Trong tiếng việt, “Profile” có nghĩa là “biên dạng”, như vậy lệnh này chuyên dùng để gia công biên dạng, thường là những mặt đứng hay những bề mặt nằm ngang, đôi khi có thể là mặt trụ của lỗ. Vì lẽ đó mà dụng cụ cắt thường sử dụng là dao phay ngón. Profile milling có thể dùng để gia công thô, bán tinh hay tinh
Tiến hành gia công chi tiết để nắm rõ Profile Milling
Bước 1: Import chi tiết tên là Insert (trong thư mục Profile Milling) vào môi trường gia công
Bước 2: Tạo phôi
Tạo chuẩn lập trình
Chọn máy là máy phay CNC 3 trục
Retract plane cách bề mặt cao nhất của phôi là 10 mm
Page | 82
Bước 3: Click chuột vào biểu tượng của Profile Milling
Bước 4: Chọn dụng cụ cắt End Mill 20
Bước 5: Chọn Reference (đối tượng gia công trong bài này là các thành bên của khối hộp chữ nhật phía trên): để chọn các đối tượng này có thể chọn bất kì một trong các bề mặt yêu cầu, sau đó nhấn giữ phím Ctrl để chọn các bề mặt còn lại. Tuy nhiên tại mục này, nhà sản xuất đã cung cấp các công cụ để quá trình trở nên nhanh chóng hơn
Lúc này một thẻ lệnh hiện ra và yêu cầu chọn một đối tượng mà từ đây các bề mặt khác sẽ được chọn và tuân theo các luật sau:
Loop surface
Seed and boundary surface All solid surfaces
Ở đây, để chọn các đối tượng là các thành bên của khối hộp chữ nhật phía trên, chọn luật là Loop surface và mặt phẳng cần chọn là mặt phẳng ở hình bên cạnh
Bước 6: Lựa chọn Loop edge, là cơ sở để chương trình quyết định bề mặt nào cần gia công
Page | 83 Hình trên là cạnh Loop edge cần chọn
Và đây là kết quả của thẻ Reference, như vậy tính năng Detail thật sự đã giúp công việc này giảm bớt thời gian đặc biệt là nếu số lượng bề mặt cần gia công tăng lên
Tại thẻ Parameter, nhập các thông số sau:
STEP_DEPTH 5
CUT_FEED 1200
SPINDLE_SPEED 3000 CLEAR_DISTANCE 2
Chú ý: Đối với Profile Milling, thông số bắt buộc không phải là STEP_OVER (như ở Surface Milling) mà là STEP_DEPTH
Và đây là kết quả đường chạy dao
(Hướng nhìn Standard Orientation) (Hướng nhìn Front) Tuy nhiên khi dao đi xuống, dao cắt trực
tiếp vào chi tiết (như ở hình bên cạnh), điều này sẽ làm ảnh hưởng đến tuổi thọ dụng cụ cắt và gây rung động cho máy
Page | 84 Do đó cần phải tối ưu hóa quá trình cắt
bằng các thông số sau:
LEAD_RADIUS 30
CUT_ENTRY_EXT LEAD IN
CUT_EXT-EXT LEAD OUT
ENTRY_ANGLE 50
EXIT_ANGLE 50
Dưới đây là hình minh họa giải thích cho các đại lượng trên
Khi thiết lập các thông số trên, dụng cụ cắt không vào và ra dao một cách đột ngột, mà ăn theo hướng tiếp tuyến
Hãy tưởng tượng vẽ một cung tròn có góc chắn cung là 100o và bán kính là 30 mm mà tiếp xúc với bề mặt gia công của chi tiết, khi đó:
Bán kính cung tròn là LEAD_RADIUS Tổng hai góc chắn cung là tổng của EXIT_ANGLE và ENTRY_ANGLE
Góc vào dao và ra dao càng lớn thì quá trình đó càng mượt, nhưng điều đó lại làm tăng thời gian chạy không của dụng cụ cắt tăng lên nên thường hai góc được thiết lập này nhỏ hơn 90o
Và đây là kết quả của việc thiết lập các thông số trên:
Page | 85 Bên cạnh đó, Creo còn cung cấp thêm một số thông số khác tạo nên sự đa dạng cho quá trình này
(Thông số TANGENT_LEAD STEP và NORMAL_LEAD_STEP)
(Thông số OVERTRAVEL_DISTANCE)
Ý nghĩa của OVERTRAVEL_DISTANCE: Lúc ban đầu, khi dụng cụ cắt vào dao, vết dao ăn sẽ để lại trên bề mặt của chi tiết (dù cho thông số LEAD IN đã được xác lập và LEAD RADIUS có một giá trị đủ lớn). Để xóa đi vết ăn này, lúc kết thúc quá trình gia công, dụng cụ cắt cần cắt lại vết này, và đó là ý nghĩa của đại lượng
OVERTRAVEL_DISTANCE
Khi gia công một hốc, điểm khởi đầu của dụng cụ cắt đặc biệt quan trọng nếu không gian hốc là rất chật hẹp, ở đây nhà sản xuất cho phép lựa chọn chính xác điểm khởi đầu dao thông qua các Axis được tạo trước
(Click vào biểu tượng trên để tạo Axis ngay trong lệnh Profile Milling)
(Sau khi đã tạo xong Axis thì click vào ô Approach Axis và chọn Axis đó)
Page | 86 (Axis đã được chọn) (Mô phỏng chạy dao với Axis được chọn
trước)
Ngoài ra, vấn đề đặt ra là nếu bề dày cần cắt theo chiều ngang quá lớn (ở chi tiềt này là 5 mm) trong khi đó dụng cụ cắt là 20
Creo cung cấp hai tham số để điều khiển quá trình này, và ở đây tiến hành thiết lập sẵn
PRO_INCREMENT (Khoảng cách giữa hai lớp cắt liên tiếp) 2
NUMBER_PRO_PASSES (Số lần cắt) 3
(Đường chạy dao sau khi thiết lập)
Một thông số khác cũng rất quan trọng là: SLIDE_PATH_SCAN với hai sự lựa chọn là SLICE_BY_SLICE và PASS_BY_PASS
Page | 87 SLICE_BY_SLICE
Dụng cụ cắt di chuyển xuống một đoạn STEP_DEPTH bằng 5 mm, sau đó thực hiện cắt toàn bộ lượng dư gia công trên bề mặt này. Sau khi hoàn thành xong bề mặt này, lại tiếp tục di chuyển xuống một đoạn STEP_DEPTH bằng 5 mm và thực hiện lại quá trình trên đến khi bóc hết lượng dư gia công.
PASS_BY_PASS
Dụng cụ cắt di chuyển xuống một đoạn 5 mm và cắt đi một lớp kim loại chiều dày là 2 mm. Dụng cụ cắt hết lớp này, sau đó tiếp tục đi xuống một đoạn 5 mm. Sau khi đi đến giới hạn này thì dao rút lên vị trí lớp cắt đầu tiên, tiếp tục ăn vào thêm một lớp dày 2 mm và thực hiện lại quy trình trên đến khi bóc hết lượng dư gia công.
Ngoài ra, để đảm bảo quá trình vào dao và ra dao của dụng cụ đặc biệt khi dụng cụ cắt mòn, việc bù dao cần được tính đến, trong Parameter Model Tree, điều chỉnh các thông số sau:
CUT_COM ON
CUT_COM_REGISTER 11
CUT_COM là viết tắt của Cutting Compensation (bù dao), còn CUT_COM_REGISTER là xác định ô nhớ cần nhập bán kính của dụng cụ cắt trên máy CNC.
Để kiểm tra điều này, click chuột vào biểu tượng hình bên cạnh
Đây là nội dung file CL Data, dòng lệnh được khoanh tròn cho biết chế độ bù dao đã được bật, giá trị bán kính dao được nhập vào ô nhớ 11 và ở đường chuyển dao đầu tiên cắt vào chi tiết là bù dao trái.
Page | 88 Cũng giống như lệnh Surface Milling, chức năng Sloped trong Mill Surface cũng kết hợp được cùng với Profile Milling. Tuy nhiên khác nhau ở chỗ, Surface Milling dùng gia công cho các bề mặt Shallow Surface, còn Profile Milling thì dùng cho Steep Surface. Bây giờ, hãy ứng dụng ngay lệnh này để hiểu rõ vấn đề hơn.
Trong thư mục Profile Milling, import chi tiết tên là Base_Punch vào môi trường gia công.
Tạo phôi, thiết lập gốc lập trình gia công, máy gia công là máy phay CNC 3 trục.
Click chuột vào biểu tượng Mill Surface, sau đó chọn tiếp lệnh Sloped, bây giờ áp dụng phương pháp Seed and Boundary surface để lựa chọn nhanh nhất và thuận tiện nhất các bề mặt cần gia công
Click chọn bề mặt hình bên cạnh (Seed Surface)
Page | 89 Hình bên cạnh là kết quả, lựa chọn theo phương pháp này rõ ràng nhanh hơn rất nhiều so với lựa chọn trực tiếp
Click chuột giữa kết thúc lệnh, sau đó chọn bề mặt dưới đây để xác định chiều xác định đại lượng Sloped Angle
Click chuột giữa, nhập vào ô Draft Angle là 60, chọn tiếp là Keep Steep Side, sau đó click chuột giữa kết thúc lệnh
Trong Model tree, ẩn chi tiết gia công để thấy rõ Mill Surface vừa được tạo ra
Click chuột vào Profile Milling
Chọn dụng cụ cắt là dao phay ngón 10 mm Reference là Mill Surface vừa mới tạo
Vào thẻ Parameter, nhập các thông số sau CUT_FEED 1000
STEP_DEPTH 3 SPINDLE_SPEED 2000 CLEAR_DISTANCE 2 CUT_ENTRY_EXT LEAD_IN CUT_EXIT_EXT LEAD_OUT ENTRY_ANGLE 15 EXIT_ANGLE 15
Page | 90 (Đường chạy dao ở góc)
(Quá trình vào dao)
Bây giờ hãy kiểm tra trong quá trình vào dao, dụng cụ cắt có ăn trực tiếp vào chi tiết hay không (tương tự như kiểm tra xem dao có ăn vào đồ gá đã làm ở lệnh Surface Milling)? Click chuột vào biểu tượng ở hình bên cạnh
Click chuột vào dòng Add Ref Prts (Add Reference Parts), điều này có nghĩa là phần mềm kiểm tra xem dụng cụ cắt có ăn vào bất kì bề mặt nào của chi tiết. Sau đó, click chuột giữa
Page | 91 Click tiếp vào dòng Run như ở hình bên cạnh và chờ cho chương trình chạy
Kết quả kiểm tra được thông báo ở góc phải phía dưới của chương trình Creo, ở đây dụng cụ cắt không ăn trực tiếp vào bất kì bề mặt nào của chi tiết
Sau cùng, click chuột giữa kết thúc lệnh
Bây giờ hãy áp dụng Profile Milling để gia công đối tượng là mặt trụ trong lỗ (không gian tiếp cận chật hẹp) và chi tiết có nhiều lỗ
(Mặt cắt của chi tiết theo hướng nhìn Front) (Chi tiết nhìn từ hướng nhìn 3D) Tiến hành:
Tạo phôi
Tạo Retract Plane cho chi tiết (cách bề mặt cao nhất một khoảng là 10 mm) Tạo chuẩn lập trình gia công
Giả sử rằng ở bước công nghệ trước, sáu lỗ ở trên đều đã gia công xong phần trụ 50, nhiệm vụ còn lại là gia công nới rộng tạo ra phần trụ 53 và sâu 15 mm
Click chuột vào lệnh Profile Milling Tại thẻ Reference, chọn đối tượng
gia công là bề mặt trụ ở hình bên cạnh
Page | 92 Thiết lập dụng cụ cắt:
Tại ô Type chọn loại dụng cụ là SIDE_MILLING
Sau đó nhập vào các thông số hình học như hình bên cạnh
Tại thẻ Parameter nhập các thông số sau: CUT_FEED 800 STEP_DEPTH 2 SPINDLE_SPEED 2000 CLEAR_DIST 2 CUT_ENTRY_EXT LEAD_IN CUT_EXT_EXT LEAD_OUT ENTRY_ANGLE 25 EXIT_ANGLE 25
Quan sát đường chạy dao.
(Đường chạy dao nhìn từ hướng Front) (Đường chạy dao nhìn từ hướng Top)
Nhìn từ hướng chiều Top, một phần của dụng cụ cắt phủ cả phân vùng không gia công. Do đó để đảm bảo hãy sử dụng tính năng Gouge Check của Creo đã được trình bày ở phần trước
Page | 93 Sau khi nhấn nút Show All trong Gouge
Check, Creo cung cấp các vị trí mà dụng cụ cắt trực tiếp vào phôi
Như vậy, dụng cụ cắt ăn trực tiếp vào phôi trong cả quá trình đưa dao xuống và rút dao lên. Vì vậy mà cần điều chỉnh lại thông số công nghệ
Trong Model Tree Parameter, điều chỉnh thông số sau:
NORMAL_LEAD_STEP 5
Quan sát kết quả đường chạy dao:
Khi so sánh với đường chạy dao phía trên có một sự khác biệt rất lớn, vị trí bắt đầu của dụng cụ không còn tiềm ẩn nguy cơ ăn vào phần không cắt nữa
Để đảm bảo, hãy sử dụng tính năng Gouge Check thêm một lần nữa, và kết quả nhận được là:
Như vậy tính đến thời điểm này, một lỗ đã được gia công hoàn tất, vấn đề là trên chi tiết này có đến 6 lỗ, việc lặp lại toàn bộ quy trình trên cho 5 lỗ còn lại gây tốn nhiều thời gian và công sức. Vì vậy nhà sản xuất phần mềm cung cấp công cụ Pattern cho phần gia công
Page | 94 Click chuột phải vào biểu tượng của bước công nghệ vừa thực hiện để gia công lỗ ở trên xong
Sau đó click chuột vào lệnh Pattern
Bước 1: Chọn cạnh thứ nhất sau đó nhập số đối tượng Pattern là 3 và khoảng cách giữa 2 đối tượng là 80
Bước 2:
Chọn cạnh thứ hai sau đó nhập số đối tượng Pattern là 2 và khoảng cách giữa 2 đối tượng là 70
Page | 95 Tại Model Tree, chọn biểu tượng của lệnh
Pattern và click chuột phải, sau đó bấm Play Path
Đây là kết quả của đường chạy dao:
(Hướng nhìn 3D)
Page | 96 Tuy nhiên trong quá trình gia công, giả sử như phoi sinh ra quá nhiều làm khó quan sát quá trình gia công chi tiết, rõ ràng trong trường hợp này cần tiến hành dọn phoi. Hoặc giả sử khi chuyển dao từ gia công lỗ này sang lỗ khác, cần tiến hành đo kiểm kích thước do theo thời gian dao bị mòn. Do đó việc dừng máy để kiểm tra khi chuyển từ gia công lỗ này sang lỗ khác là cần thiết
Tại Model Tree, chọn bước công nghệ gia công lỗ đầu tiên, sau đó click chuột phải chọn Edit Definition.
Giao diện của lệnh Profile Milling hiện ra, click chuột vào thẻ Tool Motion
Đầu tiên click chuột vào dòng Insert Here.
Sau đó, click chuột nút CL Command.
Page | 97 Click chuột tại dòng lệnh
LOADTL-OPSTOP, để load lệnh Option Stop.
Click chuột tại dòng lệnh OPSTOP.
Kết quả của các sự lựa chọn trên là dòng lệnh OPSTOP đã được thêm vào CL Command, lúc này click chuột vào biểu tượng Finish để kết thúc lệnh.
Bấm tiếp biểu tượng Finish để kết thúc lệnh Profile Milling.
Ngoài ra, để xem rõ thêm kết quả, hãy tiến hành xuất file gia công và tìm hiểu, lệnh Optional Stop hay là dừng có điều kiện tương ứng với mã lệnh M01.
Page | 98
e. Pocketing Milling
Chu trình Pocketing: Dùng để gia công tinh hốc. Chu trình này giống với chu trình Profile Milling. Nhưng ở chu trình Profile Milling thì các bề mặt được chọn để gia công chỉ là những thành bên của chi tiết. Còn ở chu trình Pocketing có thể chọn thêm được bề mặt đáy (bề mặt song song với mặt phẳng OXY) để gia công.
Ví dụ 1:
Bước 1: Đưa chi tiết vào môi trường gia công.
Thực hiện Set Working Directory đến thư mục POCKETING.
Đưa chi tiết vào môi trường gia công tên VI_DU_1.prt
Bước 2: Tạo chuẩn.
Bước 3: Chọn máy phay để gia công Chọn máy phay ba trục.
Bước 4: Thiết lập Operation
Click Operation, chọn chuẩn gia công là hệ trục tọa độ đã tạo trên.
Reference: chọn vào mặt phẳng trên cùng của chi tiết và nhập vào ô Value giá trị là 15 mm
Done chuột giữa để kết thúc quá trình thiết lập Operation.
Bước 5: Ở trang Milling chọn chu trình Pocketing.
Bước 6: Tạo dụng cụ cắt Dao cắt là ENDMILL 20 và Tool Number của nó là 1
Page | 99 Thiết lập chế độ cắt ở bảng Parameter. CUT_FEED 1000 STEP_DEPTH 4 STEP_OVER 15 SCAN_TYPE TYPE_SPIRAL CLEAR_DIST 2 SPINDLE_SPEED 2500 LEAD_IN YES LEAD_OUT YES LEAD_RADIUS 30 ENTRY_ANGLE 45 EXIT_ANGLE 45
Tại thẻ Reference: làm theo trình tự sau Click chọn chế độ Model
Chọn Done
Click chọn tất cả các bề mặt bên trong hốc cần gia công tinh.
Click Play Path chọn Screen Play để xem đường chạy dao:
Page | 100