Tải bản đầy đủ (.pdf) (44 trang)

GIA CÔNG TRÊN máy điều KHIỂN số đề tài bài TIỂU LUẬN CUỐI kỳ trình bày cách cài đặt góc tọa độ chi tiết w cho máy phay và máy tiện CNC

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.59 MB, 44 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC: GTVT-PHÂN HIỆU
TẠI TP.HỒ CHÍ MINH

MƠN HỌC: GIA CÔNG TRÊN MÁY ĐIỀU KHIỂN SỐ
ĐỀ TÀI: BÀI TIỂU LUẬN CUỐI KỲ
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THANH PHÙNG
MSSV:

5951040066

Lớp:

Cơ Điện Tử K59
Giáo viên hướng dẫn: Văn Quốc Hữu

TP HCM, Ngày 25, tháng 12 năm 2021



LỜI NĨI ĐẦU
Trước sự ra đời của máy tính điều khiển số, đầu tiên là sự phát triển của điều khiển số và các máy
công cụ NC đầu tiên. Và trong khi có một số khác biệt trong các thơng tin khác nhau về các chi tiết
lịch sử, các máy NC đầu tiên vừa là các thách thức sản xuất cụ thể mà quân đội vừa đối mặt cũng
như sự phát triển tự nhiên của hệ thống thẻ đục lỗ. Điều khiển số đã đánh dấu sự khởi đầu của cuộc
cách mạng công nghiệp lần thứ 2 và sự ra đời của thời đại mà việc kiểm sốt máy móc và quy trình
cơng nghiệp sẽ chuyển từ dự thảo khơng chính xác sang khoa học chính xác. Nhà phát minh người
Mỹ John T. Parsons (1913-2007) được coi là cha đẻ của điều khiển số, mà ông đã nghĩ ra và thực
hiện với sự giúp đỡ của kỹ sư máy bay Frank L. Stulen. Con trai của một nhà sản xuất ở Michigan,
Parsons bắt đầu làm việc tại nhà máy của cha mình với tư cách là một người lắp ráp ở tuổi 14. Sau
đó, ơng sở hữu và vận hành một số nhà máy sản xuất thuộc doanh nghiệp gia đình, Cơng ty Sản xuất
Parsons. Parsons giữ bằng sáng chế NC đầu tiên và được giới thiệu trong Hội trường danh vọng nhà


phát minh quốc gia cho cơng trình đột phá của ông trong điều khiển số. Tổng cộng, Parsons giữ 15
bằng sáng chế, với 35 bằng sáng chế khác được cấp cho doanh nghiệp của mình. Hiệp hội kỹ sư sản
xuất đã phỏng vấn Parsons vào năm 2001 để có được câu chuyện từ quan điểm của ơng.



CÂU HỎI LÝ THUYẾT

1. Trình bày cấu tạo và cơng dụng của máy phay CNC ?
2. Trình báy cấu tạo và cơng dụng máy tiện CNC ?
3. Trình bày cách cài đặt góc tọa độ chi tiết W cho máy phay
và máy tiện CNC ?
4. Trình bày cách cài đặt dao phay và dao tiện ?
5. Trình bày các bù trừ bán kính và chiều dài cho dao phay?
6. Trình bày cách bù trừ bán kính cho dao tiện ?


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Chương 1: Phần lý thuyết
1.Cấu tạo và công dụng của máy phay CNC:
1.1. Cấu tạo máy phay CNC:
Tùy vào từng loại máy phay khác nhau mà nó cũng có cấu tạo các bộ phận khác
nhau. Tuy nhiên, cấu tạo chung cơ bản nhất của máy phay gồm những bộ phận sau:

















Thân máy
Đế máy
Bệ công xôn
Bàn máy dọc
Bàn máy ngang
Thân ngang trong máy nằm ngang
Trục gá dao trong máy nằm ngang
Bệ đỡ trục gá dao trong máy nằm ngang
Sóng trượt, vít me, tay quay, cần ly hợp theo phương đứng, ngang hoặc phương
dọc
Motor chính
Hộp giảm tốc
Trục chính
Hộp cơng tắc
Bơm dung dịch trơn nguội
Cơng tắc hành trình theo các phương khác nhau

1.2. Công dụng của máy CNC:

- Cơng dụng của máy phay cơ khí chủ yếu là dùng để phay, cắt gọt hoặc khoan các
vật liệu một cách tỉ mỉ và chính xác. Máy phay kim loại được ứng dụng để gia công
nhiều chi tiết được chất lượng sản phẩm và bề mặt phay chính xác.
- Máy phay CNC cơ khí có tốc độ cắt nhanh và độ chính xác rất cao giúp q trình
gia cơng được rút ngắn, tiết kiệm được thời gian cho đơn vị sản xuất và giảm thiểu

Trang 1


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

chi phí nhân cơng. Với những loại máy phay hiện đại như máy phay CNC cịn có
thể gia cơng được các đường thẳng, ngang, trịn và các lưỡi dao di chuyển đa dạng
nên cắt được nhiều chi tiết từ đơn giản đến phức tạp. Máy phay cơ khí có thể hoạt
động một cách liên tục trong một khoảng thời gian dài mà vẫn đảm bảo được độ
chính xác.

Hình 1. 1. Máy Phay CNC

Trang 2


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

2.Cấu tạo và công dụng của máy tiện CNC:
2.1. Cấu tạo của máy tiện CNC:

- Trục chính: Dùng để gá hệ thống dao cắt, động cơ hoạt động một chiều hoặc xoay
chiều. 

- Ụ trục chính: Có chức năng dẫn hướng đầu dao theo phương Z và cũng là bộ
phận tạo ra vận tốc cắt gọt sản phẩm. Trong ụ trục chính bao gồm: Trục chính,
động cơ bước, mâm cặp gá chi tiết, hệ thống thủy lực hoặc khí nén. 
- Bàn máy: Sử dụng để gá phôi vật liệu, di chuyển linh hoạt theo các phương X,
Y.
- Thân máy: Nâng đỡ các bộ phận của thiết bị.
- Hệ thống thay dao tự động: Chứa ổ tích dao và cánh tay Robot để tự động thay
dao theo cài đặt có sẵn trên phần mềm máy tính. 
- Bảng điều khiển: Đây được xem là “bộ não” của máy tiện hiện đại. Chúng có
nhiệm vụ mã hóa dữ liệu từ file thiết kế, dựa vào các thông số kỹ thuật đã được
cài đặt sẵn để điều khiển thiết bị vận hành theo yêu cầu của người sử dụng. 

Trang 3


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 2. Máy CNC
2.2. Cơng dụng của máy tiện CNC:
2.2.1. Tự động hóa quy trình:
- Với xu hướng Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa, các doanh nghiệp, xưởng sản xuất
cần đẩy mạnh việc tự động hóa quy trình gia cơng để theo kịp thời đại. Máy tiện
CNC sẽ giúp bạn giải quyết vấn đề này một cách đơn giản. Không cần thuê mướn
nhiều nhân công, không cần mất nhiều thời gian và tiền bạc để đào tạo kỹ thuật
viên, máy tiện công nghệ cao hạn chế sự phụ thuộc vào yếu tố con người, tự động

hóa quy trình cắt gọt vật liệu. 

Trang 4


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

2.2.2. Có khả năng cắt được đa dạng vật liệu:
- Các doanh nghiệp, nhà xưởng có quy mơ lớn thường cắt gọt chi tiết với nhiều
hình dạng và kích thước khác nhau. Theo file thiết kế được cài đặt sẵn, máy tiện
cơng nghệ CNC có khả năng thay đổi các thông số kỹ thuật và hoạt động của dao
cắt một cách linh hoạt. Bạn cần cắt gọt sản phẩm có kích thước lớn hay nhỏ, hình
dáng đơn giản hay phức tạp, máy tiện cơng nghệ cao đều đáp ứng được yêu cầu. 
2.2.3. Tăng sản lượng cho doanh nghiệp
- Nếu sử dụng máy tiện cơ được điều khiển bởi đội ngũ nhân công, doanh nghiệp
của bạn phải tạm ngừng sản xuất vào ngày cuối tuần hoặc nghỉ lễ theo quy định.
Điều này ảnh hưởng rất lớn đến sản lượng và doanh thu. 
- Ngược lại, với máy tiện CNC, thiết bị có khả năng vận hành liên tục trong thời
gian dài. Đặc biệt, hệ thống điều khiển thơng minh cịn cho phép bạn quan sát và
kiểm sốt thiết bị từ xa. Nhờ đó, quy trình gia cơng sản phẩm sẽ không bị gián
đoạn, không làm ảnh hưởng đến sản lượng. 
2.2.4. Tiết kiệm chi phí gia cơng xử lý lại sản phẩm
- Dù thợ tiện có trình độ chuyên môn cao và kinh nghiệm nhiều năm, khi sử dụng
máy tiện cơ tại nhiều thời điểm khác nhau, rất khó để đảm bảo được tính chính xác
và đồng nhất cho tất cả chi tiết. Trước khi đưa sản phẩm ra thị trường, các doanh
nghiệp bắt buộc phải cần đến công đoạn xử lý lại bề mặt để đảm bảo chất lượng. 
- Máy tiện CNC có khả năng cắt gọt chi tiết thẩm mỹ, đường cắt đẹp, bề mặt sáng
bóng, khơng cần xử lý lại bề mặt. Nhờ đó, các doanh nghiệp sẽ tiết kiệm được chi

phí. 

Trang 5


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 3. Máy tiện CNC ngang MT-1500M
3.Cách cài gốc tọa độ chi tiết W cho máy phay và máy tiện CNC:
3.1. Cách cài gốc tọa độ chi tiết W cho máy phay CNC:
 Các loại hệ tọa độ
- Các hệ tọa độ cho phép mơ tả chính xác tất cả các điểm trên bề mặt gia công
cũng như trong không gian, về cơ bản các hệ tọa độ được chia thành: hệ tọa độ
Đêcac và hệ tọa độ cực.

Trang 6


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 4. Hệ tọa độ trên máy
3.1.1. Hệ tọa độ Đề Các:
- Một hệ tọa độ Đề các, còn gọi là hệ tọa độ vng góc, dùng để mơ tả chính xác
các điểm xác định bởi hai trục tọa độ (hệ tọa độ Đêcac phẳng) hoặc ba trục tọa độ
(hệ tọa độ Đêcac không gian) vng góc với nhau.
- Trong hệ tọa độ Đêcac phẳng, ví dụ, trong hệ tọa độ X, Y, mỗi điểm trên mặt

phẳng được xác định duy nhất bởi cặp tọa độ (X, Y) (xem hình 2). Khoảng cách tới
trục Y được ký hiệu là tọa độ X và khoảng cách tới trục X được ký hiệu là tọa độ
Y. Những tọa độ này có thể mang dấu dương (+) hoặc âm (-).

Trang 7


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 5. Hệ tọa độ Đề Các với 2 trục (X,Y)
- Nếu đặt bản vẽ chi tiết gia công trong hệ tọa độ này người ta có thể đọc được tất
cả các điểm gia công quan trọng. Tuỳ theo điểm 0 của chi tiết gia cơng được đặt
ở đâu mà người ta có thể xác định chính xác vị trí các điểm bằng tọa độ chỉ
dương hoặc cả âm.
- Hệ tọa độ Đêcac không gian dùng để biểu diễn và xác định vị trí của chi tiết gia
cơng trong khơng gian, ví dụ, đối với chi tiết gia công phay là cần thiết. Để mô
tả duy nhất một điểm trong không gian cần thiết phải có 3 tọa độ, được gọi
tương ứng là trục tọa độ X-, Y- và z (xem hình 3).

Trang 8


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 6. Hệ tọa độ Đề các 3 trục (X,Y,Z)
- Hệ tọa độ 3 chiều với các trục tọa độ có phạm vi dương (+) và âm (-) như vậy

cho phép mơ tả chính xác tất cả các điểm vị trí, ví dụ, trong không gian làm việc
của một máy phay mà không phụ thuộc vào việc điểm 0 của chi tiết gia công
được đặt ờ đâu.
- Các ký hiệu của 3 trục cũng như 3 tọa độ được chọn được gọi là hệ thống phải,
tuân theo quy tắc bàn tay phải (xem hình 4). Các ngón tay của bàn tay phải ln
chỉ chiều dương (+) của mỗi trục.
Hệ như vậy còn được gọi là hệ tọa độ quay phải.

Trang 9


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 7. Quy tắc bàn tay phải
3.1.2. Hệ tọa độ cực
Trong hệ tọa độ Đêcac mỗi điểm được mô tả bằng tọa độ X và Y của nó. Đối với
các biên dạng đối xứng quay trịn, ví dụ, các hình lỗ khoan dạng trịn, các tọa độ
cần thiết cần được tính với tốn kém đáng kể.

Trang 10


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 8. Hệ tọa độ cực, góc alpha dương
- Trong hệ tọa độ cực mỗi điểm được mô tả bằng khoảng cách của điểm đó (bán

kính r) tới gốc tọa độ và góc (a) của nó tạo với trục nhất định. Góc (a) tạo với
trục X trong hệ tọa độ X, Y. Nếu đo từ trục X dương đi ngược chiều kim đồng
hồ góc sẽ mang dấu (+) (xem hình 5). Theo chiều ngược lại góc sẽ mang dấu âm
(xem hình 6).

Trang 11


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 9. Hệ tọa độ cực ( góc alpha âm)
3.1.3. Góc quay của trục
- Mỗi trục cơ bản X, Y và z có các trục quay quanh tương ứng. Các góc quay của
trục được ký hiệu với A, B, c, trong đó A quay quanh trục X, B quay quanh trục Y
và c quanh trục z (xem hình 7).
- Chiều quay là dương nếu nhìn từ gốc tọa độ theo hướng chiều quay chạy theo kim
đồng hồ (giống như chuyển động của con vít với ren phải hoặc chiều quay của cái
mở nút chai).

Trang 12


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 10. Góc quay của trục với chiều xoay
- Ký hiệu của góc A, B và c trên tọa độ cực có thể được rút ra từ hình 20. Nếu điểm

đến nằm trong mặt phẳng X, Y của hệ tọa độ thì góc tọa độ cực tương ứng với góc
quay quanh trục z là c. Trong mặt phẳng Y/Z góc tọa độ cực tương ứng với góc
quay quanh trục X là A. Trong X/Z tương ứng với góc quay quanh trục Y là B.
3.1.4. Định nghĩa hệ tọa độ liên quan tới máy và chi tiết gia công
a) Hệ tọa độ máy
Hệ tọa độ của máy công cụ CNC do nhà chế tạo quy định và không thể thay đổi
được. Điểm gốc của hệ tọa độ máy còn được gọi là điểm zero máy M và vị trí của
nó khơng thể dịch chuyển được
b) Hệ tọa độ phôi
Hệ tọa độ phôi do người lập trình quy định và có thể thay đổi được. VỊ trí điểm gốc
của hệ tọa độ phơi, cịn gọi là điểm zero phôi, về cơ bản là bất kỳ (xem hình 9).

Trang 13


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 11. Hệ tọa độ máy
c) Máy phay CNC
Từ cấu tạo của máy CNC đưa tới định nghĩa của hệ tọa độ tương ứng. Do đó nếu
trên máy phay CNC trục chính cơng tác (mang dao) được quy định là trục z (xem
hình 10), thì chiều dương của trục z sẽ chạy từ chi tiết gia công đi lên tới dụng cụ
cắt.
w – điểm zero phôi

Trang 14



GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 12.  Hệ tọa độ phôi

Trang 15


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 13. Chi tiết phay trong hệ tọa độ Đêcac không gian
- Trục X và trục Y, theo nguyên tắc, nằm song song với mặt phẳng kẹp chi tiết
gia công.
- Nếu ta đứng trước máy thì chiều dương của trục X chạy sang phải và của trục Y
chạy từ ngoài vào trong.
Điểm 0 của hệ tọa độ phải được ưu tiên đặt ở một cạnh ngồi của chi tiết gia
cơng.Để dễ dàng cho việc tính tốn các điểm cần thiết cho lập trình người ta
thường chọn điểm zero phơi ở cạnh ngồi của mặt phẳng trên (xem hình 11)
cũng như mặt phẳng dưới (xem hình 12).

Trang 16


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng


3.2. Cách cài gốc tọa độ chi tiết W cho máy tiện CNC:
- Trên máy tiện CNC trục chính cơng tác (trục mang chi tiết) được quy định là trục
z. Điều này có nghĩa là, trục z trùng với trục quay (xem hình 14và 15). Chiều
dương của trục z được quy định là chiều dụng cụ cắt chuyển động rời xa chi tiết gia
cơng.

Hình 1. 14. Điểm zero phơi ở cạnh ngồi, phía trên, bên trái

Trang 17


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 15. Điểm zero phơi ở cạnh ngồi cạnh dưới bên trái

Trang 18


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

- Trục X vng góc với trục z. Chiều của nó tuy vậy, phụ thuộc vào vị trí của
dụng cụ cắt nằm phía trước (xem hình 14) hay sau (xem hình 15) tâm quay.

Hình 1. 16. Chi tiết tiện trong hệ tọa độ Decac với 2 trục. Dụng cụ ờ phía trước
tâm quay


Trang 19


GVHD: Văn Quốc Hữu

SVTH:Nguyễn Thanh Phùng

Hình 1. 17. Chi tiết tiện trong hệ tọa độ Đêcac với 2 trục. Dụng cụ ờ phía sau
tâm quay
4.Trình bày cách cài đặt dao phay và dao tiện ?
4.1. Trình bày cách cài đặt dao phay
-Cài đặt dao phay CNC là một trong những cách để đảm bảo độ chính xác của sản
phẩm sau gia cơng. Bên cạnh việc set dao thì hiệu chỉnh dao phay CNC cũng là
một bước quan trọng hỗ trợ cho việc gia cơng một cách chính xác. 
-10 bước cài đặt dao phay CNC đơn giản nhất
Quá trình cài đặt dao (offset dao) và set phôi sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hình dáng
cũng như kích thước của chi tiết sau gia cơng. Vì vậy người vận hành cần thực hiện
các thao tác thiết lập, cũng như đo kiểm chính xác trong quá trình offset dao. 
-Các bước set dao phay CNC:



Bước 1: Để đầu chạm trên băng máy, mặt đầu ê tô hoặc mặt đầu phôi.
Bước 2: Chọn dao cắt cần offset, ví dụ dao số T03.

Trang 20


GVHD: Văn Quốc Hữu


SVTH:Nguyễn Thanh Phùng



Bước 3: Di chuyển trục Z nhấn vào mặt đầu của đầu chạm đến vị trí 0.
Lúc này mặt đầu dao sẽ cách mặt đầu phơi là 50mm. Lưu ý: Trục
chính khơng quay. Ghi nhớ tọa độ Z Machine.



Bước 4: Mở bảng offset dao và chọn mục offset, di chuyển trỏ đến vị
trí Geom (H).
Bước 5: Chọn vị trí nhập giá trị offset cho chiều dài dao số 3 ở hàng số
3. Nhập giá trị Z Machine đã ghi nhớ ở trên vào vị trí (Ví dụ -236.36),
sau đó nhấn Input. Sau đó máy sẽ xuất kết quả offset dao trên màn
hình bảng điều khiển. 



Trang 21


×