ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH CAD/CAM/CNC NGHỀ : CẮT GỌT KIM LOẠI Trình độ cao đẳng ( Ban hành theo QĐ số : / QĐ-CĐN, ngày tháng năm của Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang ) Tên tác giả: Huỳnh Hữu Trí Năm ban hành: 2021 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình mô đun “CAD/CAM/CNC” được biên soạn nhằm phục vụ cho nhu cầu học tập của học sinh sinh viên nghề Cắt gọt kim loại của Trường Cao đẳng nghề An Giang. Nội dung giáo trình này được biên soạn dựa trên chương trình chi tiết của mô đun đã được nhà trường phê duyệt.
Trong quá trình biên soạn, nội dung giáo trình đã được rút gọn, cô động sao cho phù hợp với trình độ học tập của người học. Thời gian thực hiện mô đun: 80 giờ (Lý thuyết: 22 giờ, thực hành: 54 giờ, kiểm tra: 4 giờ), bao gồm 9 bài: - Bài 1: Đại cương về hệ thống CAD/CAM/CNC - Bài 2: Phần mềm CAD/CAM - Bài 3: Vận hành máy tiện CNC - Bài 4: Gia công tiện CNC - Bài 5: Vận hành máy phay CNC - Bài 6: Gia công phay CNC - Bài 7: Ôn tập Việc biên soạn giáo trình này, tác giả đã cố gắng bám sát nội dung của chương trình chi tiết đã được duyệt để người học dễ đối chiếu giữa bài giảng và giáo trình khi học. Trong quá trình biên soạn, mặc dù đã cố gắng rất nhiều, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp và các em học sinh sinh viên để giáo trình ngày càng hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn.
An Giang, ngày 14 tháng 08 năm 2021 Tham gia biên soạn Huỳnh Hữu Trí 2 MỤC LỤC 1. Tổng quan về máy điều khiển chương trình số (CNC). Khái quát về công nghệ CAD/CAM trong công nghiệp chế tạo. Thiết kế và chế tạo sản phẩm với sự hỗ trợ của máy tính.
Công nghệ lập trình căn bản trên máy công cụ.Cấu trúc chương trình NC viết cho trung tâm gia công:. Vẽ thiết kế với phần mềm thiết kế .68 BÀI 3: VẬN HÀNH MÁY TIỆN CNC. Cho máy về điểm “O” HOME. Di chuyển bàn dao.
Thực hiện một số lệnh bằng cách nhập trực tiếp. OFFSET dao: trong bài offset và chạy thử chương trình. Lập trình trên máy CNC. Xóa chương trình đang lưu trên máy.
Chạy chương trình. Tạm dừng chương trình đang gia công .71 BÀI 4: GIA CÔNG TIỆN CNC .92 I- Khởi động máy gồm:. Những thao tác sau khi chạy định chuẩn và trước mỗi lần cài đặt dao mới:. Các vùng điều khiển của máy phay FANUC - oi:.
Thao tác với vùng điều khiển bằng tay:. Cài đặt gốc toạ độ cho chi tiết gia công:. Thay đổi dao:. Tắt, mỡ nước tưới nguội:.
Phím tắt chống sự cố: .99 BÀI 6: GIA CÔNG PHAY CNC. 100 4 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: CAD/CAM/CNC Mã mô đun: MĐ 34 I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: 1. Vị trí: - Trước khi học mô đun này sinh viên phải hoàn thành các mô đun nghề :MH 09, MH 10, MĐ 21, MĐ 22, MĐ 23, MĐ 26, MĐ 29 2.
Tính chất: - Là mô đun thuộc các môn học, mô-đun kỹ thuật chuyên ngành nâng cao. - Mô đun cung cấp nhưng kiến thức cơ bản về gia công cắt gọt kim loại với sự hổ trợ của kỹ thuật CAD/CAM/CNC. - Mô đun được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ gia công hiện đại. MỤC TIÊU MÔ ĐUN: 1.
Về kiến thức: - Hiểu được cách thức vận hành của hệ thống CAD/CAM/CNC - Nắm được các các lệnh vẽ trên phần mềm CAD/CAM - Nắm được cách thức xuất chương trình NC từ phần mềm CAD/CAM - Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục khi làm việc với thống CAD/CAM/CNC - Biết cách chuẩn bị máy, chọn dao, đồ gá cho việc gia công chi tiết trên máy tiện và máy phay CNC 2. Về kỹ năng: - Vẽ được bản vẽ thiết kế trên máy tính với phần mềm thiết kế kỹ thuật. - Biết lập trình NC bằng thủ công cho tiện và phay. - Thiết kế được mô hình 3D khối rắn.
- Mô phỏng được quá trình gia công chi tiết trên máy tính. - Mô phỏng tiện và phay với phần mềm mô phỏng gia công SSCNC. - Vận dụng khai thác công nghệ CAD/CAM/CNC vào quá trình thiết kế và chế tạo. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Có ý thức tổ chức kỷ luật trong hoạt động nghề nghiệp.
- Rèn luyện lòng yêu nghề, tính kiên trì, sáng tạo và tự chủ trong công việc. - Cẩn thận, nghiêm túc trong công việc, có tác phong công nghiệp. 5 BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ HỆ THỐNG CAD/CAM/CNC Mục tiêu: Sau khi học xong bài này, người học có khả năng: - Trình bày được cấu trúc và chức năng của hệ thống CAD. - Trình bày được chu trình sản phẩm và CAD/CAM.
- Trình bày được cấu trúc của một chương trình CNC. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Tổng quan về máy điều khiển chương trình số (CNC). Ở các máy cắt thông thường, việc điều khiển các chuyển động cũng như thay đổi vận tốc của các bộ phận máy đều được thực hiện bằng tay.
Với cách điều khiển này, thời gian phụ khá lớn, nên không thể nâng cao năng suất lao động. Để giảm thời gian phụ, cần thiết tiến hành tự động hóa quá trình điều khiển. Trong sản xuất hàng khối, hàng loạt lớn, từ lâu người ta dùng phương pháp gia công tự động với việc tự động hóa quá trình điều khiển bằng các vấu tỳ, bằng mẫu chép hình, bằng cam trên trục phân phối. Đặc điểm của các loại máy tự động này là rút ngắn được thời gian phụ, nhưng thời gian chuẩn bị sản xuất quá dài (như thời gian thiết kế và chế tạo cam, thời gian điều chỉnh máy.
Nhược điểm này là không đáng kể nếu như sản xuất với khối lượng lớn. Trái lại, với lượng sản xuất nhỏ, mặt hàng thay đổi thường xuyên, loại máy tự động này trở nên không kinh tế. Do đó cần phải tìm ra phương pháp điều khiển mới. Yêu cầu này được thực hiện với việc điều khiển theo chương trình số.
Đặc điểm quan trọng của việc tự động hóa quá trình gia công trên các máy CNC là đảm bảo cho máy có tính vạn năng cao. Điều đó cho phép gia công nhiều loại chi tiết, phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt nhỏ và hàng loạt vừa, mà trên 70% sản phẩm của ngành chế tạo máy được chế tạo trong điều kiện đó. Máy công cụ điều khiển bằng chương trình số – viết tắt là máy NC (Numerical Control) là máy tự động điều khiển (vài hoạt động hoặc toàn bộ hoạt động), trong đó các hành động điều khiển được sản sinh trên cơ sở cung cấp các dữ liệu ở dạng: LỆNH. Các LỆNH hợp thành chương trình làm viêc.
Chương trình làm việc này được ghi lên một cơ cấu mang chương trình dưới dạng MÃ SỐ. Cơ cấu mang chương trình có thể là BĂNG ĐỘT LỖ, BĂNG TỪ, hoặc chính BỘ NHỚ MÁY TÍNH. 6 Các thế hệ đầu, máy NC còn sử dụng các cáp logic trong hệ thống. Phương pháp điều khiển theo điểm và đoạn thẳng (hình 1-7a và hình 1-7b), tức là không có quan hệ hàm số giữa các chuyển động theo tọa độ.
Việc điều khiển còn mang tính “cứng “ nên chương trình đơn giản và cũng chỉ gia công được những chi tiết đơn giản như gia công lỗ, gia công các đường thẳng song song với các chuyển động mà máy có. Các thế hệ sau, trong hệ thống điều khiển của máy NC đã được cài đặt các cụm vi tính, các bộ vi sử lý và việc điều khiển lúc này phần lớn hoặc hoàn toàn “mềm”. Phương pháp điều khiển theo đường biên (hình2.1c), tức là có mối quan hệ hàm số giữa các chuyển động theo hướng các tọa độ. Các máy NC này được gọi là CNC (Computer Numerical Control).
Chương trình được soạn thảo tỉ mỉ hơn và có thể gia công được những chi tiết có hình dáng rất phức tạp. Hiện nay các máy CNC đã được dùng phổ biến. điều khiển theo đường biên (hình2.1c), tức là có mối quan hệ hàm số giữa các chuyển động theo hướng các tọa độ. Các máy NC này được gọi là CNC (Computer Numerical Control).
Chương trình được soạn thảo tỉ mỉ hơn và có thể gia công được những chi tiết có hình dáng rất phức tạp. Hiện nay các máy CNC đã được dùng phổ biến. Lịch sử phát triển của máy CNC Năm 1947, John Parsons nảy ra ý tưởng áp dụng điều khiển tự động vào quá trình chế tạo cánh quạt máy bay trực thăng ở Mỹ. Trước đó, việc gia công và kiểm tra biên dạng của cánh quạt phải dùng các mẫu chép hình, sử dụng dưỡng, do đó rất lâu và không kinh tế.
Ý định dùng bìa xuyên lỗ để doa các lỗ bằng cách cho tín hiệu để điều khiển hai bàn dao, đã giúp Parsons phát triển hệ thống Digital của ông. Với kết quả này, năm 1949, ông ký hợp đồng với USAF ( US Air Force) nhằm chế tạo một loại máy cắt theo biên dạng tự động. Parsons yêu cầu trợ giúp để sử dụng phòng thí nghiệm điều khiển tự động của Viện Công Nghệ Massachusetts (M.) nơi được chính phủ Mỹ tài trợ để chế tạo một loại máy phay 3 tọa độ điều khiển bằng bằng chương trình số. Sau 5 năm nghiên cứu, J.
Parsons đã hoàn chỉnh hệ thống điều khiển máy phay và lần đầu tiên trong năm 1954, M. đã sử dụng tên gọi "Máy NC". Trong những năm 60, thời gian đã chín ùi cho việc phát triển và ứng dụng các máy NC. Rất nhiều thành viên của ngà h công nghiệp hàng không Mỹ đã nhanh chóng ứng dụng, 7 phát triển và đã sản sinh ra thế hệ máy mới (CNC) cho phép phay các biên dạng phức tạp, tạo hình với hai, ba hoặc bốn và năm trục (ba tịnh tiến và hai quay).
Các nước châu Âu và Nhật Bản phát triển có chậm hơn một vài năm, nhưng cũng có những đặc điểm riêng, chẳng những về mặt kỹ thuật, mà cả về kết cấu như kết cấu trục chính, cơ cấu chứa dao, hệ thống cấp dao v.