Bài tập lớn công nghệ CNC

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và đặc biệt là ngành cơ khí đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vững chắc và tương đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

BÀI TẬP LỚN CÔNG NGHỆ CNC

***

HÀ NỘI, THÁNG 1 NĂM 2018

MỤC LỤC

1 Danh mục hình ảnh

2 Danh mục bảng biểu

3 Lời nói đầu

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và đặc biệt là ngành cơ khí đòi hỏi kỹ

sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản vữngchắc và tương đối rộng đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyếtnhững vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất

Môn học Công Nghệ CNC có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư vàcán bộ kỹ thuật về mô phỏng, gia công các loại chi tiết, phục vụ các ngành kinh tếtrong nền kinh tế quốc dân Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơbản của môn học và làm quen với nhiệm vụ người kĩ sư, trong chương trình đào tạo,môn học Công Nghệ CNC là không thể thiếu được đối với sinh viên chuyên ngành chếtạo máy

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn

Kiên Trung, nhóm em đã hoàn thành Bài Tập Lớn được giao Trong quá trình làm việc,

nhóm đã cố gắng tìm hiểu các tài liệu liên quan, tuy nhiên sẽ không tránh khỏi nhữngsai sót ngoài ý muốn Do vậy nhóm em rất mong được sự chỉ bảo và sự đóng góp ýkiến của thầy để nhóm hoàn thiện môn học của mình cũng như hoàn thiện hơn vốnkiến thức vẫn mong được học hỏi

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Kiên Trung đã hướng dẫn nhóm em hoàn

thiện Bài tập lớn này

4 Phân công nhiệm vụ

Đặng Xuân Hải Thiết kế chi tiết tiện, soạn báo cáo chi tiết TIỆN 25

Tô Văn Dũng Phụ trách code và hiệu chỉnh code chi tiết TIỆN 25

Lê Đức Long Thiết kế chi tiết tiện, soạn báo cáo chi tiết PHAY 25

Nghĩa Phụ trách code và hiệu chỉnh code chi tiết PHAY 25

Bên cạnh việc phân công nhiệm vụ rõ ràng như trên, các thành viên luôn giúp đỡ nhau hoàn thành công việc một cách tốt nhất

Đánh giá khả năng làm việc nhóm: 9/10

Phần 1 : Phay chi tiết M1

Chi tiết yêu cầu :

Hình 1 1 Bản vẽ 2D chi tiết cần phay

1.1 Chọn gốc phôi và cách chọn gốc phôi trên máy

Hình 1 2 Gốc phôi được chọn tại góc của phôi

- Ta chọn điểm 0 của chi tiết (W) là điểm gốc của hệ tọa độ chi tiết như trên hình vẽ Cách chọn gốc phôi trên máy CNC: Tiến hành chọn gốc phôi ở mặt phẳng bên trên và góc trước bên trái như hình trên là điểm

W Dựa theo nguyên tắc 3T: Trái – Trên – Trước.

- Lý do lựa chọn: Có 2 cách lựa chọn gốc phôi:

+ Lựa chọn gốc phôi ở vị trí chính giữa.

+ Lựa chọn gốc phôi ở vị trí ngoài cùng bên trái

Ở đây, ta lựa chọn phương án thứ 2 bởi vì với điểm gốc phôi W sẽ dễ dàng

được xác định hơn thay vì phải chạy dao vào giữa để lấy điểm chính giữa của phôi Đồng thời với cách lựa chọn này cho phép người lập trình xác định được các sai lệch của chi tiết trong quá trình gia công, tránh phế phẩm lớn.

1.2 Xác định thứ tự các nguyên công

Nguyên công 1: Phay bậc chi tiết có chiều sâu 30 mm bằng dao endmil

Hình 1 3 Nguyên công 1 cho chi tiết phay

Nguyên công 2: Phay biên dạng tròn lớn có chiều sâu 10 mm bằng dao

endmil

Hình 1 4 nguyên công 2 cho chi tiết phay

Nguyên công 3: phay biên dạng có chiều sâu 10 bằng dao endmil

Hình 1 5 Nguyên công 3 cho chi tiết phay

Nguyên công 4: phay biên dạng có chiều sâu 10 bằng dao endmil 8

Hình 1 6 Nguyên công 4 cho chi tiết phay

Nguyên công 5: khoan 4 lỗ có chiều sâu 15 bằng dao Twist drill

Hình 1 7 Nguyên công 5 cho chi tiết phay

1.3 Xác định các dao cho quá trình gia công

Bảng 1 1 Bảng các dụng cụ cần thiết cho gia công phay

- Dựa vào yêu cầu gia công tinh hay thô

- Thông số hình học của dao

- Chiều dày cắt a

- Bán kính mũi dao

- Độ mòn của dao (wear), do ở đây ta để dao mới nên để độ mòn dao bằng 0 Từ các yếu tố trên ta đưa ra các thông số hiệu chỉnh của dụng

Hình 1 9 Thông số dao T02 từ nhà sản xuất Chọn dao T03

Hình 1.10 Thông số dao T02 từ nhà sản xuất

1.5 Lệnh G- code lập trình gia công chi tiết phay

( Bai tap lon CNCNC )

( Nhom: Ban 2 day ngoai )

(dinh nghia cac bien ve duong tron buoc tinh tien)

(Toa do diem cuoi)

#101=-70

#102=0 (Luon xet bang 0)

(Toa doi tam tuong doi)

#103=70 (I)

#104=0 (J)

(Buoc tien va chieu tien theo 1 phuong (phuong X))

(dau +: tien vao; dau -: tien ra)

#105=-6 (xet tien ra)

(dinh nghia cac bien ve duong tron buoc tinh tien)

(Toa do diem cuoi)

#101=-20

#102=-48 (Luon xet bang 0)

(Toa doi tam tuong doi)

#103=20 (I)

#104=0 (J)

(Buoc tien va chieu tien theo 1 phuong (phuong X))

(dau +: tien vao; dau -: tien ra)

#105=-4 (xet tien ra)

(khoan lo ma tran m x n (Hang m cot n))

#101=140 (khoang cach lo theo hang)

#102=140 (khoang cach lo theo cot)

#103=0 (bien dem)

#105=3

N131 M06 T03

N135 G01 X15 Y15 Z5 (Diem goc cua ma tran khoan lo)

N140 M98 P020055 (so lan lan tuong ung voi so hang m)

O0052 (Chuong trinh con dung cho O50)

(Toa do diem cuoi #101=-70 #102=0)

(Toa doi tam tuong doi #103=70 (I) #104=0 (J))

(Buoc tien va chieu tien #105=-6 (xet tien ra))

(dau +: tien vao; dau -: tien ra)

(Dinh nghia bien dang)

O0056 (Chuong trinh con dung cho O50)

(Chuong trinh con duyet theo cot va khoan)

Hình 1 11 Hoàn thiện chi tiết gia công phay

1.6 Mô phỏng quá trình gia công

5 THUYẾT MINH BÀI TẬP LỚN

6 PHẦN 2: LẬP TRÌNH TIỆN CHI TIẾT

Chi tiết yêu cầu:

Hình 2.1 Chi tiết tiện

2.1 Chọn gốc phôi và cách chọn gốc phôi trên máy.

Hình 2 2 Cách quy ước gốc phôi trong khi lập trinh

Hình 1: Gốc phôi chi tiết tiện

Hình 15: Gốc phôi được chọn tại góc của phôi.

Chọn điểm 0 của chi tiết (W) là gốc của hệ tọa độ cho chi tiết như trên hình vẽ

Cách chọn gốc phôi cho chi tiết tiện trên máy CNC: chọn ở vị trí góc ngoài cùng bên phải

Hình 2: Tiện mặt đầu

Nguyên công 2: Tiện thô và tinh biên dạng ngoài.

Bước 1: Dùng chương trình con kết hợp tham số để tiện thô và tinh biên dạng phần bên trái của chi tiết

Hình 3: Tiện biên dạng ngoài bên trái

Với

#1 = 50; ( X: Tọa độ x điểm bắt đầu ) #6 = -100

#2 = 0; ( Z: Tọa độ z điểm bắt đầu) #7 = 5

Bảng 1: Tham số biên dạng ngoài bên trái

Bước này dùng dao T01 để tiện thô còn T02 tiện tinh

Bước 2: Dùng chương trình con kết hợp tham số để tiện thô và tinh biên dạng phần

bên phải của chi tiết với các tham biến mang giá trị khác

Hình 4: Tiện biên dạng ngoài bên phải

Với:

#1 = 35; (X: Tọa độ x điểm bắt đầu) #6 = -35

#2 = 2; (Z: Tọa độ z điểm bắt đầu) #7 = #7/2 = 2.5

#5 = #5/2 = 5 #10 = 80 (X: khoảng nhấc dao lên)

Bảng 2: Tham số biên dạng ngoài bên phải

Bước này dùng dao T01 để tiện thô còn T02 tiện tinh

Nguyên công 3: Vát côn phần mặt đầu.

Hình 5: Chamfer

Dùng dao T02 để gia công phần này.

Nguyên công 4: Xắn rãnh cho chi tiết.

Hình 6: Xắn rãnh

Nguyên công này dùng dao xắn rãnh T03

Nguyên công 5: Khoan lỗ và taro.

Hình 7: Khoan lỗ và taro ren

Nguyên công này dùng dao T04 để khoan lỗ, và dùng dao T05 để taro ren

2.3 Xác định các dao cụ cần thiết cho quá trình gia công.

Các công cụ cần thiết khi gia công:

Dụng cụ Loại dao Đường kính mũi

- Dựa vào yêu cầu gia công tinh hay thô

- Thông số hình học của dao như độ dài, bán kính

- Chiều dày cắt a

- Bán kính mũi dao

- Độ mòn của dao (wear), do ở đây ta để dao mới nên để độ mòn dao bằng 0

Từ các yếu tố trên ta đưa ra các thông số hiệu chỉnh của dụng cụ cắt

2.4 Chọn dụng cụ từ nhà sản xuất và các chế độ cắt tương ứng với các

dụng cụ đã chọn

Từ bảng dụng cụ cần thiết cho gia công ta tra Catalogue của hãng Sanvik để chọn dụng cụ cho gia công cho máy

Các dụng cụ cần thiết cho gia công:

Dụng cụ Loại dao Đường kính mũi

Hình 8: Chọn dao T01

Chọn Insert CCMT060204-WF

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

Chọn dao T02: Coro Turn RC A166-A174

Hình 9: Chọn dao T02

Chọn Insert VNMG160408-PM

Chiều sâu và tốc độ cắt: Rec.depth of cut ap =2 mm, Rec.cutting feed fn=0.3mm/r.

Chọn dao T03:

Hình 10: Chọn dao T03

Chọn dao T04: R840-1000-30-A0A GC1220 (Hãng Sandvik)

Hình 11: Chọn dao T04

Tốc độ cắt: Cutting Speed Vc=100m/min, Feed fn=0.2mm

Chọn dao T05: TM-MF12X1.5ISO-12R5 (Hãng Seco)

Hình 12: Chọn dao T05

Chọn chế độ cắt

Bước tiến fz = 0.011 mm/răng

Tốc độ cắt 100v/phút

Chọn dao T06: R840-0400-30-A0A (Hãng Sandvik)

Hình 13: Chọn dao T06

Tốc độ cắt: Cutting Speed Vc=100m/min, Feed fn=0.2mm

Chọn dao T08: R216.12-04030-BS05P

Hình 14: Chọn dao T08

2.5 Lập trình gia công trên máy.

Sau khi phân tích nguyên công, ta lập trình cho từng nguyên công một Sau đó ghép các phần đó lại ta được một chương trình hoàn chỉnh gia công chi tiết yêu cầu

Chương trình G-Code:

O0050 (BTL Chuong trinh tien)

(Danh sach dao)

(*****************NC1- Khoa mat dau: T0101*****************)

N20 G24 X-2 Z0 (G24: Chu trinh khoa mat dau)

( -Ket thuc NC1 -)

(**********NC2- Tien tho va tinh bien dang ngoai: T0101 & T0202*****)

( -NC2.1- Tien phan mat ngoai ben trai -)

N110 M06 T0303 (Dao tien ranh)

(Su dung G77 Chu trinh cat ranh)

(Ranh 1)

N115 G00 Z-24.25

N120 X50

N125 G77 R0.5

N150 G77 R1 (Luong rut rao 1mm)

N155 G77 X84 Z-82.5 P1000 Q1000 R1 F0.1 (Diem X=84 & Z=-50-22.5-10, chieu dau an dao 1mm, luong mo lat cat 1.5mm)

(luong lui dao an toan 1mm)

( - ket thuc 4 lo ngoai -)

( -NC5.2: Khoan va taro Lo chinh tam -)

N280 M06 T0404 (Twist Drill D10)

N285 G01 X0 Z2 (Lo chinh tam)

N290 G83 x0 Z-35 Q500 F0.15

N295 M06 T0505 (Tap M12 L55)

N300 G84 Z-25 F1 M13

N305 G00 X110 Z5

( -Ket thuc NC5 -)

(*****************NC6- Phay trong tien day Ngang*****************)

N310 M06 T0808 (EndMill D5, Driven-1, Radial-0)

N315 M13 ( Driven tool on )

N320 G97 S2000 G95 F0.1

M52 ( C-axis ON )

( bat dau noi suy)

N325 G12.1 ( bat dau noi suy toa do cuc trong tien )

N330 G00 X120 C28 Z-60 (Diem vao dao)

O0051 (Chuong trinh con cho O50)

( #1 = 50; (X:Toa do bat dau)

( #2 = 0; (Z:Toa do bat dau)

2.6 Mô phỏng quá trình gia công.

Lập chương trình G-code với phần mềm Win Nc, ta cài đặt các thông số như: dụng cụ, gốc phôi, kích thước phôi, thông số hiệu chỉnh Sau đó ta bắt đầu mô phỏng 2D và 3D

Hình 15: Nhập chương trình vào phần mềm

Chọn dụng cụ:

Hình 16: Chọn dụng cụ cho mô phỏng

Nhập các thông số bù bán kính dao trong phần OFFSET:

+ R là bán kính dao, T là vị trí của dao:

Hình 17: Chọn thông số hiệu chỉnh dụng cụ

Chọn gốc phôi:

Cài đặt gốc phôi và kích thước phôi:

Hình 18: Chọn gốc phôi và kích thước phôi

Hình 19: Mô phỏng 3D

Tài liệu tham khảo

1 Bài giảng môn học Công nghệ CNC – Trường ĐHBKHN

2 Giáo trình Công nghệ CNC – GS.TS Trần Văn Địch

3 Sổ tay lập trình CNC – TS Nguyễn Ngọc Phương

4 Sanvik Catalogue 2008

5 Hướng dẫn sử dụng phần mềm Fanuc

6 Nguồn Youtube, Internet, các web, diễn đàn công nghệ Cơ Khí, CAD/CAM/CNC