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

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:39

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Tiện 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 lập được chương trình tiện CNC trên phần mềm điều khiển; giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục khi tiện trên máy tiện CNC; sửa và bổ sung các lệnh cho phù hợp với phần mềm điều khiển từ chương NC xuất bằng phần mềm CAD/CAM.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Tiện 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 Tiện 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 TIỆN CNC ..................................................................................... 6 1. Hệ tọa độ trên máy tiện CNC ...................................................................................... 6 2. Các điểm “0” và điểm chuẩn trên máy tiện CNC ....................................................... 7 3. Các dạng điều khiển CNC ........................................................................................... 8 4. Cấu trúc chương trình NC ......................................................................................... 10 5. Lập trình tiện CNC .................................................................................................... 11 5.1. Lệnh di chuyển nhanh ............................................................................................ 11 5.2. Lệnh nội suy đường thẳng ...................................................................................... 11 5.3. Lệnh nội suy cung tròn ........................................................................................... 11 5.4. Vát cạnh và bo góc ................................................................................................. 12 5.5. Chọn mặt phẳng làm việc ....................................................................................... 12 5.6. Chu trình cắt ren ..................................................................................................... 13 5.7. Đơn vị lập trình ...................................................................................................... 13 5.8. Tiếp cận điểm tham chiếu ...................................................................................... 14 5.9. Khai báo hệ toạ độ làm việc ................................................................................... 14 5.10. Chu trình tiện thô dọc trục ................................................................................... 14 5.11. Chu trình tiện thô song song biên dạng................................................................ 15 5.12. Chu trình tiện tinh ................................................................................................ 15 5.13. Lập trình toạ độ tương đối tuyệt đối .................................................................... 15 5.14. Chu trình khoan lỗ ................................................................................................ 16 5.15. Bù trừ bán kính mũi dao ....................................................................................... 17 5.16. Gọi chương trình con ........................................................................................... 18 5.17. Đơn vị tốc độ cắt .................................................................................................. 19 5.18. Tập lệnh M ........................................................................................................... 19 6.Thực hành ................................................................................................................... 19 BÀI 2: VẬN HÀNH MÁY TIỆN CNC ........................................................................ 21 1. Cấu tạo máy tiện CNC .............................................................................................. 21 2. Phím điều khiển máy ................................................................................................. 25 3. Vận hành máy tiện CNC ........................................................................................... 27 4. Cài đặt tọa độ làm việc W ......................................................................................... 28 5. Ưu điểm của máy CNC ............................................................................................. 28 6. An toàn lao động trên máy tiện CNC ........................................................................ 28 7. Thực hành .................................................................................................................. 29 BÀI 3: GIA CÔNG TIỆN CNC .................................................................................... 30 1. Tiện trụ bậc ............................................................................................................... 30 2. Tiện rãnh, tiện côn..................................................................................................... 31 3. Khoan lỗ, tiện ren ...................................................................................................... 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 39 3
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: TIỆN CNC Mã mô đun: MĐ 21 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò mô đun: - Vị trí: Là mô đun được học sau khi sinh viên đã học xong các mô đun như Tiện trụ, Autocad... - Tính chất: Là mô đun chuyên ngành bắt buộc. - Ý nghĩa và vai trò mô đun: Mô đun Tiện 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 tiện CNC, kiểm tra, chạy thử và vận hành được máy tiện CNC để sản xuất các chi tiết điển hình. Mục tiêu của mô đun: Sau khi học xong mô đun này học viên có năng lực Kiến thức: - Lập được chương trình tiện CNC trên phần mềm điều khiển. - Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục khi tiện trên máy tiện CNC. -Sửa và bổ sung các lệnh cho phù hợp với phần mềm điều khiển từ chương NC xuất bằng phần mềm CAD/CAM. - So sánh điểm giống nhau và khác nhau giữa máy tiện vạn năng vá máy tiện CNC Kỹ năng: -Vận hành thành thạo máy tiện CNC, cài đặt thông số phôi, dao chính xác. -Lập trình gia công được các chi tiết trụ, côn, cắt rãnh, khoan lỗ, tiện ren đúng qui trình, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định, đảm bảo năng suất, chất lượng, an toàn. -Kiểm tra, sửa được lỗi lập trình, lỗi vận hành máy tiện CNC. 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 tiện CNC 29 9 19 1 1.Hệ tọa độ trên máy tiện CNC 0.25 0.25 2.Các điểm chuẩn trên máy tiện 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.Lập trình tiện NC 8 8 6.Thực hành 19 19 4
Kiểm tra 1 1 2 Bài 2: Vận hành máy tiện CNC 25 6 18 1 1.Cấu tạo máy tiện CNC 0.5 0.5 2.Phím điều khiển máy 1 1 3.Vận hành máy tiện CNC 1 1 3.Cài đặt tọa độ làm việc W 3 3 5.Ưu điểm máy tiện CNC 0.25 0.25 6.An toàn lao động trên máy tiện 0.25 0.25 CNC 7.Thực hành 18 18 Kiểm tra 1 1 3 Bài 3: Gia công tiện CNC 21 20 1 1.Tiện trụ bậc 2 4 2.Tiện rãnh, tiện côn 4 8 3.Khoan lỗ, tiện ren 4 8 Kiểm tra 1 1 Cộng 75 15 57 3 5
BÀI 1: LẬP TRÌNH TIỆN CNC Mã bài: MĐ21-01 Giới thiệu: - Bài học hướng dẫn sinh viên lập trình tiện CNC. Sau khi thiết kế bản vẽ, sinh viên sử dụng phần mềm WinNC, SSCNC để lập trình mô phỏng gia công tiện chi tiết Mục tiêu: -Trình bày được các lệnh điều khiển máy và điều khiển dao tiện CNC. -Lập được các chương trình tiện chi tiết đạt được yêu cầu. -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 tọa độ trên máy tiện CNC Trong máy tiện CNC, trục công tác (trục mang chi tiết) được xác định là trục Z (trùng với trục quay). Chiều dương của trục Z được xác định là chiều chuyển động của dụng cụ cắt rời xa khỏi chi tiết gia công. Trục X được đặt vuông góc với trục Z. Tuy nhiên, chiều của trục X phụ thuộc vào dụng cụ cắt được đặt ở phía trước hay phía sau tâm quay. Ngoài ra cón có một trục quay, đó là trục C nếu như trục này được điều khiển. Hình 1.1: Hệ tọa độ máy tiện CNC 6
Hình 1.2: Các trục trên máy tiện CNC 2. Các điểm “0” và điểm chuẩn trên máy tiện 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. Hình 1.3: Các điểm chuẩn trên máy tiện CNC 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 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. 7
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 1.4: 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,… 3.2. Điều khiển đoạn Hình 1.5: 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 8
Hình 1.6: 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 1.7: Điều khiển 2D 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 1.23). 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 1.8: Điều khiển 2,5D 9
Hình 1.9: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 1.10: 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… 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 Ví dụ: O0001 ; N5 G90 G54 ; N10 T0101 ; N15 S1000 M3 F0.2 ; N20 G0 X80. Z5. ; N25 G1 Z0. ; N30 M30 ; Địa chỉ sử dụng trong chương trình NC: 10
-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. Lập trình tiện CNC 5.1. Lệnh di chuyển nhanh Cú pháp N.. G00 X.. Z.. Chức năng Chạy dao nhanh không cắt gọt. Diễn giải X.. Z.. toạ độ điểm đích. 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.. 11
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. Vát cạnh và bo góc Cú pháp N.. C.. ………….. N.. R.. Chức năng Chạy dao cắt gọt theo cạnh vát và cung tròn Diễn giải C.. bắt đầu nội suy theo cạnh vát R.. bắt đầu nội suy theo cung tròn. 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. 12
5.6. Chu trình cắt ren Cú pháp N.. G32 X.. Z.. F.. ….. Chức năng Thực hiện cắt ren thẳng. Diễn giải X.. Z.. toạ độ đáy ren. F.. bước ren. 5.7. 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. 13
5.8. Tiếp cận điểm tham chiếu Cú pháp N.. G28 X.. Z.. Chức năng Dịch chuyển dao về điểm tham chiếu. Diễn giải X.. Z.. toạ độ điểm trung gian. 5.9. Khai báo hệ toạ độ làm việc Cú pháp N.. G54/G55/G56/G57/G58/G59 Chức năng Cài đặt gốc toạ độ làm việc W của phôi Diễn giải Khi lập trình, có thể sử dụng từ lệnh G54-G59 để cài đặt gốc tọa độ làm việc của phôi 5.10. Chu trình tiện thô dọc trục Cú pháp G71 U1 R G71 P Q U2 W F S T Chức năng Tiện thô dọc trục Diễn giải U1: chiều sâu cắt R: chiều cao rút dao P: thứ tự khối lệnh đầu biên dạng Q: thứ tự khối lệnh cuối biên dạng 14
U2: lượng dư tinh theo phương X W: lượng dư tinh theo phương Z 5.11. Chu trình tiện thô song song biên dạng Cú pháp G73 U1 W1 R G73 P Q U2 W2 F S T Chức năng Tiện thô song song biên dạng Diễn giải U1: lượng dư thô theo X W1: lượng dư thô theo Z R: số lần cắt thô P: thứ tự khối lệnh đầu biên dạng Q: thứ tự khối lệnh cuối biên dạng U2: lượng dư tinh theo phương X W2: lượng dư tinh theo phương Z 5.12. Chu trình tiện tinh Cú pháp G70 P Q Chức năng Tiện tinh biên dạng Diễn giải P: thứ tự khối lệnh đầu biên dạng Q: thứ tự khối lệnh cuối biên dạng 5.13. Lập trình toạ độ tương đối tuyệt đối 15
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. 5.14. Chu trình khoan lỗ Cú pháp G98 (G99) G83 X Z (R) Q P F Chức năng Khoan lỗ sâu Diễn giải G98: trở về mặt phẳng bắt đầu G99: trở về mặt phẳng lùi dao R: vị trí mặt phẳng lùi dao Q: chiều sâu cắt P: thời gian dừng tại đáy lỗ 16
5.15. Bù trừ bán kính mũi dao Cú pháp N.. G41/G42 ……… ……… 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 17
5.16. Gọi chương trình con Cú pháp M98 Pxxxxxx Chức năng Thực hiện đường chạy dao lặp lại Diễn giải Pxxxxx……bốn kí số bên phải chỉ số hiệu chương trình con Kí số còn lại chỉ số lần lặp 18
5.17. Đơn vị tốc độ cắt Cú pháp N.. G98/G99 F.. Chức năng Xác lập đơn vị tốc độ cắt. Diễn giải G98 tốc độ cắt theo mm/phút. G99 tốc độ cắt theo mm/vòng. 5.18. Tập lệnh M Cú pháp Chức năng M00 Dừng chương trình. M01 Dừng chương trình có điều kiện (khi OPT.STOP kích hoạt). M02 Kết thúc chương trình chính. M03 Xác lập trục chính quay cùng chiều kim đồng hồ. M04 Xác lập trục chính quay ngược chiều kim đồng hồ. M05 Dừng trục chính. M08 Mở dung dịch trơn nguội. M09 Tắt dung dịch trơn nguội. M30 Kết thúc và trở về đầu chương trình chính. 6.Thực hành Lập trình gia công chi tiết như hình vẽ Trình tự gia công -Tiện mặt đầu -Tiện thô biên dạng -Tiện tinh biên dạng -Tiện rãnh Thứ tự thao tác gia công: -Viết chương trình -Khai báo dao -Khai báo phôi, gốc tọa độ W -Dời gốc tọa độ -Chạy mô phỏng, kiểm tra đường chạy dao 19
Trọng tâm cần chú ý trong bài -Xác định trình tự gia công chi tiết phù hợp -Xác định tọa độ làm việc của phôi W trùng với tọa độ lập trình -Xác định tọa độ biên dạng chính xác -Nhập đúng cú pháp từ lệnh Bài tập mở rộng và nâng cao 1.Trình bài các dạng điều khiển máy CNC? 2.Hãy trình bày cấu trúc một chương trình gia công NC? 3.Lập trình gia công chi tiết như hình vẽ: Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập bài 1 Nội dung: -Về kiến thức: Trình bày được cú pháp lệnh tiện CNC - Về kỹ năng: Lập trình tiện đúng quy trình, thao tác lập trình nhanh -Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Đảm bảo an toàn và vệ sinh công nghiệp Phương pháp đánh giá: - Về kiến thức: Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm. - Về kỹ năng: Đánh giá thông qua các bài tập cá nhân và bài tập nhóm. Người học có thể sử dụng phương pháp thuyết trình, trực quan, ứng dụng công nghệ thông tin trong việc phân tích giải quyết vấn đề trước tập thể lớp. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Đánh giá phong cách học tập 20