GIÁO TRÌNH lập TRÌNH

Giáo trình lập trình phay Mastercam 2D+3D cho các bạn tự học, Sách được biên soạn theo chương trình đào tạo tại các trường đại học và trung tâm. Các bạn học sinh, sinh viên có nhu cầu học tập về lập trình gia công cơ khí có thể tải về để tự học. Chúc các bạn thành công.

GIÁO TRÌNH LẬP TRÌNH MASTERCAM PHAY CNC Nguyễn Phước Lợi  0984.040.510 Mastercam X Giới thiệu: Mastercam phần mềm chuyên sử dụng để hỗ trợ trình gia cơng (Sử dụng nhiều ngành khí) Phần mềm cho phép người dùng thông qua việc tương tác đồ họa để tạo mã code gia công CNC, công việc hàng loạt thiết lập phơi, dao cắt, tọa độ, biên dạng, chu trình gia cơng, kiều chay dao,… Ngồi khả lập trình gia cơng, mastercam cịn thiết kế mơ hình chi tiết 2D 3D Tính thiết kế khơng mạnh mẽ nên phần lớn người dùng sử dụng phần mềm khác để thiết kế  Tóm tắt khả phần mềm Mastercam gia cơng khí số lĩnh vực khác Các ứng dụng modul tương ứng phần mềm Mastercam: • Design: Tạo hình học 3D, lên kích thước, nhập xuất file Mastercam CAD ( AutoCAD, SolidWorks, Solid Edge, Inventor, Parasolid,…) • Mill Entry: bao gồm Design, thêm số loại đường chạy dao Toolpath, Posting, Backplot, Verify • Mill, Level 1: Bao gồm Mill Entry, thêm công cụ tạo mặt, số đường chạy dao thêm , gia công cao tốc, hiệu chỉnh đường dao, di chuyển chép đường dao, định nghĩa phơi • Mill, Level 2: Gồm Mill, Level 1, thêm số loại đường dao, chiếu Toolpath, Surface Rough gia công tinh, Surface Pocketing, gia công giới hạn, kiểm tra mặt • Mill, Level 3: Gồm Mill, Level 2, gia công khung dây 5-axis, gia công thô tinh mặt nâng cao, đường chạy dao nhiều trục (Multiaxis Toolpaths) • 5-Axis add-on—5-Axis Roughing, Finishing, Flowline Multisurface, Contour, Depth cuts, Drilling, Kiểm tra va chạm nâng cao • Lathe Entry: Tạo hình học 3D, lên kích thước, nhập xuất File Mastercam CAD ( AutoCAD, SolidWorks, Solid Edge, Inventor, Parasolid, …) Nguyễn Phước Lợi Page Mastercam X  • Lathe, Level 1: gồm Lathe Entry, thêm công cụ tạo mặt, Tiện trục C, khai báo phôi, công cụ xem phơi • Router Entry: Tạo hình học 3D, lên kích thước, nhập xuất file khơng phải Mastercam CAD ( AutoCAD, SolidWorks, Solid Edge, Inventor, Parasolid, …), số đường dao, di chuyển đường dao, Backplot, Verify, Posting • Router: Gồm Router Entry, thêm phần tạo mặt, Nesting hình học chữ nhật, đường chạy dao hỗ trợ, gia công cao tốc, hiệu chỉnh đường dao, di chuyển đường dao, khai báo phơi • Router Plus: Gồm Router, thêm số đường dao khác, Toolpath Projection, Surface Rough Finish, Surface Pocketing, Containment Boundaries, Check Surfaces • Router Pro: Gồm Router Plus, True Shape Geometry Nesting, 5-axis Toolpath, Multiple Surface Rough Finish, Multiaxis Toolpaths, Toolpath Nesting • Wire: Tạo hình học 2D 3D, ghi kích thước, đường cắt dây 2axis 4-axis, thư viện tùy chỉnh, Tabs • Art: Thiết kế nhanh 3D, chuyển từ 2D sang 3D, Shape Blending, chuyển file thiết kế nghệ thuật 2D thành hình học gia cơng, kèm theo cách tạo dao nhanh, chiến lược chạy dao thô tinh, mô gia cơng, Cutting Các chức phần mềm: Các thiết lập đường chạy dao hoàn chỉnh Mastercam bao gồm: contour, drill, pocketing, face, peel mill, engraving, surface high speed, advanced multiaxis, nhiều tính khác— giúp người vận hành cắt chi tiết cách nhanh xác Người dùng Mastercam tạo cắt chi tiết thông qua nhiều hệ điều hành loại máy CNC, họ dùng công cụ cao cấp Mastercam để tạo ứng dụng tùy chỉnh Nguyễn Phước Lợi Page Mastercam X Mastercam có tính linh hoạt thơng qua ứng dụng bên thứ gọi C-hooks, dùng cho máy chuyên biệt ứng dụng riêng Mastercam tên kết hợp master ( chuyên gia) cam lập trình gia cơng MASTERCAM MILL (Phay) Giao diện phần mêm Mastercam Giao diện phần mềm CAD/CAM Mastercam sau khổi động có dạng sau: Vùng vẽ: vùng làm việc, nơi mà đối tượng hình học tạo hiệu chỉnh Nguyễn Phước Lợi Page Mastercam X Thanh công cụ - Toolbar: hàng nút đỉnh hình, nút biểu tượng số dùng để thực nhanh lệnh Nhấp nút chuột để kích hoạt Thanh trình đơn – Menubar: sử dụng để thực chức phần mềm: tạo đối tượng, tạo đường chạy dao, chỉnh sửa đối tượng, lệnh file,… Thanh trạng thái – Statusbar: sử dụng để thay đổi tham số hệ thống: chiều sâu đối tượng, lớp, màu sắc, chế độ mặt phẳng,… Dòng nhắc: nằm đáy hình Đây nơi ta nhận thông tin từ gọi từ Mastercam trình vẽ Trong Mastercam có cách để chọn lựa chọn menu: - - Di chuyển chuột vào vùng menu mong nhấp phím chuột Nhấn kí tự tắt vùng gọi (phím tắt) Vùng quản lý đường chạy dao – Toolpath Manager: quản lý nguyên công đường chạy dao Chức trình đơn 2.1 Thanh trinh đơn – Menubar: File: chứa lệnh file sau: tạo vẽ mới, mở vẽ có sẵn, lưu vẽ,… Edit: chứa lệnh hiệu chỉnh như: cắt , chép, dán, xóa, trim/break đối tượng,… View: chứa lệnh hình như: zoom, pan, view,… Analyze: trình bày thông tin tọa độ sở liệu đối tượng chọn, đường thẳng, đường tròn, mặt,… Ví dụ sử dụng để xác định góc đường thẳng, bán kính cung tròn,… Nguyễn Phước Lợi Page Mastercam X Create: chứa lệnh để vẽ đối tượng hình học lên hình Solid: chứa lệnh để vẽ khối Xform: biến đổi đối tượng hình học lệnh: Mirror, Rotate, Scale, … Machine Type: chọn máy gia công Toolpaths: tạo đường chạy dao NC Screen: chứa lệnh thiết lập thông số hiển thị, vẽ Setting: chứa lệnh thiết lập cấu hình ban đầu hệ thống Nguyễn Phước Lợi Page Mastercam X 3.2 Thanh trạng thái – Statusbar: Z: xác lập chiều sâu theo phương Z mặt phẳng vẽ so với mặt phẳng gốc ban đầu Color: chuẩn bị màu sắc mặc định cho vẽ Level: chuẩn bị lớp hành cho đối tượng vẽ Attributes: thay đổi thuộc tính đối tượng bao gồm lớp, màu sắc, chế độ mặt phẳng,… Groups: Tạo nhóm từ đối tượng hiệu chỉnh nhóm WCS: xác định trình bày hệ tọa độ làm việc Cplane: chọn mặt phẳng vẽ Tplane: chọn mặt phẳng gia công Gview: chọn mặt phẳng quan sát đối tượng Nguyễn Phước Lợi Page Mastercam X 3.3 Làm việc với lớp lớp cơng cụ có tổ chức Mastercam Một tập tin Mastercam chứa lớp riêng cho khung dây, đối tượng vẽ đường chạy dao Bằng cách tổ chức vẽ thành lớp, dễ dàng điều khiển phần vẽ lúc mà khơng làm thay đổi vùng vẽ không mong muốn thay đổi Bản vẽ luôn lớp hành Chúng ta đặt 255 lớp trở thành lớp hành đặt tên cho lớp Vào nút level menu phụ để gán lớp hành đặt mặt nạ lớp cách sử dụng nút Mask Mastercam cho phép chép di chuyển hình học từ lớp sang lớp kia, cho phép dấu lớp khơng nhìn thấy, cung cấp tiện ích đặt tên lớp tổ chức lớp thành nhóm 3.3.1 Gán lớp hành Lớp hành lớp làm việc Bất kì đối tượng hình học tạo lớp hành Chỉ có lớp hành thời điểm Số lớp hành xuất nút Level trạng thái Ở bảng quản lý lớp, lớp hành làm sáng màu vàng Mở hộp thoại quản lý lớp cách: chọn Level sử dụng phím tắt ALT +Z trạng thái: Các bước để gán lớp hành: Nhấp chuột lên số lớp cột bên trái Nhấp chuột lên số lớp để chọn nó, sau nhấp chuột phải chọn Make Main Nhập số hộp Number Main Level Nguyễn Phước Lợi Page Mastercam X Chọn Select Hộp thoại Level Manager đóng tạm thời Chọn số đối tượng cửa sổ đồ họa lớp muốn sử dụng Hộp thoại mở lại với lớp hành gán cho lớp đối tượng chọn Chọn OK để gán lớp hành đóng hộp thoại 3.3.2 Xem đối tượng lớp Mở hộp thoại quản lý lớp cách: Chọn Level, sử dụng phím tắt ALT+Z trạng thái: Kéo cuộn ngang qua phải để xem số đối tượng lớp tiêu đề # Entities 3.3.3 Tạo mặt nạ cho lớp Khi tạo mặt nạ cho lớp, Mastercam giới hạn việc chọn đối tượng ngoại trừ đối tượng lớp bị mặt nạ Việc tạo mặt nạ nhằm không cho phép thay đổi đối tượng không mong muốn lớp Tuy nhiên, tiếp tục tạo đối tượng lớp Chỉ lớp bị mặt nạ thời điểm Mở hộp thoại quản lý cách: chọn Level, sử dụng phím tắt ALT+Z trạng thái Các bước thực hiện: Nguyễn Phước Lợi Page Mastercam X 3.3.4 Chọn lớp để làm mặt nạ cách nhấp chuột cột mặt nạ Một dấu  xuất cột tiêu đề cột thay đổi để số lớp bị mặt nạ Chọn OK để gán lớp mặt nạ đóng hộp thoại Để tắt mặt nạ lớp đó, nhấp chọn cột Mask để loại bỏ dấu  Tiêu đề cột thay đổi thành Mask: Off Đặt tên lớp Tên lớp định nghĩa thành phần lớp sử dụng kĩ thuật xếp hộp thoại quản lý lớp Mở hộp thoại quản lý lớp: chọn Lever, sử dụng phím tắt ALT+Z trạng thái Nhấp đơi vào cột Name lớp muốn đặt tên Ơ trở thành vùng soạn thảo văn Đánh tên lớp Nhấp Tap để thoát khỏi vùng soạn thảo tên Chọn OK để đóng hộp quản lý lớp Các phím tắt Mastercam Một số phím tắt sử dụng q trình vẽ để làm tăng tốc độ vẽ Mastercam Các phím tắt liệt kê bảng sau: ALT+0 Xác định chiều ALT+N Hiệu chỉnh khung sâu cắt cho nhìn Cplane ALT+1 Xác lập màu Nguyễn Phước Lợi ALT+O Mở hộp thoại Operations Page 10 Mastercam X Backplot: Mô đường chạy dao  Scallop: gia công tinh Gia công tinh lại chi tiết qua đường dao Pocket restmill Toolpath, Surface Finish, Scallop Xuất hộp thoại chọn mặt gia công đường giới hạn Drive: Chọn mặt gia công  Toolpath parameter: Chọn dao Spher (Ball) Mill Ø5mm thông số chạy dao  Surface Parameter Nguyễn Phước Lợi Page 126 Mastercam X Retract : Khoảng cách lùi dao theo phương Z Feed Plane: Khoảng cách tính từ mặt bắt đầu gia cơng (Top of Stock) theo chiều dương phương Z Từ khoảng cách dao di chuyển với bước tiến cắt xuống vị trí bắt đầu chu trình gia cơng Stock to leave on drive: Để lại lượng dư cho nguyên công sau mặt chọn gia công Stock to leave on check: Để lại lượng dư cho nguyên công sau mặt kiểm tra Finish Scallop parameter Total tolerance: Dung sai gia công Max stepover: Bước dịch dao lớn Use approsimate start point: Vào dao điểm người lập trình chọn Nguyễn Phước Lợi Page 127 Mastercam X Expand inside to outside: Dụng cụ cắt chạy dao từ Orther cuts by minimum distance: Cho phép cắt bỏ vật liệu với khoảng cách nhỏ Backplot: Mô đường chạy dao Rough plunge: Gia công mô đường chạy dao với mẫu hình với đường dao Plunge Nguyễn Phước Lợi Page 128 Mastercam X Tạo phơi để mơ gia cơng giống hình Toolpath Surface Rough Plunge Xuất hộp thoại chọn dạng gia cơng có kiểu đường chạy dao bên Boss: Chỉ chạy dao theo hướng Khi dịch dao gia cơng rút dao lên theo phương Z gia công Cavity: Chạy dao theo hướng cho phép giữ Z dịch dao ( Chúng ta chọn phương để gia công) Undefined: Không giới hạn đường chạy dao Chọn OK Xuất hộp thoại chọn mặt gia công đường giới hạn Drive: Chọn mặt gia công Nguyễn Phước Lợi Page 129 Mastercam X Gird: Chọn vùng gia công Toolpath Parameter: Chọn dao End Mill Ø20mm thơng số chạy dao Tool dia: Đường kính dao Conner Radius: Bán kính góc lượng đầu dao Tool name: Tên dao Tool#: Số hiệu dao Head #: Số hiệu đầu dao Len.offset: Số hiệu bù trừ chiều dài dao Dia.offset: Số hiệu bù trừ bán kính dao Spindle direction: Chiều quay trục (CW: quay chiều kim đồng hồ, CCW: quay ngược chiều kim đồng hồ) Feed rate: Tốc độ tiến dao Spindle speed: Tốc độ trục Plunge rate: Tốc độ dâm theo phương Z Nguyễn Phước Lợi Page 130 Mastercam X Retract rate: Tốc độ lùi dao (Rút dao theo phương Z) Raipd retract: tốc độ lùi dao (rút dao theo phương Z) với tốc độ G0 Coolant: Mở/tắt (on/off) nước tưới nguội  Surface Parameter: Retract: khoảng cách lùi dao theo phương Z Feed plane: khoảng cách tính từ mặt bắt đầu gia cơng (Top of stock) theo chiều dương phương Z Từ khoảng cách dao di chuyển với bước tiến cắt gọt xuống vị trí bắt đầu chu trình gia công Stock to leave on drive: Để lại lượng dư cho nguyên công sau mặt chọn gia công Sotck to leave on check: Để lại lượng dư gia công cho nguyên công sau mặt kiểm tra Nguyễn Phước Lợi Page 131 Mastercam X Tool containment compensate: Kiểu giới hạn đường chạy dao Inside: Đường chạy dao nằm biên dạng Center: Đường chạy dao nằm biên dạng gia công Outside: Đường chạy dao ngồi nằm ngồi biên dạng gia cơng Rough plunge parameter  Total tolerance: Dung sai gia công Max stepdown: Chiều sâu cắt lớn Maximum stepover: Bước dịch chuyển dao Back plot: Mô đường chạy dao  Rough Contour Gia cơng tinh mẫu hình với đường dao Contour sau bước gia công thô Nguyễn Phước Lợi Page 132 Mastercam X ToolpathSurface Rough Contour Xuất hộp thoại chọn dạng gia công cho đường dao hình Boss: Chỉ chạy dao theo1 hướng, dịch dao gia cơng rút dao lên theo phương Z dịch dao Cavity: Chạy dao theo hướng cho phép giữ Z dịch dao ( chọn phương để gia công) Undefined: Không giới hạn đường chạy dao Chọn OK Xuất hộp thoại chọn mặt gia công đường giới hạn Drive: Chọn mặt gia công Check: chọn mặt kiểm tra Contaiment: chọn đường bao giới hạn vùng gia công Approximate starting point: Điểm vào dao Nguyễn Phước Lợi Page 133 Mastercam X  Toolpath Parameter: Chọn dao End Mill Ø16mm thơng số chạy dao Tool dia: Đường kính dao Conner radius: Bán kính góc lượng đầu dao Tool name: tên dao Tool#: Số hiệu dao Head #: Số hiệu đầu dao Lan.offset: số hiệu bù trừ chiều dài dao Dia.offset: Số hiệu bù trừ bán kính dao Spindle direction: Chiều quay trục (CW: quay chiều kim đồng hồ, CCW: quay ngược chiều kim đồng hồ) Nguyễn Phước Lợi Page 134 Mastercam X Feed rate: Tốc độ tiến dao Spindle speed: Tốc độ trục Plunge rate: Tốc độ đâm dao theo phương Z Retract rate: Tốc độ lùi dao (Rút dao theo phương Z) với tốc độ G0 Coolant: Mở/ tắt (on/off) nước tưới nguội  Surface Parameter: Retract: khoảng cách lùi dao theo phương Z Feed plane: Khoảng cách tính từ mặt bắt đầu gia cơng (Top of Stock) theo chiều dương phương Z Từ khoảng cách dao di chuyển với bước tiến cắt gọt xuống vị trí bắt đầu chu trình gia công Stock to leave on drive: Để lại lượng dư cho nguyên công sau mặt chọn gia công Stock to leave on check: Để lại lượng dư cho nguyên công sau mặt kiểm tra Nguyễn Phước Lợi Page 135 Mastercam X Tool containment compensate to: Kiểu giới hạn đường chạy dao Inside: Đường chạy dao nằm biên dạng gia cơng Center: Đường chạy dao ngồi nằm biên dạng gia công Outside: Đường chạy dao ngồi nằm ngồi biên dạng gia cơng  Rough contour parameter Total tolerance: dung sai gia công Max stepdown: chiều sâu cắt lớn Climb: Cắt thuận Conventional: cắt nghịch Direction of open contour: Kiểu chạy dao với đường bao hở, One away chạy dao theo hướng, Zigzag chạy dao theo hướng Nguyễn Phước Lợi Page 136 Mastercam X Transition: Kiểu chạy dao chuyển tiếp đường dao kề nhau, High speed, Broken, Ram, Follow Surface Entry/exit/arc/line: Đường vào dao/ dao Backplot: Mô đường chạy dao  10 Leftover Toolpath Surface Finish Leftover Xuất hộp thoại chọn dạng gia công đường dao hình Boss: Chỉ chạy dao theo1 hướng, dịch dao gia cơng rút dao lên theo phương Z dịch dao Cavity: Chạy dao theo hướng cho phép giữ Z dịch dao ( chọn phương để gia công) Undefined: Không giới hạn đường chạy dao Chọn OK Xuất hộp thoại chọn mặt gia công đường giới hạn Drive: Chọn mặt gia công Check: Chọn mặt kiểm tra Contaiment: Chọn đường bao giới hạn vùng gia công Approximate starting point: Điểm vào dao Toolpath parameter: Nguyễn Phước Lợi Page 137 Mastercam X Chọn dao Spher Mill (dao cầu) Ø10mm thơng số chạy dao Tool dia: Đường kính dao Conner radius: Bán kính góc lượng đầu dao Tool name: Tên dao Tool #: Số hiệu dao Head #: Số hiệu đầu dao Len.offset: Số hiệu bù trừ chiều dài dao Dia.offset: Số hiệu bù trừ bán kính dao Spindle direction: Chiều quay trục ( CW: quay chiều kim đồng hồ, CCW: quay ngược chiều kim đồng hồ) Feed rate: Tốc độ tiến dao Spindle speed: Tốc độ trục Plunge rate: Tốc độ dâm dao theo phương Z Retract rate: Tốc độ lùi dao (rút dao theo phương Z) Raipd retract: Tốc độ lùi dao ( rút dao theo phương Z) với tốc độ G0 Coolant: Mở/tắt (on/off) nước tưới nguội Surface parameter: Retract: khoảng cách lùi dao theo phương Z Nguyễn Phước Lợi Page 138 Mastercam X Feed plane: Khoảng cách tính từ mặt bắt đầu gia công (Top of stock) theo chiều dương phương Z từ khoảng cách dao di chuyển với bước tiến cắt gọt xuống vị trí bắt đầu chu trình gia cơng Stock to leave on drive:Để lại lượng dư cho nguyên công sau mặt chọn gia công Stock to leave on check: Để lại lượng dư cho nguyên công sau mặt kiểm tra Tool containment compensate to: Kiểu giới hạn đường chạy dao Inside: Đường chạy dao nằm biên dạng gia cơng Center: Đường chạy dao ngồi nằm biên dạng gia cơng Uotside: Đường chạy dao ngồi nằm ngồi biên dạng gia cơng Finish loftover parameter: Total tolerance: dung sai gia công Max stepover: bước dịch dao 3Dcollapse: chạy dao dọc theo biên dạng 3D From slope angle-To slope angle: góc độ dốc cho phép gia cơng Loftover material parameter: Đường kính dụng cụ cắt đường dao gia công trước Roughing tool conner: Nguyễn Phước Lợi Page 139 Mastercam X Radius: Bán kính dụng cụ cắt đường dao gia công trước Overlap distance: Giá trị chồng lên đường dao  Backplot: Mô đường chạy dao Chúc bạn thành công! Nguyễn Phước Lợi Page 140 ... –Hooks ALT+W Xác lập khung hình ALT+D Mở hộp thoại xácALT+X Xác lập màu sắc, lập thông số lớp, loại đường, Drafting Global chiều rộng đường đối tượng chọn ALT+E ẩn đối tượngALT+Z Xác lập lớp Nguyễn... Screen: chứa lệnh thiết lập thông số hiển thị, vẽ Setting: chứa lệnh thiết lập cấu hình ban đầu hệ thống Nguyễn Phước Lợi Page Mastercam X 3.2 Thanh trạng thái – Statusbar: Z: xác lập chiều sâu theo... CNC, công việc hàng loạt thiết lập phôi, dao cắt, tọa độ, biên dạng, chu trình gia cơng, kiều chay dao,… Ngồi khả lập trình gia cơng, mastercam cịn thiết kế mơ hình chi tiết 2D 3D Tính thiết