Giáo trình Công nghệ gia công trên máy CNC - Châu Mạnh Lực
LÅI NOI ÂÁU
Våi sæ phat triãn khäng ngæng cua cac thanh tæu Khoa hoc - Cäng
nghã, âàc biãt la lénh væc âiãu khiãn sä va tin hoc âa cho phep cac nha Chã
tao may æng dung vao may càt kim loai cac hã thäng âiãu khiãn ngay cang tin
cáy hån våi täc âä xæ ly nhanh hån va gia thanh ha hån. Ván âã tai chênh
khäng con la ván âã âang quan tám cua cac nha doanh nghiãp khi mua sàm
may cäng cu âiãu khiãn theo chæång trçnh sä, ngay ca cac doang nghiãp loai
væa va nho cung âãu co thã tæ trang bë âæåc.
Âã co thã giup cho sinh viãn nganh chã tao may co thã nàm bàt âæåc
cäng nghã måi nay, chung täi xin giåi thiãu táp tai liãu CÄNG NGHÃ GIA
CÄNG TRÃN MAY CNC âã tát ca cac ban âoc tham khao va æng dung.
Våi muc âêch cán âat âæåc la sinh viãn tæ mçnh co thã thæc hiãn âæåc
cac cäng viãc tæ viãc láp chæång trçnh cho âãn thæc hiãn viãc gia cäng thæc
tã trãn cac may CNC. Do váy ma näi dung bao quat cua táp tai liãu nay la
trçnh bay mät cach co hã thäng cac ván âã cå ban nhát mang tênh æng dung
vã cäng nghã gia cäng trãn may âiãu khiãn theo chæång trçnh sä trãn cå så
cua nhiãu tai liãu tham khao trong va ngoai næåc cung våi nhæng kinh
nghiãm têch luy âæåc qua qua trçnh thæc tã gia cäng trãn cac may CNC å tai
phong thê nghiãm San xuát tæ âäng cua khoa Cå khê.
Táp tai liãu nay âæåc chia lam 7 chæång, trong âo cac chæång 2 va 3
trçnh bay täng quat cac ván âã vã may CNC liãn quan våi qua trçnh gia cäng.
Chæång 4 giåi thiãu cac hçnh thæc láp trçnh va ngän ngæ láp trçnh. Âã co thã
khai thac tät va hiãu qua cac may CNC hiãn co, âiãu træåc tiãn sinh viãn cán
phai co nhæng khai niãm cå ban nhát vã láp trçnh gia cäng bàng ngän ngæ
may nãn chu yãu trong phán nay giåi thiãu va giai thêch y nghéa cua cac chæc
nàng G code, M code va mät sä âëa chè âæåc dung khi láp trçnh. Chæång 5
trçnh bay mät sä chu trçnh gia cäng trãn hai hã âiãu khiãn FANUC va FAGOR.
Âã ban âoc co thã æng dung âæåc ngay vao trong thæc tã, trong phán nay
trçnh bay thãm mät sä vê du âa âæåc thæc hiãn gia cäng trãn may. Chæång 6
la mät chæång rát quan trong vç no væa mang tênh cå ban vã màt ly thuyãt vã
ban chát cua qua trçnh tao hçnh khi gia cäng trãn may CNC lai væa mang tênh
æng dung rát cu thã. Chæång 7 la chæång náng cao danh cho sinh viãn tham
khao sau nay khi cäng tac tai cac doanh nghiãp co cac may CNC.
1
Tai liãu nay âæåc sæ dung âã tham khao cho cac can bä giang day,
sinh viãn âai hoc, cac hoc viãn cao hoc va nhæng ky sæ Cå khê âang lam viãc
tai cac doanh nghiãp co sæ dung may CNC âã gia cäng va chã tao cac san
phám cå khê. No la mät tai liãu khäng thã thiãu âæåc âäi våi cac sinh viãn
nganh Chã tao may trong khi hoc cac män San xuát tæ âäng va Cäng nghã
CAD/CAM vç cäng nghã nay chè co y nghéa thæc sæ khi thæc hiãn viãc gia
cäng trãn may CNC.
Âáy la lán âáu tiãn biãn soan mät táp tai liãu kha måi me va liãn quan
âãn rát nhiãu lénh væc trong khi kha nàng con han chã nãn chàc chàn khäng
thã tranh khoi nhæng sai sot, chung täi xin mong nhán âæåc nhæng y kiãn gop
y va phã bçnh cua cac âoc gia.
Cuäi cung xin chán thanh cam ån tát ca cac tháy cä trong bä män Chã
tao may âa cung cäng tac va giup âå täi hoan thanh táp tai liãu nay.
Âa nàng thang 11-2001
CHÁU MANH LÆC
2
CHÆÅNG I
KHAI QUAT VÃ ÂIÃU KHIÃN SÄ
VA LËCH SÆ PHAT TRIÃN CUA MAY CNC
Âiãu khiãn sä (Numerical Control) ra âåi våi muc âêch âiãu khiãn cac qua
trçnh cäng nghã gia cäng càt got trãn cac may cäng cu. Vã thæc chát, âáy la mät qua
trçnh tæ âäng âiãu khiãn cac hoat âäng cua may (nhæ cac may càt kim loai, robot,
bàng tai ván chuyãn phäi liãu hoàc chi tiãt gia cäng, cac kho quan ly phäi va san
phám...) trãn cå så cac dæ liãu âæåc cung cáp la å dang ma sä nhë nguyãn bao gäm
cac chæ sä, sä tháp phán, cac chæ cai va mät sä ky tæ âàc biãt tao nãn mät chæång
trçnh lam viãc cua thiãt bë hay hã thäng.
Træåc âáy, cung âa co cac qua trçnh gia cäng càt got âæåc âiãu khiãn theo
chæång trçnh bàng cac ky thuát chep hçnh theo máu, chep hçnh bàng hã thäng thuy
læc, cam hoàc âiãu khiãn bàng mach logic... Ngay nay, våi viãc æng dung cac thanh
qua tiãn bä cua Khoa hoc - Cäng nghã, nhát la trong lénh væc âiãu khiãn sä va tin
hoc âa cho phep cac nha Chã tao may nghiãn cæu âæa vao may cäng cu cac hã
thäng âiãu khiãn cho phep thæc hiãn cac qua trçnh gia cäng mät cach linh hoat hån,
thêch æng våi nãn san xuát hiãn âai va mang lai hiãu qua kinh tã cao hån.
Vã màt khoa hoc: Trong nhæng âiãu kiãn hiãn nay, nhå nhæng tiãn bä ky
thuát âa cho phep chung ta giai quyãt cac bai toan phæc tap hån våi âä chênh xac
cao hån ma træåc âáy hoàc chæa âu âiãu kiãn hoàc qua phæc tap khiãn ta phai bo
qua mät sä yãu tä va dán âãn mät kãt qua gán âung. Chênh vç váy âa cho phep cac
nha Chã tao may thiãt kã va chã tao cac may våi cac cå cáu co hiãu suát cao, âä
chênh xac truyãn âäng cao cung nhæ nhæng kha nàng chuyãn âäng tao hçnh phæc tap
va chênh xac hån.
Lëch sæ phat triãn cua NC bàt nguän tæ cac muc âêch vã quán sæ va hang
khäng vu tru khi ma yãu cáu cac chè tiãu vã chát læång cua cac may bay, tãn læa, xe
tàng...la cao nhát (co âä chênh xac va âä tin cáy cao nhát, co âä bãn va tênh hiãu qua
khi sæ dung cao...). Ngay nay, lëch sæ phat triãn NC âa trai qua cac qua trçnh phat
triãn khäng ngæng cung våi sæ phat triãn trong lénh væc vi xæ ly tæ 4 bit, 8bit... cho
âãn nay âa âat âãn 32 bit va cho phep thã hã sau cao hån thã hã træåc va manh hån
vã kha nàng læu træ va xæ ly.
Tæ cac may CNC riãng le (CNC Machines - Tools) cho âãn sæ phat triãn cao
hån la cac trung tám gia cängCNC (CNC Engineering - Centre) co cac ä chæa dao
lãn tåi hang tràm va co thã thæc hiãn nhiãu nguyãn cäng âäng thåi hoàc tuán tæ trãn
3
cung mät vë trê ga âàt. Cung våi sæ phat triãn cua cäng nghã truyãn sä liãu, cac
mang cuc bä va liãn thäng phat triãn rát nhanh âa tao âiãu kiãn cho cac nha cäng
nghiãp æng dung âã kãt näi sæ hoat âäng cua nhiãu may CNC dæåi sæ quan ly cua
mät may tênh trung tám DNC (Directe Numerical Control) våi muc âêch khai thac
mät cach co hiãu qua nhát nhæ bä trê va sàp xãp cac cäng viãc trãn tæng may, tä
chæc san xuát va quan ly chát læång san phám...
MAY TÊNH
TRUNG TÁM
CNC
CNC
CNC
CNC
May CNC ...
May CNC n
May CNC 2
Hçnh 1-1: Mä hçnh âiãu khiãn DNC
Hiãn nay, lénh væc san xuát tæ âäng trong chã tao cå khê âa phat triãn va âat
âãn trçnh âä rát cao nhæ cac phán xæång tæ âäng san xuát linh hoat va tä håp CIM
(Computer Integrated Manufacturing) våi viãc trang bë thãm cac robot cáp phäi liãu
va ván chuyãn, cac hã thäng âo læång va quan ly chát læång tiãn tiãn, cac kiãu nha
kho hiãn âai âæåc âæa vao ap dung âa mang lai hiãu qua kinh tã rát âang kã.
1 May tiãn CNC
2. May phay CNC
3. Robot va ranh træåt.
4. Nha kho phäi liãu.
5. Tu âiãu khiãn.
6. Hã thäng âo læång
7. Phêm day hoc robot.
8. May tênh chu
Hçnh 1-2: Mä hçnh âiãu khiãn san xuát tä håp CIM
4
CHÆÅNG II
PHÁN LOAI CAC HÃ THÄNG ÂIÃU KHIÃN
Vã thæc chát thç cac may âiãu khiãn theo chæång trçnh sä co nguyãn ly
chuyãn âäng tao hçnh vã cå ban khäng khac gç våi may cäng cu truyãn thäng, co
nghéa la vã màt thuát ngæ no cung mang tãn cua cac may cäng cu nhæ may tiãn, may
phay âæng, may phay nàm ngang, may mai... nhæng âa âæåc sä hoa va tin hoc hoa
âã co thã âiãu khiãn cac chuyãn âäng cäng tac cua may bàng cac lãnh âæåc âæa vao
hã thäng CNC. Tuy theo yãu cáu cua tæng loai may va tæng loai cå cáu âiãu khiãn,
hã âiãu khiãn ma co thã phán thanh 3 loai cå ban: âiãu khiãn âiãm - âiãm, âiãu
khiãn âoan thàng va âiãu khiãn âæång (tuyãn tênh hoàc phi tuyãn). Tát nhiãn cac
may âiãu khiãn âæång âãu co thã sæ dung âã âiãu khiãn âiãm - âiãm va âoan thàng.
2.1. Âiãu khiãn âiãm - âiãm
y
Våi cac loai may nay, trong qua
trçnh gia cäng, ngæåi ta cho âënh vë nhanh
dung cu âãn toa âä yãu cáu va trong qua
trçnh dëch chuyãn nhanh dung cu, may
khäng thæc hiãn viãc càt got. Chè âãn khi
âat âæåc toa âä theo yãu cáu no måi thæc
hiãn cac chuyãn âäng càt got, vê du nhæ
khoan lä, khoet, doa hoàc co thã lam
nhæng cäng viãc khac vê du nhæ å trãn cac
may han âiãm thç no thæc hiãn qua trçnh
han va trãn cac may âät, dáp thç no thæc
hiãn viãc âät, dáp lä...
B
A’
C
y
’
450
y
A
xA
xB x
yA
Hçnh 2.1: Âiãu khiãn âiãm
Vê du:
Khi gia cäng 2 lä A va B co toa âä xA,yA va xB, yB trong hã toa âä xoy.
Chung ta co thã âiãu khiãn theo cac cach sau âáy:
Træåc hãt, âiãu khiãn dung cu dëch chuyãn nhanh âãn âiãm A (xA, yA). Sau
âo thæc hiãn viãc gia cäng lä A. Tiãp theo, sau khi âa dëch chuyãn dung cu thoat
khoi lä âa gêa cäng (âam bao ràng viãc dëch chuyãn dung cu thæc hiãn âæåc an toan)
se tiãp tuc dëch chuyãn nhanh dung cu âãn âiãm B (xB, yB) âã gia cäng lä B. Qua
5
trçnh dëch chuyãn dung cu âãn vë trê B co thã thæc hiãn bàng 2 cach âæåc biãu diãn
nhæ trãn hçnh ve 2-1:
Quy âao dëch chuyãn theo AA’CB song song våi cac truc toa âä ox va oy.
Quy âao dëch chuyãn theo âæång thàng täi æu: ACB
2.2. Âiãu khiãn âoan thàng
Ngoai chæc nàng dëch
chuyãn nhanh theo cac truc toa âä
nhæ å âiãu khiãn âiãm, con co thã
thæc hiãn viãc gia cäng trong qua
trçnh dëch chuyãn theo cac truc nay.
Âiãu âo co nghéa la dung cu se thæc
hiãn cac chuyãn âäng càt got trong
qua trçnh dëch chuyãn song song
theo cac truc toa âä. Vê du khi phay
cac bã màt song song våi cac truc
toa âä hoàc khi tiãn cac chi tiãt ma
y
A
B
yA
G01
G00
0
xA
xB
x
Hçnh 2-2: Âiãu khiãn âoan thàng
dung cu càt thæc hiãn cac chuyãn âäng càt got theo phæång truc Z va truc X.
2.3. Âiãu khiãn âæång ( tuyãn tênh va phi tuyãn)
Ngoai cac chæc nàng nhæ âiãu khiãn âiãm va âiãu khiãn âoan thàng, ngæåi ta
con co thã âiãu khiãn âæåc dung cu chuyãn âäng theo cac âæång bát ky trong màt
phàng hoàc trong khäng gian co thæc hiãn gia cäng càt got. Tuy thuäc vao âæång
âæåc âiãu khiãn la phàng hay khäng
Y
gian ma ngæåi ta co thã bä trê sä truc
âæåc âiãu khiãn âäng thåi la khac
nhau. Tæ âo cung xuát hiãn thuát ngæ
may 2 truc, may 3, 4, 5 truc ( tæc co sä
truc âæåc âiãu khiãn âäng thåi theo
quan hã rang buäc).
G02
Âã chuán hoa viãc sæ dung
thuát ngæ, ngæåi ta thæång sæ dung
1
thuát ngæ may âiãu khiãn 2D, 2D ,
0
x
2
3D, 4D va 5D (Dimension).
Hçnh 2-3 : Âiãu khiãn 2D trãn may phay
6
2.3.1 Âiãu khiãn 2D
Cho phep dëch chuyãn dung cu trong mät màt phàng nhát âënh nao âo. Thê
du nhæ trãn may tiãn, dung cu se dëch chuyãn trong màt phàng xoz âã tao nãn âæång
sinh khi tiãn cac bã màt, trãn cac may phay 2D, dung cu se thæc hiãn cac chuyãn
âäng trong màt phàng xoy âã tao nãn cac âæång ranh hay cac màt bác co biãn dang
bát ky.
2.3.2. Âiãu khiãn 3D
Cho phep dëch chuyãn
z
y
dung cu trong 3 màt phàng âäng
thåi âã tao nãn mät âæång cong
hay mät màt cong khäng gian bát
ky. Âiãu nay cung tæång æng våi
o
qua trçnh âiãu khiãn âäng thåi ca
3 truc cua may theo mät quan hã
rang buäc nao âo tai tæng thåi
âiãm âã tao nãn vãt quy âao cua
dung cu theo yãu cáu.
x
Hçnh 2-4: Phay tui trãn may 3D
z
1
2.3.3. Âiãu khiãn 2D
2
y
Cho phep dëch chuyãn dung cu theo
2 truc âäng thåi âã tao nãn mät âæång cong
phàng, con truc thæ 3 âæåc âiãu khiãn
chuyãn âäng âäc láp. Âiãu khac biãt cua
phæång phap âiãu khiãn nay so våi âiãu
khiãn 2D la å chä 2 truc âæåc âiãu khiãn
âäng thåi co thã âæåc âäi vë trê cho nhau:
Co nghéa la hoàc trong màt phàng xoy hoàc
xoz hoàc yoz.
o
x
1
2
Hçnh 2-5: Âiãu khiãn 2D
2.3.4. Âiãu khiãn 4D, 5D
Trãn cå så cua âiãu khiãn 3D, ngæåi ta con bä trê cho dung cu hoàc chi tiãt
co thãm 1 chuyãn âäng quay (hoàc 2 chuyãn âäng quay) xung quanh 1 truc nao âo
theo mät quan hã rang buäc våi cac chuyãn âäng trãn cac truc khac cua may 3D.
7
Våi kha nàng nhæ váy, cac bã màt phæc tap hay cac bã màt co truc quay co thã âæåc
thæc hiãn dã dang hån so våi khi gia cäng trãn may 3D.
Màt khac, vç ly do cäng nghã nãn co nhæng bã màt khäng thã thæc hiãn âæåc
viãc gia cäng bàng 3D vç co thã täc âä càt se khac nhau hoàc se co nhæng âiãm co
täc âä càt bàng khäng (nhæ tai âènh cua dao phay âáu cáu) hay læåi càt cua dung cu
khäng thã thæc hiãn viãc gia cäng theo mong muän (vê du nhæ goc càt khäng thuán
låi hay co thã bë væång thán dao vao cac phán khac cua chi tiãt...).
Tom lai, tuy thuäc vao yãu
cáu bã màt gia cäng cu thã ma co
thã læa chon may thêch håp vç may
cang phæc tap thç gia thanh may
cang cao va cán phai bä sung thãm
Bã màt
gia
cäng
nhiãu cäng cu khac nhæ cac phán
mãm CAD/CAM hä trå láp trçnh...
Hån thã næa, may cang phæc tap
(cang nhiãu truc âiãu khiãn) thç tênh
an toan trong qua trçnh ván hanh va
sæ dung may cang tháp (dã bë va
cham dao vao phäi va may). Vç thã
Dung cu
Hçnh 2-6 : Âiãu khiãn 4D va 5D
âã sæ dung âæåc cac may nay, ngæåi âiãu khiãn træåc hãt âa sæ dung rát thanh thao
cac may âiãu khiãn theo chæång trçnh sä 2D va 3D.
Cung dã tháy la may phæc tap hån co thã hoan toan âam nhiãm âæåc vai tro
1
cua may âån gian hån, vê du nhæ may 3D co thã âam nhiãm cho may 2D va 2D .
2
8
CHÆÅNG III
HÃ THÄNG TOA ÂÄ VA CAC ÂIÃM GÄC, ÂIÃM CHUÁN
3.1 Hã thäng toa âä trãn may CNC
Y+
Âã co thã tênh
toan quy âao chuyãn
âäng cua dung cu, cán
thiãt phai gàn vao chi tiãt
mät hã truc toa âä.
Thäng thæång trãn cac
may âiãu khiãn theo
chæång trçnh sä, ngæåi ta
thæång sæ dung hã toa âä
Z+
Y+
X+
Z+
X+
Hçnh 3-1: Hã thäng toa âä trãn may CNC
Decard OXYZ theo quy tàc ban tay phai (hã toa âä thuán) va no âæåc gàn vao chi
tiãt gia cäng. Gäc cua hã truc toa âä co thã âàt tai bát ky mät âiãm nao âo trãn chi
tiãt (vã màt nguyãn tàc) nhæng thäng thæång ngæåi ta se chon tai nhæng âiãm thuán
låi cho viãc láp trçnh, âäng thåi dã dang kiãm tra kêch thæåc theo ban ve cua chi tiãt
gia cäng ma khäng phai thæc hiãn nhiãu bæåc tênh toan bä sung.
Mät âàc âiãm mang tênh quy æåc la trãn cac may âiãu khiãn theo chæång
trçnh sä, chi tiãt gia cäng âæåc xem la luän luän la cä âënh va luän gàn våi hã
thäng toa âä cä âënh noi trãn, con moi chuyãn âäng tao hçnh va càt got âãu do
dung cu thæc hiãn. Trong thæc tã, âiãu nay âäi khi la ngæåc lai, vê du nhæ trãn may
phay thç chênh ban may mang phäi thæc hiãn chuyãn âäng tao hçnh, con dung cu chè
thæc hiãn chuyãn âäng càt got. Vç váy khi sæ dung may âiãu khiãn theo chæång
trçnh sä cán phai luän luän tao nãn mät thoi quen âã tranh nhæng nhám lán âang
tiãc co thã gáy ra nguy hiãm cho may, dung cu va con ngæåi.
Z
Y
C
B
Z
W
V
W
V
Y
O
U
B
U
X
O
X
Hçnh 3-2: Hã toa âä trãn may CNC va chuyãn âäng cua cac truc
9
Theo quy æåc chung, phæång cua truc chênh cua may la phæång cua truc OZ,
con chiãu dæång cua no âæåc quy æåc khi dao tiãn ra xa chi tiãt. Vê du, våi may tiãn
2D thäng thæång thç truc chênh cua no nàm ngang va trung våi phæång OZ cua hã
toa âä, chiãu dæång cua no hæång ra khoi u truc chênh (hæång vã phêa ban dao).
Phæång chuyãn âäng cua ban xe dao theo hæång kênh la phæång OX va chiãu
dæång cua no la hæång ra xa bã màt chi tiãt gia cäng. Âäi våi may phay thàng âæng,
truc Z hæång theo phæång thàng âæng lãn trãn, con truc X va truc Y âæåc xac âënh
theo quy tàc ban tay phai, tuy nhiãn trong thæc tã cac nha chã tao may lai thæång æu
tiãn chon truc X la truc ma co chuyãn âäng ban may dai hån... Âäi våi cac chuyãn
âäng quay xung quanh cac truc tæång æng X, Y, Z âæåc xac âënh bàng cac âëa chè A,
B, C se âæåc xac âënh la dæång khi chiãu quay âo co hæång thuán chiãu kim âäng
hä khi nhçn theo chiãu dæång cua cac truc tæång æng (khi nhçn vao gäc cua hã truc
toa âä tæ phêa cac truc thç chiãu quay cua chung la ngæåc chiãu kim âäng hä). Ngoai
ra, con mät sä chuyãn âäng phu song song våi cac truc tæång æng våi cac truc X, Y,
Z la cac âëa chè U, V, W va hæång cua chung âæåc biãu diãn nhæ trãn hçnh 3-2.
3.2 Hã toa âä âäi våi mät sä may
3.2.1. May tiãn
May tiãn thæång co loai 2D va 3D, trong âo loai 2D la phä biãn hån ca vç no
co thã gia cäng âæåc tát ca cac bã màt tru ngoai hoàc tru trong co âæång sinh bát ky.
Cac may tiãn 3D ngoai cac chæc nàng nhæ å may 2D, ngæåi ta con bä trê thãm mät
truc quay thæ 3 la cua truc chênh (ngæåi ta goi la truc C - quay xung quanh truc OZ )
va trãn âáu dao Råvonve con co mät chuyãn âäng quay cua dung cu tao nãn ván täc
càt âã thæc hiãn cac cäng viãc nhæ khoan, khoet, doa cac lä âäng tám hay lãch tám
våi tám chi tiãt hoàc phay cac ranh then, ranh cam thung trãn chi tiãt gia cäng.
Chiãu dæång cua truc C âæåc biãu diãn theo hæång mui tãn nhæ hçnh ve.
X
Hçnh 3-3: Hã toa âä trãn may tiãn våi ban dao phêa sau
va co bä trê truc C (3D)
10
3.2.2 May khoan, may phay âæng
Våi cac loai may nay,
truc chênh hæång theo phæång
thàng âæng va trung våi
phæång cua truc OZ trong hã
toa âä Decard, chiãu dæång
cua truc nay co chiãu hæång
lãn phêa trãn. Truc OX va truc
OY la 2 truc nàm trãn ban may
ma trong âo ngæåi ta quy æåc
chon truc OX la truc cua ban
may co chiãu dai dich chuyãn
lån hån. Chiãu dæång cua truc
OX co chiãu hæång sang bãn
phai khi nhçn tæ truc chênh
xuäng chi tiãt gia cäng ( nhçn
nguåc chiãu våi chiãu dæång
cua truc OZ).
Hçnh 3-4: Hã thäng truc toa âä trãn may
phay âæng 6 truc
3.2.3 May phay nàm ngang
Truc chênh cua may phay la nàm ngang theo phæång cua truc OZ, chiãu
dæång cua no hæång vao may, truc OX nàm trãn màt phàng âënh vë cua chi tiãt
(hoàc song song våi màt phàng âënh vë) va chiãu dæång cua no hæång vã phêa trai
nãu nhçn theo hæång dæång cua truc chênh.
Hçnh 3-5: Hã toa âä trãn may phay ngang
11
3.3 Cac âiãm gäc, âiãm chuán
3.3.1 Âiãm gäc cua may M
Qua trçnh gia cäng trãn may âiãu khiãn theo chæång trçnh sä âæåc thiãt láp
bàng mät chæång trçnh mä ta quy âao chuyãn âäng tæång âäi giæa læåi càt cua dung
cu va phäi. Vç thã, âã âam bao viãc gia cäng âat âæåc âä chênh xac thç cac dëch
chuyãn cua dung cu phai âæåc so sanh våi âiãm 0(zero) cua hã thäng âo læång va
ngæåi ta goi la âiãm gäc cua hã toa âä cua may hay gäc âo læång M (ky hiãu
Machine reference zero ⊕ ). Cac âiãm M âæåc cac nha chã tao may quy âënh træåc.
3.3.2 Âiãm chuán cua may R
Âã giam sat va âiãu chènh këp thåi quy âao chuyãn âäng cua dung cu, cán
thiãt phai bä trê mät hã thäng âo læång âã xac âënh quang âæång thæc tã (toa âä
thæc) so våi toa âä láp trçnh. Trãn cac may CNC ngæåi ta âàt cac mäc âã theo gioi
cac toa âä thæc cua dung cu trong qua trçnh dëch chuyãn, vë trê cua dung cu luän
luän âæåc so sanh våi gäc âo læång cua may M. Khi bàt âáu âong mach âiãu khiãn
cua may thç tát ca cac truc phai âæåc chay vã mät âiãm chuán ma gia trë toa âä cua
no so våi âiãm gäc M phai luän luän khäng âäi va do cac nha chã tao may quy
âënh. Âiãm âo goi la âiãm chuán cua may R (ky hiãu Machine reference point ⊕ ).
Vë trê cua âiãm chuán nay âæåc tênh toan chênh xac tæ træåc båi 1 ca (cæ chàn) làp
trãn ban træåt va cac cäng tàc giåi han hanh trçnh. Do âä chênh xac vë trê cua cua cac
may CNC la rát cao (thæång våi hã thäng âo la hã Metre thç gia trë cua no la
0,001mm va hã
Inch la 0,0001
inch) nãn khi
dëch chuyãn trå
vã âiãm chuán
cua cac truc thç
ban âáu no chay
nhanh cho âãn
khi gán âãn vë trê
thç chuyãn sang
chã âä chay
chám âã âënh vë
mät cach chênh
xac.
Hçnh 3-6: Cac âiãm gäc va âiãm chuán trãn may phay thàng âæng
12
R
M
Hçnh 3-7: Cac âiãm gäc va âiãm chuán trãn may tiãn
3.3.3 Âiãm zero cua phäi W va âiãm gäc chæång trçnh P.
a. Âiãm gäc cua phäi W
Khi bàt âáu gia cäng, cán phai tiãn hanh xac âënh toa âä cua âiãm zero cua
chi tiãt hay gäc chæång trçnh so våi âiãm M âã xac âënh va hiãu chènh hã thäng âo
âæång dëch chuyãn.
Âiãm zero (0) cua phäi W (ky hiãu Workpiece zero point ⊕ ) xac âënh hã toa
âä cua phäi trong quan hã våi âiãm zero cua may (M). Âiãm W cua phäi âæåc chon
båi ngæåi láp trçnh va âæåc âæa vao hã thäng CNC khi âàt sä liãu may træåc khi gia
cäng.
X
W
M
P
Z
Hçnh 3-8: Vê du vã cac âiãm zero cua phäi W,
cua chæång trçnh P va cua may M
Âiãm W cua phäi co thã âæåc chon tuy y båi ngæåi láp trçnh trong pham vi
khäng gian lam viãc cua may va cua chi tiãt. Tuy váy, nãn chon âiãm nao å trãn
13
phäi cho thuán tiãn khi xac âënh cac thäng sä giæa no våi M. Gia sæ våi chi tiãt tiãn,
ngæåi ta chon âiãm W âàt doc theo truc quay (tám truc chênh may tiãn) va co thã
chon âáu mut trai hay âáu mut phai cua phäi. Âäi våi chi tiãt phay, nãn láy 1 âiãm
nàm å goc lam âiãm W cua phäi - goc âo (thæång dung) co thã la å bãn trai, phêa
trãn va phêa ngoai.
b. Âiãm gäc cua chæång trçnh P
Tuy thuäc vao ban ve chi tiãt gia cäng ma ngæåi ta se co mät hay mät sä
âiãm chuán âã xac âënh toa âä cua cac bã màt khac. Trong træång håp âo, âiãm nay
goi la âiãm gäc chæång trçnh P (Programmed ⊕ ). Thæc tã trong qua trçnh gia cäng,
nãu chon âiãm gäc W cua phäi trung våi âiãm gäc P cua chæång trçnh thç se cang
thuán låi cho qua trçnh láp trçnh vç khäng phai thæc hiãn nhiãu phep tênh toan bä
sung.
÷
•
⏐
≠
⎯
∂
P
P
…
≡
≈
W
↵
Hçnh 3-9: Vê du chon âiãm gäc cua chi tiãt va âiãm gäc chæång trçnh
khi khoan cac lä phán bä trãn âæång tron (1,2...)
c. Âiãm ga âàt C
La âiãm tiãp xuc giæa phäi va âä ga trãn may, no co thã trung våi âiãm gäc
cua phäi W trãn may tiãn. Thäng thæång khi gia cäng ngæåi ta phai tênh âãn læång
dæ va do váy âiãm ga âàt C chênh la bã màt chuán âã xac âënh kêch thæåc cua phäi.
3.3.4 Âiãm gäc cua dung cu
Âã âam bao qua trçnh gia cäng chi tiãt våi viãc sæ dung nhiãu dao va mäi dao
co hçnh dang va kêch thæåc khac nhau âæåc chênh xac, cán phai co cac âiãm gäc cua
14
dung cu. Âiãm gäc cua dung cu la nhæng âiãm cä âënh va no âæåc xac âënh toa âä
chênh xac so våi cac âiãm M va R.
a. Âiãm chuán cua dao p
Âiãm chuán cua dao la âiãm ma tæ âo chung ta láp chæång trçnh chuyãn âäng
trong qua trçnh gia cäng. Âäi våi dao tiãn, ngæåi ta chon âiãm nhon cua mui dao va
âäi våi dao phay ngon, dao khoan thç ngæåi ta chon âiãm p å tám trãn âènh dao, con
våi dao phay âáu cáu, ngæåi ta chon âiãm p la tám màt cáu.
r
p
p
p
a)
b)
c)
Hçnh 3-10: Cac âiãm chuán p cua dao
Dao tiãn (a), dao phay ngon (b) va dao phay âáu cáu (c)
b. Cac âiãm gäc cua dao (âiãm ga âàt dao)
Thäng thæång ngæåi ta sæ dung 2 loai can dao (Tool holder), mät loai chuäi
tru va mät loai chuäi cän theo tiãu chuán.
Âäi våi chuäi dao thç ngæåi
E
N
ta láy âiãm âàt dung cu E (⊕ ).
Âäi våi lä ga dao thç ngæåi
ta láy âiãm ga dung cu N (⊕ ).
Khi chuäi dao làp vao lä
ga dao thç âiãm N va E trung
nhau.
Lz
E
N
Trãn cå så cua âiãm chuán
nay, ngæåi ta co thã xac âënh cac
kêch thæåc âã âæa vao bä nhå
læång bu dao. Cac kêch thæåc nay
co thã bao gäm chiãu dai cua dao
tiãn theo phæång x va z (âiãm mui
Lz
Hçnh 3-11: Cac âiãm gäc cua dung
15
dao) hay chiãu dai cua dao phay va ban kênh cua no. Cac kêch thæåc nay co thã âæåc
xac âënh tæ træåc bàng cach âo å trãn cac thiãt bë âo chuyãn dung hay xac âënh ngay
trãn may räi âæa vao hã âiãu khiãn CNC âã thæc hiãn viãc bu dao.
c. Âiãm thay dao
Trong qua trçnh gia cäng, co thã ta phai dung âãn mät sä dao va sä læång dao
la tuy thuäc vao yãu cáu cua bã màt gia cäng, vç thã ta phai thæc hiãn viãc thay dao.
Trãn cac may co cå cáu thay dao tæ âäng thç yãu cáu khi thay dao phai khäng âæåc
âã dao cham vao phäi hoàc may, vç thã cán phai co âiãm thay dao. Âäi våi may
phay hoàc cac trung tám gia cäng thç thäng thæång ban may phai chay vã âiãm
chuán, con våi may tiãn, thæång cac dao nàm trãn âáu Råvonve nãn khäng cán thiãt
phai chay âãn âiãm chuán måi thæc hiãn thay dao ma co thã âãn mät vë trê nao âo
âam bao an toan cho qua trçnh quay âáu Råvonve la co thã âæåc nhàm muc âêch
giam thåi gian phu.
Co thã noi ràng cac âiãm chuán R, âiãm zero M cua may, cua chi tiãt W va N
cua dao la rát quan trong vç no liãn quan âãn qua trçnh gia cäng cua mät chi tiãt thæc
ma trong khi thiãt láp chæång trçnh gia cäng ngæåi ta âa tam bo qua cac gia trë âo âã
cho qua trçnh láp trçnh âæåc thæc hiãn âån gian hån (âo la láp trçnh theo quy âao cua
âæång viãn cua chi tiãt gia cäng). Ván âã bo qua nay se âæåc âæa vao 1 læång âiãu
chènh trong khi tiãn hanh gia cäng goi la “dëch âiãm chuán” hoàc goi la “zero offset”
va âæa thãm vao “ læång bu dao” goi la (Tool calibration). Khi âo vë trê cua læåi càt
cua dao se âæåc âäng nhát våi cac toa âä âæåc láp trçnh ma chung ta âa tiãn hanh
khi láp chæång trçnh gia cäng.
16
CHÆÅNG IV
NGÄN NGÆ VA HÇNH THÆC TÄ CHÆC LÁP TRÇNH
Trãn cac may CNC, viãc âiãu khiãn sæ chuyãn âäng cua dung cu âæåc thæc
hiãn bàng cac lãnh âa âæåc ma hoa theo mät ngän ngæ ma cum CNC co thã âoc va
hiãu âæåc. Cac chuyãn âäng cua dung cu theo cac truc co thã la âäc láp hoàc phu
thuäc theo mät quan hã rang buäc vao nhau theo 2, 3, 4 hay 5 truc âã tao nãn cac
quy âao theo mong muän. Ván âã cå ban å âáy la chung loai cac chi tiãt rát phong
phu nhæ rát âa dang vã hçnh dang; Khuän khä va kêch thæåc chi tiãt phán tan rát
räng; Âä chênh xac vã kêch thæåc, vã vë trê tæång quan va âä nham bã màt cung rát
khac nhau; Cac loai vát liãu âæåc chã tao cung rát khac nhau; Tênh chát lam viãc
cua cac chi tiãt liãn quan âãn chuäi kêch thæåc cung rát khac nhau. Chênh tæ âiãu âo
ma cach ghi kêch thæåc trãn ban ve chã tao cua chi tiãt cung anh hæång rát âang kã
âãn kha nàng âat âä chênh xac khi gia cäng chi tiãt. Tuy theo cach ghi kêch thæåc
trãn ban ve chã tao ma ngæåi ta co thã læa chon cac âiãm gäc chæång trçnh va læa
chon hã toa âä khi láp trçnh gia cäng la khac nhau. Hiãn nay thæång ngæåi ta sæ
dung cac hã toa âä láp trçnh gia cäng sau âáy: Láp trçnh trong hã toa âä tuyãt âäi,
tæång âäi, hän håp va toa âä cæc.
4.1. Chæång trçnh gia cäng láp trong hã toa âä tuyãt âäi.(Absolute)
Láp chæång trçnh gia cäng trong hã toa âä tuyãt âäi la tham chiãu toa âä cua
tát ca cac âiãm nàm trãn biãn dang chi tiãt âãn gäc toa âä cä âënh - Trong træång
håp nay, âiãm gäc hã toa âä chênh la âiãm gäc chæång trçnh P. Trong chæång trçnh
gia cäng trãn may CNC, no âæåc xac âënh bàng lãnh âëa chè G90.
x
G90
G90
G90
Φ1
Φ2
Φ3 Φ4
Φ5
z
(P) 0
Hçnh 4-1: Hã toa âä tuyãt âäi
17
4.2. Chæång trçnh trong hã toa âä tæång âäi.(Incremental)
Våi kiãu láp trçnh nay, toa âä cua cac âiãm láp trçnh tiãp theo se âæåc xac
âënh bàng cach láy gäc
toa âä å ngay âiãm sat
træåc, âiãu nay co nghéa
la ta phai dëch chuyãn
âiãm gäc P cua hã toa
âä sau mäi mät lán xac
âënh toa âä cua âiãm láp
trçnh tiãp theo. Trong
chæång trçnh gia cäng
trãn may CNC, no âæåc
xac âënh bàng lãnh âëa
chè G91.
x
x
x
x
G91
G91
G90
G91
G91
R5
R4
R3 M2
o3
R1
o7
o6 o5
o4
o2
o1
z
Hçnh 4-2: Hã toa âä tæång âäi
4.3 Chæång trçnh våi viãc láp trçnh hän håp
Trong mät sä træång håp, tuy theo âàc âiãm cu thã cua ban ve chi tiãt chã tao
ma viãc láp trçnh co thã phai âæåc tiãn hanh theo kiãu hän håp giæa chæång trçnh gia
cäng trong hã toa âä tuyãt âäi va chæång trçnh gia cäng trong hã toa âä tæång âäi.
Våi phæång phap nay no cho phep chung ta mät màt co thã sæ dung âæåc toan bä
miãn dung sai ma nha thiãt kã âa tênh toan vç khäng tiãn hanh giai lai chuäi kêch
thæåc, màt khac se tranh âæåc sai sot khäng âang co trong qua trçnh tênh toan va do
âo co thã âat âæåc âä chênh xac cao nhát. Tuy váy trong qua trçnh láp trçnh gia cäng
cán phai chu y va cán thán hån vç dã bë nhám lán vã gia trë toa âä (âàc biãt våi
træång håp khi tiãn se láy theo toa âä cua âæång kênh hoàc ban kênh).
x’
x
G90
G90
G90
G91
G91
G90
Φ3
Φ2 R2
R3
M2
o7
o6 o5 o4
o3
o2
o1
z
Hçnh 4-3: Hã toa âä hän håp
18
4.4 Láp trçnh våi viãc chon træåc gäc cæc (Polar origin preset G93)
Co mät sä chi tiãt ma âiãu kiãn láp trçnh âæåc trå thanh âån gian nãu ta sæ
dung hã toa âä co gäc cæc âæåc chon træåc, trong âiãu kiãn nay hã âiãu khiãn CNC
cho phep chung ta tiãn hanh viãc gia cäng våi viãc láp trçnh thuán låi hån.
Trong hã toa âä tuyãt âäi
G90 X0 Y0 [ Âiãm P0]
G01 R100 Q0 [Âiãm P1]
Trong hã toa âä tæång âäi
Y
P6
G90 X0 Y0
[Âiem P0]
P5
G91 G01 R100 Q0 [Âiãm P1]
600
P2
G03
G01 R50 Q30 [Âiãm P3]
G03 Q60 [Âiãm P4]
G01 R100 Q60 [Âiãm P5]
G03 Q90 [Âiãm P6]
G01 R0 Q90[ Âiãm P0]
Q30 [Âiãm P2]
G03
G01 R-50 Q0 [Âiãm P3]
G03 Q30 [Âiãm P4]
G01 R50 Q0 [Âiãm P5]
G03 Q30 [Âiãm P6]
G01 R-100 Q0 [Âiãm P0]
Q30 [ Âiãm P2]
P4
P3
R50
300
R100
X
P0
P1
Hçnh 4-4: Láp trçnh våi viãc chon træåc gäc cæc (Fagor)
4.5 Cac hçnh thæc tä chæc láp trçnh gia cäng CNC
Âã láp âæåc mät chæång trçnh gia cäng cán phai dæa trãn cac cå så sau :
⊇ Ban ve chi tiãt gia cäng : Thã hiãn âæåc hçnh dang cac bã màt cán gia cäng
(nhæ cac màt phàng, màt tru, màt ranh then, màt âënh hçnh...) va kêch thæåc cua cac
bã màt âo. Tát ca cac yãu tä trãn âáy ngæåi ta goi la yãu tä hçnh hoc va khi láp trçnh
chuyãn no thanh cac thäng tin hçnh hoc.
⊄ Yãu cáu ky thuát cua bã màt gia cäng bao gäm âä chênh xac kêch thæåc
âæåc âàc træng bàng dung sai; Chiãu cao nháp nhä tã vi Rz va sai lãch chiãu cao
nháp nhä trung bçnh Ra (âä nham bã màt); Âä chênh xac vã vë trê tæång quan nhæ âä
khäng âäng tám, âä khäng vuäng goc... Cac yãu tä nay ngæåi ta goi la yãu tä cäng
nghã va khi láp trçnh thç ngæåi ta chuyãn no thanh cac thäng tin cäng nghã.
Nhæ váy co thã tom tàt sæ láp trçnh gia cäng NC nhæ sau :
- Cac thäng tin hçnh hoc - Se giup chung ta xáy dæng 1 chæång trçnh dëch
chuyãn læåi càt dung cu trong hã toa âä âæåc chon.
- Cac thäng tin cäng nghã - Se giup chung ta xac âënh cac thäng sä vã cäng
nghã nhæ: Loai dung cu càt âæåc chon va cac thäng sä vã hçnh hoc cua no nhæ goc
træåc, goc sau, ban kênh læåi càt... ; Cac thäng sä chã âä càt nhæ v, s, t va cac âiãu
kiãn khac nhæ bäi trån, lam mat, be phoi ...; Cac biãn phap cäng nghã âæåc læa
chon nhæ dæng co thåi gian âã lam bong bã màt, khoan theo kiãu zichzàc âäi våi
cac lä sáu âã láy phoi ra, bu dao do sæ mai mon trong qua trçnh gia cäng...
19
Trãn cå så âo, ngay nay co rát nhiãu hçnh thæc láp trçnh CNC khac nhau, tuy
theo âàc tênh cu thã cua cac loai may CNC âæåc trang bë cung nhæ hã âiãu khiãn va
muc âêch sæ dung ma co thã læa chon cac phæång phap mät cach thêch håp.
4-5-1 Láp trçnh bàng tay træc tiãp trãn may CNC
Våi cac may co cum âiãu khiãn sä CNC âæåc trang bë cac ban phêm chæc
nàng va man hçnh âä hoa cho phep nháp træc tiãp cac cáu lãnh vao cum CNC. Âã
giam thåi gian chi phê cho viãc tênh toan cac âiãm trung gian, cac chiãu day lat càt
va thåi gian dæng cán thiãt tai mäi thåi âiãm cua mui khoan... thæång thç ngæåi ta bä
trê vao cum CNC cac chæång trçnh con, cac sä liãu vã toa âä cac âiãm cán thiãt âã
ngæåi láp trçnh co thã láy chung ra bát ky luc nao cán thiãt.
Âã láp trçnh træc tiãp trãn may CNC, ngæåi láp trçnh phai biãt sæ dung cac ky
thuát menu va cac Soft - key trãn cum âiãu khiãn CNC.
Sau khi âa láp xong chæång trçnh, muän kiãm tra liãu chæång trçnh âæåc láp
co âung hay khäng, co nguy cå mát an toan hay gáy ra va cham våi may, âä ga hay
khäng ...Ngæåi ta se chay chæång trçnh mä phong quy âao chuyãn âäng càt cua
dung cu trãn man hçnh theo chæång trçnh âa âæåc thiãt láp. Nãu con co sai sot nao
thç co thã sæa chæa lai va kiãm tra cho âãn luc chàn chàn la âung thç måi tiãn hanh
gia cäng.
Âäi våi ngæåi bàt âáu hoc láp trçnh gia cäng cán thiãt phai theo phæång phap
nay va phai âat âãn mät trçnh âä thanh thao trong xæ ly, thao tac va sæa chæa cac läi
gàp phai måi co thã chuyãn sang cac phæång phap láp trçnh khac.
4-5-2 Láp trçnh bàng tay trãn cum CNC khac
Trong khi may CNC âang hoat âäng, ngæåi ta co thã chuán bë cho chung mät
chæång trçnh gia cäng tiãp theo bàng cach dung cac bang láp trçnh CNC khac hay
cac may tênh trong hã thäng DNC. Âiãu nay âàc biãt rát thuán låi cho trong qua
trçnh giang day, âao tao va thæc hanh cung nhæ âã gia cäng cac chi tiãt âån gian
trong dang san xuát âån chiãc hay loat nho.
Våi phæång phap nay, ta co thã bä trê cac cum láp trçnh hay cac may tênh
ngay trong phán xæång san xuát âã thuán låi cho qua trçnh day va thæc hanh.
4-5-3 Láp trçnh bàng tay tai phán xæång chuán bë chæång trçnh
Kiãu láp trçnh nay thêch håp våi cac cå så san xuát cua cac nha may co nàng
læc san xuát lån hay thæc hiãn mät håp âäng bao gäm nhiãu chi tiãt làp ghep ma cán
20
Tải về để xem bản đầy đủ
136 trang
25420
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Công nghệ gia công trên máy CNC - Châu Mạnh Lực", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_cong_nghe_gia_cong_tren_may_cnc_chau_manh_luc.pdf
