Giáo trình Phay CNC (Nghề: Cắt gọt kim loại - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Phay CNC (Nghề: Cắt gọt kim loại - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ" được biên soạn với mục tiêu giúp sinh viên giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục khi phay trên máy phay CNC; sửa và bổ sung các lệnh cho phù hợp với phần mềm điều khiển từ chương NC xuất bằng CAD/CAM; so sánh điểm giống nhau và khác nhau giữa máy phay vạn năng vá máy phay CNC.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Phay CNC (Nghề: Cắt gọt kim loại - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Phay CNC được biên soạn dựa theo chương trình đào tạo chất lượng cao đã xây dựng và ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Cắt gọt kim loại hệ trung cấp. Giáo trình được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu, trong mỗi bài học đều có ví dụ và bài tập tương ứng để áp dụng và làm sáng tỏ phần lý thuyết. Trong quá trình thực hiện, ban biên soạn đã nhận được nhiều ý kiến đóng góp thẳng thắn, khoa học và trách nhiệm của nhiều chuyên gia, biên soạn giáo trình dựa trên năng lực thực hiện, tuy nhiên, không tránh được những thiếu sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp để giáo trình được hoàn thiện hơn, đáp ứng được yêu cầu thực tế sản xuất của các doanh nghiệp hiện tại và trong tương lai. Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1.Chủ biên: Võ Thanh Giang 2.Huỳnh Chí Linh 2
MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ............................................................................................ 1 LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................................................ 2 MỤC LỤC ....................................................................................................................... 3 BÀI 1: LẬP TRÌNH PHAY CNC ................................................................................... 7 1. Hệ toạ độ trên máy phay CNC .................................................................................... 7 2. Các điểm “0” và điểm chuẩn trên máy phay CNC ..................................................... 8 3. Các dạng điều khiển CNC ........................................................................................... 9 4. Cấu trúc chương trình NC ......................................................................................... 12 5. Mã lệnh G .................................................................................................................. 12 5.1. Lệnh di chuyển nhanh ............................................................................................ 12 5.2. Lệnh nội suy đường thẳng ...................................................................................... 13 5.3. Lệnh nội suy cung tròn ........................................................................................... 13 5.4. Nội suy theo toạ độ cực .......................................................................................... 13 5.5. Chọn mặt phẳng làm việc ....................................................................................... 14 5.6. Bù trừ bán kính dao ................................................................................................ 14 5.7. Bù trừ chiều dài dao ............................................................................................... 15 5.8. Quay hệ toạ độ ....................................................................................................... 15 5.9. Đơn vị lập trình ...................................................................................................... 16 5.10. Tiếp cận điểm tham chiếu .................................................................................... 16 5.11. Khai báo hệ toạ độ làm việc ................................................................................. 17 5.12. Khai báo dao ........................................................................................................ 17 5.13. Lập trình toạ độ tương đối tuyệt đối .................................................................... 17 5.14. Đơn vị tốc độ cắt .................................................................................................. 18 6. Chu trình phay ........................................................................................................... 18 6.1. Chu trình G81 - Khoan lỗ....................................................................................... 18 6.2. Chu trình G82 - Khoan lỗ có thời gian dừng ......................................................... 19 6.3. Chu trình G83 - Khoan lỗ sâu ................................................................................ 19 6.4. Chu trình G84 - Tarô lỗ .......................................................................................... 19 6.5. Chu trình G85 - Doa tinh ....................................................................................... 20 6.6. Chu trình G86 - Doa thô......................................................................................... 20 6.7. Chu trình G87 - Khoét lỗ bậc ................................................................................. 21 6.8. Chu trình G88 - Doa lỗ có thời gian dừng ............................................................. 21 6.9. Chương trình con ................................................................................................... 22 7. Mã lệnh M ................................................................................................................. 23 8.Thực hành ................................................................................................................... 23 BÀI 2: VẬN HÀNH MÁY PHAY CNC ...................................................................... 27 1. Cấu tạo máy phay CNC............................................................................................. 27 2. Phím điều khiển máy ................................................................................................. 32 3. Vận hành máy phay CNC ......................................................................................... 34 4. Cài đặt tọa độ làm việc W ......................................................................................... 35 5. Ưu điểm máy phay CNC ........................................................................................... 35 6. An toàn lao động trên máy phay CNC ...................................................................... 35 7. Thực hành .................................................................................................................. 36 BÀI 3: GIA CÔNG PHAY CNC .................................................................................. 38 1. Phay bậc, cung, khoan lỗ........................................................................................... 38 2. Phay biên dạng theo tọa độ cực................................................................................. 40 3
3. Phay biên dạng theo G54, G55, G56 ........................................................................ 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 48 4
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun : PHAY CNC Mã mô đun : MĐ 25 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò mô đun: - Là mô đun được học sau khi sinh viên đã học xong các mô đun Autocad, Phay mặt phẳng ngang, Tiện CNC,… - Là mô đun chuyên môn nghề bắt buộc - Mô đun Phay CNC được dùng để đào tạo nghề cho công nhân chất lượng cao nhằm cung cấp nguồn nhân lực cho sản xuất trong tương lai. Mô đun trang bị cho học viên những kiến thức cơ bản về điều khiển số, đặc biệt là phương pháp lập trình để gia công chi tiết trên máy phay CNC, kiểm tra, chạy thử và vận hành được máy phay CNC để sản xuất các chi tiết điển hình. Mục tiêu của mô đun: Kiến thức: - Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục khi phay trên máy phay CNC. -Sửa và bổ sung các lệnh cho phù hợp với phần mềm điều khiển từ chương NC xuất bằng CAD/CAM. - So sánh điểm giống nhau và khác nhau giữa máy phay vạn năng vá máy phay CNC Kỹ năng: - Cài đặt chính xác thông số phôi, dao - Lập được chương trình phay CNC trên phần mềm điều khiển. - Vận hành thành thạo máy phay CNC để phay mặt phẳng, bậc, rãnh, khoan lỗ, tarô đúng qui trình, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định, đảm bảo năng suất, chất lượng, an toàn. Năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Tích cực trong học tập, tìm hiểu thêm trong quá trình thực tập xưởng. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung mô đun: Số Thời gian (giờ) TT Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành, thí tra Tên các bài trong mô đun nghiệm, thảo luận, bài tập 1 Bài 1: Lập trình phay CNC 29 9 19 1 1.Hệ tọa độ trên máy phay CNC 0,25 0,25 2.Các điểm chuẩn trên máy phay 0,25 0,25 CNC 3.Các dạng điều khiển CNC 0,25 0,25 4.Cấu trúc chương trình NC 0,25 0,25 5.Mã lệnh G 6 6 6.Chu trình phay 1,5 1,5 7.Mã lệnh M 0,5 0,5 8.Thực hành 19 19 5
Kiểm tra 1 1 2 Bài 2: Vận hành máy phay CNC 25 6 18 1 1.Cấu tạo máy phay CNC 0,5 0,5 2.Phím điều khiển máy 1 1 3.Vận hành máy phay CNC 1 1 4.Cài đặt tọa độ làm việc W 3 3 5.Ưu điểm máy phay CNC 0,25 0,25 6.An toàn lao động trên máy phay 0,25 0,25 CNC 7.Thực hành 18 18 Kiểm tra 1 1 3 Bài 3: Gia công phay CNC 21 0 20 1 1.Phay bậc, cung, khoan lỗ 4 4 2.Phay biên dạng theo tọa độ 8 8 cực 3.Phay biên dạng theo G54, G55, 8 8 G56 Kiểm tra 1 1 Cộng 75 15 57 3 6
BÀI 1: LẬP TRÌNH PHAY CNC Mã bài: MĐ25-01 Giới thiệu: - Bài học hướng dẫn sinh viên lập trình phay CNC. Sau khi thiết kế bản vẽ, sinh viên sử dụng phần mềm WinNC để lập trình gia công phay chi tiết Mục tiêu: - Trình bày được cấu trúc, trình tự làm việc các câu lệnh NC trên máy phay. - Xác định, cài đặt được đơn vị đo trong máy CNC. - Phân biệt được các lệnh hỗ trợ và lệnh cắt gọt cơ bản cũng như lệnh chu trình trong phay CNC. - Lập được các chương trình cắt gọt cơ bản đạt được yêu cầu chi tiết gia công. -Mô phỏng, sửa được chương trình gia công hợp lý. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Nội dung chính: 1. Hệ toạ độ trên máy phay CNC Để có thể tính toán quỹ đạo chuyển động của dụng cụ cắt, cần thiết phải gắn vào chi tiết một hệ trục toạ độ. Thông thường trên máy điều khiển theo chương trình số, có hai hệ trục toạ độ cơ bản: hệ toạ độ Decac, hệ toạ độ cực. Hình 1.1 : Hệ toạ độ De-cac. Hình 1.2: Quy tắc bàn tay phải. Y r P  X Hình 1.3: Hệ toạ độ cực. 7
Z Y Z M Y X W X Hình 1.4: Hệ toạ độ máy. Hình 1.5: Hệ toạ độ chi tiết. +Z +Y -Z -Y -X -X +X +X +Z -Y -Z +Y Hình 1.6: Các trục trên máy phay. 2. Các điểm “0” và điểm chuẩn trên máy phay CNC 2.1. Điểm “0” của máy (M) Ký hiệu: Mỗi máy công cụ điều khiển số làm việc với một hệ tọa độ máy. Điểm “0” của máy là điểm gốc của hệ tọa độ liên quan đến máy, vị trí của nó được xác định bởi nhà sản xuất máy và không thể thay đổi. Điểm “0” M giới hạn vùng làm việc của máy. 2.2. Điểm “0” của chi tiết (W) Ký hiệu: Điểm “0” của chi tiết là gốc của hệ tọa độ liên quan đến chi tiết. Vị trí của nó do người lập trình xác định và có thể thay đổi theo đặc điểm của quá trình gia công. Điểm “0” của chi tiết phải được xác định khi kẹp chi tiết trên bàn máy. 2.3. Điểm tham chiếu (R) Ký hiệu: Mỗi máy công cụ CNC với hệ thống đo hành trình tương đối cần có một điểm chuẩn, nó phục vụ đồng thời cho việc kiểm soát các chuyển động của chi tiết gia công 8
và dụng cụ cắt. Điểm chuẩn này gọi là điểm tham chiếu R. Vị trí của nó được cài đặt chính xác trên mỗi trục chuyển động bởi công tắc hành trình. Tọa độ của điểm tham chiếu so với điểm chuẩn máy M luôn luôn không đổi. Sau khi bật máy lên, tất cả các trục của máy sẽ chuyển động để đưa bàn máy và trục chính đến vị trí của điểm chuẩn R. Hình 1.7: Các điểm chuẩn trên máy phay. 2.4. Điểm gá dao (N) Ký hiệu: Điểm bắt đầu đo dao. “N” nằm ở vị trí thích hợp trên ổ gá dao và được cài đặt bởi nhà sản xuất. 3. Các dạng điều khiển CNC 3.1. Điều khiển điểm Hình 1.8: Điều khiển điểm Đây là dạng điều khiển đơn giản nhất. Trong điều khiển điểm, một điểm đích được tiếp cận với tốc độ nhanh (trong hành trình này dao cắt không cắt chi tiết), tại đây quá trình gia công được thực hiện. Với cách thức này, các điểm đích khác được điều khiển tiếp cận và gia công tuần tự. Điều khiển điểm có thể được ứng dụng trong quá trình gia công như: khoan, khoét, doa, tarô ren, hàn điểm, dập đột,… 9
3.2. Điều khiển đoạn Hình 1.9: Điều khiển đoạn Với điều khiển đoạn, hành trình dịch chuyển lượng tiến dao đã lập trình của dụng cụ cắt chỉ có thể được điều khiển song song với các trục. Biên dạng chi tiết gia công chỉ có thể là đường song song. Điều khiển đoạn được ứng dụng gia công những bề mặt song song với băng máy, ví dụ tiện trụ, tiện mặt đầu, phay các mặt phẳng song song, phay lỗ suốt…Ở các trường hợp này việc gia công chỉ diễn ra theo một hướng. 3.3. Điều khiển đường Hình 1.10: Điều khiển theo đường Với dạng điều khiển này, hành trình dịch chuyển đường thẳng, đường nghiêng, đường cong, đường cong phi tuyến có thể được điều khiển trong mặt phẳng hoặc trong không gian. Các biên dạng bất kỳ có thể được gia công dưới tác động điều khiển đồng thời của 2 hoặc nhiều động cơ bước tiến. Tùy theo số lượng các trục được điều khiển đồng thời mà ta chia ra: - Điều khiển 2D Hình 1.11: Điều khiển 2D 10
Điều khiển 2D có thể điều khiển đồng thời hai trục. Do vậy, các dịch chuyển của dụng cụ có thể thực hiện theo đường thẳng và dạng tròn trên cùng một phẳng (hình 2.23). Ví dụ: Một máy phay CNC ba trục, điều khiển 2D có nghĩa là, các biên dạng có thể được phay với hai trục, trục thứ ba là trục tiến dao độc lập với hai trục kia. - Điều khiển 2,5D Hình 1.12: Điều khiển 2,5D Hình 1.13 :Điều khiển 2,5D (Z, Y) Điều khiển 2,5D tao ra các chuyển động của dụng cụ cắt trong nhiều mặt phẳng, bằng cách nội suy chuyển đổi giữa một trong ba mặt phẳng chính. Tất cả ba trục được điều khiển trong điều khiển 2,5D, tuy nhiên mỗi mặt phẳng luôn chỉ có hai trục được điều khiển đồng thời. Trục thứ ba gọi là trục tiến dao. - Điều khiển 3D Hình 1.14: Điều khiển 3D (X, Y, Z) Ba trục được nội suy đồng thời trong điều khiển 3D, nhờ đó các chuyển động của dụng cụ cắt được thực hiện trong không gian theo kích thước 3 chiều. Điều khiển 3D có khả năng gia công các biên dạng phức tạp, ví dụ như chế tạo dụng cụ cắt, chế tạo khuôn mẫu,.v.v… 11
4. Cấu trúc chương trình NC Chương trình NC là một trình tự các khối lệnh được lưu trữ trong hệ điều khiển. Khi gia công, các khối lệnh này sẽ được đọc và được kiểm tra bởi hệ điều khiển. Chương trình NC bao gồm: -Tên chương trình: Ví dụ O1234… -Thân chương trình: gồm các khối lệnh điều khiển dao và điều khiển máy. -Kết thúc chương trình: Từ lệnh M30 hoặc M02 Chương trình có 2 loại: chương trình chính và chương trình con. Tiến trình được thực hiện theo chương trình chính. Khi xuất hiện lệnh gọi chương trình con trong chương trình chính, tiến trình điều khiển được chuyển đến chương trình con, đến khi lệnh kết thúc chương trình con được khai báo, tiến trình điều khiển được trả về chương trình chính. Ví dụ : O0001 ; N5 G90 G54 ; N10 T01 M06 ; N15 S1000 M3 F200 ; N20 G0 X0. Y0. ; N25 G1 Z0. ; N30 M30 ; Địa chỉ sử dụng trong chương trình NC: -O: Tên chương trình -N: Số thứ tự khối lệnh -G: Di chuyển dao -X, Z : Tọa độ điểm đến -F: Lượng chạy dao -S: Tốc độ trục chính -T: Dao cắt 5. Mã lệnh G 5.1. Lệnh di chuyển nhanh Cú pháp N.. G00 X.. Y.. Z.. Chức năng Chạy dao nhanh không cắt gọt. Diễn giải X.. Y.. Z.. toạ độ điểm đích. 12
5.2. Lệnh nội suy đường thẳng Cú pháp N.. G01 X.. Y.. Z.. F.. Chức năng Chạy dao cắt gọt theo đường thẳng. Diễn giải X.. Y.. Z.. toạ độ điểm đích. F.. lượng chạy dao. 5.3. Lệnh nội suy cung tròn Cú pháp N.. G02/G03 X.. Y.. Z.. I.. J.. K.. F.. hoặc N.. G02/G03 X.. Y.. Z.. R.. F.. Chức năng Chạy dao cắt gọt theo cung tròn (cùng chiều hoặc ngược chiều kim đồng hồ). Diễn giải X.. Y.. Z.. toạ độ điểm cuối của cung. I.. J.. K.. khoảng cách từ điểm đầu cung đến điểm tâm cung. R.. bán kính cung F.. lượng chạy dao. 5.4. Nội suy theo toạ độ cực 13
Cú pháp N.. G16 ………….. N.. G15.. Chức năng Chạy dao cắt gọt theo toạ độ cực. Diễn giải G16 bắt đầu nội suy. G15 kết thúc nội suy. 5.5. Chọn mặt phẳng làm việc Cú pháp N.. G17/G18/G19 Chức năng Xác lập mặt phẳng làm việc. Diễn giải G17 mặt phẳng XY. G18 mặt phẳng XZ. G19 mặt phẳng YZ. 5.6. Bù trừ bán kính dao Cú pháp N.. G41/G42 D 14
……… ……… N.. G40 Chức năng Bù trừ bán kính dao Diễn giải G41 bù trái bán kính dao G42 bù phải bán kính dao G40 hủy bù bán kính dao 5.7. Bù trừ chiều dài dao Cú pháp N.. G43 H.. Chức năng Bù trừ chiều dài dao Diễn giải H.. thanh ghi lưu trữ chiều dài bù trừ 5.8. Quay hệ toạ độ Cú pháp N.. G68 α.. β.. R.. ….. N.. G69 Chức năng Quay góc toạ độ trong mặt phẳng làm việc. 15
Diễn giải G68 bắt đầu quay. G69 kết thúc quay. α.. β.. toạ độ tâm quay trong mặt phẳng làm việc. R.. góc quay. 5.9. Đơn vị lập trình Cú pháp N.. G20/G21 Chức năng Xác lập đơn vị đo theo hệ Mét, hệ Inch. Diễn giải G21 đo theo hệ Mét. G20 đo theo hệ Inch. 5.10. Tiếp cận điểm tham chiếu Cú pháp N.. G28 X.. Y.. Z.. Chức năng Dịch chuyển dao về điểm tham chiếu. Diễn giải X.. Y.. Z.. toạ độ điểm trung gian. 16
5.11. Khai báo hệ toạ độ làm việc Cú pháp N.. G54/G55/G56/G57/G58/G59 Chức năng Cài đặt hệ toạ độ làm việc. Diễn giải Khi lập trình, có thể sử dụng từ lệnh G54-G59 để cài đặt gốc tọa độ làm việc của phôi 5.12. Khai báo dao Cú pháp N.. T.. G43 H.. M6 Chức năng Gọi dao vào vị trí làm việc. Diễn giải T.. vị trí dao trên đài dao. M6 thực hiện thay dao. 5.13. Lập trình toạ độ tương đối tuyệt đối Cú pháp N.. G90/G91 Chức năng Lập trình theo toạ độ tuyệt đối hoặc tương đối. Diễn giải G90 lập trình tuyệt đối. G91 lập trình tương đối. 17
5.14. Đơn vị tốc độ cắt Cú pháp N.. G94/G95 F.. Chức năng Xác lập đơn vị tốc độ cắt. Diễn giải G94 tốc độ cắt theo mm/phút. G95 tốc độ cắt theo mm/vòng. 6. Chu trình phay Lệnh chu trình phay được định nghĩa như tập chỉ thị được lập trình trước, nhằm thực hiện quy trình gia công có tính lặp lại và được sử dụng thường xuyên như khoan, doa, khoét, tarô,… 6.1. Chu trình G81 - Khoan lỗ Cú pháp N.. G98(G99) G81 X.. Y.. Z.. (R..) F.. K.. Chức năng Khoan lỗ ngắn. Diễn giải G98(G99) trở về mặt phẳng bắt đầu (mặt phẳng lùi dao). X.. Y.. vị trí lỗ. Z.. chiều sâu lỗ. R(mm).. chiều cao tuyệt đối (G91-tương đối) mặt phẳng lùi. F.. lượng chạy dao. K.. số lần lặp. 18
6.2. Chu trình G82 - Khoan lỗ có thời gian dừng Cú pháp N.. G98(G99) G82 X.. Y.. Z.. (R..) P.. F.. K.. Chức năng Khoan lỗ ngắn, làm sạch đáy lỗ. Diễn giải G98(G99) trở về mặt phẳng bắt đầu (mặt phẳng lùi dao). X.. Y.. vị trí lỗ. Z.. chiều sâu lỗ. R(mm).. chiều cao tuyệt đối (G91-tương đối) mặt phẳng lùi. P..(msec) thời gian dừng tại đáy lỗ. F.. lượng chạy dao. K.. số lần lặp. 6.3. Chu trình G83 - Khoan lỗ sâu Cú pháp N.. G98(G99) G83 X.. Y.. Z.. (R..) P.. Q.. F.. K.. Chức năng Khoan lỗ sâu, làm sạch đáy lỗ. Diễn giải G98(G99) trở về mặt phẳng bắt đầu (mặt phẳng lùi dao). X.. Y.. vị trí lỗ. Z.. chiều sâu lỗ. R(mm).. chiều cao tuyệt đối (G91-tương đối) mặt phẳng lùi. P..(msec) thời gian dừng tại đáy lỗ. Q.. chiều sâu ăn dao. F.. lượng chạy dao. K.. số lần lặp. 6.4. Chu trình G84 - Tarô lỗ 19
Cú pháp N.. G98(G99) G84 X.. Y.. Z.. (R..) F.. P.. K.. Chức năng Tarô lỗ, làm sạch đáy lỗ. Diễn giải G98(G99) trở về mặt phẳng bắt đầu (mặt phẳng lùi dao). X.. Y.. vị trí lỗ. Z.. chiều sâu lỗ. R(mm).. chiều cao tuyệt đối (G91-tương đối) mặt phẳng lùi. F.. bước ren. P..(msec) thời gian dừng tại đáy lỗ. K.. số lần lặp. 6.5. Chu trình G85 - Doa tinh Cú pháp N.. G98(G99) G85 X.. Y.. Z.. (R..) F.. K.. Chức năng Doa tinh lỗ. Diễn giải G98(G99) trở về mặt phẳng bắt đầu (mặt phẳng lùi dao). X.. Y.. vị trí lỗ. Z.. chiều sâu lỗ. R(mm).. chiều cao tuyệt đối (G91-tương đối) mặt phẳng lùi. F.. lượng chạy dao. K.. số lần lặp. 6.6. Chu trình G86 - Doa thô Cú pháp N.. G98(G99) G86 X.. Y.. Z.. (R..) F.. Chức năng Doa thô lỗ. 20