3.3.1 Giao diện đồ họa
a. màn hình đồ họa CAD
Hình
3.4: Màn
hình giao diện CAD
1 Các ký hiệu lệnh vẽ 2 Thanh trình đơn. 3 Command zoom.
4 Thanh công cụ chuyển đổi giữa CAD-CAM-NC-AV. 5 Trình đơn các lệnh CAD.
6 Layer.
7 Đầu vào khu vực sử dụng. 8 Tọa độ điểm cuối.
9 Tọa độ điểm đầu.
10 Thanh thông báo lỗi, trợ giúp… 11 Menu tọa độ.
12 Vùng đồ họa CAD. 13 Thanh thay đổi các lệnh. b. màn hình đồ họa CAM
Hình 3.5: Màn hình giao diện CAM 1 Biểu tượng các chu trình phay.
2 Thanh trình đơn. 3 Menu zoom.
4 Thanh công cụ chuyển đổi CAD-CAM-NC-AV. 5 Thanh menu CAM.
6 Layer.
7 Lệnh gia công cycle.
8 Đầu vào khu vực sử dụng lệnh. 9 Tọa độ điểm cuối.
10 Tọa độ điểm đầu.
11 Dòng thông báo lỗi, trợ giúp… 12 Vùng đồ họa CAM.
13 Menu tọa độ. 14 Mô phỏng 2D.
15 Cửa sổ chỉnh sửa các chu trình gia công.
Chức năng DXF import / DXF export: Chuyển đổi giữa các phần mềm CAD, rất có ích trong việc thiết kế những chi tiết phức tạp.
3.3.2 Gia công phay trên Emco Concept Mill
a. Chọn máy gia công, dụng cụ cắt và thiết lập phôi * Chọn máy gia công
Trên thanh công cụ Milling của màn hình đồ họa CAM click vào biểu tượng settings sau đó chọn màn hình xuất hiện
Hình 3.6: Lựa chọn máy gia công
Chọn máy gia công cần sử dụng sau đó click ok. * Chọn dụng cụ cắt
Click vào biểu tượng trên thanh công cụ settings màn hình xuất hiện
- Insert edge : chèn thêm một dụng cụ cắt. - Reset tool : bỏ đi dụng cụ cắt.
- Change name : thay đổi tên dụng cụ cắt. - Tool database : mở thư viện các dụng cụ cắt.
- Geometry : cài đặt các thông số như bán kính, chiều dài, vị trí, số hiệu dao. - Technology : cài đặt các thông số như tốc độ cắt và tốc độ trục chính khi gia công thô, gia công tinh.
- Back : quay trở lại màn hình settings. * Cài đặt phôi gia công
Click vào biểu tượng trên thanh công cụ settings, màn hình xuất hiện
Hình 3.8: Cài đặt phôi
Chọn hình dạng phôi, cài đặt thông số kích thước phôi, thông số đồ gá. b. Các chu trình gia công
* Chu trình phay bề mặt
Hình 3.9: Chu trình phay bề mặt
Có hai dạng phay bề mặt: bề mặt phẳng và bề mặt dạng pocket hở. Chọn kiểu chạy dao.
Chọn điểm bắt đầu gia công. Đóng mở dung dịch làm nguội.
Sau khi lựa chọn dụng cụ cắt và cài đặt các thông số ta nhấn F3 hoặc Click vào Insert elements phần mềm sẽ tự động định nghĩa bề mặt cần gia công sau đó ta click vào bề mặt chi tiết.
Cuối cùng nhấn F8 hoặc Click vào capture để tạo chu trình gia công. * Chu trình phay pocket
Pocket có dạng hình chữ nhật.
Pocket có dạng hình chữ nhật nhưng nghiêng một góc α so với trục X. Ở dạng pocket này còn có mục corner rounding cho phép dao chạy kiểu bo tròn, vát hoặc vuông góc.
Pocket dạng hình tròn. Pocket dạng vành khăn. Tắt mở dung dịch làm nguội.
Chọn trục chính quay cùng chiều hoặc ngược chiều kim đồng hồ. Chọn kiểu phay thuận, phay nghịch.
Sau khi cài đặt các thông số xong nhấn F3 hoặc Click Insert elements sau đó chọn vào Pocket cần gia công, cuối cùng nhấn F8 hoặc Click vào ô Capture để tạo chu trình gia công.
* Chu trình khoan
Click vào biểu tượng trên thanh công cụ Cycles, hộp thoại xuất hiện
Hình 3.11: Chu trình khoan
Khoan lỗ sâu.
Khoan lỗ sâu có khoảng rút dao an toàn. Khoan lấy dấu tâm.
Khoan bẻ gãy phoi còn dư.
Sau khi cài đặt các thông số ứng với mỗi chu trình khoan chọn Insert points chọn tâm của các lỗ cần khoan, cuối cùng nhấn Capture tạo chu trình gia công. * Chu trình phay biên dạng
Click biểu tượng trên thanh công cụ Cycles, hộp thoại xuất hiện
Hình 3.12: Chu trình phay biên dạng Phay theo Contour kín hoặc hở.
Phay theo nhiều đường Contour. ( áp dụng khắc chữ )
Đối với chu trình này trước hết phải chỉ ra đường Contour cần gia công. c. Mô phỏng và xuất chương trình NC
+ Mô phỏng quá trình gia công
Click vào biểu tượng simulation trên thanh công cụ Milling, hộp thoại xuất hiện
Hình 3.13: Mô phỏng gia công Trên màn hình mô phỏng thông báo các thông số như:
- Tọa độ điểm gia công X, Y, Z - Tốc độ quay của trục chính S. - Tốc độ cắt F.
- Vị trí và số hiệu dao T, D. Bắt đầu quá trình mô phỏng.
Cài đặt lại quá trình mô phỏng. Tạm dừng quá trình mô phỏng. + Xuất chương trình NC
Click file chọn NC-Export chọn đường dẫn lưu file → Export.
3.4 Lập Trình Gia Công Chi Tiết Tấm Dưới Bằng Emco
a. Giới thiệu các lệnh trong GE SERIES FANUC 21M POS: Hiển thị giá trị tọa độ các trục máy, bàn máy. HISTORY: Tình trạng vận hành máy.
ABS, REL, ALL: Các gốc tọa độ của hệ điều khiển. PROG: Chế độ lập trình.
PRGRM: Xem chương trình.
OFFSET: Lưu trữ các dữ liệu chiều dài và bán kính dao. SETTING: Cài đặt chuẩn giao tiếp với máy in.
W.SHFT: Lưu giữ các chuẩn chi tiết trên bàn máy. SYSEM: Cài đặt các thông số hệ thống máy.
PARAMETER: Cài đặt đơn vị, chuẩn giao tiếp. SYSTEM: Hiển thị phiên bản trong phần mềm. ALARM: Cảnh báo lỗi chương trình.
GRAPH: Mô phỏng đồ họa. PARAM: Cài đặt mô phỏng 2D. EXEC: Mô phỏng quỹ đạo cắt.
SCALE: Điều chỉnh hiển thị trên màn hình. 3DVIEW: Mô phỏng cắt gọt 3D.
TOOLS: Cài đặt thông số dụng cụ cắt. POS: Vị trí dao khi mô phỏng.
TOOL: Vị trí dao trong thư viện.
TAKE: Lựa chọn dao trong thư viện vào gia công. WORKP: Cài đặt thông số phôi.
VIEW: Hướng quan sát khi mô phỏng. FIXT: Hướng gá phôi trên máy.
GRAPH: Chuyển về mô phỏng quỹ đạo dao. SIMUL: Mô phỏng 3D.
MEM: Lưu chương trình vào bộ nhớ máy. EDIT: Chỉnh sửa chương trình.
MDI: Vận hành nhanh các câu lệnh.
JOG: Điều khiển các trục máy ở chế độ không cắt gọt. REF: Trở về chuẩn máy.
b. Ứng dụng WINNC GE FANUC SERIES 21M mô phỏng gia công chi tiết tấm dưới.
Hình 3.14: Bản vẽ chi tiết tấm dưới
Trình tự thực hiện mô phỏng gia công chi tiết tấm dưới trên phần mềm giả lập điều khiển máy CNC EMCO
- Tạo file lập trình gia công.
- Chọn dụng cụ cắt, cài đặt thông số phôi. - Chạy mô phỏng.
Bước 1: Tạo file lập trình gia công trên phần mềm Một số mã lệnh G và M sử dụng trong chương trình:
G0 X… Y… Z… ; Lệnh chạy dao nhanh. ( chạy không ăn dao ) G01 X…Y…Z… F… ;Lệnh nội suy đường thẳng
F : Tốc độ chạy dao
G02 : Nội suy đường tròn cùng chiều kim đồng hồ. G03 : Nội suy đường tròn ngược chiều kim đồng hồ. G28: Tự động trở về điểm tham chiếu.
G90 : Chọn hệ tọa độ tuyệt đối. G91: Chọn hệ tọa độ tương đối. G43: Bù trừ chiều dài dao.
G80 : Hủy bỏ tất cả các chu trình. G81: Chu trình khoan.
G42 : Bù trừ bán kính dao phải. G54 : Khai báo gốc tọa độ phôi.
Khởi động chương trình EMCO WinNC màn hình xuất hiện bảng điều khiển phần mềm
Hình 3.15: Màn hình khởi động EMCO WinNC
Di chuyển chuột chọn GE Fanuc Series 21 M để vào giao diện phần mềm giả lập điều khiển máy CNC
Hình 3.16: Màn hình GE Fanuc series 21M
Click chuột trái vào màn hình đồ họa sau đó Click vào PROG màn hình xuất hiện
Click chuột phải vào mành hình và chọn MEM: gõ tên chương trình và ấn Enter ta được
Hình 3.18: Giao diện khi vào MEM Click phải chuột vào màn hình và chọn EDIT
Hình 3.19: Màn hình khi chọn EDIT
trực tiếp chương trình vào màn hình đồ họa hoặc để thuận tiện trong việc chỉnh sửa lập trình có thể tắt chương trình đi và vào đường dẫn C:\WinNC32/FANUC21.M/PRG/O1 và mở bằng notepad để soạn thảo chương trình.
Bước 2: Chọn dao và cài đặt các thông số phôi
Click chuột trái vào màn hình chọn mũi tên cạnh F7 sau đó chọn GRAPH để vào màn hình đồ họa.
Hình 3.20: Màn hình GRAPH
Dùng mũi tên trên màn hình đồ họa di chuyển chọn 3DVIEM ta được giao diện như sau
Hình 3.21: Giao diện 3DVIEW
như trạng thái chờ, hiển thị đồ gá, dụng cụ cắt khi gia công, va chạm khi gia công, hướng nhìn...
- Chọn dụng cụ cắt:
Click vào TOOLS màn hình xuất hiện
Hình 3.22: Giao diện cài đặt dụng cụ cắt Pos: chọn thứ tự dao
Tool: Chọn số hiệu dao
Sau khi lựa chọn dao ta nhấn TAKE để lưu trữ dao. - Chọn phôi gia công:
Click vào WORKP trên màn hình 3DVIEW
Chọn chuẩn gốc phôi có tọa độ (x, y, z) là: ( 0, 0, 30 ) Chọn kích thước phôi như sau: (210, 140, 30)
Chọn khoảng cách từ mặt phôi tới cạnh đồ gá là 7 mm. - Chọn hướng nhìn khi mô phỏng:
Click vào VIEW màn hình xuất hiện cho phép lựa chọn các hướng nhìn khác nhau
Hình 3.24: Hình ảnh chọn hướng nhìn trong EMCO Bước 3: Mô phỏng gia công
Click vào SIMUL để vào màn hình mô phỏng gia công
Click START để bắt đầu quá trình gia công. STOP: Dừng quá trình gia công.
RESET: Khởi động lại chương trình gia công.
Sau đây là kết quả cuối cùng khi mô phỏng gia công chi tiết tấm dưới:
KẾT LUẬN
1. Kết Quả Đạt Được Khi Làm Xong Đề Tài :
Sau một thời gian nghiên cứu đề tài với sự giúp đỡ tận tình của thầy Trần Thanh Hải, đề tài đã đạt được một số các kết quả sau :
+ Có thể thiết kế và mô hình hóa 3D chi tiết cơ khí bằng phần mềm CATIA + Lập quy trình công nghệ gia công một chi tiết cơ khí cụ thể.
+ Sử dụng thành thạo phần mền giả lập điều khiển máy CNC EMCO.
2. Hướng Phát Triển Đề Tài :
Mặc dù đã rất cố gắng để đạt được những kết quả như mong muốn, nhưng do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên đề tài chỉ dừng lại ở việc mô phỏng. Mặt khác do điều kiện thực tế không cho phép nên chưa thể gia công được chi tiết thật. Do đó hướng phát triển tiếp theo của đề tài là : Từ chương trình mô phỏng trên phần mềm có thể gia công thực trên máy CNC, sử dụng điều khiển máy CNC từ việc nghiên cứu phần mềm giả lập EMCO.
PHỤ LỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Các trình ứng dụng Catia ...14
Hình 2.2 Hình ảnh sau khi vẽ phác ...15
Hình 2.3 Hình ảnh tạo ràng buộc hình học ...15
Hình 2.4 Hình ảnh sau khi đùn khối ...16
Hình 2.5 Hình ảnh sau khi tạo lỗ ...17
Hình 2.6 Các thông số lỗ ren ...17
Hình 2.7 Chi tiết cuối cùng khi thiết kế ...18
Hình 2.8 Đăng nhập vào Drafting ………19
Hình 2.9 Tính năng Window trong Drafting ………20
Hình 2.10 Tạo ba hình chiếu ………21
Hình 2.11 Bản vẽ chi tiết tấm dưới ………..21
Hình 2.12 Bố trí gia công ………. ………...22
Hình 2.13 Nguyên công 1 ……….23
Hình 2.14 Nguyên công 2 ……….24
Hình 2.15 Nguyên công 3 ……….25
Hình 2.16 Nguyên công 4 ……… 26
Hình 2.17 Bản vẽ chi tiết tấm dưới ………. 27
Hình 2.18 Tạo một Part mới ………..28
Hình 2.19 Thiết kế phôi ……….28
Hình 2.20 Bảng lựa chọn cài đặt gia công ……….29
Hình 2.21 Lựa chọn máy gia công ………29
Hình 2.22 Cài đặt gốc phôi ………30
Hình 2.23 Chọn gốc phôi trên bản vẽ ...30
Hình 2.24 Lựa chọn mặt phẳng offset ...30
Hình 2.27 Lựa chọn biên dạng... ...33
Hình 2.28 Sau khi thực hiện nguyên công 1 ...33
Hình 2.29 Các thông số lỗ và dụng cụ ...34
Hình 2.30 Thông số lỗ ren ...35
Hình 2.31 Hình ảnh sau khi gia công các lỗ ...35
Hình 2.32 Các thông số lỗ tròn ...36
Hình 2.33 Các thông số gia công ...36
Hình 2.34 Lựa chọn pocket ...36
Hình 2.35 Các thông số cắt ... 37
Hình 2.36 Hình ảnh sau khi kết thúc nguyên công 3 ...39
Hình 2.37 Kết quả cuối cùng khi gia công ...39
Hình 3.1 EMCO Concept Turn và EMCO Concept Mill ………...40
Hình 3.2 Bàn điều khiển máy ……….41
Hình 3.3 Bàn phím điều khiển máy EMCO ………...42
Hình 3.4 Màn hình giao diện CAD ...45
Hình 3.5 Màn hình giao diện CAM ...47
Hình 3.6 Lựa chọn máy gia công ...48
Hình 3.7 Chọn dụng cụ cắt ...48
Hình 3.8 Cài đặt phôi ... 49
Hình 3.9 Chu trình phay bề mặt ...49
Hình 3.10 Chu trình phay pocket ...49
Hình 3.11 Chu trình khoan ...51
Hình 3.12 Chu trình phay biên dạng ... 51
Hình 3.13 Mô phỏng gia công ...52
Hình 3.14 Bản vẽ chi tiết tấm dưới ...54
Hình 3.15 Màn hình khởi động EMCO WinNC ... 55
Hình 3.17 Màn hình khi vào PROG ...56
Hình 3.18 Giao diện khi vào MEM ...57
Hình 3.19 Màn hình khi chọn EDIT ...57
Hình 3.20 Màn hình GRAPH ...58
Hình 3.21 Giao diện 3DVIEW ...58
Hình 3.22 Giao diện cài đặt dụng cụ cắ ...59
Hình 3.23 Màn hình cài đặt thông số phôi ...59
Hình 3.24 Hình ảnh chọn hướng nhìn trong EMCO ...60
Hình 3.25 Màn hình mô phỏng gia công ...60
CHƯƠNG TRÌNH GIA CÔNG ( NC CODE ) % O0001(TAM DUOI_1) N0 G21 N5 G0 G17 G40 G49 G80 G90 ( phay bề mặt ) N10 T1 M6 N15 G0 G90 G54 X-70 Y-100 S1500 M3 N20 G43 H1 Z50. N25 Z40. N30 G1 Z25. F200. N35 X50 F250. N40 X66.5 N45 G3 Y-71.5 R14.5 N50 G1 X-66.5 N55 X-82.08 N60 G2 Y-43. R14.5 N65 G1 X82. N70 X89. N75 G3 Y-14.5 R14.5 N80 G1 X-89. N85 G2 Y14.5 R14.5 N90 G1 X89. N95 G3 Y43. R14.5 N100 G1 X-82 N105 G2 Y71.5 R14.5 N110 G1 X66.5 N115 G3 Y100 R14.5 N120 G1 X-70 N125 G0 Z50. N130 M5 N140 M01 ( khoan 2 lô Φ10 ) N145 T2 M6 N150 G0 G90 G54 X26. Y-40. S1200 M3 N155 G43 H2 Z35. N160 G98 G81 Z-5. R10. F250. N165 X-26. Y40. N170 G80 N175 M5 N180 G91 G28 Z0. N185 M01 ( khoan 44 lỗ Φ8.5 ) N190 T3 M6 N195 G0 G90 G54 X-36 Y-38 S1200 M3 N200 G43 H3 Z35. N205 G98 G81 Z-5. R10. F250. N210 X-45. Y30. N215 X36. Y38. N220 X45. Y-30. N225 G80 N230 M5 N235 G91 G28 Z0. N240 M01 ( taro 4 lỗ M10 ) N245 T4 M6 N250 G0 G90 G54 X-36. Y-38. S1200 M3 N255 G43 H4 Z35.
F250. N265 X-45. Y30. N270 X36. Y38. N275 X45. Y-30. N280 G80 N285 M5 N290 G91 G28 Z0. N295 M01 ( phay 2 lỗ Φ36 ) N300 T5 M6 N305 G0 G90 G54 X0 Y-59.5 S1500 M3 N310 G43 H5 Z40. N315 G1 Z22.5 F500. N320 G3 Y-60.5 R.5 F250. N325 Y-59.5 R.5 N330 G1 Y-54.5 N335 G3 Y-65.5 R5.5 N340 Y-54.5 R5.5 N345 G1 Y-49.5 N350 G3 Y-70.5 R10.5 N355 Y-49.5 R10.5 N360 G0 Z40. N365 Y-47. N370 G1 Z22.5 F500. N375 G3 Y-73. R13. F250. N380 Y-47. R13. N385 G0 Z32.5 N390 Y-59.5 N395 G1 Z15. F500. F250. N405 Y-59.5 R.5 N410 G1 Y-54.5 N415 G3 Y-65.5 R5.5 N420 Y-54.5 R5.5 N425 G1 Y-49.5 N430 G3 Y-70.5 R10.5 N435 Y-49.5 R10.5 N440 G0 Z32.5 N445 Y-47. N450 G1 Z15. F500. N455 G3 Y-73. R13. F250. N460 Y-47. R13. N465 G0 Z35. N470 Z40. N475 Y59.5 N480 G1 Z22.5 F500. N485 G3 Y60.5 R.5 F250. N490 Y59.5 R.5 N495 G1 Y54.5 N500 G3 Y65.5 R5.5