Bài tập lớn Công nghệ CNC cho chi tiết Tiện và chi tiết Phay gồm 5 phần chính. 1. Phân tích bản vẽ và các yêu cầu kỹ thuật. 2. Lựa chọn kích thước phôi, dụng cụ cắt và tính toán chế độ cắt 3. Lập trình tự công nghệ gia công 4. Lập chương trình gia công 5. Mô phỏng thử nghiệm quá trình gia công bằng phần mềm SSCNC (Chèn ảnh các bước thiết lập, kết quả chạy mô phỏng)
LỜI CẢM ƠN Hiện nay, ngành kỹ thuật nói chung đặc biệt ngành Cơ khí đòi hỏi kỹ sư Cơ khí cán kỹ thuật Cơ khí đào tạo phải có kiến thức vững tương đối rộng đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất Mơn học Cơng Nghệ CNC có vị trí quan trọng chương trình đào tạo kỹ sư có cán kỹ thuật mô phỏng, gia công loại chi tiết, phục vụ ngành kinh tế kinh tế quốc dân Để giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức môn học làm quen với nhiệm vụ người kỹ sư, chương trình đào tạo mơn học Cơng Nghệ CNC thiếu sinh viên chuyên ngành chế tạo máy Sau thời gian tìm hiểu với hướng dẫn bảo tận tình thầy Nguyễn Như Tùng, em hoàn thành Bài Tập Lớn giao Trong trình làm việc, em cố gắng tìm hiểu tài liệu liên quan, nhiên khơng tránh khỏi sai sót ngồi ý muốn Do em mong bảo đóng góp ý kiến thầy để em hồn thiện mơn học hồn thiện vốn kiến thức Em xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN……… .1 MỤC LỤC………… .2 DANH MỤC BẢNG .4 DANH MỤC HÌNH CHƯƠNG PHÂN TÍCH, LẬP CHƯƠNG TRÌNH VÀ THỬ NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG TIỆN 1.1 Phân tích vẽ yêu cầu kỹ thuật 1.2 Lựa chọn kích thước phơi dụng cụ cắt 1.2.1 Lựa chọn kích thước phơi 1.2.1 Lựa chọn dụng cụ cắt .8 1.3 Lập trình tự gia cơng chế độ cắt 11 1.3.1 Lập trình tự gia công 11 1.3.2 Tính tốn chế độ cắt .11 1.4 Lập chương trình gia cơng .14 1.4.1 Xác định tọa độ điểm 14 1.4.2 Lập chương trình gia cơng 15 1.5 Mô thử nghiệm trình gia cơng tiện phần mềm SSCNC.18 1.6 Kết luận chương 30 CHƯƠNG PHÂN TÍCH, LẬP CHƯƠNG TRÌNH VÀ THỬ NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG PHAY 31 2.1 Phân tích vẽ yêu cầu kỹ thuật .31 2.2 Lựa chọn kích thước phơi dụng cụ cắt 32 2.2.1 Lựa chọn kích thước phơi 32 2.2.2 Lựa chọn dụng cụ cắt 33 2.3 Lập trình tự gia cơng chế độ cắt 35 2.3.1 Lập trình tự gia cơng 35 2.3.2 Tính tốn chế độ cắt .35 2.4 Lập chương trình gia cơng .37 2.4.1 Xác định tọa độ điểm 37 2.4.2 Lập chương trình gia cơng 38 2.5 Mô thử nghiệm q trình gia cơng phay phần mềm SSCNC…………… 41 2.6 Kết luận chương 55 KẾT LUẬN……… .56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .57 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Tọa độ cụ thể điểm .15 Bảng 2: Tọa độ điểm mặt phẳng Oxy .38 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Chi tiết gia công Hình 2: Bản vẽ lồng phơi Hình 3: Thân dao, mảnh cắt dao khỏa mặt đầu tiện thơ Hình 4: Dao tiện tinh biên dạng mảnh .9 Hình 5: Dao tiện rãnh, cắt đứt mảnh .10 Hình 6: Dao tiện ren mảnh 10 Hình 7: Dao khoan lỗ có gắn mảnh 11 Hình 8: Tọa độ điểm .15 Hình 9: Khởi động phần mềm .18 Hình 10: Bảng Workpiece Setup 19 Hình 11: Bảng Tool Magazine Management 20 Hình 12 Các thơng số dao tiện khỏa mặt đầu tiện thơ 20 Hình 13 Các thông số dao tiện tinh .20 Hình 14 Các thơng số dao tiện ren 21 Hình 15 Các thông số dao khoan 21 Hình 16 Các thơng số dao cắt rãnh cắt đứt 21 Hình 17: Xét gốc phơi 22 Hình 18: Xét dao số theo phương Z 23 Hình 19: Xét dao số theo phương X 23 Hình 20: Xét dao số 24 Hình 21: Xét dao số 25 Hình 22: Xét dao số 25 Hình 23: Xét dao số 26 Hình 24: Kiểm tra xét dao 26 Hình 25: Đang thực trình khỏa mặt đầu 27 Hình 26: Kết q trình tiện thơ biên dạng .28 Hình 27: Đang thực trình tiện tinh 28 Hình 28: Đang thực trình tiện ren 29 Hình 29: Đang thực trình khoan lỗ 29 Hình 30: Đang thực trình cắt rãnh 30 Hình 31: Đang thực trình cắt đứt, kết thúc gia cơng .30 Hình 32: Chi tiết gia công 31 Hình 33: Bản vẽ lồng phôi 32 Hình 34: Dao phay mặt đầu 33 Hình 35: Dao phay thô 33 Hình 36: Dao phay tinh 34 Hình 37: Dao khoan tâm .34 Hình 38: Dao khoan 35 Hình 39: Tọa độ điểm dao qua 38 Hình 40: Khởi động phần mềm .42 Hình 41: Bảng Workpiece Setting Clamp Setting 43 Hình 42: Bảng Select Edge Finder .43 Hình 43: Cho đầu dò chạm vào phơi theo phương X 44 Hình 44: Xác định tọa độ X 44 Hình 45: Cho đầu dò chạm vào phơi theo phương Y 45 Hình 46: Xác định tọa độ Y Z 46 Hình 47: Bảng Tools Management .46 Hình 48: Thông số dao thiết lập bảng Tool Management 48 Hình 49: Thay dao số để thực trình xét dao 48 Hình 50: Dao số chạm vào mặt thiết bị đo chiều dài .49 Hình 51: Xét chiều dài dao gia công số – dao phay mặt đầu 49 Hình 52: Xét chiều dài dao gia công số 2– dao phay thô rãnh 50 Hình 53: Xét chiều dài dao gia công số 3– dao phay tinh rãnh 51 Hình 54: Xét chiều dài dao gia cơng số 4– dao khoan tâm 52 Hình 55: Xét chiều dài dao gia công số 5– dao khoan 52 Hình 56: Kết trình phay mặt phẳng 53 Hình 57: Kết q trình phay thơ rãnh .54 Hình 58: Kết trình phay tinh rãnh 54 Hình 59: Kết trình khoan tâm 55 Hình 60: Sản phẩm gia công xong .55 CHƯƠNG PHÂN TÍCH, LẬP CHƯƠNG TRÌNH VÀ THỬ NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG TIỆN 1.1 Phân tích vẽ yêu cầu kỹ thuật Hình 1: Chi tiết gia cơng Chọn vật liệu phơi: C45 Kích thước đường kính cổ lắp ghép yêu cầu cấp xác Độ đảo cổ trục lắp ghép không vượt 0,02 mm Độ không song song rãnh then so với đường tâm trục nhỏ 0,01 0,1 mm chều dài Bề mặt ren yêu cầu đạt độ xác cấp Độ nhám trục đạt Ra = 1,25 μm Độ nhám mặt đầu Ra = 1,25 μm 1.2 Lựa chọn kích thước phơi dụng cụ cắt 1.2.1 Lựa chọn kích thước phơi Để đảm bảo gia công xong, chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật cặp chi tiết mâm cặp Chọn kích thước phơi: L×D = 150×55 Hình 2: Bản vẽ lồng phôi 1.1.1 Lựa chọn dụng cụ cắt a Dao khỏa mặt đầu dao tiện thô biên dạng (T01) Hình 3: Thân dao, mảnh cắt dao khỏa mặt đầu tiện thô Chọn dao MDJN R/L 2525 M15 có thơng số kỹ thuật sau: - Chiều dài dao: L = 150 mm Chiều rộng thân dao: h = 25 mm Chiều dày thân dao: b = 25 mm Chiều dày đầu dao: f = 32 mm Chọn mảnh Kyocera (TN6010) có thơng số kỹ thuật sau: b Khơng có khả chịu va đập Hình dáng: Insert D hình thoi có góc 55º Chiều dài mảnh cắt: 12 mm Chiều dày mảnh cắt: mm Bán kính mũi dao: 0,2 mm Dao tiện tinh biện dạng (T02) Hình 4: Dao tiện tinh biên dạng mảnh Chọn dao MDJN R/L 2525 M15 có thông số kỹ thuật sau: - Chiều dài dao: L = 150 mm Chiều rộng thân dao: h = 25 mm Chiều dày thân dao: b = 25 mm Chiều dày đầu dao: f = 32 mm Chọn mảnh Kyocera (TN6010) có thơng số kỹ thuật sau: - c Khơng có khả chịu va đập Hình dáng: Insert D hình thoi có góc 55º Lớp phủ: TN6010 chuyên tiện tinh Chiều dài mảnh cắt: 12 mm Chiều dày mảnh cắt: mm Bán kính mũi dao: 0,2 mm Dao cắt rãnh cắt đứt (T03) Hình 5: Dao tiện rãnh, cắt đứt mảnh Chọn thân dao MEGH R/L 2525 – mảnh MRMN800 – M có thơng số kỹ thuật: d Chiều dài dao: 150 mm Chiều rộng thân dao: 20 mm Mảnh cắt có chiều dài: 28 mm Bề rộng mảnh cắt: mm Bán kính mũi dao: 0,2 mm Dao tiện ren (T05) Hình 6: Dao tiện ren mảnh Chọn thân dao mảnh dao tiện ren Kyocera (TC60M) có thơng số kỹ thuật:Thơng số dao: e Chiều dài dao: 125 mm Chiều rộng thân dao: 20 mm Chiều dày mảnh cắt: mm Bán kính mũi dao: 0,2 mm Dao khoan lỗ (T07) Hình 7: Dao khoan lỗ có gắn mảnh Chọn mũi khoan có găn mảnh Kyocera Dra SS10 - Chiều dài dao: 125 mm Đường kính cán dao: 20 mm Chiều dày mảnh cắt: mm Bán kính mũi dao: 0,2 mm 10 Hình 41: Bảng Workpiece Setting Clamp Setting Bước 4: Xét gốc phôi theo phương X Chọn “Machine Operation → Select Edge-Finder → OP‒20 (Optical) →OK Hình 42: Bảng Select Edge Finder Sử dụng nút “JOG” kết hợp với nút “X, Y, Z, +, ‒” bảng điều khiển để di chuyển đầu dò chạm vào phơi theo chiều X, đầu dò chạm vào phơi đầu dò phát sáng Chọn nút “POS” bảng điều khiển → REL nhập X0 → ORIGIN, mục đích xét điểm đầu dò đứng để dễ quan sát điều khiển bước 43 Hình 43: Cho đầu dò chạm vào phơi theo phương X Sau đó, nâng đầu dò lên theo phương Z di chuyển vào tâm phôi theo chiều X khoảng 65 mm phơi có chiều dài 120mm đường kính đầu dò 10mm Chọn “OFFSET SETTING” → “WORK” → Nhập X0 → MEASUR Ta X có tọa độ -400.000 (như hình) Hình 44: Xác định tọa độ X Bước 5: Xét gốc phôi theo phương Y Z Tương tự xét gốc phôi theo chiều X, ta sử dụng nút “JOG” kết hợp với nút “X, Y, Z, +, ‒” bảng điều khiển để di chuyển đầu dò chạm vào phơi theo chiều Y, đầu dò chạm vào phơi đầu dò phát sáng 44 Chọn nút “POS” bảng điều khiển → REL nhập Y0 → ORIGIN, mục đích xét điểm đầu dò đứng để dễ quan sát điều khiển bước Hình 45: Cho đầu dò chạm vào phơi theo phương Y Sau đó, nâng đầu dò lên theo phương Z di chuyển vào tâm phôi theo chiều Y khoảng 35mm phơi có chiều rộng 60mm đường kính đầu dò 10mm Chọn “OFFSET SETTING” → “WORK” → Nhập Y0 → MEASUR Ta Y có tọa độ -200.000 (như hình) Tại “OFFSET SETTING” → “WORK” → Nhập 1.0 tọa độ Z →INPUT (như hình) 45 Hình 46: Xác định tọa độ Y Z Trên công cụ, chọn “Machine Operation → Unload Edge-Finder” để cất đầu dò Kết thúc trình thiết lập gốc phơi Bước 6: Chọn thiết lập dao Chọn “Machine Operation→Tool Management” bảng Tool Management ra, ta cài thông số dao mục “2.2.2 Lựa chọn dụng cụ cắt” đưa dao vào vị trí Hình 47: Bảng Tools Management a Dao phay mặt đầu b Dao phay thô rãnh 46 d Dao khoan c Dao phay tinh rãnh 47 e Dao khoan tâm Hình 48: Thơng số dao thiết lập bảng Tool Management Bước 7: Xét chiều dài dao gia công số – dao phay mặt đầu Nhấn nút MDI → PROG → MDI (màn hình) → Nhập T01M06; → INSERT → nhấn nút để gọi dao số Trên công cụ, chọn “Machine Operation → Select Z Axis Gauge (100mm)” để chèn thiết bị hỗ trợ đo chiều dài dao Hình 49: Thay dao số để thực trình xét dao Sử dụng nút “JOG” kết hợp với nút “X, Y, Z, +, ‒” bảng điều khiển để di chuyển dao chạm vào thiết bị hỗ trợ đo chiều dài, dao chạm vào mặt thiết bị đèn phát sáng 48 Hình 50: Dao số chạm vào mặt thiết bị đo chiều dài Ta có: Chiều dài dao = Khoảng cách từ gốc máy theo phương Z – chiều cao thiết bị đo – khoảng cách từ mặt đầu phôi đến gốc phơi Có: Khoảng cách từ gốc máy theo phương Z = – 50,001 => Chiều dài dao = –50,001 – 100 – = –151,001 Trên bảng điều khiển chọn “OFFSET SETTING → OFFSET Ở vị trí số 1, nhập –151,001 nhấn nút “INPUT” Hình 51: Xét chiều dài dao gia công số – dao phay mặt đầu Bước 8: Xét chiều dài dao gia công số – dao phay thô rãnh 49 Nhấn nút MDI → PROG → MDI (màn hình) → Nhập T02M06; → INSERT → nhấn nút để gọi dao số Sử dụng nút “JOG” kết hợp với nút “X, Y, Z, +, ‒” bảng điều khiển để di chuyển dao chạm vào thiết bị hỗ trợ đo chiều dài, dao chạm vào mặt thiết bị đèn phát sáng Ta có: Chiều dài dao = Khoảng cách từ gốc máy theo phương Z – chiều cao thiết bị đo – khoảng cách từ mặt đầu phơi đến gốc phơi Có: Khoảng cách từ gốc máy theo phương Z = – 50,001 => Chiều dài dao = –50,001 – 100 – = –151,001 Trên bảng điều khiển chọn “OFFSET SETTING → OFFSET Ở vị trí số 2, nhập –151,001 nhấn nút “INPUT” Hình 52: Xét chiều dài dao gia cơng số 2– dao phay thô rãnh Bước 9: Xét chiều dài dao gia công số – dao phay tinh rãnh Nhấn nút MDI → PROG → MDI (màn hình) → Nhập T03M06; → INSERT → nhấn nút để gọi dao số Sử dụng nút “JOG” kết hợp với nút “X, Y, Z, +, ‒” bảng điều khiển để di chuyển dao chạm vào thiết bị hỗ trợ đo chiều dài, dao chạm vào mặt thiết bị đèn phát sáng Vì dao số số có chiều dài L=120mm nên ta có: 50 Chiều dài dao = –50,001 – 100 – = –151,001 Trên bảng điều khiển chọn “OFFSET SETTING → OFFSET Ở vị trí số 3, nhập –151,001 nhấn nút “INPUT” Hình 53: Xét chiều dài dao gia công số 3– dao phay tinh rãnh Bước 10: Xét chiều dài dao gia công số – dao khoan tâm Nhấn nút MDI → PROG → MDI (màn hình) → Nhập T04 M06; → INSERT → nhấn nút để gọi dao số Sử dụng nút “JOG” kết hợp với nút “X, Y, Z, +, ‒” bảng điều khiển để di chuyển dao chạm vào thiết bị hỗ trợ đo chiều dài, dao chạm vào mặt thiết bị đèn phát sáng Ta có: Chiều dài dao = Khoảng cách từ gốc máy theo phương Z – chiều cao thiết bị đo – khoảng cách từ mặt đầu phơi đến gốc phơi Có: Khoảng cách từ gốc máy theo phương Z = – 109,001 => Chiều dài dao = –109,001 – 100 – = –210,001 Trên bảng điều khiển chọn “OFFSET SETTING → OFFSET Ở vị trí số 4, nhập –210,001 nhấn nút “INPUT” 51 Hình 54: Xét chiều dài dao gia công số 4– dao khoan tâm Bước 11: Xét chiều dài dao gia công số – dao khoan lỗ ϕ10 Nhấn nút MDI → PROG → MDI (màn hình) → Nhập T05 M06; → INSERT → nhấn nút để gọi dao số Sử dụng nút “JOG” kết hợp với nút “X, Y, Z, +, ‒” bảng điều khiển để di chuyển dao chạm vào thiết bị hỗ trợ đo chiều dài, dao chạm vào mặt thiết bị đèn phát sáng Vì dao số 2, số số có chiều dài L=120mm nên ta có: Chiều dài dao = –50,001 – 100 – = –151,001 Trên bảng điều khiển chọn “OFFSET SETTING → OFFSET Ở vị trí số 5, nhập –151,001 nhấn nút “INPUT” Hình 55: Xét chiều dài dao gia công số 5– dao khoan 52 Bước 12: Đưa chương trình gia cơng vào nhớ máy Tạo chương trình số O0047: Trên bảng điều khiển chọn EDIT→PROG→DIR→Nhập O0047→INSERT→EOB→INSERT Tạo chương trình số O0100: chọn → INSERT EDIT → PROG → DIR → Nhập O0100 → INSERT → EOB Đưa chương trình lập trình vào nhớ máy: Trên bảng điều khiển chọn O0047 file O0100 lập trình DNC → File Open → Chọn file Bước 13: Thực gia công Trên bảng điều khiển chọn “AUTO” → bật chế độ chạy tự động Có thể dùng thêm nút muốn thực chạy câu lệnh “CYCLE START” để “SINGLE BLOCK” Khi chạy đến câu lệnh N16 dao bắt đầu thực phay mặt đầu Hình 56: Kết trình phay mặt phẳng Dao thực trình phay thơ rãnh từ câu lệnh N80 đến N140 53 Hình 57: Kết q trình phay thơ rãnh Quá trình phay tinh rãnh thực từ câu lệnh N150 đến N210 Hình 58: Kết trình phay tinh rãnh 54 Hình 59: Kết trình khoan tâm Hình 60: Sản phẩm gia công xong 2.6 Kết luận chương Chương giúp em củng cố lại kiến thức học phân tích vẽ, tính tốn chế độ cắt, lựa chọn kích thước phơi dụng cụ cắt hợp lý Hiểu rõ câu lệnh chương trình gia công phay Sử dụng thành phần mềm SSCNC để mơ q trình gia cơng phay chi tiết KẾT LUẬN 55 Sau thời gian thực tập lớn môn Công nghệ CNC, hướng dẫn giúp đỡ nhiệt tình thầy Nguyễn Như Tùng, em thu kết sau: - Đã nghiên cứu vẽ lựa chọn dao, phơi phù hợp để thực q trình gia cơng cho chi tiết tiện phay - Đã xây dựng trình tự gia cơng, lập trình tự gia công cho chi tiết tiện phay - Đã sử dụng thành thạo phần mềm SSCNC để mô trình gia cơng 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình Cơng nghệ CNC – Trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội Sổ tay Công nghệ Chế tạo máy tập – GS TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS TS Lê Văn Tiến, PGS TS Ninh Đức Tốn, PGS TS Trần Xuân Việt 57 ... Cơng nghệ CNC) Tốc độ trục chính: Trong đó: D: Đường kính phơi; D = 55 mm v: vận tốc cắt; - Lượng chạy dao răng: Để đạt độ nhám bề mặt Ra = 1,25 μm Chọn Sz = 0,12 (mm/răng) (Bảng 5.62 ST CNCTM Tập. .. Giáo trình Cơng nghệ CNC) Tốc độ trục chính: Trong đó: D: Đường kính phơi; D = 55 mm v: vận tốc cắt; 11 - Lượng chạy dao răng: Chọn Sz = 0,2 (mm/răng) (Bảng 3.3 Giáo trình Cơng nghệ CNC) Bước 3:... Cơng nghệ CNC) Tốc độ trục chính: Trong đó: D: Đường kính phơi; v: vận tốc cắt; - Lượng chạy dao răng: Để đạt độ nhám bề mặt Ra = 1,25 μm Chọn Sz = 0,1 (mm/răng) (Bảng 3.3 Giáo trình Cơng nghệ CNC)