5. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.6.3. Các chu trình cho phay hố, phay ngõng và phay rãnh
Chu trình Phím chức năng
Chu trình phay hố 4.0(rectangular). Chu trình phay thô không tự
động định trƣớc vị trí.
Chu trình phay tinh hố 212 (rectangular). Chu thình phay tinh hố tự
động định trƣớc vị trí và độ cao an toàn.
Chu trình phay ngõng 213 (rectangular). Chu thình phay tinh ngõng tự động định trƣớc vị trí và độ cao an oàn.
Chu trình phay hố tròn 5. Chu trình phay thô không tự động định
trƣớc vị trí.
Chu trình phay tinh hố tròn 214 . Chu thình phay tinh hố tròn tự
động định trƣớc vị trí và độ cao an toàn.
Hình 2.53 Chu trình Taro ren 17
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chu trình phay tinh ngõng tròn 215. Chu thình phay tinh ngõng tự
động định trƣớc vị trí và độ cao an toàn.
Chu trình phay rãnh 3. Chu trình phay thô, phay tinh rãnh không tự động định trƣớc vị trí.
Chu trình 210 phay rãnh, dao ăn xuống kiếu zích zắc. Chu trình phay thô, phay tinh rãnh tự động định trƣớc vị trí, dao cắt xuống qua lại theo kiểu zích zắc.
Chu trình phay rãnh cong 211. Chu trình phay thô, phay tinh rãnh
cong tự động định trƣớc vị trí và dao cắt xuống qua lại theo kiểu zích zắc.
a. Phay hố vuông (cycle 4.0)
1 Dao phay đâm vào chi tiết tại vị trí bắt
đầu tâm lỗ) và tiến tới chiều sâu lát cắt thứ nhất.
2 Dao phay bắt đầu phay theo chiều dƣơng
của trục, cạnh của hố vuông, thƣờng phay theo chiều dƣơng của trục Y. Sau đó phay thô hố từ trong ra ngoài.
3 Quá trình này đƣợc lập lại cho đến khi
dao chạy tới chiều sâu tổng của hố.
4 Cuối của chu trình, bộ điều khiển lùi dao
về vị trí xuất phát.
b. Chu trình phay tinh hố vuông
(CYCLE 212)
1 Bộ điều khiển tự động di chuyển dao
phay ở trục dao đến khoảng cách an toàn hay đến độ cao an toàn nếu đƣợc lập trình và sau đó di chuyển đến tâm hố vuông.
2 Từ tâm hố, dao phay di chuyển trong mặt
phẳng gia công đến vị trí xuất phát để phay. TNC nhận lƣợng dƣ gia công và bán kính dao phay đƣa vào bộ tính toán để tính toán điểm xuất phát. Nếu cần thiết TNC cắt vào tâm hố.
3 Nếu dao phay ở độ cao an toàn thì nó chạy với tốc độ F MAX tới khoảng cách an
toàn và từ đó dao tiến tới chiều sâu của lát cắt thứ nhất bằng tốc độ dao ăn xuống(Q206).
4 Sau đó dao phay chuyển động tiếp tuyến
với biên dạng tinh, dùng phay thuận phay một vòng.
5 Sau bƣớc gia công này, dao phay lùi khỏi biên dạng gia công theo tiếp tuyến rồi
trở về điểm xuất phát trên mặt phẳng gia công.
6 Quá trình này (từ 3 đến 5) đƣợc lặp lại cho đến khi chạy tới chiều sâu đã lập trình. 7 Cuối chu trình, TNC lùi dao cắt với tốc độ F MAX tới khoảng cách an toàn hay
độ cao an toàn đã lập trình và kết thúc tại tâm lỗ (vị trí kết thúc trùng với vị trí xuất phát).
c. Phay tinh ngõng (Cycle 213).
1 Bộ điều khiển di chuyển dao cắt ở trục dao về khoảng cách an toàn hay độ cao an
toàn đã lập trình, sau đó di chuyển về tâm ngõng.
2 Từ tâm ngõng, dao cắt di chuyển trong mặt phẳng gia công về điểm bắt đầu để gia
công. Điểm bắt đầu nằm ở ngoài, phía bên phải ngõng với một khoảng cách xấp xỉ bằng 3.5 lần bán kính dao cắt.
3 Nếu dao cắt đang ở độ cao an toàn thì nó sẽ chạy với tốc độ F MAX về khoảng
cách an toàn, từ đó dao tiến tới lát cắt thứ nhất bằng tốc độ bƣớc tiến F, tốc độ đâm xuống (Q206) đã lập trình.
4 Tiếp theo đó, dao cắt chuyển động tiếp
tuyến với biên dạng tinh, dùng phay thuận phay một vòng.
5 Sau bƣớc này, dao cắt rời khỏi biên dạng gia công theo tiếp tuyến và trở về điểm
6 Quá trình này (từ 3 đến 5) đƣợc lặp lại cho đến khi chạy tới chiều sâu đã lập trình. 7 Cuối chu trình, TNC lùi dao với tốc độ F MAX tới khoảng cách an toàn hay độ
cao an toàn nếu đƣợc lập trình và kết thúc tại tâm ngõng (vị trí kết thúc trùng với vị trí xuất phát).
d. Phay hố tròn (Cycle 5.0)
1 Dao phay chạy xuống chi tiết đến vị trí
xuất phát (tâm hố). Và sau đó tiến tới chiều sâu lát cắt thứ nhất.
2 Tiếp sau đó dao phay di chuyển theo đƣờng xoắn với tốc độ bƣớc tiến.
3 Quá trình này đƣợc lập lại cho đến khi
dao phay chạy tới chiều sâu tổng của hố.
4 Cuối chu trình, TNC lùi dao về vị trí xuất
phát.
Những chú ý trƣớc khi lập trình
- Lập trình cho câu lệnh định vị trí điểm xuất phát của dao phay (tâm lỗ) trong mặt phẳng gia công với RADIUS COMPENSATION R0.
- Lập trình câu lệnh định vị cho điểm xuất
phát theo trục dao (một khoảng cách an toàn trên bề mặt chi tiết). - Dấu đại số cho tham số chiều sâu cắt xác định hƣớng gia công.
- Chu trình này yêu cầu dao phay có lƣỡi cắt qua tâm (ISO 1641) hoặc khoan mồi tại vị trí tâm hố.
e. Chu trình phay rãnh (Cycle 3) Quá trình phay thô
1 Bộ diều khiển di chuyển dao cắt vào phía trong bằng lƣợng phay thô. Từ đó
đâm xuống và cắt vào chi tiết và phay dọc rãnh.
2 Sau khi cắt xuống hết chiều sâu mỗi lát cắt, việc phay đƣợc tiến hành theo
chiều ngƣợc lại. Quá trình này đƣợc lặp lại cho đến khi phay tới chiều sâu đã đƣợc lập trình.
Quá trình phay tinh
3 Bộ điều khiển TNC điều khiển dao cắt tiến tới đáy lỗ theo cung tròn tiếp
tuyến với (thành rãnh) Contour. Sau đó dao phay thuận với M3.
4 Kết thúc chu trình, dao cắt lùi với tốc độ F MAX về độ cao an toàn. g. Chu trình phay rãnh cong 211 với dao cắt chuyển động lắc
Quá trình phay thô
1 TNC định vị trí dao cắt ở trục dao tới độ cao an toàn và sau đó về tâm cung tròn
phía
phải rãnh. Từ vị trí đó, dụng cụ cắt đƣợc định vị ở khoảng cách an toàn trên bề mặt đã lập trình trong chƣơng trình.
2 Dao cắt di chuyển với tốc độ phay tới bề mặt chi tiết. Từ đó, dao cắt tiến theo
hƣơng nghiêng cắt vào chi tiết tới chiều sâu của lát cắt.
3 Sau đó dao cắt đi xuống theo góc nghiêng và trở về điểm xuất phát lại bằng cắt
xiên. Quá trình này (2 đến 3) đƣợc lặp lại cho đến khi chạy tới chiều sâu của rãnh đã đƣợc lâp trình.
4 Bộ điều khiển di chuyển dụng cụ cắt nhằm phay phẳng đáy rãnh. Quá trình phay tinh
5 Để phay tinh rãnh, TNC tiến dao tiếp
tuyến với biên dạng tinh của chi tiết, sau đó dao phay biên dạng bằng phay thuận. Điểm xuất phát cho quá trình phay tinh là tâm điểm của cung tròn đầu bên phải của rãnh.
6 Khi dao cắt chạm tới điểm cuối của
biên dạng gia công thì nó lùi khỏi biên dạng gia công theo tiếp tuyến.
7 Kết thúc chu trình dao cắt lùi với tốc
độ F MAX về khoảng cách an toàn hoặc độ cao an toàn nếu đã lập trình.
Những chú ý trƣớc khi lập trình
- Dấu đại số của tham số chiều sâu rãnh xác định hƣớng gia công.
- Đƣờng kính dao cắt không đƣợc lớn hơn chiều rộng rãnh và không đƣợc nhỏ hơn 1/3 chiều rộng rãnh.
- Đƣờng kính dao phải nhỏ hơn 1/2 chiều dài rãnh. Nếu không nhƣ vậy thì TNC không thực hiện chu trình này.
Set up clearance Q200 (giá trị tƣơng đối): Chiều cao an toàn
Depth Q201 (giá trị tƣơng đối): Khoảng cách giữa bề mặt chi tiết và đáy rãnh.
Feed rate for milling Q207: Tốc độ chuyển động của dao trong khi phay tính theo mm/phút.
Plunging depth Q202 (giá trị tƣơng đối): Tổng lƣợng chiều sâu mà dao cắt đƣợc ở trục dao trong khi chuyển động lắc.
Machining operation (0/1/2) Q215: Khai báo chế độ gia công;
0: Gia công thô và gia công tinh 1: Chỉ gia công tinh
2: Chỉ gia công thô
Workpiece surface coordinate Q203 (giá trị tƣơng đối): Toạ độ của bề mặt chi tiết.
2 nd set-up clearance Q204 (giá trị tƣơng đối): Toạ độ theo trục Z mà tại đó không thể xảy ra sự va chạm giữa dao cắt và chi tiết gia công.
Center in 1 st axis Q216 (tuyệt đối): Toạ độ tâm của rãnh theo trục chính của mặt phẳng gia công.
Center in 2 nd axis Q217 (tuyệt đối): Toạ độ tâm của rãnh theo trục thứ 2 (trục Y) của mặt phẳng gia công.
Pitch circle diameter Q244: Nhập đƣờng kính vòng tròn chia của rãnh.
Second side length Q219: Nhập chiều rộng rãnh. Nếu nhập chiều rộng rãnh bằng đƣờng kính dao thì bộ điều khiển (TNC) sẽ chỉ thực hiện quá trình phay thô.
Starting angle Q245 (giá trị tuyệt đối): Nhập góc cực của điểm bắt đầu.
Angular length Q248 (giá trị tƣơng đối): Nhập độ dài góc của rãnh.
2.4.6.4 Các chu trình cho gia công các kiểu hàng lỗ
Bộ điều khiển TNC 426 PF cung cấp cho ta hai chu trình để gia công các kiểu dạng lỗ:
Chu trình Phím chức năng
Kiểu vòng tròn 220
a. Chu trình 220-Kiểu vòng tròn
1 Bộ điều khiển di chuyển dụng cụ cắt từ vị
trí hiện hành đến vị trí xuất phát để bắt đầu gia công.
Dụng cụ đƣợc định vị theo trình tự sau đây: - Di chuyển tới độ cao an toàn ở trục dao - Tiếp cận điểm xuất phát trong mặt phẳng gia công
- Di chuyển tới khoảng cách an toàn trên bề mặt chi tiết
2 Từ vị trí này, bộ điều khiển thực hiện chu
trình cố định đƣợc khai báo lần cuối cùng.
3 Sau đó dụng cụ tiếp cận điểm xuất phát
cho bƣớc gia công tiếp theo trên đƣờng thẳng ở khoảng cách an toàn.
4 Quá trình này (từ 1 đến 3) đƣợc lặp lại
cho đến khi quá trình gia công đƣợc thực hiện xong.
b. Chu trình 221-Kiểu thẳng hàng
1 Bộ điều khiển tự động di chuyển dụng cụ từ vị trí hiện hành của nó tới vị trí xuất
phát để gia công bƣớc thứ nhất.
Dao cắt đƣợc định vị trí theo trình tự nhƣ sau: - Di chuyển tới độ cao an toàn (trục dao).
- Tiếp cận điểm xuất phát trên mặt phẳng gia công.
- Di chuyển tới khoảng cách an toàn trên bề mặt chi tiết (trục dao).
2 Từ vị trí này TNC thực hiện chu trình cố
định khai báo cuối cùng.
3 Sau đó dụng cụ cắt tiếp cận điểm xuất phát cho vị trí gia công tiếp sau theo chiều
dƣơng của trục ở khoảng cách an toàn (hay độ cao an toàn).
Hình 2.60 Chu trình khoan kiểu vòng tròn 220
4 Quá trình này (từ 1đến 3) đƣợc lặp lại
cho đến khi gia công xong hàng lỗ thứ nhất. Dụng cụ đƣợc định vị chính xác ở trên vị trí cuối cùng của hàng thứ nhất.
5 Sau đó dụng cụ di chuyển tới vị trí
cuối cùng của hàng thứ hai, ở đó nó sẽ bắt đầu thực hiện việc gia công hàng tiếp theo.
6 Từ vị trí này, dụng cụ tiếp cận tới
điểm xuất phát cho vị trí gia công tiếp sau theo chiều âm của trục.
7 Quá trình này (6) đƣợc lặp lại cho đến
khi tất cả các vị trí của hàng thứ hai đƣợc thực hiện xong.
8 Dụng cụ sau đó di chuyển tới điểm
xuất phát của hàng tiếp sau.
9 Tất cả các hàng tiếp theo đƣợc tiến
hành theo chuyển đông lắc.
2.4.6.5. Chƣơng trình con và việc lặp lại một bộ phận chƣơng trình
a. Chương trình con
- TNC thực hiện gia công cho tới khi gọi mỗi chƣơng trình con CALL LBL
- Từ vị trí này TNC chạy chƣơng trình con đƣợc gọi tới khi kết thúc chƣơng trình con LBL 0
- Sau đó TNC tiếp tục chƣơng trình gia công với câu từ đó gọi chƣơng trình con - Mỗi chƣơng trình chính có thể có nhiều chƣơng trình con (254)
Hình 2.61 Chu trình khoan kiểu thẳng hàng 221
b. Lặp lại một bộ phận chương trình
- Việc lặp lại bộ phận chƣơng trình bắt đầu bằng ký hiệu LBL (LABEL). Việc lặp lại kết thúc bằng CALL LBL/REP
- TNC thực hiện chƣơng trình con cho tới khi kết thúc bộ phận chƣơng trình CALL LBL/REP
- Tiếp đó TNC lặp lại bộ phận chƣơng trình giữa LABEL đƣợc gọi và gọi lặp lại LABEL CALL/REP nhƣ đã qui định.
- Sau đó TNC tiếp tục chạy chƣơng trình gia công.
2.4.6.6 Dịch chuyển điểm 0 - DATUM SHIFT (Cycle 7)
Bằng dịch chuyển điểm 0 để có thể lập lại việc gia công ở vị trí bất kỳ trên chi tiết.
Ví dụ:
13 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT 14 CYCL DEF 7.1 X+60
16 CYCL DEF 7.3 Z-5 15 CYCL DEF 7.2 Y+40
Hình 2.63 Lặp lại chƣơng trình
2.4.6.7 Chu trình đối xứng - MIRROR IMAGE (Cycle 8)
TNC có thể thực hiện việc gia công trong mặt phẳng gia công đƣợc đối xứng
- Nếu chỉ đối xứng một trục, chiều quay của dao thay đổi. Điều này không có giá trị trong chu trình.
- Nếu đối xứng hai trục, chiều quay không thay đổi. Kết quả đối xứng phụ thuộc vào vị trí của điểm 0
- Điểm 0 nằm trên đƣờng đối xứng: các phần tử sẽ đối xứng trực tiếp qua điểm 0 - Điểm 0 nằm ngoài đƣờng bao đối xứng: các phần tử sẽ thay đổi vị trí.
Chƣơng trình NC ví dụ:
79 CYCL DEF 8.0 MIRROR IMAGE 80 CYCL DEF 8.1 X Y
2.4.6.8 Chu trình xoay- ROTATION (Cycle 10)
Hình 2.65 Đối xứng
- Trong mỗi chƣơng trình TNC có thể xoay hệ thống tọa độ trong mặt phẳng gia công quanh điểm 0. Nhập góc xoay ở dạng độ (), phạm vi nhập từ -360 đến 360 Ví dụ:
12 CALL LBL 1 16 CYCL DEF 10.0 ROTATION
13 CYCL DEF 7.0 DATUM SHIFT 17 CYCL DEF 10.1 ROT+35 14 CYCL DEF 7.1 X+60 18 CALL LBL 1
15 CYCL DEF 7.2 Y+40
2.4.6.9 Hệ số tỷ lệ - SCALING FACTOR (Cycle 11)
- TNC có thể phóng to hoặc thu nhỏ các đƣờng bao trong mỗi một chƣơng trình - Nhập hệ số SCL, TNC sẽ nhận hệ số SCL với tọa độ và bán kính
- Phóng to: SCL lớn hơn 1 tới 99 999 999 - Thu nhỏ: SCL nhỏ hơn 1 tới 99 999 999 Ví dụ: 15 CYCL DEF 11.0 SCALING
16 CYCL DEF 11.1 SCL 0.75
Kết luận chƣơng 2
Máy phay CNC-MICROMILL là máy đƣợc sản xuất tại Anh, với hệ điều khiển DENFOR.
Với chức năng lập trình hội thoại nó có khả năng lập các biên dạng phức tạp hoặc với các bản vẽ không đủ kích thƣớc. Có sự hỗ trợ mạnh mẽ của các chu trình gia công
Chƣơng 3
LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT TRÊN MÁY PHAY MICROMILL VỚI HỆ ĐIỀU KHIỂN DENFOR
3.1 Xác định chuẩn kỹ năng đối với sinh viên Cao đẳng về kỹ năng thực hành CNC tại Trƣờng cao đẳng công nghiệp Cẩm Phả
- Hiểu rõ cấu trúc một chƣơng trình NC cho máy công cụ CNC, lập trình thành thạo chƣơng trình NC với hệ thống điều khiển máy tiện, máy phay CNC.
- Thiết lập đƣợc quy trình công nghệ gia công hợp lý và lựa chọn chế độ cắt phù hợp với hình thức gia công, vật liệu gia công và dụng cụ cắt đã lựa chọn.
- Mô phỏng đƣợc quỹ đạo chuyển động của dụng cụ cắt theo chƣơng trình đã lập bằng chức năng cho phép của hệ điều khiển với chƣơng trình NC đã lập.
- Vận hành đƣợc máy tiện- phay CNC đúng thao tác, đúng nguyên tắc đảm bảo an toàn cho ngƣời và thiết bị.
- Gá lắp, điều chỉnh phôi, dụng cụ để gia công chi tiết. Gia công đƣợc một số chi tiết cơ bản trên máy Tiện-Phay CNC.
- Hiểu và thực hiện đƣợc công tác bảo trì tối thiểu của ngƣời thợ vận hành máy.
3.2. Các bài tập lập trình gia công trên máy phay CNC – MICROMILL 3.2.1. Lập trình gia công chi tiết 2D
Yêu cầu:
- Lập quy trình và tính toán các dữ liệu công nghệ.