Luận văn thạc sĩ: Xây dựng các bài thực hành về đào tạo trên máy tiện concept turn 250

pdf
Số trang Luận văn thạc sĩ: Xây dựng các bài thực hành về đào tạo trên máy tiện concept turn 250 13 Cỡ tệp Luận văn thạc sĩ: Xây dựng các bài thực hành về đào tạo trên máy tiện concept turn 250 418 KB Lượt tải Luận văn thạc sĩ: Xây dựng các bài thực hành về đào tạo trên máy tiện concept turn 250 0 Lượt đọc Luận văn thạc sĩ: Xây dựng các bài thực hành về đào tạo trên máy tiện concept turn 250 7
Đánh giá Luận văn thạc sĩ: Xây dựng các bài thực hành về đào tạo trên máy tiện concept turn 250
4 ( 3 lượt)
Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu
Đang xem trước 10 trên tổng 13 trang, để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên
Chủ đề liên quan

Nội dung

-1- -2- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG --- oOo --- MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn ñề tài Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và sự ñòi hỏi ngày càng cao về chất lượng và giá thành của người sử dụng các sản phẩm trong lĩnh vực cơ khí. Vì vậy việc phát huy hiệu quả việc sử dụng, vận hành, bảo NGUYỄN THANH THẢO dưỡng nhằm khai thác tối ña năng suất máy CNC ñào tạo chuyên môn trong nhà trường là thực tế và cần thiết. Vì thế việc ñào tạo CAD/CAM/CNC ñã ñược ñẩy mạnh trong các trường Đại học, Cao ñẳng Nghề trên cả nước. XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH VỀ ĐÀO TẠO TRÊN MÁY TIỆN CONCEPT TURN 250 Hiện nay về thực hành CAD/CAM/CNC có rất nhiều tài liệu hướng dẫn trong các trường Đại học cũng như các Trường Cao Đẳng Nghề trong cả nước, như các ñề cương, catolog, hoặc các phần mềm Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy Mã số: : 60.52.04 ứng dụng v..v…. Tuy nhiên ñể có bài giảng dạy tích hợp chuẩn từ lý thuyết, thực hành ñến việc sử dụng các phần mềm của máy một cách cụ thể thì ít Trường nào xây dựng nội dung này. Hiện nay các dự án của Áo, Emco, ba trường ñại học ñiểm trên cả nước thì các tài liệu về CAD/CAM/CNC chỉ mang tính tổng quát TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT chưa có các bài thực hành. Thậm chí hiện nay Đại Học Bách khoa Hà Nội có nhiều ñề tài xây dựng nội dung này trong năm 2011. Khắc phục hoàn cảnh khó khăn trên, tạo ñiều kiện cho sinh Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.TRẦN XUÂN TÙY viên có nhiều cơ hội thực hành CAD/CAM/CNC, hoàn thiện kỹ năng thực hành CAD/CAM/CNC của sinh viên, nâng cao chất lượng ñào tạo tại trường Cao ñẳng Nghề Đà Nẵng, thì việc xây dựng các bài thực hành về ñào tạo cho sinh viên là rất cần thiết. Vì vậy, tôi mạnh Đà Nẵng – Năm 2011 dạn lựa chọn hướng nghiên cứu của ñề tài là: -3- -4- “XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH VỀ ĐÀO TẠO TRÊN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MÁY TIỆN CONCEPT TURN 250 ” 2. Mục tiêu của ñề tài - Xây dựng nội dung các bài thực hành phục vụ cho ñào tạo Nghề tại trường Cao ñẳng nghề Đà Nẵng. - Nghiên cứu về công nghệ CAD/CAM/CNC phục cho ñào tạo và chuyển giao công nghệ ở trường. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Giảng dạy các bài thực hành CAD/CAM/CNC cho sinh viên tại các trường Cao ñẳng Nghề Đà Nẵng. - Hệ thống máy CNC và các phần mềm ñiều khiển, tại trường “Cao 1.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐIỀU KHIỂN SỐ 1.1.1. Điều khiển số trên máy công cụ CNC 1.1.2. Các hệ thống ñiều khiển chương trình số Điều khiển số có thể ñịnh nghĩa là sự vận hành máy công cụ bằng cách dùng các lệnh ñược mã hóa ñặc biệt cho hệ thống ñiều khiển máy. 1.1.2.1.Hệ thống ñiều khiển NC (Numerical Control) 1.1.2.2. Hệ thống ñiều khiển CNC 1.1.2.3. Hệ thống ñiều khiển DNC (Direct Numerical Control) 1.1.2.4 Đặc ñiểm của máy CNC Đẳng Nghề Đà Nẵng” và tại Viện KHCN & TĐH – Đại học kỹ thuật 1.2.4.1 Mức ñộ tự ñộng hóa, linh hoạt cao Đà Nẵng 1.2.4.2. Tính tập trung nguyên công cao 4. Phương pháp nghiên cứu 1.2.4.3. Tính lặp lại cao - Tổng hợp lý thuyết về công nghệ gia công trên máy công cụ CNC. - Nghiên cứu lý thuyết lập trình ñiều khiển với các hàm chức năng cơ bản và các chu trình gia công của máy. - Viết chương trình gia công, chế tạo các chi tiết mẫu, trên cơ sở ñó xây dựng nội dung các bài thực hành 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 1.1.3. Vai trò của máy NC-CNC trong cơ khí Hệ thống CNC ñồng nghĩa với thuật ngữ “ mạch linh hoạt “, vai trò của nó trong nền sản xuất hiện ñại có thể nói là không thể thiếu và khó có một hệ thống nào thay thế trọn vẹn trong tương lai gần. 1.1.4. Ưu ñiểm của gia công CNC 1.1.5 Máy tiện CNC Máy tiện CNC là máy công cụ phổ biến trong xưởng cơ khí, khả - Đề tài góp phần xây dựng chương trình giảng dạy môn học gia năng công nghệ vượt xa máy công cụ truyền thống. Máy tiện CNC công trên máy tiện CNC cho trường Cao ñẳng nghề Đà Nẵng, góp có thể thực hiện nhiều nguyên công trong một lần xác lập máy, thực phần thúc ñẩy việc dạy nghề, ñào tạo CAD/CAM/CNC có hiệu quả. hiện các nguyên công gia công ñược thực hiện trên trung tâm gia - Nâng cao khả năng chuyên môn cho người học, tăng cường khả năng khai thác hiệu quả máy công cụ ñiều khiển số CNC. công khi ñược trang bị ñủ số trục phụ và hệ thống dao cắt chủ ñộng. 1.5.1.1. Máy tiện 2 trục 1.5.1.2. Máy tiện 3 trục -5- -6- Máy tiện 3 trục về cơ bản là máy 2 trục có thêm một trục phụ. 1.2.3. Vận hành Trục này kí hiệu là C trong hệ tọa ñộ tuyệt ñối và có thể nội suy tự ñộng với 2 trục X, Z - Các thao tác vận hành của hệ ñiều khiển SINUMERIK 810D/840D ñược tổ chức trong 6 menu, ñược gọi là các vùng vận hành: • Gia công • Tham số • Chuẩn ñoán • Khởi ñộng • Chương trình • Tiện ích 1.2.3.1. Vùng Gia công (Machine) - Vùng Gia công (Machine) bao gồm tất cả các chức năng và công dụng ñể thao tác máy công cụ hoặc kiểm tra trạng thái của Hình 1.3 Máy tiện 3 CNC trục CONCEPT TURN 250 1.5.1.3 Máy tiện 4 trục 1.5.1.4. Máy tiện 6 trục 1.2. MÁY TIỆN 3 TRỤC CONCEPT TURN 250 1.2.1. Cấu tạo chung nó. 1.2.3.2. Chế ñộ tự ñộng, bán tự ñộng 1.2.3.3 Vùng Chương trình (Program) Trong vùng chương trình, có thể tạo lập, hiệu chỉnh và quản lý các chương trình gia công chi tiết. 1.2.1.1. Các thông số kỹ thuật của máy 1. 2.1.2. Hệ tọa ñộ máy 1.2.2. Hệ thống ñiều khiển 1.2.2.1. Bảng vận hành - Người vận hành máy ñiều khiển các hoạt ñộng của máy thông qua bảng ñiều khiển. Hình 1.17 Vùng vận hành chương trình 1.2.3.4. Quản lý chương trình 1.2.4. Tình hình nghiên cứu ñiều khiển máy công cụ CNC 1.2.4.1. Ở nước ngoài Hình 1.13 Bảng vận hành máy 1.2.2. Bảng hiển thị với các phím nhấn 1.2.4.2 Ở trong nước -7- -8- 1.3. NHẬN XÉT Cycle85 …..Cycle 89 Trong chương này, chúng tôi ñã nghiên cứu khái quát về máy Các chu trình khoét . CHU TRÌNH TIỆN tiện CNC 3 trục Emco Concept Turn 250: các chức năng vận hành, Lệnh SN kết cấu chung..Nội dung chương này giúp người ñọc có khái niệm về Cycle93 Chu trình tiện rãnh máy mà mình sẽ sử dụng ñể viết chương trình gia công (chương trình Cycle94 Chu trình tiện rãnh thoát dao NC). Cycle95 Chu trình tiện theo biên dạng CHƯƠNG 2 Cycle96 Chu trình tiện rãnh thoát ren CHƯƠNG TRÌNH TRÊN MÁY TIỆN CONCEPT TURN 250 Cycle97 Chu trình cắt ren Cycle98 Chu trình gia công chuỗi ren Ngày nay, các máy CNC sử dụng các mã lập trình G-code như một ngôn ngữ tiêu chuẩn trên thế giới. Tất cả các phần mềm hỗ trợ Công việc của lệnh 2.1.4. Các lệnh chạy dao gia công ñều xuất ra file mã G-code ñể máy hiểu. Do ñó người lập 2.1.4.1. G00 Dịch chuyển nhanh - Điều khiển ñiểm trình gia công CNC trước tiên cần phải có kiến thức cơ bản về các 2.1.4.2. G01 – Nội suy tuyến tính mã lập trình. Từ ñó mới có thể sử dụng các phần mềm máy tính hỗ 2.1.4.3. Chèn vát mép góc lượn trợ ñể lập trình gia công các chi tiết phức tạp. 2.1.4.4. G2, G3, CIP Chạy dao theo ñường tròn 2.1. CÁC NHÓM LỆNH 2.1.4.5. G04 Gia công tại chổ 2.1.1. Nhóm lệnh mã G (Chức năng chuẩn bị G) 2.1.4.6. G9, G60, G601, G602, G603 Định vị chính xác 2.1.2. Nhóm lệnh M (Chức năng phụ M) 2.1.4.7. G17, G18, G19 Lựa chọn mặt phẳng làm việc 2.1.3. Nhóm lệnh chu trình 2.1.4.8. Giới hạn vùng làm việc và tốc ñộ trục chính G25, G26 Để ñơn giản hóa việc lập trình, các nhà chế tạo máy cung cấp sẵn 2.1.5. Các lệnh về hệ tọa ñộ các chương trình ( Cycle )gia công các chi tiết có cùng hình dạng, 2.1.5.1 Hệ tọa ñộ tuyệt ñối: G90 cùng các bước gia công. Các chương trình gọi là chu trình gia công, 2.1.5.2 Toạ ñộ tương ñối: (x2-x1, y2-y1) G91 ñược tích hợp sẵn trong máy. 2.1.5.3 Kích thước theo hệ Inch G70, Kích thước theo hệ Bảng 2.3. Các chu trình trên máy Metric G71 CHU TRÌNH KHOAN Lệnh SN Công việc của lệnh 2.1.5.4. G53-G57, G500-G599, SUPA Các phép dịch ñiểm gốc 2.1.5.5. Mã lệnh trong chương trình gia công Cycle81…..Cycle83 Các chu trình khoan lỗ . Chương trình NC là một file chứa các câu lệnh ñiều khiển máy, Cycle84, 84E, 840 Các chu trình Ta-rô ren . mỗi lệnh ñiều khiển một thao tác nào ñó của máy, ñược viết bằng mã -9quy ñịnh và sắp xếp theo một thứ tự ñể máy có thể hiểu ñược khi nó -102.2.2. Các loại dao làm việc. Trong máy có bộ ñiều khiển, nó ñọc các lệnh theo thứ tự ñể thực hiện quá trình gia công. Mã quốc tế ñược sử dụng rộng rãi nhất (Hệ ISO). Các từ lệnh ñược xắp xếp vào câu lệnh theo một trình tự chặt chẽ. Một câu lệnh theo hệ ISO ñược viết như sau: N…G…X…Y…Z…I…J…K…F…S…T…M… Trong ñó: N - Số thứ tự câu lệnh Hình 2.13. Dao hướng trục và hướng kính G - Mã ñiều khiển X, Y, Z - Toạ ñộ của ñiểm theo các trục I, J, K - Các giá trị nội suy tâm ñường tròn F - Lượng chạy dao (Feedrate) (mm/phút) S - Số vòng quay trục chính (Speed) (Vòng/phút) T - Số thứ tự gọi dao (Tool) M - Chức năng phụ 2.2. DỮ LIỆU DAO Hình 2.14. Dữ liệu dao trong máy Các loại dao ñược ñịnh nghĩa sẵn trong phần mềm vận hành máy, ví dụ, dao taro hướng trục ñược ñịnh nghĩa là loại dao "Type 2.2.1. Hệ thống dao trên máy Một dao khi sử dụng gia công trên máy phải ñược khai báo các thông số của dao trong phần Parameter / Tool offsets của máy gồm : 100".Tất cả các dao dùng ñể lập trình phải ñược ño. Dữ liệu dao ñược ghi vào bộ ñăng ký dữ liệu dao. 2.2.3. Vị trí cắt (kiểu dao) 2.2.4. Bù bán kính dao 2.3. CÁC CHU TRÌNH TIỆN Chu trình là một chương trình con ñược viết sẵn trên máy giúp người lập trình dễ dàng gia công các biên dạng cần phải gia công với nhiều ñường chạy dao mà không cần phải tính tọa ñộ từng ñường chạy. Người lập trình chỉ cần nhập các tham số cần thiết ñặc trưng Hình 2.11. Khao báo dao cho từng chu trình, máy sẽ tự ñộng tính các ñường chạy dao. -11Mỗi hệ ñiều khiển khác nhau có cách gọi chu trình khác nhau: Hệ Sinumerik: CYCLE95, CYCLE97, CYCLE83, -122.3.3 Chu trình tiện theo biên dạng CYCLE95 Cấu trúc chu trình: CYCLE95 (NPP,MID,FALZ,FAX,FAL,FF1 CYCLE84… Việc ứng dụng thành thạo các chu trình là một kỹ năng thiết yếu của FF2,FF3,VARI,DT,DAM,VRT) người lập trình. Trình tự gia công: Gia công thô không có rãnh Gọi chu trình Lời gọi chu trình như sau: CYCLE... (tham số 1, tham số 2,...) Trong phần tổng quát và mô tả chu trình người ñọc sẽ tìm thấy tất cả các tham số cần thiết. Trong lời gọi chu trình chỉ nhập giá trị các tham số (không nhập tên tham số). Khi một tham số là không cần thiết thì tại vị trí của nó phải bổ sung thêm một dấu phẩy.Các Hình 2.26 Gia công thô không có rãnh Gia công thô có rãnh: Trình tự gia công thô: chu trình cũng có thể ñược gọi bằng lệnh 2.3.1. Chu trình tiện rãnh CYCLE93 CYCLE93 (SPD,SPL,WIDG,DIAG,STA1,ANG1 ,ANG2,RCO1 ,RCO2, RC11,RC12,FAL1,FAL2,IDEP,DTB,VARI) 2.3.2. Chu trình cắt rãnh thoát dao CYCLE94 CYCLE94 (SPD,SPL,FORM,VARI) Hình 2.27 Gia công thô có rãnh 2.3.4. Chu trình cắt rãnh thoát ren CYCLE 96 Cấu trúc chu trình CYCLE96 (DIATH,SPL,FORM,VARI) Hình 2.29 Dạng của rãnh Hình 2.24 Hình dáng rãnh thoát dao -13- -14- 2.3.5. Chu trình cắt ren CYCLE 97 2.4. CÁC CHU TRÌNH KHOAN TA RÔ Cấu trúc chu trình: 2.4.1. CYCLE81 Khoan chính tâm- CYCLE82 Khoan lỗ bậc CYCLE97 (PIT,MPIT,SPL,FPL,DM1,DM2,APP,ROP,TDEP,FAL,IANG, NSP,NRC,NID,VARI,NUMT,VRT) Hình 2.33 Chu trình khoan lỗ 2.4.2. Khoan lỗ sâu CYCLE83 Cấu trúc chu trình : CYCLE83 (RTP, RFP, SDIS, DP, DPR, Hình 2.31 Các tham số Chu trình gia công ren tạo ra các ren thẳng hoặc côn, trong FDEP, FDPR, DAM, DTB, DTS, FRF, VARI, AXN, MDEP, DTD, DIS1) hoặc ngoài với bước ren không ñổi, ren một ñầu mối hoặc ren 2.4.3. Ta rô ren CYCLE84 nhiều ñầu mối. Cấu trúc chu trình: 2.3.6. Cắt ren G33 Cấu trúc lệnh: N... G33 X... Z... I/K... CYCLE84(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,DTB,SDAC,MPIT,PIT,POSS, SST,SST1,AXN,PTAB,TECH,VARI,DAM,VRT) Hình 2.35 Chu trình ta – rô 2.4.4. Tarô có bù mâm cặp CYCLE840 Hình 2.32 Cắt ren Cấu trúc chu trình -15- -16- CYCLE840(RTP,RFP,SDIS,DP,DPR,DTB,SDR,SDAC,ENC, MPIT,PIT,AXN,PTAB,TECH) 2.6. CÁC ĐỊA CHỈ MỞ RỘNG CỦA TỐC ĐỘ TRỤC CHÍNH VÀ SỰ QUAY TRỤC CHÍNH M3, M4, M5, SETMS 2.4.5. Tarô ren không bù mâm cặp G331/G332 Hình 2.38 Trục dao và trục chính TRACYL Hình 2.36 Ta-rô ren G331: Quá trình tarô ren ñược xác ñịnh bởi chiều sâu khoan (ñiểm cuối của ren) và bước ren. Sự ñổi chiều quay trục chính ñược Được dùng cho các biên dạng phay tại mặt ngoài. Các dạng có thể của biên dạng trên bề mặt trụ: thực hiện tự ñộng G332: Chuyển ñộng lùi dao 2.4.6. G63 Tarô ren có bù mâm cặp Cú pháp: G63 X... Z... F... S... Tốc ñộ trục chính S, tốc ñộ chạy dao F và bước ren P của bàn ren phải thoả mãn quan hệ: NF[mm/phút] = S[vòng/phút] x P[mm/vòng] 2.5. TRỤC C Hình 2.39 Gia công trên mặt trụ 2.7. NHẬN XÉT Máy CNC ñược ñiều khiển bằng chương trình, vì vậy, nắm vững cấu trúc chương trình, các chu trình là ñiều thực sự cần thiết Trục C của máy là trục quay quanh trục Z, dùng ñể gia công ñối với người công nhân ñứng máy. Việc ứng dụng các chu trình các bề mặt phay (vuông, lục giác,...),các bề mặt hướng kính, hướng một cách thuần thục sẽ tăng khả năng khai thác máy một cách trục. Trục C và bàn dao bắt buộc phải có chuyển ñộng tương hiệu quả. Các chu trình trong chương này sẽ ñược ứng dụng vào ñối so với nhau một cách rõ ràng. các bài tập trong chương 3. Qua ñó, người ñọc sẽ hiểu rõ hơn vai Bật và ñịnh vị trục C- Vận hành bằng tay trục C trò của nó trong lập trình gia công. -17- -18- CHƯƠNG 3 LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆNCONCEPT TURN 250 3.1. PHƯƠNG PHÁP VÀ CÁC HÌNH THỨC TỔ CHỨC LẬP TRÌNH 3.1.1. Phương pháp lập trình 3.1.2. Các hình thức tổ chức lập trình 3.1.2.1. Nhóm dữ liệu về chương trình gia côg chi tiết 3.1.2.2. Nhóm dữ liệu về chế ñộ cắt 3.1.2.3. Lập trình bằng tay trực tiếp trên máy CNC Hình 3.2 Vị trí ổ dao tại ñiểm gốc máy Bước 4: Kẹp phôi và khai báo ñiểm gốc phôi W cho máy Phôi gia công trên máy CNC thông thường là các phôi chuẩn, ñược kẹp trên mâm cặp 3 chấu như hình 3.1.3. Các bước vận hành máy gia công 3.1.4. Các bước vận hành máy Bước 1: Cấp nguồn máy Tiện CNC bằng chìa khoá bên hông máy. Bước 2: Khởi ñộng WinNC, chọn hệ ñiều hành Sinumerik 840D Turn Hình 3.3 Kẹp phôi Sau khi kẹp chặt phôi, ta dịch chuyển ñiểm gốc của máy M ñến ñiểm gốc W và thực hiện việc khai báo này trong lệnh tương ứng Hình 3.1 Chọn hệ ñiều hành Sinumerik 840D Turn. G54- G57. Offset phôi theo trục Z: Bước 3: Đưa máy trả về gốc máy (Home máy ), ñây là yêu cầu bắt buộc trước khi thực hiện việc gia công trên máy. Ở vị trí này, ổ dao Bật công tắc chuyển về chế ñộ JOG. rời ra xa trục chính nhất. Dùng bàn phím dịch chuyển Chuyển nút vặn về vị trí Home ñồng các trục dao và núm vặn ñiều chỉnh tốc ñộ máy sao cho ñài trên bàn phím ñiều dao chạm vào bề mặt Z khiển. Bấm nút (+X); (+Z) ñể máy trả về gốc ngoài của phôi. Ghi lại giá trị thời bấm nút Home Home máy. Z trên màn hình hiển thị -19- -20Dùng nút ñiều khiển thay dao bằng tay gọi ñúng vị trí ổ dao cần lắp ñến vị trí thuận tiện ñể lắp dao vào máy. Bước 6: Khai báo thông số dữ liệu dao trong mục Parameter Hình 3.4 Tìm ñiểm gốc phôi Tiếp theo, vào Parameter\ Work- offset nhập giá trị Z ở trên vào ô Z Axis như hình. Máy sẽ nhận giá trị này làm ñiểm gốc phôi theo phương Z. Theo phương X, các dao khác nhau sẽ nhận giá trị X khác nhau và ñược máy tính toán theo thông số dữ liệu dao. Hình 3.7 Vùng quản lý dao Phép ño dao Phương pháp ño bằng phôi chuẩn Hình 3.5 Khai báo ñiểm gốc phôi Bước 5 Lắp dao vào ổ dao Dao ñược quản lý trên máy bằng 2 thông số : T ... Số thứ tự dao trong bộ quản lý - D… Số thứ tự hiệu chỉnh dao Hình 3.8 Gọi dao và thực hiện offset dao Phương pháp ño bằng thiết bị quang học và dao mẫu Hình 3.6 Lắp dao vào ổ Lệnh T... D... thay dao có số thứ tự T và gọi ra dữ liệu hiệu chỉnh dao D. Hình 3.9 Gá kính quang học
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.