GIÁO TRÌNH - CAD/CAM - CNC (Phạm Sơn Minh & Các TG) Full
Ứng dụng công nghệ CAD/CAM phục vụ cho máy công cụ CNC là vấn đề được nhiều người quan tâm, bởi công nghệ này không chỉ phục vụ trong sản xuất hiện đại, mà còn góp phần nâng cao năng suất chế tạo sản phẩm gia công cơ khí. Chất lượng của một sản phẩm gia công cơ khí không chỉ là vấn đề về độ bền, độ bóng bề mặt, mà còn bao hàm cả độ chính xác về vị trí tương quan, độ chính xác hình dáng hình học của chi tiết gia công. Để chế tạo được những sản phẩm cơ khí có đủ những tính năng như vậy, đối với hiện nay còn nhiều khó khăn, chính vì vậy mà hầu hết các sản phẩm cơ khí phức tạp và có độ chính xác cao, hiện nay phải nhập ngoại với giá cao.
Ngày nay, nhiều phần mềm đồ họa phục vụ trong lĩnh vực thiết kế ba chiều, mô phỏng chuyển động, hỗ trợ lập trình gia công trên máy công cụ CNC lần lượt được giới thiệu ở các nước phát triển như: Mastercam, Solid Work, Cimatron, Catia, Pro/Engineer (CreO), NX,...
Các phần mềm tiện ích này cũng đã có mặt ở Việt Nam. Đây là những phần mềm rất mạnh, cho phép nhanh chóng thiết lập được các bản vẽ 2D, 3D của chi tiết máy và cho phép tự động chuyển mã chương trình gia công trên máy công cụ CNC.
Giáo trình được dùng làm tài liệu học tập cho môn học CAD/CAM-CNC dành cho sinh viên đại học thuộc nhóm ngành Kỹ thuật cơ khí.
NỘI DUNG:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CAD/CAM – CNC .... 9
1.1 TỔNG QUAN VỀ CAD/CAM ........................................................ 9
1.1.1 Lịch sử phát triển của CAD/CAM ....................................... 12
1.1.2. Định nghĩa các công cụ CAD/CAM .................................... 13
1.2 MÔ HÌNH KHÁI QUÁT MÁY CNC ............................................ 20
1.3 HỆ TRỤC TỌA ĐỘ VÀ CÁC CHUẨN TRÊN MÁY CNC ......... 22
1.4 DỤNG CỤ CẮT VÀ CÁC THÔNG SỐ GIA CÔNG ..................... 24
1.5 CÁC BƯỚC THỰC HIỆN GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC ........... 29
1.5.1 Nghiên cứu công nghệ gia công chi tiết .............................. 29
1.5.2 Thiết kế quỹ đạo cắt ............................................................ 29
1.5.3. Lập chương trình điều khiển NC ......................................... 29
1.5.4. Kiểm tra chương trình điều khiển NC ................................ 30
1.5.5. Điều chỉnh máy CNC ......................................................... 31
1.5.6. Gia công chi tiết trên máy CNC ......................................... 31
Chương 2: LẬP TRÌNH THỦ CÔNG ............................................... 33
2.1. CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH NC .............................................. 33
2.1.1 Địa chỉ lệnh .......................................................................... 35
2.1.2 Lệnh ..................................................................................... 36
2.1.3. Khối lệnh ............................................................................ 38
2.1.4 Bộ mã lệnh chương trình NC- G code .................................. 39
6
2.2. PHƯƠNG THỨC LẬP TRÌNH .................................................... 42
2.3. CÔNG NGHỆ LẬP TRÌNH PHAY NC ....................................... 44
2.3.1. Tóm tắt tập lệnh lập trình hệ điều khiển Fanuc .................. 44
2.3.2 Các lệnh nhóm lệnh cơ bản ................................................. 46
2.3.3. Các lệnh di chuyển dao ....................................................... 51
2.3.4. Hiệu chỉnh bán kính dao
(CUTTER RADIUS COMPENSATION) .................................... 56
2.3.5. Các chu trình gia công lỗ (khoan, khoét, taro) .................... 62
2.3.6 Các lệnh lập trình nâng cao ................................................. 73
2.4 CÔNG NGHỆ LẬP TRÌNH TIỆN NC ........................................... 78
2.4.1. Cơ sở lập trình tiện .............................................................. 78
2.4.2 Các điểm chuẩn trên máy tiện CNC ................................... 82
2.4.3 Chương trình và quản lý chương trình .................................. 84
2.4.4 Bộ mã lệnh ........................................................................... 86
2.4.5. Các lệnh cơ bản của máy tiện CNC .................................... 90
2.4.6 Các lệnh chu trình gia công ................................................. 95
Chương 3: LẬP TRÌNH TỰ ĐỘNG ................................................ 105
3.1 CÔNG NGHỆ LẬP TRÌNH TỰ ĐỘNG ...................................... 105
3.1.1. Hệ thống CAD .................................................................. 106
3.1.2. Hệ thống CAM .................................................................. 107
3.1.3. Trình hậu xử lý POSTPROCESSOR ................................. 113
3.2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MASTERCAM ................................ 113
3.3 THIẾT KẾ SẢN PHẨM .............................................................. 115
3.3.1 Sử dụng thanh công cụ Sketcher: ....................................... 115
3.3.2 Vẽ điểm ............................................................................. 115
3.3.3 Vẽ đoạn thẳng (lines) ......................................................... 115
7
3.3.4 Vẽ đường, tròn cung tròn ................................................... 116
3.3.5 Đối tượng hình học dạng hỗn hợp. ..................................... 116
3.3.6 Biến đổi hình học: .............................................................. 116
3.4 LẬP TRÌNH GIA CÔNG ............................................................. 117
3.4.1 Chọn máy ........................................................................... 117
3.4.2 Thiết lập phôi ..................................................................... 117
3..4.3 Các đường chạy dao: ......................................................... 118
3.5. XUẤT FILE NC ......................................................................... 134
3.6. BÀI TẬP VÍ DỤ ......................................................................... 134
Chương 4: KỸ THUẬT VẬN HÀNH MÁY .................................... 155
4.1 GIỚI THIỆU VỀ MÁY PHAY MILL 55 ..................................... 155
4.2 CÁC THAO TÁC CƠ BẢN TRÊN MÁY PHAY MILL 55 ......... 158
4.2.1 Khởi động và tắt máy ......................................................... 158
4.2.2. Giới thiệu về dao và collet. ............................................... 159
4.2.3. Hệ tọa độ của máy. .......................................................... 159
4.2.4. Các chế độ điều khiển máy. .............................................. 160
4.2.5. Các hệ tọa độ hiển thị trên máy. ....................................... 162
4.3 VẬN HÀNH XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI DAO TRÊN MÁY PHAY
MILL 55 ...................................................................................... 163
4.4 VẬN HÀNH XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CHUẨN CHI TIẾT TRÊN MÁY
PHAY MILL 55 .......................................................................... 165
4.4.1 Đặt vấn đề. ......................................................................... 165
4.4.2 Chuẩn tại góc chi tiết (X-Y) .............................................. 166
4.4. 3. Chuẩn tại tâm chi tiết (X-Y). ........................................... 166
4.4.4. Xác định chuẩn Z. ............................................................. 167
4.4. 5. Kiểm tra và xác định kết quả thực hành. ......................... 167
8
4.5 VẬN HÀNH XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI - VỊ TRÍ CHUẨN CHI
TIẾT TỔNG HỢP ....................................................................... 168
4.6 GIỚI THIỆU VỀ TIỆN TURN CT55 ......................................... 169
4.6.1 Các nút chức năng trên panel điều khiển .......................... 169
4.6.2 Khu vực các nút điều khiển .............................................. 169
4.6.3 Các phím chức năng ........................................................... 172
4.6.4 Các phím lập trình .............................................................. 172
4.7 VẬN HÀNH MÁY TIỆN CT55 ................................................... 173
4.7.1 Khởi động máy .................................................................. 173
4.7.2 Đưa các trục về chuẩn: ...................................................... 173
4.8 ĐO DAO ...................................................................................... 174
4.8.1 Đo Z ................................................................................... 175
4.8.2 Đo X ................................................................................... 176
4.9 GIA CÔNG .................................................................................. 177
4.9.1 Mô phỏng DRY RUN ......................................................... 177
4.9.2 Chạy máy gia công .
Ứng dụng công nghệ CAD/CAM phục vụ cho máy công cụ CNC là vấn đề được nhiều người quan tâm, bởi công nghệ này không chỉ phục vụ trong sản xuất hiện đại, mà còn góp phần nâng cao năng suất chế tạo sản phẩm gia công cơ khí. Chất lượng của một sản phẩm gia công cơ khí không chỉ là vấn đề về độ bền, độ bóng bề mặt, mà còn bao hàm cả độ chính xác về vị trí tương quan, độ chính xác hình dáng hình học của chi tiết gia công. Để chế tạo được những sản phẩm cơ khí có đủ những tính năng như vậy, đối với hiện nay còn nhiều khó khăn, chính vì vậy mà hầu hết các sản phẩm cơ khí phức tạp và có độ chính xác cao, hiện nay phải nhập ngoại với giá cao.
Ngày nay, nhiều phần mềm đồ họa phục vụ trong lĩnh vực thiết kế ba chiều, mô phỏng chuyển động, hỗ trợ lập trình gia công trên máy công cụ CNC lần lượt được giới thiệu ở các nước phát triển như: Mastercam, Solid Work, Cimatron, Catia, Pro/Engineer (CreO), NX,...
Các phần mềm tiện ích này cũng đã có mặt ở Việt Nam. Đây là những phần mềm rất mạnh, cho phép nhanh chóng thiết lập được các bản vẽ 2D, 3D của chi tiết máy và cho phép tự động chuyển mã chương trình gia công trên máy công cụ CNC.
Giáo trình được dùng làm tài liệu học tập cho môn học CAD/CAM-CNC dành cho sinh viên đại học thuộc nhóm ngành Kỹ thuật cơ khí.
NỘI DUNG:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CAD/CAM – CNC .... 9
1.1 TỔNG QUAN VỀ CAD/CAM ........................................................ 9
1.1.1 Lịch sử phát triển của CAD/CAM ....................................... 12
1.1.2. Định nghĩa các công cụ CAD/CAM .................................... 13
1.2 MÔ HÌNH KHÁI QUÁT MÁY CNC ............................................ 20
1.3 HỆ TRỤC TỌA ĐỘ VÀ CÁC CHUẨN TRÊN MÁY CNC ......... 22
1.4 DỤNG CỤ CẮT VÀ CÁC THÔNG SỐ GIA CÔNG ..................... 24
1.5 CÁC BƯỚC THỰC HIỆN GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC ........... 29
1.5.1 Nghiên cứu công nghệ gia công chi tiết .............................. 29
1.5.2 Thiết kế quỹ đạo cắt ............................................................ 29
1.5.3. Lập chương trình điều khiển NC ......................................... 29
1.5.4. Kiểm tra chương trình điều khiển NC ................................ 30
1.5.5. Điều chỉnh máy CNC ......................................................... 31
1.5.6. Gia công chi tiết trên máy CNC ......................................... 31
Chương 2: LẬP TRÌNH THỦ CÔNG ............................................... 33
2.1. CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH NC .............................................. 33
2.1.1 Địa chỉ lệnh .......................................................................... 35
2.1.2 Lệnh ..................................................................................... 36
2.1.3. Khối lệnh ............................................................................ 38
2.1.4 Bộ mã lệnh chương trình NC- G code .................................. 39
6
2.2. PHƯƠNG THỨC LẬP TRÌNH .................................................... 42
2.3. CÔNG NGHỆ LẬP TRÌNH PHAY NC ....................................... 44
2.3.1. Tóm tắt tập lệnh lập trình hệ điều khiển Fanuc .................. 44
2.3.2 Các lệnh nhóm lệnh cơ bản ................................................. 46
2.3.3. Các lệnh di chuyển dao ....................................................... 51
2.3.4. Hiệu chỉnh bán kính dao
(CUTTER RADIUS COMPENSATION) .................................... 56
2.3.5. Các chu trình gia công lỗ (khoan, khoét, taro) .................... 62
2.3.6 Các lệnh lập trình nâng cao ................................................. 73
2.4 CÔNG NGHỆ LẬP TRÌNH TIỆN NC ........................................... 78
2.4.1. Cơ sở lập trình tiện .............................................................. 78
2.4.2 Các điểm chuẩn trên máy tiện CNC ................................... 82
2.4.3 Chương trình và quản lý chương trình .................................. 84
2.4.4 Bộ mã lệnh ........................................................................... 86
2.4.5. Các lệnh cơ bản của máy tiện CNC .................................... 90
2.4.6 Các lệnh chu trình gia công ................................................. 95
Chương 3: LẬP TRÌNH TỰ ĐỘNG ................................................ 105
3.1 CÔNG NGHỆ LẬP TRÌNH TỰ ĐỘNG ...................................... 105
3.1.1. Hệ thống CAD .................................................................. 106
3.1.2. Hệ thống CAM .................................................................. 107
3.1.3. Trình hậu xử lý POSTPROCESSOR ................................. 113
3.2 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MASTERCAM ................................ 113
3.3 THIẾT KẾ SẢN PHẨM .............................................................. 115
3.3.1 Sử dụng thanh công cụ Sketcher: ....................................... 115
3.3.2 Vẽ điểm ............................................................................. 115
3.3.3 Vẽ đoạn thẳng (lines) ......................................................... 115
7
3.3.4 Vẽ đường, tròn cung tròn ................................................... 116
3.3.5 Đối tượng hình học dạng hỗn hợp. ..................................... 116
3.3.6 Biến đổi hình học: .............................................................. 116
3.4 LẬP TRÌNH GIA CÔNG ............................................................. 117
3.4.1 Chọn máy ........................................................................... 117
3.4.2 Thiết lập phôi ..................................................................... 117
3..4.3 Các đường chạy dao: ......................................................... 118
3.5. XUẤT FILE NC ......................................................................... 134
3.6. BÀI TẬP VÍ DỤ ......................................................................... 134
Chương 4: KỸ THUẬT VẬN HÀNH MÁY .................................... 155
4.1 GIỚI THIỆU VỀ MÁY PHAY MILL 55 ..................................... 155
4.2 CÁC THAO TÁC CƠ BẢN TRÊN MÁY PHAY MILL 55 ......... 158
4.2.1 Khởi động và tắt máy ......................................................... 158
4.2.2. Giới thiệu về dao và collet. ............................................... 159
4.2.3. Hệ tọa độ của máy. .......................................................... 159
4.2.4. Các chế độ điều khiển máy. .............................................. 160
4.2.5. Các hệ tọa độ hiển thị trên máy. ....................................... 162
4.3 VẬN HÀNH XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI DAO TRÊN MÁY PHAY
MILL 55 ...................................................................................... 163
4.4 VẬN HÀNH XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CHUẨN CHI TIẾT TRÊN MÁY
PHAY MILL 55 .......................................................................... 165
4.4.1 Đặt vấn đề. ......................................................................... 165
4.4.2 Chuẩn tại góc chi tiết (X-Y) .............................................. 166
4.4. 3. Chuẩn tại tâm chi tiết (X-Y). ........................................... 166
4.4.4. Xác định chuẩn Z. ............................................................. 167
4.4. 5. Kiểm tra và xác định kết quả thực hành. ......................... 167
8
4.5 VẬN HÀNH XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI - VỊ TRÍ CHUẨN CHI
TIẾT TỔNG HỢP ....................................................................... 168
4.6 GIỚI THIỆU VỀ TIỆN TURN CT55 ......................................... 169
4.6.1 Các nút chức năng trên panel điều khiển .......................... 169
4.6.2 Khu vực các nút điều khiển .............................................. 169
4.6.3 Các phím chức năng ........................................................... 172
4.6.4 Các phím lập trình .............................................................. 172
4.7 VẬN HÀNH MÁY TIỆN CT55 ................................................... 173
4.7.1 Khởi động máy .................................................................. 173
4.7.2 Đưa các trục về chuẩn: ...................................................... 173
4.8 ĐO DAO ...................................................................................... 174
4.8.1 Đo Z ................................................................................... 175
4.8.2 Đo X ................................................................................... 176
4.9 GIA CÔNG .................................................................................. 177
4.9.1 Mô phỏng DRY RUN ......................................................... 177
4.9.2 Chạy máy gia công .
Không có nhận xét nào: