Nghiên cứu mô phỏng trên phần mềm sscnc phục vụ gia công một số sản phẩm trên máy tiện starchip 400

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Đức Huân NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM SSCNC PHỤC VỤ GIA CÔNG MỘT SỐ SẢN PHẨM TRÊN MÁY TIỆN STARCHIP 400 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Nghành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử HÀ NỘI - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Đức Huân NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM SSCNC PHỤC VỤ GIA CÔNG MỘT SỐ SẢN PHẨM TRÊN MÁY TIỆN STARCHIP 400 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Công nghệ kỹ thuật Cơ điện tử Cán hướng dẫn: PGS.TS Phạm Mạnh Thắng Cán đồng hướng dẫn: TS Trần Thanh Tùng HÀ NỘI - 2017 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn trân thành đến thầy Phạm Mạnh Thắng, Trần Thanh Tùng người tận tình hết mình, định hướng, bảo, giúp đỡ động viên em suốt thời gian làm khóa luận, để em hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Em xin cảm ơn đến bạn Nguyễn Văn Đoàn Nguyễn Việt Giang (sinh viên K58M) giúp em làm quen hướng dẫn sử dụng với phần mềm SSCNC, góp phần quan trọng giúp em hoàn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô khoa Cơ học kĩ thuật Tự động hóa - Trường Đại học Công nghệ - ĐH quốc gia Hà Nội Các thầy cô đem hết nhiệt huyết tận tình giảng dạy, truyền thụ kiến thức quý báu cho em suốt năm học qua Cuối em xin cảm ơn đến tất bạn bè, người than gia đình động viên em suốt trình làm khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội,tháng năm 2017 Sinh viên Phạm Đức Huân NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM SSCNC PHỤC VỤ GIA CÔNG MỘT SỐ SẢN PHẨM TRÊN MÁY TIỆN STARCHIP 400 Phạm Đức Huân Khóa QH-2013-I/CQ, ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử Tóm tắt khóa luận tốt nghiệp: Đề tài khóa luận em “Nghiên cứu mô phần mềm SSCNC phục vụ gia công số sản phẩm máy tiện Starchip 400” Chương em tìm hiểu tổng quan hệ máy tiện trước và gần tiện CNC Chương em trình bày cấu tạo, cách vận hành bảo trì máy tiện Starchip400CNC Chương em giới thiệu phần mềm SSCNC bước làm quen với phần mềm hướng dẫn cách sử dụng phần mềm với kết hai mẫu sản phẩm quân tịnh cờ vua trụ bậc Từ khóa: SSCNC, Starchip400CNC, máy tiện, CNC LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan khóa luận công trình nghiên cứu em Những nội dung nghiên cứu kết khóa luận hoàn toàn trung thực, có trích dẫn đầy đủ Nếu không nêu trên, em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm đề tài Hà Nội,tháng năm 2017 Sinh viên Phạm Đức Huân MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH BẢNG KÝ HIỆU Ký hiệu Tên đầy đủ SSCNC Swansoft Computer(ized)Numerical(ly)Control(led) CNC Computer(ized)Numerical(ly)Control(led) MỞ ĐẦU Tính cần thiết đề tài Ngày với phát triển ngày lớn mạnh khoa học kinh tế kèm theo phát triển khí công nghệ chế tạo khí Một thành tựu quan trọng tiến khoa học kỹ thuật tự động hóa sản xuất Phương thức cao tự động sản xuất sản xuất linh hoạt (dây chuyển mềm) tức thay đổi trình sản xuất phần mềm mà không cần thay hệ thống phần cứng máy móc Trong dây chuyển sản xuất linh hoạt máy điều khiển số CNC (Computer Numerical Control) đóng vai trò quan trọng Sử dụng công cụ máy điều khiển số (CNC) cho phép giảm khối lượng gia công chi tiết, nâng cao độ xác gia công hiệu kinh tế , đồng thời rút ngắn chu kỳ sản xuất Chính nhiều nước giới ứng dụng rộng rãi máy điều khiển số vào lĩnh vực chế tạo khí Ý nghĩa khoa học thực tế Hiện máy điều khiển số sử dụng rộng rãi nước ta để chế tạo chi tiết khí, đặc biệt khuân mẫu xác, chi tiết phục vụ công nghiệp quốc phòng Ngoài máy công cụ điều khiển số CNC dùng nghiên cứu khoa học đào tạo sau đại học trường đại học kỹ thuật nước Bên cạnh máy điều khiển số sử dụng để đào tạo nghề nhằm cung cấp nguồn nhân lực cho sản xuất tương lai Đối tượng phương pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài với máy tiện CNC trục Nghiên cứu mô phần mềm SSCN để gia công số mẫu sản phẩm Phương pháp nghiên cứu sử dụng phần mềm SSCN với MastercamX5 để thực đề tài khóa luân Chương MÁY TIỆN 1.1 Tổng quan loại máy gia công cắt gọt [1] 1.1.1 - - - - - Lịch sử phát triển loại máy gia công cắt gọt Lịch sử máy công cụ thời kỳ đồ đá (hơn 50000 năm trước), loài người có công cụ cầm tay làm từ gỗ, đá, xương động vật Đến khoảng năm 4500 – 4000 năm trước công nguyên, số lượng đồ đá giảm dần thay công cụ chế tạo đồng hợp kim đồng Trong thời kỳ loài người bắt đầu sử dụng công cụ vận hành từ sức động vật, đòn bẩy, sức nước v.v.Thay cho bắp người Vào khoảng 1000 năm trước công nguyên, thời kỳ đồ sắt bắt đầu xuất hiện, hầu hết công cụ đồng thay công cụ sắt nên bền hiệu cao Công cụ vũ khí cải tiến rõ rệt, sức động vật ngày thay cho sức người, hầu hết sản phẩm sắt sử dụng xây dựng, đóng thuyền, xe kéo Đều thợ thủ công lành nghề chế tạo Khoảng 300 năm trước, thời kỳ đồ sắt bước sang thời kỳ máy móc, xuất loại máy mới, suất lao động tăng lên, có nhiều sản phẩm trở nên thông dụng Thời kỳ có máy tiện đơn giản để tiện gỗ cách dùng dây thừng kéo cho vật quay giá gỗ, dụng cụ cắt người khác cầm giữ để tiện Đến năm 1710, người ta chế tạo máy tiện có hộp tốc độ bàn dao, hộp điều khiển bàn dao, vít me, trục trơn máy phay, bào, khoan mài Hiện máy móc liên tục cải tiến, máy cắt gọt kim loại đại ngày có hiệu đạt độ xác cao Năng suất độ xác gia công liên tục nâng cao nhờ áp dụng rộng rãi công nghệ thủy lực, khí nén thiết bị điện tử cho máy tiêu chuẩn 1.1.2 Phân loại máy cắt gọt gia công kim loại Máy cắt gọt kim loại nghành chế tạo máy phân loại theo hai nguyên tắc chung là: theo phương pháp cắt theo trình độ vạn - Phân loại theo phương pháp cắt: bao gồm loai máy cắt kim loại sau: máy khoan, máy tiện, máy phay, máy bào xọc, máy mài, loại mát cắt gọt đặc biệt, máy điều khiển số máy tính(CNC) • Máy tiện: Máy tiện dùng để gia công chi tiết hình trụ tròn xoay, chi tiết gia công giữ phận kẹp chặt lắp trục 10 Hình 3.34: Nạp chương trình Tiện thô: • O1234 • G21G90 • T0101S100F2M03(tientho) // tên chương trình // hệ tuyệt đối đơn vị mm // gọi bù dao 01 tốc độ S = 100 vòng/ phút , bước tiến F = 2mm/phút trục quay • G00X30.Z0 // chạy nhanh đến X = 30mm; Z= • • • • • • • 0mm G72W1.R0.5 // thiện thô theo G72P01Q02U0.1W0.1 N01G01X18.Z-54 // chạy dao đến X= 18mm; Z = -54mm Z-48 // chạy dao đến Z= -48mm X12.Z-46.3 // chạy dao đến X= 12mm; Z = -41.5mm Z-41.5 // chạy dao đến Z= 41.5mm G03X11.33Z-33.25R4.95 // nội suy ngược chiều bán kính R = • • • • 4.95mm G02X16.Z-19.R10 G01X16.Z-10 X8.Z-4 N02G02X0.Z0.R4 nội suy chiều bán kính R = 10mm // chạy dao đến X= 16mm; Z = -10mm // chạy dao đến Z = -4mm // nội suy chiều bán kính R = 4mm 67 Hình 3.35: Tiện thô Tiện tinh: • T0202S100F10M03(TIENTINH) // gọi bù dao tốc độ, bước tiến trục quay thuận • G90 // hệ tọa độ tuyệt đối • G70P01Q02 // tiện tinh P: từ N01 đến Q: N02 • G01X50 //chay dao nhanh đến tọa độ X = 50mm 68 Hình 3.36: Tiện tinh Tiện rãnh: • T0303S100F2M03(CATRANH) //gọi bù dao trục quay thuận • • • • tốc độ = 100 vòng/phút bước tiến 2mm/phút G00X50.Z-16 // chạy nhanh đến X = 50mm; Z = -16mm G01X12 // nội suy đường thẳng X = 12mm G77R1 // cắt rãnh R: độ cao nhấc G77X12.Z-14.P1000Q10000F2 //X,Z tọa độ điểm cuối P,Q lệch dịch chuyển đến lớp tiếp theo, theo phương X,Z • G00X50.Z-14 // chạy dao nhanh đến tọa độ X = 50mm, Z = • • • • -14mm G28U100W100 M05 M09 M30 // điểm chuẩn máy // dừng trục // tắt tưới nguội // kết thúc chương trình Hình 3.37: Chi tiết 2D Sản phẩm: 69 Hình 3.38: Chi tiết gia công 2D 3D Hình 3.39: Chi tiết gia công 3.4 Sử dụng phần mềm MasterCamX5 để gia công sản phẩm SSCNC 3.4.1 Thiết kế chi tiết phần mềm MastercamX5 Chi tiết Bu Lông bậc: 70 Hình 3.40: Bản vẽ chi tiết 2D Hình 3.41: Biên dạng chi tiết MastercamX5 Các bước thực để xuất ra mã Gcode nhờ phần mếm MastercamX5 Khỏa mặt đầu - Vào Toolpath/Face để sử dụng chức khỏa mặt đầu MasterCamX5 71 Hình 3.42: Khoả mặt đầu - Chọn dao khỏa mặt đầu Hình 3.43: Chọn dao khoả mặt đầu - Lựa chọn thông số cho dao bước tiến cho dao, hướng chạy dao: 72 Hình 3.44: Lựa chọn thông số dao - Chọn điểm xuất phát dao: Hình 3.45: Chọn điểm xuất phát dao Tiện thô - Vào Toolpath/Lathe để chọn tiện thô, tương tự khỏa mặt đầu, cửa sổ lựa chọn dao xuất hiện: 73 Hình 3.46: Chọn dao tiện thô - Lựa chọn thông số cho dao Rough parameters, theo mong muốn: Hình 3.47: Lựa chọn thông số dao - Lựa chọn hướng dao từ trái qua phải hay phải qua trái (theo chiều mũi tên hình) 74 Hình 3.48: Lựa chọn hướng chạy dao Lựa chọn dao tiện tinh - Vào Toolpath/Finish để sử dụng chế độ tiện tinh sau bảng lựa chọn dao tiện tinh Hình 3.49: Chọn dao tiện tinh - Lựa chọn thông số cho dao vào Finish Parameter tương tự với dao tiện thô, ta hình ảnh bước tiến dao tiện tinh bên dưới: 75 Hình 3.50: Lựa chọn đường chạy dao tiện tinh Tiện ren - Vào Toolpath/Thread để sử dụng chế độ tiện ren sau cửa sổ dưới, để chọn dao tiện ren phù hợp với mục đích sản phẩm: Hình 3.51: Chọn dao tiện ren - Thay đổi thông số ren mục Thread shape parameter 76 Hình 3.52:Lựa chọn thông số ren Hình ảnh mô 3D MastercamX5 Ren sản phầm: Hình 3.53: Hình ảnh ren mô 3D MastercamX5 77 Hình 3.54: Hỉnh ảnh chi tiết 3D MastercamX5 Từ vẽ chi tiết mô MastercamX5 xuất mã Gcode để dùng cho loại máy tiện CNC nay, thực mô SSCNC Hình 3.55: Hình ảnh mô 2D đường chạy dao Hình ảnh Gcode xuất file NC: 78 Hình 3.56: File Gcode NC Sau sử dụng code đưa vào SSCNC cách đưa code vào sản phẩm tiện quân tịn cờ vua giới thiệu Sau set lại dao hướng dẫn mục 4.1 Và hình ảnh sản phẩm thu SSCNC Hình 3.57: Hình ảnh chi tiết 3D SSCNC 79 KẾT LUẬN Đã thực mô gia công hai chi tiết khí quân cờ tịnh bu lông bậc có ren xoáy hoàn toàn áp dụng để gia công thực tế máy tiện Starchip400CNC để gia công sản phẩm Tuy nhiên để đảm bảo tính an toàn tùy với vật liệu làm phôi khác ta phải chọn lạo dao khác để phù hợp gia công không xảy tượng gãy dao hay chảy phôi gây nguy hiểm cho người vận hành ảnh hưởng đến tuổi thọ máy Và để thực hóa sản phẩm máy tiện Starchip400CNC cần người hướng dẫn có kinh nghiệm làm quen với máy để hiểu đặc tính kỹ thuật cách vận hành máy để sinh viên hướng dẫn sinh viên thực không hai mô hình sản phẩm bên mà ngày nghiên cứu phát triển nhiều sản phẩm có tính thương mại kinh tế mà ngành công nghiệp khí hay chí ngành kỹ thuật đòi hỏi tính xác cao, giúp sinh viên sớm tiếp cận bắt kịp với xu phát triển công nghiệp hóa đại hóa ngày giới 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] “Cơ sở máy công cụ”, PGS.TS Phạm Văn Hùng, PGS.TS Nguyễn Phương [2] “Giáo Trình Nhập nghề gia công cắt gọt”, Trường cao đẳng nghề Nha Trang Khoa khí, môn CTM Tiếng Anh [3] Starchip 400 CNC CNC Lathe Electrical Operation Manual (be appliced to FANUC 0i FANUC 0i – MATE TD System) tập đoàn KNUTH Website [4] http://www.knuth-machinetools.com/ [5] http://www.laptrinhcnc.com/cong-nghe-lap-trinh-tien-nc/ [6] https://vi.wikipedia.org/wiki/CNC 81 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Đức Huân NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM SSCNC PHỤC VỤ GIA CÔNG MỘT SỐ SẢN PHẨM TRÊN MÁY TIỆN STARCHIP 400 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP... than gia đình động viên em suốt trình làm khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội,tháng năm 2017 Sinh viên Phạm Đức Huân NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG TRÊN PHẦN MỀM SSCNC PHỤC VỤ GIA CÔNG MỘT SỐ SẢN PHẨM... PHẨM TRÊN MÁY TIỆN STARCHIP 400 Phạm Đức Huân Khóa QH-2013-I/CQ, ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử Tóm tắt khóa luận tốt nghiệp: Đề tài khóa luận em Nghiên cứu mô phần mềm SSCNC phục vụ gia công