Bài tập lớn môn học CNC gồm cả lý thuyết và bài tập từ cơ bản đến nâng cao thích hợp cho sinh viên kỹ thuật công nghệ ngành cơ khí chế tạo máy và ngành điện điều khiển tự động.Trang bị cho sinh viên kiến thức và kỹ năng vận hành gia công được trên máy CNC. Thông qua các bài tập thực hiện để sinh viên có kiến thức về quy trình gia công chế tạo sản phẩm cơ khí nói chung trên máy điều khiển bằng chương trình số. Kiến thức: Sinh viên có kiến thức cơ bản của gia công CNC, có phương pháp lập quy trình công nghệ gia công hợp lý.Kỹ năng: Sinh viên vận hành và gia công được các chi tiết trên máy CNC. Sử dụng bảo quản máy móc, thiết bị đúng quy cách. Sử dụng được một số dụng cụ, thiết bị, đồ gá của nghề đảm bảo an toàn lao động.Thái độ, chuyên cần: Đi học đầy đủ và đúng giờ, tích cực học tập thực hiện các bài tập ở lớp và ở nhà. Tổ chức được nơi làm việc hợp lý và an toàn.
Bài tập lớn mơn điều khiển máy CNC Nhóm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ BỘ MƠN KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨAVIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạng phúc o0o BÀI TẬP LỚN MÔN:ĐIỀU KHIỂN MÁY CNC Họ Tên: Bùi Đức Thành MSSV: 1662030025 Lớp: K19 Ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Nhóm Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Đắc Lộc Ngày giao đề tài: 16/8/2019 Ngày hoàn thành: 30/9/2019 Đề : Phần lý thuyết: Câu hỏi 1: Giới thiệu chung máy CNC phay kim loại Chức gia công, sản phẩm, ưu nhược điểm… Tìm kiếm giới thiệu máy CNC phay kim loại cụ thể Tên máy (ký hiệu, nhãn…), đặc tính kỹ thuật, cấu tạo, giới hạn kích thước hình dạng gia cơng được,mạch điều khiển,bộ vi xử lý trung tâm Câu hỏi 2: Giới thiệu chung máy CNC khoan kim loại Chức gia công, sản phẩm, ưu nhược điểm… Tìm kiếm giới thiệu máy CNC khoan kim loại cụ thể Tên máy (ký hiệu, nhãn…), đặc tính kỹ thuật, cấu tạo, giới hạn kích thước hình dạng gia cơng được, mạch điều khiển, vi xử lý trung tâm… Bài tập lớn môn điều khiển máy CNC Nhóm Phần lập trình gia cơng: Câu 1:Lập chương trình gia cơng chi tiết Tiện mặt đầu: Dao T0101, F = 125mm/phút, S = 600 vịng/phút Tiệnthơ: Dao T0202, F = 0.75 mm/vịng, S = 180 m/phút Tiệntinh: Dao T0303, F = 200 mm/phút, S = 3500 vòng/phút Tiệnren: Dao T0404, F = 0.30 mm/vòng, S = 800 vòng/phút, bướcren 1.5mm Tiệnrãnh: Dao T0505, F = 110 mm/phút, S = 250 m/phút Câu 2: Lập trình gia cơng chi tiết sau: Bài tập lớn mơn điều khiển máy CNC Nhóm Điều kiện: Sau gia cơng chi tiết có chiều cao 10mm (Z-10) Hốc R10 sâu 15mm Ba hốc nhỏ có bán kính 3mm chiều sâu 12mm Chu trình phay có F = 0.55mm/vịng, S = 3000 vịng/phút Chu trình khoan có F = 255 mm/phút, S = 140m/phut Dao phay T01 với nhớ hiệu chỉnh D01, yêu cầu bù dao theo hướng âm hướng dương gia công chi tiết Mũi khoan T0202 cho hốc R10 yêu cầu bù dao dương 1.5mm Mũi khoan T0303 cho hốc R3 yêu cầu bù dao âm 1.2 mm TRƯỞNG BỘ MƠN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Bài tập lớn mơn điều khiển máy CNC Nhóm BÀI LÀM Phần lý thuyết: Câu 1.1: Giới thiệu chung máy CNC phay kim loại Máy phay CNC: loại máy thiết bị gia cơng khí phổ biến xưởng sản xuất Máy sử dụng công nghệ CNC đại (điều khiển trực tiếp vi tính) để thực việc cắt gọt, phay,…các phôi sản phẩm cách tỉ mỉ xác lên đến 100% – Điều mà loại máy móc thiết bị khác khơng thể thay Cấu tạo máy phay CNC Cấu tạo máy phay CNC cấu thành từ chi tiết quan trọng sau: • Đế máy • Thân máy • Bệ cơng xơn (nếu máy phay dạng cơng xơn) • Bàn máy ngang • Bàn máy dọc • Thân ngang (nếu máy phay nằm ngang) • Trục gá dao (nếu máy phay nằm ngang) • Bệ đỡ trục gá dao (nếu máy phay nằm ngang) • Sóng trượt theo phương đứng, phương ngang phương dọc • Vít me theo phương đứng, phương ngang phương dọc • Tay quay theo phương đứng, phương ngang phương dọc • Cần ly hợp theo phương đứng, phương ngang phương dọc • Motor • Hộp giảm tốc trục • Trục • Motor phụ (nếu có) • Hộp giảm tốc motor phụ • Hộp công tắc • Bơm dung dịch trơn nguội • Cơng tắc hành trình theo phương dọc, phương ngang, phương đứng • Ngồi ra, khơng thể thiếu hệ thống điều khiển lập trình máy vi tính Phân loại Máy phay CNC chia thành loại máy CNC dạng đứng máy CNC dạng nằm Bài tập lớn môn điều khiển máy CNC Nhóm Chức gia cơng máy phay CNC Máy phay CNC đáp ứng nhiều nhu cầu người nên ứng dụng thực tế đời sống Các ứng dụng máy phay CNC là: Gia công, cắt gọt sản phẩm theo khuôn đúc theo nhu cầu khách hàng Được ứng dụng vào ngành gia công sản xuất đồ gia dụng cho người Được ứng dụng công ty, xưởng máy chuyên chế tạo phụ tùng, chi tiết máy Như nói trên, người áp dụng công nghệ máy phay CNC để gia cơng định hình sản phẩm phổ biến Bởi thiết bị có khả cắt gọt nhiều chi tiết khác cắt gọt nhiều chi tiết lúc, đảm bảo gần 100% yêu cầu chất lượng sản phẩm Ngoài ra, với cơng nghệ đại, máy phay CNC cịn dùng để đo khoảng cách với độ xác cao, điều mà ngành khí xác ưu tiên đặt lên hàng đầu • Ưu điểm • Máy phay CNC hoạt động với tốc độ cắt nhanh xác, cho thành phẩm thời gian ngắn • Dao cắt trang bị cho máy phay CNC cắt đường thẳng, ngang, trịn bên cạnh di chuyển đa dạng theo ý muốn nên cắt nhiều chi tiết đa dạng khác nhau, từ đơn giản phức tạp • Máy hoạt động liên tục, đảm bảo xác trình vận hành Điều giúp cho doanh nghiệp nâng cao suất lao động lực cạnh tranh • Máy phay CNC áp dụng để phay, cắt gọt, sản phẩm có chất liệu khác như: gỗ, đá, kim loại,… máy gia cơng tốt Nhược điểm • • • • • Giá thành chế tạo máy cao Giá mua máy đắt Giá thành bảo dưỡng, sữa chữa máy cao Vận hành máy phức tạp Cần có phối hợp chặt chẽ khâu thiết kế, chuẩn bị sản xuất thực gia công chế tạo Bài tập lớn môn điều khiển máy CNC Nhóm • Cần đào tạo nâng cao cho thợ chun mơn Một khóa đào taọ kỹ thuật CNC phải có, v́ ì máy móc sử dụng tốt người sử dụng có kiến thức thục Sản phẩm Câu hỏi 1.2: Tìm kiếm giới thiệu máy CNC phay kim loại Máy phay CNC băng liền AGMA VMC-168 Là dịng máy thiết kế có độ cứng vững cao, phục vụ gia công nặng, suất cao cho ứng dụng gia công khuôn mẫu chi tiết máy lớn Kết cấu máy độc đáo giúp giảm triệt tiêu rung động trình cắt cách tối đa; tính linh động hẳn loại máy băng bi thị trường Má y phay CNC Đà i Loan băng liè n boxways VMC 137/168 có bàn máy X/Y: 1,400 x 710/1,700 x 815 (mm) với kết cấu thân máy bàn máy từ gang meechanite cứng vững cao, giúp giả m rung đọ ng tó i đa Chuyẻ n đọ ng trụ c băng liè n, trụ c chính BT50 phù hợ p cho gia công nạ ng, phá thô suá t cao, má y vạ n hà nh ỏ n định và đạ t đọ chính xá c cao Thiết kế trục cứng vững cao Trục cho phép gắn đầu BT50 có tốc độ đạt đến 8.000 10.000 vịng/phút cách sử dụng kiểu truyền động đai Vòng bi đầu mũi trục đỡ ống bọc cấu tạo từ gang đúc Việc xếp ổ đỡ tối ưu hóa với trục đứng đầu cứng giúp giảm rung động dao cắt, giúp đảm bảo chất lượng bề mặt gia cơng hồn thiện Bài tập lớn mơn điều khiển máy CNC Nhóm Thiết kế trục cơng suất lớn cho ứng dụng cắt nặng Trục truyền động bánh đạt tốc độ 6.000 vòng/phút Độ cứng trục tăng với động cơng suất lớn làm tăng hiệu cắt máy Ngoài ra, trục có bánh có phận làm mát dầu sử dụng để giảm nhiệt độ ổ bi đỡ kéo dài tuổi thọ trục Hệ thống trục vít gồm phơi trục X Thiết kế vít gom phoi tối ưu giúp việc làm phoi hiệu quả, giữ cho bàn máy Thiết kế vít gom phoi trục Thay sử dụng băng chuyền tải phoi tốn kém, ba hệ thống vít gom đặc biệt có hiệu loại bỏ mảnh kim loại, phoi tạo từ trình gia cơng Trục truyền động đai Đầu trục thiết kế cứng vững với khoảng tiếp xúc hành trình trục Z dài Trục truyền động bánh Hộp số hai cấp tốc độ truyền cho phép sử dụng tồn cơng suất trục Tất bánh làm từ thép hợp kim Chrome Molybdenum, xử lý nhiệt, độ xác cao để đảm bảo trục chạy trơn tru ổn định Hơn nữa, thiết kế cấu thay dao giúp giảm thiểu lực tác động ổ đỡ trục chính, giảm rung động vận hành ổn định q trình gia cơng Thiết kế vít me bi cứng cáp giúp hỗ trợ chuyển động trục dễ dàng Tất ba trục sử dụng vít me bi có tải trọng cấp xác ISO Class C3 với chốt đỡ hai đầu để giảm thiểu backflash lỗi gây thay đổi nhiệt Thiết kế cột lớn, đồ sộ Kích thước lớn theo chiều thân máy kết hợp cột máy kích thước lớn giúp tạo kết cấu tổng thể cứng vững Cột máy với nhiều Bài tập lớn mơn điều khiển máy CNC Nhóm gân tăng cứng, kết cấu lỗ tổ ong giúp giảm tác động mơ men xoắn q trình gia Khi hoạt động, bề mặt tiếp xúc tối đa đầu quay trục trục z giúp làm giảm tải trọng tác động lên cấu trúc trục Thiết kế thân máy độc đáo Thân máy VMC 168 độc đáo kết cấu vịng trịn khép kín từ lỗ trịn kht Thân máy với cấu tạo giúp giảm tối đa biến dạng nhiệt gây q trình gia cơng Thiết kế độc đáo xuất sắc giúp máy trì vận hành ổn định sau thời gian dài Phân phối dầu điều hịa áp suất Dầu bơi trơn phân bố cho bề mặt trượt máy cách sử dụng hệ thống phân phối dầu Showa với đường ống dẫn dầu chắn thời gian bảo dưỡng Hệ thống băng tải phoi (Option) Băng tả i phoi cho phép loại bỏ phoi nhanh chóng hiệu q trình gia cơng giú p khu vực gia công sạ ch sẽ và trì khả thoá t phoi củ a dụ ng cụ cá t, trá nh bá m đọ ng dà u cá t gọ t là m má t cũ ng đả m bả o đọ bó ng bè mạ t gia công Hệ thống làm mát bằng dầu tuần hồn cho trục Hệ thống làm mát trục bà ng dà u tuà n hoà n với hiệu suất cao giú p giả i nhiẹ t tó i đa giú p trì độ xác trục kéo dài tuổi thọ trục Hệ thống làm mát xuyên trục chính (CTS) Hệ thống CTS (COOLANT TRROVE SPINDLE) với á p suá t nước là m má t lên tới 20 bar (280 PSI) giú p là m má t và tăng tuỏ i thọ cho dụ ng cụ cá t, gó p phà n thỏ i phoi gia công và đả m bả o đọ nhá m, đọ bó ng bè mạ t sả n phả m Hiệu chỉnh độ chính xác với máy đo laser thực chứng nhận PMC Tất máy hiệu chỉnh theo tiêu chuẩn "VDI 3441 3δ" Viẹ c đo và hiệu chỉnh thực cho toà n chiều dài hà nh trình trục Mỗi phép đo thực sáu lần để đảm bảo xác Bài tập lớn mơn điều khiển máy CNC Nhóm Ổ dao 24 dao Thay dao nhanh với kiểu tay máy dẫn động cấu cam xác Độ xác thay dao cụ trì 0.01mm giúp đảm bảo độ xác với dao có chiều dài kẹp dao lớn Hệ thống bơi trơn tự động Tất máy phay CNC củ a AGMA sử dụng hệ thống bôi trơn áp lực trung tâm Hệ thống điều khiển PLC cho phép tất ba trục bơi trơn để trì độ xác kéo dài tuổi thọ máy Bảng điều khiển máy phay CNC Bảng điều khiển xoay sử dụng dễ dàng điều chỉnh tới vị trí người đứng máy, bên cạnh điều khiển tay - Remote Manual Pulse Generator (MPG) giúp thao tác điều khiển từ xa nhanh Hệ điều hành Sử dụng hệ thống NC FANUC 10M Câu 2.1: Giới thiệu chung máy CNC khoan kim loại Máy khoan CNC: loại máy thiết bị gia cơng khí phổ biến xưởng sản xuất Máy sử dụng công nghệ CNC đại (điều khiển trực tiếp vi tính) để thực việc cắt gọt, khoan,tiện,…các phôi sản phẩm cách tỉ mỉ xác lên đến 100% – Điều mà loại máy móc thiết bị khác thay Cấu tạo máy phay CNC Cấu tạo máy khoan CNC cấu thành từ chi tiết quan trọng sau: • Đế máy • Thân máy • Bàn máy ngang • Bàn máy dọc • Thân ngang • Trục gá dao • Bệ đỡ trục gá dao • Sóng trượt theo phương đứng, phương ngang phương dọc • Vít me theo phương đứng, phương ngang phương dọc • Tay quay theo phương đứng, phương ngang phương dọc Bài tập lớn mơn điều khiển máy CNC Nhóm • Cần ly hợp theo phương đứng, phương ngang phương dọc • Motor • Hộp giảm tốc trục • Trục • Motor phụ (nếu có) • Hộp giảm tốc motor phụ • Hộp cơng tắc • Bơm dung dịch trơn nguội • Cơng tắc hành trình theo phương dọc, phương ngang, phương đứng • Ngồi ra, khơng thể thiếu hệ thống điều khiển lập trình máy vi tính Chức gia cơng máy khoan CNC Máy khoan CNC đáp ứng nhiều nhu cầu người nên ứng dụng thực tế đời sống Các ứng dụng máy khoan CNC là: Gia công, cắt gọt sản phẩm theo khuôn đúc theo nhu cầu khách hàng Được ứng dụng vào ngành gia công sản xuất đồ gia dụng cho người Được ứng dụng công ty, xưởng máy chuyên chế tạo phụ tùng, chi tiết máy Ưu điểm: • • • • Có giá thành gia cơng chi tiết rẻ Giúp tiết kiệm không gian, tăng suất Giúp nâng cao tính an tồn làm việc Có độ xác cao Nhược điểm: Việc đầu tư máy tự khoan CNC tốn nhiều so với máy truyền thống • Khi vận hành cần phải có nguồn nhân lực đào tạo kỹ • Do cần đầu tư nhiều nên máy khơng phù hợp với nhóm ngành sản xuất đơn chiếc, nhỏ lẻ • Câu hỏi 2.2: Tìm kiếm giới thiệu máy CNC khoan kim loại MÁY KHOAN CNC SEMAC-2400 Bài tập lớn môn điều khiển máy CNC Nhóm Kết cấu máy: • Ray dẫn giá đỡ từ Đài Loan độ xác cao • Hệ thống truyền động giảm tốc độ hành trình từ Nhật Bản • Linh kiện nhập khẩu, mạch điện Schneider Pháp, hiệu suất làm việc ổn định Tính bật: • Máy hoạt động đa chức tối ưu hố thơng qua phần mềm tự động, dựa vẽ người dùng giúp khoan, phay rãnh mộng, khoan lỗ, lề, làm khóa cửa • Máy kiểm sốt thiết kế giao diện cá nhân hố, qt mã xử lý, dễ vận hành, nhanh chóng, hiệu cao, • Linh kiện nhập khẩu, mạch điện Pháp Schneider, động servo Panasonnic Nhật Bản giảm tốc hành trình, hiệu suất ổn định • Thân máy thơng qua FEA phân tích phần tử hữu hạn làm dẻo, giúp thân máy hoạt động ổn định mà không bị biến dạng Thông số kỹ thuật: Độ dày làm việc 10-60 mm Độ sâu làm việc 80 mm Độ dài làm việc 2300 mm Loại ổ Trục bánh trục X / Y, vít trục Z Tốc độ hành trình lớn 50 m/phút Tốc độ làm việc lớn 30 m/phút Lái xe máy động Servo Servo Vôn AC 380 / 3PH / 50HZ Hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển studio Nc Bài tập lớn môn điều khiển máy CNC Động trục 3,5kw Tốc độ trục 0-18000 vòng/phút Lệnh Mã G Phần lập trình gia cơng: Câu 1: N01: G18 Nhóm G90 N02: G00 X0 Z1 N03: M06 T0101 //thay dao tiện mặt đầu N04: G94 G97 F125 S600 N05: Z0 N06: G01 X21 N07: G28 X0 Z100 N08: M06 T0202 //thay dao tiện thô N09: G95 G96 F0.75 S180 N10: G73 P11 Q20 N11: G00 X21 N12: G01 Z0 N13: X24 C2.1 N14: GO1 X24 Z-18 N15: G03 X36 Z-28 R11.3 N16: G01 Z-38 N17: X44 Z-48 N18: Z-68 N19: G02 X44 Z-78 R11 N20: G01 Z-98 N21: G28 X0 Z100 N22: M06 T0303 //thay dao tiện tinh Bài tập lớn môn điều khiển máy CNC N23: G94 G97 F200 S3500 N24: G72 P11 Q20 N25: G28 X0 Z100 N26: M06 T0404 //thay dao tiện ren N27: G95 G97 F0.30 S800 N28: G00 X21 Z0 N29: G33 Z-15 K1.5 N30: G28 X0 Z100 N31: M06 T0505 //thay dao tiện rãnh N32: G94 G96 F110 S250 N33: G00 X24 Z-18 N34: G01 X21 N35: G00 X24 N36: G30 X0 Z100 N37: M30 Câu 2: N01: G17 G90 N02: G00 X20 Y90 N03: M06 T0101 //thay dao phay chi tiết N04: G41 N05: G95 G97 F0.55 S3000 N06: Z-10 N07: G01 Y115 N08: G02 X35 Y130 R15 N09: G01 X50 N10: X50 Y120 N11: X80 Nhóm Bài tập lớn mơn điều khiển máy CNC Nhóm N12: Y130 N13: X90 N14: G02 X140 Y80 R50 N15: G01 Y70 N16: G02 X120 Y50 R20 N17: G01 X59 N18: G02 X20 Y90 R40 N19: G40 D00 N20: G28 X0 Y0 Z100 N21: M06 T0202 //thay mũi khoan khoan hốc R10 N22: G94 G96 F255 S140 N23: G43 H1.5 N24: G00 Z-5 N25: G98 G81 XO YO Z-25 R5 N26: G49 N27: G28 X0 Y0 Z100 N28: M06 T0303 //thay mũi khoan bán kính 3mm khoan hốc nhỏ N29: G94 G96 F255 S140 N30: G44 H1.2 N31: G00 X70 Y12 Z-5 N32: G98 G81 X30 Y0 Z-22 R5 K3 N33: G00 X0 Y0 Z100 N34: M30 Bài tập lớn môn điều khiển máy CNC Nhóm ... X36 Z -2 8 R11.3 N16: G01 Z-38 N17: X44 Z-48 N18: Z-68 N19: G 02 X44 Z-78 R11 N20: G01 Z-98 N21: G28 X0 Z100 N 22: M06 T0303 //thay dao tiện tinh Bài tập lớn môn điều khiển máy CNC N23: G94 G97 F200... Y50 R20 N17: G01 X59 N18: G 02 X20 Y90 R40 N19: G40 D00 N20: G28 X0 Y0 Z100 N21: M06 T 020 2 //thay mũi khoan khoan hốc R10 N 22: G94 G96 F255 S140 N23: G43 H1.5 N24: G00 Z-5 N25: G98 G81 XO YO Z -2 5 ... N06: Z-10 N07: G01 Y115 N08: G 02 X35 Y130 R15 N09: G01 X50 N10: X50 Y 120 N11: X80 Nhóm Bài tập lớn mơn điều khiển máy CNC Nhóm N 12: Y130 N13: X90 N14: G 02 X140 Y80 R50 N15: G01 Y70 N16: G 02 X 120