giáo trình lập trình gia công mastercamx phần CAM

giáo trình lập trình gia công mastercamxphần CAM gồm: lập trình gia công phay (Milling) và lập trình gia công tiện ( lathe) lập trình gia cong khoan taro, gia công khoan lỗ.

Mục lục Chơng Lập trình gia công phay (Milling) 1.1 Mét sè thuËt ng÷ thêng dïng .4 1.2 Các chức chÝnh modul MasterCam mill 1.3 Tr×nh tù chung để lập trình gia công chi tiết 1.3.1 Bớc 1: Thiết lập mô hình hình học chi tiết cần gia công 1.3.2 Bíc 2: Thiết đặt phôi, cấu hình chơng trình, dao cụ5 1.3.3 Bớc 3: Thiết đặt tham số dao cụ tham số công nghệ 1.3.4 Bíc 4: M« pháng xuất chơng trình NC 1.4 Các kiểu ®êng ch¹y dao chÝnh modul MasterCam mill 1.4.1 Ch¹y dao theo kiĨu contuor (Contour Toolpaths) 1.4.2 Ch¹y dao khoan (Drill) 10 1.4.3 Ch¹y dao theo kiĨu Pocket 11 1.4.4 Ch¹y dao theo kiĨu Face .12 1.4.5 Chạy dao theo kiểu Surface (bề mặt) 13 1.5 Bài tập: Lập chơng trình NC gia công chi tiết vẽ sau 17 1.5.1 Thiết đặt phôi tham số máy dụng cụ18 1.5.2 Thiết lập nguyên công để gia công chi tiết 19 Chơng Lập trình gia công cho máy tiện 28 2.1 Các thuật ng÷ thêng dïng 28 2.2 Các chức modul MasterCam lather 28 2.3 Bài tập 1: Lập chơng trình gia công cho chi tiÕt nh h×nh vÏ .30 2.3.1 Tr×nh tù thùc hiÖn 30 2.3.2 Néi dung tiÕn hµnh .30 2.4 Bài tập 2: Lập trình gia công chi tiÕt nh h×nh sau 41 2.4.1 Tr×nh tù thùc hiÖn: .41 2.4.2 Néi dung tiÕn hµnh .41 MasterCAM V9.1 Milling & Lathe Chơng Lập trình gia công phay Modul MasterCam Mill modul dàng riêng cho lập trình gia công máy Phay CNC, nhiệm vụ gồm có: - Tích hợp modul MasterCam Design dành cho thiết kế mô hình chi tiết - Xuất phát từ mô hình chi tiết liệu công nghệ (phôi liệu, tham số máy, dao cụ) tính toán quỹ đạo chạy dao - Mô kiểm tra trình gia công cắt gọt hình đồ hoạ, dạng 2D 3D - Cho phép chỉnh sửa đờng chạy dao, tham số công nghệ - Dùng nhiều postprocessor thích hợp để dịch mà chơng trình NC cho điều khiển khác 1.1 Một số thuật ngữ thờng dùng Toolpaths: Cơ sở liệu đờng dịch chuyển dao cụ (gọi tắt đờng chạy dao) Job Setup: Thiết lập tham số máy, cài đặt phôi, cấu hình NCI, giá trị bù dao cụ Operations: Nguyên công, phần cảu trình gia công chi tiết Drill: Nguyên công khoan Face: Nguyên công khoả mặt Rough: Nguyên công gia công thô Finish: Nguyên công gia công tinh Pocket: Kiểu gia công hốc, đảo Surface: Bề mặt (cong) Parameter: Tham sè Tool: Dao Postprocessor: Bé hËu xư lý 1.2 Các chức modul MasterCam mill Tên Chức New Tạo toàn từ phôi liệu, dụng cụ nguyên công Contour Chạy dao theo ®êng chu tuyÕn Drill Khoan Pocket Phay chi tiÕt dạng hốc, đảo Face Phay khoả mặt MasterCAM V9.1 Milling & Lathe Surface Multiaxis Operation s Job setup Next Menu Manual entry Point Transfor m Phay bỊ mỈt cong Lập trình cho máy nhiều trục Mở hộp thoại Operations Manager để làm việc với nguyên công (thêm, hiệu chỉnh, mô phỏng, xuất chơng trình NC) Thiết đặt phôi tham số máy Chuyển sang trang menu Nhập thích chơng trình Chức tạo điểm chạy dao Tạo nguyên công giống bằng: Dịch chuyển, quay, đối xứng 1.3 Trình tự chung để lập trình gia công chi tiết 1.3.1 Bớc 1: Thiết lập mô hình hình học chi tiết cần gia công Có thể thiết lập trực tiếp phần mềm MasterCam chức Design thiết lập phần mềm CAD khác (Pro/ ENGINEER, Inventor) chuyển sang MasterCam để tiến hành làm CAM 1.3.2 Bớc 2: Thiết đặt phôi, cấu hình chơng trình, dao cụ Sau đà có mô hình hình học chi tiết ta tiến hành thiết đặt phôi liệu tham số máy, dụng cụ, công nghệ nh sau: Từ Main Menu  Job Setup më hép tho¹i Job Setup MasterCAM V9.1 Milling & Lathe Import: Nhập thiết đặt từ file đà có sẵn Views: Mở hộp thoại Views Manage để thiết đặt hớng nhìn Tools: Mở hộp thoại Tools Manage để thiết đặt dao cụ X, Y, Z: Kích thớc phôi trục x, y, z Stock Origin: Gốc toạ độ phôi Select Origin: Chọn gốc toạ độ phôi Select Corners: Tạo phôi chọn hai điểm góc góc dới đối diện khối hộp Bounding box: Tạo phôi tự động bao quan chi tiÕt NCI extents: Tự động tính tù ®éng tÝnh toán dựa ng dch chuyn ca dng c file NCI Display Stock: Hiển thị phôi Fit screen to stock: Hiển thị toàn hình dạng phôi vừa khít hình Safety zone: thit lp vùng an toàn Toolpath Configuration: Đặt tuỳ chọn cho cấu hình đờng chạy dao Tool Offset Register: Khai báo bù dao, tuỳ chọn Add có hai thông số Length (bù chiều dài dao) Diameter (bù đờng kính dao) Tuỳ chọn From tool từ khai báo dao cụ Feed Caculation: Tính toán lợng chạy dao, Material theo vật liệu gia công, From tool tính theo dao cụ Maximum RPM lợng chạy dao lớn (ví dụ 5000 vòng/ phút) Material: Chän vËt liƯu gia c«ng MasterCAM V9.1 Milling & Lathe Post Processor: Chän bé hËu xư lý ®Ĩ dịch chơng trình NC phù hợp với ®iỊu khiĨn kh¸c Sau thiÕt lËp xong c¸c tham sè b¶ng chän OK 1.3.3 Bíc 3: ThiÕt đặt tham số dao cụ tham số công nghệ Sau tạo phôi tham số cần thiết ta tiến hành thiết lập nguyên công gia công chi tiết Tuỳ thuộc đặc trng mô hình chi tiết mà ta chọn nguyên công phù hợp (Drill, Contuor, Face, Surface, ) Sau chọn nguyên công ta tiến hành chọn hình học cho đờng chạy dao, đờng hay chuỗi 2D, bề mặt cong (Surfaces) 3D khối (Solids) Thiết lập tham số dao cụ, công nghệ Trong phần ta cần ý tham số sau (Ví dụ với nguyên công gia công thô bề mặt): Các tham sè dao cô: Tool #: Số hiệu dao Head #: Số hiệu đầu dao Dia.offset: Bï đường kÝnh dao Len.offset: Bù chiu di dao Comment: Chú thích chơng trình To batch: Nối Tool name: Tªn dao Feed rate: Tốc độ tiến dao MasterCAM V9.1 Milling & Lathe Plunge rate: Tốc độ di chuyển theo ph¬ng trục Z gia công Retract rate: Tc lùi dao Tool dia: Đờng kÝnh cđa dao Program: Số chương tr×nh Seq start: Số th t câu lệnh Seq inc: s gia ca s thứ tự câu lệnh Conner radius: Bán kính gãc lỵn cđa dao Spinde speed: Tốc độ trục chÝnh Coolant: Chế độ trơn nguội Change NCI: Thay i file NCI Tool Display: HiĨn thÞ dao Home pos: VÞ trÝ lïi dao vỊ sau gia c«ng Rotate axis: Lập trình quay quanh trục Ref Point: Điểm tham chiếu T/ C plane: Mặt phẳng dao cụ mặt phẳng construction Misc Values: Các giá trị khác Các tham số hình học (Surface parameters, face parameters) Clearance: Tọa độ dao trớc sau gia công xong Retract: Chọn khoảng lùi dao Absolute: Toạ độ tuyệt đối Incremental: Toạ độ tơng đối MasterCAM V9.1 Milling & Lathe Feed plane: Mặt phẳng chạy dao Rapid retract: Lùi dao nhanh Regen: Cập nhật thay đổi tham số cho chơng trình Top of Stock: Tạo độ bề mặt phôi (toạ độ Z) Tip cop: Là tuỳ chọn biên dạng tính toán đỉnh dao (Tip) hay t©m dao (Center) Drive surface/ solids: BỊ mặt khối đợc chọn để gia công Stock to leave: Lợng d sau gia công Select: Chọn thêm bớt bề mặt hay khối để gia công Check surface/ solid: BỊ mỈt hc khèi kiĨm tra Tool contaiment: Chặn dao cụ 1.3.4 Bớc 4: Mô xuất chơng trình NC Sau đà thiết lập xong nguyên công ta tiến hành mô đờng chạy dao, không thấy xuất lỗi tiến hành chọn postprocessor dịc chơng trình NC Chú ý: Trong trình mô dao cắt lẹm vào phôi vết cắt lẹm có màu đỏ, ta phải hiệu chỉnh lại chơng trình Thực hiƯn: Main MenuToolpaths Operations më hép tho¹i Operations Manage Trong hộp thoại ta thấy danh sách nguyên công, ta thêm, xoá hiệu chỉnh nguyên công việc chọn chúng: : Tên số thứ tự nguyên công Các tham số Thông tin dao cụ Hình học Kiểm tra đờng dẫn dao Chọn tất nguyên công Cập nhật thay đổi kiểm tra đờng chạy dao Mô chế độ 3D xuất chơng trình MasterCAM V9.1 Milling & Lathe tốc độ chạy dao nhanh - Xuất chơng trình NC: Sau mô chạy dao xong không thấy xuất lỗi ta tiến hành tạo chơng trình NC nh sau: + Trong hép tho¹i Operations Manage chän nót Më hộp thoại Post processing Chọn postprocessor Các mô ta vỊ h×nh häc NCI file Xt file NCI NC file XuÊt file NC Save NC Lu tr÷ file NC file HiƯu chØnh file NC Edit Send Gưi ch¬ng trình Send to sang máy CNC machine Chọn cổng xuất Comm 1.4 Các kiểu đờng chạy dao modul MasterCam mill 1.4.1 Ch¹y dao theo kiĨu contuor (Contour Toolpaths) - Đây kiểu chạy dao dùng để cắt lợng phôi dọc theo đờng dẫn định nghĩa chuỗi đờng cong Ta chọn không giới hạn số lợng chuỗi cho đờng dẫn dao Contour 2D 3D - Trình tù thùc hiÖn: Main menu  Toolpaths  Contour Chọn nhiều chuỗi 2D 3D, chọn Done Mở hộp thoại Contour, nhập tham số dao cụ Contour hộp thoại Chọn OK tiến hành mô thử MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 10 - C¸c tham sè Contour (Contour Parameters) Clearance: Tọa độ dao trớc sau gia công xong Retract: Chọn khoảng lùi dao Absolute: Toạ độ tuyệt đối Incremental: Toạ độ tơng đối Feed plane: Mặt phẳng ch¹y dao Rapid retract: Lïi dao nhanh Top of Stock: Tạo độ bề mặt phôi (toạ độ Z) Depth: Chiều sâu cắt (tính theo toạ độ Z) Contour type: KiÓu Contour 2D, 2D chamfer… Compensation type: KiÓu bï Compensation direction: Hớng bù Left (bên trái), Right(bên phải) Linearization tolerance: Dung sai cắt gọt XY stock to leave: Lợng d để lại theo hai phơng X Y Z Stock to leave: Lợng d để lại theo phơng Z Multi passes: Offset đờng dẫn dao Depth cuts: Chiều sâu lớp cắt 1.4.2 Chạy dao khoan (Drill) - Kiểu chạy dao Drill MasterCam Mill cho phÐp ta cã thÓ chọn dÃy điểm thực thể, tạo đờng dẫn dao khoan chúng, định chu trình khoan tham số để khoan điểm - Để vào chức ta thực nh sau: MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 11 Main Menu, Toolpaths, Drill Chän mét hc nhiỊu ®iĨm sư dơng menu Point Manager Chän Done Chän mũi khoan Nhập tham số Drill cho nguyên công chọn OK - Các tham số khoan (Drill Parameters) - Clearance: Tọa độ dao trớc sau gia công xong - Retract: Chọn khoảng lùi dao - Absolute: Toạ độ tuyệt đối - Incremental: Toạ độ tơng đối - Top of Stock: Tạo độ bề mặt phôi (toạ độ Z) - Subprogram: Chơng trình - Tip comp: Bï ®Ønh dao khoan - Cycle: Chu trình khoan + Drill/Counterbore: Sử dụng cho lỗ khoan có chiều sâu nhỏ lần đờng kính mòi khoan MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 12 - Peck drill-full retrect: Nhập tham số cho nguyên công khoan nh sau: + Depth: chiỊu s©u mịi khoan -45 mm + Drill point: Điểm khoan, toạ dộ 0,0 +Clearence: đầu khoan 10 khoảng bắt + Retract: Khoảng lùi dao + Cycle: Chu tr×nh Chän Main Menu, Toolpath, Operations để kiểm tra đờng chạy dao nguyên công khoan lỗ Chọn Verify để mô dạng 3D (5) Nguyên công khoan rộng lỗ 25 Nguyên công tơng tự nh nguyên công khoan tâm khác thay mòi khoan  20 b»ng mòi khoan  25, thao tác tham số tiến hành đặt tơng tự nh trên., (6) Nguyên công tiện rÃnh Tõ Main menu, Toolpaths, Groove Më hép tho¹i Grooving options để định nghĩa rÃnh tiện, chọn points MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 44 Click vµo nót OK vµ chọn hai điểm góc dới rÃnh, ấn ESC để chấp nhận mở hộp thoại Lather Groove Trong hộp thoại Lather Groove định nghĩa tham sè nh sau: Tool parameters: chän dao tiÖn r·nh đặt tham số dụng cụ Groove shape parameters: đặt tham số hình dạng rÃnh Groove rough parameters: đặt tham số gia công thô rÃnh Groove finish parameters: Đặt tham số gia công tinh rÃnh Sau tiến hành đặt đầy đủ tham số, chọn OK Ta thấy rõ đờng chạy dao ®É ®ỵc thiÕt lËp Chän Main Menu, Toolpath, Operations để kiểm tra đờng chạy dao nguyên công tiện rÃnh Chọn Verify để mô dạng 3D MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 45 (7) Nguyên công tiện tinh lỗ 27 Tơng tự nh tiện tinh bề mặt ngoài, chi khác ta chọn dao tiện cho nguyên công Sau thiết đặt tham số dao cụ, tham số gia côngta đợc kết nh sau: (8) Nguyên công tiện ren Từ Main menu, Toolpaths, Next menu, Thread Më hép tho¹i Lather Thread Trong hộp thoại ta tiến hành thiết đặt tham số cho gia công: - Tool parameters: Thiết đặt dao cụ tham số cho dao cụ, chọn dao cho c¾t ren T0909 - Thread shape parameters: ThiÕt đặt tham số cho hình dạng đoạn ren + Lead: Bíc ren – + Included Angle: Gãc bao cđa ren - 600 + Thread angle: Gãc nghiªng cđa ren 300 + Major Diameter…: §- MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 46 ờng kính đỉnh + Start point: Điểm bắt đầu ren: 48 đoạn ren Click lên nút chọn nhập toạ độ +Minor Diameter: Đờng kính chân + End point: Điểm kết thúc đoạn ren: 44 ren + Thread Depth: ChiỊu s©u cđa ren-2 + Thead oriention: Híng cđa ren: OD: ren ngoµi (chän) ID: ren + Thread cut parameters: Các tham số cắt ren Sau định nghĩa xong tham số, nhấn OK Hệ thống tính toán hiển thị đờng cắt ren Chän Main Menu, Toolpath, Operations ®Ĩ kiĨm tra ®êng chạy dao nguyên công cắt ren Chọn Select All Verify để mô dạng 3D Mô postprocessor Chọn Main Menu, Toolpath, Operations để kiểm tra đờng chạy dao tất nguyên công Chọn Select All Verify để mô ë d¹ng 3D MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 47 Postprocessor: Sau kiểm tra tất nguyên công không thấy xuất lỗi ta tiến hành hậu sử lý để tạo chơng trình NC cho máy gia công: - Trong hộp thoại Operations Manage chọn tất nguyên công nút lênh Select All - Chọn nót Post, më hép tho¹i Post processing: - Trong hép thoại ấn vào nút Change Post để chọn postprocessor thích hợp cho máy - Chọn Output MC9 file decriptor để ghi mô ta chơng trình - Nếu máy tính nối trực tiếp với máy gia công ta click vào send to machine, nút Comm để chọn cổng xuất từ chơng trình truyền trự c tiếp đến máy gia công - NC file: Chọn Save NC file Edit để hiệu chỉnh chơng trình - Nhấn nút OK để xuất chơng trình Sau chọn OK, hệ thống yêu cầu ta ghi file NC th mục xác đinh Chọn th mục chọn OK MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 48 2.4 Bµi tËp 2: Lập trình gia công chi tiết nh hình sau 2.4.1 Trình tự thực hiện: - Thiết đặt phôi liệu tham số máy - Thiết lập nguyên công: Nguyên công khoả mặt đầu chi tiết Nguyên công tiện thô mặt Nguyên công khoan mở lỗ tâm Nguyên công khoan tâm Nguyên công khoan rộng lỗ tâm Nguyên công phay mặt lục giác lớn Nguyên công phay lục giác nhỏ Nguyên công tiện rÃnh Nguyên công khoét Phay rÃnh bên Khoan lỗ bên Khoan lỗ bên MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 49 2.4.2 Néi dung tiÕn hµnh  Thiết đặt phôi tham số máy Main menu, Job setup sau tham số thiết lập giống nh ví dụ Thiết lập nguyên công (1) Tiện thô mặt Cũng giống nh phần trên: ý xây dựng mô hình chi tiết dạng Solids thi chọn biên dạng gia công chọn Rough, Solids (2) Các nguyên công khoan tâm: Tơng tự nh phần (3) Nguyên công phay mặt lục giác lớn MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 50 Để phay mặt lục giác lớn : -Chọn Main menu, Toolpaths, C-axis, Cross ctr -Hệ thống yêu cầu chọn Contour cho gia công, ta chọn nh hình dới: -Chọn xong ta chọn Done -Vào hộp thoại C-Axis Cross contour: Các tham số contour (Contour parameters) đặt nh h×nh díi: MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 51 (4) Quay mặt Cplane để lập trình cho mặt lục giác lại Từ Main menu, Toolpath, Next menu, Transform Mở hộp thoại Transform Operation Parameters Trong hộp thoại ta chọn kiểu dịch chuyển (Type) quay: Rotate Phơng pháp quay (Method) dùng mặt phẳng dụng cụ: Tool plane Trong tab Rotate chọn số bớc 5, góc bắt đầu 600, góc quay 600 Mặt phẳng Cplane (Rotation View) mặt Right Chọn OK Kết hai nguyên công phay nh sau: (5) Phay mặt lục giác nhỏ, tơng tự nh phần ta có kÕt qu¶ nh sau: MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 52 (6) Gia công tinh lại toàn mặt hai lục giác: - Main menu, Toolpath, C-axis, Face ctr - Chọn hai chuỗi dới đáy hai hình lục giác Chọn Done - Mở hộp thoại C-Axis face contour: Kết nh sau: (7) Khoan sáu lỗ 8, s©u 4mm b»ng mịi khoan 8 - Main menu, Toolpath, Next menu, C-axis, Cross drl - Hệ thống yêu cầu nhập điển khoan, chọn điểm tâm lỗ - Chọn Done mở hộp thoại Simple drill-no peck-C-axis Drill - Trong hộp thoại chọn mũi khoan có đờng kính 8, khoan sâu -4 Các tham số nh hình dới đây: MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 53 - Sau đà đặt đủ tham số chọn OK - Kết nguyên công nh sau: MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 54 (8) Khoan lỗ Tơng tự nh nguyên công ta tiến hành khoan lỗ với mũi khoan Kết ta đợc nh sau: (9) Nguyên công phay hốc mặt lục giác lớn - Main menu, Toolpath, Next menu, Mill, Pocket - Hệ thống yêu cầu chọn chuỗi để định nghĩa pocket, chọn chuỗi khép kính miƯng cđa pocket nh sau: - KÕt thóc chän Done, mở hộp thoại Pocket (standard): Trong hộp thoại đặt dao phay đờng kính 2, đặt tham số gia công nh hình dới đây: MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 55 - KÕt thóc chän OK (10) §Ĩ lập trình cho hốc lại ta dùng chức quay - Main menu, Toolpath, Next menu, Transform - Thiết lập tham số giống nh ta đà làm phần - Kết ta đợc nh sau: (11) Lập trình gia công khắc chữ bề mỈt trơ - Main menu, Toolpath, Next menu, Mill, Contour - Hệ thống yêu cầu chọn đờng contour, ta chọn chữ mặt phẳng - Khi kết thúc chän Done MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 56 -Më hép thoại Contour (2D), chọn dao 2, đặt tham số dao cụ Click vào nút Rotary Axis mở hộp thoại Rotary Axis để quay chuỗi đà chọn gắn lên mặt trụ Trong hộp thoại chọn kiểu quay (Rotation Type) quay quanh trơc (Axis substitution), chiỊu quay cïng chiỊu kim ®ång hå (CW), ®êng kÝnh trơ (Rotary Diameter) lµ 127mm Chọn OK Các tham số contour đặt dễ dàng - Kết nguyên công nh sau: MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 57 (12) LËp tr×nh cho nguyên công khoét rÃnh thoát dao Nguyên công đà ®ỵc nãi dÕn vÝ dơ 1: Tõ Main menu, Toolpath, Groove ta tiến hành chọn biên dạng gia công (ở dùng Point) đặt tham số cuối ta đợc kết mong muốn (13) Lập trình cho nguyên công cắt ren: Ta đà lµm quen ë bµi MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 58 ... mịi khoan 8 - Main menu, Toolpath, Next menu, C-axis, Cross drl - Hệ thống yêu cầu nhập điển khoan, chọn điểm tâm lỗ - Chọn Done mở hộp thoại Simple drill-no peck-C-axis Drill - Trong hộp thoại... sau: MasterCAM V9.1 Milling & Lathe 52 (6) Gia công tinh lại toàn mặt hai lục giác: - Main menu, Toolpath, C-axis, Face ctr - Chọn hai chuỗi dới đáy hai hình lục giác Chọn Done - Mở hộp thoại C-Axis... trình từ 9-2 0, dùng để khoan lỗ sử dụng tham số thay đổi - st peck: Lợng khoan lần - Subsequent peck: Lợng ăn dao tiếptheo - Peck clearance: Khoản an toàn - Retract amount: Lỵng rót dao vỊ - Dwell: