nói chung là chỉ thua Catia một chút thôi, không đáng kể Nó tích hợp quá nhiều modul như thiết

kế cơ khí, thiết kế khuôn, điện-điện tử, máy bay, gia công khuôn, gia công chi tiết……., phân tích kết cấu với modul Nastrans, bên cạnh đó, giống như CATIA, UNIGRAPHICS cũng hỗ trợ cho đóng tàu, nhưng đừng nhầm lẫn, vì nó chỉ hỗ trợ

để mô phỏng chi tiết thôi chứ không thể so với các chương trình chuyên dùng như autoship, maxsurf, ship constructor khác với solidworks, UNI thiên về thiết kế surface hơn là thiết kế solid ( làm cho việc thiết kế và thao tác của unigraphics phức tạp hơn) Về chức năng CAD thì UNI cũng không có gì đặc biệt so với các phần khác, vì hiện nay, hầu hết các phần mềm đều có chung một cách thiết kế là thiết kế tham số, chỉ hơn nhau ở cách bố trí các toolbar về tính khoa học , dễ dùng Điểm này thì cả catia, unigrphics đều thua xa solidworks và inventor

- về chức năng CAM: unigraphics và catia tỏ ra vượt trội so với Pro E của hãng PTC, nó rất mạnh Các bạn có thể tham khảo ở các diễn đàn Cad –Cam để kiểm chứng

- chức năng CAE: UNI có một modul phân tích khá mạnh là nastran, có thể phân tích được rất nhiều bài toán, tuy nhiên, có vẻ như nó không được thân thiện lắm, hơn nữa nó ngốn tài nguyên máy qúa nhiều, trong phần help của unigraphics NX4 thì thấy rằng nhà sản xuất cảnh báo là chỉ có thể chạy modul này tốt trên cấu hình máy Core2duo, ram 2GB, VGA tối thiểu là 256 … và nó không chạy đựơc trên các hệ điều hành 64bit, thấy rằng: unigraphics có rất nhiều ưu điểm trong thiết kế và Gia công, chỉ có điều, để chạy được nó thì phải có máy tính cấu hình

8

rất mạnh, không phù hợp lắm với sinh viên Nhưng cũng rất đáng cho để ta tham khảo, đặc biệt với sinh viên ngành chế tạo.

 Pro Engineer

Một trong những phần mềm có được những tính năng trên như Catia, Unigraphics NX, I-deas, Pro/Engineer Wildfire….Đây là bốn phần mềm được đánh giá là rất mạnh và rất nổi tiếng trong lĩnh vực CAD/CAM/CNC Tùy vào thế mạnh của mỗi phần mềm mà chúng có những ứng dụng chuyên biệt: Catia, Unigraphics NX phục vụ triệt để cho ngành công nghiệp hàng không, ôtô, tàu thủy Pro/Engineer phục vụ rất tốt cho ngành cơ khí khuôn mẫu (thiết kế và gia công) như khuôn dập, khuôn rèn, khuôn nhựa… Pro/E có một lợi thế là giá rẻ nên

đã chiếm lĩnh các thị trường hạng trung và cao

Hiện nay, số người sử dụng Pro/E trên thế giới rất nhiều, kể cả Việt Nam (chiếm trên 75%) nên chúng ta sẽ có cơ hội học hỏi, trao đổi lẫn nhau những vấn

đề liên quan đến CAD/CAM với thế giới bên ngoài Do vậy, việc chọn học Pro/E

là một hướng đi tốt cho chúng ta trước khi vào nghề và cũng là cách duy nhất để chúng ta nắm bắt, đuổi kịp trình độ công nghệ của thế giới

9

Pro/E là phần mềm của hãng Prametric Technology, Corp Một phần mềm thiết kế theo tham số, có nhiều tính năng rất mạnh trong lĩnh vực CAD/CAM/CAE,

nó mang lại cho chúng ta các khả năng như:

- Mô hình hóa trực tiếp vật thể rắn

- Tạo các module bằng các khái niệm và phần tử thiết kế

- Thiết kế thông số

- Sử dụng cơ sở dữ liệu thống nhất

- Có khả năng mô phỏng động học, động lực học kết cấu cơ khí.(Pro/Engineer Wildfire 3.0)

Phần mềm Pro/Engineer có các module sau:

· Pro/ASSEMBLY: tạo điều kiện thiết lập dễ dàng chi tiết vào hệ thống

và dưới hệ thống Nó hỗ trợ cho phần lắp ráp và lắp ráp nhóm, giải quyết tình huống xung đột, thiết kế thay đổi…

10

· Pro/DETAIL: module tạo trực tiếp mô hình 3D của các bản vẽ thiết kế

chuẩn cho phân xưởng và chế tạo trong đó đảm bảo liên kết 2 phía giữa các bản

vẽ và module 3D

· Pro/SHEETMETAL: module hỗ trợ thiết kế những chi tiết có dạng tấm,

vỏ, và hỗ trợ cho việc tạo lập các chi tiết phát triển kể cả chuẩn bị cho chương trình NC cho sản xuất

11

·Pro/SURFACE: module hỗ trợ vẽ, tạo các mặt tự do (Free Form), xử lý các

mặt cong và bề mặt phức tạp

· Pro/MANUFACTURING: bao gồm dữ liệu NC, mô phỏng, format dữ

liệu CL, thư viện các phần tử

12

· Pro/MESH: hỗ trợ tái tạo mạng lưới cho việc phân tích phần tử hữu hạn

(FEA), xác định điều kiện biên, gắn liền với ANSYS, PATRAN, NASTRAN, ABAQUS, SUPERTAB và COSMOS/M

13

· Pro/MECHANICA: Mô phỏng động học, kiểm nghiệm ứng suất, chuyển

vị, biến dạng tuyến tính và phi tuyến, xác định và dự đoán khả năng phá hủy vật liệu…

Mô phỏng cơ cấu Mechanism

14

· Pro/INTERFACE: tạo điều kiện gắn với các hệ CAD khác như: iges,

dxf, vdafs, render, SLA…

· Pro/PROJECT: xác định để điều khiển dự án thiết kế và tổ hợp một số

đội thiết kế và lập dự án

· Pro/FEATURE: mở rộng khả năng thiết lập những phần tử thiết kế

bằng thư viện của các bộ phận, nhóm, tái tạo các hình dạng chuẩn và dưới nhóm

· Pro/DESIGN: hỗ trợ thành lập mô hình 3D, sơ đồ khối, xây dựng kế

hoạch thiết kế và mối quan hệ phụ thuộc, giúp cho sự phân tích nhanh và hiệu quả và sắp xếp phương án

· Pro/LIBRARY: module chứa thư viện rộng lớn của các phần tử trên

chuẩn (chi tiết, phần tử thiết kế tiêu chuẩn, dụng cụ, khớp nối…), có thể bổ sung hoặc hiệu chỉnh

· Pro/VIEW: module tạo điều kiện kiểm tra mô hình hóa chi tiết và hệ

thống từ một hướng quan sát bất kì, phóng độn, ảo ảnh Sử dụng để có cái nhìn nhanh tổng thể để đạt được kết quả hoặc mục đích phòng ngừa

15

· Pro/DRAFT: module hỗ trợ biểu diễn 2D, tạo điều kiện đọc bản vẽ của các

hệ CAD khác và bổ sung module 3D về thiết kế thông số

· Pro/NLO: module hỗ trợ cho công việc trong mạng cục bộ, hòa hợp với

các module khác của hệ

· Pro/MOLD: module thiết kế khuôn.

16

· Pro/DEVELOP (Pro/PROGRAM): module hỗ trợ việc lập trình ứng dụng

riêng Chứa các thư viện của hàm số C, thư viện chương trình con của ngôn ngữ lập trình FORTRAN và đặc biệt tiếp cận được với cấu trúc thiết lập các hệ thống

và cấu trúc dữ liệu của hệ thống Ngoài ra, Pro/E còn có Pro/CASTING, Pro/LEGACY, Pro/TOOLKIT, Pro/PiPe…

17

Với những tính năng đã giới thiệu ở trên cho thấy: “Pro/Engineer là một phần mềm CAD/CAM/CAE rất mạnh, có khả năng mô hình hóa các chi tiết phức tạp như các loại máy xúc, máy đào đất, ô tô, các biến dạng

vỏ tàu thủy… khả năng lắp ráp lớn và rất tối ưu trong thiết kế”

 Cimatron

Phần mềm Cimatron của hãng CIMATRON CO, LTD được đánh giá là phần mềm tích hợp CAD/CAM dùng cho lĩnh vực thiết kế gia công Cơ khí hàng đầu của thế giới Phần mềm Cimatron do nhóm chuyên gia Nhật Bản và Israel hợp tác xây dựng từ năm 1990

Cimatron là phần mềm CAD/CAM mà mối liên kết giữa thiết kế và chế tạo giúp ta có khả năng giải quyết từ khâu đầu đến khâu cuối việc chế tạo ra một sản phẩm công nghiệp một cách chính xác và hiệu quả Đầu tiên Cimatron hỗ trợ cho người kỹ sư thiết kế mẫu sản phẩm Trong quá trình thiết kế, phần mềm Cimatron E rất linh động cho phép người thực hiện thiết kế tiến hành các thao

18

tác thật dễ dàng và nhanh chóng bằng giao diện đồ hoạ rất trực quan, tính năng

và công cụ hỗ trợ thiết kế rất phong phú không thua kém các phần mềm CAD nổi tiếng như Pro/Engineer, Solid Egde, Solid Words, Autodesk Inventor…

Sau khi đã hoàn chỉnh thiết kế mô hình hình học, sản phẩm thiết kế có thể là tiết nhựa, kim loại hoặc các chi tiết để gia công dập hay uốn … Cimatron E cung cấp Modul thiết kế khuôn như khuôn ép nhựa, đúc áp lực hay khuôn dập kim loại… giúp người kỹ sư thiết kế hoàn thành xuất sắc được nhiệm vụ thiết kế khuôn của mình với độ chính xác rất cao

Cuối cùng, người kỹ sư phải thực hiện công việc chế tạo khuôn Đây lại là một thế mạnh của phần mềm Cimatron E Trong phần trình ứng dụng NC, với rất nhiều chu trình gia công phay, tiện, EDM (cắt dây) hỗ trợ cho quá trình tự động lập trình gia công từ các bề mặt 2D đơn giản đến những bề mặt 3D phức tạp nhất, có khả năng tạo ra quỹ đạo chạy dao điều khiển cho các máy CNC từ 3 trục đến máy 5 trục phức tạp, hiện đại nhất Phần mềm Cimatron E đáp ứng tất

cả những yêu cầu kỹ thuật của công việc lập trình gia công CNC với phương thức lập trình NC Guide đơn giản nhưng rất chặt chẽ

Cimatron E còn trợ giúp người thiết kế lắp ráp các chi tiết lại với nhau trong phần Assembly Qua đó người thiết kế nhận biết mối quan hệ trong không gian của các chi tiết trong một cụm các chi tiết, một sản phẩm nào đó Đó cũng chỉ là những khả năng nhỏ trong nhiều khả năng mênh mông mà phần mềm Cimatron E mang lại

Hiện nay, trên thế giới nói chung và riêng ở Việt Nam thì số lượng máy CNC đang phát triển cả về số lượng và xu hướng chất lượng hoá của các công ty, doanh nghiệp và các cơ sở cơ khí hằng ngày đang từng bước đổi mới công nghệ gia công

để nâng cao độ chính xác và đẩy chất lượng sản phẩm cao hơn, bền hơn, đẹp

19

hơn… Do vậy, người làm việc trong lĩnh vực cơ khí phải tìm cơ hội nắm bắt phần mềm này

Edgecam Part Modeler.

EdgeCAM hỗ trợ gia công trên các máy phay với việc gia công thô và gia công tinh, mô phỏng và hiệu chỉnh đường chạy dao từ đơn giản đến phức tạp trên các máy phay 3 trục, 4 trục và 5 trục

EdgeCAM còn hỗ trợ gia công trên máy tiện từ hai trục và các máy milling/lathe nhiều trục Với đầy đủ các chi trình gia công hiển thị và mô phỏng đầy đủ quá trình hoạt động của máy cho phép bạn quan sát để phát hiện ra tình hướng gây lỗi máy trong quá trình gia công, cũng như là hiệu chỉnh đường chạy dao sao cho tối ưu làm tăng giá trị kinh tế của chi tiết

EdgeCAM còn hỗ trợ phần khuôn mẫu và đột dập, hỗ trợ đầy đủ gia công tốc

độ cao thông minh và tối ưu trong các chế độ cắt linh hoạt và tối ưu trong việc gia công tinh các bề mặt Việc xuất mã lệnh G-code cho để gia công trên các máy CNC

cũng tương đối dễ dàng với EdgeCAM với modul Edgecam Code Wizard.

Nhìn chung, EdgeCAM là một phần mềm thiết kế có thể lựa chọn cho giải pháp sản xuất của một doanh nghiệp

 SolidCAM

o SolidCAM là một phần mềm được phát triển bởi công ti CAM dành cho các máy CNC Đã có lịch sử phát triển 36 năm dành cho lĩnh vực CAD/CAM SolidCAM là một trong phần mềm có giao diện sử dụng rất thân thiện và dễ dàng nhất là những ai đã có kinh nghiệm trong việc sử dụng phần

20

mềm solidwork thì càng thấy SolidCAM thân thiện như thế nào Với sự phát triển mạnh mẽ của mình SolidCAM đã có mạng lưới bán hàng trên 40 quốc gia trên thế giới

o Với đầy đủ các modul hỗ trợ:

 Multi-sided Indexial 4/5 axes Milling

 Simultaneous 5 axes Milling

1.5 Giới thiệu về các loại máy CNC & các phương pháp gia công CAM.

 Hiện nay có nhiều loại máy CNC của các hãng chế tạo từ loại vừa nhỏ đến loại có kích thước lớn gia công những chi tiết lớn Từ loại với bộ điều khiển ít tính năng

đế loại có bộ điều khiển tích hợp mạnh và đầy đủ Nhưng về cơ bản ta sẽ đi giới thiệu sơ qua về các loại máy CNC

o Phân loại máy CNC theo trục chuyển động tạo hình thì có thể phân

- Doosan Daewoo (Hàn Quốc): Máy tiện CNC, máy phay CNC

- Komatec (Hàn Quốc) : Máy khoan Taro, Trung tâm gia công

21

- Fanuc (Nhật): Máy đúc ép nhựa bằng điện, máy cắt dây CNC, máy phay CNC.

- Milacron (Mỹ, Trung Quốc): Máy đúc ép nhựa bằng điện, máy đúc ép nhựa bằng thủy lực

- Pinnacle (Đài Loan): Máy tiện CNC, máy phay CNC và máy phay vạn năng

- Taiyu Chemical (Nhật): Chất giải nhiệt dùng cho máy CNC

- Kuroda (Nhật): Máy mài phẳng vạn năng, mài phẳng, mài tròn…

- Naga Ichi (Singapore): Máy mài phẳng vv Và một số chủng loại máy của nhiều hãng máy lớn khác

Với các bộ điều khiển phổ biến được cung cấp bởi các hãng: heidenhain, siemens, Fanuc, Misumi, HASS, ANILAM, …

 Các phương pháp gia công CAM:

Xin nêu ra các phương pháp gia công thường dùng ở các máy CNC đó là:

- gia công tiện

- gia công phay : 2.5D, 3D, 4D, 5D

- gia công cắt dây

- gia công đột dập CNC

- gia công xung

 Với phần mềm Mastercam có các modul hỗ trợ cho các phương pháp gia công :

o Tiện: có tiện thô, tiện tinh, tiện ren, tiện rãnh, tiện lỗ, tiện cắt đứt

o Phay: phay contour, pocket, drill, surface (thô và tinh), hỗ trợ các máy phay 5 trục

o Hỗ trợ máy milling/lathe CNC

o Hỗ trợ gia công tốc độ cao

o Tạo các đường chạy dao khắc chạm trổ lên bề mặt

22

o Modul art cam.

1.6 Lựa chọn máy CNC và Post Processor đi kèm.

 Với Mastercam bạn có thể lựa chọn nhiều dạng máy CNC gia công như Mill, lathe, and router trên một cửa sổ làm việc của Mastercam,có thể lựa chọn các nguyên công gia công trên nhiều máy cho cùng một chi tiết trong một cửa sổ đồ hoạ của phần mềm

Những máy này được định nghĩa với file được tạo ra có đuôi mở rộng là mà các dạng:

- *.MDD dành cho máy phay (milling CNC)

- *.LMD dành cho máy tiện (Lathe CNC)

- * RMD dành cho máy router CNC

Khi mà bạn lựa chọn một máy thì một new machine group và toolpath group

sẽ được tạo ra và xuất hiện ở khu vực cây quản lý

23

 Sau khi chọn máy phù hợp rồi nếu bạn muốn thay đổi nó có thể làm theo các bước sau:

- Trên menu toolpath manager click vào file của machine group muốn thay

đổi

- hộp thoại Machine group properties hiện ra lựa chọn tab file, click vào replace ở phần lựa chọn machine-toolpath copy.

Sau đó truy nhập và thay đôi một máy nào đó theo yêu cầu

 Truy cập hộp thoại Control Definition Mangager thay đổi các tham

số và lựa chọn post prosessor phù hợp Để truy nhập ta vào settings

 Machine Definition manager.

24

o Editting options để truy nhập vào hộp thoại này ta click vào

biểu tượng sau hộp thoại hiện ra với nhiều option để lựa chọn và thay đổi

Hộp thoại đầy đủ như sau:

Việc lựa chọn post processor rất quan trọng vì nó ảnh hưởng tới lúc chúng ta chọn lựa xuất file NC để gia công Với các bộ điều khiển khác nhau của các hãng khác nhau thì phải lựa chọn bộ post processor sao cho phù hợp Các post

25

processor có là các file đuôi *.PST việc Add processor và thay đổi chỉnh sửa

sẽ thực hiện theo cách sau:

- Click nếu các post processor đã được Add trước rồi, ta lựa chọn và click ok

- Click vào nếu muốn Add vào một post processor mới lúc

đó hộp thoại control definition post list edit hiện ra click vào Add nếu tiếp

tục thực hiện Add một post processor mới, muốn delete một post processor

đã add click và lựa chọn delete

Việc lựa chọn có thể sinh ra các biểu tượng:

- nghĩa là file PST đã tồn tại và post processor đã được cấu hình cho control definition

- Mastercam không tìm thấy file PST và post processor đã không được cấu hình trong hộp thoại control definition manager

- là thông báo file PST đã tồn tại và post processor đã được Add vào rồi nhưng chưa được control definition Để chuyển status sang trạng thái ok thì chỉ cần save thành file CONTROL.3

- post processor đã được cấu hình trong control definition nhưng Mastercam không tìm thấy file PST, status icon này xuất hiện khi mà bạn di chuyển công việc của mình và thực hiện làm việc trên một trạm khác mà file PST không được load theo cùng

- file PST đã tồn tại nhưng chưa được cấu hình sử dụng với control definition Lựa chọn post processor và tạo ra một control definition với nó Bạn có thể sử dụng nó sau khi đã ghi lại control definition thành CONTROL file

- không nhận biết được Mastercam cũng không nhận biết được nó là status gì Hãy thử save lại control definition xem nó có đúng không

26

 Control Definition Properties:

o Tolerances: ở mục này bạn có thể chỉnh sửa và định nghĩa lại dung

sai Tại đây ta có thể định nghĩa các giá trị nhỏ nhất khi create các surfaces, ,splines, lines

o Communications : dùng để thiết lập thông số để giao tiếp giữa bộ

điều khiển và phần mềm Mastercam Các thông số chính cần thiết lập như hình vẽ dưới

o Files: sử dụng option này để cài đặt những thao tác về file trong

khi control definition tạo và ghi lại những thiết lập đó Chúng ta có thể thay đổi mặc định của nó .DEFAULTS, hoặc file thư viện OPERATIONS dành cho một máy mà người sử dụng lựa muốn cài đặt theo ý của mình Tạo ra file template, thiết lập file C-hook và Net- Hook của chương trình DLL

o NC Dialog: dùng cài đặt những tham số cho toolpath lựa chọn

lại một vài tham số đã không được hỗ trợ

o NC Output: cài đắt tham số này có ảnh hưởng đến phần xuất

mã NC code cho máy CNC

 Absolute/incremental, Post file debug, Comments  

in NC: với những lựa chọn này để sắp xếp và lựa chọn giá 

trị tuyệt đối,tương đối cho phép hay không những comment được tạo ra trong file NC

 Sequence numbers: tất cả những thông tin trong 

phần   này   được   ghi   đè   trực   tiếp   tới   control   definition. 

27

Mastercam hỗ trợ hai kiểu dữ liệu là số thực và số nguyên. Việc click hoạt Use decimal sequence numbers   ta có thể nhập một số thực tuần tự phần sequence numbers được giới 

hạn bởi Number of places mà bạn đã đặt sẵn.

 Spaces and end­of­block characters:  giá trị bạn 

cài đặt ở đây được đọc trực tiếp từ post processor

o Miscellaneous Integer / Real Values: hộp thoại này nói với Mastercam

rằng tuỳ chọn biến số ban đầu mà bạn có thể control definition

 Với mỗi biến tự do được định nghĩa trong việc gửi thông báo kích hoạt sẽ xuất hiện

 Một vài giá trị mặc định đã có trong post sẽ xuất hiện ở một vài tham số

 Mỗi một tham số kích hoạt bạn có thể nhập các giá trị khác nhau , khi bạn thực hiện ghi lại vào control definition hiện tại, giá trị này

sẽ được ghi vào vùng nhớ quản lý nào đó tương ứng của post processor

 Giá trị bạn nhập ở đây mặc định thông thường sẽ cho tất cả các nguyên công thực hiện tạo ra với control definition Bạn có thẻ

thực hiện ghi đè với lựa chọn Initialize toolpath operation

 Với điều khiển máy phay/tiện Mastercam sẽ cho bạn lưu hai biến

miscellaneous variables , một cho nguyên công phay và một cho

nguyên công tiện

Control definition gồm hai chức năng:

- Nó cung cấp một post processor cụ thể với thông tin nó cần và dữ liệu đường chạy dao đúng cho một Machine definition Đây là cách bổ xung dữ liệu một file

NC khi mà có yêu cầu từ bộ điều khiển.

28

- Nó nói cho Mastercam về bộ điều khiển và khả năng của bộ hậu xử lý và yêu cầu người sử dụng không lựa chọn những thông tin mà bộ hậu xử lý không hỗ trợ.

o Work System: cho phép bạn làm việc với hệ toạ độ của hệ thống bằng các

lệnh G-code:

- G90/G91 lập trình theo hệ toạ độ tuyệt đối tương đối.

- G92 xác lập gốc phôi tại vị trí hiện thời.

Tool offsets vị trí bù dao trong bảng bù dao

Tool numbers vị trí dao trên đài gá dao trong tool magazine trên CNC machine

Home position vị trí gốc máy

o Linear nội suy tuyến tính G01

o Arc nội suy cung tròn G02, G03.

o Rotary  thực hiện chuyển động quay của trục thứ 4 hoặc 5 trên máy CNC nhiều trục

o Feed điều khiển tốc độ tiến dao ngang F(mm/ph )

o Cutter Compensation thiết lập bù bán kính dao.

o Machine Cycles thiết lập các chu trình gia công chủ yếu là các chu trình

khoan

29

o Subprograms là các chương trình được tạo ra một cách tự động.

Như vậy: qua phần này bạn đã bước đầu làm quen với Mastercam X, cách

thức cấu hình, cài đặt và lựa chọn các máy gia công tương ứng với bộ điều khiển bạn có , qua đó chuẩn bị cho các bước tiến hành lập trình CNC tiếp theo.

1.7 Video demo.

30

Bài 2 : Tổng quan về trung tâm gia công phay CNC và dụng cụ

cắt.

Mục đích:

Hiểu và làm quen với các loại dụng cụ cắt phục vụ trong quá trình gia công Lựa chọn dụng cụ cắt đúng cũng là một bước quyết định đến thời gian và chất lượng gia công Đây là một bài học quan trọng trước khi đi vào thực hiện các bài học về lập trình gia công CNC

Bài này sẽ cung cấp cho các bạn những kiến thức :

 Tổng quan về trung tâm gia công CNC

 Dụng cụ cắt

o Giới thiệu về các hãng dao chuyên dụng.

o Cấu tạo dao và các bộ phận gá kẹp dao lên máy CNC

o Giới thiệu một số cán dao và mảnh lưỡi cắt thường gặp

o Tầm quan trọng của dao cắt trong gia công CNC

o Dao chuyên dụng để cắt thô.

o Dao chạy bán tinh

- Solid cut 3 <Dao phay ngón>

- Dao R tip nhỏ

- Dao cầu

o Dao cắt tinh, dao cắt chỉ sử dụng một lần.

o Dao dùng trong gia công cao tốc.

2.1 Tổng quan về trung tâm gia công CNC.

2.2 Giới thiệu về các hãng dao chuyên dụng.

Việc lựa chọn hãng dao cung cấp các loại dao cũng là một vấn đề khi làm thực tế vì còn căn cứ vào tính kinh tế cũng như là loại sản phẩm mình đang gia công là loại nào Hơn nữa việc chọn lựa dao đó xem có cung cấp ở Việt Nam hay không có dễ mua hay không Sau đây xin giới thiệu một vài hãng dao hay dùng ở Việt Nam cho các máy CNC

Trong quá trình lựa chọn dao bạn đọc cũng lên hiểu về vật liệu dụng cụ cắt : Lưỡi cắt và cán dao.

 Hãng dao Seco.

o Đây là một loại dao được dùng khá phổ biến ở Việt Nam và có nhiều nhà cung cấp dao của hãng này Dao seco với giá cả phải chăng đi kèm là chất lượng là một lựa chọn tốt cho người sử dụng Hãng còn cung cấp cả phần mềm tính toán thông số công nghệ cho dao

 Hãng dao Kuroda

o Kuroda được thành lập từ Kuroda Gauge Manufacturing vào năm 1925 ,

là một trong những hãng sản xuất đi đầu trong lĩnh vực sản xuất thiết bị cắt gọt Các dao cụ của hãng có độ chinh xác cao,chất lượng và bền Dao của hãng cũng đã được cung cấp ở việt nam

 Hãng dao Tungaloy

o Được khởi đầu từ năm 1929 đến nay hãng đã là một hãng dao cụ lớn sản xuất và cung cấp dao cụ cho ngành công nghiệp sản xuất nhật bản và nhiều nước trên thế giới Vừa rồi hãng cũng tham ra triển lãm hội trợ quốc tế MTA

2008 Hiện nay dao cụ của hãng cũng được cung cấp ở việt nam

32

o Là một tập đoàn sản xuất dao cụ với nhiều chi nhánh sản xuất ở nhiều nơi trên thế giới như: Hanta Co.,Ltd Tungaloy Logistics & Technology

Co.,Ltd Tungaloy America, Inc Tungaloy De Mexico S.A Tungaloy Europe GmbH Tungaloy Cutting Tool (Thailand) Co.,Ltd Tungaloy Cutting Tool (Shanghai) Co.,Ltd Tungaloy Friction Material Vietnam Ltd…

 Hãng dao Sutton Tools

o Là một hãng dao được thành lập vào năm 1917 ở thành phố Melbourne/ Australian chuyên sản xuất và cung cấp các loại dao cụ cho các máy CNC

và công cụ Sutton Tools sản xuất dao cụ theo các tiêu chuẩn ISO, DIN, JIS

Và còn rất nhiều hãng dao khác chúng ta có thể liệt kê dưới đây:

 Hãng dao Taegutec

 Hãng dao Sodick.

 Hãng dao WIDIN

 Hãng dao BIG Kaiser Precision

 Dao cụ của hãng NACHI

 Dao cụ của hãng MITSUBISHI

 Dao cụ của hãng HITACHI.

 Hãng dao Sandvik Coromat

 Hãng dao Sumitomo Electric Hardmetal

 Hãng dao NTK

 Hãng dao Guehring

 Hãng dao Iscar

 ………

2.3 Cấu tạo dao và các bộ phận gá kẹp dao lên máy CNC.

 Cấu tạo của dao dành cho máy phay CNC.

33

Hình vẽ dưới là bảng các loại dao sử dụng trên máy phay ở phần mềm Mastercam

Hình vẽ thật của dao

34

Dao cầu

Dao phay ngón:

Tool size parameters (tham số của dao):

- Diameter: cho đường kính dao cắt

35

- Corner Radius (tham số này có hoặc không với dao khác): cho bán kính góc của dao cắt.

- Arbor Diameter: cho đường kính cần dao

- Flute: chiều dài làm việc của dụng cụ

- Shoulder: cho chiều dài của cả phần cắt của dao cắt

- Over rall: cho chiều dài từ đầu dao đến đài dao

- Taper angle: góc côn

Holder size parameters (tham số kích thước vòng kẹp):

- Holder diameter: cho đường kính vòng kẹp

- Holder: cho chiều dài từ mép tới mặt cuối của vòng kẹp

- Tool number: chỉ ra số thứ tự của dao để xác định dụng cụ này

 Các bộ phận gá kẹp dao lên máy CNC.

Các bộ phận gá kẹp dao lên máy CNC là bộ phận mà dao phay lắp lên đó và lắp vào Toolhoder của máy CNC, chúng bao gồm:

36

- Áo trung gian (collet - ống kẹp).

- Đầu chụp dao (đế giữ collet cố định và kẹp chặt dao)

- Bộ phận lắp trung gian để kéo dài chiều dài dao gia công ví dụ các dao có đường kính nhỏ như cầu D2, D1…

- Bộ phận Toolholder là bộ phận lắp lên spindle của máy nó có các đầu BT30, BT40, BT50 (trong đó 30, 40, 50 là các góc côn của Toolholder)

Đây là hình ảnh đầu BT50:

Sau đây là một số hình ảnh của đầu gá kẹp dao trên máy CNC

2.4 Giới thiệu một số cán dao và mảnh lưỡi cắt thường gặp.

 Cán dao là phần gá lắp và cố đinh lưỡi cắt lên đó Cán dao được lắp vào đầu kẹp dao trên máy CNC Trong quá trình cắt gọt cán dao chịu tác dụng của các lực cơ học, sự biến dạng cán dao ảnh hưởng lớn đến góc độ đầu dao do đó cán dao phải có yêu cầu sau:

- phải có khả năng chịu uốn

- chịu bền

Dưới đây giới thiệu một vài hình ảnh của cán dao:

37

Cán dao doa tinh:

38

Cán dao phay mặt đầu:

39

Một số cán dao khác:

40