Nghiên cứu và xây dựng các bài giảng thực hành trên máy tiện CNC CAK6136 750 nhằm nâng cao chất lượng tại trường đại học sao đỏ Nghiên cứu và xây dựng các bài giảng thực hành trên máy tiện CNC CAK6136 750 nhằm nâng cao chất lượng tại trường đại học sao đỏ Nghiên cứu và xây dựng các bài giảng thực hành trên máy tiện CNC CAK6136 750 nhằm nâng cao chất lượng tại trường đại học sao đỏ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐÀO VĂN KIÊN ĐÀO VĂN KIÊN CHUYÊN NGÀNH CHẾ TẠO MÁY ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH TRÊN MÁY TIỆN CNC CAK6136 – 750 NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ” LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHẾ TẠO MÁY KHOÁ 2011A Hà Nội – Năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đào Văn Kiên ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH TRÊN MÁY TIỆN CNC CAK6136 – 750 NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ” Chuyên ngành : Chế tạo máy LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHẾ TẠO MÁY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : GS.TSKH BÀNH TIẾN LONG Hà Nội – Năm 2013 Luận văn thạc sỹ: Đào Văn Kiờn LI CAM OAN Tụi l Đào Văn Kiên hc viên lớp Cao học 11ACTM – HY Sau hai năm học tập nghiên cứu, giúp đỡ thầy cô giáo đặc biệt giúp đỡ GS.TSKH Bành Tiến Long thầy giáo hướng dẫn đề tài tôi, nên đến cuối chặng đường để kết thúc khố học Tơi định chọn đề tài tốt nghiệp là: :“Nghiên cứu xây dựng giảng thực hành máy tiện CNC CAK6136 – 750 nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy trường đại học Sao Đỏ” Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi hướng dẫn GS.TSKH Bành Tiến Long tham khảo tài liệu liệt kê Tơi khơng chép cơng trình cá nhân khác hình thức Nếu có tơi xin hon ton chu trỏch nhim NGI CAM OAN Đào Văn Kiên -1- Lun thc s: o Vn Kiờn LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn GS.TSKH Bành Tiến Long, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, đến trình viết hồn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo phòng đào tạo Sau đại học, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành Luận văn Tác giả chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa Cơ Khí giúp đỡ tác giả thực trung tâm công nghệ cao trường Đại Học Sao Đỏ 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 ng nghip Tỏc gi Đào Văn Kiên -2- Lun thạc sỹ: Đào Văn Kiên MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 LỜI CẢM ƠN .2 MỤC LỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .6 PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Lịch sử nghiên cứu Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3.1 Mục đích nghiên cứu 3.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Tóm tắt nội dung thực đóng góp tác giả Phương pháp nghiên cứu Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC 10 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 10 1.2 MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ 12 1.2.1 Các hệ thống liệu cần nạp cho máy công cụ điều khiển số 12 1.2.2 Chuyển động trục khái niệm hệ tọa độ 12 1.2.2.1 Chuyển động trục 12 1.2.2.2 Hệ tọa độ 13 1.3 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ CNC 16 1.3.1 Khái niệm hệ thống điều khiển số 16 1.3.2 Các dạng điều khiển số 16 1.3.3 Hệ điều khiển CNC 16 1.3.3.1 Phân biệt hệ điều khiển NC CNC 16 1.3.3.2 Đặc trưng hệ điều khiển CNC 17 1.3.4 Một số hệ điều hành 17 1.4 CÁC CHỈ TIÊU GIA CÔNG CỦA MÁY CNC 18 1.4.1 Thơng số hình học 18 1.4.2 Thông số gia công 18 1.4.3 Độ xác máy CNC 19 1.4.4 Hướng phát triển máy CNC giới Việt Nam 20 Chương 2: NGUYÊN LÝ CƠ BẢN TẠO HÌNH BỀ MẶT TRÊN MÁY CNC .23 2.1.Các ngun lý gia cơng tạo hình 23 2.1.1 Gia cơng định hình 23 2.1.2.Gia cơng bao hình 24 2.1.21 Phay bao hình nhóm bề mặt cho phép chuyển động “tự trượt” 24 2.1.2.2 Phay bao hình bề mặt tự 25 2.2 Các tốn tạo hình bề mặt 26 -3- Luận văn thạc sỹ: Đào Văn Kiên 2.3 Phương pháp xác định bề mặt khởi thủy đồ thị 29 2.4 Phương pháp xác định bề mặt khởi thủy K giải tích .31 2.4.1 Phương trình chuyển đổi hệ tọa độ 31 2.4.2 Xác định profin dụng cụ cách xác định đường bao .34 2.4.3 Xác định mặt khởi thủy dụng cụ cách xác định mặt bao .41 Chương 3: CẤU TRÚC VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY TIỆN CNC CAK 6136 – 750 45 3.1.Khảo sát thông số kỹ thuật máy tiện CNC 45 3.1.1 Truyền động 45 3.1.2 Động 45 3.1.3 Động bước tiến 45 3.1.4 Hướng chuyển động trục X,Z 46 3.1.5 Hệ thống đo hành trình 46 3.2 Cấu trúc nguyên lý hoạt động máy tiện CNC 47 3.2.1.Các phận máy 47 3.2.2 Các phần tử điều khiển 47 3.2.3 Bảng vận hành tiện 48 3.3 Lập trình vận hành máy tiện CNC 50 3.3.1 Giới thiệu máy tiện CNC CAK 6136- 750 50 3.3.1.1 Các phận máy 50 3.3.1.1.1 Bộ phận khí 50 3.3.1.1.2 Bộ phận điều khiển 51 3.3.2 Các thơng số kỹ thuật 51 3.3.3 Các phím bảng điều khiển 34 3.3.3.1 Chức phím vùng điều khiển máy 52 3.3.3.2 Các phím nhập liệu .52 3.3.3.3 Các phím chức năng…………………………………………………53 3.3.3.4 Các chế độ làm việc 54 3.3.4 Cơ sở 54 3.3.4.1 Các điểm gốc 54 3.3.4.2 Hệ tọa độ máy tiện CNC 55 3.3.4.3 Cấu trúc chương trình NC 55 3.3.4.4 Các chức phụ M 56 3.3.2 Thao tác vận hành máy tiện CNC 56 3.3.2.1 Trình tự bước vận hành máy tiện CNC CAK 6136- 750 56 3.3.2.2 Vận hành máy tiện CNC CAK 6136- 750 57 3.3.2.2.1 Dịch chuyển bàn dao điểm chuẩn máy 57 3.3.2.2.2 Dịch chuyển bàn máy tay 57 3.3.2.2.3 Nhập chương trình gia công 57 3.3.2.2.4 Đo nhập thông số dụng cụ cắt ( khai báo điểm w) 57 3.3.2.2.5 Tắt máy 58 3.3.3 Lập chương trình gia cơng chi tiết máy tiện CNC 58 3.3.3.1 Lập phiếu cơng nghệ tính tốn 58 -4- Luận văn thạc sỹ: Đào Văn Kiên 3.3.3.2 Lập chương trình gia cơng chi tiết trịn xoay 59 3.3.3.2.1 Các chức G 59 3.3.4 Bài tập 62 3.3.4 Lập chương trình gia cơng bề mặt ren 65 3.3.4.1 Chức G 65 3.3.4.2 Bài tập 62 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHI TIẾT TRÊN MÁY TIỆN CNC ………… CAK 6136 -750 VỚI HỆ ĐIỀU KHIỂN FANUC 69 4.1 Xác định chuẩn kỹ sinh viên Đại học 69 4.2 Các tập lập trình gia công máy tiện CNC 69 4.2.1.Lập trình gia cơng chi tiết 69 Chương 5: KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 5.1 Mục đích, nhiệm vụ, phương pháp đối tượng kiểm nghiệm….………95 5.1.1 Mục đích kiểm nghiệm……………………………………….……95 5.1.2 Nhiệm vụ kiểm nghiệm…………………………………………….… 95 5.1.3 Phương pháp kiểm nghiệm…………………………………….….……95 5.2 Nội dung tiến trình thực nghiệm……………………………… …… 96 5.2.1 Đối tượng thực nghiệm……………………………………….….…… 96 5.2.2 Chuẩn bị thực nghiệm………………………………………… ………96 5.3 Đánh giá thực nghiệm………………………………………… …… 97 5.3.1 Đánh giá định tính……………………………………………… …… 97 5.3.2 Đánhgiá định lượng………………………………………….……… 97 5.4 Đánh giá chuyên gia…………………………………………………… 102 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 -5- Luận văn thạc sỹ: Đào Văn Kiên CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT NC (Number Control) – Điều khiển số CNC (Computer Numerical Control) – Điều khiển số có trợ giúp máy tính CAD (Computer Aided Design) – Thiết kế có trợ giúp máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing) – Sản xuất có trợ giúp máy tính LAN (Local Area Netword) - Mạng cục WAN (Wide Area Netword) - Mạng diện rộng CW (Counter clockwise) - Chiều quay thuận chiều kim đồng hồ DNC (Direct Numerical Control) - Hệ điều khiển DNC FMS (Flexible Manufacturing System ) - Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS FK (Free Contour Programing) - Lập trình Contour tự Q Parameters - Lập trình tham số Q CHF (Chamfer) - Vát cạnh RND (Rounding) - Bo cung 1D, 2D, 3D - Điều khiển 1, 2, chiều CC (Circle center) - Tâm cung DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Bảng số Nội dung Trang 2.1 Thông số kỹ thuật máy tiện CNC 24 2.2 Các chức đường với tọa độ cực 54 -6- Luận văn thạc sỹ Học viên: Đào Văn Kiên PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Trong cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước đặt yêu cầu cấp thiết ngành cơng nghệ chế tạo máy Đó phải xây dựng công nghiệp đại đủ để chế tạo thiết bị máy móc cho ngành kinh tế khác Bên cạnh việc đầu tư thiết bị máy móc đại, việc ứng dụng cơng nghệ cao ngành khí chế tạo máy vấn đề vơ quan trọng Vì việc khai thác có hiệu máy móc thiết bị nhà máy chế tạo khí, có loại máy tiện CNC, phay CNC, máy cắt dây điều khiển tự động vấn đề cấp bách, đòi hỏi cao đào tạo nguồn nhân lực khoa học cơng nghệ Trước tình trạng đó, hầu hết trường đầu tư số máy CNC để phục vụ cho việc đào tạo chất lượng cao lại chưa có phương pháp giảng dạy thực nghiệm hiệu Chính cần phải có nghiên cứu cụ thể đầy đủ lĩnh vực này, để giảng dạy cho học sinh-sinh viên hiểu rõ áp dụng thực tế, đóng góp vào phát triển ngành chế tạo máy Xuất phát từ nhu cầu thực tế mà đề tài: “Nghiên cứu xây dựng giảng thực hành máy tiện CNC CAK6136 – 750 nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy trường đại học Sao Đỏ” chọn làm luận văn tốt nghiệp Lịch sử nghiên cứu Việc xây dựng hệ thống thực hành, thí nghiệm gia cơng máy cắt gọt CNC sát với thực tế, sát với điều kiện sản xuất công nghiệp phù hợp với điều kiện giảng dạy nhà trường vấn đề quan trọng, để đảm bảo cho sinh viên sau tốt nghiệp trường thích nghi đảm nhiệm tốt cơng việc nhà máy, xí nghiệp Việt Nam có xu hướng sử dụng máy CNC ngày nhiều, yêu cầu cấp thiết thực tế sản xuất, nên đề tài nghiên cứu ứng dụng nhằm khai thác hiệu máy CNC lớn đề tài nghiên cứu khoa học, luận án tiến sỹ, luận văn thạc sỹ, kể đến: Nguyễn Đình Vũ, Ứng dụng phần mềm TURBOSPEED/CAM để lập trình gia công đĩa chia độ máy gia công trung tâm CNC -7- Luận văn thạc sỹ Học viên: Đào Văn Kiên TUNGIL-TVN-40A, Luận văn cao học, ĐHBKHN (2009) ; Phạm văn Bổng, Nghiên cứu xây dựng mơ hình phịng thực hành CAD/CAM-CNC với hệ FANUC; HEIDENHAIN phục vụ chương trình đào tạo hệ Cao đẳng kỹ thuật ngành Cơ khí, Luận văn cao học, ĐHBKHN (2000) Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3.1 Mục đích nghiên cứu - Mục đích nghiên cứu là: Xác định chuẩn kỹ sinh viên kỹ thực hành CNC.Nghiên cứu xây dựng giảng thực hành máy tiện CNC CAK6136 – 750 với hệ điều khiển FANUC phục vụ công tác đào tạo trường Đại Học Sao Đỏ - Dùng làm tài liệu tham khảo cho giảng dạy học tập 3.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài là: - Khả công nghệ máy tiện CNC - CAK6136 – 750 - Cơ sở lập trình Tiện CNC với hệ điều khiển FANUC - Lập trình gia cơng số chi tiết có bề mặt phức tạp máy tiện CNC với hệ điều khiển FANUC Tóm tắt nội dung thực đóng góp tác giả Nội dung nghiên cứu gồm: - Nghiên cứu khái quát công nghệ CNC; - Nghiên cứu nguyên lý tạo hình bề mặt máy CNC - Nghiên cứu khả công nghệ máy tiện CNC - CAK6136 – 750 với hệ điều khiển FANUC - Lập trình gia cơng tập CNC - CAK6136 – 750 với hệ điều khiển FANUC - Xây dựng dạng tập thực hành gia công cắt gọt máy CNC CAK6136 – 750 với hệ điều khiển FANUC Với ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tế luận văn sau hồn thành có đóng góp đáng kể cho việc xây dựng chương trình đào tạo CNC trường Đại học, Cao đẳng, trung cấp chuyên nghiệp -8- ... cứu xây dựng giảng thực hành máy tiện CNC CAK6136 – 750 nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy trường đại học Sao Đỏ? ?? chọn làm luận văn tốt nghiệp Lịch sử nghiên cứu Việc xây dựng hệ thống thực hành, ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đào Văn Kiên ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG CÁC BÀI GIẢNG THỰC HÀNH TRÊN MÁY TIỆN CNC CAK6136 – 750 NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG TẠI... để kết thúc khố học Tơi định chọn đề tài tốt nghiệp là: :? ?Nghiên cứu xây dựng giảng thực hành máy tiện CNC CAK6136 – 750 nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy trường đại học Sao Đỏ? ?? Tôi xin cam