Bài tập lớn Công nghệ CNC

CHƯƠNG 1: LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT PHAY 7 1.1. Lựa chọn gốc phôi và cách xác định gốc phôi trên máy 7 1.2. Xác định thứ tự các nguyên công 8 1.3. Xác định dụng cụ cần thiết 8 1.4. Xác định dụng cụ theo cataloge của hãng Sandvik và chế độ cắt 10 1.4.1. Xác định dao T01 và chế độ cắt: Dao phay ngón đường kính 10mm 10 1.4.2. Xác định dao T02 và chế độ cắt: Dao phay ngón đường kính 16mm 11 1.4.3. Xác định dao T03 và chế độ cắt: Dao khoan Twist drill D=9mm 12 1.5. Lập trình gia công theo hệ FANUC G CODE 13 1.6. Mô phỏng quá trình gia công 20 CHƯƠNG 2. LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT TIỆN 29 2.1. Lựa chọn gốc phôi và cách xác định gốc phôi trên máy 29 2.2. Xác định thứ tự các nguyên công 29 2.3. Xác định các dụng cụ cần thiết 30 2.4. Xác định công cụ theo cataloge của hãng Sandvik và xác định chế độ cắt 30 2.4.1. Xác định dao T01 và chế độ cắt 30 2.4.2. Xác định dao T02 và chế độ cắt 31 2.4.3. Xác định dao T03 và chế độ cắt 33 2.4.4. Xác định dao T04 và chế độ cắt 34 2.4.5. Xác định dao T05 và chế độ cắt 34 2.5. Lập trình gia công chi tiết theo hệ FANUC – GCODE 35 2.6. Mô phỏng quá trình gia công 39 2.6.1. Bước 1: Cài đặt phôi và cài đặt gốc phôi 39 2.6.2. Bước 2: Cài đặt dao và lượng bù dao 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ

*****

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CNC

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Kiên Trung

Nhóm sinh viên: Trần Văn Tuyền – MSSV: 20145011

Nguyễn Văn Luyện – MSSV: 20142756

Lưu Quang Lập – MSSV: 20142507

Hà Nội, tháng 5, năm 2017

MỤC LỤC

MỤC LỤC 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 3

DANH MỤC CÁC BẢNG 4

PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ 5

LỜI NÓI ĐẦU 6

CHƯƠNG 1: LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT PHAY 7

1.1 Lựa chọn gốc phôi và cách xác định gốc phôi trên máy 7

1.2 Xác định thứ tự các nguyên công 8

1.3 Xác định dụng cụ cần thiết 8

1.4 Xác định dụng cụ theo cataloge của hãng Sandvik và chế độ cắt 10

1.4.1 Xác định dao T01 và chế độ cắt: Dao phay ngón đường kính 10mm 10

1.4.2 Xác định dao T02 và chế độ cắt: Dao phay ngón đường kính 16mm 11

1.4.3 Xác định dao T03 và chế độ cắt: Dao khoan Twist drill D=9mm 12

1.5 Lập trình gia công theo hệ FANUC - G CODE 13

1.6 Mô phỏng quá trình gia công 20

CHƯƠNG 2 LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT TIỆN 29

2.1 Lựa chọn gốc phôi và cách xác định gốc phôi trên máy 29

2.2 Xác định thứ tự các nguyên công 29

2.3 Xác định các dụng cụ cần thiết 30

2.4 Xác định công cụ theo cataloge của hãng Sandvik và xác định chế độ cắt 30

2.4.1 Xác định dao T01 và chế độ cắt 30

2.4.2 Xác định dao T02 và chế độ cắt 31

2.4.3 Xác định dao T03 và chế độ cắt 33

2.4.4 Xác định dao T04 và chế độ cắt 34

2.4.5 Xác định dao T05 và chế độ cắt 34

2.5 Lập trình gia công chi tiết theo hệ FANUC – GCODE 35

2.6 Mô phỏng quá trình gia công 39

2.6.1 Bước 1: Cài đặt phôi và cài đặt gốc phôi 39

2.6.2 Bước 2: Cài đặt dao và lượng bù dao 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 Xác định điểm W trên phôi chi tiết phay 8

Hình 2 Vị trí các điểm lập trình biên dạng 15

Hình 3 Vị trí các điểm lập trình phay hốc 17

Hình 4 Vị trí các điểm lập trình phay rãnh 19

Hình 5 Hướng dẫn cài đặt phôi 20

Hình 6 Hướng dẫn cài đặt gốc phôi 21

Hình 7 Hướng dẫn cài đặt gốc phôi 22

Hình 8 Hướng dẫn cài đặt gốc phôi 23

Hình 9 Hướng dẫn cài đặt dao 24

Hình 10 Hướng dẫn cài đặt dao 25

Hình 11 Hướng dẫn cài đặt dao 26

Hình 12 Hướng dẫn cài đặt dao 27

Hình 13 Kết quả chương trình mô phỏng 28

Hình 14 Xác định điểm W trên phôi chi tiết tiện 29

Hình 15 Vị trí các điểm lập trình biên dạng 36

Hình 16 Hướng dẫn cài đặt phôi 39

Hình 17 Hướng dẫn cài đặt gốc phôi 40

Hình 18 Hướng dẫn cài đặt dao 41

Hình 19 Hướng dẫn cài đặt các lượng bù dao 42

Hình 20 Kết quả chương trình mô phỏng 42

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 Các dụng cụ cần thiết gia công phay 9

Bảng 2 Các dụng cụ cần thiết gia công tiện 30

Bảng 3 Tọa độ các điểm lập trình biên dạng tiện 36

Bảng 4 Thông số cài đặt dao 41

PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

Bảng phân công nhiệm vụ:

Thiết kế chi tiết phay và tiện

Lập trình chi tiết tiện

25%

2 Trần Văn Tuyền

(20145011)

Lập trình chi tiết phay 25%

3 Trần Đình Hùng Trình bày báo cáo chi tiết

phay

25%

4 Lưu Quang Lập

(20142507)

Trình bày báo cáo chi tiết tiện 25%

Hà Nội, Ngày 27 Tháng 5 Năm 2017

Nhóm trưởng

LỜI NÓI ĐẦU

Một trong những thành tựu quan trọng nhất của tiến bộ khoa học kỹ thuật là tự độnghóa sản xuất Phương thức cao của tự động hóa sản xuất là sản xuất linh hoạt (dây chuyềnmềm) Trong dây chuyền sản xuất linh hoạt thì máy điều khiển số CNC (ComputerNumberical Control) đóng một vai trò rất quan trọng Sử dụng máy công cụ điều khiển số(CNC) cho phép giảm khối lượng gia công chi tiết, nâng cao độ chính xác gia công và hiệuquả kinh tế, đồng thời cũng rút ngắn được chu kỳ sản xuất Chính vì vậy hiện nay nhiềunước trên thế giới cũng như nước ta đã và đang ứng dụng rộng rãi các máy điều khiển sốvào lĩnh vực cơ khí chế tạo

Để sử dụng các máy điều khiển số một cách có hiệu quả, nhà công nghệ không chỉ phảibiết lập quy trình công nghệ với từng loạt chi tiết mà còn phải có khả năng lập trình nhanhchóng và chính xác

Môn học Công nghệ CNC là một môn học bắt buộc dành cho chương trình đào tạo sinhviên Cơ điện tử Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Môn học cung cấp cho sinh viên cáckiến thức cơ bản về công nghệ CAD – CAM/CMC; kỹ năng thiết kế, nắm được các phươngpháp lập trình gia công chi tiết; kỹ năng lập chương trình gia công trên các phiên bản mớicủa các hệ điều hành sử dụng trong công nghiệp như FanucMB21 và FanucTB21

Sau một thời gian học tập và nghiên cứu với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Kiên Trung, nhóm chúng em đã hoàn thành nội dung bài tập lớn lập trình gia công chi tiết phay

và chi tiết tiện Do thời gian nghiên cứu chưa quá dài nên báo cáo chắc chắn còn thiếu sót, nhóm em mong nhận được góp ý của thầy

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy !

CHƯƠNG 1: LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT PHAY

1.1 Lựa chọn gốc phôi và cách xác định gốc phôi trên máy

Khi lựa chọn điểm 0 của chi tiết (W) sẽ ảnh hưởng đến sự gá đặt chi tiết và hiệu suấtgia công, do đó cần đặc biệt chú ý về việc lựa chọn điểm 0 của chi tiết

Về lý thuyết, điểm W chương trình có thể được chọn tùy ý, nhưng điều này là khôngnên dù đúng về mặt toán học Có 3 yếu tố chính cần xem xét khi lựa chọn điểm W:

• Độ chính xác gia công: Độ chính xấc gia công là yêu cầu cao nhất mọi chi tiếtđều phải được gia công chính xác theo yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ Mọi chitiết trong một loạt gia công và các loạt kế tiếp phải như nhau

• Sự thuận tiện khi gá đặt và gia công: chỉ xét sự thuận tiện khi gá đặt và giacông sau khi đảm bảo độ chính xác gia công

• An toàn khi gia công: An toàn luôn là yếu tố rất quan trọng trong sản xuất Khichọn điểm W cần xem xét kỹ các vấn đề an toàn trong gia công

Đối với chi tiết phay, có 2 cách lựa chọn điểm W:

• Điểm W nằm tại điểm góc phía dưới bên trái của chi tiết

• Điểm W nằm trên đường tâm của chi tiết

Trong bài tập lập trình gia công chi tiết phay này, chúng em lựa chọn điểm W nằm trênmặt phẳng bên trên, phía dưới bên trái của chi tiết (dựa theo nguyên tắc 3T: Trên – Trái –Trước) Hình vẽ biểu diễn điểm W trên phôi:

Hình 1 Xác định điểm W trên phôi chi tiết phay

1.2 Xác định thứ tự các nguyên công

Các nguyên công cần thiết để gia công chi tiết phay:

• Nguyên công 1: Phay mặt đầu

• Nguyên công 2: Phay lượng dư gia công của biên dạng ngoài

• Nguyên công 3: Phay hốc vuông giữa

• Nguyên công 4: Phay hốc chữ L

• Nguyên công 5: Khoan lỗ

1.3 Xác định dụng cụ cần thiết

Dụng cụ Loại dao Đường kính mũi dao Chiều dài dao

Dựa vào yêu cầu gia công tinh hay thô

• Thông số hình học của dao

1.4 Xác định dụng cụ theo cataloge của hãng Sandvik và chế độ cắt

1.4.1 Xác định dao T01 và chế độ cắt: Dao phay ngón đường kính 10mm

* Xác định dao T05: R300-010A16L-05L

Chọn Insert for CoroMill 300: R300 – 0828E – PL

Vật liệu nhóm P GC1030

Chọn tốc độ cắt:

1.4.2 Xác định dao T02 và chế độ cắt: Dao phay ngón đường kính 16mm

1.4.3 Xác định dao T03 và chế độ cắt: Dao khoan Twist drill D=9mm

• Mác dao : CoroDrill 870 exchangeable tip drill

1.5 Lập trình gia công theo hệ FANUC - G CODE

Chương trình gia công bao gồm những phần sau:

- Chương trình gia công biên dạng ngoài

- Chương trình phay hết lượng dư gia công của biên dạng ngoài

- Phay hốc vuông

- Phay 4 rãnh chữ L

- Chu trình khoan lỗ (sử dụng chương trình con)

*Code chương trình con gia công khoan lỗ

O0002 (Tên chương trình con khoan lỗ)

N30 Z10 (Nhấc dao lên Z10)

N31 G69 (Hủy hệ tọa độ cực)

(G55 X200 Y0 Z0)

N35 G55 X200 Y0 Z0 (Thay đổi gốc tọa độ phôi)

N40 G17 G16 X68 Y135 (Sửu dụng hệ tọa độ cực, chọn mặt

Phẳng gia công XY)

N45 G81 X68 Y135 Z-20 K3 (Chu trình khoan lỗ)

N5 T01 M06 (Thay dao phay ngón số 01)

N10 S1000 M03 (Cài đặt chế độ cắt)

N15 G00 X-10 Y-10 Z10 (Chạy dao nhanh)

N20 G42 H1 G00 X10 Y10 (Bù bán kính dụng cụ bên phải với

Giá trị bù cài đặt trong offset 01, P1)

N25 G01 Z-10 F100 (Ăn dao xuống sâu 10mm)

N314 G01 Z-10 (Ăn dao xuống sâu 10mm)

Hình 4 Vị trí các điểm lập trình phay rãnh

N460 G00 X25 Y55 (Chạy dao nhanh P1)

N465 G01 Z-10 (Ăn dao xuống sâu 10mm)

N565 G00 Y95 (Chạy dao đến P7)

N570 G01 Z-10 (Ăn dao xuống 10mm)

N585 Y125 (Cắt đến P8)

N590 X145 (Cắt đến P9)

(*Nguyên công 5: Khoan lỗ*)

N686 M98 P010002 (Gọi chương trình con khoa lỗ )

N690 M30 (Kết thúc chương trình)

1.6 Mô phỏng quá trình gia công

Quá trình mô phỏng trên phần mềm EMCO win NC được thực hiện theo những bước sau:

*Bước 1: Cài đặt phôi và cài đặt gốc phôi

- Cài đặt phôi

Hình 5 Hướng dẫn cài đặt phôi

- Cài đặt gốc phôi (G54-G59)

Hình 6 Hướng dẫn cài đặt gốc phôi

Hình 7 Hướng dẫn cài đặt gốc phôi

Hình 8 Hướng dẫn cài đặt gốc phôi

*Bước 2: Cài đặt dao và lượng bù dao

- Cài đặt dao:

Hình 9 Hướng dẫn cài đặt dao

Hình 10 Hướng dẫn cài đặt dao

Hình 11 Hướng dẫn cài đặt dao

- Cài đặt các lượng bù dao:

Hình 12 Hướng dẫn cài đặt dao

*Bước 3: Chạy mô phỏng chương trình

Hình 13 Kết quả chương trình mô phỏng

CHƯƠNG 2 LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT TIỆN

2.1 Lựa chọn gốc phôi và cách xác định gốc phôi trên máy

Khi lựa chọn điểm 0 của chi tiết (W) sẽ ảnh hưởng đến sự gá đặt chi tiết và hiệu suấtgia công, do đó cần đặc biệt chú ý về lựa chọn điểm 0 của chi tiết

Về lý thuyết, điểm W chương trình có thể được chọn tùy ý, nhưng điều này là khôngnên mặc dù đúng về mặt toán học Có 3 yếu tố chính cần xem xét khi lựa chọn W:

• Độ chính xác gia công: Độ chính xác gia công là yêu cầu cao nhất, mọi chi tiết đềuphải được gia công chính xác theo yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ Mọi chi tiết trongmột loạt gia công và loạt kế tiếp phải như nhau

• Sự thuận tiện khi gá đặt và gia công: chỉ xét sự thuận tiện khi gá đặt và gia côngsau khi đảm bảo độ chính xác gia công

• An toàn khi gia công: An toàn luôn là yếu tố rất quan trọng trong sản xuất Khi lựachọn điểm W cần xem xét kĩ các vấn đề an toàn trong gia công

Trong bài tập lập trình gia công chi tiết tiện này, chúng em chọn điểm W được biểudiễn như hình vẽ, ở góc ngoài cùng bên phải:

Hình 14 Xác định điểm W trên phôi chi tiết tiện

2.2 Xác định thứ tự các nguyên công

Các nguyên công cần thiết để gia công chi tiết tiện:

• Nguyên công 1: Tiện mặt đầu

• Nguyên công 2: Tiện thô biên dạng

• Nguyên công 3: Tiện tinh biên dạng

• Nguyên công 4: Tiện rãnh

• Nguyên công 5: Phay

• Dựa vào yêu cầu gia công tinh hay thô

• Thông số hình học của dao

• Chiều sâu cắt

• Bán kính mũi dao

• Độ mòn của dao Trong điều kiện xét đến: sử dụng dao mới nên độ mòn của daobằng 0

Cách hiệu chỉnh thông số dao: tương tự như phần phay

2.4 Xác định công cụ theo cataloge của hãng Sandvik và xác định chế độ cắt

2.4.1 Xác định dao T01 và chế độ cắt

* Xác định dao: Coro Turn RC A115- A137

Chọn Insert CCMT060204-WF

Chiều sâu cắt và chế độ cắt: Rec.deph of cut ap = 0.3 mm, Rec.cutting feed fn = 0.12 mm/r

2.4.2 Xác định dao T02 và chế độ cắt

Chọn Insert DNMX 15 04 08-WF

Chiều sâu cắt và chế độ cắt: Rec.deph of cut ap = 0.5 mm, Rec.cutting feed fn = 0.15 mm/r

2.4.3 Xác định dao T03 và chế độ cắt

* Xác định dao: CoroTurn TR A193-A197

Chọn Insert VBTT 11 03 04-PF

Chiều sâu cắt và chế độ cắt: Rec.deph of cut ap = 0.3 mm, Rec.cutting feed fn = 0.1 mm/r

2.4.4 Xác định dao T04 và chế độ cắt

* Xác định dao T04:

2.4.5 Xác định dao T05 và chế độ cắt

* Xác định dao T05: R300-010A16L-05L

Chọn Insert for CoroMill 300: R300 – 0828E – PL

Vật liệu nhóm P GC1030

Chọn tốc độ cắt:

2.5 Lập trình gia công chi tiết theo hệ FANUC – GCODE

Chương trình gia công bao gồm những phần sau:

• Đoạn chương trình gia công rãnh.

• Đoạn chương trình phay mặt đầu

Bảng 3 Tọa độ các điểm lập trình biên dạng tiện

(Lưu ý: Các giá trị chế độ cắt lấy mang tính chất minh họa)

2.6 Mô phỏng quá trình gia công

Quá trình mô phỏng trên phần mềm EMCOwinNC được thực hiện theo những bước sau:2.6.1 Bước 1: Cài đặt phôi và cài đặt gốc phôi

Cài đặt phôi:

Hình 16 Hướng dẫn cài đặt phôi

Cài đặt gốc phôi:

Hình 17 Hướng dẫn cài đặt gốc phôi

2.6.2 Bước 2: Cài đặt dao và lượng bù dao

Bảng 4 Thông số cài đặt dao

Hình 18 Hướng dẫn cài đặt dao

Cài đặt lượng bù dao:

Hình 19 Hướng dẫn cài đặt các lượng bù dao

2.6.3 Bước 3: Chạy mô phỏng chương trình

Hình 20 Kết quả chương trình mô phỏng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Bài giảng Công nghệ CNC – TS Nguyễn Kiên Trung

2 Giáo trình Công nghệ CNC – GS.TS Trần Văn Địch, NXB Khoa học và Kỹ thuật

3 Sổ tay lập trình CNC – Trần Thế Sang – Nguyễn Ngọc Phương, NXB Khoa học và

Kỹ thuật

4 EMCO win NC GE series Fanuc MB 21

5 EMCO win NC GE series Fanuc TB 21

6 Sandvik Cataloge

7 Tài liệu Internet