Nghiên cứu máy tiện CNC và xây dựng hệ thống các bài thực hành, thí nghiệm gia công cắt gọt trên máy CTX310 phục vụ chương trình đào tạo tại các trường đại học và cao đẳng công ngh

bộ giáo dục đào tạo tr-ờng đại học bách khoa hµ néi PHẠM VĂN HÀ NGHIÊN CỨU MÁY TIỆN CNC VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÁC BÀI THỰC HÀNH, THÍ NGHIỆM GIA CƠNG CẮT GỌT TRÊN MÁY CTX310 PHỤC VỤ CHƢƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO TẠI CÁC TRƢỜNG ĐẠI HỌC V CAO NG CễNG NGH Chuyên ngành: CễNG NGH CH TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Công nghệ Chế tạo máy NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TĂNG HUY Hà Nội – Năm 2012 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn trung thực cơng trình nghiên cứu Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2012 Học viên PhạmVăn Hà ii LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Tăng Huy, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài đến q trình viết hồn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo Viện đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành Luận văn Tác giả chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm đào tạo thực hành cơng nghệ Cơ khí, Trường ĐHSP Kỹ thuật Nam Định giúp đỡ tác giả thực thí nghiệm trung tâm công nghệ cao trường Do lực thân nhiều hạn chế nên Luận văn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cô giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Phạm Văn Hà iii MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Lịch sử nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Ý nghĩa đề tài Phương pháp nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN VỀ MÁY CÔNG CỤ CNC 1.1 Khái quát điều khiển số lịch sử phát triển máy CNC 1.2 Máy công cụ điều khiển số 1.2.1 Các hệ thống liệu cần nạp cho máy công cụ điều khiển số 1.2.2 Chuyển động trục khái niệm hệ tọa độ 1.3 Khái quát hệ thống điều khiển CNC 10 1.3.1 Khái niệm hệ điều khiển số 10 1.3.2 Các dạng điều khiển số 10 1.3.3 Hệ điều khiển CNC (Computer Numerical Control) 11 1.4 Nguyên lý vận hành máy công cụ điều khiển số 12 1.4.1 Chương trình chi tiết gia cơng 12 1.4.2 Bộ điều khiển logic 13 1.4.3 Chương trình tương thích chun dụng liệu điều chỉnh máy 13 1.5 Khái quát máy tiện CNC 14 1.5.1 Sơ lược máy tiện CNC 14 1.5.2 Các điểm chu n máy tiện CNC reference 15 1.5.3 Phân loại máy tiện CNC 19 1.5.4 Khả nămg công nghệ máy tiện CNC 21 1.5.5 Các thành phần máy tiện CNC 22 1.6 Các tiêu gia công máy CNC 29 1.6.1 Thơng số hình học 29 1.6.2 Thông số gia công 30 iv 1.6.3 Độ xác máy CNC 31 1.6.4 Hướng phát triển máy CNC giới Việt Nam 32 1.7 Kết luận chương 34 Chƣơng 2: NGHIÊN CỨU MÁY TIỆN CNC CTX310 35 2.1 Giới thiệu khái quát máy tiện CTX310 35 2.1.1 Đ c tính kỹ thuật máy 35 2.1.2.Thông số kỹ thuật máy 36 2.1 Hướng chuyển động trục 37 2.2.Cấu trúc nguyên lý hoạt động máy tiện CNC CTX310 37 2.2.1 Các phận máy 37 2.2.2 Bảng điều khiển máy 38 2.2.3 Nguyên lý hoạt đông máy tiên CNC CTX310 38 2.3 Thao tác vận hành máy sử dụng bảng điều khiển 39 2.3.1 Bảng thao tác bật máy 39 2.3.2 Bảng thao tác tắt máy 40 2.3.3 Màn hình bàn phím máy 40 2.3.4 Lập trình sửa đổi chương trình 42 2.3.5 Chạy thử chương trình Simulation 43 2.3.6 Chạy chương trình Machining 44 2.4 Kỹ thuật lập trình gia cơng máy tiện CNC CTX310 44 2.4.1 Tạo chương trình NCvà chọn gốc cho chương trình NC máy 44 2.4.2 Chọn gốc cho phôi gá máy 45 2.4.3 Khai báo thông số dao máy 46 2.4.4 Lập chương trình NC gia công chi tiết 48 2.4.5 Mô phỏng, kiểm tra sửa lỗi chương trình NC 49 2.4.6 Gia công chi tiết máy 49 2.5 Kết luận chương 50 Chƣơng ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SHOP TURN TRONG LẬP TRÌNH GIA CƠNG CƠ KHÍ 52 3.1 Giới thiệu chung hệ điều khiển Siemens phần mềm Shopturn 51 3.2 Cài đ t phần mềm Shopturn từ điã DVD vào máy tính 54 v 3.3 Giao diện phần mềm Shopturn 56 3.4 Những lợi lập trình ShopTurn 58 3.5 Trình tự lập chương trình NC tiện theo ngôn ngữ SIEMENS 62 3.5.1 Tạo thư mục 62 3.5.2 Tạo fine NC thư mục 63 3.5.3 Khai báo tham số phôi tham số công nghệ 64 3.5.4 Phác thảo biên dạng 64 3.5.5 Thiết lập bước công nghệ gia công : thô tinh, cắt rãnh, khoan, phay 65 3.5.6 Mô phỏng, kiểm tra sửa lỗi chương trình 66 3.6 Phương thức lập trình chu trình gia công 67 3.6.1 Lập trình với m t trụ ngồi m t đầu chi tiết 67 3.6.2.Lập trình gia cơng rãnh ren 72 3.6.3 Lập trình biên dạng trụ 75 3.6.4 Gia công Phay ShopTurn 80 3.7 Gia công chi tiết 3D Shopturn máy tiện CNC CTX310 87 3.8 Kết luận chương 88 Chƣơng XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÁC BÀI THỰC HÀNH VÀ THÍ NGHIỆM GIA CƠNG CẮT GỌT TRÊN MÁY CNC CTX310 VỚI HỆ ĐIỀU KHIỂN SIEMENS 91 4.1 Cơ sở khoa học việc xây dựng hệ thống thực hành thí nghiệm 89 4.2 Xác định chu n kỹ thực hành CNC sinh viên chuyên ngành Chế tạo máy trường Đại học Cao đẳng công nghệ 90 4.3 Xây dựng hệ thống thực hành thí nghiệm gia cơng cắt gọt máy CNC CTX310 với hệ điều khiển Siemens 91 4.3.1 Hệ thống thực hành thí nghiệm 91 4.3.2 Lập trình gia cơng cho số tập điển hình 93 4.4 Kết luận chương 123 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO 125 vi HỆ THỐNG CÁC DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật máy tiện CTX-310 36 Bảng 2.2 Hướng dẫn vận hành bật máy 39 Bảng 2.3 Hướng dẫn vận hành tắt máy 40 Bảng 3.1 Trình tự lập chương trình NC tiện theo ngơn ngữ Siemen 62 Bảng 4.1 Các dạng tập hệ thống thực hành thí nghiệm 92 vii HỆ THỐNG CÁC DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Hệ toạ độ đề Hình 1.2 Hệ toạ độ cực với góc >0 