Bài Giảng Môn Học CAD/CAM/CNC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY BÀI GIẢNG MÔN HỌC CAD/CAM/CNC Theo chương trình 150 TC Số tín chỉ: 02 (Lưu hành nội bộ) Thái Nguyên, năm 2011 Biên soạn Hoàng Vị Dương Công Định - Nguyễn Thuận - Nguyễn Thế Đoàn Vũ Như Nguyệt - Ngô Minh Tuấn - Hoàng Trung Kiên BÀI GIẢNG MÔN HỌC CAD/CAM/CNC Theo chương trình 150 TC Số tín chỉ: 02 (Lưu hành nội bộ) Thái Nguyên, ngày 10 tháng 12 năm 2010 Trưởng môn Trưởng khoa Cơ khí MỤC LỤC Nội dung Trang *Mục lục ………………………………………………………………… *Đề cƣơng chi tiết học phần …………………………………………… A Phần lý thuyết ……………………………………………………… 13 CHƢƠNG I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ … 14 1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật điều khiển số ……………………… 14 1.1.1 Các giai đoạn phát triển ………………… 14 1.1.2 Sự phát triển CNC …………………………………………… 15 1.2 Các khái niệm ……………………………………………… 18 1.2.1 Hệ trục toạ độ trục NC ………………………………………… 18 1.2.2 Phần cứng ……………… 19 1.2.3 Phần mềm ………………………………………………………… 19 1.2.4 Các dạng điều khiển ……………………………………………… 19 1.3 Các hệ thống điều khiển số máy công cụ …………………………… 22 1.3.1 Hệ thống NC ……………………………………………………… 23 1.3.2 Hệ thống CNC …………………………………………………… 23 1.3.3 Hệ thống DNC …………………………………………………… 24 1.3.4 Hệ thống điều khiển thích nghi …………………………………… 25 1.4 Nội suy (Interpolation) ……………………………………………… 26 1.4.1 Nội suy đường thẳng (Linear Interpolation) ……………………… 26 1.4.2 Nội suy cung tròn ( Circular Interpolation) ……………………… 27 1.4.3 Nội suy parabol (Parabol Interpolation) ………………………… 28 1.4.4 Nội suy Spline …………………………………………………… 29 1.5 Chương trình chi tiết ………………………………………………… 29 1.5.1 Dữ liệu chương trình ……………………………………………… 29 1.5.2 Dạnh chương trình ………………………………………………… 29 1.5.3 Kích thước chức phụ ………………………………… 29 1.5.4 Kích thước tuyệt đối kích thước gia số ………………………… 29 1.6 Thiết bị nhập liệu ………………………………………………… 31 1.7 Giá thành lựa chọn hệ thống CNC ……………………………… 31 CHƢƠNG II KHÁI QUÁT VỀ CAD/CAM-CNC ………………… 34 2.1 Một số khái niệm định nghĩa …………………………………… 34 2.2 Lịch sử phát triển kỹ thuật CAD/CAM ………………………… 34 2.3 Các mối quan hệ CAD/CAM 34 2.4 Mục tiêu, ý nghĩa hệ thống CAD/CAM 37 CHƢƠNG III HỆ THỐNG ĐO CỦA MÁY CÔNG CỤ CNC 38 3.1 Các hệ thống mã hóa thông tin 38 3.1.1 Hệ mã hóa nhị phân 38 3.1.2 Hệ mã hóa thập phân 38 3.1.3 Hệ mã hóa băng đục lỗ 38 3.1.4 Hệ mã hóa mã vạch 38 3.1.5 Băng từ 39 3.2 Hệ thống đo dịch chuyển 39 3.2.1 Các đặc điểm hệ thống đo 39 3.2.2 Hệ thống đo trực tiếp 40 3.2.3 Hệ thống đo gián tiếp 40 3.2.4 Hệ thống đo tuyệt đối 41 3.2.5 Hệ thống đo gia số 41 3.3 Cấu tạo hệ thống đo 41 3.3.1 Hệ thống đo cảm ứng 41 3.3.2 Hệ thống đo quang điện 43 CHƢƠNG IV CÁC MÁY CÔNG CỤ CNC 45 4.1 Các khái niệm 46 4.1.1 Máy công cụ thông thường 46 4.1.2 Máy công cụ NC 46 4.1.3 Máy công cụ CNC 46 4.1.4 Hệ tọa độ máy công cụ CNC 46 4.1.5 Các điểm chuẩn máy công cụ CNC 48 4.1.6 Điều khiển máy công cụ CNC 52 4.2 Các đặc tính kỹ thuật máy công cụ CNC 55 4.2.1 Thông số hình học 55 4.2.2 Thông số gia công 55 4.2.3 Độ xác gia công 56 4.2.4 Năng suất máy CNC 57 4.2.5 Độ tin cậy 58 4.2.6 Tính vạn máy công cụ CNC 59 4.3 Truyền dẫn chuyển động máy công cụ CNC 59 4.3.1 Truyền dẫn 59 4.3.2 Truyền dẫn chuyển động chạy dao 60 4.3.3 Các chức phụ 61 4.4 Các máy công cụ CNC 62 4.4.1 Máy khoan 62 4.4.2 Máy tiện 62 4.4.3 Máy doa 64 4.4.4 Máy phay 64 4.4.5 Máy mài 65 4.4.6 Trung tâm gia công 65 4.4.7 Các máy khác 66 4.5 Các dụng cụ máy công cụ CNC 66 4.5.1 Các dụng cụ dùng để kẹp chặt chi tiết gia công 66 4.5.2 Các dụng cụ dùng để gá kẹp dao 69 4.5.3 Hệ thống cấp kẹp dao tự động trung tâm gia công CNC 71 CHƢƠNG V CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY CÔNG CỤ CNC 75 5.1 Chương trình NC 75 5.1.1 Đặc điểm chương trình NC 75 5.1.2 Cấu trúc nội dung chương trình NC 75 5.1.3 Chương trình chương trình 80 5.2 Lập chương trình 81 5.2.1 Các chức lập trình NC 81 5.2.2 Các phương pháp lập trình 81 5.2.3 Các hình thức tổ chức lập trình 103 5.3 Lập chương trình chi tiết 105 5.3.1 Các yêu cầu 105 5.3.2 Điểm zero điểm qui chiếu 106 5.3.3 Bù kích thước 114 5.4 Ngôn ngữ lập trình 134 5.4.1 Các kiểu lệnh 134 5.4.2 Các lệnh quan hệ với máy 135 5.4.3 Nhập liệu hình học 135 5.4.4 Nhập liệu công nghệ 142 5.4.5 Xác định hành trình máy 142 CHƢƠNG VI MỘT SỐ HỆ THỐNG CAD/CAM THÔNG DỤNG 144 6.1 MasterCAM …………………………………………………… 144 6.1 Pro-Engineer …………………………………………………… 144 6.2 CIMATRON …………………………………………………… 144 6.3 MTS-CAM ……………………………………………………… 145 B Phần thảo luận, tập …………………………………………… 146 C NGÂN HÀNG CÂU HỎI, BÀI TẬP ……………………………… 147 * Tài liệu tham khảo …………………………………………………… 149 ĐỀ CƢƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: CAD/CAM-CNC (Học phần tự chọn kỹ thuật 1) Tên học phần: CAD/CAM-CNC ( MEC518) Số tín chỉ: Trình độ cho sinh viên năm thứ 4 Phân bố thời gian giảng dạy học kỳ: 2(2,1,4) - Lên lớp lý thuyết: tiết/tuần*8=24 - Thảo luận, tập: tiết/tuần*4=12 - Số tiết sinh viên tự học: 4tiết/ tuần - Khác: Để có kết tốt sinh viên phải thực hành đầy đủ Các học phần học trƣớc: Máy cụng cụ 1; Dụng cụ cắt 1; Công nghệ chế tạo máy Học phần thay thế, học phần tƣơng đƣơng: Không Mục tiêu học phần: Trang bị cho sinh viên khối kiến thức kỹ thuật CAD/CAM- CNC Có kỹ sử dụng máy công cụ CNC công nghệ CAD/CAM-CNC thực tế sản xuất Mô tả vắn tắt nội dung học phần: Cơ điều khiển số máy công cụ; Cơ công nghệ CAD/CAM; Hệ thống đo máy công cụ CNC; Chương trình CNC; Lập trình điều khiển máy theo cụng nghệ CAD/CAM Nhiệm vụ sinh viờn: Nghe giảng với thời gian >80% tổng số thời lượng học phần Chuẩn bị thảo luận Khác: Thực hành máy công cụ CNC với phần mềm CAD/CAM 10 Tài liệu học tập: - Giáo trình: [1] Hoàng Vị, Dương Công Định, Nguyễn Thuận, Nguyễn Thế Đoàn, Vũ Như Nguyệt, Ngô Minh Tuấn, Hoàng Trung Kiên, CAD/CAM-CNC, Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, 2011 - Sách tham khảo: [1] Hans B Kief; T Frederick Waters, Computer Numerical Control, Macmillan/ Mc- Graw- Hill – 1992 [1] Hans B Kief; T Frederick Waters, Computer Numerical Control, Macmillan/ Mc- Graw- Hill – 1992 [2] 11 Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên thang điểm: * Tiêu chuẩn đánh giá: Chuyên cần Thảo luận, tập Kiểm tra học phần Thi kết thúc học phần Tham quan thực hành * Thang điểm Chuyên cần: Điều kiện dự thi Thảo luận, tập: 20% Kiểm tra học phần (viết): 20% Thi kết thúc học phần (vấn đáp): 60% * Điểm học phần: {(thảo luận, tập)*0.2+(kiểm tra học phần)*0.2+(thi kết thúc học phần)*0.6} 12 Nội dung chi tiết học phần Biên soạn: TS.Hoàng Vị Chƣơng I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ 1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật điều khiển số 1.1.1 Các giai đoạn phát triển 1.1.2 Sự phát triển CNC 1.2 Các khái niệm 1.2.1 Hệ trục toạ độ trục NC 1.2.2 Phần cứng (Hard ware) 1.2.3 Phần mềm (soft ware) 1.2.4 Các dạng điều khiển 1.3 Các hệ thống điều khiển số máy công cụ 1.3.1 Hệ thống NC 1.3.2 Hệ thống CNC 1.3.3 Hệ thống DNC 1.3.4 Hệ thống điều khiển thích nghi 1.4 Nội suy (Interpolation) 1.4.1 Nội suy đường thẳng (Linear Interpolation) 1.4.2 Nội suy cung tròn ( Circular Interpolation) 1.4.3 Nội suy parabol (Parabol Interpolation) 1.4.4 Nội suy Spline 1.5 Chương trình chi tiết 1.5.1 Dữ liệu chương trình 1.5.2 Dạng chương trình 1.5.3 Kích thước chức phụ 1.5.4 Kích thước tuyệt đối kích thước gia số 1.6 Thiết bị nhập liệu 1.7 Giá thành lựa chọn hệ thống CNC Chương II KHÁI QUÁT VỀ CAD/CAM-CNC 2.1 Một số khái niệm, định nghĩa 2.2 Lịch sử phát triển kỹ thuật CAD/CAM 2.3 Các mối quan hệ CAD/CAM 2.4 Mục tiêu , ý nghĩa hệ thống CAD/CAM Chương III HỆ THỐNG ĐO CỦA MÁY CÔNG CỤ CNC 3.1 Các hệ thống mã hoá thông tin 3.1.1 Hệ mã hoá nhị phân 3.1.2 Hệ mã hoá thập phân- nhị phân 3.1.3 Hệ mã hoá băng đục lỗ 3.1.4 Hệ mã hoá mã vạch 3.1.5 Băng từ 3.2 Hệ thống đo dịch chuyển 3.2.1 Các đặc điểm hệ thống đo 3.2.2 Hệ thống đo trực tiếp 3.2.3 Hệ thống đo gián tiếp 3.2.4 Hệ thống đo tuyệt đối 3.2.5 Hệ thống đo gia số 3.3 Cấu tạo hệ thống đo 3.3.1 Hệ thống đo cảm ứng 3.3.2 Hệ thống đo quang điện Chương IV CÁC MÁY CÔNG CỤ CNC 4.1 Các khái niệm 4.1.1 Máy công cụ thông thường 4.1.2 Máy công cụ NC 4.1.3 Máy công cụ CNC 4.1.4 Hệ trục toạ độ máy công cụ CNC 4.1.5 Các điểm chuẩn máy công cụ CNC 4.1.6 Điều khiển máy công cụ CNC 4.2 Các đặc tính kỹ thuật máy công cụ CNC 4.2.1 Thông số hình học (Không gian gia công) 4.2.2 Thông số gia công 4.2.3 Độ xác gia công 4.2.4 Năng suất máy CNC 4.2.5 Độ tin cậy 4.2.6 Tính vạn máy công cụ CNC 4.3 Truyền dẫn chuyển động máy công cụ CNC 4.3.1 Truyền dẫn 4.3.2 Truyền dẫn chuyển động chạy dao 4.3.3 Các chức phụ 4.4 Các máy công cụ CNC 4.4.1 Máy khoan 4.4.2 Máy tiện 4.4.3 Máy doa 4.4.4 Máy phay 4.4.5 Máy mài 4.4.6 Trung tâm gia công 4.4.7 Các máy khác 4.5 Các dụng cụ máy công cụ CNC 4.5.1 Các dụng cụ dùng để gá kẹp chi tiết gia công 4.5.2 Các dụng cụ phụ để gá kẹp dao 4.5.3 Hệ thống cấp kẹp dao tự động trung tâm gia công CNC Chương V CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN MÁY CÔNG CỤ CNC 5.1 Chương trình NC 5.1.1 Đặc điểm chương trình NC 5.1.2 Cấu trúc nội dung chương trình 5.1.3 Chương trình chương trình 5.2 Lập chương trình 5.2.1 Các chức lập trình NC 5.2.2 Các phương pháp lập trình 5.2.3 Các hình thức tổ chức lập trình 5.3 Lập chương trình chi tiết 5.3.1 Các yêu cầu 5.3.2 Điểm zero điểm qui chiếu 10 nghĩa hình học, khai báo chế độ gia công ( công nghệ), khai báo chuyển động dao,…; 5.4.2 Các lệnh quan hệ với máy - Lệnh PARTNO: Đây lệnh bắt đầu chương trình sau từ lệnh có kí hiệu / với chữ số khác Ví dụ PARTNO/PRN1 - Lệnh MACHIN/… cho biết hậu xử lý phải gọi sau xử lý Lệnh đặt sau lệnh PARTNO trước lệnh FINI cuối chương trình - Lệnh CLPRNT cho phép file CL hay CLDATA in dạng thống kê mà ta quan sát Lệnh xác định từ CLPRNT 5.4.3 Nhập liệu hình học Các khai báo hình học bắt đầu từ, sau ký hiệu /, sau kí hiệu phần xác định cụ thể yếu tố hình học Dạng chung khai báo hình học A=B/C A- ký hiệu giá trị biến đổi hình học B- từ C- từ cấp xác định yếu tố hình học a, Khai báo xác định điểm Khai báo hình học xác định điểm xác định từ POINT với phương pháp sau đây: - Điểm xác định tọa độ: Điểm= POINT/X, Y, Z - Điểm xác định tọa độ cực Điểm = POINT/RTHETA, XYPLANE, m, b Các từ RTHETA XYPLANE cho biết điểm xác định tọa độ cực mặt phẳng XOY m: modul vécto xuất phát từ gốc tọa độ, b: góc vecto trục X - Điểm xác định giao hai đường thẳng P2=POINT/INTOF, L1, L2 INTOF cho biết điểm xác định giao đường thẳng Các đường thẳng kí hiệu L1,L2 - Điểm xác định giao đường thẳng với đường tròn  XSMALL   XLARGE    Điểm = POINT /  , INTOF , đường thẳng, đường tròn YSMALL   YLARGE  XSMALL, YSMALL: tọa độ X nhỏ, Y nhỏ; XLARGE, YLARGE: tọa độ X lớn, Y lớn 135 Ví dụ điểm P7 P25 viết sau: P7=POINT/YSMALL, INTOF, L9, C6 P25=POINT/YLARGE, INTOF, L9, C6 - Điểm xác định giao điểm hai đường tròn  XSMALL   XLARGE    Điểm = POINT /  , INTOF , đường tròn 7, đường tròn YSMALL  YLARGE  Các ký hiệu XSMALL, XLARGE, YSMALL, YLARGE đồng thời cho biết giao đường tròn Điểm P3 P1 xác định sau: P3=POINT/YSMALL, INTOF, C7, C2 P1=POINT/YLARGE, INTOF, C7, C2 - Điểm đường tròn xác định góc tâm Điểm =POINT/ Tên đường tròn, ATANGL, góc ATANGL cho biết điểm xác định góc bán kính (nối tâm đường tròn với điểm đó) trục X Hình 5.55 Khai báo định nghĩa điểm b, Khai báo xác định đường thẳng - Đường thẳng qua hai điểm Đường thẳng= LINE/điểm 1, điểm Đường thẳng = LINE/ X1, Y1, X2, Y2 X1, Y1, X2, Y2- tọa độ điểm điểm Trên hình 5.65 ta có: L1=LINE/P7,P9 L1=LINE/60,47.8,25,55 Đối với đường thẳng chứa trục X trục Y: LX=LINE/0,0,20,0 136 LY=LINE/0,0,0,20 - Đường thẳng qua điểm cho trước tạo góc 31o 30 , với trục X (hình 5.55) Đường thẳng=LINE/Điểm ATANGL, góc Ví dụ: L3=LINE/P1, ATANGL,-31.5 L3=LINE/15,30,ATANGL, -31.5 - Đường thẳng qua điểm cho trước vuông góc với đường thẳng cho trước Đường thẳng=LINE/điểm, PERPTO, đường thẳng L1=LINE/P7, PERPTO,L8 Từ PERPTO cho biết đường thẳng cần xác định vuông góc với đường thẳng cho trước - Đường thẳng song song với đường thẳng cho trước cách đường thẳng khoảng định  XSMALL   XLARGE    Đường thẳng = LINE/PAREL, đường thẳng 2,   , khoảng cách YSMALL   YLARGE  Đường thẳng – đường thẳng cho trước Khoảng cách khoảng cách từ đường thẳng đến đường thẳng cần tìm Các ký hiệu XSMALL, XLARGE, YSMALL, YLARGE cho biết vị trí đường thẳng phải tìm so với đường thẳng cho trước Ví dụ: L1=LINE/PARLE, L2, YSMALL, 15 Từ PARLEL cho biết đường thẳng L1 song song với đường thẳng cho trước - Đường thẳng qua điểm cho trước tiếp tuyến với đường tròn Đường  RIGHT   , TANTO, đường tròn  LEFT  thẳng= LINE/điểm,  Điểm đường tròn cho trước, RIGHT điểm tiếp tuyến nằm bên phải đường thẳng nối từ điểm cho trước tới tâm đường tròn ta nhìn từ điểm cho trước tới tâm đường tròn LEFT vị trí điểm tiếp tuyến bên trái Từ TANTO tiếp tuyến hình học Ví dụ: L7=LINE/P1,LEFT, TANTO, C5 L3=LINE/P1, RIGHT, TANTO, C5 - Đường thẳng tiếp tuyến với hai đường tròn: 137  RIGHT   RIGHT   ,TANTO, đường tròn 1, /   , TANTO,  LEFT   LEFT  Đường thẳng=LINE /  đường tròn Ví dụ: L10=LINE/LEFT, TANTO, C7, LEFT, TANTO,C6 L11=LINE/RIGHT,TANTO,C7,LEFT,TANTO,C6 L12=LINE/RIGHT, TANTO,C7,RIGHT, TANTO,C6 L13=LINE/LEFT,TANTO,C7,RIGHT,TANTO,C6 Hình 5.56 Khai báo xác định đường thẳng c, Khai báo xác định đường tròn - Đường tròn xác định tâm bán kính: Đường tròn=CIRCLE/X, Y, Bán kính C1=CIRCLE/35,60,25 - Đường tròn xác định bán kính tiếp tuyến với đường thẳng cắt  XSMALL   XSMALL   XLARGE   XLARGE      Đường tròn=CIRCLE/   , đường thẳng,   , đường thẳng, YSMALL  YSMALL  YLARGE  YLARGE  RADIUS, bán kính Các đường thẳng cho trước, RADIUS bán kính đường tròn phải tìm Các kí hiệu XSMALL, XLARGE, YSMALL, YLARGE cho biết vị trí tâm so với đường thẳng cho C1=CIRCLE/XLARGE, L7, YSMALL, L9, RADIUS, 15 C2=CIRCLE/XSMALL, L7, YSMALL, L9, RADIUS, 15 C3=CIRCLE/ XSMALL, L7, YLARGE, L9, RADIUS, 15 138 C4=CIRCLE/XLARGE, L7, YLARGE, L9, RADIUS, 10 - Đường tròn xác định điểm, tiếp tuyến bán kính  XSMALL   XLARGE    Đường tròn=CIRCLE/TANTO, đường thẳng,   , điểm, RADIUS, YSMALL  YLARGE  bán kính Trong trường hợp điểm thuộc không thuộc đường thẳng, RADIUS bán kính đường tròn phải tìm, XSMALL, XLARGE, YSMALL YLARGE vị trí tâm đường tròn so với điểm cho trước C8=CIRCLE/TANTO,XLARGE, P6, RADIUS, 25 C7=CIRCLE/TANTO,XSMALL, P6, RADIUS, 25 - Đường tròn xác định bán kính, tiếp tuyến với đường thẳng cung đường tròn cho trước  XSMALL   XLARGE    Đường tròn=CIRCLE/   , đường thẳng, YSMALL  YLARGE   XSMALL   XLARGE     IN   ,  , YSMALL  OUT  YLARGE  đường tròn, RADIUS, bán kính Ví dụ : C1=CIRCLE/YLARGE, L20, XSMALL, OUT, C9, RADIUS, 15 C4=CIRCLE/YSMALL, L20, XLARGE, IN, C9, RADIUS, 15 Cho trước đường thẳng, đường tròn bán kính đường tròn cần tìm IN OUT cho biết điểm tiếp xúc hay đường tròn Còn XSMALL, XLARGE, YSMALL YLARGE vị trí tâm đường tròn phải tìm so với đường thẳng cho trước so với tâm đường tròn cho trước - Đường tròn xác định bán kính tiếp tuyến với đường tròn cho trước khác  XSMALL   XLARGE   IN     IN  Đường tròn=CIRCLE/  ,   , đường tròn 1,   , đường OUT  YSMALL  OUT  YLARGE  tròn2, RADIUS, bán kính C3=CIRCLE/YSMALL, IN, C1, OUT, C2, RADIUS, 21 C1, C2 đường tròn cho trước, In OUT cho biết tiếp tuyến bên hay bên XSMALL, XLARGE, YSMALL YLARGE vị trí tâm đường tròn phải tìm 139 - Đường tròn xác định tâm tiếp tuyến với đường tròn khác cho trước  LARGE   , TANTO, đường tròn SMALL  Đường tròn=CIRCLE/CENTER, điểm,  C1=CIRCLE/CENTER, P3, SMALL, TANTO, C7 C1=CIRCLE/CENTER, P3, LARGE, TANTO, C7 Điểm tâm đường tròn cho trước, đường tròn cuối đường tròn cho trước, tiếp tuyến với đường tròn phải tìm CENTER TANTO cho biết tâm tiếp tuyến đường tròn LARGE SMALL cho biết cách chọn hai đường tròn (lớn hay nhỏ hơn) - Đường tròn qua điểm Đường tròn=CIRCLE/điểm 1, điểm 2, điểm C6=CIRCLE/P3, P2, P1 Điểm 1, điểm điểm điểm cho trước mà đường tròn qua Hình 5.57 Khai báo xác định đường tròn d, Khai báo xác định contour Contour=CONTUR/ điểm 1, yếu tố contour ký hiệu, điểm 140 - Contour gồm đoạn thẳng CONT1=CONTUR/P1,L1,L2,L3,L4,L5,L6,P2 Chỉ có đoạn thẳng cắt ký hiệu XSMALL, …, YLARGE - Contour gồm đường thẳng đường tròn CONT2=CONTUR/P3,L1,CCLW, YSMALL, C1,XLARGE, L2,L3, CLW, YLARGE, C2, XLARGE, L4, P4 CLW : theo chiều kim đồng hồ ; CCLW : ngược chiều kim đồng hồ phương chuyển động theo cung tròn, ký hiệu XSMALL,…, YLARGE điểm cắt - Contour gồm nhiều đoạn thẳng chuyển tiếp liên tục CONT3=CONTUR/P4, L1, CLW, C2, CCLW, C3, CLW, C4,L3, CLW, C5, L4,P5 Trong thực tế loại contour sử dụng rộng rãi dạng khác Vì cho phép hiệu chỉnh dao theo bán kính cách dễ dàng Hình 5.58 dạng contour 141 5.4.4 Nhập liệu công nghệ Dùng khai báo để xác định điều kiện công nghệ để gia công chi tiết a, Khai báo chế độ chạy dao MPM   MPT  FEDRAT/ tốc độ,  FEDRAT từ xác định dạng khai báo tốc độ giá trị tốc độ chạy dao MPT MPM cho biết tốc độ chạy dao cho theo vòng/phút (MPT) hay mm/phút (MPM) b, Khai báo mở đóng trục máy SPINDL/ ON OFF SPINDL từ xác định dạng khai báo, ON mở trục OFF đóng trục c, Khai báo dịch chuyển nhanh RAPID d, Khai báo dừng gia công STOP chương trình có lệnh tương đương M01 (M1) e, Khai báo chức phụ AUXFUN/số Số sau ký hiệu : cho biết chức phụ Ví dụ : AUXFUN/8 (8 có nghĩa M08- mở dung dịch trơn nguội) f, Khai báo thời gian dừng DELAY/ thời gian thời gian : cho biết thời gian dừng lâu (giây) Ví dụ : DELAY/2 (dừng giây) g, Khai báo hiệu chỉnh dao CUTCOM/thông số Thông số : cho biết dạng hiệu chỉnh dao Ví dụ : CUTCOM/4305 (hiệu chỉnh dao dương – G43 theo chiều dài trục z, số hiệu chỉnh N o -D5) 5.4.5 Xác định hành trình máy Dạng cho phép mô tả dịch chuyển tâm dao đến điểm cho trước phương pháp dịch chuyển (xác định điểm xuất phát, dịch chuyển đến điểm xác định, dịch chuyển theo gia số) a, Khai báo xác định điểm xuất phát FROM/ điểm FROM/X,Y,Z FROM – cho biết dạng khai báo Điểm – điểm ban đầu chuyển động 142 X, Y, Z – tọa độ điểm xuất phát theo trục Ví dụ: FROM/P2; FROM/P4; FROM/150,40,100 b, Khai báo xác định điểm đích Khai báo cho phép xác định tọa độ tâm dao sau chuyển động từ điểm đầu đến điểm cuối kí hiệu GOTO Ví dụ: GOTO/P8 GOTO/P8, 1200 (tâm dao dịch chuyển đến P8 với lượng chạy dao 1200mm/ph) GOTO/205, 136.7,25.86, 50 (tâm dao dịch chuyển tới điểm 205,136.7,25.86 với lượng chạy dao 50mm/ph) c, Khai báo chuyển động theo gia số Khai báo cho phép xác định giá trị dịch chuyển theo gia số tâm dao Từ khai báo GODLTA Ví dụ: - GODLTA/0,0,-50 cho biết tâm dao dịch theo trục Z với giá trị Z=-50 (dịch theo chiều dương đến chiều âm) - GODALTA/20, 30,50,180 cho biết tâm dao dịch chuyển theo trục với giá trị (gia số) X=20, Y=30, Z=50 lượng chạy dao 180mm/ph d, Khai báo chuyển động theo contour Khai báo viết: ACT/CONTUR ACT từ chính, CONTUR contour xác định trước CONT1=CONTUR/P1,L2,CLW, C3, L4,P2 ACT/CONT1 Cách khai báo ứng dụng để xác định chuyển động contour phức tạp gồm nhiều contour đơn giản Ví dụ : CONT2=CONTUR/P1…P2 CONT3=CONTUR/P2…P3 CONT4=CONTUR/P3…P4 ACT/CONT2, CONT3, CONT4 143 CHƢƠNG VI MỘT SỐ HỆ THỐNG CAD /CAM THÔNG DỤNG 6.1 MasterCAM -Design : Cung cấp công cụ vẽ thiết kế để xây dựng mô hình -Drafting : Tạo vẽ kỹ thuật từ mô hình xây dựng -Manufactủing : Xuất chương trình NC để điều khiển máy CNC gia công mô hình xây dựng 6.2 Pro-Engineer -Sketch: Cung cấp công cụ vẽ thiết kế để xây dựng mô hình -Assembly: Cung cấp chức lắp ráp mô hình -Drawing: Tạo vẽ kỹ thuật từ mô hình -Manufacturing: Xuất chương trình NC để gia công mô hình 6.3 CIMATRON 144 -CIMATRON – MODELING: Trang bị công cụ vẽ & thiết kế để xây dựng mô hình (Wire frame , Surface, solid) -CIMATRON – DRAFTING: Xuất vẽ kỹ thuật từ mô hình xây dựng -CIMATRON – FEM (Finite Element Modeling): Tạo phần tử hữu hạn mô hình để phục vụ cho việc phân tích kỹ thuật -CIMATRON – FEM (Finite Element Modeling): Đảm nhiệm việc xuất chương trình NC để điều khiển máy CNC gia công mô hình xây dựng 6.4 MTS-CAM Phần mềm CAD/CAM - MTS phần mềm chuyên dùng để lập trình NC cho máy tiện máy phay CNC Phần mềm có mô đun TopCAM, TopTurn TopMill -Top CAM: Mô đun thực chức vẽ thiết kế thực trình CAD/CAM tiện CAD/CAM phay CNC; Giao diện đồ họa với phần mềm thiết kế khác thông qua định dạng file *.DXF; IGES; SYS -TopTurn TopMill: Hai mô đun cho phépCADngười sử dụng lập trình tiện CNC phay CNC với nhiều hệ điều khiển CNC khác Thông qua chương trình hậu xử lý Postprocessor cho phép người lập trình dịch chương trình từ ngôn ngữ lập trình theo DIN66025 sang ngôn ngữ lập trình khác hệ điều khiển CNC khác như: Fanuc, Sinumerik, Heidenhain 145 B THẢO LUẬN Buổi 1: 1/, Điều khiển không số điều khiển số máy công cụ 2/, Các hệ thống điều khiển số: NC, CNC, DNC, Adaptive control 3/, Các vấn đề nội suy Buổi 2: 1/ Các vấn đề hệ thống đo dịch chuyển máy CNC 2/ Các vấn đề thiết kế đặc tính kỹ thuật máy công cụ CNC Buổi 3: 1, Các vấn đề truyền dẫn chuyển động máy công cụ CNC 2, Cấu trúc điều khiển máy công cụ CNC Buổi 4: 1- Chương trình phương pháp lập trình điều khiển máy CNC 2- Một số vấn đề lập trình thủ công 3- Các công cụ lập trình tự động 4- Ứng dụng Master CAM 146 C NGÂN HÀNG CÂU HỎI, BÀI TẬP Hệ trục toạ độ trục NC Phần cứng; Phần mềm ; Các dạng điều khiển NC Các hệ thống điều khiển số máy công cụ(Hệ thống NC; Hệ thống CNC;Hệ thống DNC.) Hệ thống điều khiển thích nghi Nội suy đường thẳng (Linear Interpolation) Nội suy cung tròn ( Circular Interpolation) Nội suy parabol (Parabol Interpolation) Chương trình chi tiết (Dữ liệu chương trình.Dạng chương trình) Kích thước chức phụ 10 Kích thước tuyệt đối kích thước gia số 11 Thiết bị nhập liệu 12 Giá thành lựa chọn hệ thống CNC 13 Các hệ thống mã hoá thông tin (Hệ mã hoá nhị phân Hệ mã hoá thập phân- nhị phân Hệ mã hoá băng đục lỗ Hệ mã hoá mã vạch Băng từ) 14 Các đặc điểm hệ thống đo dịch chuyển 15 Hệ thống đo trực tiếp 16 Hệ thống đo gián tiếp 17 Hệ thống đo tuyệt đối 18 Hệ thống đo gia số 19 Cấu tạo hệ thống đo (Hệ thống đo cảm ứng Hệ thống đo quang điện) 20 Khái niện CAD, CAM, CNC, CAD/CAM 21 Mối quan hệ CAD/CAM 22 Mục tiêu ý nghĩa hệ thống CAD/CAM 23 Máy công cụ NC 24 Máy công cụ CNC 25 Hệ trục toạ độ máy công cụ CNC 26 Các điểm chuẩn máy công cụ CNC 27 Các dạng điều khiển máy công cụ CNC 28 Các kiểu điều khiển máy công cụ CNC 29 Các đặc tính kỹ thuật máy công cụ CNC (Thông số hình học (Không gian gia công), thông số gia công, độ xác gia công, suất máy CNC, độ tin cậy, tính vạn máy công cụ CNC) 147 30 Truyền dẫn sử dụng động chiều 31 Truyền dẫn sử dụng động ba pha 32 Truyền dẫn chạy dao sử dụng động chiều 33 Truyền dẫn chạy dao sử dụng động ba pha 34 Truyền dẫn chạy dao sử dụng động bước 35 Truyền dẫn chạy dao thuỷ lực 36 Các dụng cụ dùng để gá kẹp chi tiết gia công 37 Các dụng cụ phụ để gá kẹp dao 38 Dụng cụ cắt máy công cụ CNC 39 Đặc điểm chương trình NC 40 Cấu trúc nội dung chương trình 41 Chương trình chương trình 42 Các chức lập trình NC (Chức G Chức M Các chức phụ) 43 Các phương pháp lập trình 44 Các hình thức tổ chức lập trình 45 Cách bù hiệu chỉnh 46 Lập chương trình chi tiết (Các yêu cầu Các nguyên tắc lập trình Điểm zero điểm qui chiếu Bù kích thước.) 47 Ngôn ngữ lập trình tự động (Các kiểu lệnh Các lệnh quan hệ với máy Nhập liệu hình học Nhập liệu công nghệ Xác định hành trình máy) 48 Cấu trúc chức MasterCAM 49 Cấu trúc chức Pro-Engineer 50 Cấu trúc chức CIMATRON 51 Cấu trúc chức MTS-CAM 52 Bài tập phần mền MasterCam 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]; Công nghệ CAD/CAM; PTS Đoàn Thị Minh Trinh; Nhà xuất TP Hồ Chí Minh, 1998 [2]; Công nghệ CNC; GS TS Trần Văn Địch; Nhà xuất Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội -1998 [3]; Cơ sở CAD/CAM thiết kế chế tạo; TSKT Lưu Xuân Huy; Nhà xuất Hà Nội, 2005 [4]; Nhập môn CNC; TS Vũ Hoài Ân; Nhà xuất Hà Nội, 1996 [5]; Sổ tay lập trình; Trần Thế San, Nguyễn Ngọc Phương; Nhà xuất Đà Nẵng, 2005 [5]; MasterCam; TS Trần Vĩnh Hưng, KS Trần Ngọc Hiền; nhà xuất bản, năm xuất bản; Nhà xuất Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội -2005 ……………………………………………………… 149 [...]... khi ng ó ci thin chớnh xỏc cng nh ỏp ng iu khin ca cỏc trc NC (NC axes) v cỏc trc mỏy 1993 ng c tuyn tớnh (Linear Motor) cỏc trung tõm gia cụng MC (Manufacturing Center) 1994 Khộp kớn chui quỏ trỡnh CAD/CAM/CNC bng cỏch dựng h NURBS (Non Uniform Rational B-Spline) lm phng phỏp ni suy trong cỏc h NC H NURBS dựng din t toỏn hc cỏc b mt gia cụng bng cỏc im v cỏc thụng s to thnh mụ hỡnh li b mt gm nhiu