Giáo trình lập trình phần mềm Mastercam 2D

Như các bạn đã biết Mastercam là phần mềm chuyên lập trình gia công cơ khí, trong đó phần lớn là các chi tiết 2D. Nội dung giáo trình bao gồm đầy đủ các thao tác cơ bản từ phần thiết kế 2D, đến các chiến lược gia công 2D bao gồm các chiến lược truyền thồng và gia công tốc độ cao High Speed . Giải thích cụ thể từng tùy chọn

Chương THIẾT KẾ TẠO HÌNH TRONG PHẦN MỀM MASTERCAM MỤC TIÊU Sau học xong chương này, sinh viên có khả năng: - Khởi động phần mềm Mastercam 2017, thiết lập cấu hình vẽ thiết kế - Căn vào lệnh vẽ để vẽ lưu file vẽ theo yêu cầu học - Làm thành thạo tập giáo trì nh TĨM TẮT NỘI DUNG Tổng quan phần mềm Mastercam X, thao tác phần mềm chức chính, cấu hình phương pháp cài đặt Thực lệnh vẽ thiết kế sử dụng phím tắt Bài tập thiết kế tạo hình 2D, vẽ hình viết chữ phần mềm Mastercam 2017 NHỮNG LƯU Ý VỀ GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP: Chương nên vừa giảng lý thuyết kết hợp thực hành theo nội dung từ dễ tới khó, từ đơn giản tới phức tạp Sử dụng tài liệu phát tay luyện tập theo nhóm tốt Để học tốt chương này, sinh viên phải cógiáo trì nh Căn vào tài liệu phát tay để luyện tập theo bước, ghi tóm tắt nội dung vàcác vấn đề cần chúýkhi khởi động chương trình, mở cửa sổ, đến thao tác vẽ Kết cuối vẽ lưu lại file với tên riêng nhóm / sinh viên Cung cấp phần mềm Mastercam 2017 cho sinh viên tự cài đặt để làm tập nhà 1.1 Giới thiệu phần mềm MASTERCAM 2017 Mastercam phần mềm CAD/CAM tích hợp, có khả thiết kế công nghệ để điều khiển cho máy phay CNC trục, trục trục Ngoài Mastercam cịn dùng lập trình cho máy tiện CNC, máy cắt dây CNC, … 1.2 Giao diện MASTERCAM 2017 1.2.1 Khởi động MasterCAM Có hai cách khởi động chương trình MasterCAM 2017 mơi trường Window 10 Cách 1: Nếu bạn tạo biểu tượng - shortcut hình, Double Click vào đó, xem hình Cách 2: Trên taskbar, click vào nút Start\ All Programs\ MasterCAM 2017 1.2.2 Màn hình MasterCAM 2017 Sau vào MasterCAM 2017, hệ thống hiển thị hình làm việc MasterCAM sau 1.3 Chức trình đơn 1.3.1 Thanh trình đơn – Menubar 1.3.2 Thanh công cụ 1.3.3 Cài đặt thông số cấu hình Nếu muốn thay đổi thơng số cấu hì nh, vào File/Configuration dùng tổ hợp phím Alt-F8, xuất hình hội thoại Hộp thoại System Configuration Bên tay trái có 20 tùy chọn để lựa chọn thiết lập thông số tùy ý Sau số gợi ý: - Tolerances: Định giá trị dung sai mặc định cho vùng khác MasterCAM - Colors: Thiết lập màu vẽ, màu - CAD Settings: Định dạng nét vẽ - Dimension Attributes: Các trạng thái kích thước - Dimension Text: Định dạng cách ghi kích thước vẽ - Note Text: Định dạng chữ viết MasterCAM Các nội dung khác trình bày chương Ô cửa sổ cuối hộp thoại chuyển đổi hệ thống đo hệ mét hệ inch 1.3.3 Thoát khỏi MasterCAM Muốn thoát khỏi MasterCAM, cần thực bước sau: - Di trỏ chuột tới menu bar - Chọn File\ Exit - Xác nhận thoát khỏi MasterCAM: chọn Yes hỏi Hoặc di trỏ chuột tới nút close khỏi MasterCAM góc bên phải, kích chuột xác nhận Hoặc dùng phím tắt: Alt+F4 1.4 Làm việc với lớp - Chọn View/ Level (Hoặc nhấn Alt+Z), hì nh Levels xuất cột hì nh vẽ: - Cột Visible dùng để ẩn lớp - Nhấn chuột vào biểu tượng dấu + để tạo lớp Nên phân Level cho mơ hình Mastercam, cóthể sử dụng Level cho hì nh vẽ Contour, Level làmơhì nh Solid chi tiết, Level làkích thước - Phân level lớp tùy thuộc vào mục đích sử dụng người lập trình 1.5 Các lệnh vẽ 2D MASTERCAM 2017 Click chuột vào tab Wireframe, lệnh vẽ 2D xuất hình vẽ Lệnh Point Cúpháp: Wireframe > Point Position Nhấp chuột vào hình chọn điểm tùy ý Cách tùy chọn truy bắt điểm Mastercam 2017 Value (ZYZ) Origin Arc Center Endpoint Intersection Midpoint Point Quadrant Relative Perpendicular Tangent Nhập toạ độ Chọn điểm gốc Chọn điểm tâm đường tròn, cung tròn Chọn điểm cuối đối tượng vẽ đơn giản Chọn điểm giao đối tượng Chọn điểm đối tượng Chọn điểm tồn Chọn điểm góc phần tư đường trịn Chọn điểm cóvị trítương đối so với điểm khác Chọn điểm vng góc với đường thẳng cho trước Chọn điểm tiếp tuyến với đối tượng cho trước Lệnh vẽ đoạn thẳng Line Lệnh Line lệnh vẽ đường thẳng hình Những Line đường thẳng đứng, nằm ngang định hướng Nó dùng để xây dựng mơ hình hình học thể hình đây: Hình Các hình vẽ lệnh Line Cú pháp: Wireframe > Line, hình vẽ Trong menu có lựa chọn Chúng mơ tả ngắn gọn mục sau Mô tả lựa chọn Endpoints Endpoints Closest Perpendicular Parallel Tạo line cách điểm Tạo line đóng đối tượng Tạo line vng góc với đường thẳng cho trước Tạo line song song với đường thẳng cho trước Các tùy chọn Line Endpoints, Parallel, Closest Perpendicular minh họa hình vẽ dưới: Sử dụng Line Endpoints Xác định điểm < Sử dụng menu vị trí >: pick P1 Nhập chiều dài đoạn thẳng (length): ví dụ 25 Nhập tọa độ góc (angle): ví dụ 30 Ngồi có tùy chọn vẽ theo phương X (Chọn Horizontal), phương Y (Chọn vertical) tiếp tuyến tangent Lệnh vẽ cung – đường tròn: Arc Trong MasterCAM 2017, cung tròn đường tròn tạo cách sử dụng số tuỳ chọn Cúpháp: Wireframe > Arcs Arcs option Description Circle Edge Point Tạo đường tròn biết điểm bán kính Circle Center Point Tạo đường trịn biết tâm thông số khác Arc Polar Tạo cung tròn cách sử dụng hệ toạ độ cực Arc Polar Endpoints Tạo cung trịn biết điểm đầu, bán kính góc chắn cung Arc Endpoint Tạo cung tròn biết điểm đầu đường kính bán kính Arc Points Tạo cung tròn biết điểm Arc Tangent Tạo cung tròn tiếp xúc với đối tượng khác Lệnh vẽ đường cong Spline Cúpháp: Wire frame > Spline Manual Chọn tất điểm: Pick P1, P2, P3… Nhấn Enter nhấn < Esc> để kết thúc việc chọn lựa tạo đường spline P1 P2 P3 P1 P2 P4 P3 P8 P5 P9 P5 P4 P8 P6 P6 P7 P7 Hình: Đường cong spline Lệnh vẽ hình chữ nhật Cúpháp: Wire frame > Rectangle Ví dụ: Tạo hình chữ nhật qua điểm gốc hình chữ nhật hình vẽ - Nhấn nút trái chuột vào điểm để lựa chọn điểm hình chữ nhật - Nhập chiều dài width: (ví dụ 100) - Nhập chiều cao height: (vd 40) Nhấn nút oke để hoàn thành câu lệnh Chúý: Tùy chọn Anchor to center dùng để vẽ hình chữ nhật có tâm qua điểm cho trước Lựa chọn điểm Base point: Nhấp vào điểm mà tâm hình chữ nhật qua Nhập giá trị width height Lệnh vẽ đa giác: Polygon Cúpháp: Wire frame > Rectangle>Polygon No side Radius Base point 10 Đặt số cạnh đa giác Bán kính đường trịn ngoại tiếp hay nội tiếp đa giác Đường tròn nội tiếp đa giác Đường tròn ngoại tiếp đa giác Chọn tâm đa giác (Base point) Stock to leave on walls: Lượng dư mặt vách Stock to leave on floor: Lượng dư mặt đáy Lượng dư để lại cần thiết cho gia công bán tinh gia công tinh sau gia cơng thơ Thẻ Depth Cuts Mục đích: Khai báo chiều sâu cắt Max rough step: Chiều sâu cắt thô lớn lớp cắt # Finish cuts: Số lần cắt tinh theo chiều sâu Finish step: Chiều sâu lớp cắt tinh Keep tool down: Giảm số lần rút dao lên mặt phẳng an toàn sâu lớp cắt, vậy, đoạn vào dao dao chạy theo G1, G2, G3 2.5.2.4 Linking Parameters Mục đích: Khai báo cao độ Z dụng cụ cắt trình gia công Clearance Cao độ xuất phát (cao độ mặt phẳng an tồn) Absolute Tính theo tọa độ tuyệt đối từ gốc tọa độ lập trình Incremental Tính theo tọa độ tương đối từ Contour Use clearance only at the start and end of operation Retract Chỉ dùng cho lỗ lỗ cuối gia công nhiều lỗ Cao độ Z lùi sau gia công 45 Feed plane Cao độ Z mà dụng cụ cắt bắt đầu di chuyển chậm với lượng chạy dao đâm vào bề mặt phôi Top of stock Độ cao mặt phôi Depth Độ sâu vùng gia công 2.5 Pocket toolpath Mục dích: Dùng dao phay để phay rỗng vùng vật liệu chi tiết, vùng cóthể làkí n (Closed), hở (Open), cóđảo (Island) khơng; thành rỗng cóthể nghiêng hay đứng, có đáy khơng có đáy Phay Pocket cịn gọi Phay túi, Phay hốc, Phay hố 2.5.3.1 Tạo lập đường chạy dao Tại hộp thoại Pocket Standard (mặc định), vào tab Roughing/Finishing parameter tạo chế độ chạy dao thô tinh Trong khung Rough Mastercam cung cấp kiểu đường chạy dao: * Zigzag - Chạy dao thôbiên dạng với chuyển động tịnh tiến tùy theo góc chạy dao thơ * Constant Overlap Spiral (Chạy theo đường xoắn ốc) - Tạo đường chạy dao thơ, xác định khối cịn lại, tính tốn lại dựa khối gia cơng Phương pháp lặp lại hết chiều sâu gia công Chức tạo chuyển động thẳng nhỏ gia công hết vật liệu chi tiết nhiều gia cơng theo hình xoắn ốc song song 46 * Parallel Spiral (Xoắn ốc song song) - Gia công thô theo biên dạng túi đường xoắn ốc với khoảng cách offset từ biên dạng bước tiến dao Chức không đảm bảo gia công hết phôi * Parallel Spiral, Clean Corners (Xoắn ốc song song, gia cơng hết góc) - Gia cơng thô theo biên dạng túi với phương pháp đường gia công xoắn ốc song song giống nhau, thêm vào chuyển động cắt với lớp cắt nhỏ góc bo đường chạy dao túi để gia công hết phôi Chức tăng khả cải thiện không gia công hết phôi * Morph Spiral - Gia công thô theo biên dạng túi cách nội suy từ từ biên dạng gia cơng ngồi vùng cần gia công * High Speed - Gia công tốc độ cao, cung cấp chuyển động cung tròn phẳng * One Way - Gia công thô theo hướng gia công * True Spiral - Tạo đường chạy dao thơ theo dạng cung trịn tiếp tuyến Kết cung cấp chuyển động phẳng cho dụng cụ gia cơng, xuất chương trình NC ngắn, đảm bảo gia công hết phôi Lưu ý: - Bán kính dao phay phải nhỏ bán kính cong nhỏ thành hốc (Rd  Rmin) - Đường kính dao phay phải nhỏ khoảng cách ngắn từ thành hốc tới thành đảo (Dd < Hmin) - Khi phay hốc có đảo phải chọn biên dạng hốc biên dạng đảo Các thao tác lại giống phay Contour 2.5 Drill Mục đích: Gia cơng lỗ với kiểu tiến dao khác Tạo đường chạy dao thực khoan, tiện trong, taro Bao gồm đối tượng hình học: point Ứng dụng: Khoan, , Taro Các bước thực hiện: Vào Toolpaths >2D> Drill Toolpath Xuất hộp thoại Drill Point Selection với lời nhắc Select a point Kích chọn tâm lỗ cần khoan Nhấn OK kết thúc việc lựa chọn, hộp thoại no peck xuất 47 Point geometry Select points Remove selected points Arc geometry Select arcs Remove arcs points Chọn đối tượng dạng điểm Chọn điểm Bỏ chọn điểm Chọn đối tượng dạng cung Chọn cung/ đường tròn Bỏ chọn cung/ đường tròn Cut parameter Drill/ Counterbore Dwell Peck Drill Peck (Q) Chip Break Peck Tap Bore #1 (feed-out) Bore #2 (Stop spindle, rapid out) Chu trì nh khoan G81/ G82 Thiết lập thời gian dừng đáy lỗ (G82) Chu trình khoan lỗ sâu G83 Thiết lập Chiều sâu lần khoan vào Chu trình khoan có bẻ phoi G73 Thiết lập Chiều sâu lần khoan vào Chu trình Ta rơ ren phải G84/ ren trái G74 Chu trình doa lỗ G85/ G89 Chu trình doa lỗ G86 48 2.6 Các phương pháp gia công nâng cao 2.6.1 2D High Speed Mục đích: Dùng dao phay để phay tốc độ cao vật liệu, tăng suất q trình gia cơng; gồm phương pháp gia công: Dynamic Mill, Dynamic Contour, Area Mill, Peel Mill, Blend mill 2.6.1.1 Dynamic Mill Mục đích: Cho phép thay đổi kiểu đường chạy dao trình gia cơng dựa vào Chain chọn Toolpath type Chain Options Chain Geometry Machining regions Select Machinings chains Remove Selected Machining region strategy Stay inside From outside Tùy chỉnh Chain Dạng hình học Chain Chọn vùng gia cơng Chọn Chain Loại bỏ Chain chọn Chiến lược vùng gia công Gia công từ đến Chains Gia cơng ngồi Chains vào 49 Open chain extensional to Stock Mở rộng đường chạy dao với Chains hở đến phôi Avoidance regions Thiết lập vùng không cho phép gia cơng Air regions Thiết lập vùng khơng có vật liệu, dao di chuyển vùng Containment regions Entry chain Thiết lập vùng dao di chuyển bên vùng Chọn Chain để bắt đầu ăn dao vào phôi Cut Parameter Thiết lập khoảng cách từ điểm hạ dao đến điểm bắt đầu ăn phơi Vị trí điểm vào bắt đầu ăn phơi Approach distance First pass feed reduction Điểm bên trái Điểm Điểm bên phải Điểm bên phải Điểm bên trái Điểm Offset vùng gia công phái bên Chain Tùy chỉnh tốc độ dao vào phôi Convertional feed rate Thiết lập tốc độ tiến dao chọn kiểu Zigzag Cut order optimization Tối ưu hóa chế độ cắt Bottom left Bottom Center Bottom right Mid right Top left Top Center First pass offset 50 2.6.1 Dynamic Contour Mục đích: Gia cơng theo đưởng Contour với tốc độ cao 2.6.1 Area Mill Mục đích: Cho phép thay đổi kiểu đường chạy dao trình gia cơng dựa vào Chain chọn Stay inside Gia công bên Chains 51 2.7 Các phương pháp gia cơng điển hì nh 2.7.1 Phay ren Thread mill Trình tự thực lệnh phay ren: Bước 1: Click chuột vào Thread mill Chọn điểm khoan Tự động chọn điểm khoan theo điểm đầu điểm hướng (Automatic) Chọn theo đối tượng cung tròn, đường tròn ( Entities) Chọn cách khoanh vùng ( window) Chọn cung trịn ( Mask on Arc) Đường kính lỗ khoan (Diameter) Dung sai lỗ ( Tolerance) Bước 2: Chọn Mask on Arc, sau nhấn vào cung trịn cần cắt ren lần sau nhấn enter kết thúc lựa chọn cung cần cắt ren Bước 3: Chọn Tool, chọn dao Thread Mill Bước 4: Chọn thẻ Cut parameter Number of active teeth Số làm việc Thread pitch Thread start angle Bước ren Góc bắt đầu tạo ren lỗ so với phương ngang Lượng cắt (tạo chiều sâu ren) Tạo góc nghiêng ren Kiểu ren phải Hướng phay từ đỉnh lỗ lên đấ lỗ Hướng phay từ đáy lỗ lên đỉnh lỗ Allowence (overcut) Taper angle Right-hand thread Top of Bottom Bottom of Top 52 Bước 5: Chọn thẻ Linking parameter 53 Ren Ren ngồi 2.7.2 SLot mill Mục đích: Phay rãnh kín trịn đầu (Phay rãnh then) rãnh hở Trình tự bước thực sau: Bước 1: Chọn Slot mill Bước 2: Chon biên dạng cần gia công (Nhấp chuột chọn chain cần gia công) Bước 3: Nhấn tool chọn dao phay ngón End mill nhập chế độ cắt phù hợp Bước 4: Chọn Cut parameter 54 Bước 5: Chọn thẻ Linking parameter, nhập thông số phù hợp Bước 6: Nhấn Ok kết thúc lệnh 2.7.3 Helix Bore Mục đích: Doa lỗ kiểu xoắn ốc Dụng cụ gắn giống dao doa (Bore), dao gắn mảnh insert bố trí lệch bênh so với tâm Khi gia công thô, dụng cụ di chuyển theo đường xoắn ốc với bước tiến P Trình tự thực hiện: Bước 1: Chọn tool path/ 2D/ Helix Bore Bước 2: Chọn Mask on Arc, sau nhấn vào cung trịn cần gia cơng lần sau nhấn enter kết thúc lựa chọn Bước 3: Chọn thẻ tool, chọn dụng cụ cắt Flat Endmill nhập chế độ cắt phù hợp Bước 4: Chọn Cut parameter, xuất bảng hội thoại 55 + Chọn kiểu bù dao: Left right + Chọn start at center: Điểm xuống dao tâm + Chọn lượng dư đáy thành bên Bước 5: Chọn thẻ Rough/finish Khai báo hình Finish method: Helix upwardly (Chọn bước dao tinh từ lên) Bước 6: Chọn thẻ Linking parameter, khai báo hình 56 Bước 7: Nhấn Ok kết thúc lệnh Chạy mô đường chạy dao Kết luận: Lệnh thường dùng khoan lỗ có sẵn, dùng để gia công tinh lỗ lớn, dao ăn liên tục từ xuống với bước tiến P Hết hành trình dụng cụ cắt chạy tâm rút dao nhanh lên G00 2.8 Bài tập Vẽ mô gia công chi tiết sau Vẽ mô gia công chi tiết sau 57 Vẽ mô gia công chi tiết sau Vẽ mô gia công chi tiết sau 58 Vẽ mô gia công chi tiết sau Vẽ mô gia công chi tiết sau 59 ... dao theo Contour 2D Contour nằm mặt phẳng 2D 2D chamfer Vát mép bo cạnh dụng cụ cắt điều khiển theo Contour Ram Đường chạy dao sinh có dạng dốc nghiêng, kiểu chạy dao theo Contour 2D Remachining... trình khoan G81, G83, G74, G75, G76, Pocket Phay túi, phay hốc 2D 24 Face Gia công mặt phẳng 2D High Speed Gia công Tốc độ cao 2D Engraving Phay điêu khắc Surface Rough Gia công thô mặt cong... lớp tùy thuộc vào mục đích sử dụng người lập trình 1.5 Các lệnh vẽ 2D MASTERCAM 2017 Click chuột vào tab Wireframe, lệnh vẽ 2D xuất hình vẽ Lệnh Point Cúpháp: Wireframe > Point Position Nhấp