giáo trình lập trình gia công mastercam x7

cách chọn phương án lập trình gia công trên mastercam và các bài tập luyện lập trình gia công dễ hiểu.

GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẠY DAO Gia công pocket: +Zigzag : Cắt thô pocket với chuyển động dao tuyến tính, ăn dao lượt +Constant overlap spiral: Tạo lần ăn thô, tính lượng phôi để lại tính lại dựa kích thước phôi Quá trình lặp lại Mastercam cắt xong pocket Tùy chọn tạo nhiều chuyển động tuyến tính nhỏ cắt nhiều phôi cách chạy dao parallel spiral +Parallel spiral: Cắt thô pocket theo đường xoắn ốc với khoảng offset so với đường biên kích thước bước nhảy Tùy chọn không đảm bảo cắt hết phôi +Parallel spiral, clean corners: Cắt thô pocket với cách thức tương tự parallel spiral, có thêm chuyển động nhỏ để cắt hết phôi góc pocket nhằm cắt thêm nhiều phôi Tùy chọn gia tăng khả cắt gọt không đảm bảo cắt hết phôi +Morph spiral: Cắt thô pocket cách nội suy đường biên đảo +True spiral: Tạo nhiều lần cắt thô cung tiếp tuyến Kết thu chuyển động trơn tru dụng cụ cắt ,một chương trình NC ngắn gọn khả cắt hết phôi tốt +One way: cắt thô pocket theo chiều Dao cụ cắt phôi chiều không cắt dao lùi +High speed: tạo cung tròn chuyển động trơn tru Gia công mặt phẳng (Face Toolpath): Dùng Face toolpath để nhanh chóng hớt lớp phôi gồ ghề bề mặt phẳng chi tiết để chuẩn bị cho nguyên công sau Cách thức tạo Face toolpath: + Chọn menu Toolpath→Face Toolpath + Sử dụng tab Facing Parameters để nhập vào thông số cho Toolpath hoàn thành Toolpath Gia công mặt (Surface Toolpath): Surface rough and finish parallel toolpath: ăn dao theo đường song song Surface rough and finish radial toolpath: ăn dao theo đường hùng kính Surface rough and finish project toolpath: Gia coâng theo hình chiếu contour lên surface Surface rough and finish flowline toolpath: Tạo toolpath theo hình dạng hướng surface tạo chuyển động mềm mại Surface rough and finish contour toolpath: Tạo nhiều lần cắt với chiều sâu z.Được dùng cho chi tiết thành dốc lõi có thành dốc Nó cho phép dụng cụ di chuyển xuống dần theo phương z thay dịch dao theo hai phương x,y Surface rough restmill toolpath: Cắt lớp phôi lại với chiều sâu z không đổi chẳng hạn lớp phôi nguyên công pocket rough toolpath để lại +Trước gia công restmill + Sau gia công restmill toolpath: toolpath: Surface rough pocket toolpath: cắt bỏ lớp phôi cách nhanh chóng Nó tạo chuỗi lần cắt cao độ z không đổi Surface rough plunge toolpath: Cắt thô chi tiết cách nhanh chóng cách dùng chuyển động thuộc chu trình khoan Surface finish parallel steep toolpath: cắt bỏ lớp phôi hai góc slope khoảng 500→900 Một parallel steep toolpath thường dùng sau finish parallel toolpath Surface finish shallow toolpath: giống Surface finish parallel steep toolpath dùng trường hợp góc slope khoảng 0→100 Surface finish pencil toolpath: Gia công theo đường dẫn mà hai bề mặt gặp nhau.Nó cắt lớp vật liệu cách điều khiển dụng cụ tiếp xúc với hai bề mặt lúc Surface finish leftover toolpath: Cắt bỏ lớp vật liệu lại sau hia công thô dao lớn Nó tính toán lượng phôi để lại dùng thông tin để tạo chuyển động dụng cụ Surface finish scallop toolpath: Tạo bề mặt scallop phù hợp có chiều cao vượt chiều cao phôibất chấp bề mặt steep hay shallow Surface finish blend toolpath: Taọ trình gia công cho bề mặt đòi hỏi tạo hình dáng cho chi tiết Một blend toolpath tạo chuyển động dụng cụ theo đường mà ta tạo dọc theo mặt gia công Gia công theo biên dạng tròn (Circle Path): Circle mill toolpath: Dùng circle mill toolpath để phay pocket tròn Ta chọn đối tượng điểm điểm tâm cung tròn Mastercam cắt pocket có tiết diện tròn với đường kính chiều sâu mà ta định Sau phay tâm đường tròn , Mastercam tính toán cung tròn ăn dao trước tiếp cận đến biên dạng tròn mong muốn tạo cung thoát dao tương tự Hình sau minh họa cho circle mill toolpath Còn toolpath tương tự với cách với cách ăn dao xoắn ốc ăn dao thẳng Cách tạo circle toolpath: +Chọn Toolpath→chọn circle path→cicmill toolpath +Dùng hộp thoại Drill point selection để chọn nhiều vị trí lỗ để tạo toolpath Helixbore toolpath: Helixbore toolpath tạo để sử dụng cho dụng cụ cắt tốc độ cao có chuyển động xoắn ốc xuống để cắt thô kết thúc phía Sau thực chuyển động xoắn ốc ngược lên để cắt tinh giống circle mill toolpath, ta chọn chuỗi điểm để tạo toolpath, đường kính lỗ xác định thông số toolpath ta Cách tạo Helixbore toolpath: +Chọn Toolpath→circle paths→Helixbore toolpath +Dùng hộp thoại Drill point selection để chọn nhiều vị trí lỗ để tạo toolpath * Sau chọn dụng cụ, dùng tab helix bore parameters để nhập vào giá trị cho thông số cắt bình thường tùy chọn bù trừ dao Sau chọn tab Rough/Finish parameters hoàn thành việc nhập thông tin cho toolpath Lưu ý: Không có loại dụng cụ cắt cụ thể cho chuyển động xoắn ốc.Do ,khi chọn dụng cụ cho Helix bore tạo flat endmill Slot mill toolpath: Dùng slot mill toolpath để gia công rãnh có bo góc Những rãnh chứa hai đường thẳng hai cung tròn 1800 hai đầu Slot mill toolpath tự động tính toán điển ăn dao , thoát dao , cắm dao xuống cho phù hợp với rãnh cách: +Tính toán điểm ăn dao +Đặt cung ăn dao, thoát dao contour +Tạo đường ăn dao dốc để cắm dao dần danà theo chiều sâu cắt Cách tạo slot mill toolpath: + Chọn Toolpath→ circle paths→slot mill toolpath Thread mill toolpath: Thread mill toolpath taïo chuỗi đường xoắn ốc để gia công ren cách phay ren dụng cụ phù hợp khác Đối với ren trong, ta phải khoan lỗ trước Đối với ren ngoài, ta phải tạo hình trụ tròn trước Ta dùng đối tượng điểm điểm tâm cung tròn để tạo toolpath Nếu ta chọn đối tượng giống chẳng hạn ta chọn cung tròn tâm cung tròn Mastercam cảnh báo hiển thị đối tượng giống màu đỏ Số ren, đỉnh ren, chiều cao ren thông số bước ren định số chu kỳ mà dụng cụ cắt thực gia công ren Nếu số chu kì 1, Mastercam tự động điều chỉnh đỉnh ren để tạo chu kì Ví dụ: Cách tạo Thread mill toolpath: Dùng dao phay rãnh để cắt thô ren +Chọn Toolpath→ circle paths→Thread quanh đầu lõi valve mill toolpath Sau chọn dụng cụ, hạy dùng tab Thread mill để xác định góc nghiêng thông số phay ren khác Hãy định hướng cho Thread Mill Toolpath theo hướng dẫn sau: Ren trong/ren Ren trái/ren phải Ren Ren Ren Ren Ren Ren Ren phải Ren phải Ren trái Ren trái Ren phải Ren phải Hướng gia công Cách phay Từ xuống Từ lên Từ xuống Từ lên Từ xuống Từ lên Phay thuận Phay nghịch Phay nghịch Phay thuận Phay nghịch Phay thuận Ren Ren Ren trái Ren trái Từ xuống Từ lên Phay thuận Phay nghịch  LẬP TRÌNH GIA CƠNG BẰNG Mastercam X Chọn chi tiết cần gia công - Chọn File > Open chọn vào biểu tượng công cụ - Chọn vào danh sách loại file (Files of type) chọn loại file cần mở - - Chỉ đường dẫn đến chi tiết gia công chọn vào biểu tượng mở file Ở chọn mở file chi tiết cần gia cơng là: Chitietgiacong.SLDPRT Hình 1: Chọn loại file cần mở Chọn , kết hình Hình 2: Chi tiết cần gia cơng Lập trình gia cơng Mastercam X Nguyễn Văn Thành Nhóm 3C – www.CADCAMonline.com  Tài liệu cập nhật ngày 27/12/07 Chọn loại máy gia công Từ menu chọn máy phay đứng trục (xem hình 3): Machine Type > Mill > 2.C:\MCAMX\CNC_MACHINE\MILL – AXIS VMC.MMD Hình 3: Chọn máy gia cơng Tạo phơi gia cơng Hình 4: Toolpath manager Sau chọn máy gia cơng chọn tiếp vào dấu cộng (+) bên trái chữ Properties – – AXIS VMC cửa sổ Toolpath Manager (xem hình 4), chọn tiếp Stock setup để tạo phơi gia công Hộp thoại Machine Group Properties xuất hình Chọn vào , chọn hai góc chéo chi tiết gia cơng để định nghĩa kích thước phơi kích thước bao chi tiết gia cơng, kết hình Hình : Hộp thoại Machine Group Properties Lập trình gia cơng Mastercam X Nguyễn Văn Thành Hình 9: Hộp thoại View Manager - Chọn vào biểu tượng mũi tên khung Origin (in view coordinates), vào vị trí gốc khơng cần xác định phôi - Trong trường hợp giả sử chọn gốc khơng góc ngồi bên trái phơi, có tọa độ (X=-80, Y=-60, Z=50), kết hình 10 Hình 10: Chọn vị trí gốc khơng phơi - Chọn vào biểu tượng để kết thúc Chọn phương pháp gia cơng Có nhiều phương pháp gia công khác nhau, tùy theo trường hợp cụ thể mà chọn cho phù hợp Đối với chi tiết cần gia công lòng cối bên (dùng phương pháp Pocket Toolpath), khoan lỗ mặt lỗ mặt trước (dùng phương pháp Drill Toolpath) Từ menu chọn Toolpaths > Pocket Toolpath… > hộp thoại Chaining xuất cho phép chọn contour kín giới hạn pocket cần gia cơng Chúng ta chọn đường giới hạn lòng cối Lưu ý: Khi chọn vào curve contour xuất mũi tên để định hướng chạy dao, muốn thay đổi chọn vào biểu tượng Chaining Sau chọn contour kín chọn vào biểu tượng hộp thoại để kết thúc Ngay lúc hộp thoại Pocket xuất hình 11, cho phép chọn dụng cụ cắt thiết lập thơng số cần thiết cho q trình gia cơng: Nhóm 3C – www.CADCAMonline.com Tài liệu cập nhật ngày 27/12/07  Hình 11: Hộp thoại Pocket Chọn dụng cụ cắt - Chọn vào nút ngón φ20 hình 12 để lấy dụng cụ cắt từ thư viện có sẵn Chọn dao phay Hình 12: Chọn dụng cụ cắt - Chọn vào biểu tượng để kết thúc Lập trình gia công Mastercam X Nguyễn Văn Thành  Lưu ý: Muốn hiệu chỉnh thông số dụng cụ cắt nhấn nút phải chuột lên dụng cụ cắt cần hiệu chỉnh hộp thoại Pocket (Standard) chọn Edit tool (hoặc nhấp đúp nút trái chuột lên dụng cụ cắt cần hiệu chỉnh) Định lại thông số sau: + Feed rate: 100 (tốc độ cắt, đơn vị mm/phút) + Spindle speed: 800 (tốc độ quay trục chính, đơn vị số vịng quay/phút) + Plunge rate: 30 (tốc độ xuống dao, đơn vị mm/phút) + Retract rate: 1500 (tốc độ nhấc dao lên, đơn vị mm/phút) Lưu ý: Nếu muốn nhấc dao lên G00 (lệnh di chuyển dao nhanh) check vào ô Rapid retact , lúc giá trị Retract rate vẽ mờ + Dung dịch trơn nguội: Chọn vào nút trơn nguội - , chọn Food: On để mở dung dịch Chọn vào thẻ Pocketing parameters để định nghĩa chiều sâu cắt, phay thuận, nghịch v.v… Định lại thông số sau: + Retract: 50 (độ cao mặt phẳng lùi dao) + Feed plane: (độ cao mặt phẳng an toàn, độ cao mà dao bắt đầu di chuyển theo chế độ cắt gán thông số Feed rate) + Top of stock: (độ cao bắt đầu gia công) + Depth: -20 (độ cao kết thúc gia công hay chiều sâu gia công) Check vào ô Depth cuts , hộp thoại Depth cuts xuất hình 13 cho phép định nghĩa chiều sâu gia cơng Hình 13: Hộp thoại Depth cuts Lập trình gia cơng Mastercam X Hình 14: Minh họa thông số rough finish Nguyễn Văn Thành Ý nghĩa thông số: - Max rough step: Giới hạn chiều sâu tối đa cắt thô xuống dao (xem hình 14) - #Finish cuts: Số bước cắt tinh (các bước cắt phần kết thúc chiều sâu gia công) Nếu gán thơng số khơng khơng thực việc cắt tinh (xem hình 14) - Finish step: Chiều sâu bước cắt tinh (xem hình 14) Lưu ý: Giá trị Finish step tính % đường kính dao thơng số Use tool's step, peck, coolant thẻ Tool settings hộp thoại Machine Group Properties chọn - Keep tool down: Nếu thơng số chọn dao không nhấc lên đến mặt phẳng lùi dao (reteact) bước cắt - Use island depths: Phân biệt chiều sâu gia công ốc đảo biên dạng - Subprogram: Cho phép xuất chương trình cho đường chạy dao lặp lại (có thể dùng hệ tọa độ tuyệt đối – Absolute, hay tương đối - Incremental) - By pocket: Thực gia cơng hồn tất biên dạng chuyển sang biên dạng khác - By depth: Thực gia công bước với chiều sâu gia công xác định cho tất biên dạng sau chuyển sang chiều sâu gia công bước Lựa chọn thường dùng cho chi tiết gia công làm vật liệu mềm có thành mỏng - Tapered walls: Góc nghiêng chiều sâu cắt bước Thông số khơng dùng xuất chương trình dạng chương trình con, chương trình trình lặp lại bước xuống dao, góc nghiêng ln khơng - Taper angle: thiết lập góc nghiêng + Outer wall taper angle: Góc nghiêng cho ốc đảo + Island taper angle: Góc nghiêng cho biên dạng - Chọn vào biểu tượng để kết thúc + Machining direction: Climb: phay nghịch; Conventional: phay thuận + Tip comp: Tip: mũi dao; Center: tâm dao (dùng để tính chiều sâu Z gia cơng) - Sau định nghĩa xong kết hình 15 Hình 15: Thẻ Pocketing parameters - Chọn vào thẻ Roughing/Finishing parameters để định nghĩa kiểu chạy dao Các kiểu chạy dao thể hộp thoại Rough hình 16 Trong trường hợp chọn kiểu chạy Zigzag Lưu ý: chọn kiểu chạy dao khác mơ q trình gia công để hiểu rõ kiểu chạy dao Hình 16: Các kiểu chạy dao - Chọn vào biểu tượng hình 17 để kết thúc Kết đường chạy dao tạo Hình 17: Đường chạy dao pocket gia cơng lịng cối theo kiểu Zigzag Mơ q trình gia cơng - Chọn vào biểu tượng Toolpath Manager Phôi chuyển sang dạng 3D, chọn tiếp vào biểu tượng Machine để chạy mô (xem hình 18) Hình 18: Mơ q trình gia cơng - Có thể thay đổi tốc độ mơ cách kéo trượt sau: - Để mô chạy bước gia công chọn biểu tượng - Chúng ta định nghĩa lại thơng số cho mơ lại q trình gia công để thấy ảnh hưởng thông số Lưu ý: Sau thay đổi thông số biểu tượng trước chữ Toolpath có gạch chéo màu đỏ ( ), chọn vào biểu tượng gạch chéo này, chọn chế độ mặc định Regenerate unlocked operations and continue chọn biểu tượng để phần mềm tính tốn lại đường chạy dao theo thông số cập nhật Đến tiếp tục lập trình gia cơng khoan lỗ mặt trên: - Tương tự bước gia công Pocket, từ menu chọn Toolpaths, chọn tiếp Drill Toolpath… xuất hộp thoại sau: Hình 19: Chọn lỗ cần gia công - Chúng ta chọn tâm lỗ cần gia công Sau chọn xong chọn biểu tượng - để kết thúc Ngay lúc xuất hộp thoại sau để định thơng số gia cơng: Hình 20: Hộp thoại Simple drill – no peck - Chọn vào nút , xuất hộp thoại để chọn mũi khoan sau: Hình 21: Chọn mũi khoan từ thư viện dụng cụ - Chúng ta chọn mũi khoan φ13 Chọn - Định lại thông số hình sau: để kết thúc Hình 22: Cập nhật thông số - Chọn vào thẻ Simple drill – no peck để định nghĩa chiều sâu khoan - Định nghĩa thơng số hình sau: Hình 23: Định thông số chiều sâu khoan - Check vào ô Tip comp… xuất bảng thông số chọn hình sau: Hình 24: Hộp thoại Drill tip compensation - Chọn để kết thúc Chọn lần để đóng hộp thoại Peck drill Thực tương tự bước trước để mơ q trình gia cơng Bây tiếp tục lập trình gia cơng khoan lỗ mặt trước: Xét thấy hai lỗ mặt trước nằm mặt phẳng khác nên phải thực việc thay đổi mặt gia cơng Trình tự thực sau: - Chọn vào WCS, chọn tiếp View Manager View Manager xuất hình sau: , hộp thoại Hình 25: Hộp thoại View Manager - Chọn lại gốc tọa độ cách chọn vào biểu tượng mũi tên khung Origin (in view coordinates), chọn vào góc trái mặt phẳng trước (Front), đồng thời chọn vào dòng màu xanh (FRONT) hộp thoại View Manager hai cột C(Coordinate) T(Tool) để cập nhật gốc tọa độ hướng trục dụng cụ gia công - Chọn để kết thúc - Để tạo đường chạy dao khoan hai lỗ mặt trước thực tương tự bước khoan lỗ mặt trên, thay đổi thông số sau: + Chọn mũi khoan φ11 + Feed rate: 25 + Spindle: 700 + Depth: -20 + Peck: 1.5 Sau định nghĩa xong mơ ba đường chạy dao kết hình 26: Hình 26: Kết mơ gia cơng Hình 27: Hộp thoại post processing Xuất chương trình gia cơng thành file NC - Chọn vào biểu tượng G1 27 , xuất hộp thoại hình - Chấp nhận thơng số mặc định chọn Hộp thoại Save As xuất (xem hình 28) yêu cầu đặt tên file, đặt tên lấy tên mặc định chọn Save để lưu chương trình NC Hình 28: Hộp thoại Save As - Sau chương trình Mastercam X xử lý để chuyển đổi đường chạy dao thành file NC theo định dạng xác định thiết lập file post processor (hậu xử lý) phù hợp với hệ điều khiển máy CNC, ví dụ FANUC, FAGOR hay Heidenhain, v.v… - Khi trình chuyển đổi hoàn tất thể nội dung file NC lên cửa sổ Mastercam X Editor hình 29 Hình 29: Cửa sổ Mastercam X Editor - Chúng ta xem, hiệu chỉnh cập nhật liệu file NC cửa sổ Hết ... cắt bước Thông số không dùng xuất chương trình dạng chương trình con, chương trình trình lặp lại bước xuống dao, góc nghiêng ln khơng - Taper angle: thiết lập góc nghiêng + Outer wall taper angle:... toolpath: cắt bỏ lớp phôi cách nhanh chóng Nó tạo chuỗi lần cắt cao độ z không đổi Surface rough plunge toolpath: Cắt thô chi tiết cách nhanh chóng cách dùng chuyển động thuộc chu trình khoan Surface... bước trước để mơ q trình gia cơng Bây tiếp tục lập trình gia cơng khoan lỗ mặt trước: Xét thấy hai lỗ mặt trước nằm mặt phẳng khác nên phải thực việc thay đổi mặt gia cơng Trình tự thực sau: