Luận văn: Hệ thống bài thực hành gia công trên máy tiện CNC CTX310

Luận văn xây dựng hệ thống bài thực hành, thí nghiệm gia công cắt gọt trên máy tiện CNC CTX310, phục vụ đào tạo ngành Cơ khí Chế tạo máy.

• Tác giả: Phạm Văn Hà
• Người hướng dẫn: PGS.TS Tăng Huy
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Bài Thực Hành Gia Công Trên Máy Tiện CNC CTX310
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Giới thiệu về máy tiện CNC CTX310

Máy tiện CNC CTX310 là một trong những thiết bị gia công hiện đại được sử dụng rộng rãi trong các trường đại học và cao đẳng công nghệ. Đây là máy công cụ điều khiển số (CNC) có khả năng thực hiện các công việc gia công phức tạp với độ chính xác cao. Máy tiện CNC CTX310 được trang bị hệ điều khiển Siemens tiên tiến, cho phép lập trình và thực hiện các bài thực hành gia công cắt gọt một cách hiệu quả. Thiết bị này được sử dụng để đào tạo kỹ năng gia công cho sinh viên chuyên ngành công nghệ chế tạo máy. Các bài thực hành trên máy CTX310 giúp sinh viên nắm vững kiến thức về lập trình CNC, điều khiển trục, và các kỹ thuật gia công tiện CNC cơ bản.

1.1. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của máy CTX310

Máy tiện CNC CTX310 có cấu trúc tổng thể bao gồm các bộ phận chính như động cơ servo, hệ thống truyền động, bảng điều khiển Siemens và các trục NC. Nguyên lý vận hành của máy dựa trên việc điều khiển chuyển động các trục tọa độ theo chương trình NC được lập trước. Hệ thống hệ tọa độ Descartes được sử dụng để xác định vị trí của đao cắt. Các thành phần như mâm cặp 3 chấu, cụm gá đao, và hệ thống dẫn hướng đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình gia công.

1.2. Ứng dụng của máy CTX310 trong đào tạo kỹ năng

Máy tiện CNC CTX310 được sử dụng rộng rãi trong các trường đại học và cao đẳng để đào tạo sinh viên chuyên ngành công nghệ chế tạo máy. Máy cho phép sinh viên thực hành các kỹ năng gia công như tiện ngoài, tiện trong, gia công rãnh và các biên dạng phức tạp. Thông qua các bài thực hành thí nghiệm, sinh viên có cơ hội làm quen với hệ điều khiển Siemens và lập trình CNC bằng ngôn ngữ SIEMENS.

II. Hệ điều khiển Siemens và lập trình CNC trên CTX310

Hệ điều khiển Siemens trên máy tiện CNC CTX310 cung cấp một giao diện lập trình mạnh mẽ và dễ sử dụng. Phần mềm ShopTurning được tích hợp cho phép lập trình gia công một cách trực quan. Lập trình chương trình NC theo tiêu chuẩn SIEMENS đòi hỏi hiểu biết về các trục tọa độ, hệ tọa độ tuyệt đối và tương đối. Giao diện bảng điều khiển CTX310 gồm màn hình chính để hiển thị thông tin và bàn phím chức năng để điều khiển máy. Quá trình lập trình gia công cắt gọt bao gồm các bước: tạo thư mục mới, khai báo tham số phôi, phác thảo biên dạng, và kiểm tra sửa lỗi chương trình. Việc nắm vững hệ thống điều khiển CNC này là nền tảng quan trọng cho các kỹ sư công nghệ chế tạo máy.

2.1. Giao diện và các chức năng chính của hệ điều khiển

Bảng điều khiển Siemens CTX310 có thiết kế hiện đại với màn hình giao diện trung tâm. Các nút chức năng cho phép người dùng chuyển đổi chế độ hoạt động giữa lập trình và chế độ tự động. Hệ thống menu cung cấp các tùy chọn để thiết lập tham số công nghệ như tốc độ quay, tốc độ ăn dao, và chiều sâu cắt. Người dùng có thể theo dõi quá trình gia công qua màn hình thời gian thực.

2.2. Phương pháp lập trình với phần mềm ShopTurning

Phần mềm ShopTurning là công cụ lập trình chuyên dụng cho máy tiện CNC CTX310. Phương pháp lập trình bao gồm: khai báo tham số phôi, thiết lập các bước công nghệ (tiện, khoan, phay), và phác thảo biên dạng chỉ tiết. Lợi thế của ShopTurning là cho phép tạo chương trình NC nhanh chóng với độ chính xác cao. Quá trình kiểm tra và sửa lỗi chương trình được thực hiện trực tiếp trên phần mềm trước khi chạy trên máy.

III. Các bài thực hành gia công cắt gọt típ có

Hệ thống các bài thực hành gia công cắt gọt trên máy tiện CNC CTX310 được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn kỹ năng thực hành CNC cho sinh viên. Các bài thực hành điển hình bao gồm gia công mặt trụ ngoài, gia công mặt đầu chỉ tiết, gia công rãnh và các biên dạng phức tạp. Mỗi bài thực hành đòi hỏi sinh viên phải lập trình chương trình NC riêng biệt, thiết lập tham số gia công phù hợp, và thực hiện gia công trên máy. Các bài thực hành thí nghiệm này giúp sinh viên hiểu rõ quy trình gia công tiện CNC, từ chuẩn bị phôi đến kiểm tra chỉ tiết hoàn thành. Thông qua các bài thực hành này, sinh viên nâng cao kỹ năng gia công, kỹ năng lập trình CNC, và khả năng giải quyết các vấn đề thực tiễn trong quá trình sản xuất.

3.1. Bài thực hành gia công mặt trụ ngoài và mặt đầu

Bài thực hành gia công mặt trụ ngoài là bài cơ bản giúp sinh viên làm quen với máy tiện CNC CTX310. Quá trình lập trình gia công bao gồm: thiết lập tọa độ điểm chuẩn, khai báo tham số phôi, lập trình chuyển động các trục, và thiết lập tham số cắt như tốc độ quay và tốc độ ăn dao. Gia công mặt đầu chỉ tiết đòi hỏi điều khiển trục phôi và sử dụng đao phẳng để tạo mặt phẳng vuông góc với trục chính.

3.2. Bài thực hành gia công rãnh và biên dạng 3D

Gia công rãnh trên máy tiện CNC CTX310 yêu cầu lập trình biên dạng với các đo cạnh cụ thể. Sinh viên phải tính toán toạ độ các điểm trên rãnh và lập trình chuyển động mượt mà của các trục. Bài thực hành biên dạng 3D giúp sinh viên làm quen với các chỉ tiết phức tạp, như các mặt cong và các chi tiết có hình dạng không đều. Các bài thực hành này nâng cao khả năng lập trình CNC nâng cao và kỹ năng gia công.

IV. Kết luận và hướng phát triển đào tạo CNC

Xây dựng hệ thống các bài thực hành gia công cắt gọt trên máy tiện CNC CTX310 với hệ điều khiển Siemens là một bước tiến quan trọng trong đào tạo kỹ sư công nghệ chế tạo máy. Các bài thực hành được thiết kế để phát triển kỹ năng thực hành CNC toàn diện, từ lập trình chương trình NC cho đến thực hiện gia công trên máy. Hệ thống này cung cấp cho sinh viên cơ hội học hỏi kiến thức thực tiễn về gia công tiện CNC, hệ điều khiển số, và quy trình sản xuất hiện đại. Trong tương lai, đào tạo CNC cần tiếp tục cập nhật các công nghệ mới, phát triển thêm các bài thực hành nâng cao, và kết hợp giữa lý thuyết và thực hành để chuẩn bị cho sinh viên những kỹ năng cần thiết trong ngành công nghiệp chế tạo máy.

4.1. Giá trị của hệ thống bài thực hành gia công CNC

Hệ thống bài thực hành được xây dựng mang lại nhiều giá trị giáo dục cho sinh viên. Sinh viên có cơ hội thực hành trực tiếp trên máy tiện CNC CTX310, từ đó hiểu rõ quy trình gia công trong thực tế. Các bài thực hành thí nghiệm giúp củng cố kiến thức lý thuyết và phát triển kỹ năng thực hành. Việc lập trình chương trình NC theo tiêu chuẩn ngành công nghiệp giúp sinh viên sẵn sàng vào làm việc sau khi tốt nghiệp.

4.2. Kiến nghị và hướng phát triển trong tương lai

Để nâng cao chất lượng đào tạo CNC, cần phát triển thêm các bài thực hành với độ khó cao hơn. Cần tích hợp công nghệ CAM vào quá trình lập trình để tối ưu hóa chương trình gia công. Đào tạo về lập trình CNC cần được cập nhật theo xu hướng công nghiệp 4.0. Việc xây dựng các mô phỏng máy tiện CNC trên máy tính cũng là một hướng phát triển quan trọng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương 1. 34 Chương 2: NGHIÊN CỨU MÁY TIỀN CNC CTX310. Giới thiệu khái qual về unáy tiện CTX310 as 2. Đặc tính kỹ thuật của máy.Thông số kỹ thuật của máy.

Tướng chuyển động của các trục 37 2.Câu trúc vả nguyên lý hoạt động của máy tiện CNC CTX310 37 2. Các bộ phận chính của máy 37. Bảng điêu khiến máy. 38 3 Nguyên lý hoạt đông máy tiên CNC CTX310.

Thao táo vận hành máy và sử dụng bảng điều khiển 2.1 Bang thao tac bat may 2.2 Bang thao te tit may 40 2. Màn hình va ban phim trên may 40 2.4 Lập trình và sửa dỗi chương trình 3. Chạy thử chương trình (Simulation) 2. Chạy chương trình (Machining) 44 2.4 Kỹ tuuật lập trinh và gia công trên máy tiện ƠNC CTX310 + 2⁄41 Tạo một chương trình NŒvà chọn gốc Ö cho chương trình NC trên máy.2 Chọn gốc 0 cho phôi gá trên ruáy 2.3 Khai báo các thôngsố về đao trên máy.4 Lập chương trình NC gia công chỉ tiết.5 Mô phông, kiểm tra và sửa lỗi chương trình NC 4g 2.6 Gia công chỉ Hết.5 Kết luận chương 2.

ỨNG DỤNG PHẢN MÈM SHOP TURN TRONG LẬP TRÌNH GIA CONG CƠ KIHL 3. Giới thiệu chung về tệ điều khiên Siemens và phần mềm Shophumi 5s 3.2 Cai dil phần mém Shophmn từ điã DVD vào máy lính 5 ví TIỆ THÔNG CÁC ĐANHMỤC BANG BIEU Bảng 2. Thông số kỹ thuật của máy tiện CTX-310. Hướng dẫn vận hảnh bật máy.

Huong dẫn vận hành tắt máy Bảng 3. Trình tự lập một chương trình NỂ tiện theo ngôn ngữ Sicmen Bảng 4. Các dạng bài tập trong hệ thông các bài thực hành thí nghiệm. MUC LUC PHAN MO DAU.

Lịch sử nghiên cứu. Mục dích nghiền cứu. 4, Đối tượng, nghiền cứu. Phương pháp nghiên cứu 2 Chuong 1.

TONG QUAN VE MAY CONG CU CNC. Khải quát về diễu khiến số và lịch sử phát triển của máy ƠNC. Máy công cụ diều khiển số. Các hệ thống đữ liệu cân nạp cho máy công cụ điều khiển số 5 1.

Chuyến động của cáo trục và khái niệm về hệ tọa độ 6 1. Khải quát về hệ thông điều khiến CNC 10 1. Khải niệm hệ điều khiển số 18 1. Các dạng điều khiển số.

TIệ điều khiến CNC (Computer Numerical 1 Control ¬—-- "mẽ: 1. Nguyên lý vận hành máy công cụ điểu khiển sẽ. Chương trình chỉ tiết gia công. Bộ điêu khiển logic 13 1.

Chương trình tương thích chuyên dụng và những dữ liệu điều chỉnh. THÂY ào ¬—-- ¬—-- ¬—-- ¬—-- ved 5. Khai quát về máy tiện CNC. Sơ lược về máy tiện CNC.

Các điểm chuan eta may tién CNC (reference) 15 1. Phân loại máy tiện CNC. Khá nămg công nghệ của máy tiện CNC. Các thành phần cơ bản của máy tiên CNG.

Cáo chỉ tiêu gia công của máy CNC 29 1. Thông số hình học 29 1. Thông số gia công 30 Hinh 3. Khai bảo các tham số trong Workoffset.

Khai báo các tham số về khoảng cach an toan. khai báo cáo tọa độ cho biên dạng chỉ tiết Hình 4. khai báo các tọa độ cho biên dạng chỉ tiết Hình 3. Thiết lập bước khỏa ruặt đầu Hình 3.

Chọn dao cho bước tiện mặt đầu. Thiết lập cho nguyên công tiện thô trụ ngoài. Thiết lập cho ngưyên công tiên tỉnh trụ ngoài. Thiết lập cho nguyên công tiện rãnh.

Thiết lập cho nguyên công tiên Ren Hinh 3. Thiết lập cho nguyên công tiện Ren. Chỉ tiết trụ trong. Thiết lập phôi “ Tỉnh 3.

Thiết lập khoảng cách vào đao an toàn. Hoàn thành biên dạng chỉ liết trụ rong, Hình 3. Thiết lập cho bước khỏa mặt. Kiểu khoan lỗ trong Shoptum.

Thiết lập cho bước khoan.39 Thiết lập cho bước tiện thô tra trong Hình 3. Thiết lập cho bước tiện tĩnh trụ rong Hình 3.41 Mô phông kiểm tra chương trình Hình 3.42 Mô phỏng kiểm tra sửa lỗi toàn bộ chương trình.43 Menu phay trên Shopturn.44 Phay héc tran mặt đầu Hình 3.45 Mô phông kiểm tra phay hốc vuông trên mặt đầu.46 Thiết lap cho buscPhay Pocket Hinh 3.47 Thidt lap cho buée phay conlua trên mặt trụ Linh 3.48 ‘Lhiét lap cho bước phay trên mặt trụ.19 M6 phéng quá trình phay trên mặt trụ.50 Thiết lập cho bude Phay da ¿ trên ri. đầu chỉ tiết Hình 3.51 Thiết lập cho bước khắc đấu. ví TIỆ THÔNG CÁC ĐANHMỤC BANG BIEU Bảng 2.

Thông số kỹ thuật của máy tiện CTX-310. Hướng dẫn vận hảnh bật máy. Huong dẫn vận hành tắt máy Bảng 3. Trình tự lập một chương trình NỂ tiện theo ngôn ngữ Sicmen Bảng 4.

Các dạng bài tập trong hệ thông các bài thực hành thí nghiệm. vii IIE TIONG CAC DANH MUC INU VE Ilinh 1.2 119 toa độ cực với góc c>0 và Hình 1.3 Toa dộ tuyệt dối và toa độ tương dối.4 Hệ thông các trục tọa độ theo quy tắc bản tay „phái.5 Các trục NC trên máy tiện 3)).6 Nguyên lý vận hành máy công cụ điều khié Hình 1.7 May tig CNC.8 Diém Ó của chỉ tiết W.9 Điểm chuân của máy R.10 Diễm điều chính đao e.11 Điểm cắt của đao P Hinh 1.12 Vị trí các điểm 0 và điểm chuẩn trên máy tiện Hình 1.13 Máy tiện CNC cỡ nhỏ Hình 1.14 Máy tiện CNC cỡ lớn, Hình 1.15 Các trục trên máy tiện CNC Hình 1.16 Các khả năng công nghệ tiện CNC Hình 1.17 Các bệ phận chính của máy tiện CNC Hình 1.18 Cấu trúc của dộng cơ sorvo nguồn Xoay chiều (ao servomotor) Hình 1.19 Các kiêu căng dùng bộ truyền vịt me - dai ốc bị.20 Dẩn hướng trên may ƠNC.21 Mâm cặp 3 chấu và mâm cặp 4 châu tự định tâm.22 Cựm gá đao trong hệ thẳng CNC Hình 2. Hướng chuyé động các trục của máy tiện CNC.3 Cấu trúc bên trong của máy C†X310.4 Cầu trúc tống thể máy tiện CTX310.5 Bảng điển khiên CTX 310 của hãng Siemens Hình 2.6 Màn hình giao điện mây Hinh 2.7 Ban phim chite nang may tiga CNC CTX310 Hình 2.8 Mán hình ở chế dộ lập trình vả sứa lỗi chương trình ví TIỆ THÔNG CÁC ĐANHMỤC BANG BIEU Bảng 2. Thông số kỹ thuật của máy tiện CTX-310.

Hướng dẫn vận hảnh bật máy. Huong dẫn vận hành tắt máy Bảng 3. Trình tự lập một chương trình NỂ tiện theo ngôn ngữ Sicmen Bảng 4. Các dạng bài tập trong hệ thông các bài thực hành thí nghiệm.3 Giao dién trong phan mém Shoptum.4 Những lợi thể khi lập trình trên Shop TUunn.

Trình tự lập mật chương trình NC tiện theo ngôn ngữ SIEMINS ø 3. Tạo mệt thư mục mới 62 3.2 Tau méL fine NC trong thet mue. Khai bảo các tham só về phôi và tham số công nghè.4 Phác thảo biên dạng. Thiết lập các bước công nghệ gia công :thé tinh, eh, khan, phy 65 3.

Mê phảng, kiếm tra sửa lỗi chương trình. Phương thức lập trình và các chỉ trình gia công, a 3. Lập trình với mặt trụ ngoài và mặt dâu chỉ tiết 3⁄6 ập trình gia công rãnh và ro 3. Lap trình biên dạng trụ trong 3.

Gia công Phay trên ShopTum.7 Gia công các chỉ liết 3D trên Shoplum và máy liên CC CTX310 # 3. Kết luận chương 3. XÂY DỰNG HỆ THÔNG CÁC BÀI THUC HANH VA THI NGHIỆM GLA CONG CAT GOT TREN MAY CNC CLX310 VỚI HỆ ĐIÊU KUEN SIEMEN! 4. Cơ sở khoa học việc xây dựnghỗ thẳngcác bị thực hành thi ngb 4.

định chuẩn kỹ răng thực hành ỞNC đối với sinh viên chuyên ngành GHế tạo máy trong các trường Đại học vẻ Cao dẫng công nghệ. Xây đựng hệ thống cáo bài thực hành và thị nghiệm gia công cắt gọt trên. máy CNC CTX310 với hệ điều khiển Siemens. Hệ thống các bài thực hành thí nghiêm 91 4.

Lập trình gia sông cho một số bài lập điển hình.4 Kết luận chương 4. 133 KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ. TÀI LIỆU THAM KHẢO. Khai bảo các tham số trong Workoffset.

Khai báo các tham số về khoảng cach an toan. khai báo cáo tọa độ cho biên dạng chỉ tiết Hình 4. khai báo các tọa độ cho biên dạng chỉ tiết Hình 3. Thiết lập bước khỏa ruặt đầu Hình 3.

Chọn dao cho bước tiện mặt đầu. Thiết lập cho nguyên công tiện thô trụ ngoài. Thiết lập cho ngưyên công tiên tỉnh trụ ngoài. Thiết lập cho nguyên công tiện rãnh.

Thiết lập cho nguyên công tiên Ren Hinh 3. Thiết lập cho nguyên công tiện Ren. Chỉ tiết trụ trong. Thiết lập phôi “ Tỉnh 3.

Thiết lập khoảng cách vào đao an toàn. Hoàn thành biên dạng chỉ liết trụ rong, Hình 3. Thiết lập cho bước khỏa mặt. Kiểu khoan lỗ trong Shoptum.

Thiết lập cho bước khoan.39 Thiết lập cho bước tiện thô tra trong Hình 3. Thiết lập cho bước tiện tĩnh trụ rong Hình 3.41 Mô phông kiểm tra chương trình Hình 3.42 Mô phỏng kiểm tra sửa lỗi toàn bộ chương trình.43 Menu phay trên Shopturn.44 Phay héc tran mặt đầu Hình 3.45 Mô phông kiểm tra phay hốc vuông trên mặt đầu.46 Thiết lap cho buscPhay Pocket Hinh 3.47 Thidt lap cho buée phay conlua trên mặt trụ Linh 3.48 ‘Lhiét lap cho bước phay trên mặt trụ.19 M6 phéng quá trình phay trên mặt trụ.50 Thiết lập cho bude Phay da ¿ trên ri. đầu chỉ tiết Hình 3.51 Thiết lập cho bước khắc đấu.9 Man hinh mé phéng (Sumulasiont).10 Màn ở chế dộ gia công. sexy sexy wee 44 Tỉnh 2.1 Man hình ở chế độ thiết lập phôi 44 Hình 2.12 Màn hình ở chế độ thiết lập gốc 0 cho phôi 45 Tình 2.13 Màn hình ở chế độ thiết lập thông số về dao 46 Hình 2.14 Màn hình ở chế độ thiết lập chiều đài dao.15 Man hình ở chế độ thiết lập bảng offset dao.

sexy eee AT Tlinh 2.16 Man hinh & ché d6 tao chuong trinh NC mới 48 Hình 2.17 Mản bình ở chế đô mở một chương trình NC theo ngén ngit Siemens .18 Mãn hình ở chế độ muô phông 49 Hình 2.19 Mân hìnhở chế độ gia công.1 Màn hình mỏ phỏng gia công của pl Tlinh 3.2 Màn hình mô phỏng gia công của phần mèm Shoptum.3 Màn hình mở DVD Shopturn trên máy tỉnh % Hình 3.4 Màn hình nhập CDkey cho quá trình cải đặt %4 Tình 3.5 Màn hình ở chế độ kết thúc quá trình cải dặt 56 Hình 3.6 Màn hình ở chế dé kich chọn khởi động phản mềm. Màn hình nhập các thông số công nghệ. eevee vanes SB TTinh 3. Màn hình nhập các thông số công nghệ cho bước tiền ren.

Màn hình nhập các thông số rãnh 60 Hình 3.10 Mãn hình mô phông và gia công 60 Hình 3. Màn hình copy,Paste,. các bước công nghệ. wo OL linh 3.12, Bảng thông số dao Magazin.

Tạo một thư mụe mới. Tạo nuột chương trình NC mới 63 Hình 3. Khái báo các tham số công nghệ 64 Hình 3. Phác thão biển dụng cho chỉ Hết 64 11inh 3.

Thiết lập các bước công nghệ. lập bước tiện thô. Thiết lập bước tiên ren 66 Hình 3. Mô phông và kiếm tra chương trình NC 66 iv 1.3, Độ chính xác của máy CNC oe scccesscscssseesssseuesssiessetivssee -.