Nghiên cứu lập trình điều khiển số thông minh trên cơ sở tiêu chuẩn step NC ứng dụng trên trung tâm phay CNC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Bùi Quang Bảo NGHIÊN CỨU LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN SỐ THÔNG MINH TRÊN CƠ SỞ TIÊU CHUẨN STEP-NC ỨNG DỤNG TRÊN TRUNG TÂM PHAY CNC Chuyên ngành : CƠ ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS LÊ GIANG NAM Hà Nội - 2018 LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo PGS.TS Lê Giang Nam tận tâm hướng dẫn khoa học, động viên giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin gửi lời cám ơn tới Thầy, Cô môn Máy Ma sát học, Viện Cơ khí có nhiều ý kiến đóng góp cho luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới quan tâm Viện Đào tạo sau đại học ủng hộ bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình làm luận văn Cuối tác giả xin gửi lời cám ơn chân thành đến đình động viên, ủng hộ tác giả suốt thời gian làm luận văn LỜI CAM ĐOAN Tên là: Bùi Quang Bảo Sinh ngày: 30 tháng năm 1992 Là học viên cao học kỹ thuật Cơ điện tử khóa 2016A – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu lập trình điều khiển số thông minh sở tiêu chuẩn STEP-NC ứng dụng trung tâm phay CNC” thầy PGS.TS Lê Giang Nam hướng dẫn cơng trình nghiên cứu riêng Tôi xin cam đoan thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Nếu sai, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm trước Pháp luật Hội đồng Giáo viên hướng dẫn Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn PGS.TS Lê Giang Nam Bùi Quang Bảo MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT I DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ I MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn Đóng góp luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG ĐIỀU KHIỂN SỐ VÀ LẬP TRÌNH TRÊN TRUNG TÂM PHAY CNC 1.1 Tổng quan ngơn ngữ lập trình gia cơng điều khiển số giải pháp số CAD–CAE–CAM–CNC 1.1.1 Đặt vấn đề 1.1.2 Giới thiệu STEP – NC 1.1.3 Ứng dụng STEP-NC .7 1.1.4 Giải pháp số CAD-CAE-CAM-CNC 1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 14 1.2.1 Nghiên cứu nước 14 1.2.2 Nghiên cứu nước .15 1.3 Tính cấp thiết đề tài 16 1.3.1 Ưu, nhược điểm tiêu chuẩn ISO 6983 16 1.3.2 Ưu điểm STEP-NC .18 1.3.3 Ưu điểm giải pháp CATIA - Dassault Systemes 19 1.4 Nhiệm vụ đề tài phạm vi nghiên cứu 21 1.4.1 Nhiệm vụ đề tài 21 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 21 1.5 Phương pháp nghiên cứu 22 Tổng kết chương 23 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA BỘ TIÊU CHUẨN MỚI NHẤT STEP-NC AP238/ ISO 10303-238 24 2.1 Cấu trúc chương trình STEP-NC 24 2.1.1 ISO 14649 25 2.1.2 ISO 10303-238 28 2.1.3 So sánh hai tiêu chuẩn ISO 14649 ISO 10303-238 29 2.2 Các thành phần chương trình STEP-NC 34 Tổng kết chương 37 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TIÊU CHUẨN STEP – NC AP238 TRÊN NỀN STEP NC MACHINE VÀ DASSAULT SYSTEMES ĐỂ GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH .38 3.1 Tích hợp q trình CAD-CAM-CNC tảng Dassault Systemes 38 3.2 Phần mềm STEP-NC Machine 41 3.3 Xây dựng chương trình gia cơng điều khiển số cho số chi tiết điển hình 45 3.3.1 Chi tiết dạng hộp 48 3.3.1.1 Phân tích chi tiết dạng hộp lựa chọn chi tiết mẫu 48 3.3.1.2 Bản vẽ yêu cầu kỹ thuật cho chi tiết hộp 49 3.3.1.3 Quy trình gia cơng CAM ứng dụng phần mềm CATIA cho chi tiết hộp 50 3.3.1.4 Bảng đồ gá 55 3.3.1.5 Mô kiểm tra STEP-NC machine chi tiết hộp .56 3.3.2 Chi tiết dạng 59 3.3.2.1 Phân tích lựa chọn chi tiết 59 3.3.2.2 Bản vẽ yêu cầu kỹ thuật cho chi tiết 60 3.3.2.3 Xây dựng quy trình gia cơng cho chi tiết 61 3.3.2.4 Bảng đồ gá 65 3.3.2.5 Mô kiểm tra STEP-NC machine chi tiết .67 3.4 Phân tích khả ứng dụng 71 Tổng kết chương 73 KẾT LUẬN .74 Kết luận 74 Hướng phát triển đề tài 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 81 DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ISO: International Organization for Standardization STEP: The Standard for the Exchange of Product Model Data AP(AP238): Application Protocol CATIA: Computer Aided Three-dimensional Interactive Application CAD: Computer Aided Design CAE: Computer Aided Engineering CAM: Computer Aided Manufacturing CAPP: Computer Aided Process Planning STEP-NC: The Standard for the Exchange of Product Model Data for Numerical Control AP: Application Protocol DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ Danh mục bảng biểu Bảng 1: Lợi ích q trình tạo CAM: Ước tính thời gian Cơng ty Lockheed Martin – Mỹ trình tạo CAM từ vẽ 3D sản phẩm thay vẽ 2D[6] Bảng 2: Lợi ích Quản lý liệu sản phẩm (Product Data Management): Số lượng vẽ cắt giảm mơ hình 3D gửi đến nhà cung cấp thay vẽ - số liệu ước tính Công ty Raytheon – Mỹ[6] Bảng 3: Lợi ích gia cơng máy CNC với tốc độ tối ưu nhận thơng tin hình học đầy đủ sản phẩm – ví dụ cơng ty Cincinnati Machine – Mỹ[6] Bảng 4: Cấu trúc liệu tiêu chuẩn ISO 14649[14] 27 Bảng 5: Nguồn gốc thành phần liệu khác ISO 13003-238[15] 28 Bảng 6: So sánh ARM AIM[5] .29 I Bảng 7: STEP Part 21 so với STEP Part 28[5] 32 Bảng 8: Nguyên công gia công nửa hộp 50 Bảng 9: Nguyên công gia công nửa hộp 53 Bảng 10: Đồ gá gia công chi tiết hộp .55 Bảng 11: Nguyên công gia công chi tiết 61 Bảng 12: Đồ gá gia công chi tiết .66 Danh mục hình vẽ Hình 1: Hai phương pháp lập trình gia cơng điều khiển số sử dụng mã G, M (ISO 6983) STEP-NC AP 238 [5] Hình 2: Sự khác biệt thời gian STEP/STEP-NC với phương pháp tại[6] .6 Hình 3: Gia cơng khn có độ xác cao máy phay CNC 10 Hình 4: Chuỗi giải pháp CAD-CAE-CAM 10 Hình 5: Mơi trường CAD 2D 3D CATIA V5 11 Hình 6: Mơi trường CAE CAITIA V5 12 Hình 7: Mơi trường CAM CATIA V5 14 Hình 8: Hiện trạng quản lý liệu sản xuất[7] .17 Hình 9: Quản lý liệu sản xuất theo đề xuất sử dụng STEP-NC[7] 19 Hình 10: Các sản phẩm ứng dụng CATIA[11] 20 Hình 11: Mơ hình tiêu chuẩn STEP-NC AP238 24 Hình 12: Cấu trúc cấu thành chương trình theo tiêu chuẩn STEP-NC AP238 25 Hình 13: So sánh mơ hình CAD/CAPP/CAM ISO 6983 ISO 14649[12] 25 Hình 14: Bộ điều khiển NC hỗ trợ hai tiêu chuẩn ISO 14649 ISO 6983 [9] 26 Hình 15: Lược đồ tổng quan cấu trúc liệu tiêu chuẩn ISO 14649[13] 27 Hình 16: Cấu trúc mơ hình liệu hướng đối tượng [17] 31 Hình 17: Một phần chương trình STEP-NC định dạng Part 21[5] 33 Hình 18: Một phần chương trình STEP-NC định dạng Part 28[5] 33 Hình 19: Trích đoạn chương trình phay sử dụng tiêu chuẩn STEP-NC[18] 34 Hình 20: So sánh chương trình G-code chương trình STEP-NC[19] 35 Hình 21: Trích dẫn đoạn chương trình sử dụng chuẩn STEP-NC 36 Hình 22: Chi tiết hộp - Giao diện CATIA V5 môi trường thiết kế 40 Hình 23: Chi tiết hộp - Giao diện phần mềm CATIA V5 môi trường CAM 41 Hình 24: Phần mềm STEP-NC Machine phiên 11.64 42 Hình 25: Giao diện phần mềm STEP-NC Machine 42 Hình 26: Giao diện chức phần cơng cụ 44 Hình 27: Chương trình gia cơng chiến lược gia cơng chi tiết 45 Hình 28: Ứng dụng phương pháp lập trình STEP-NC[5] 46 Hình 29: Quy trình thực giải pháp CAD/CAM/CNC theo tiêu chuẩn STEP-NC giải pháp CATIA với phần mềm STEP-NC Machine .47 Hình 30: Ví dụ minh họa chi tiết dạng hộp .48 II Hình 31: Bản dựng 3D chi tiết hộp đựng PCB 49 Hình 32: Bản vẽ kèm yêu cầu kỹ thuật cho chi tiết Nắp hộp 49 Hình 33: Bản vẽ kèm yêu cầu kỹ thuật cho chi tiết Thân hộp 50 Hình 34: Nhập liệu đường dụng cụ cho chi tiết hộp 56 Hình 35: Nhập mơ hình 3D chi tiết, phơi gia cơng chi tiết hộp 56 Hình 36: Tạo bước gia công chi tiết hộp 57 Hình 37: Tạo đồ gá cho chi tiết hộp 57 Hình 38: Tạo dụng cụ cắt (dao) 58 Hình 39: Nhập chế độ cắt 58 Hình 40: Mơ q trình gia cơng hộp STEP-NC machine .59 Hình 41: Ví dụ minh họa chi tiết dạng .60 Hình 42: Bản dựng 3D chi tiết dạng gạt 60 Hình 43: Bản vẽ 2D chi tiết gạt 61 Hình 44: Nhập chi tiết 3D phơi chi tiết Càng 67 Hình 45: Tạo bước gia công chi tiết 67 Hình 46: Nhập đồ gá chi tiết 68 Hình 47: Nhập dụng cụ cắt (dao) .68 Hình 48: Nhập chế độ cắt 69 Hình 49: Nhập kết kích thước gia cơng mong muốn 69 Hình 50: Chọn máy CNC để mô 70 Hình 51: Khởi chạy ngun cơng nhập 70 Hình 52: Quy trình lập trình gia cơng điều khiển số CNC với STEP-NC AP238 72 Hình 53: Giao diện thao tác STEP-NC machine 77 III MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Gia công điều khiển số hữu gần bảy thập kỷ kể từ năm 1952 Công nghệ cho phép máy công cụ trở nên linh hoạt thực nhiệm vụ gia công[1] Ngôn ngữ điều khiển số sử dụng mã G-M theo tiêu chuẩn ISO 6983 – năm 1983 điều khiển số CNC cho thấy hiệu đặc biệt điều khiển q trình gia cơng với trợ giúp máy tính Nó mang lại nhiều ưu điểm trở nên phổ biến tồn giới Tuy nhiên, ngơn ngữ nhiều hạn chế giới hạn máy công cụ cụ thể, không bao hàm đầy đủ thông tin đối tượng gia công, vật liệu, phôi… gần gửi phản hồi thông tin từ máy gia công sở CAD/CAM[7] để quản lý khép kín vịng đời sản phẩm Ngày nay, tiêu chuẩn STEP-NC (The Standard for Exchange of Product Model Data for Numerical Control) sử dụng làm tảng cho phát triển điều khiển CNC hệ Luận văn trình bày cấu trúc tiêu chuẩn STEP-NC, sử dụng giải pháp CATIA – Dassault Systemes để thiết lập mơ hình hình học chi tiết, chiến lược gia công tạo tệp với định dạng *.stpnc theo tiêu chuẩn STEP-NC Việc truyền liệu CAD/CAM/CNC cần tệp kể để đưa vào máy CNC Ta mơ kiểm tra q trình gia cơng thơng qua phần mềm STEP-NC machine phát triển công ty Step Tools, Inc – Mỹ sau chuyển đổi thành Gcode gia công thực tế để kiểm chứng kết Mục tiêu nghiên cứu Với định hướng luận văn là: Nghiên cứu lập trình điều khiển số thơng minh sở tiêu chuẩn STEP – NC ứng dụng trung tâm phay CNC; nhiệm vụ đề tài là: - Nghiên cứu, giới thiệu chung tiêu chuẩn STEP-NC - Tìm hiểu cấu trúc chương trình STEP-NC - Ứng dụng tiêu chuẩn STEP-NC AP-238 phần mềm STEP-NC Machine phần mềm CATIA Dassault Systemes để gia công số chi tiết điển hình có chi tiết chuyển đến xưởng để gia công thật Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Tiêu chuẩn STEP-NC AP 238 Ứng dụng phần mềm CATIA V5 STEP-NC machine thực mô phỏng, xuất G-code gia công thực tế kiểm chứng tiêu chuẩn Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu tiêu chuẩn STEP-NC mức bản: Q trình hình thành phát triển, lợi ích, ứng dụng cấu trúc - Ứng dụng tiêu chuẩn STEP-NC AP-238 phần mềm STEP-NC Machine phần mềm CATIA Dassault Systemes để gia công chi tiết dạng: càng, hộp Trong có chi tiết gia công thật Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu phân tích lý thuyết dựa nguồn tài liệu: Sách, báo, tạp chí khoa học ngồi nước - Thực thí nghiệm việc sử dụng phần mềm CATIA STEP-NC Machine Bố cục luận văn Ngoài phần mở đầu phần kết luận, luận văn gồm phần sau đây: Chương 1: Trình bày tổng quan gia cơng điều khiển số lập trình trung tâm phay CNC Những ưu, nhược điểm tiêu chuẩn cũ ISO 6983 tiêu chuẩn STEP-NC AP238 Chương 2: Trình bày việc phân tích cấu trúc tiêu chuẩn STEPNC AP238/ ISO 10303-238 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Manfred Weck: Handbook of Machine Tools, Vol.3 John Wiley 1984 [2] Jae-Min Cha, Suk-Hwan Suh, Jean-Yves Hascoet, Ian Stroud: A roadmap for implementing new manufacturing technology based on STEP-NC [3] ISO 10303-238 (2007) Industrial automation systems and integration - Product data representation and exchange - Part 238: Application protocol: Application interpreted model for computerized numerical controllers Geneva: International Organizat [4] Müller P Siemens AG, A&D MC GV: STEP-compliant Data Interface for Numerical Controls, April 2004 [5] Saša T Živanović, Goran V Vasilić: A New CNC Programming Method Using STEP-NC Protocol [6] //http:www.steptools.com [7] Primoz Kržič1, Antun Stoic, Janez Kopač, STEP-NC: A New Programming Code for the CNC Machines, 08.07.2009 [8] Kopač, J., Kržič, P., CAM algorithm as important element by achieving of good machined surface, Strojniški vestnik – Journal of Mechanical Engineering, 2008 p.280-287 [9] Data model for Computerized Numerical Controllers Part Overview and fundamental principles ISO, 1998 16 p [10] https://www.3ds.com/products-services/catia/ [11] https://cadcamguru.com/catia-training-information/ [12] ISO 14649 STEP-NC: New standards for CNC machining [13] Wonseok, Young-Bong (2003) Development of ISO14649 Compliant CNC 79 Milling Machine Operated by STEP-NC in XML Format: International Journal of the KSPE vol 4, no [14] ISO 14649 Data model for Computerized Numerical Controllers Part 12: Process data for turning International Organisation for Standardisation, October 2003 66 p [15] M.Hardwick AP-238 IS Walkthrough STEP Tools, Inc, July 2006, 31.p [16] D.Lofredo Step application protocols overview of Tools, Steptools inc., 2007, 120 p [17] Xu X.W., He Q.: Striving for a total integration of CAD, CAPP, CAM and CNC, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, Vol 20, pp.101–109, 2004 [18] Fábio José Souza - Jỗo Carlos Espíndola Ferreira - Carlos Alberto Martin - Wagner Fernando Gascho: Remote machining of prismatic parts through the internet in a cnc machine compliant with the step-nc standard [19] Seung-Jun Shina, Suk-Hwan Suhb,∗, Ian Stroudc: Reincarnation of G-code based part programs into STEP-NC for turning applications [20] Glavonjić M., Object oriented programming of machine tools, University of Belgrade, Faculty of Mechanical Engineering, (in Serbian) 2010 [21] Živanović, S., Glavonjić, M.: Methodology for implementation scenarios for applying protocol STEP-NC, Journal of Production Engineering, Vol.17, No.1, pp 71-74, 2014 [22] ISO 14649-Part10(2004) [23] ISO 14649 Part 11 Part 12 [24] Https://www.3ds.com/about-3ds/history/ 80 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Trích đoạn chương trình G-code cho chi tiết % O100 (STEP-NC AP-238 PROGRAM) (STEP-NC FILE: GIACONG_FINAL_OK3.STPNC) (GENERATED: 2018-11-19T20:25:17+07:00) (WORK OFFSET: CANCEL) G53 G21 M00 (SETUP CHANGE) (APPLY SETUP TRANSFORM) (LOC: 0,0,0) (ZDIR: 0,0,1) (XDIR: 1,0,0) M00 (SETUP CHANGE) (APPLY SETUP TRANSFORM) (LOC: 0,0,0) (ZDIR: 0,0,1) (XDIR: 1,0,0) (WORKINGSTEP: LINE 13 WS 39) (TOOL CHANGE: TOOL 39) ( DIAMETER: 50MM) ( LENGTH: 5MM) ( CORNER RADIUS: 5MM) ( TAPER: 0DEG) ( TIP ANGLE: 0DEG) G49 T39M6 G90 G43.5H39I0J0K1 G1X-45Y-59.3288Z40F0 Z20 X-25 Y-29.3288 Y140.8253 X-8.3333 Y-29.3288 X8.3333 Y140.8253 X25 Y-29.3288 Z21 X-25 Z20 Y140.8253 X-8.3333 Y-29.3288 X8.3333 81 Y140.8253 X25 Y-29.3288 Z30.5 X100Y100Z150 (WORKINGSTEP: LINE 129 WS 41) (TOOL CHANGE: TOOL 41) ( DIAMETER: 10MM) ( LENGTH: 50MM) ( CORNER RADIUS: 0MM) ( TAPER: 0DEG) ( TIP ANGLE: 0DEG) G49 T41M6 G90 G43.5H41I0J0K1 G1X-25Y49.4714Z30.5F0 Z30.1 Z20.1 Y51.7107Z19.5 Y140.8253 X25 Y19.8303 X23.1082Y22.1142 X22.5138Y22.7191 X19.0385Y25.7015 X18.3504Y26.1972 X14.421Y28.5493 X13.6591Y28.9216 X9.3888Y30.5758 X8.5748Y30.814 X4.0864Y31.7227 X3.2439Y31.8199 X-1.3336Y31.957 X-2.1803Y31.9104 X-6.7151Y31.2719 X-7.5419Y31.0829 X-11.9035Y29.6873 X-12.6864Y29.3612 X-16.7495Y27.2485 X-17.466Y26.7949 X-21.1136Y24.0259 X-21.7431Y23.4577 X-24.8703Y20.1121 X-25Y19.9609 Y51.7107 X-22.5 X-20 Y107.7532 X-19.8163Y107.4058 X-19.2554Y106.5639 X-16.8755Y103.6746 X-16.1566Y102.9628 X-13.2438Y100.6118 82 X-12.3963Y100.0593 X-9.0699Y98.3427 X-8.1285Y97.9721 X-4.5246Y96.9603 X-3.5279Y96.7868 X0.2059Y96.5211 X1.2171Y96.5518 X4.9279Y97.0432 X5.9123Y97.2768 X9.4482Y98.5051 X10.3654Y98.932 X13.5817Y100.847 X14.3942Y101.4498 X17.1592Y103.973 … PHỤ LỤC 2: Trích đoạn chương trình theo tiêu chuẩn STEP-NC cho chi tiết ISO-10303-21; HEADER; /* Generated by software containing ST-Developer * from STEP Tools, Inc (www.steptools.com) */ FILE_DESCRIPTION( /* description */ ('ARM_SCHEMA: ap238_arm_schema'), /* implementation_level */ '4;1'); FILE_NAME( /* name */ 'giacong_final_ok', /* time_stamp */ '2018-08-13T22:03:42+07:00', /* author */ ('STEP-NC Maker 3.0'), /* organization */ (''), /* preprocessor_version */ 'ST-DEVELOPER v16.11', /* originating_system */ 'Various', /* authorisation */ ''); FILE_SCHEMA (('INTEGRATED_CNC_SCHEMA')); ENDSEC; ANCHOR; < CONSTANT UNIT steradian>=#45; /* si_unit_and_solid_angle_unit */ < CONSTANT UNIT radian>=#44; /* plane_angle_unit_and_si_unit */ < CONSTANT UNIT degree>=#41; /* conversion_based_unit_and_plane_angle_unit */ < CONSTANT UNIT millimetre>=#40; /* length_unit_and_si_unit */ < CONSTANT UNIT inch>=$; =#39; /* geometric_representation_context_and_global_unit_assigned_context */ 83 =#16; /* product_definition_context */ =#17; /* product_context */ < CONSTANT UNIT revolution>=#30215; /* context_dependent_unit */ < CONSTANT UNIT second>=#30221; /* si_unit_and_time_unit */ < CONSTANT UNIT minute>=#30218; /* conversion_based_unit_and_time_unit */ < CONSTANT UNIT revolution/minute>=#30213; /* derived_unit */ < CONSTANT UNIT millimetre/minute>=#41175; /* derived_unit */ < STMOD_CONST_DRI_REP_through spindle coolant offthrough spindle coolant off>=#41162; /* representation */ < STMOD_CONST_DRI_>=#41167; /* descriptive_representation_item */ < STMOD_CONST_DRI_REP_chip removal offchip removal off>=#41158; /* representation */ < STMOD_CONST_DRI_REP_coolant offcoolant off>=#41166; /* representation */ < STEPNC_MAKER_ORIGIN_POINT >=#41279; /* cartesian_point */ < STEPNC_MAKER_AXIS_LOCATION >=#41279; /* cartesian_point */ < STEPNC_MAKER_Z_DIR >=#41280; /* direction */ < STEPNC_MAKER_Y_DIR >=#41281; /* direction */ < STEPNC_MAKER_AXIS >=#41278; /* axis2_placement_3d */ ENDSEC; DATA; /************************************************ * Application object: PROJECT (#10) * ITS_ID: #10, #11, #12, ['New Project'] * ITS_WORKPIECES [*]: #10, #13, #18 * MAIN_WORKPLAN: #10, #14, #15, #42252 */ #10=PRODUCT_DEFINITION('','',#11,#16); #11=PRODUCT_DEFINITION_FORMATION('','',#12); #12=MACHINING_PROJECT('New Project','',$,(#17)); #13=MACHINING_PROJECT_WORKPIECE_RELATIONSHIP('','','',#10,#18); #14=PROCESS_PRODUCT_ASSOCIATION('','',#10,#15); #15=PRODUCT_DEFINITION_PROCESS('machining','',#42252,''); #16=PRODUCT_DEFINITION_CONTEXT('CNC Machining',$,'manufacturing'); #17=PRODUCT_CONTEXT('CNC Machining',$,'manufacturing'); /************************************************ * Application object: WORKPIECE (#18) * REVISION_ID: #18, #19, [''] * ITS_ID: #18, #19, #20, ['default workpiece'] */ #18=PRODUCT_DEFINITION('','',#19,#16); #19=PRODUCT_DEFINITION_FORMATION('','',#20); #20=PRODUCT('default workpiece','AP-238','',(#17)); /************************************************ * Application object: WORKPIECE (#21) * REVISION_PEOPLE [*]: #21, #23, #30033 * REVISION_PEOPLE [*]: #21, #23, #30035 * ITS_APPROVALS [*]: #21, #24, #29866 84 * ITS_TIMESTAMPS [*]: #21, #30153 * REVISION_ID: #21, #23, [''] * PRODUCT_PEOPLE [*]: #21, #23, #25, #30037 * ITS_CATEGORIES [*]: #21, #23, #25, #26, ['detail'] * ITS_GEOMETRY: #21, #22, #27, #28 * SHAPE_DEFINITION: #21, #22 * REVISION_SECURITY_CLASSIFICATION [*]: #21, #23, #41223 * ITS_RELATED_GEOMETRY [*]: #21, #22, #27, #28, #29, #30 * ITS_RELATED_GEOMETRY [*]: #21, #22, #27, #28, #31, #32 * REVISION_APPROVALS [*]: #21, #23, #24, #29866 * ITS_ID: #21, #23, #25, ['6 mm End Mill'] * ITS_PEOPLE [*]: #21, #30035 */ #21=PRODUCT_DEFINITION(' ',' ',#23,#33); #22=PRODUCT_DEFINITION_SHAPE(' ',' ',#21); #23=PRODUCT_DEFINITION_FORMATION_WITH_SPECIFIED_SOURCE('',' ',#25, NOT_KNOWN.); #24=APPLIED_APPROVAL_ASSIGNMENT(#29866,(#41193,#23,#21)); #25=PRODUCT('6 mm End Mill','','',(#35)); #26=PRODUCT_RELATED_PRODUCT_CATEGORY('detail',$,(#25)); #27=SHAPE_DEFINITION_REPRESENTATION(#22,#28); #28=SHAPE_REPRESENTATION(' ',(#41966),#39); #29=SHAPE_REPRESENTATION_RELATIONSHIP(' ',' ',#28,#30); #30=ADVANCED_BREP_SHAPE_REPRESENTATION('NONE',(#46,#467),#39); #31=SHAPE_REPRESENTATION_RELATIONSHIP(' ',' ',#28,#32); #32=GEOMETRICALLY_BOUNDED_SURFACE_SHAPE_REPRESENTATION('NONE',(#616), #39); #33=PRODUCT_DEFINITION_CONTEXT(' ',#34,'design'); #34=APPLICATION_CONTEXT( 'configuration controlled 3D design of mechanical parts and assemblies'); #35=PRODUCT_CONTEXT(' ',#34,'mechanical'); … PHỤ LỤC 3: Trích đoạn chương trình G-code cho chi tiết hộp O100 (STEP-NC AP-238 PROGRAM) (STEP-NC FILE: BAO_SAMPLE_CHITIETHOP.STPNC) (GENERATED: 2018-11-19T20:23:42+07:00) (WORK OFFSET: CANCEL) G53 G21 M00 (SETUP CHANGE) (APPLY SETUP TRANSFORM) (LOC: 0,0,0) (ZDIR: 0,0,1) (XDIR: 1,0,0) (WORKINGSTEP: LINE 13 WS 1) (TOOL CHANGE: TOOL 1) ( DIAMETER: 50MM) ( LENGTH: 5MM) 85 ( CORNER RADIUS: 5MM) ( TAPER: 0DEG) ( TIP ANGLE: 0DEG) G49 T1M6 G90 G43.5H1I0J0K1 G1X130.5096Y81.7739Z123.5F0 Z115 X-127.4904 X130.5096Y59.3989 X-127.4904 X130.5096Y37.0239 X-127.4904 X130.5096Y14.6489 X-127.4904 X130.5096Y-7.7261 X-127.4904 X130.5096Y-30.1011 X-127.4904 X130.5096Y-52.4761 X-127.4904 X130.5096Y-74.8511 X-127.4904 X130.5096Y-97.2261 X-127.4904 Z116.5 X130.5096Y81.7739 Z114.5 X-127.4904 X130.5096Y59.3989 X-127.4904 X130.5096Y37.0239 X-127.4904 X130.5096Y14.6489 X-127.4904 X130.5096Y-7.7261 X-127.4904 X130.5096Y-30.1011 X-127.4904 X130.5096Y-52.4761 X-127.4904 X130.5096Y-74.8511 X-127.4904 X130.5096Y-97.2261 X-127.4904 Z116.5 X130.5096Y81.7739 Z114 X-127.4904 X130.5096Y59.3989 X-127.4904 X130.5096Y37.0239 X-127.4904 86 X130.5096Y14.6489 X-127.4904 X130.5096Y-7.7261 X-127.4904 X130.5096Y-30.1011 X-127.4904 X130.5096Y-52.4761 X-127.4904 X130.5096Y-74.8511 X-127.4904 X130.5096Y-97.2261 X-127.4904 Z116.5 X130.5096Y81.7739 Z113.5 X-127.4904 X130.5096Y59.3989 X-127.4904 X130.5096Y37.0239 X-127.4904 X130.5096Y14.6489 X-127.4904 X130.5096Y-7.7261 X-127.4904 X130.5096Y-30.1011 X-127.4904 X130.5096Y-52.4761 X-127.4904 X130.5096Y-74.8511 X-127.4904 X130.5096Y-97.2261 X-127.4904 Z123.5 X0Y0Z100 (WORKINGSTEP: LINE 241 WS 3) (TOOL CHANGE: TOOL 3) ( DIAMETER: 20MM) ( LENGTH: 50MM) ( CORNER RADIUS: 0MM) ( TAPER: 0DEG) ( TIP ANGLE: 0DEG) G49 T3M6 G90 G43.5H3I0J0K1 PHỤ LỤC 4: Trích đoạn chương trình theo tiêu chuẩn STEP-NC cho chi tiết hộp ISO-10303-21; 87 HEADER; /* Generated by software containing ST-Developer * from STEP Tools, Inc (www.steptools.com) */ FILE_DESCRIPTION( /* description */ ('ARM_SCHEMA: ap238_arm_schema'), /* implementation_level */ '4;1'); FILE_NAME( /* name */ 'Bao_Sample_Chitiethop', /* time_stamp */ '2018-10-15T22:33:34+07:00', /* author */ ('STEP-NC Maker 3.0'), /* organization */ (''), /* preprocessor_version */ 'ST-DEVELOPER v16.11', /* originating_system */ 'Various', /* authorisation */ ''); FILE_SCHEMA (('INTEGRATED_CNC_SCHEMA')); ENDSEC; ANCHOR; =#30; /* geometric_representation_context_and_global_unit_assigned_context */ < CONSTANT UNIT millimetre>=#107893; /* length_unit_and_si_unit */ < CONSTANT UNIT radian>=#124490; /* plane_angle_unit_and_si_unit */ < CONSTANT UNIT degree>=#124487; /* conversion_based_unit_and_plane_angle_unit */ < CONSTANT UNIT revolution>=#107552; /* context_dependent_unit */ < CONSTANT UNIT second>=#107558; /* si_unit_and_time_unit */ < CONSTANT UNIT minute>=#107555; /* conversion_based_unit_and_time_unit */ < CONSTANT UNIT revolution/minute>=#107550; /* derived_unit */ < CONSTANT UNIT millimetre/minute>=#124320; /* derived_unit */ < STMOD_CONST_DRI_REP_through spindle coolant offthrough spindle coolant off>=#124378; /* representation */ < STMOD_CONST_DRI_>=#124383; /* descriptive_representation_item */ < STMOD_CONST_DRI_REP_chip removal offchip removal off>=#124374; /* representation */ < STMOD_CONST_DRI_REP_coolant offcoolant off>=#124382; /* representation */ < STEPNC_MAKER_ORIGIN_POINT >=#124420; /* cartesian_point */ < STEPNC_MAKER_AXIS_LOCATION >=#124420; /* cartesian_point */ < STEPNC_MAKER_Z_DIR >=#124421; /* direction */ < STEPNC_MAKER_Y_DIR >=#124422; /* direction */ < STEPNC_MAKER_AXIS >=#124427; /* axis2_placement_3d */ =#16; /* product_definition_context */ =#107528; /* product_context */ < CONSTANT UNIT kilowatt>=#124319; /* si_unit */ < CONSTANT UNIT newton>=#124316; /* si_unit */ < CONSTANT UNIT metre>=#124318; /* length_unit_and_si_unit */ < CONSTANT UNIT newton meter>=#124314; /* derived_unit */ ENDSEC; 88 DATA; /************************************************ * Application object: PROJECT (#10) * ITS_ID: #10, #11, #12, ['New Project'] * ITS_WORKPIECES [*]: #10, #13, #19 * MAIN_WORKPLAN: #10, #14, #15, #124988 */ #10=PRODUCT_DEFINITION('','',#11,#16); #11=PRODUCT_DEFINITION_FORMATION('','',#12); #12=MACHINING_PROJECT('New Project','',$,(#17)); #13=MACHINING_PROJECT_WORKPIECE_RELATIONSHIP('','','',#10,#19); #14=PROCESS_PRODUCT_ASSOCIATION('','',#10,#15); #15=PRODUCT_DEFINITION_PROCESS('machining','',#124988,''); #16=PRODUCT_DEFINITION_CONTEXT('CNC Machining',$,'manufacturing'); #17=PRODUCT_CONTEXT('CNC Machining',$,'manufacturing'); /************************************************ * Application object: WORKPIECE (#18) * REVISION_ID: #18, #107524, [''] * ITS_ID: #18, #107524, #107525, [''] */ #18=PRODUCT_DEFINITION('',$,#107524,#16); /************************************************ * Application object: WORKPIECE (#19) * REVISION_ID: #19, #20, [''] * ITS_ID: #19, #20, #21, ['default workpiece'] */ #19=PRODUCT_DEFINITION('','',#20,#16); #20=PRODUCT_DEFINITION_FORMATION('','',#21); #21=PRODUCT('default workpiece','AP-238','',(#17)); /************************************************ * Application object: WORKPIECE (#22) * REVISION_ID: #22, #107524, [''] * ITS_ID: #22, #107524, #107525, [''] */ #22=PRODUCT_DEFINITION('',$,#107524,#16); #23=PROCESS_PRODUCT_ASSOCIATION('','',#22,#24); #24=PRODUCT_DEFINITION_PROCESS('fixture usage','',#107533,''); /************************************************ * Application object: WORKPIECE (#25) * REVISION_ID: #25, #107524, [''] * SHAPE_DEFINITION: #25, #26 * ITS_ID: #25, #107524, #107525, [''] */ #25=PRODUCT_DEFINITION('',$,#107524,#16); #26=PRODUCT_DEFINITION_SHAPE('orientation','',#25); #27=SHAPE_DEFINITION_REPRESENTATION(#26,#28); #28=REPRESENTATION('',(#29),#30); #29=AXIS2_PLACEMENT_3D('orientation',#37,#38,#39); 89 #30=( GEOMETRIC_REPRESENTATION_CONTEXT(3) GLOBAL_UNIT_ASSIGNED_CONTEXT((#31,#32,#36)) REPRESENTATION_CONTEXT('MILLIMETRE DEGREE STERADIAN','3D') ); #31=( LENGTH_UNIT() NAMED_UNIT(*) SI_UNIT(.MILLI.,.METRE.) ); #32=( CONVERSION_BASED_UNIT('degree',#34) NAMED_UNIT(#33) PLANE_ANGLE_UNIT() ); #33=DIMENSIONAL_EXPONENTS(0.,0.,0.,0.,0.,0.,0.); #34=PLANE_ANGLE_MEASURE_WITH_UNIT(PLANE_ANGLE_MEASURE(0.01745329252), #35); #35=( NAMED_UNIT(*) PLANE_ANGLE_UNIT() SI_UNIT($,.RADIAN.) ); #36=( NAMED_UNIT(*) SI_UNIT($,.STERADIAN.) SOLID_ANGLE_UNIT() ); #37=CARTESIAN_POINT('',(0.,0.,0.)); #38=DIRECTION('',(0.,0.,1.)); #39=DIRECTION('',(1.,0.,0.)); /************************************************ * Application object: WORKPIECE (#40) * ITS_STYLED_MODELS [*]: #40, #42, #43, #125013 * REVISION_ID: #40, #44, [''] * ITS_CATEGORIES [*]: #40, #44, #45, #46, ['part'] * ITS_GEOMETRY: #40, #41, #47, #48 * SHAPE_DEFINITION: #40, #41 * ITS_RELATED_GEOMETRY [*]: #40, #41, #47, #48, #49, #50 * ITS_RELATED_GEOMETRY [*]: #40, #41, #47, #48, #51, #52 * ITS_RELATED_GEOMETRY [*]: #40, #41, #47, #48, #53, #54 * ITS_ID: #40, #44, #45, ['Part3'] * ITS_CONSTRUCTIVE_MODELS [*]: #40, #41, #47, #48, #55, #125436 */ #40=PRODUCT_DEFINITION('',' ',#44,#56); #41=PRODUCT_DEFINITION_SHAPE(' ',' ',#40); #42=PROPERTY_DEFINITION('styled model','',#40); #43=PROPERTY_DEFINITION_REPRESENTATION(#42,#125013); #44=PRODUCT_DEFINITION_FORMATION_WITH_SPECIFIED_SOURCE('',' ',#45, NOT_KNOWN.); #45=PRODUCT('Part3','','',(#58)); #46=PRODUCT_RELATED_PRODUCT_CATEGORY('part',$,(#45)); #47=SHAPE_DEFINITION_REPRESENTATION(#41,#48); 90 #48=SHAPE_REPRESENTATION(' ',(#124742),#30); #49=SHAPE_REPRESENTATION_RELATIONSHIP(' ',' ',#48,#50); #50=GEOMETRICALLY_BOUNDED_SURFACE_SHAPE_REPRESENTATION('NONE',(#62),# 30); #51=SHAPE_REPRESENTATION_RELATIONSHIP(' ',' ',#48,#52); #52=ADVANCED_BREP_SHAPE_REPRESENTATION('NONE',(#125043),#30); #53=SHAPE_REPRESENTATION_RELATIONSHIP(' ',' ',#48,#54); #54=TESSELLATED_SHAPE_REPRESENTATION('',(#125052,#125054),#30); #55=CONSTRUCTIVE_GEOMETRY_REPRESENTATION_RELATIONSHIP( 'supplemental geometry','',#48,#125436); #56=PRODUCT_DEFINITION_CONTEXT('part definition',#57,' '); #57=APPLICATION_CONTEXT('managed model based 3d engineering'); #58=PRODUCT_CONTEXT(' ',#57,'mechanical'); #59=CARTESIAN_POINT('',(0.,0.,0.)); #60=DIRECTION('',(0.,0.,1.)); #61=DIRECTION('X direction',(1.,0.,0.)); #62=GEOMETRIC_SET('NONE',(#125030)); #63=CLOSED_SHELL('Closed Shell',(#64,#104,#281,#125456,#526,#543,#560,#577, #594,#611,#623,#654,#678,#702,#726,#750,#774,#798,#815,#846,#125462,# 1053, #1077,#1101,#125464,#1212,#1236,#1260,#1284,#1436,#1460,#1484,#1508,# 1692, #1709,#1725,#1762,#1779,#1828,#1868,#1892,#1932,#1956,#1996,#2020,#20 60, #2084,#2124,#2148,#2188,#2212,#2252,#2276,#2316,#2372,#2389,#2421,#12 5460, #2484,#2524,#2580,#2597,#2629,#2669,#2693,#2733,#2757,#2797,#2821,#28 61, #2885,#2925,#2949,#2989,#3045,#3062,#3094,#3134,#3158,#3198,#3222,#32 62, #3286,#3326,#3350,#3390,#3414,#3454,#3478,#3518,#3542,#3575,#3606,#36 23, #3647,#3671,#3688,#3732,#3833,#3850,#3862,#3879,#3891,#3908,#3920,#39 44, #125466,#4018,#4030,#4061,#4078,#4120,#4144,#4202,#4219,#4231,#4262,# 125450, #4376,#4393,#4405,#4422,#4434,#4458,#4516,#4533,#4545,#4576,#125470,# 4660, #4677,#4689,#4706,#4718,#4735,#4747,#4775,#4792,#4823,#5014,#125458,# 5120, #125454,#5209,#5237,#5249,#5277,#5294,#5306,#5323,#5351,#5373,#5385,# 5397, #5409,#5431,#5443,#5465,#5477,#5499,#5511,#5533,#5545,#5567,#5579,#56 01, #5613,#5635)); #64=ADVANCED_FACE('PARTBODY',(#65),#99,.F.); #65=FACE_OUTER_BOUND('',#66,.T.); #66=EDGE_LOOP('',(#67,#77,#85,#93)); #67=ORIENTED_EDGE('',*,*,#68,.F.); #68=EDGE_CURVE('',#69,#71,#73,.T.); #69=VERTEX_POINT('',#70); #70=CARTESIAN_POINT('Vertex',(-55.990447998,-53.7261276245,97.5)); #71=VERTEX_POINT('',#72); 91 #72=CARTESIAN_POINT('Vertex',(35.509552002,-53.7261276245,97.5)); #73=LINE('Line',#74,#75); #74=CARTESIAN_POINT('Line Origine',(-10.240447998,53.7261276245,97.5)); #75=VECTOR('Line Direction',#76,1.); #76=DIRECTION('Vector Direction',(1.,-1.55309887598E-16,0.)); #77=ORIENTED_EDGE('',*,*,#78,.T.); #78=EDGE_CURVE('',#69,#79,#81,.T.); #79=VERTEX_POINT('',#80); #80=CARTESIAN_POINT('Vertex',(-55.990447998,-53.7261276245,95.5)); #81=LINE('Line',#82,#83); #82=CARTESIAN_POINT('Line Origine',(-55.990447998,53.7261276245,96.5)); #83=VECTOR('Line Direction',#84,1.); #84=DIRECTION('Vector Direction',(0.,0.,-1.)); #85=ORIENTED_EDGE('',*,*,#86,.T.); #86=EDGE_CURVE('',#79,#87,#89,.T.); #87=VERTEX_POINT('',#88); #88=CARTESIAN_POINT('Vertex',(35.509552002,-53.7261276245,95.5)); #89=LINE('Line',#90,#91); #90=CARTESIAN_POINT('Line Origine',(-10.240447998,53.7261276245,95.5)); #91=VECTOR('Line Direction',#92,1.); #92=DIRECTION('Vector Direction',(1.,-1.55309887598E-16,0.)); #93=ORIENTED_EDGE('',*,*,#94,.T.); #94=EDGE_CURVE('',#87,#71,#95,.T.); #95=LINE('Line',#96,#97); #96=CARTESIAN_POINT('Line Origine',(35.509552002,53.7261276245,96.5)); #97=VECTOR('Line Direction',#98,1.); #98=DIRECTION('Vector Direction',(0.,0.,1.)); #99=PLANE('',#100); #100=AXIS2_PLACEMENT_3D('Plane Axis2P3D',#101,#102,#103); #101=CARTESIAN_POINT('Axis2P3D Location',(36.009552002,53.7261276245,95.5)); #102=DIRECTION('Axis2P3D Direction',(1.22464679915E-16,1.,0.)); #103=DIRECTION('Axis2P3D XDirection',(1.,-1.22464679915E-16,0.)); #104=ADVANCED_FACE('PARTBODY',(#105,#162),#276,.T.); #105=FACE_OUTER_BOUND('',#106,.T.); #106=EDGE_LOOP('',(#107,#117,#125,#133,#141,#149,#155,#156)); #107=ORIENTED_EDGE('',*,*,#108,.T.); #108=EDGE_CURVE('',#109,#111,#113,.T.); #109=VERTEX_POINT('',#110); #110=CARTESIAN_POINT('Vertex',(37.509552002,-51.7261276245,97.5)); #111=VERTEX_POINT('',#112); #112=CARTESIAN_POINT('Vertex',(37.509552002,36.2738723755,97.5)); #113=LINE('Line',#114,#115); #114=CARTESIAN_POINT('Line Origine',(37.509552002,7.72612762451,97.5)); #115=VECTOR('Line Direction',#116,1.); #116=DIRECTION('Vector Direction',(1.614869854E-16,1.,0.)); #117=ORIENTED_EDGE('',*,*,#118,.T.); #118=EDGE_CURVE('',#111,#119,#121,.T.); #119=VERTEX_POINT('',#120); 92 #120=CARTESIAN_POINT('Vertex',(35.509552002,38.2738723755,97.5)); #121=CIRCLE('generated circle',#122,1.99999999996); #122=AXIS2_PLACEMENT_3D('Circle Axis2P3D',#123,#124,$); #123=CARTESIAN_POINT('Axis2P3D Location',(35.509552002,36.2738723755,97.5)); #124=DIRECTION('Axis2P3D Direction',(0.,0.,1.)); #125=ORIENTED_EDGE('',*,*,#126,.T.); #126=EDGE_CURVE('',#119,#127,#129,.T.); #127=VERTEX_POINT('',#128); #128=CARTESIAN_POINT('Vertex',(-55.990447998,38.2738723755,97.5)); #129=LINE('Line',#130,#131); #130=CARTESIAN_POINT('Line Origine',(10.240447998,38.2738723755,97.5)); #131=VECTOR('Line Direction',#132,1.); #132=DIRECTION('Vector Direction',(-1.,1.55309887598E-16,0.)); #133=ORIENTED_EDGE('',*,*,#134,.T.); #134=EDGE_CURVE('',#127,#135,#137,.T.); #135=VERTEX_POINT('',#136); #136=CARTESIAN_POINT('Vertex',(-57.990447998,36.2738723755,97.5)); #137=CIRCLE('generated circle',#138,1.99999999996); #138=AXIS2_PLACEMENT_3D('Circle Axis2P3D',#139,#140,$); #139=CARTESIAN_POINT('Axis2P3D Location',(55.9904479981,36.2738723755, 97.5)); #140=DIRECTION('Axis2P3D Direction',(0.,0.,1.)); #141=ORIENTED_EDGE('',*,*,#142,.T.); #142=EDGE_CURVE('',#135,#143,#145,.T.); #143=VERTEX_POINT('',#144); #144=CARTESIAN_POINT('Vertex',(-57.990447998,-51.7261276245,97.5)); #145=LINE('Line',#146,#147); #146=CARTESIAN_POINT('Line Origine',(-57.990447998,7.72612762451,97.5)); #147=VECTOR('Line Direction',#148,1.); #148=DIRECTION('Vector Direction',(-1.614869854E-16,-1.,0.)); 93 ... kiểm chứng kết Mục tiêu nghiên cứu Với định hướng luận văn là: Nghiên cứu lập trình điều khiển số thông minh sở tiêu chuẩn STEP – NC ứng dụng trung tâm phay CNC; nhiệm vụ đề tài là: - Nghiên cứu, ... máy phay 1.4.1 Nhiệm vụ đề tài Với định hướng luận văn là: Nghiên cứu lập trình điều khiển số thông minh sở tiêu chuẩn STEP – NC ứng dụng trung tâm phay CNC; nhiệm vụ đề tài là: - Nghiên cứu, ... kỹ thuật Cơ điện tử khóa 2016A – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tơi xin cam đoan đề tài: ? ?Nghiên cứu lập trình điều khiển số thông minh sở tiêu chuẩn STEP- NC ứng dụng trung tâm phay CNC? ?? thầy