Bài giảng môn lý thuyết CAD/CAM-CNC

Chia sẻ: Nguyen Quoc Tinh Tinh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:62

Thêm vào BST

Báo xấu

1.667
lượt xem 886
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo về lý thuyết CAD/CAM-CNC. Đôi khi, phần mềm CAM tích hợp chung với hệ thống CAD, nhưng không luôn luôn như vậy, Mỗi phần mềm CAM phải giải quyết vấn đề đầu tiên là trao đổi dữ liệu với CAD. Thường CAD xuất dữ liệu ra một trong những kiểu định dạng chung, như là IGES hoặc STL và không cần thiết phải hiệu chỉnh chúng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn lý thuyết CAD/CAM-CNC

Bài giảng môn lý thuyết CAD/CAM-CNC
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC Lyù thuyeát Cad/cam-cnc Thôøi löôïng : 30 tieát Noäi dung Chöông 1 : Cô sôû laäp trình cnc Chöông 2 : Coâng ngheä vaø laäp trình phay cnc Chöông 3 : Coâng ngheä vaø laäp trình tieän cnc Chöông 4 : Coâng ngheä CAD/CAM Trình baøy : ThS NGUYEÃN HOAØI NAM ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 1
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC Taøi lieäu tham khaûo 1- Cad/cam theory and applycation, AIT Thailan 2- Ñieàu khieån soá vaø coâng ngheä treân maùy ñieàu khieån soá, Nguyeãn Ñaéc Loäc, KHKT 3- Coâng ngheä laäp trình – gia coâng ñieàu khieån soá, Ñoaøn Thò Minh Trinh, KHKT 4- Coâng ngheä cad/cam, Ñoaøn Thò Minh Trinh 5- Kyõ thuaät laäp trình cnc vôùi MasterCAM V8.1, Nguyeãn Hoaøi Nam, ÑHSPKT 6- Numerical control programming in APT, Irvin H. Kral ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 2
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC CHÖÔNG 1 CÔ SÔÛ LAÄP TRÌNH NC Noäi dung 1- CAÁU TRUÙC HEÄ THOÁNG CNC 2- ÑAËC TRÖNG CÔ BAÛN CUÛA MAÙY CNC 3- HEÄ TRUÏC TOÏA ÑOÄ – CHIEÀU CHUYEÅN ÑOÄNG 4- CAÙC ÑIEÅM “0” VAØ CAÙC ÑIEÅM CHUAÅN 5- CAÙC DAÏNG ÑIEÀU KHIEÅN 6- CAÙC THUÛ TUÏC LAÄP TRÌNH 7- HÌNH THÖÙC TOÅ CHÖÙC GIA COÂNG TREÂN MAÙY CNC 8- QUAÙ TRÌNH GIA COÂNG TREÂN MAÙY CNC 9- CAÁU TRUÙC CUÛA CHÖÔNG TRÌNH NC 10- LAÄP TRÌNH COÙ DÒCH CHÆNH VAØ BUØ TRÖØ 11- LAÄP TRÌNH VÔÙI CHÖÔNG TRÌNH CON ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 3
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC 1- CAÁU TRUÙC HEÄ THOÁNG CNC Caùc ñaëc ñieåm keát caáu phaân bieät giöõa maùy coâng cuï ñieàu khieån CNC vaø maùy coâng cuï thoâng thöôøng Hình phay ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 4
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC Hình tieän ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 5
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC CAÁU TRUÙC MOÄT HEÄ THOÁNG CNC Goàm 6 thaønh phaàn chính: 1. Chöông trình gia coâng (part program) : bao goàm caùc chæ thò ñaõ ñöôïc maõ hoùa. 2. Heä ñieàu khieån maùy (Machine control Unit - MCU) ñöôïc chia thaønh 2 thaønh phaàn laø : Ñôn vò xöû lyù döõ lieäu (DPU- Data Processing Unit): thöïc hieän chöùc naêng ñoïc maõ leänh töø thieát bò nhaäp döõ lieäu, xöû lyù maõ leänh (giaûi maõ), truyeàn döõ lieäu cho CLU Maïch ñieàu khieån (CLU – Control Loop Unit): thöïc hieän caùc chöùc naêng noäi suy chuyeån ñoäng treân cô sôû tín hieäu nhaän ñöôïc töø DPU , xuaát caùc tín hieäu ñieàu khieån, nhaän tín hieäu phaûn hoài, ñieàu khieån caùc thieát bò phuï trôï. 3. Thieát bò ñoïc chöông trình (program input): maùy ñoïc hay ñöôøng truyeàn RS232C 4. Heä thoáng truyeàn ñoäng (drive system): duøng caùc ñoäng cô moät chieàu hoaëc xoay chieàu ñieàu chænh voâ caáp toác ñoä vaø caùc boä truyeån chính xaùc nhö vít me/ ñai oác bi. 5. Maùy coâng cuï 6. Heä thoáng phaûn hoài (feetback system) 2- ÑAËC TRÖNG CÔ BAÛN CUÛA CNC so vôùi NC • Hieån thò chöông trình vaø moâ phoûng baèng ñoà hoïa quaù trình gia coâng. • Nhaäp döõ lieäu baèng nhieàu caùch. • Coù khaû naêng löu tröõ chöông trình. • Coù khaû naêng thay ñoåi vaø caäp nhaät chöông trình • Kieåm tra , chaån ñoaùn loãi chöông trình baèng ñoà hoïa maùy tính. ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 6
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC • Coù theå giao tieáp vôùi caùc thieát bò vi xöû lyù khaùc. • Quaûn lyù döõ lieäu • Coù khaû naêng tính toaùn • Buø tröø baùn kính vaø chieàu daøi dao • Noäi suy hình hoïc. • Chöùc naêng hoã trôï laäp trình : thu, phoùng, xoay ... • Coù khaû naêng haäu xuû lyù (postprocessing): tieáp nhaän tröïc tieáp döõ lieäu quyõ ñaïo chaïy dao döôùi daïng maõ nhò phaân (Binary cutter location- BCL). Thöïc hieän trong cheá ñoä thôøi gian thöïc. ÖU ÑIEÅM CUÛA CNC • naêng suaát taêng do möùc ñoä töï ñoäng hoùa cao. • Tính linh hoaït cao. • Coù tính taäp trung nguyeân coâng. • Ñoä chính xaùc cao (ñeán 0.001 mm) • Chaát löôïng gia coâng oån ñònh, ñoä chính xaùc laëp laïi cao • Gia coâng ñöôïc caùc bieân daïng phöùc taïp (maët 3D) • Hieäu quaû kinh teá vaø kyõ thuaät cao. NHÖÔÏC ÑIEÅM CUÛA CNC • Giaù thaønh maùy cao • Giaù thaønh baûo döôõng cao, phöùc taïp • Vaän haønh phöùc taïp, caàn coâng nhaân coù tay ngheà. • Hieäu quaû thaáp vôùi nhöõng chi tieát ñôn giaûn. CAÙC YEÂU CAÀU ÑAËT RA • Caàn coù söï phoái hôïp chaët cheõ giöõa caùc khaâu cuûa quaù trình hình thaønh saûn phaåm (thieát keá, chuaån bò saûn xuaát, gia coâng ...) • Caàn ñaøo taïo naâng cao cho thôï chuyeân moân. Moät khoùa ñaøo taïo veà kyõ thuaät CNC laø phaûi coù. ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 7
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC 3- HEÄ TRUÏC TOÏA ÑOÄ – CHIEÀU CHUYEÅN ÑOÄNG Duøng heä truïc toïa ñoä decarte vuoâng goùc, phöông chieàu vaø goùc quay treân caùc truïc ñöôïc xaùc ñònh theo qui taéc baøn tay phaûi Qui ñònh veà caùc truïc quay A, B, C Caùc truïc toïa ñoä song song vôùi X,Y,Z kyù hieäu laø U, V, W Khi laäp trình ta qui öôùc raèng duïng cuï chuyeån ñoäng töông ñoái so vôùi heä thoáng toïa ñoä, coøn chi tieát ñöùng yeân ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 8
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 9
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC 4- CAÙC ÑIEÅM “0” VAØ CAÙC ÑIEÅM CHUAÅN Kyù hieäu Moâ taû M Machine zero point Ñieåm 0 cuûa maùy, laø ñieåm goác cuûa caùc heä thoáng toïa ñoä maùy. Do nhaø saûn xuaát qui ñònh. Treân maùy phay thöôøng laø ñieåm xaùc ñònh giôùi haïn dòch chuyeån cuûa baøn maùy. W Work part zero point Ñieåm 0 cuûa chi tieát, laø ñieåm goác cuûa heä truïc toïa ñoä gaén leân chi tieát. Do ngöôøi laäp trình choïn vaø xaùc ñònh P Program zero point Chuaån thaûo chöông. Duøng laøm goác toïa ñoä trong quaù trình soaïn thaûo chöông trình. Do ngöôøi laäp trình choïn vaø xaùc ñònh R References point Caùc ñieåm chuaån cuûa maùy, coù khoaûng caùch xaùc ñònh so vôùi ñieåm 0 cuûa maùy vaø ñöôïc ñaùnh daáu treân caùc baøn tröôït Do nhaø saûn xuaát qui ñònh ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 10
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC 5- CAÙC DAÏNG ÑIEÀU KHIEÅN Ñieàu khieån theo ñieåm (PTP) Gia coâng theo caùc toïa ñoä xaùc ñònh ñôn giaûn Duïng cuï thöïc hieän chaïy dao nhanh khoâng caét goït ñeán caùc ñieåm laäp trình. Khi ñaït ñeán ñieåm ñích dao baét ñaàu caét goït. Tuøy thuoäc vaøo heä ñieàu khieån maø caùc truïc coù theå chuyeån ñoäng keá tieáp nhau, chuyeån ñoäng ñoàng thôøi khoâng coù moái quan heä haøm soá hay di chuyeån theo haønh trình ngaén nhaát . Duøng cho caùc loã baèng pp khoan, khoeùt, doa, taro ren. Ñieàu khieån theo ñöôøng Taïo ra caùc ñöôøng chaïy song song vôùi caùc truïc cuûa maùy vôùi dao caét goït taïo neân beà maët gia coâng ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 11
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC Ñieàu khieån theo ñöôøng vieàn Taïo ra caùc ñöôøng baát kyø trong khoâng gian Tuøy thuoäc vaøo soá truïc ñöôïc ñieàu khieån ñoàng thôøi maø coù theå phaân thaønh : ñieàu khieån 2D, 2 1/2D , 3D, 4D … 2D thöïc hieän moät ñöôøng vieàn trong mp XY. Truïc thöù 3 ñöôïc ñieàu khieån ñoäc laäp vôùi 2 truïc treân 2D1/2 thöïc hieän noäi suy moät ñöôøng vieàn trong maët phaúng, coù theå laø mp XY, hay YZ, hay ZX tuøy thuoäc vaøo vieäc khai baùo mp noäi suy trong chöông trình (G17/G18/G19) Truïc thöù 3 ñöôïc ñieàu khieån ñoäc laäp vôùi 2 truïc treân. ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 12
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC 3D Löu yù raèng trong ñieàu khieån 3D ñaõ tích hôïp trong ñoù ñieàu khieån ñieåm, ñöôøng, 2D 6. CAÙC THUÛ TUÏC LAÄP TRÌNH Laäp trình tay Ngöôøi laäp trình hoaøn thaønh chöông trình maø khoâng coù söï trôï giuùp cuûa maùy tính Laäp trình coù söï giuùp ñôõ Ngöôøi laäp trình söû duïng ngoân ngöõ laäp trình hoaëc phaàn cuûa maùy tính meàm maùy tính nhö laø moät coâng cuï trôï giuùp ñeå chuyeån ñoåi töï ñoäng döõ lieäu hình hoïc vaø döõ lieäu coâng ngheä thaønh chöông trình NC Laäp trình theo coâng Baèng caùc phaàn meàm tích hôïp CAD/CAM cho pheùp söû ngheä CAD/CAM duïng chung cô sôû döõ lieäu cho caùc chöùc naêng thieát keá vaø laäp keá hoaïch saûn xuaát. Chöùc naêng CAD cho pheùp xaùc laäp hình hoïc chi tieát gia coâng Chöùc naêng CAM taïo quó ñaïo chaïy dao vaø caùc chöùc naêng coâng ngheä khaùc ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 13
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC 7. CAÙC HÌNH THÖÙC TOÅ CHÖÙC GIA COÂNG TREÂN MAÙY CNC Laäp trình thuû coâng : nhaäp ct töø panel ñieàu khieån cuûa maùy cnc Nhaäp chöông trình baèng baêng ñuïc loã Laäp trình töï ñoäng : Nhaäp chöông trình baèng baêng ñuïc loã Ñieàu khieån soá tröïc tieáp (DNC – direct Numerical Control) Ñieàu khieån soá phaân phoái (DNC – Distributed Numerical Control) 8. QUAÙ TRÌNH GIA COÂNG TREÂN MAÙY CNC 1- Nghieân cöùu coâng ngheä gia coâng chi tieát 2- Thieát keá quó ñaïo caét 3- Laäp chöông trình ñieàu khieån 4- Kieåm tra chöông trình ñieàu khieån 5- Ñieàu chænh maùy cnc 6- Gia coâng chi tieát ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 14
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC 10. GHI KÍCH THÖÔÙC TREÂN BAÛN VEÕ Vieäc qui chuaån caùch ghi kích thöôùc treân baøn veõ duøng trong gia coâng NC seõ giuùp cho ngöôøi laäp trình deã daøng bieán ñoài caùc thoâng tin treân baûn veõ thaønh caùc thoâng tin dòch chuyeån. Ghi kích thöôùc tuyeät ñoái : Moïi kích thöôùc ñeàu xuaát phaùt töø ñieåm W Ghi kích thöôùc töông ñoái : Moät kích thöôùc ñöôïc ghi xuaát phaùt töø vò trí cuûa kích thöôùc tröôùc noù ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 15
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC Ghi kích thöôùc nhôø caùc baûng Ngöôøi ta thay theá caùc kích thöôùc treân baûn veõ baèng caùc soá thöù töï vò trí sau ñoù duøng baûng ñeå moâ taû. 11. LAÄP TRÌNH THEO KÍCH THÖÔÙC TUYEÄT ÑOÁI VAØ TÖÔNG ÑOÁI. LAÄP TRÌNH THEO KÍCH Ñieåm ñích coù caùc giaù trò toïa ñoä luoân gaén vôùi G90 THÖÔÙC TUYEÄT ÑOÁI ñieåm W Ñieåm ñích coù caùc giaù trò toïa ñoä luoân gaén vôùi G91 LAÄP TRÌNH THEO KÍCH vò trí cuûa dao tröôùc ñoù. THÖÔÙC TÖÔNG ÑOÁI Duøng chuû yeáu ñoái vôùi caùc chu trình hay caùc chöông trình con 12. CAÁU TRUÙC CUÛA CHÖÔNG TRÌNH NC ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 16
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC Daáu hieäu chöông trình Thöôøng duøng % Caùc Caâu leänh (NC block) Leänh Keát thuùc chöông trình (M30 hoaëc M2) 12-1 CAÁU TRUÙC CUÛA MOÄT CAÂU LEÄNH (NC block) 12-2 CAÁU TRUÙC CUÛA MOÄT TÖØ (word): goàm moät kyù töï goïi laø ñòa chæ (address) vaø moät con soá (number) Ví duï Address Number N75 N 75 G01 G 01 Z-10.75 Z -10.75 trong moät caâu leänh Coù theå coù 3 nhoùm töø 1 G funtion G 2 Toïa ñoä X, Y, Z U, V, W 3 Thoâng tin vaän haønh maùy vaø F, S, T caùc chöùc naêng phuï M Moät soá ñòa chæ theo tieâu chuaån ISO address Moâ taû Ví duï 1 N thöù töï caâu leänh N50 2 G Maõ dòch chuyeån G02 3 X,Y,Z Toïa ñoä ñieåm ñích X10 Y20 Z-10.1 ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 17
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC 4 A,B,C Ñònh vò trí goùc quay (X,Y,Z) A10 5 D Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc ñaëc bieät hoaëc hieäu chænh dao. 6 E Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc ñaëc bieät. 7 H,L Döõ tröõ 8 U,V,W Toïa ñoä phuï (X,Y,Z) U10 V-10.1 9 I,J,K Thoâng soá duøng ñeå noäi suy cung troøn I5 j10 R R20 10 F Löôïng chaïy dao F120 11 S Toác ñoä truïc chính S2500 12 T Dao T0102 13 M Chöùc naêng phuï M99 14 P,Q Tham soá cuûa chu trình G75 x. y. r. D5 Q2 F. 15- LAÄP TRÌNH COÙ DÒCH CHÆNH VAØ BUØ TRÖØ Trong laäp trình gia coâng phay, toïa ñoä maùy söû duïng laø toïa ñoä taâm dao (tool center coordinate)- quyõ ñaïo caét laø taâm dao . Do ñoù khoâng theå söû duïng tröïc tieáp toïa ñoä treân bieân daïng cuûa chi tieát vì taâm dao caùch ñöôøng bieân caét moät khoaûng baèng baùn kính dao, Vôùi dao coù ñöôøng kính 10mm Haõy xaùc ñònh toïa ñoä cuûa caùc ñieåm 1,2 ,3,4 chuyeån tieáp treân quyõ ñaïo caét ñeå thöïc hieän hieän gia coâng bieân daïng chi tieát nhö hình veõ ñieåm X Y 1 ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 18
BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC 2 3 4 Vôùi dao coù ñöôøng kính 10mm Haõy xaùc ñònh toïa ñoä cuûa caùc ñieåm 1, 2 ,3 , 4 , 5 chuyeån tieáp treân quyõ ñaïo caét ñeå thöïc hieän gia coâng bieân daïng chi tieát nhö hình veõ Ñieåm X Y 1 2 3 4 5 ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 19