Phần mở đầu NC,CNC CNC viết tắt của các từ Computer Numerical Control, xuất hiện vào khoảng đầu thập niên 1970 khi máy tính bắt đầu được dùng ở các hệ điều khiển máy công cụ thay cho NC, Numerical Control (Điều Khiển Số). Trước khoảng thời gian nầy, các chương trình NC thường phải được mã hoá và xử lý trên các băng đục lỗ, hệ điều khiển phải có bộ đọc băng để giải mã cung cấp tín hiệu điều khiển các trục máy chuyển động. Cách nầy đã cho thấy nhiều bất tiện, chẳng hạn khi sữa chữa, hiệu chỉnh chương trình, băng chóng mòn, khó lưu trữ, truyền tải, dung lượng bé... Hệ điều khiển CNC khắc phục các nhược điểm trên nhờ khả năng điều khiển máy bằng cách đọc hàng ngàn bít thông tin được lưu trong bộ nhớ, cho phép giao tiếp, truyền tải và xử lý, điều khiển các quá trình một cách nhanh chóng, chính xác.
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa Tập giảng Môn học Công nghệ gia công CNC Biên soạn theo đề cương môn học chuyên ngành khí ĐHBK ĐHĐN Người biên soạn : Bùi trương Vỹ Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà nẵng Đà Nẵng - Năm 2013 MỤC LỤC Phần mở đầu: Giới thiệu công nghệ gia công CNC lĩnh vực ứng dụng Chương 1: Các máy nhiều trục CNC 1.1: Cấu trúc tổng thể 1.1.1: Hệ trục tọa độ điểm gốc chuẩn 1.1.2: Cấu trúc động học bố cục Máy 1.2: Hệ điều khiển CNC 1.2.1: Hệ thống điều khiển chuyển động trục 9 13 17 17 1.2.1.1: Phân loại 17 1.2.1.2: Các đặc điểm tạo hình bề mặt 18 1.2.1.3: Các phép nội suy 20 1.2.2: Hệ thống điều khiển chức phụ trợ 22 1.2.3: Hệ thống liệu CNC 22 1.2.4: Hệ thống đo vị trí 27 1.2.5: Các đặc điểm kinh tế-kỹ thuật hệ điều khiển CNC 31 1.3: Truyền dẫn chuyển động trục 33 1.4: Một số kết cấu đặc biệt máy nhiều trục CNC 57 1.5: Khuynh hướng phát triển máy nhiều trục CNC 64 Chương 2: Công nghệ gia công CNC 2.1: Mở đầu 67 67 2.1.1: Các vấn đề chung lập trình 67 2.1.2: Hiệu chỉnh dụng cụ 80 2.1.3: Lập trình nâng cao 86 2.1.3.1: Các chu trình chương trình 87 2.1.3.2: Lập trình với tham số (Lập trình Macros) 94 2.2: Gia công CNC bề mặt thông dụng 2.2.1: Các bề mặt gia công tiện 94 94 2.2.1.1: Tiện côn 94 2.2.1.2: Tiện ren 96 2.2.1.3: Tiện rãnh 97 2.2.2: Gia công lỗ 98 2.2.3: Các bề mặt gia công phay 99 2.2.3.1: Phay đường bao 2D 100 2.2.3.2: Phay rãnh 100 2.2.3.3: Phay định dạng hố lõm 101 2.2.3.4: Phay mặt phẳng 102 2.3: Chế tạo có hỗ trợ máy tính Các ứng dụng CAD|CAM 102 2.3.1: Ngôn ngữ lập trình tự động APT 103 2.3.2: Các hệ thống CAD|CAM|CNC 113 2.3.3: Gia công CNC bề mặt đặc biệt 125 2.3.3.1: Các liệu mô tả mặt cong định dạng 156 2.3.3.2: Định hướng bề mặt 158 2.3.3.3: Tính toán pháp tuyến bề mặt 159 2.3.3.4: Hiệu chỉnh dụng cụ 160 2.3.3.5: Các vấn đề đường chạy dao gia công mặt cong 161 1- Lập kế hoạch đường chạy dao 162 2- Định vị dụng cụ 165 3- Mô kiểm tra đường chạy dao 168 2.3.3.6: Gia công máy trục so với máy trục Chương 3: Xử lý truyền liệu đến máy CNC 168 171 3.1: Chương trình xử lý 171 3.2: Truyền liệu đến máy CNC 172 3.3: Các vấn đề truyền liệu 179 Chương 4: Mô kiểm tra chương trình gia công 181 4.1: Chương trình mô 181 4.2: Chương trình mô mở rộng 186 Tài liệu tham khảo 187 Phụ chương Bảng phụ lục 187 Bài tập thực hành 1: Lập trình tay 191 Bài tập thực hành 2: Lập trình có hỗ trợ máy tính 194 Bài tập thực hành 3: Lập trình gia công mặt cong 203 Phụ lục I: Bảng tra chế độ cắt 213 Phụ lục II: Hướng dẫn sử dụng Máy 214 Phần mở đầu NC,CNC CNC viết tắt từ Computer Numerical Control, xuất vào khoảng đầu thập niên 1970 máy tính bắt đầu dùng hệ điều khiển máy công cụ thay cho NC, Numerical Control (Điều Khiển Số) Trước khoảng thời gian nầy, chương trình NC thường phải mã hoá xử lý băng đục lỗ, hệ điều khiển phải có đọc băng để giải mã cung cấp tín hiệu điều khiển trục máy chuyển động Cách nầy cho thấy nhiều bất tiện, chẳng hạn sữa chữa, hiệu chỉnh chương trình, băng chóng mòn, khó lưu trữ, truyền tải, dung lượng bé Hệ điều khiển CNC khắc phục nhược điểm nhờ khả điều khiển máy cách đọc hàng ngàn bít thông tin lưu nhớ, cho phép giao tiếp, truyền tải xử lý, điều khiển trình cách nhanh chóng, xác Cho đến nay, máy CNC có mặt hầu hết ngành công nghiệp Đây nói lĩnh vực có kết hợp chặc chẽ máy tính máy công cụ, điều khiển hoạt động gia công máy dựa vào việc khai thác thành tựu kỹ thuật số đại, mở nhiều triển vọng phát triển sản xuất Tuy mục đích phạm vi ứng dụng loại máy công cụ CNC khác, lợi ích mà máy nầy mang lại giống Lợi ích nâng cao mức độ tự động hóa Sự tham gia người trình chế tạo giảm bớt hay loại trừ Nhiều máy CNC hoạt động suốt chu trình gia công không cần đến có mặt người thợ, giúp làm giảm mệt mỏi, lỗi sai sót gây người Thời gian máy cho sản phẩm xác định Máy hoạt động tự động theo chương trình nên không cần đến bậc thợ cao gia công chi tiết phức tạp máy truyền thống Lợi ích thứ hai công nghệ CNC cung cấp sản phẩm bảo đảm, tin cậy Một chương trình qua kiểm tra đưa vào sản xuất, hàng loạt chi tiết loại tạo cách xác ổn định Một lợi ích mà máy CNC mang lại tính linh hoạt Gia công chi tiết khác máy cần thay đổi chương trình Cũng lưu, sữa đổi dùng chương trình cho lần khác cần đến, làm dễ thay đổi mặt hàng Ngoài ra, nhiều thời gian chuẩn bị gia công máy CNC, phù hợp với kỹ thuật sản xuất đại Máy CNC máy truyền thống Các máy CNC thay cho thao tác tay trình sản xuất máy truyền thống Lấy ví dụ đơn giản nhất: trường hợp khoan lỗ Một máy khoan thông thường, muốn khoan lỗ trước hết phải gá, kẹp chặc mũi khoan vào đầu trục chính, sau lựa chọn (bằng tay) số vòng quay mong muốn cho trục ( ví dụ đổi vị trí dây đai puly bậc) bật trục Để khoan lỗ, phải di chuyển đầu khoan đến vị trí tâm lỗ chi tiết (chẳng hạn xoay tay gạt dịch chuyển đầu khoan) trước thực ăn dao Nói cách khác, muốn khoan lỗ cần đến nhiều động tác can thiệp người Nếu số lượng lỗ tăng lên loạt chi tiết lớn, công việc trở nên tẻ nhạt, mệt mỏi Hơn nữa, công việc phức tạp, rõ ràng máy truyền thống đòi hỏi kỹ người thợ mà tiềm ẩn nhiều nguy mắc lỗi, dễ gây phế phẩm phải lặp lặp lại cách đơn điệu Trong máy khoan CNC để khoan lỗ, thao tác cần thiết lập trình được, ví dụ bao gồm: gá đặt mũi khoan vào đầu trục chính, bật trục chính, đưa mũi khoan định vị tâm lỗ gia công, thực khoan lỗ, dừng trục Vài nét hoạt động CNC Như đề cập, hầu hết thao tác máy truyền thống lập trình với máy CNC Sau chuẩn bị, công việc lại đơn giản với người vận hành, chẳng hạn đo đạc, kiểm tra hiệu chỉnh máy bảo đảm chất lượng gia công Các chức lập trình máy CNC: Lập trình điều khiển chuyển động Các kiểu máy CNC có hay nhiều trục chuyển động theo lập trình Một trục chuyển động thẳng (dọc theo đường thẳng) hay tròn ( xoay quanh trục) Một đặc điểm kỹ thuật cho biết độ phức tạp máy CNC số trục chuyển động có Nói chung, nhiều trục, máy có độ phức tạp cao, dụng cụ dễ tiếp cận với bề mặt gia công có hình dạng Số trục máy CNC dùng để cung cấp chuyển động chạy dao cần thiết trình gia công Ở ví dụ khoan lỗ, cần trục: Định vị dụng cụ cắt ( mũi khoan) tâm lỗ theo trục gia công lỗ (với trục thứ 3) Các trục ký hiệu với chữ X, Y, Z trục tịnh tiến A, B, C trục quay Lập trình theo chức cho trang bị, cấu máy Khả công nghệ máy CNC bị giới hạn dịch chuyển chi tiết theo hay nhiều trục, vậy, cần phải lập trình cho nhiều chức khác Hầu hết máy phay CNC chứa nhiều dụng cụ ổ trữ cần, dụng cụ ổ trữ gá đặt cách tự động vào trục Điều khiển thay đổi tốc độ trục (v/ph) đổi chiều quay dễ dàng Bật, tắt trục cho phép thực qua lập trình Nhiều nguyên công gia công cần đến dung dịch làm nguội, thao tác nầy phải cấp, ngắt cách tự động trình gia công Chương trình CNC Một chương trình CNC tập hợp dẫn gia công theo bước, viết dạng câu chữ hệ điều khiển thực chương trình theo trình tự Một số địa CNC (mã CNC) quy định chức cần thiết máy Các mã CNC bắt đầu với địa theo chữ ( F-tốc độ chạy dao, S-số vòng quay trục chính, X,Y & Z với chuyển động trục ) Khi đặt theo thứ tự, nhóm mã CNC tạo thành lệnh Hệ điều khiển CNC Hệ điều khiển CNC nhập cắt nghĩa chương trình CNC để thực lệnh theo thứ tự thiết lập Khi đọc chương trình, hệ điều khiển kích hoạt thích hợp chức máy, tạo chuyển động trục thực theo dẫn cho trước chương trình Các hệ điều khiển CNC đại cho phép sữa đổi chương trình tìm thấy lỗi, thực chức kiểm tra (như chạy mô phỏng) trước gia công thật máy, cho phép tách số liệu quan trọng không cần đưa vào chương trình, chẳng hạn giá trị chiều dài, bán kính dụng cụ Nói chung hệ điều khiển CNC cho phép người sử dụng lập kiểm tra chương trình gia công, điều khiển máy cách thuận tiện Hệ thống CAM Ở ứng dụng đơn giản ( ví dụ khoan lỗ), chương trình CNC lập tay Với ứng dụng phức tạp, thường xuyên phải lập chương trình mới, viết chương trình tay trở nên bất tiện Để làm đơn giản trình lập trình, cần đến hệ thống hỗ trợ chế tạo qua máy tính (CAM) Đây chương trình phần mềm chạy máy tính ( ví dụ máy tính cá nhân) giúp người lập trình thực lựa chọn, kiểm tra phương án gia công trước chế tạo Các hệ thống CAM thường phối hợp với vẽ thiết kế từ hệ thống CAD, nhờ loại trừ cần thiết phải chuẩn bị lại liệu kích thước biên dạng hình học chi tiết Người lập trình trình tự nguyên công gia công cần thực hệ thống CAM tạo chương trình CNC cách tự động Hệ thống DNC Khi có chương trình (hoặc tay qua hệ thống CAD/CAM), chương trình nầy phải tải đến hệ điều khiển CNC Mặc dù người vận hành máy nhập trực tiếp vào hệ điều khiển, nhiên công việc rõ ràng mang tính thủ công, ví dụ với chương trình dài Chương trình CNC có qua hệ thống CAM dạng file văn máy tính, lập tay, nhập vào máy tính chương trình xử lý văn thông thường Với chương trình dạng file văn bản, muốn chuyển đến hệ điều khiển máy CNC cần có hệ thống DNC (Direct/Distributive Numerical Control) Một hệ thống DNC cho phép máy tính nối mạng với hay nhiều máy CNC Mãi gần đây, giao thức truyền thông nối tiếp qua cổng RS 232C dùng để truyền chương trình Các hệ điều khiển có khả truyền thông đại hơn, nối mạng theo nhiều cách ( Ethernet, ), xử dụng cách nầy, tải chương trình CNC đến máy thực trình gia công cách nhanh chóng, thuận tiện Các loại máy CNC Như đề cập trên, loại máy công cụ CNC đến chứng tỏ có vai trò quan trọng hầu hết ngành sản xuất, đáp ứng yêu cầu đặt trình chế tạo sản phẩm Nhiều trình gia công cải thiện thực tế mang lại hiệu rõ rệt qua việc sử dụng công nghệ CNC Thử điểm qua số lĩnh vực sản xuất có ứng dụng CNC Gia công cắt gọt kim loại Các trình gia công cắt gọt kim loại máy truyền thống tiến hành máy CNC ví dụ tất dạng phay ( phay mặt phẳng, phay theo đường bao, phay rãnh, ), khoan, khoét, doa lỗ, cắt ren Cũng tương tự, tất dạng tiện tiện mặt đầu, khoét, tiện ngoài, cắt rãnh, khía nhám, tiện ren …đều gia công máy tiện CNC Các máy mài CNC cho phép thực nguyên công mài mài tròn ngoài, tròn CNC mở triển vọng dùng cho mài, mài theo biên dạng theo cách tương tự tiện mà trước tiến hành phương pháp chép hình máy truyền thống Gia công biến dạng dẻo Các nguyên công tạo hình sản phẩm khí bao gồm xén, cắt lửa hàn hay plasma, đột lỗ, cắt tia laser, uốn, hàn Công nghệ CNC ứng dụng cho thao tác ngành gia công biến dạng dẻo kim loại, ví dụ hệ thống CNC máy xén để xác định xác chiều dài xén Cắt CNC tia laser plasma dùng Các máy đột dập liên hợp CNC gia công lỗ có hình dạng, kích thước tùy ý, tạo thành phẩm dạng với máy uốn CNC Gia công ăn mòn tia lửa điện Gia công phương pháp ăn mòn phóng điện qua điện cực (Electrical Discharge Machining-EDM) trình lấy kim loại qua việc sử dụng tia lửa điện đốt chảy kim loại CNC-EDM có dạng, EDM thẳng đứng EDM dây điện cực EDM thẳng đứng dùng điện cực riêng biệt (thường gia công máy CNC) có dạng giống hình dạng lỗ sâu hốc lõm cần gia công chi tiết EDM dây điện cực ứng dụng để chế tạo chày, cối, khuôn Hình dạng yêu cầu chi tiết đạt thông qua điều khiển hành trình liên tục NC điện cực dây Bằng cách nầy mà khuôn dập, mẫu cắt theo chương trình Gia công gỗ Các máy CNC dùng nhiều xưởng chế biến gỗ để thực công việc phay theo biên dạng, khoan…Nhiều máy phay gỗ chứa nhiều dao thực nguyên công khác chi tiết Các kiểu máy CNC khác Các hệ thống viết chữ chạm trỗ mang lại hiệu kinh tế ứng dụng công nghệ CNC, cắt vật liệu dạng đĩa tia nước áp lực cao, ngành sản xuất chi tiết ngành điện máy quấn dây CNC, mỏ hàn CNC Kết luận Có thể nói với xuất máy CNC, mặt ngành sản xuất nhìn chung thay đổi Đối với nước ta, năm gần máy CNC bước trang bị số nhà máy, viện nghiên cứu công ty liên doanh Hiểu biết cách đầy đủ khai thác triệt để ưu loại máy nầy nhiệm vụ thiết thực việc chế tạo sản phẩm nói riêng thúc đẩy phát triển sản xuất nói chung Chương 1: Các máy nhiều trục CNC 1.1 Cấu trúc tổng thể Các Máy công cụ CNC thường mô tả số trục chuyển động Một máy tiện CNC trục có trục chạy dao máy phay CNC trục cho khả chạy dao theo phương Càng nhiều trục, dụng cụ cắt dễ có khả tiếp cận với bề mặt gia công Bề mặt sản phẩm tạo cho dụng cụ chuyển động tương đối so với phôi cách thực chuyển động trục, thường thẳng hay quay Chuyển động trục độc lập theo trục phối hợp trục Thành phần (thẳng hay quay) số lượng chuyển động trục định cấu trúc động học máy, phụ thuộc vào chức công dụng máy Các cụm trục chuyển động lắp cụm cố định, bao gồm thân máy đường hướng Cách bố trí cụm trục chuyển động tương tự máy công cụ truyền thống, trừ số trường hợp, cấu trúc tổng thể Máy có thay đổi định phù hợp với vị trí hệ thống sản xuất, ví dụ tính thuận tiện bố trí cấu cấp thay tự động dụng cụ cấp, tháo phôi tự động, dọn phoi Thân máy, đường hướng với cách bố trí cụm chuyển động trục, cấu cấpthay dụng cụ phải đảm bảo yêu cầu độ xác, độ cứng vững không gian vùng làm việc cho máy để làm tăng suất chất lượng sản phẩm Ngoài ra, hệ thống điều khiển CNC dùng để điều khiển máy, chạy chương trình gia công, cung cấp giao diện người xử dụng máy Các trục chuyển động ký hiệu với chữ X, Y, Z trục tịnh tiến A, B, C trục quay quanh trục có thứ tự tương ứng với trục tịnh tiến X,Y, Z Trên số máy nhiều trục CNC có trục quay trục bàn quay, ụ quay , bên cạnh trục tọa độ X,Y, Z, có trục tọa độ khác song song với chúng Các trục nầy ký hiệu U ( song song với X ),V (song song với Y ) W ( song song với Z ) P,Q R tương ứng Để xác định vị trí tương đối dụng cụ cắt so với phôi, cần có hệ trục tọa độ điểm gốc chuẩn 1.1.1 Hệ trục tọa độ: Hệ thống trục toạ độ vuông góc xác định theo quy tắc bàn tay phải (H1.1a) Các chuyển động máy CNC thiết lập theo trục tọa độ X,Y Z ( H1.1b,c ) : – Trục Z chạy song song trục máy, có chiều dương chạy từ chi tiết đến dụng cụ (hay dụng cụ chạy xa khỏi chi tiết ) – Trục X có phương theo phương bàn trượt dài luôn vuông góc trục – Trục Y với trục X Z lập thành hệ trục tọa độ tuân theo quy tắc bàn Z tay phải Hệ trục tọa độ gắn với chi tiết, dẫn chuyển động, quy ước dụng cụ chuyển động tương đối so với hệ thống trục tọa độ, chi tiết đứng yên +Z +C +Y +B -X +A -Y -Z +X a) Hệ trục toạ độ theo quy tắc bàn tay phải b)Khi trục Z nằm ngang c)Khi trục Z thẳng đứng H1.1a,b,c: Hệ trục toạ độ H1.2: Hình dạng chung máy tiện CNC H1.3: Hình dạng chung máy phay đứng CNC 10 H7: Vẽ hình dạng 2D Vẽ chữ CNC H7 Done Chữ khắc CNC chiếu lên bề mặt chọn chiều sâu (H8) Lưu Đóng chi tiết ( Save and Close) H8: Khắc chữ bề mặt Tạo bước gia công khắc chữ (Engrave) Khởi động Pro|ENGINEER Wildfire mở file mfgsrf.asm Steps Engraving , hộp thoại SEQ SETUP mở 209 Chọn name, tool, parameters Groove Feat, Done Nhập tên bước: esrf Chọn dụng cụ dùng khắc chữ với Cut_Diam: 2.5 chiều sâu cắt 2.5 Thiết lập tham số gia công H9a,b Nhắp File Exit H9a: Thiết lập tham số gia công H9b: Thiết lập tham số gia công SELECT GRVS, chọn chữ CNC bề mặt, Done Play Path (H10) Mô trình gia công (H11) Done Seq 210 H10: Đường chạy dao Chọn CL Data để có file xử lý esrf.ncl.1 xử lý để nhận file mã G H11: Mô trình gia công Steps Process Manager Bảng Manufacturing Process mở Dựa vào bảng, nhận thông tin cần thiết toàn trình gia công, bao gồm bước gia công, tên máy, tên dụng cụ, số trục máy cần thiết gia công, đồ gá 211 H12: Bảng Manufacturing Process Nội dung báo cáo: Hình vẽ, phôi, mô đường chạy dao Chọn thiết lập riêng kèm theo giải thích cách chọn tham số, kiểm tra NC Nhận xét đường chạy dao lựa chọn Dự báo thời gian gia công File ncl file mã G (*.nc) từ bảng Manufacturing Process nhận xét 212 Phụ lục I Bảng chọn tốc độ cắt phay mặt phẳng Vật liệu Thép Thép dụng cụ Gang Đồng Nhôm Tốc độ cắt V[m/ph] dùng cho cắt thô 27 21 18 27 61 Tốc độ cắt V[m/ph] dùng cho cắt tinh 30 27 24 30 93 Bảng chọn lượng chạy dao phay Lượng chạy dao [mm/vòng] Cắt thô Cắt tinh 0,25 0,50 0,075 0,25 0,25 0,50 0,075 0,25 0,40 0,65 0,13 0,30 0,40 0,65 0,075 0,25 0,40 0,75 0,13 0,25 Vật liệu Thép Thép dụng cụ Gang Đồng Nhôm Bảng chọn tốc độ cắt tiện Vật liệu Thép Phân loại Chiều sâu cắt Tốc độ cắt t (mm) màu dao S[mm/vòng] Vật liệu dụng cụ Tiện thô 120 150 0,3 0,5 K10 20 Tiện tinh 0,2 0,5 140 180 0,1 0,2 K01 10 80 110 0,1 0,2 K10 20 Tiện tinh (ren) 0,04 Tiện rãnh Kim loại V[m/ph] Lượng chạy 0,050,3 1000 0,01 0,02 213 Phụ lục II Nội quy sử dụng Máy Tất công việc Máy PCMill155 phải thực với đồng ý cán hướng dẫn Phải chuẩn bị kỹ lưỡng đặc điểm công việc thực trước vận hành thiết bị Nếu cần kiểm tra lần cuối phương pháp vận hành, yêu cầu giúp đỡ cán hướng dẫn Thông báo khẩn cấp cho cán hướng dẫn phát Máy có làm việc bất thường Thực hành MỤC ĐÍCH Trình bày đặc tính kỹ thuật thao tác Máy Phay Điều Khiển Chương Trình Số PCMill155 PHƯƠNG PHÁP A Các thao tác Máy PCMill155 – Các công việc chuẩn bị khởi động cho Máy PCMill155 (Phụ lục A) – Nhập liệu tay, tự động, lập trình có hỗ trợ máy tính, thao tác DNC (Phụ lục B) B Các đặc tính kỹ thuật Máy PCMill155 Máy PCMill155 Các đặc tính kỹ thuật: – Dịch chuyển lớn theo trục X/Y/ Z : 300/200/300mm – Kích thước bàn máy: 520 x 180 mm – Hệ thống cấp dao: Đầu quay 10 dao lập trình 214 – Phạm vi tốc độ lớn trục : 150 - 5000 v/ph – Phạm vi tốc độ chạy dao công tác: 04 m/ph – Tốc độ chạy dao nhanh 7,5m/ph – Trọng lượng máy : 700 kg Phụ lục A Các công việc chuẩn bị khởi động cho Máy PCMill 155 Bật công tắc nguồn điện ON Mở nguồn khí nén Bật công tắc máy 1- ON Đóng Mở cửa chắn phoi để kiểm tra công tắc an toàn cửa Đặt lại khoá EMERGENCY OFF (phím bên trái phím điều khiển Máy dòng cuối cùng) Nhấn khoá " AUX ON " giữ khoảng phút ( Ready status) Đặt OVERRIDE SWITCHES 100 Đặt máy điểm Reference point : Có thể thực theo cách: – Dịch chuyển theo trục MODE Refpoint: Lần lượt nhấn phím +Z, phím +X phím +Y Nếu có trục thứ tư, nhấn phím +4 – Dịch chuyển đồng thời trục: Nhấn phím REF ALL bàn phím PC Đặt công tắc khoá chế độ làm việc ( phím thứ hai bên trái phím điều khiển Máy dòng cuối ) vị trí tự động (Automatic operation) hay chế độ hiệu chỉnh (Setting operation) Ở chế độ tự động, cấu an toàn máy đặt vào vị trí công tác, ví dụ chương trình gia công không thực cửa máy mở…, chế độ hiệu chỉnh, dịch chuyển bàn trượt máy tay với cửa máy mở, cần đặc biệt ý thực chế độ nầy có nhiều nguy an toàn sử dụng máy Các dịch chuyển tay bàn trượt máy thực chế độ tự động, cửa máy đóng cách nhấn công tắc khoá Consent ( phím bên phải phím điều khiển Máy dòng cuối ): a Ở chế độ tự động : – Có thể mở cửa máy – Dịch chuyển nhanh bàn trượt tay JOG mà không kích hoạt điểm Reference point 215 b Ở chế độ hiệu chỉnh : – Có thể dịch chuyển bàn trượt tay với cửa máy mở – Xoay trống dụng cụ với cửa máy mở (chỉ xoay vị trí) Kết thúc công việc chuẩn bị khởi động máy : Ngắt công tắc nguồn 0-OFF Xoay ngược #1 Hiệu chỉnh Máy - Dụng cụ - Gá Xê dịch điểm chuẩn Oct : G54 G57 Có thể xê dịch điểm Oct (ví dụ với cấu kẹp khác nhau) Nhấn phím mềm SETTING DATA phận hình phím mềm chế độ (MODE) Nhấn phím mềm ZERO OFFSET Nhập giá trị đo (tức : X,Y,Z = khoảng cách từ điểm OM đến điểm Oct) Chỉnh sữa giá trị nầy nhập bên ZO ADDIT – Di chuyển trỏ hình đến giá trị muốn sữa với phím – Nhập giá trị nhấn phím Enter Các số liệu dụng cụ cắt: Khoảng cách từ điểm cắt gọt thực tế đến điểm chuẩn gá dụng cụ dụng cụ dùng cho gia công phải đo – Nhập số liệu bán kính dụng cụ cắt cần bù bán kính cho dụng cụ nầy – Các số liệu dụng cụ: Ví dụ mặt phẳng gia công mặt X-Y (G17) L1: Chiều dài dao theo phương Z tính từ điểm cắt đến điểm chuẩn gá dao R : Bán kính dụng cụ Type: Ví dụ drilling tool 10, milling tool 20 Chọn phím mềm TOOL OFFSET chế độ Màn hình biểu mẫu dùng cho nhập số liệu dụng cụ Chọn số hiệu dụng cụ phím hay nhập số số hiệu dụng cụ Search Di chuyển trỏ hình với phím đến mục nhập cần thiết Nhập số liệu bàn phím số Giá trị nhập hiển thị hình Lưu giá trị hiệu chỉnh nhấn phím Enter Gá kẹp phôi 216 Phụ lục B Các chế độ làm việc (MODE) máy PCMill 155 Nạp chương trình gia công tay ( MDI ) Về điểm cho tất trục máy Đặt MODE MDI Nhập lệnh chương trình gia công qua phím chức bàn phím INPUT Nhấn SBL (Single Block) để chạy gia công theo câu lệnh Mặc dù nạp toàn chương trình gia công vào nhớ, chế độ MDI thường dùng để soạn thảo, sữa đổi chương trình có sẵn nhớ Gọi chương trình gia công từ nhớ tạo chương trình Về điểm cho tất trục máy Đặt MODE MODES: JOG, AUTOMATIC, INC1…INC10000 REFPOINT Nhấn phím mềm PART PROGRAM Nhấn phím mềm EDIT Nhập số hiệu chương trình %… hay L Nhấn phím mềm SELECT PROGRAM Các lệnh chương trình có nhớ hiển thị nhập chương trình qua phím chức hay bàn phím Nhấn phím Program Start MODE Automatic để thực chương trình gia công Chú ý chạy gia công theo câu lệnh SBL với MODE Automatic Các thao tác quản trị chương trình với phím mềm Nhấn phím mềm PART PROGRAM Nhấn phím mềm PROGR-HANDLE Ở dòng phím mềm hiển thị chức COPY, RENAME, DELETE Ví dụ 1: Copy Program hay Rename Program Nạp qua bàn phím %88=%5 Nhấn phím COPY hay RENAME Phần mềm copy hay rename chương trình %88 lưu với số hiệu chương trình %5 Ví dụ 2: Delete Program 217 Nạp qua bàn phím %22 Nhấn phím DELETE Nạp chương trình gia công hệ thống CAD/CAM với phím mềm Về điểm cho tất trục máy Chương trình gia công NC phải định dạng theo SINUMERIK 810/820 File nhập phải đổi lại tên dạng sau: %MPFxxxx….chương trình %SPFxxxx….chương trình Ví dụ Đổi tên file với WINDOW File Manager: From: PART1.81M To: %MPF123 Nhập chương trình với DATA IMPORT Gởi nhận chương trình gia công (Data Input- Output) với phím mềm Data Input- Output – Nhấn phím mềm DATA IN-OUT – Màn hình hiển thị bảng thông số chức Ví dụ với mục " Interface no for data in:", chọn cổng nối tiếp (1 hay 2ứng với cổng COM1 hay COM2) đĩa (A, B hay C) Với ổ đĩa C, phải có đường dẫn chi tiết ( nhập, hay với GENERAL DATA SETTING DATA ) hay nhập/xuất đường dẫn (WinConfig, 4.1 Thay đổi Đường dẫn) DATA IMPORT : Nhận liệu từ đĩa A, B, C – Nhấn phím mềm DATA IMPORT – Chọn đĩa – Nhập bên " Mainprogram" hay "Subprogram" số hiệu chương trình sau đây: Begin: % (Số hiệu chương trình đầu tiên) End: % (Số hiệu chương trình cuối cùng) – Nhấn phím mềm MAIN PROGRAM hay SUBROUTINE bắt đầu đọc liệu – Chuyển xê dịch điểm 0, liệu dụng cụ cắt: Nhấn phím mềm START – STOP muốn ngừng DATA IMPORT Data Input qua cổng COM1/COM2 – Nhấn phím mềm DATA IN START bắt đầu chức nhận phần mềm – Ở góc bên phải hình hiển thị DIO (Data Input/Output) với mục nơi gởi (ví dụ từ băng đục lỗ ) 218 – Khởi động nguồn gởi – STOP muốn dừng trình gởi Data Output – Nhấn phím mềm DATA OUT – Màn hình hiển thị bảng thông số chức – Ví dụ với mục " Interface no for data in:", chọn cổng nối tiếp (1 hay 2- ứng với cổng COM1 hay COM2) đĩa (A, B hay C) – Nếu gởi liệu sang đĩa, liệu nầy gởi dạng (format) với đầu đến giao diện nối tiếp Dữ liệu nầy phải đọc vào với DATA IMPORT không copy trực tiếp lên đường dẫn chi tiết Ví dụ gởi chương trình : Nhấn phím mềm PART PROGRAM Màn hình hiển thị bảng thông số chức AUTOMATIC DATA OUTPUT Nhập bên Mainprogram hay Subprogram số hiệu sau: Begin: chương trình muốn gởi End: chương trình cuối muốn gởi Nhấn phím mềm MAINPRG SUBPRG bắt đầu chức gởi STOP muốn dừng trình gởi Print Data – Nhấn phím mềm DATA OUT – Màn hình hiển thị bảng thông số – Với "Interface no for data out", nhập P để chọn mục Máy in Thiết lập tham số truyền liệu cổng giao diện nối tiếp – Các giao diện gởi nhận qua cổng truyền nối tiếp phải có tham số đặt ( tốc độ truyền, số bít dừng, số bít liệu ) – Chọn phím mềm SETTING DATA-SETTING BITS – Màn hình hiển thị bảng thông số Mô đồ họa Vận hành máy qua máy tính cá nhân ( có trang bị giao diện DNC thiết lập với Win Config ) Gởi nhận chương trình gia công máy tính 219 Thực hành với Pro|Engineer Chọn mặt phẳng vẽ Vẽ & ghi kích thước vẽ 2D Vẽ trục quay Đặt lệnh " revolve cut/slot" Chọn chiều quay & chiều sâu() cần Chọn mặt phẳng vẽ Vẽ & ghi kích thước vẽ 2D Vẽ trục quay Đặt lệnh " revolve cut/slot" Chọn chiều quay & chiều sâu() cần Chọn mặt phẳng vẽ Vẽ & ghi kích thước vẽ 2D Đặt lệnh " extrude boss" Xác định kiểu extrusion(blind,midplane ) Chọn chiều sâu cần Chọn mặt phẳng vẽ Vẽ & ghi kích thước vẽ 2D Đặt lệnh " extrude cut/slot" Xác định kiểu extrusion Chọn chiều sâu cần Chọn mặt phẳng vẽ Vẽ vẽ 2D kích thước thứ Vẽ vẽ 2D kích thước thứ hai Đặt lệnh " loft " " blend " Chọn mặt phẳng vẽ Vẽ đặt kích thước đường dẫn Vẽ đặt kích thước tiết diện x Đặt lệnh " sweep " Đặt lệnh "shell" Chọn bề mặt lấy đi/mặt phẳng/mặt đầu cần 220 Assembly ─ Chi tiết assembly gọi base component Các chi tiết khác lắp chi tiết nầy định vị cách gán constraint ─ Mỗi constraint hạn chế chuyển động ─ Một chi tiết muốn hoàn toàn cố định không gian cần hạn chế bậc tự (3 tịnh tiến theo trục x, y, z quay quanh trục x, y, z), bậc tự constraint ─ Pro|Engineer cho phép thành phần lắp với không cần phải hạn chế bậc tự do, trục để quay tự lỗ ─ Bảng liệt kê constraints thường gặp: Mate constraint Align constraint Mate offset constraint Align constraint (offset) Orient constraint Insert constraint ─ File assembly không chứa liệu hình học chi tiết thành phần, chứa liệu dùng làm chuẩn chi tiết thành phần lắp ─ Sub-assembly: tập hợp chi tiết với số lượng gọi sub-assembly (cụm con) lắp trước, sau lắp cụm vào assembly (cụm chính) Có thể coi cụm đơn vị cấu thành độc lập 221 Mechanism Design ─ Bậc tự do: vật thể tự không gian có bậc tự do, tịnh tiến quay DOF = * (number of bodies not including ground)-constraints+ redundancies ─ Các khớp nối: có tác dụng constraints chuyển động vật thể với nhau, làm giảm số bậc tự có hệ Ví dụ, ta gán khớp lề cho vật thể (pin joint), ta hạn chế chuyển động vật thể cho xoay quanh chốt số bậc tự vật thể giảm từ Các kiểu khớp nối số bậc tự tương ứng cho bảng sau Bảng khớp nối Khớp Sơ đồ Số bậc tự Q Mô tả T Quay quanh trục Pin Axis alignment Planar mate/align or Point alignment Tịnh tiến theo trục Slider Axis alignment Planar mate/align to restrict rotation along axis Tịnh tiến quay quanh trục định Planar Cylindre Axis alignment 1 Các vật thể lắp theo khớp nối phẳng chuyển động tương mặt phẳng Quay quanh trục vuông góc với mặt phẳng Plane alignment 222 Bearing Ball "viên bi tách cầu" Khớp nầy cho phép quay theo phương Phối hợp khớp cầu khớp trượt Hạn chế bậc tự tịnh tiến Weld Rigid Point alignment to edge or axis Dán chi tiết với x →x,y →y,z →z Align coordinate systems Point alignment to point 0 0 Coordinate system alignment Dán chi tiết với thay đổi định nghĩa base component Các chi tiết liên kết khớp nối cứng tạo nên vật thể 223 ... Nhiều trình gia công cải thiện thực tế mang lại hiệu rõ rệt qua việc sử dụng công nghệ CNC Thử điểm qua số lĩnh vực sản xuất có ứng dụng CNC Gia công cắt gọt kim loại Các trình gia công cắt gọt... trình Nhiều nguyên công gia công cần đến dung dịch làm nguội, thao tác nầy phải cấp, ngắt cách tự động trình gia công Chương trình CNC Một chương trình CNC tập hợp dẫn gia công theo bước, viết... 94 2.2: Gia công CNC bề mặt thông dụng 2.2.1: Các bề mặt gia công tiện 94 94 2.2.1.1: Tiện côn 94 2.2.1.2: Tiện ren 96 2.2.1.3: Tiện rãnh 97 2.2.2: Gia công lỗ 98 2.2.3: Các bề mặt gia công phay