Ngày nay, khi khoa học kỹ thuật đã phát triển vượt bậc các thành tựu khoa học được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực: Công nghiệp, nông nghiệp, y tế, giáo dục… Việc ứng dụng những thà
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BỘ MÔN KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
PHẦN LẬP TRÌNH GIA CÔNG TIỆN CNC
GVHD : Th.S NGUYỄN HOÀI NAM SVTH : NGUYỄN THỊ HUỲNH NHƯ LỚP : 001041C
MSSV : 00104122
TP HỒ CHÍ MINH – 01/2005
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc Lập- Tự Do – Hạnh Phúc
BỘ MÔN KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
NGHIÊN CỨU/ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MASTERCAM V9.1- PHẦN
LẬP TRÌNH GIA CÔNG TIỆN CNC
1 Số liệu cho trước:
- Phần Help của phần mềm MasterCAM V9.1
- Các tài liệu khác liên quan
2 Nội dung:
- Tìm hiểu các lệnh xây dựng hình học
- Tìm hiểu các chu trình tiện
- Ứng dụng Post Processor tạo tập tin điều khiển NC dạng G-Codes
- Bài tập áp dụng các chu trình gia công
3 Giáo viên hướng dẫn: Th S Nguyễn Hoài Nam
4 Giáo viên phản biện: Trần Quốc Hùng
5 Ngày giao nhiệm vụ: 1/09/2004
6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 20/01/2005
Trang 3Ngày nay, khi khoa học kỹ thuật đã phát triển vượt bậc các thành tựu khoa học được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực: Công nghiệp, nông nghiệp, y tế, giáo dục… Việc ứng dụng những thành tựu kỹ thuật mới vào trong sản xuất sẽ tạo
ra những sản phẩm tinh vi, phức tạp, chất lượng cao, giá thành hạ…đặc biệt phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ thông tin và ngành điện tử mà sản phẩm của hai ngành này được ứng dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất khác đặc biệt sản xuất với ngành cơ khí chính xác, bởi vì đối với công cụ thông thường điều khiển bằng tay không thể sản xuất ra những sản phẩm, những chi tiết tinh vi phức tạp cần độ chính xác cao theo nhu cầu của thị trường Ngành cơ khí chế tạo máy là một trong những ngành được ứng dụng công nghệ thông tin một cách mạnh mẽ làm thay đổi bộ mặt của nền công nghiệp, cụ thể là sự thay thế những máy công cụ bởi máy điều khiển theo chương trình số CNC, được điều khiển bởi máy tính điện tử đã giải phóng sức lao động của con người và không ngừng nâng cao sức lao động, độ chính xác tuyệt đối của chi tiết gia công Muốn khai thác một cách hiệu quả và biến những ý tưởng của mình thành sản phẩm thì cần phải khai thác và sử dụng tốt những phần mềm hổ trợ cơ khí tổ hợp CAD/CAM
Do nhu cầu của thị trường cần sản xuất ra những sản phẩm phức tạp, có độ chính xác cao mà máy công cụ không thể sản xuất được, hệ thống máy công cụ kỹ thuật số đã ra đời, đó là máy phay, máy tiện…điều khiển bằng kỹ thuật số, hay bằng máy tính Nhưng thực tế chỉ khai thác lập trình gia công chi tiết ở dạng lập trình bằng tay đơn giản mà những chi tiết phức tạp hơn thì cần phải có một phần mềm tin học hổ trợ CAD/CAM để vừa có thể thiết kế và gia công trên máy tiện
CNC Chính vì vậy, em được Khoa và Bộ môn giao nhiệm vụ thực hiện đề tài:
“NGHIÊN CỨU/ ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MASTERCAM V9.1 – PHẦN LẬP TRÌNH GIA CÔNG TIỆN CNC” cho đồ án tốt nghiệp của mình
Dù rất cố gắng khi thực hiện tập đồ án này, nhưng chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong đón nhận được sự đóng góp ý kiến từ quý thầy cô và các bạn để đề tài toàn diện hơn Xin chân thành cảm ơn
TP.HCM, Ngày 20 tháng 01 năm 2004 Sinh viên thực hiện
NGUYỄN THỊ HUỲNH NHƯ
Trang 4LỜI CẢM ƠN
ZY ZY
Tập đồ án được hoàn thành là một bước ngoặt báo hiệu kết thúc thời gian học
tập tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Nếu không có sự đóng góp về nhiều
phía chắc chắn Em khó mà đạt được những kết quả sau 5 năm học đại học
Đó là sự đóng góp tích cực về vật chất, sự ủng hộ về tinh thần của gia đình đã hình thành một chỗ dựa vững chắc Em sẽ mãi mãi ghi nhớ
Được học môn CAD/CAM CNC và các môn khác cùng với sự trực tiếp hướng
dẫn nhiệt tình của thầy NGUYỄN HOÀI NAM đã giúp em thực hiện đề tài Xin
chân thành cảm ơn
Và Em cũng chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong khoa Cơ Khí Máy cùng các bạn đã đóng góp ý kiến và kinh ngiệm quý báo trong quá trình thực hiện đề tài này
TP.HCM, Ngày 20 Tháng 01 Năm 2005
Sinh Viên Thực Hiện
NGUYỄN THỊ HUỲNH NHƯ
Trang 5
TP HCM, Ngày tháng 01 năm 2005
Giáo viên hướng dẫn
Trang 6NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
ZY ZY
TP HCM, Ngày tháng 01 năm 2005
Giáo viên phản biện
Trang 7MỤC LỤC
ZY ZY
PHẦN A: CAD/CAM – CNC
CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ CAD/CAM – CNC 1
I.1 Công nghệ CAD/CAM 1
I.2 Lịch sử phát triển CAD/CAM – CNC 2
I.2.1 Các giai đoạn phát triển 2
I.2.2 Hệ thống điều khiển của máy công cụ 6
I.2.3 Khái niệm và mô hình hoá máy CNC 7
I.2.4 Ưu điểm của máy CNC 7
I.2.5 Yêu cầu khi sử dụng máy CNC 8
CHƯƠNG II: MASTERCAM 9.1 – PHẦN LATHE 10
II.1 Khái niệm và khả năng ứng dụng 10
II.2 Cấu trúc màn hình đồ hoạ 10
II.2.1 Main Menu 11
II.2.2 Secondary Menu 12
II.2.3 Sử dụng các Menu 14
II.2.4 ToolBar 15
II.2.5 Những thiết lập ban đầu 15
II.2.6 Các phím tắt chọn lệnh 20
PHẦN B: CHU TRÌNH GIA CÔNG CHƯƠNG III: THIẾT LẬP THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ 21
Trang 8III.1 Lathe Job Setup 21
III.1.1 Chọn phôi 21
III.1.2 Chọn vật liệu gia công 26
III.1.3 Một số tuỳ chọn khác 27
III.2 Setting Lathe Tool 30
III.2.1 Tools Parametter 31
III.2.2 Thay đổi thông số hình học cho dao 34
III.2.3 Thiết lập thông số dao mới 44
III.3 Xác định chế độ cắt 45
III.3.1 Chế độ cắt thay đổi theo From Tool 45
III.3.2 Chế độ cắt thay đổi theo Material 46
III.3.3 Tab Parametter – Lathe Tool 47
CHƯƠNG IV: VERIFY - MÔ PHỎNG 51
IV.1 Operation Manager 51
IV.2 Lathe Backplot 52
IV.3 Toolpath Verify 54
IV.4 Posting Processing 58
CHƯƠNG V: CHU TRÌNH GIA CÔNG 61
V.1 Vạt mặt – Lathe Face 61
V.1.1 Face toolpath – Tạo chu trình vạt mặt 61
V.1.2 Thiết lập thông số Tab Face Parameters 62
V.1.1.3 Ví dụ minh hoạ 64
V.2 Tiện thô – Lathe Rough 66
V.2.1 Tạo chu trình tiện thô 66
V.2.2 Thiết lập thông số Tab Rough Parameters 66
V.2.3 Ví dụ minh hoạ 71
V.3 Tiện tinh – Lathe Finish 74
V.3.1 Tạo chu trình tiện tinh 74
V.3.2 Thiết lập thông số Tab Finish Parameters 74
V.3.3 Ví dụ minh hoạ 77
V.4 Tiện rãnh – Lathe Groove 78
V.4.1 Tạo chu trình tiện rãnh 78
V.4.2 Grooving Options 79
V.4.3 Groove Shape Parameters – Thông số tạo hình dáng rãnh 81
V4.4 Groove Rough Parameters – Thông số tiện thô rãnh 86
V4.5 Groove Finish Parameters – Thông số tiện tinh rãnh 89
Trang 9V.5.1 Chu trình Quick – Lathe Quick Rough……… 95
V.5.2 Chu trình Quick – Lathe Quick Finish………98
V.5.3 Chu trình Quick – Lathe Quick Groove………100
V.5.4 Ví dụ minh hoạ……… 105
V.6 Khoan – Drill……… 107
V.6.1 Tạo chu trình khoan lỗ Drill………107
V.6.2 Hộp thoại Simple Drill – no peck………107
V.6.3 Ví dụ minh hoạ……… 110
V.7 Tiện Ren - Lathe thread……… 112
V.7.1 Tạo chu trình tiện ren……… 112
V.7.2 Thread Shape Parameters………113
V.7.3 Hộp thoại Thread Cut Parameters……… 120
V.7.4 Ví dụ minh hoạ……… 121
V.8 Cắt đứt – Lathe cutoff……… 124
V.8.1 Tạo chu trình cắt đứt ……… 124
V.8.2 Hộp thoại Cutoff Parameters……… 124
V.8.3 Ví dụ minh hoạ……… 127
CHƯƠNG VI: CHUYỂN ĐỔI FILE……… 129
VI.1 Khái quát Converting Files……… 129
VI.2 Thiết lập những thông số chuyển đổi……… 129
VI.3 Chuyển File Autodesk……… 130
VI.4 Chuyển File SAT……… 131
VI.5 Chuyển File ProE……….132
CHƯƠNG VII: BÀI TẬP ÁP DỤNG …… ……… 135
VII.1 Bài tập 1 135
VII.2 Bài tập 2 136
VII.3 Bài tập 3 138
VII.4 Bài tập 4 139
VII.5 Bài tập 5 140
VII.6 Bài tập 6 141
VII.7 Bài tập 7 143
VII.8 Bài tập 8 144
VII.9 Bài tập 9 145
Trang 10VII.10 Bài tập 10 146
VII.11 Bài tập 11 148
VII.12 Bài tập 12 149
VII.13 Bài tập 13 151
VII.14 Bài tập 14 152
VII.15 Bài tập 15 154
VII.16 Bài tập 16 156
VII.17 Bài tập 17 159
VII.18 Bài tập 18 161
VII.19 Bài tập 19 163
VII.20 Bài tập 20 165
VII.21 Bài tập 21 167
VII.22 Bài tập 22 169
PHẦN C: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ
Trang 11KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ
ZY ZY
I Tóm tắt đề tài:
Sau 8 tuần nghiên cứu, tập đồ án này đã được hoàn thành đúng thời hạn và
đạt được mục tiêu đã đề ra, đó là Nghiên cứu/ ứng dụng phần mềm MasterCAM
V9.1 – Phần lập trình gia công tiện CNC
Về mặt lý thuyết, đề tài đã nêu lên được các vấn đề cơ bản về cách thiết lập thông số công nghệ và các chu trình gia công được ứng dụng trực tiếp trong sản xuất
Bên cạnh đó, đề tài đã được tiếp cận với công nghệ CAD/CAM – CNC là công nghệ gia công cắt gọt kim loại trên máy công cụ điều khiển bằng chương trình số, một số công nghệ còn khá mới mẻ đối với ngành công nghiệp Việt Nam và giúp cho người thực hiện áp dụng được những kiến thức đã được trang bị trong
những năm ngồi ghế nhà trường MasterCAM V9.1 là một phần mềm CAD/CAM
công nghiệp được ứng dụng trực tiếp trong sản xuất ở nước ta hiện nay
Về mặt thực hành, đề tài cũng đã trình bày được các bài tập áp dụng gia công một số chi tiết mẫu trong cơ khí
II Tự đánh giá:
Việc thực hiện đồ án này đã giúp cho em có cơ hội ứng dụng và kiểm tra những kến thức đã học vào trong thực tế như việc lập trình với phần mềm
MasterCAM V9.1 để tiến hành gia công những chi tiết một cách chính xác và
nhanh chóng Nhưng quan trọng hơn cả, việc thực hiện đồ án đã giúp em tiến hành được công tác tự nghiên cứu khoa học ở một cấp độ phù hợp với khả năng và trình độ
Tuy nhiên do tài liệu tham khảo còn quá ít, phần lớn tài liệu tham khảo dựa vào phần help của phần mềm, nên tập đồ án này không thể nào tránh khỏi các sai sót Mong thầy cô và các bạn thông cảm và đóng góp thêm ý kiến để tập đồ án này được hoàn thiện hơn
Trang 12III Hướng phát triển đề tài:
Từ tập đồ án, có thể phát triển thêm theo nhiều hướng khác nhau:
- Có thể mở rộng bằng cách thiết lập thêm nhiều thư viện dao khác nhau và sử dụng thêm các chu trình gia công khác mà tập đồ án chưa nghiên cứu
- MasterCAM là một phần mềm công nghiệp dễ nghiên cứu và sử dụng để
gia công các chi tiết trên máy CNC
TÀI LIỆU THAM KHẢO
¾ Phần Help của phần mềm MasterCAM V9.1
¾ Nguyễn Ngọc Đào – Giáo trình CAD/CAM – CNC Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
¾ Th.s Nguyễn Hoài Nam – Giáo trình kỹ thuật lập trình CAD/CAM – CNC nâng cao Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
¾ Đỗ Thành Trung - Hướng dẫn thực hành phần mềm tiện UNISOFT và công nghệ gia công trên máy tiện CNC MAGNUM 8025TSI Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
¾ Phan Hữu Phúc – CAD/CAM thiết kế chế tạo có máy tính trợ giúp
¾ Nguyễn Anh Tuấn – Cơ sở kỹ thuật tiện CNC – TT Việt Đức
¾ PGS TS Trần Văn Địch – Công nghệ trên máy CNC
Trang 13CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ CAD/CAM – CNC
I.1 Công nghệ CAD/CAM:
Những năm cuối thế kỹ 20, công nghệ CAD/CAM đã trở thành một lĩnh
vực đột phá trong thiết kế, chế tạo sản phẩm công nghiệp Computer –
Aided – Design (CAD) là thiết kế với sự trợ giúp của máy tính, Computer –
Aided - Manufacturing (CAM) là chế tạo với sự trợ giúp của máy tính Hai
lĩnh này ghép nối với nhau đã trở thành một loại hình công nghệ cao, một
lĩnh khoa học kỹ thuật tổng hợp của sự liên ngành Cơ khí – Tin học – Tự
động hoá Cùng với sự phát triển của khoa học máy tính, CAD/CAM đã
được nhận thức và chấp nhận nhanh chóng trong công nghiệp vì nó là hạt
nhân chính để sáng tạo và sản xuất sản phẩm, để tăng nhanh năng suất lao
động, giảm cường độ lao động và tự động hoá quá trình sản xuất, nâng cao
độ chính xác chi tiết và đạt hiệu quả kinh tế cao
Computer – Aided – Design (CAD) và Computer – Aided -
Manufacturing (CAM) đã làm một cuộc cách mạng về thiết kế và các
phương pháp sản xuất Người thiết kế không cần phải tính toán các phương
trình toán học phức tạp về các vấn đề như tiếp tuyến, giao tuyến, các vị trí
tâm hoặc các bề mặt phức tạp Việc sử dụng máy vi tính để thiết kế hình
dáng hình học và phát sinh ra chương trình điều khiển số (NC) với công cụ
mô phỏng sẽ cho ta nhìn trước kết quả gia công Công nghệ CAD/CAM tiết
kiệm thời gian và giá thành sản phẩm nhờ vào hiệu quả và sự chính xác của
nó
Trong quá trình hình thành một sản phẩm cơ khí hoàn chỉnh thì công việc
chuẩn bị sản xuất rất quan trọng nó bao gồm các khâu chuẩn bị thiết kế,
chuẩn bị công nghệ, thiết kế và chế tạo các trang bị công nghệ phụ… Kế
hoạch hoá quá trình sản xuất và chế tạo sản phẩm trong thời gian ấn định
Hiện nay nó mang tính chất của loại hình sản xuất hàng loạt nhỏ, phần lớn
thời gian trong khâu chuẩn bị sản xuất thì 90% giành cho thiết kế, tra cứu số
liệu và phần còn lại giành cho lao động sáng tạo cho nên những công việc
này thực hiện trên máy tính mang lại hiệu quả cao hơn, chính xác hơn và
chất lượng hơn
CAD/CAM là một công nghệ liên quan với việc sử dụng máy tính để
thực hiện những chức năng xác định trong lĩnh vực thiết kế và sản xuất, chế
tạo Trước đây, hai lĩnh vực thiết kế và sản xuất chế tạo được thực hiện tách
biệt nhau và độc lập với nhau ngay cả trong cùng một công ty, xí nghiệp
Công nghệ CAD/CAM đang phát triển theo hướng liên kết chặt chẽ hai lĩnh
này với nhau, nhằm tạo ra một cơ sở công nghệ cho mô hình nhà máy được
tích hợp với máy tính trong tương lai
CAD/CAM là một lĩnh vực nghiên cứu nhằm tạo ra các hệ thống tự động
thiết kế và chế tạo Nó dùng máy tính điện tử để thực hiện một chức năng
Trang 14ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương I: Tổng Quát Về CAD/CAM - CNC
nhất định để thiết kế và chế tạo sản phẩm Tự động hoá chế tạo là dùng máy
tính điện tử để kế hoạch hoá, điều khiển quá trình sản xuất, điều khiển quá
trình cắt gọt kim loại và kiểm tra nguyên công gia công
Computer – Aided – Design (CAD) là sử dụng hệ thống máy tính cùng
với phần mềm thích hợp để trợ giúp việc thiết lập, sửa đổi, phân tích hoặc tối
ưu hoá một đồ án thiết kế CAD là đồ họa máy tính mà cơ bản là sự sáng tạo
và điều khiển các hình ảnh trên thiết bị hiển thị với sự trợ giúp của máy tính
CAD có thể chuyển thông tin trên không gian hai chiều sang không gian ba
chiều và có được không gian khung giây (Wire frame), bề mặt (Søurface),
hoặc vật thể rắn (Solid)
Computer – Aided - Manufacturing (CAM) là sử dụng hệ thống máy
tính cùng với phần mềm thích hợp để lập kế hoạch, quản lý và điều khiển
các hoạt đông của một nhà máy thông qua giao diện trực tiếp hoặc gián tiếp
giữa máy tính với các tài nguyên sản xuất của nhà máy đóù CAM có thể
phân thành hai loại:
• Theo dõi và điều khiển: đây là những ứng dụng trực tiếp của CAM
9 Theo dõi được thực hiện thông qua việc thu nhập số liệu từ quá
trình sản xuất
9 Điều khiển là dựa vào số liệu thu nhập được từ quá trình sản xuất
để xử lý và đưa ra những tính hiệu điều khiển trực tiếp từ các quá trình trên
cơ sở thuật toán của phần mềm
quá trình sản xuất
Quá trình sản xuất
Máy tính Dữ liệu của
sản xuất
Dữ liệu của
quá trình sxCác tín hiệu điều khiển
Trang 15• Trợ giúp sản xuất: đây là ứng dụng gián tiếp trong đó máy tính đã
dùng để lập kế hoạch, tiến độ, dự báo, cung cấp thông tin đưa ra các chỉ thị
quản lý và điều hành công việc sản xuất Trong trường hợp này máy tính chỉ
có chức năng trợ giúp nên nằm ngoài hệ thống còn con người thì thường
xuyên phải có mặt thực hiện các công việc theo dõi và điều khiển quá trình
I.2 Lịch sử phát triển CAD/CAM - CNC:
I.2.1 Các giai đoạn phát triển:
Máy công cụ NC việc điều khiển các chức năng của máy được quyết định
bằng các chương trình đã lập sẵn Các máy công cụ NC rất thích hợp với
dạng sản xuất hàng loạt nhỏ và trung bình Hệ thống điều khiển của máy NC
là mạch điện tử Thông tin vào chứa trên băng từ hoặc trên băng đục lỗ, thực
hiện chức năng theo từng khối, khi khói trước kết thúc, máy đọc tiếp các khối
lệnh tiếp theo để thực hiện các dịch chuyển cần thiết Các máy NC chỉ thực
hiện các chức năng như: nội suy đường thẳng, nội suy đường tròn, chức năng
đọc theo băng Các máy NC không có chức năng lưu trữ chương trình
Sự phát triển điều khiển số cho máy công cụ được hình thành năm 1949 –
1950 tại Viện công nghệ Massachusetts (Massachusetts Institute of
Technology Cambridge, USA) Vì nhiệm vụ của Không lực Hoa Kỳ đặt chế
tạo những chi tiết quan trọng của máy bay từ một vật liệu đồng nhất tốt hơn
là dùng đinh tán hay hàn các vật liệu lại với nhau Khi gia công những chi
tiết lớn có biên dạng phức tạp với kỹ thuật thông thường, thì gian gia công rất
lớn và chi phí sản xuất rất cao Do đó sau một thời gian nghiên cứu, biên
dạng gia
công của những chi tiết lớn có thể dễ dàng được thay thế bằng các chức năng
toán học và người ta quyết định chế tạo một bộ điều khiển một máy phay
dựa trên cơ sở này
Về mặt kỹ thuật để thực hiện ý tưởng này yêu cầu một bộ điều khiển, nó
phiên dịch các đại lượng đầu vào được miêu tả dưới dạng nhị phân và dạng
số cho các hành trình chuyển động và các chức năng vận hành máy, theo đó
Máy tính Quá trình sản suất
Dữ liệu của
quá trình sản xuấtCác tín hiệu điều khiển (giáp tiếp)
Trang 16ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương I: Tổng Quát Về CAD/CAM - CNC
máy phay có thể hiểu được và xử lý các tín hiệu điều khiển bằng số Với sự
phát triển nhanh chóng của xử lý tín hiệu điện tử đã tạo điều kiện cho ý
tưởng trên trở thành hiện thực
Mô hình kỹ thuật CIM:
Phần mềm:
Phần cứng:
1950 1960 1970 1980 1990
• NC (Numerical Control): Điều khiển bằng số
• CNC (Numerical Control with integrated computer): Điều khiển
bằng số với sự tích hợp của máy tính
• FFS (Flexible manufacturing system): Hệ thống sản xuất linh hoạt
• CAD (Computer Aided Design): Thiết kế với sự trợ giúp của máy
tính điện tử
• CIM (Computer Intergnated Manufacturing): Sản xuất với sự trợ
giúp của máy tính với chức năng lập kế hoạch, thiết kế và tự động sản xuất
Máy công cụ điều khiển số đầu tiên đã chỉ rõ các đặc điểm của các máy
NC phát triển sau này:
9 Toàn bộ chương trình gia công được ghi lại trên băng đục lỗ
9 Máy tính điều khiển và xử lý các thông tin đường chuyển dịch và các
chức năng của máy
9 Từng truyền động cho các trục bước tiến và trục chính để điều khiển
chuyển động của dao và cơ cấu gá chi tiết
9 Các hệ thống đo và kiểm để phản hồi vị trí của dụng cụ cắt cho hệ
thống điều khiển trong máy tính
Giữa những năm 50, hầu hết các nhà sản xuất máy công cụ đã bắt đầu
sản xuất và phát triển máy phay điều khiển số NC và ngay sau đó là máy
NC
CNC FFS CAD
CAD/CAM
CIM
Trang 17lý và máy vi tính đã tạo điều kiện cho hệ điều khiển NC phát triển thành hệ
điều khiển CNC (Computer numerial control)
Năm 1953 công bố sáng chế máy phay điều khiển theo chương trình số
NC
Năm 1959 những máy NC đầu tiên của châu âu được triễn lãm tại Paris
Năm 1960 các hệ điều khiển số được chế tạo tương ứng với trình độ kỹ
thuật của công nghệ bóng đèn điện tử và rơle với kích thước lớn giá thành
còn cao, máy NC ở thời kỳ này được ứng dụng chủ yếu trong công nghiệp
hàng không
Từ những năm 1970 ngành điều khiển số phát triển nhanh chóng ứng
dụng những thành tựu của kỹ thuật vi điện tử, vi mạch tích hợp, đặc biệt là sự
phát triển mạnh mẽ của ngành điện toán, cùng với công nghệ phần mềm liên
tục cho ra đời các chương trình ứng dụng với khả năng vượt trội hơn, chương
trình điều khiển linh hoạt hơn, dung lương lớn ngày càng được mở rộng Khi
gia công những chi tiết có biên dạng gia công phức tạp nếu sử dụng kỹ thuật
thông thường sẽ tốn nhiều thời gian và chi phi rất cao, độ chính xác kém
Nhưng nếu sử dụng chương trình số cho máy CNC để gia công những biên
dạng phức tạp này, với các hàm toán học, việc giải toán và điểu khiển thông
số qua bộ sử lý và các mạch điện tử đã trở nên dễ dàng hơn Các giá trị tính
toán được biên dịch dưới dạng mã nhị phân, đây là nguyên tắc cơ bản để ứng
dụng điều khiển số cho máy công cụ Máy công cụ điều số đầu tiên là máy
phay NC đứng, các trục chạy dao được điều khiển bởi motor riêng biệt
Máy công cụ CNC là bước phát triển cao của các máy NC Các máy NC
có một máy tính để thiết lập phần mềm điều khiển các chức năng dịch
chuyển của máy Các chương trình gia công được đọc cùng một lúc và được
lưu trữ và bộ nhớ Khi gia công máy tính đưa các lệnh điều khiển máy Máy
công cụ CNC có khả năng thự hiện các chức năng như: nội suy đường thẳng,
cung tròn, mặt xoắn, mặt Parabol và bất kì mặt bậc nào Máy CNC cũng có
khả năng bù chiều dài và đường kính công cụ Tất cả các chức năng trên đều
được thực hiện nhờ một phần mềm máy tính Các chương trình lập ra có thể
được lưu trữ trong đĩa cứng hoặc trong đĩa mềm
Với sự đóng góp của các bộ vi xử lý ở tốc độ cao ngày càng gia tăng, đã
tạo điều kiện mở rộng khả năng hoạt của các máy công cụ điều khiển số
Các bộ vi xử lý hiện thời và hệ điều khiển CNC cũng như máy công cụ điều
khiển bằng chương trình lôgic (PLC), đã cải tiến hiệu quả của chương trình
NC về độ chính xác gia công, tốc độ của dụng cụ cắt cũng như công suất cắt
Hệ điều khiển CNC hiện đại có thể có vô số các chức năng khác, có khả
năng lập trình gia công các chi tiết có dạng hình học phức tạp mà không phải
tính toán thông qua sự hổ trợ của công cụ toán học
Sự phát triển không ngừng của máy công cụ CNC đang diễn ra trong sự
hợp tác giữa các nhà máy sản xuất linh kiện vi điển tử, điều khiển CNC,
Trang 18ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương I: Tổng Quát Về CAD/CAM - CNC
máy công cụ và dụng cụ cắt Ngoài ra, người sử dụng cũng tạo điều kiện cho
nhịp độ phát triển nhanh chóng, do luôn đòi hỏi cao và yêu cầu những giải
pháp tốt nhất và mới nhất Các trung tâm gia công CNC, hệ thống sản xuất
linh hoạt FFS và các nhà máy sản xuất tự động cao CIM đã đánh dấu bước
phát triển quan trọng của máy công cụ điều khiển bằng chương trình số
Tại Việt Nam, trang thiết bị và công nghệ gia công tiên tiến xuất hiện
ngày càng nhiều, đáp ứng yêu cầu phát triển công nghiệp và hội nhập quốc
tế, trong đó các máy công cụ CNC chiếm vai trò quan trọng trong một số cơ
sở công nghiệp
I.2.2 Hệ điều khiển của máy công cụ:
• Hệ điều khiển máy NC:
Ngày nay các máy trang bị hệ điều khiển NC vẫn còn thông dụng
Đây là hệ điều khiển đơn giản với số lượng hạn chế các kênh thông tin
Trong hệ điều khiển NC các thông số hình học của chi tiết gia công và các
lệnh điều khiển được cho dưới dạng dãy các con số Hệ điều khiển NC làm
việc theo nguyên tắc sau đây: sau khi mở máy các lệnh thứ nhất và thứ hai
được đọc Chỉ sau khi quá trình đọc kết thúc, máy mới bắt đầu thực hiện lệnh
thứ nhất Trong thời gian này thông tin của lệnh thứ hai nằm trong bộ nhớ
của hệ thống điều khiển Sau khi hoàn thành việc thực hiện lệnh thứ nhất,
máy bắt đầu thực hiện lệnh thứ hai lấy từ bộ nhớ ra Trong khi thực hiện lệnh
thứ hai, hệ điều kiển đọc lệnh thứ ba được dựa vào chỗ của bộ nhớ mà lệnh
thứ hai vừa được giải phóng ra
Nhược điểm chính của hệ điều khiển NC là khi gia công chi tiết tiếp
theo trong loạt hệ điều khiển lại phải đọc tất cả các lệnh từ đầu và như vậy
sẽ không tránh khỏi những sai sót của bộ nhớ tính toán trong hệ điều khiển
Do đó chi tiết gia công có thể bị phế phẩm Một nhược điểm khác nữa là do
cần rất nhiều lệnh chứa trong băng đục lỗ hoặc băng từ nên khả năng mà
chương trình bị dừng lại (không chạy) thường xuyên có thể xảy ra Ngoài ra
với chế độ làm việc như vậy băng đục lỗ hoặc băng từ sẽ nhanh chóng bị bẩn
và mòn gây lỗi cho chương trình
• Hệ điều khiển máy CNC:
Đặc điểm chính của hệ điều khiển CNC là sự tham gia của máy vi
tính Các nhà chế tạo máy CNC cài đặt vào máy tính một chương trình điều
khiển cho từng loại máy Hệ điều khiển CNC cho phép thay đổi và hiệu
chỉnh các chương trình gia công chi tiết và cả chương trình hoạt động của bản
thân nó Trong hệ điều khiển CNC các chương trình gia công có thể được ghi
nhớ lại Trong hệ điều khiển CNC chương trình có thể được nạp vào bộ nhớ
toàn bộ một lúc hoặc từng lệnh bằng tay hoặc bàn điều khiển Các lệnh điều
khiển không chỉ được viết cho từng chuyển động riêng lẽ mà còn cho nhiều
chuyển động cùng lúc Điều này cho phép giảm số lệnh của chương trình và
Trang 19kích thước nhỏ hơn và giá thành thấp hơn so với hệ điều khiển NC nhưng lại
có những đặc tính mới mà hệ điều khiển trước đó không có Ví dụ: nhiều hệ
điều khiển loại này có khả năng hiệu chỉnh những sai số cố định của máy
những nguyên nhân gây ra sai số gia công
I.2.3 Khái niệm và mô hình hoá máy CNC:
CNC (Computer numerial control) là bước phát triển cao của máy diều
khiển theo chương trình số CNC là loại máy điều khiển theo chương trình số
có cơ cấu cấp dao tự động để thực hiện nhiều nguyên công khác nhau sau
một lần kẹp phôi Điểm khác nhau cơ bản giữa NC và CNC là:
• NC điều khiển cứng, chúng được hình thành từ mạch IC logic
• CNC điều khiển mềm vì dùng hệ máy tính nhớ với bộ nhớ có thể đọc và
viết để điều khiển máy công cụ Máy CNC gồm hai phần:
9 Phần điều khiển bằng chương trình điều khiển và các cơ cấu điều
khiển
9 Phần chấp hành
Chương trình điều khiển: Tập hợp các tín hiệu (gọi là LỆNH) được mã
hoá bằng chữ hoặc bằng số Cơ cấu điều khiển nhận tín hiệu từ cơ cấu đọc
chương trình điều khiển để thực hiện các biến đổi cần thiết để có tín hiệu
phù hợp điều khiển các hoạt động của cơ cấu chấp hành, đồng thời kiểm tra
sự hoạt của chúng thông qua các tín hiệu được giử về từ các cảm biến liên hệ
ngược
Cơ cấu chấp hành: Máy cắt kim loại, một số cơ cấu phụ khác như: cơ cấu
tay máy, ổ chứa dao, bôi trơn…
Mô hình hoá máy CNC:
Chương trình
Điều khiển phôi
Bàn phím * Chuyển động
* Vận tốc
* Điều khiển bằng tay * Vị trí
* Điều khiển tự động * Báo lỗi
Phần chấp hành
Các cơ cấu điều khiển
Máy cắt kim loại
Trang 20ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương I: Tổng Quát Về CAD/CAM - CNC
I.2.4 Ưu điểm của máy CNC:
Tính kinh tế đạt được cao với máy công cụ CNC bởi tốc độ nâng cao cũng
như thời gian gia công cơ bản, thời gian phụ, thời gian chuẩn bị và thời gian
kết thúc giảm Các nhân tố ảnh hưởng sau đây tác động mạnh tới kinh tế của
máy CNC:
• Lập trình trực tiếp trên máy bởi khả năng nhập bằng tay
• Việc đảm trách ở bộ phận chuẩn bị chuẩn bị sản xuất cho việc lập
trình, sẵn sàng vật liệu cũng như dụng cụ cắt và nhập các dữ liệu được thực
hiện tại chỗ làm việc
• Lưu trữ trong các trường hợp gia công lập lại của một chương trình gia
công chi tiết đặc biệt dưới dạng chương trình con
• Tối ưu hoá chương trình NC trong hệ điều khiển
• Mô tả hình dạng chi tiết gia công thông qua việc cho dạng hình học
đơn giản
• Chạy dao tự động cho đến khi đạt kích thước
• Tự động vận hành các chức năng của máy và trực tiếp can thiệp khi
xảy ra lỗi hoặc bị nhiễu
• Quan sát tự động quá trình gia công thông qua hệ điều khiển CNC (đo
và kiểm tra tự động)
• Hệ thống ổ dao chứa nhiều dao
• Có khả năng chuẩn bị dụng cụ cắt bên ngoài máy mà không ảnh
hưởng đến quá trình gia công
Chất lượng chi tiết gia công ổn định, ít phế phẩm
Làm tăng chính xác gia công, do cấp chính xác của máy cao (1/1000mm
độ chính xác đo)
Thời gian gia công ngắn thông qua việc tổ chức sản xuất và trùng lắp
công việc
Thời gian vận hành máy cao
Tính linh hoạt trong sản xuất cao bởi hệ thống gia công và do vậy gia
công hợp lí cho loạt nhỏ hoặc gia công đơn chiếc với độ phức tạp cao
I.2.5 Yêu cầu khi sử dụng máy CNC:
Để vận hành và lập trình trên máy công cụ CNC, nhất thiết đòi hỏi người
vận hành máy phải có trình độ cao Nhiều kinh nghiệm từ gia công trên máy
thông thường không thể ứng dụng cho gia công CNC do tốc độ cắt cao hơn
rất nhiều Chi tiết gia công trên máy CNC có ảnh hưởng đến kết cấu của đồ
gá, do đó nó phải đảm bảo những yêu cầu về kỹ thuật an toàn gồm:
• Phải cài then an toàn để chống lại việc gia công các chi tiết bị gá đặt
sai hoặc không đủ cứng vững, để tránh văng của các phần tử chuyển
động
Trang 21• Chi tiết gia công phải có những bề mặt chuẩn tốt đảm bảo độ chính
xác và độ ổn định gá đặt, đồng thời chi tiết phải có bề mặt thuận tiện
cho việc kẹp chặt không gây biến dạng chi tiết
• Để không dùng đồ gá phụ thì chi tiết không nên có những bề mặt
nghiêng và góc nghiêng
• Để đảm bảo độ chính xác gá đặt cao, chi tiết cần phải định vị theo ba
bề mặt Trong trường hợp này có thể dùng các bề mặt đã qua gia công
trên các máy vạn năng để định vị
• Nếu chi tiết gia công không cho phép định vị theo ba bề mặt thì định
vị theo một bề mặt và hai lỗ, khoảng cách các lỗ phải xa nhau và có
độ bóng cấp 7
• Phải khoá các thiết bị kẹp chi tiết trên máy CNC
• Giữa khoảng cách an toàn giữa các bộ phận nhô xa của các máy CNC
lân cận trong hệ thống mạng máy CNC
• Tránh phoi văng cũng như tia phun của nước trơn nguội
• Hút bụi không khí trong không gian máy
Trang 22ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương II: MasterCAM V9.1 – Phần Lathe
CHƯƠNG II: MASTERCAM V9.1 – PHẦN LATHE
II.1 Khái niệm và khả năng ứng dụng:
MasterCAM V9.1 là tổ hợp toàn bộ phần mềm CAD/CAM cho phép
thiết kế và gia công cơ khí một cách chính xác và nhanh chóng, còn tạo ra các bản vẽ kỹ thuật chuẩn bị gia công các chi tiết có độ chính xác cao, hoàn
thành bản vẽ, sơ đồ các đường chạy dao và mã chương trình NC
Trước đây hai lĩnh vực kinh tế và chế tạo, sản xuất được thực hiện tách
rời nhau ngay cả khi trong cùng một xí nghiệp CAD/CAM ngày càng phát
triển thì mối quan hệ của chúng ngày càng chặt chẽ nhằm tạo ra một cơ sở công nghệ cho mô hình hoá nhà máy được tích hợp với máy tính trong tương
lai, phạm vi ứng dụng rộng là đặc điểm tiêu biểu của máy CNC Vì vậy,
MasterCAM được dùng để lập trình gia công chi tiết trên máy tiện CNC…nhằm mang lại hiệu quả cao hơn, chính xác hơn và chất lượng hơn
II.2 Cấu trúc màn hình đồ họa:
Khi khởi động MasterCAM thì màn hình sẽ xuất hiện như sau:
Con trỏ màn hình
Vùng đồ hoạ
Trang 23II.2.1 Main Menu:
Menu chính bao gồm:
• Analyze: Trình bày tất cả các thông tin thích hợp về: point, contour,
only, between pts, angle, dynamic, area/volume, number, chain, surface, trên màn hình để ta sử dụng, các thông tin này rất có ích trong khi thao tác tạo đối tượng
• Create: Cho phép ta tạo các đối tượng hình học như: point, line, arc,
fillet, spline, curve, surface, rectangle, drafting, chamfer, letters, pattern, ellipse, polygon…
• File: Thao tác trên các tập tin như lưu, tìm kiếm, biến đổi, truyền phát, tiếp nhận…
• Modify: Hiệu chỉnh dạng hình học bằng các lệnh: Fillet, Trim, Break,
Join, Extend, Drag
• Xform: Sao chép hình với các lệnh: Mirror, Rotate, Scale, Translate,
Offset
• Delete: Xoá một đối tượng hoặc một nhóm các đối tượng trên vùng
trích đồ họa và cơ sở giữ liệu của chúng trong hệ thống
• Screen: Thiết lập các thông số liên quan đến giao diện và việc thể
hiện các đối tượng trên diện tích vẽ
• Solids: Tạo mô hình khối rắn bằng các lệnh như: Extrude, Revolve, Sweep, Loft, Fillet, Chamfer, Shell, Primitives, Draf faces, Trim
• Toolpaths: Chương trình chạy dao NC (chỉ có trong hệ thống dao)
• NC utils: Chuyển động chạy dao NC (chỉ có trong hệ thống CAM)
Trang 24ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương II: MasterCAM V9.1 – Phần Lathe
II.2.2 Secondary Menu:
Menu thức cấp:
• Z: Để thay đổi chiều sâu (hướng của trục Z) cấu trúc hiện hành Giá
trị này có thể nhập vào bằng cách chọn một điểm đang tồn tại chiều sâu cấu trúc được thay đổi một cách tự động trong hầu hết các chức năng tạo hình trong kiểu cấu trúc 3D
• Color: Để cài đặt hệ thống màu hiện hành Hệ thống màu được dùng
để áp dụng cho đối tượng sẽ được tạo ra (tạo: line, arc, in tập tin: lưu hình vẽ…) hoặc tải từ một đĩa tập tin mà nó không chứa các màu như DXF
MasterCAM chứa hai bảng màu từ hệ thống màu mà ta chọn, bảng 16 màu
và bảng 256 màu
• Level: Sự lựa chọn này để cài đặt hệ thống lớp Hệ thống lớp được
dùng để lưu trữ bất kỳ hình vẽ nào được tạo ra hoặc tải từ một đĩa tập tin mà định dạng không chứa các lớp như NLF hoặc ASCII Đặc điểm này cũng cho phép kiểm soát các lớp Ta có thể cài đặt tổng cộng là 256 lớp trong
MasterCAM Khái niệm lớp rất có ích để tạo và hiệu chỉnh hình dạng hình
học MasterCAM trình bày cài đặt lớp hiện hành trong hộp thoại Level
Manager Click vào nút này thì hệ thống trình bày cửa sổ
Trang 25Level Manager xuất hiện
Chú ý: Sự trình bày của Level này có thể khác trong cách thể hiện, tuỳ
chọn vào cách chọn đặc điểm Screen/ Configure/ Levels Manager hộp
thoại xuất hiện
• Attributes: Lựa chọn này cho phép ta lựa chọn các dạng đường nét vẽ
như: solid, hiden, center, phantom, zbreak Ngoài ra, còn có thể chọn màu, level và chọn bề rộng của nét vẽ Click vào nút này hệ thống sẽ trình bày Attributes
Trang 26ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương II: MasterCAM V9.1 – Phần Lathe
• Group: Cho phép ta kết hợp các đối tượng lại với nhau thành một
nhóm Nhóm sẽ được xử lý như một đối tượng đơn Click vào nút này hệ thống sẽ trình bày cửa sổ group
• Mask: Chọn mục này để che khuất lớp Khi ta chọn Mask hệ thống sẽ
trình bày Lever Manager Lớp che khuất, OFF, hệ thống sẽ ghi nhận đối tượng bất kỳ trong cơ sở dữ liệu Tuy nhiên, nếu lớp che khuất được cài đặt (thay đổi số lớp giữa 1 và 255) hệ thống sẽ ghi nhận các đối tượng trên lớp đó Để phục hồi lớp đang che khuất, OFF, thì lớp che khuất phải cài đặt là 0 Che khuất sẽ làm ảnh hưởng đến tất cả các chức năng (Delete, Group…)
Chú ý: Cài đặt hệ thống lớp để một lớp không nhìn thấy hiện hành sẽ tự động làm lớp nhìn thấy
• Cplane: Ta định ra mặt phẳng mà ta tạo hình vẽ Ta có nhiều lựa chọn
cấu trúc mặt phẳng vẽ Cplane
• Gview: Dùng chức năng này để thiết lập các hướng quan sát Gview
cho phép ta quan sát hình vẽ từ nhiều góc độ khác nhau
II.2.3 Sử dụng các Menu:
Trang 27Màn hình MasterCAM được chia thành ba vùng: vùng Menu, vùng soạn thảo bản vẽ, vùng MasterCAM thể hiện dòng lệnh và lỗi nhắc Để
chọn Menu, di chuyển chuột đến vùng, sự lựa chọn được quét sáng, ta click trái chuột để chọn
Bất kỳ Menu nào cũng có thể được chọn bằng cách nhấn ký tự đầu
của câu lệnh (như nhấn A cho “Analyze”) hoặc là một số nếu lệnh đó bắt đầu bằng số (như nhấn 1 cho “1 entity”)
Chọn lựa BACK UP và MAIN MENU được nhìn thấy ở mỗi Menu Chọn BACK UP và hệ thống sẽ đưa ta về bước chọn lựa trước Chọn MAIN
MENU hệ thống quay về Menu chính ban đầu
Khi thực hiện lệnh giá trị mặc định có thể được đồng ý bằng cách nhấn Enter hoặc Click trái chuột để đồng ý giá trị mạch định khi dòng nhắc chỉ ra
II.2.4 Toolbar:
Toolbar là hàng nút nằm trên đỉnh của giao diện MasterCAM Trên
những nút có biểu tượng hoặc số để nhận ra chúng Trong phần này các nút
và các biểu tượng của chúng được cài đặt mặc định trong MasterCAM
II.2.5 Những thiết lập ban đầu:
Khi làm việc với Master CAM cần phải có những bước thiết lập ban
đầu như chọn hệ đơn vị, Cplane, Grid…
Từ Main menu → Screen → Configuration Xuất hiện hợp thoại
System Configuration gồm 10 trang sau:
• Tab File:
Thiết lập để tạo file trong MasterCAM:
9 Data Paths: Mastercam (MC9)
9 Selected item’s Data Path: C:\MCAM\LATHE\MC9\
9 File usage: Post processor
9 File name: MPFAN.PST
Trang 28ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương II: MasterCAM V9.1 – Phần Lathe
• Tab Start/Exit:
Thiết lập định nghĩa mặt phẳng hiện hành của file:
9 Start up Configuration file: LATHE9M.CFG(Metric)
9 Default construction plane: Top
9 Default: SETDIRS.DLL
9 Current Configuration file: LATHE9M.CFG(Metric)
Trang 29•
• Tab Screen:
9 Levels dialog display: All levels
9 System Colors: thiết lập màu cho màn hình đồ hoạ, các menu…
9 Chaining Options: Thông số, cách chọn Chain thay đổi ẩn cạnh,
mặt phẳng, màu…
Trang 30ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương II: MasterCAM V9.1 – Phần Lathe
9 Shading: Hộp thoại thiết lập thông số tô bóng bề mặt vật thể
Trang 319 Selection Grid: Thiết lập vùng lưới để tiện cho việc thiết kế các
vật thể và thay đổi màu của lưới…
• Tab NC Setting:
Cho phép thiết lập vị trí dao Home Position theo phương D, Z khi gia công chi tiết
Trang 32ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương II: MasterCAM V9.1 – Phần Lathe
II.2.6 Các phím tắt chọn lệnh:
Ngoài việc thực hiện chuột để chọn lệnh, MasterCAM cho phép sử
dụng các phím tắt để thực hiện các thao tác chọn lệnh nhanh hơn như:
F1: Sử dụng Zoom Window để phóng lớn một phần chi tiết hình vẽ F2: Giảm kích cở hình vẽ trên màn hình
F3: Thể hiện màn hình đã được làm sạch và chỉ còn lại phần hình vẽ F4: Mở Menu Analyze
F5: Mở Menu Delete
F6: Mở Menu File
F7: Mở Menu Modify
F8: Mở Menu Create
F9: Trình bày các thông tin về vị trí tương đối của 3 gốc toạ độ
F10: Mở các chức năng hiển thị để chỉ địnhcủa nút key và nút bấm Alt+F1: Hiệu chỉnh hình vẽ và Zoom hình vẽ thích hợp trên màn hình Alt+F2: Thu nhỏ hình vẽ với hệ số là 0.2
Alt+F4: Thoát khởi màn hình Mastercam
Alt+F5: Kích hoạt cửa sổ Delete
Alt+F7: Kích hoạt Menu Blank
Alt+F8: Mở cửa sổ Screen\ Configure
Alt+F9: Thể hiện hệ trục toạ độ, thể hiện điểm nhìn World hiện hành
(center), các trục Cplane hiện hành (góc dưới bên trái), và các trục toạ độ Tool Plane hiện hành (góc dưới bên phải)
Atl+10: Mở cửa sổ cửa các phím tắt, các nút bấm như F10
Esc: Phím ngắt hệ thống Thay vì click vào nút Back Up, thì ta nhấn
Esc để quay lại Menu trước đó
Trang 34ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương III: Thiết Lập Thông Số Công Nghệ
CHƯƠNG III: THIẾT LẬP THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ
III.1 Lathe Job Setup:
Chức năng Job Setup dùng để cài đặt thông số cho phôi, xác định các
đường biên giới hạn vùng di chuyển của dao, vùng chống tâm của chi tiết,
xác định thông số hình học của phần cắt, vật liệu phôi, chiều dài phôi kẹp
chặt bởi mâm cặp… Việc thiết lập này rất quan trọng khi tiến hành lập chu
trình gia công các chi tiết, chọn phôi hợp lí, lượng dư gia công ít, thời gian gia
công nhanh và chính xác hơn, nếu thiết lập đúng thì dao không di chuyển vào
vùng mâm cặp và mũi chống tâm
- Menu chính → Toolpaths → Job Setup
- Click phải vào hộp thoại Lathe Face → Job Setup
- Click phải vào hộp thoại Operations Manager → Job Setup
III.1.1 Chọn phôi:
Tab Boundaries: Xác định các đường biên giới hạn vùng di chuyển
của dao
• Stock: Xác định kích thước của phôi
Trang 359 Left Spindle: phôi được kẹp chặt ở bên trái
9 Right Spindle: phôi được kẹp chặt ở bên phải
9 Chain: chọn một chuỗi hình học để định nghĩa cho phôi
9 Reset: thiết lập lại vùng biên mới, loại bỏ vùng biên vừa chọn
9 Parameters: nhập thông số kích thước của phôi
Make from 2 points: chọn hai điểm nằm trên biên dạng chi tiết cần gia
công, nó sẽ thể hiện các thông số kích thước để định nghĩa phôi cho chi tiết
gia công đó
OD: kích thước đường kính ngoài
ID: kích thước đường kính trong
Length: chiều dài phôi
Base Z: thông số xác định vị trí đặt phôi trên trục Z cách tọa độ
On left face: đặt phôi ở phía bên trái gốc toạ độ
On right face: đặt phôi ở phía bên phải gốc toạ độ
Use Margins: sử dụng lượng bổ sung kích thước phôi theo X,Y,Z giá
trị này luôn dương
9 OD Margin: lượng bổ sung kích thước phôi theo đường kính
ngoài
9 Right Margin: lượng bổ sung kích thước phôi ở phía bên phải
9 Left Margin: lượng bổ sung kích thước phôi ở phía bên trái
Trang 36ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương III: Thiết Lập Thông Số Công Nghệ
• Chuck: Xác định vùng kẹp chặt của chấu kẹp
9 Left Spindle: chấu kẹp nằm phía bên trái của phôi
9 Right Spindle: chấu kẹp nằm phía bên phải của phôi
9 Chain: chọn một chuỗi hình học để định nghĩa chấu kẹp
9 Reset: thiết lập lại vùng biên mới, loại bỏ vùng biên vừa chọn
9 Parameters: nhập kích thước của chấu kẹp
Shape: hình dạng của chấu kẹp gồm các thông số như bề dày
hàm, dày bậc, chiều cao của hàm, cao bậc
Clamping Method: các loại chấu kẹp
Position: xác định điểm kẹp chặt
Make from 2 points: chọn hai điểm trên chi tiết cần gia công
Trang 37User defined points: click vào nút Select hoặc nhập trực tiếp
khoảng cách vào để xác định vị trí đặt chấu kẹp
• Tailstock: Xác định vùng chống tâm của mũi chống tâm Để xác định
các vùng biên của giới hạn này Click chuột vào một trong các nút sau để xác
định:
9 Select: chọn một file hình học đã có làm vùng chống tâm
9 Chain: chọn một chuỗi hình học các đối tượng
9 Reset: thiết lập lại vùng biên mới, loại bỏ vùng biên vừa chọn
9 Parameters: nhập thông số cho mũi chống tâm gồm chiều dài,
chiều dày, đường kính…
Trang 38ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương III: Thiết Lập Thông Số Công Nghệ
• Steady Rest: Tốc kẹp cố định phôi giúp phôi không đảo.Click vào
một trong các nút sau:
9 Select: chọn một file hình học đã có làm vùng kẹp chặt
9 Chain: chọn một chuỗi hình học các đối tượng
9 Reset: thiết lập lại vùng biên mới, loại bỏ vùng biên vừa chọn
9 Parameters: nhập thông số tốc kẹp cố định cho phôi dựa vào
đường kính ngoài lớn nhất của tốc kẹp, đường kính ngoài của phôi, chiều dày tốc kẹp, vị trí trục Z
• Tool Clearance: Xác định thông số hình học của phần cắt
9 Rapid moves: khoảng lùi dao của dụng cụ gia công trong chu trình cắt
9 Entry/Exit: đường dẫn biên dạng gia công lúc bắt đầu và kết thúc một
chu trình gia công
Trang 39Các cách xác định vùng biên trên rất quan trọng cho việc tạo các chu
trình gia công, nếu xác định chính xác các vùng biên giới hạn thì
MasterCAM không bao giờ di chuyển phạm vào chi tiết gia công hay cắt
vào chấu kẹp, tốc kẹp điều này rất nguy hiểm nếu không xác định đúng vùng
giới hạn di chuyển của dao Trong giới hạn di chuyển của dao bình thường
lúc chưa xác định hoặc xác định không đúng thì MasterCAM thông báo mặc
định dưới vùng biên đó là chưa định nghĩa “ Not Defined”, khi đã xác định
đường biên là một cách chính xác thì nó báo là vùng biên đã được định nghĩa
“Defined”
III.1.2 Chọn vật liệu gia công:
Tab General: cho phép chọn vật liệu gia công và một số tuỳ chọn
thích hợp để tạo quỹ đạo chuyển động của dao
Phần chọn vật liệu gia công ở MasterCAM cung cấp các loại vật liệu
thường gia công trên máy và các thông số cơ tính của vật liệu gia công
Thông số này cho ta biết loại vật liệu của phôi được chọn Chọn phôi vào
hộp thoại Material bằng hai cách:
• Từ Menu chính → NC Utils → Def matls
• Từ Menu chính → Toolpaths → Job Setup → chọn nút Material Click
vào nút “ Labeled…” để vào hộp thoại lựa chọn vật liệu cho phôi Từ nút
Source, chọn Lathe – current để định nghĩa vật liệu hiện hành hoặc các loại
vật liệu được lưu trữ trong thư viện vật liệu Material Library, chúng ta cũùng
có thể định nghĩa thêm một loại vật liệu
Trang 40ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương III: Thiết Lập Thông Số Công Nghệ
Định nghĩa vật liệu mới:
• Menu chính → NC Utils → Def matls
• Từ nút Source chọn Lathe – current hoặc Lathe – library để định nghĩa
vật liệu
• Click phải vào vùng vật liệu và chọn Create new, để mở hộp thoại
Lathe Material Definition và chọn loại vật liệu
• Chọn hệ đơn vị inches, millimeters hoặc meters
• Thiết lập thông số Base Cutting Speed, nhập Base Feed/vòng
• Kiểm tra vật liệu của dao có thể sử dụng loại vật liệu làm phôi
• Định nghĩa speeds và feeds của vật liệu mới rồi chọn OK
III.1.3 Một số tuỳ chọn khác:
Spindle/Turret:
Hộp thoại này cho phép chọn loại Lathe, loại máy xác định Spindle và
Turret từ File MC9 hiện hành
9 Machine Type: cho phép chọn loại máy tiện để gia công các chi
tiết có hai loại máy tiện có trục nằm ngang Horizoltal Turret Lathe và máy
tiện có trục thẳng đứng Vertical Turret Lathe
9 Active Spindle: hướng của mâm cặp, mâm cặp nằm phía bên trái
hay mâm cặp nằm phía bên phải của phôi