Bài 4 : Vận hành máy phay CNC
4.5 Bù chiều dài dao
STT Bước thao tác Nút
1. Lắp dao vào trục chính.
Hoặc gọi dao cần bù chiều dài
Ví dụ dao ở đây là dao T1 Nhấn vào nút MDI/DNC
2. Handle Jog
3. Chọn trục điều khiển là trục Z
Ấn 0.1/100
Di chuyển dao tới gần mặt phía trên của phơi. Bằng cách sử dụng tay quay CNC quay theo chiều (-). (chú ý đến chiều của chuyển động)
Trong quá trình di chuyển phải đổi bước tiến dao từ CAO về THẤP
Kiều Minh Phước
4. Khi tấm giấy trên mặt chi tiết bị mũi dao đè lên mặt chi tiết với áp lực nhẹ thì dừng di chuyển trục –Z
Ấn nút OFFSET.
Ấn PAGE UP đến khi nào
cửa sổ TOOL LENGTH RADIUS xuất hiện,
Có thể thay thế tấm giấy bằng căn mẫu này, sau đó bù thêm chiều dày của căn mẫu.
Hình 31: Cài đặt chiều dài dao dương G43
Hình 32: Một cách khác để cài đặt chiều dài dao dao
Kiều Minh Phước
5. Bù chiều dài dao có số hiệu tương ứng với bước 1.
Do ở phía trên đang bù chiều dài cho dao số hiệu 1, thì thực hiện như sau:
Di chuyển con trỏ đến mục Cột GEOMETRY dịng số hiệu 1.
Hình 33: Trình tự để hiện bảng cài đặt chiều dài dao dương trên máy phay CNC dài dao dương trên máy phay CNC
6. Ấn TOOL OFFSET
MEASUR, để máy tự ghi giá
trị tọa độ của mũi dao vào vị trí dao tương ứng.
Lúc này máy sẽ hiểu điểm mũi dao lúc này đang trùng với điểm Z0 (mặt trên cùng của chi tiết)
7. Sử dụng tay quay CNC di chuyển trục Z lên cao
Điều khiển trục Z di chuyển theo chiều DƯƠNG sao cho dụng cụ cắt ở trên phôi
8. Ấn Next tool để bù chiều dài cho dao kế tiếp. (nếu
Kiều Minh Phước
STT Bước thao tác Nút
1. Nhấn vào nút MEM để khởi động chế độ
Memory
2. Chọn vào nút lệnh List Program
3. Chọn USB DEVICE để đọc chương trình từ USB
Sử dụng nút mũi tên xuống để tơ sáng dịng USB DEVICE ở trên màn hình hiển thị.
Nhấn F4
Hình 34: Trình tự để load một chương trình CNC vào máy CNC CNC vào máy CNC
Kiều Minh Phước
4. Tơ sáng tên chương trình để chọn chương trình cần load
Sử dụng mũi tên qua phải để Máy CNC đọc vào ổ đĩa USB load các chương trình hiện có trong USB lên màn hình
Chọn mũi tên lên xuống lên hoặc xuống để chọn chương trình cần load trong USB
Nhấn nút Write/Enter
5. Để chép chương trình vào trong máy CNC -
Write To Device (Memory), ta phải làm như sau: Sử dụng mũi tên qua trái đưa dịng tơ sáng về dòng Device
Nhấn mũi tên lên để chọn đích đến của tập tin là bộ nhớ của máy CNC (MEMORY)
6. Nhấn vào nút F2 để copy chương trình được lưu ở USB device vào bộ nhớ Memory của máy CNC
Nếu một chương trình đã lưu trong máy trùng tên thì một dịng nhắc hiện lên ta chọn vào Y để lưu chương trình.
Kiều Minh Phước Hình 35: Trình tự để lưu một chương trình CNC từ USB vào máy CNC 4.7 Chạy chương trình CNC STT Bước thao tác Nút 1.
Trước khi chạy chương trình ta phải kiểm tra
Chắc chắn là êtơ hoặc đồ gá an tồn và kẹp chặt
Phải kiểm tra dụng cụ kẹp dao làm việc đúng chức năng và an toàn Cất các dụng cụ cầm tay trên bàn máy Dọn dẹp bàn máy trống trải và sạch sẽ
Kiều Minh Phước Đóng cửa máy CNC QUAN TRỌNG NHẤT LÀ Bật chế độ SINGLE BLOCK ở trạng thái MỞ Nhấn nút RAPID FEEDRATE 25% OVERIDE FEEDRATE còn 20% bằng cách nhấn nút -10% 8 lần
2. Chọn vào CYCLE START để cho máy bắt đầu hoạt động, theo dõi và mỗi khi máy thực hiện một câu lệnh máy sẽ dừng, tiếp tục bấm CYCLE START cho đến khi cảm thấy chương trình chạy tốt. Chạy thử vài đường chạy dao đầu tiên sau đó chỉnh về chế độ FEEDRATE 100% cho máy chạy với tốc độ
lập trình. Khi chương trình khơng bị lỗi tắt chế độ SINGLE BLOCK để gia cơng hồn tồn tự động, cho đến khi máy thay con dao khác thì lặp lại bước 1. Làm như vậy cho đến khi kết thúc chương trình.
Kiều Minh Phước Chú ý tay phải đặt hờ lên nút
FEED HOLD nếu có xảy ra
vấn đề gì thì bấm ngay.
Xảy ra sự cố thì bấm nút dừng khẩn cấp EMERGENCY STOP.
Trong khi điều khiển máy tay nên để gần FEED HOLD hoặc
EMERGENCY STOP phịng khi có sự cố để dừng máy kiểm tra, hoặc dừng khẩn cấp
EMERGENCY STOP, báo
cáo tình với giảng viên để tìm cách khắc phục.
Hình 36: Chế độ cắt an tồn khi vận hành máy phay cắt gọt một chương trình mới. phay cắt gọt một chương trình mới.
Kiều Minh Phước
4.8 Tắt máy CNC
STT Bước thao tác Nút
1. Tháo dao ra khỏi trục chính Nhấn MDI/DNC
Nhấn số hiệu ổ dao trên ATC mà tại đó khơng có dao nào. Chọn ATC FWD
T + 1-10
2.
Điểu khiển máy bằng tay quay CNC đến khoảng an toàn
3. Nhấn vào nút POWER OFF để Shutdown máy CNC
Kiều Minh Phước
Bài 5: Gia công một số bề mặt 2D trên máy phay
5.1 Gia công mặt phẳng
5.1.1 Dao phay : dao phay trụ hoặc dao phay mặt đầu.
Chiều phay : phay nghịch. Các công việc chuẩn bị:
- Kiểm tra kích thước phơi để xác định lượng dư gia cơng. - Chọn mặt chuẩn và gá phôi lên máy.
- Căn cứ chiều rộng phay để chọn dao và lắp dao lên trục chính. - Căn cứ lượng dư từng bề mặt để chọn chiều sâu cắt.
- Căn cứ độ nhám bề mặt để chọn lượng chạy dao.
- Căn cứ vật liệu dao, vật liệu gia công, chiều sâu cắt, lượng chạy dao để chọn tốc độ cắt.
Những sai hỏng khi phay và biện pháp khắc phục: - Kích thước sai:
- Đo kiểm khơng đúng. - Bù chiều dài dao sai.
- Độ nhám cao:
- Lưỡi dao bị cùn hoặc bị sứt mẻ. - Chọn chế độ cắt chưa hợp lý.
- Hệ thống máy, đồ gá, dao, chi tiết bị rung động.
Dao dùng để gia cơng mặt phẳng có 2 dạng chính
Dao phay ngón và dao phay mặt phẳng. trong đó dao phay ngón dùng gia cơng các mặt phẳng nhỏ và gia cơng cả thành bên. Trong khi đó dao phay mặt phẳng dùng chuyên gia cơng cắt gọt các mặt phẳng có kích thước lớn.
5.1.2 Hướng dẫn
Hình 37: Sử dụng dao phay mặt phẳng và phay ngón để mặt phẳng và phay ngón để
Kiều Minh Phước Gia cơng mặt phẳng thường là nguyên công đầu tiên trong gia công CNC. Nguyên công này dùng để cắt bỏ vật liệu dư và gia công tinh với độ phẳng cao nhất. gia cơng phụ thuộc vào lượng dư có thể cắt nhiều lần để hết lượng dư. Cuối cùng thì gia cơng với lượng dư nhỏ để giảm lực cắt, tạo độ phẳng và độ bóng bề mặt cao.
Sử dụng phay mặt phẳng cho những mặt phẳng nhỏ nhất. sử dụng đường kính dao lớn và dao nhiều mảnh carbide để gia cơng mặt phẳng để có thể cắt gọt nhanh hơn.
Để dao bền và thì có thể sử dụng cắt lực cắt nhỏ với đường cắt vòng theo chế độ cắt tốc độ cao và sử dụng dung dịch bôi trơn làm mát để giảm ứng suất và mài mịn trên máy phay CNC.
Hình 38: Ngun tắc gia cơng mặt phẳng
5.1.3 Nguyên tắc phay mặt phẳng
Do các dao phay mặt phẳng không cắt trực tiếp vào vật liệu theo chiều thẳng đứng do đó cần phải dịch dao ra bên ngồi phơi để dao khơng chạm vào phơi sau đó hạ
dao xuống theo Z và cắt vào phôi theo phương XY để cắt vật liệu thừa khỏi phơi. Do phơi có thể dùng cưa để cắt ra cho nên lượng dư có thể khơng đều, lưu ý đến điều này để tính tốn chiều sâu cắt cho hợp lý
Có thể cắt làm nhiều đường chạy dao để hồn tất gia cơng mặt phẳng. Đừng để máy gia công với lượng dư quá lớn, điều này có thể khiến cho dao, hoặc các mảnh dao hợp kim, bị gãy vỡ, hoặc phôi bị đẩy ra khỏi dụng cụ đồ gá, êtô.
Kiều Minh Phước
5.2 Gia công biên dạng
5.2.1 Hướng dẫn
Gia công biên dạng dùng để gia công thô hay tinh các thành ngồi cùng của hình
sau
Hình 39: Nguyên tắc gia cơng đường biên ngồi.
Sử dụng bù trừ bán kính dao cắt trong trường hợp gia cơng các chi tiết có dung sai cao để có thể điều chỉnh các đường chạy dao ngay trên máy phay CNC, hay khi phải tính đến dao mịn hay dao bị uốn cong khi cắt gọt gây ra sai số.
5.2.2 Quy tắc gia công biên dạng
Chỉ sử dụng bù trừ bán kính dao (Cutter Diameter Compensation– CDC) khi cần thiết.
Đưa dụng cụ cắt ra khỏi chi tiết để có một khoảng cách an tồn cho chế độ bù trừ bán kính dao thực hiện hiệu quả.
Trong hình trịn là phần các đường chạy dao ra và vào chi tiết bao gồm các đường thẳng và đường cong. Đường thẳng để thực hiện chế độ bù dao và hủy bù. Các đường cong dùng để dao cắt gọt một cách trơn tru vào vật liệu.
Đặt chiều cao chạy dao nhanh để dao chạy không va vào các dụng cụ kẹp, đồ gá, hoặc các chướng ngại vật giữa các đường cắt.
Kiều Minh Phước Gia công thô thành bên và để lại lượng dư nhỏ để thực hiện gia công tinh, điều này làm giảm lực cắt trên thành và khi gia công sẽ đạt độ chính xác cao hơn.
Tăng chiều sâu cắt đến hết chiều cao của thành bên, nhưng chừa lại một chút. Cẩn thận đừng cắt vào ngàm êtô hay đồ gá, hay bàn máy. Để khi lật mặt để gia cơng phần phía dưới thì khơng có phần thừa nào.
Máy phay cắt tốt trong mặt phẳng XY nhưng khơng cắt tốt trong phương Z do đó khi gia cơng nên cho dao ra ngoài tiếp theo ăn sâu theo phương Z xuống chi tiết và lúc này mới cắt vào chi tiết. Tránh hiện tượng cắt trực tiếp theo Z xuống phôi.
Khi cắt nhiều lần cắt, hãy thêm lát cắt cuối cùng ở độ sâu đầy đủ để loại bỏ các vết cịn sót lại do những vết cắt sâu trước đây gây ra.
Đối với các thành bên cao, hãy xem xét thêm một lần gia công tinh. Đảm bảo các thành bên hoàn toàn thẳng và giảm áp lực cắt để khỏi làm cho công cụ uốn cong.
Kiều Minh Phước
5.3 Gia công hốc
5.3.1 Hướng dẫn
Đường chạy dao giúp loại bỏ vật liệu dư thừa phía bên trong hốc. ví dụ như hình bên dưới là dùng một đường cong xoắn ốc để cho dao di chuyển loại bỏ phần lớn vật liệu phía trong. Đây là đường chạy dao dùng để gia cơng thơ, có thể sử dụng một đường chạy dao cắt biên dạng phía trong thành bên để thực hiện gia cơng tinh.
Hình 40: Ngun tắc gia cơng hốc bên trong
5.3.2 Quy tắc gia công hốc
Đường gia công thô nên để lại một lượng dư gia công tinh nhỏ trên thành bên và đáy hốc để có thể gia công tinh.
Xem xét sử dụng hai dao để gia cơng. Một dao phay ngón dùng để gia cơng thơ, lấy đi một lượng vật liệu nhanh nhất có thể. Dao này sẽ để lại các vết trên thành và sàn do đó cần có một con dao thứ hai. Một dao phay ngón dùng để phay tinh.
Di chuyển dao theo đường xoắn ốc là một lựa chọn đầu tiên để gia công phay hốc nhưng không gian không đủ lớn để cho dao thực hiện theo đường xoắn ốc vào trong hốc lúc này phải sử dụng dao phay ngón các lưỡi cắt kéo dài đến tâm dao hoặc đưa công cụ
Kiều Minh Phước thông qua một lỗ hiện có. Các lỗ này phải có đường kính ít nhất bằng 50% đường kính cơng cụ.
Sử dụng bù trừ bán kính dao khi gia cơng tinh.
5.4 Khoan
5.4.1 Hướng dẫn
Các lỗ nhỏ hơn đường kính của khoan có thể được tạo ra với một lần cắt gọt với G81. Sử dụng chu trình khoan lỗ sâu (Peck) khi đó dao khoan được rút lại sau khi loại bỏ một lượng nhỏ vật liệu (thường là 0,050 inch hay 3mm)
Kiều Minh Phước
5.4.2 Quy tắc khoan
- Khoan tâm tất cả các lỗ để đảm bảo các lỗ được định vị chính xác.
- Dùng chu trình khoan lỗ sâu (G83) khi chiều sâu lớn hơn đường kính khoan. Tổng thời gian chu kỳ khoan lỗ sâu mất nhiều thời gian hơn khoan lỗ thường, nhưng giảm thiểu trường hợp gãy dao.
- Các chương trình CNC điều khiển điểm quy chiếu của mũi dao. Chú ý chiều dài phần côn của dao khoan theo chiều trục Z để đảm bảo tính tốn và bù đắp đúng chiều sâu cần cắt thực tế.
Kiều Minh Phước
Bài 6: Một số bài tập phay CNC
Kiều Minh Phước
Kiều Minh Phước
Kiều Minh Phước
Kiều Minh Phước
Kiều Minh Phước
Kiều Minh Phước
Kiều Minh Phước
Phụ lục
Bảng tra chế độ cắt cho một số loại dao và vật liệu cần cắt gọt thông dụng.
Vật liệu chi tiết Chiều sâu cắt t = mm Lượng chạy dao Sr = mm Tốc độ cắt V = m/ min Dao phay trụ B <150 mm Dao phay đầu B < 100mm Dao phay dĩa B < 32 mm Dao phay có chi < 63 mm HSS HM HSS HM HSS HM HSS HM Thép không hợp kim 0,5...1 1...2 2...4 4...8 0,05...0,1 32 200 30 200 20 150 30 200 0,1...0,2 30 180 28 180 16 120 25 160 0,2...0,3 26 150 25 150 12 100 22 130 0,3...0,4 24 120 20 120 10 80 20 100 Thộp hợp kim 0,5...1 1...2 2...4 4...8 0,05...1 25 100 20 100 16 80 20 160 0,1...0,2 18 80 16 80 12 65 16 130 0,2...0,3 14 65 13 65 10 50 14 100 0,3...0,4 10 50 10 50 8 40 12 80 Gang 0,5...1 1...2 2...4 4...8 0,05...0,1 25 120 22 120 16 120 22 140 0,1...0,2 22 100 20 100 12 90 18 120 0,2...0,3 19 80 15 80 10 75 16 100 0,3...0,4 16 60 12 60 8 60 14 80 Đồng thau 0,5...1 1...2 2...4 4...8 0,05...0,1 60 120 70 180 50 160 60 120 0,1...0,2 50 100 50 150 40 120 50 100 0,2...0,3 40 80 50 110 32 100 45 80 0,3...0,4 32 60 49 80 25 80 40 60 Nhôm 0,5...1 1...2 2...4 4...8 0,05...0,1 180 320 160 320 160 250 200 320 0,1...0,2 150 250 120 250 120 200 160 250 0,2...0,3 120 200 90 200 90 180 120 200 0,3...0,4 80 140 60 140 60 160 80 140
Ghi chú: B : Chiều rộng phay. HSS : Thép gió. MH : Hợp kim cứng.
Kiều Minh Phước
Tài liệu tham khảo
1. Charles Davis, 2012, Fundamentals of CNC Machining: A Practical Guide for
Beginners, NexGenCAM, Inc.
2. Smid P. , 2008, CNC Programming Handbook. A Comprehensive Guide to
Practical CNC Programming, 3rd edition, Industrial Press Inc.,
3. Smid P. ,2010, CNC control setup for Milling and turing, Industrial Press Inc., 4. Graham T. Smith, 1993, CNC Machining Technology Volume I Design,
Development and CIM Strategies, Springer-Verlag London Limited
5. Fitzpatrick, 2014, Machining and CNC Technology Michael, Third Edition, Mc Graw Hill Inc.,
6. Bruce J. Black, 2015, Workshop processes, practices and materials, 5th ed.,