Giáo trình Lập trình gia công máy phay CNC: Chu trình & bù dao tự động

Giáo trình về lập chương trình gia công sử dụng chu trình tự động bù dao tự động trên máy cnc phần 2, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa kiến thức từ cơ bản

Trường đại học

Không tìm thấy thông tin

Chuyên ngành

Lập trình gia công CNC

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Giáo trình

Không tìm thấy thông tin

75
3
0

Phí lưu trữ

30 Point

Tóm tắt

I. Hướng dẫn lập trình CNC Tổng quan chu trình bù dao tự động

Giáo trình lập chương trình gia công sử dụng chu trình tự động và bù dao tự động là nền tảng cốt lõi trong gia công cơ khí chính xác. Việc tự động hóa quá trình lập trình không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn đảm bảo độ chính xác cho các chi tiết phức tạp, đặc biệt trong ngành chế tạo khuôn mẫu. Môđun này cung cấp kiến thức toàn diện về việc sử dụng các chu trình gia công cố định (canned cycle), kết hợp với các lệnh bù bán kính daobù chiều dài dao để tối ưu hóa quy trình. Mục tiêu chính là trang bị kỹ năng lập trình nhanh, chính xác và hiệu quả trên các máy phay CNCmáy tiện CNC hiện đại. Việc nắm vững các chu trình này giúp giảm đáng kể thời gian viết code, hạn chế sai sót do con người và tăng hệ số phụ tải của máy. Theo tài liệu gốc, mục tiêu của mô đun là rèn luyện kỹ năng "lập trình gia công sử dụng chu trình, chương trình con" và "kiểm tra sai số và xử lý được sai số khi lập trình gia công". Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu sâu về nguyên lý hoạt động của các chu trình và phương pháp bù trừ sai số tự động. Các hệ điều khiển Fanuc, Heidenhain hay Fagor đều tích hợp sẵn các chu trình này, giúp người vận hành dễ dàng gọi và thực thi các nguyên công phức tạp chỉ với vài dòng lệnh G-code.

1.1. Khái niệm chu trình tự động Canned Cycle trong lập trình CNC

Chu trình tự động, hay canned cycle, là các chương trình con được nhà sản xuất tích hợp sẵn vào bộ nhớ của hệ điều khiển CNC. Các chu trình này được thiết kế để thực hiện các nguyên công lặp đi lặp lại một cách tuần hoàn, chẳng hạn như khoan, khoét, doa, hoặc taro. Thay vì phải viết nhiều dòng lệnh G-code để điều khiển từng chuyển động của dao, người lập trình chỉ cần gọi một chu trình duy nhất và khai báo các tham số cần thiết như tọa độ tâm lỗ, chiều sâu, tốc độ tiến dao, và khoảng an toàn. Ví dụ, chu trình gia công lỗ G81 thực hiện việc khoan một lỗ đơn giản, trong khi G83 được dùng cho khoan lỗ sâu với cơ chế nhấc dao để thoát phoi. Việc sử dụng canned cycle giúp chương trình gia công trở nên ngắn gọn, dễ đọc, dễ kiểm tra và sửa lỗi. Tài liệu nghiên cứu nhấn mạnh rằng các chu trình này "được lưu trữ trong bộ nhớ như những chu trình tiêu chuẩn" và có thể được gọi ra tại bất kỳ vị trí nào, giúp đơn giản hóa việc lập trình CNC cho các chi tiết có nhiều lỗ giống nhau.

1.2. Vai trò của chức năng bù dao tự động G41 G42 G43

Chức năng bù dao tự động là một công cụ không thể thiếu để đạt được độ chính xác cao trong gia công. Chức năng này bao gồm bù bán kính dao (G41 - bù trái, G42 - bù phải) và bù chiều dài dao (G43). Khi lập trình, người ta thường viết chương trình dựa trên biên dạng của chi tiết mà không cần quan tâm đến bán kính thực tế của dao cắt. Khi chương trình được thực thi, hệ điều khiển sẽ tự động tính toán và dịch chuyển quỹ đạo của tâm dao một khoảng bằng bán kính dao đã được lưu trong bộ nhớ offset dao. Điều này cho phép sử dụng các dao có kích thước khác nhau hoặc mài lại dao mà không cần phải sửa đổi toàn bộ chương trình. Lệnh G40 được dùng để hủy bỏ chế độ bù bán kính. Tương tự, G43 cho phép hệ thống tự động bù trừ cho sự chênh lệch về chiều dài của các dao cụ khác nhau, đảm bảo tất cả đều gia công đúng chiều sâu đã lập trình. Việc kết hợp bù dao tự động với các chu trình gia công giúp quá trình vận hành máy CNC trở nên linh hoạt và chính xác hơn rất nhiều.

II. Top thách thức khi lập trình gia công CNC không bù dao tự động

Việc lập chương trình gia công mà không sử dụng chu trình tự động và chức năng bù dao đặt ra nhiều thách thức lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và hiệu quả kinh tế. Một trong những khó khăn lớn nhất là quản lý sai số gia công. Theo tài liệu gốc, các nguyên nhân ảnh hưởng đến độ chính xác bao gồm "sai số gá đặt phôi", "sai số điều chỉnh dao", "độ mòn dao" và "độ cứng vững của hệ thống công nghệ". Khi lập trình thủ công từng đường chạy dao, việc tính toán quỹ đạo tâm dao cho mỗi dao cắt khác nhau là cực kỳ phức tạp và tốn thời gian. Bất kỳ sự thay đổi nào về đường kính dao do mài mòn hoặc thay thế đều đòi hỏi phải tính toán và sửa lại toàn bộ chương trình. Điều này không chỉ làm tăng nguy cơ sai sót mà còn làm giảm năng suất lao động. Hơn nữa, các chương trình G-code viết thủ công cho các nguyên công phức tạp như phay hốc thường rất dài, khó đọc và khó kiểm soát. Quá trình mô phỏng CNC và gỡ lỗi trở nên cồng kềnh, kéo dài thời gian chuẩn bị và tăng chi phí sản xuất. Nếu không có các chu trình tự động, việc gia công hàng loạt các chi tiết có các cụm lỗ lặp lại sẽ trở thành một công việc đơn điệu và dễ xảy ra lỗi.

2.1. Phân tích các nguyên nhân gây sai số trong gia công cơ khí chính xác

Độ chính xác là yếu tố sống còn trong gia công cơ khí chính xác. Tài liệu nghiên cứu chỉ ra nhiều nguồn gây sai số. Sai số hệ thống của máy CNC, bao gồm độ chính xác hình học và độ chính xác của bộ nội suy, là yếu tố nền tảng. Sai số do gá đặt phôi, phát sinh từ lực kẹp không ổn định và biến dạng vật liệu, cũng ảnh hưởng lớn đến kết quả. Đặc biệt, độ mòn dao là một sai số hệ thống thay đổi theo thời gian, nếu không được bù trừ kịp thời sẽ làm kích thước chi tiết vượt ra ngoài dung sai cho phép. Tài liệu nhấn mạnh: "Độ mòn dao có ảnh hưởng rất lớn đến sai số gia công đặc biệt là khi chế tạo các chi tiết từ vật liệu chịu lửa". Ngoài ra, biến dạng đàn hồi của hệ thống máy - dao - đồ gá - chi tiết dưới tác dụng của lực cắt cũng là một nguyên nhân quan trọng. Việc không sử dụng các phương pháp bù trừ tự động khiến việc kiểm soát tổng hợp các sai số này trở nên gần như bất khả thi đối với người vận hành máy CNC.

2.2. Khó khăn trong việc quản lý và thay đổi dao cụ thủ công

Quản lý dao cụ là một phần quan trọng của quy trình gia công. Khi không có chức năng bù dao tự động, mỗi chương trình lập trình CNC sẽ gắn liền với một dao cụ có kích thước chính xác. Nếu dao đó bị mòn hoặc gãy và cần thay thế bằng một dao mới có đường kính hơi khác biệt, toàn bộ chương trình phải được viết lại hoặc chỉnh sửa một cách cẩn thận. Quá trình này không chỉ tốn thời gian mà còn tiềm ẩn rủi ro sai sót cao. Việc đo và thiết lập offset dao thủ công cho từng chương trình riêng lẻ làm tăng thời gian dừng máy. Hơn nữa, việc tối ưu hóa quy trình bằng cách sử dụng nhiều dao khác nhau cho một nguyên công (ví dụ: một dao phá thô và một dao chạy tinh) trở nên phức tạp. Ngược lại, với các lệnh như G43, hệ thống có thể tự động lấy thông số chiều dài từ bảng thông số dao, cho phép thay đổi dao cụ một cách nhanh chóng và liền mạch, đảm bảo mọi dao đều đạt đúng chiều sâu Z đã lập trình.

III. Bí quyết lập chương trình gia công lỗ bằng chu trình tự động

Việc sử dụng các chu trình gia công lỗ là một bí quyết để rút ngắn đáng kể thời gian lập trình CNC và đảm bảo tính nhất quán cho sản phẩm. Các hệ điều khiển hiện đại cung cấp một thư viện phong phú các chu trình cố định cho các nguyên công khoan, khoét, doa và taro. Các chu trình phổ biến nhất bao gồm G81 (chu trình khoan tiêu chuẩn), G82 (khoan có dừng ở đáy lỗ), G83 (chu trình khoan lỗ sâu có thoát phoi) và G84 (chu trình taro ren phải). Cấu trúc của một lệnh gọi chu trình thường bao gồm địa chỉ G (ví dụ: G81), tọa độ X, Y của tâm lỗ, tọa độ Z của mặt phẳng an toàn, tọa độ R của mặt phẳng bắt đầu cắt, và chiều sâu cuối cùng của lỗ. Các tham số khác như tốc độ tiến dao (F) cũng được khai báo. Sau khi một chu trình được gọi, nó sẽ ở trạng thái hoạt động (modal). Điều này có nghĩa là người lập trình chỉ cần cung cấp tọa độ X, Y của các lỗ tiếp theo, và máy sẽ tự động lặp lại chu trình tại các vị trí đó. Để hủy bỏ chu trình, lệnh G80 được sử dụng. Việc nắm vững cách sử dụng các tham số và lựa chọn chu trình phù hợp với vật liệu và yêu cầu kỹ thuật là chìa khóa để khai thác tối đa sức mạnh của phương pháp này.

3.1. Hướng dẫn sử dụng chu trình khoan cơ bản G81 và G82

Chu trình G81 là chu trình khoan đơn giản và được sử dụng rộng rãi nhất. Khi thực thi, dao sẽ di chuyển nhanh (G00) đến tọa độ X, Y đã chỉ định, sau đó di chuyển nhanh xuống mặt phẳng R. Từ mặt phẳng R, dao sẽ tiến vào vật liệu với tốc độ tiến dao F cho đến khi đạt chiều sâu Z. Ngay sau khi đạt chiều sâu, dao sẽ rút nhanh (G00) về mặt phẳng R (nếu G99 được kích hoạt) hoặc mặt phẳng ban đầu (nếu G98 được kích hoạt). Chu trình này phù hợp cho việc khoan các lỗ nông trên các vật liệu dễ gia công. Chu trình G82 hoạt động tương tự như G81, nhưng có thêm một khoảng thời gian dừng (dwell) ở đáy lỗ, được xác định bởi tham số P. Thời gian dừng này giúp làm sạch đáy lỗ và phá vỡ ba via, tạo ra bề mặt tốt hơn. Cả hai chu trình này đều sử dụng tọa độ tuyệt đối G90 hoặc tọa độ tương đối G91 để xác định vị trí lỗ, mang lại sự linh hoạt trong lập trình.

3.2. Kỹ thuật khoan lỗ sâu với chu trình G83 Peck Drilling

Khi khoan các lỗ có chiều sâu lớn hơn 3-4 lần đường kính mũi khoan, việc thoát phoi trở nên khó khăn, có thể gây kẹt, gãy mũi khoan và làm hỏng bề mặt lỗ. Chu trình khoan lỗ sâu G83, hay còn gọi là Peck Drilling, được thiết kế để giải quyết vấn đề này. Trong chu trình G83, mũi khoan sẽ ăn vào vật liệu một đoạn (được xác định bởi tham số Q), sau đó rút hoàn toàn ra khỏi lỗ để thoát phoi và làm mát. Quá trình này được lặp đi lặp lại cho đến khi đạt được chiều sâu cuối cùng. Tham số Q xác định chiều sâu của mỗi lần ăn phoi. Việc sử dụng G83 là bắt buộc khi gia công các vật liệu dẻo, dai hoặc khi khoan các lỗ sâu để đảm bảo an toàn và chất lượng. Tài liệu thực hành chỉ ra rằng việc lựa chọn giá trị Q hợp lý là rất quan trọng: Q quá nhỏ sẽ làm tăng thời gian gia công, trong khi Q quá lớn sẽ không đảm bảo thoát phoi hiệu quả. Đây là một ví dụ điển hình về việc tự động hóa một quy trình phức tạp bằng một dòng lệnh G-code đơn giản.

IV. Phương pháp bù bán kính dao G41 G42 trong chu trình phay hốc

Phay hốc (pocketing) là một trong những nguyên công phổ biến nhất trên máy phay CNC. Việc lập trình phay hốc hiệu quả đòi hỏi sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa chu trình gia công tự động và chức năng bù bán kính dao. Các hệ điều khiển như Heidenhain và Fagor cung cấp các chu trình chuyên dụng như RECTANGULAR POCKET (G87) hoặc CIRCULAR POCKET (G88) để tự động hóa hoàn toàn quá trình này. Khi sử dụng các chu trình này, người lập trình chỉ cần định nghĩa các thông số cơ bản của hốc như chiều dài, chiều rộng (hoặc bán kính), góc lượn, chiều sâu và lượng dư gia công. Hệ thống sẽ tự động tính toán đường chạy dao tối ưu, từ phá thô đến chạy tinh. Chức năng bù bán kính dao (G41/G42) đóng vai trò then chốt trong giai đoạn gia công tinh. Bằng cách kích hoạt G41 hoặc G42, đường chạy dao cuối cùng sẽ bám sát vào biên dạng đã lập trình, đảm bảo kích thước của hốc chính xác tuyệt đối bất kể đường kính thực tế của dao phay. Điều này cũng cho phép dễ dàng kiểm soát lượng dư cho gia công tinh. Ví dụ, tài liệu gốc mô tả chu trình phay hốc hình chữ nhật, trong đó máy TNC "sẽ gia công thô bắt đầu từ trong ra ngoài và chừa lại lượng dư cho phép để gia công tinh", sau đó hoàn thiện các bề mặt bằng đường chạy dao tiếp tuyến.

4.1. Cấu trúc và tham số của chu trình phay hốc hình chữ nhật

Chu trình phay hốc hình chữ nhật (ví dụ G87 trên hệ Fagor) đơn giản hóa việc tạo ra các hốc phức tạp. Cấu trúc lệnh yêu cầu các tham số chính: X, Y (tọa độ tâm hốc), Z (mặt phẳng tham chiếu), I (chiều sâu hốc), J và K (nửa chiều dài và nửa chiều rộng của hốc), B (chiều sâu mỗi lát cắt), và C (lượng dịch dao ngang). Dấu của tham số J có thể được sử dụng để xác định hướng phay (thuận hoặc nghịch). Hệ thống sẽ tự động thực hiện các bước: dao di chuyển xuống tâm hốc, ăn sâu từng lớp theo tham số B, và di chuyển theo quỹ đạo xoắn ốc hoặc ziczac ra ngoài để loại bỏ vật liệu, chừa lại một lượng dư nhỏ ở thành và đáy. Cuối cùng, một đường chạy tinh sẽ được thực hiện để hoàn thiện biên dạng. Việc sử dụng chu trình này thay cho việc viết G-code thủ công giúp giảm hàng trăm dòng lệnh, hạn chế sai sót và cho phép tối ưu hóa đường chạy dao một cách dễ dàng.

4.2. Ứng dụng G41 G42 và G40 để đảm bảo độ chính xác biên dạng

Trong giai đoạn gia công tinh của chu trình phay hốc, việc kích hoạt G41 (bù dao bên trái đường chạy) hoặc G42 (bù dao bên phải) là cực kỳ quan trọng. Khi lệnh này được gọi, hệ điều khiển sẽ đọc giá trị bán kính của dao đang sử dụng từ bảng offset dao và tự động điều chỉnh đường chạy của tâm dao sao cho lưỡi cắt tiếp xúc chính xác với biên dạng lập trình. Điều này đảm bảo rằng kích thước cuối cùng của hốc không phụ thuộc vào sai lệch nhỏ của đường kính dao. Để việc bù dao hoạt động chính xác, cần có một đoạn vào dao (lead-in) và ra dao (lead-out) hợp lý, thường là theo cung tròn hoặc đường thẳng tiếp tuyến. Sau khi hoàn thành biên dạng, lệnh G40 phải được sử dụng để hủy bỏ chế độ bù dao trước khi thực hiện các chuyển động khác. Việc sử dụng thành thạo bộ ba lệnh G41/G42/G40 là kỹ năng bắt buộc để đạt được gia công cơ khí chính xác cao trên máy phay CNC.

V. Cách tối ưu gia công CNC Tăng năng suất với chu trình tự động

Hiệu quả kinh tế là mục tiêu cuối cùng của mọi quy trình sản xuất. Trong lĩnh vực CNC, việc áp dụng các chu trình gia công tự động và chương trình con là phương pháp trực tiếp để tối ưu hóa năng suất và giảm giá thành sản phẩm. Tài liệu gốc đã chỉ ra các yếu tố chính để đảm bảo gia công tối ưu, bao gồm "chọn quy trình công nghệ tối ưu", "chọn chế độ cắt tối ưu", và "tập trung nguyên công". Các chu trình tự động giúp thực hiện triệt để nguyên tắc tập trung nguyên công, cho phép gia công nhiều bề mặt, nhiều lỗ chỉ trong một lần gá đặt, từ đó giảm thiểu sai số gá đặt và thời gian phụ. Ví dụ, thay vì phải lập trình riêng cho 50 lỗ khoan, người vận hành chỉ cần gọi chu trình G81 một lần và sau đó liệt kê 50 tọa độ. Tương tự, chương trình con (subprogram) cho phép định nghĩa một đoạn mã G-code cho một biên dạng lặp lại và gọi nó ra nhiều lần tại các vị trí khác nhau, giúp chương trình chính ngắn gọn và dễ quản lý. Việc tự động hóa này giúp giảm chu kỳ chuẩn bị, tăng hệ số phụ tải của máy và cho phép một công nhân có thể đứng nhiều máy, qua đó nâng cao năng suất lao động một cách rõ rệt.

5.1. Phân tích hiệu quả kinh tế khi ứng dụng chu trình tự động

Tài liệu nghiên cứu đã đề cập đến việc tính toán "Hiệu quả kinh tế hàng năm" khi chuyển từ phương án gia công truyền thống sang gia công trên máy CNC. Các yếu tố giảm giá thành bao gồm: giảm chi phí dụng cụ cắt, giảm thời gian điều chỉnh đồ gá, và tối ưu hóa tiến trình công nghệ. Chu trình tự động đóng góp trực tiếp vào các yếu tố này. Chúng giúp giảm thời gian lập trình CNC, đồng nghĩa với việc giảm chi phí nhân lực cho khâu chuẩn bị. Việc tối ưu hóa đường chạy dao trong các chu trình phay hốc giúp kéo dài tuổi thọ dao cụ. Hơn nữa, việc gia công nhanh và chính xác hơn giúp tăng sản lượng trên cùng một đơn vị thời gian, từ đó giảm chi phí khấu hao máy trên mỗi sản phẩm. Bằng cách tự động hóa các tác vụ lặp đi lặp lại, doanh nghiệp có thể giảm thiểu sai hỏng, tiết kiệm chi phí vật liệu và gia công lại, trực tiếp làm tăng lợi nhuận.

5.2. Kỹ thuật sử dụng chương trình con Subprogram để tối ưu hóa

Chương trình con là một công cụ mạnh mẽ để tối ưu hóa các chương trình gia công có các biên dạng hoặc cụm nguyên công lặp lại. Một chương trình con là một đoạn chương trình độc lập, được lưu với một số hiệu riêng (ví dụ: O1800). Trong chương trình chính, người lập trình có thể gọi chương trình con này bằng lệnh M98 P1800. Nếu cần lặp lại 3 lần, cú pháp sẽ là M98 P31800. Sau khi thực hiện xong, chương trình con sẽ kết thúc bằng lệnh M99 và quay trở lại dòng lệnh ngay sau lệnh gọi trong chương trình chính. Kỹ thuật này cực kỳ hữu ích khi gia công các chi tiết có nhiều hốc giống nhau, nhiều cụm lỗ có cùng mô hình, hoặc các hoa văn khắc lặp lại. Như ví dụ trong tài liệu gốc, một chương trình con được gọi 3 lần tại 3 vị trí X khác nhau, giúp chương trình chính cực kỳ ngắn gọn. Việc sử dụng chương trình con không chỉ tiết kiệm bộ nhớ máy mà còn giúp việc chỉnh sửa trở nên dễ dàng: chỉ cần sửa một lần trong chương trình con, tất cả các vị trí gọi nó sẽ được cập nhật.

VI. Tương lai lập trình gia công Tự động hóa và phần mềm CAM

Mặc dù việc nắm vững lập trình CNC thủ công và các chu trình tự động là nền tảng thiết yếu, tương lai của ngành gia công chính xác đang hướng tới mức độ tự động hóa cao hơn nữa với sự thống trị của các phần mềm CAM (Computer-Aided Manufacturing). Các phần mềm như Mastercam, Siemens NX, hoặc SolidCAM cho phép người dùng tạo ra các chương trình G-code phức tạp trực tiếp từ mô hình CAD 3D. Thay vì viết từng dòng lệnh, kỹ sư chỉ cần chọn bề mặt cần gia công, lựa chọn dao cụ và chiến lược chạy dao (strategy). Phần mềm sẽ tự động tính toán, tối ưu hóa đường chạy dao, tự động chèn các chu trình khoan, phay hốc và các lệnh bù dao cần thiết. Điều này không chỉ tăng tốc độ lập trình lên nhiều lần mà còn cho phép thực hiện các chiến lược gia công cao tốc (High-Speed Machining) mà việc lập trình thủ công gần như không thể. Hơn nữa, các phần mềm CAM tích hợp công cụ mô phỏng CNC mạnh mẽ, cho phép kiểm tra toàn bộ quá trình gia công một cách trực quan, phát hiện va chạm và các lỗi tiềm ẩn trước khi đưa chương trình lên máy thật. Sự phát triển này không làm giảm tầm quan trọng của kiến thức nền tảng, mà đòi hỏi người kỹ sư phải có tư duy ở tầm cao hơn: lựa chọn chiến lược gia công tối ưu thay vì chỉ tập trung vào cú pháp câu lệnh.

6.1. Vai trò của phần mềm CAM như Mastercam trong tự động hóa lập trình

Các phần mềm CAM như Mastercam đóng vai trò là cầu nối giữa thiết kế (CAD) và sản xuất (CNC). Chúng tự động hóa phần lớn công việc tẻ nhạt và phức tạp của việc lập trình CNC. Người dùng có thể nhập khẩu mô hình 3D, và phần mềm sẽ cung cấp một loạt các chiến lược chạy dao cho phá thô, bán tinh và tinh. Ví dụ, với một hốc phức tạp, CAM có thể tự động tạo ra đường chạy dao Dynamic Motion, giúp duy trì tải trọng cắt không đổi, kéo dài tuổi thọ dao và giảm thời gian gia công. Phần mềm cũng tự động quản lý việc thay dao, bù trừ chiều dài và bán kính dao, và xuất ra chương trình G-codeM-code hoàn chỉnh, tương thích với hệ điều khiển Fanuc hoặc các hệ điều khiển khác. Điều này cho phép các xưởng cơ khí sản xuất các chi tiết phức tạp hơn, nhanh hơn và với chất lượng cao hơn, nâng cao năng lực cạnh tranh.

6.2. Xu hướng tích hợp AI và học máy trong vận hành máy CNC tương lai

Xu hướng tiếp theo trong ngành gia công cơ khí chính xác là sự tích hợp của trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning). Các hệ thống CNC thông minh trong tương lai có thể tự động điều chỉnh chế độ cắt (tốc độ, bước tiến) trong thời gian thực dựa trên dữ liệu từ các cảm biến (rung động, nhiệt độ, lực cắt). Công nghệ này, được gọi là điều khiển thích nghi (Adaptive Control), giúp tối ưu hóa quá trình gia công, ngăn ngừa gãy dao và đạt được chất lượng bề mặt tốt nhất. AI cũng có thể được sử dụng để dự đoán thời điểm dao bị mòn và cần thay thế, hoặc tự động đề xuất chiến lược gia công tối ưu nhất cho một chi tiết mới dựa trên dữ liệu từ các công việc đã thực hiện trước đó. Mặc dù vẫn còn ở giai đoạn đầu, sự kết hợp giữa phần mềm CAM và AI hứa hẹn sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trong việc vận hành máy CNC, hướng tới một nhà máy thông minh, hoàn toàn tự động.

27/07/2025
Giáo trình lập chương trình gia công sử dụng chu trình tự động bù dao tự động trên máy cnc phần 2

Trích đoạn nội dung tài liệu

Phẩn thứ hai LAP CHUUNG TRINH GIA CONG SU DUNG CHU TRINH TU BONG, BU DAO TU BONG TREN MAY PHAY CNC Gia công trên máy Phay CNC là môđun được ứng dụng công nghệ hiện đại trong ngành Cất gọt kim loại nhằm nâng cao hiểu quả để chế tạo các chỉ tiết cơ khí đặc biệt là chế tạo các khuôn mẫu chính xác, các chỉ tiết phục vụ công nghiệp quốc phòng. ĐểCơ sửkhídụng đồi các máy điều khiển số trong ngành hỏi không chỉ biết lập quy trình công nghệ, mà phải biết lập quy trình công nghệ nhanh và chính xác. 117 GIỚI THIỆU MÔĐUN MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN/MÔN HỌC Mô đun này nhằm rèn luyện cho học sinh: ~ Có đầy đủ kiến thức về tự động hoá lập trình trên máy phay CNC, sai số và việc tính toán bù sai số để lập trình. ~ Có kỹ năng lập trình gia công sử dụng chu trình, chương trình con.

- Lập được chương trình gia công, kiểm tra và sửa lỗi chương trình, vận hành máy để thực hiện gia công các chỉ tiết đảm bảo năng suất, chất lượng, an toàn. MỤC TIÊU THỰC HIỆN CỦA MÔ ĐUN/MÔN HỌC Học xong mô đun này học sinh có khả năng: - Trình bày được hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy phay CNC. - Chuẩ n máy và đỗ gá cho việc gia công chí tiết. bị được nhớ ~ Chọn và gá lấp được dao, kiểm tra và lưu vào bộ thông số về kích thước dao.

lý khi - Nắm vững các sai số gia công và biện pháp xử công. gianh lập trì ˆ. * ~ Lập được chương trình gia công chỉ tiết phức tạp, kiểm tra và sửa lỗi được chương trình. - Chạy mô phông và chạy thử chương trình không cất gọt.

~ Thiết lập được chế độ làm việc của máy, ˆ 119 ~ Van hành máy để gia công chi tiết đắm bảo đúng quy trình, đúng chế độ và an toàn, ¬ Có ý thức giữ gìn, bảo quần máy, NỘI DUNG CHÍNH CỦA MÔ ĐUN/MÔN HỌC STT Danh mục bài học Hiệu quả kính tế khi gia công trên máy phay CNC >lelx|¬ Độ chính xác gia công tên máy phay CNC_— Chương trình con Chức năng chọn mặt phẳng gia cong _ Các chư trình gia công © 10 |N jaja Xê dịch điểm chuẩn lập trình Tự động hoá lập trình gia công trên máy phay CNC Lập trình gia công tự động Kiểm tra sản phẩm và sửa lỗi chương trình CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MÔ ĐỤN/MÔN HỌC 1. Học trên lớp - Hiệu quả kinh lế khí gìa công trên máy phay CNC ~ Độ chính xác gia công trên mấy CNC 120 - Chương trình con ~ Các chức năng chọn mặt phẳng gia công ~ Các chu trình gia công ~ Xê địch điểm chuẩn lập trình ~ Tự động hoá lập trình gia công trên máy phay CNC ~ Lập trình gia công tự động ~ Kiểm tra sản phẩm và sửa lỗi chương trình. Thảo luận nhóm - Hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy phay CNC. ~ Ý nghĩa của việc xê dịch điểm chuẩn lập trình.

~ Các biện pháp để đảm bảo độ chính xác gìa công. ~ Lựa chọn trình tự gia công các bể mặt phức tạp và tự động hoá việc lập trình. ~ Phân tích các nguyên nhân gây sai hỏng và tim các phương án sửa lỗi hợp lý. Thực hành ~ Quan sát từng thao tác mẫu của giáo viên.

~ Chọn và gá lắp được dao, đo kiểm tra và nhập được các thông số kích thước đao. - Chọn đổ gá và gá lắp được chỉ tiết gia công trên máy. - Lập trình trực tiếp từ bằng điều khiển trên máy. - Thực hiện kiểm tra, sửa lỗi và chạy mô phỏng chương trình đúng.

- Xác dịnh đượ điềm gố của chỉ tif iacông tiên máy, ~ Thiết lập được chế độ gia công và vận hành máy thành. thạo để gia công chỉ tiết đầm bão yêu cầu kỹ thuật. - Kiểm tra sai số và xử lý được sai số khí lập trình gia công. Tự nghiên cứu các tài liệu và làm bài tập Nghiên cứu chương trình gia công của một số bài tập điển hình.

Tìm biểu nguyên lý, cấu tạo của một số máy phay CNC điển hình, các loại đồ gá sử dụng gá lắp chỉ tiết gia công. Tìm hiểu nguyên tắc điều khiển trên máy phay CNC. YÊU CẨU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÃN THÀNH MÔ DUN 1. Kiến thức - Trình bày được hiệu quả kinh tế khi gia công trên phay CNC.

máy ~ Nắm được các dạng và nguyên nhân gây ra Xác cho chỉ tiết gia công và biện pháp xử lý. mất chính ~ Sit dung ding các từ lệnh, các chức năng, các để lập trình chu trình được chương trình gia công chỉ tiết, ~ Được đánh giá qua bài viết, kiểm trạ vấn đáp trực tiếp hoặc trắc nghiệm tự luận đạt yêu cầu. Kỹ năng - Chọn và gá lắp được đao, đo kiểm tra và nhập được các thông số kích thước dao, ~ Chon d8 ga và gá lắp được chỉ tiết gia công trên máy. ~ Lập trình trực tiếp từ bắng điều khiển trên máy.

¬ Thực hiện Kiểm tra, sửa lỗi và chạy mô phéng chương trình đúng, ~ Xác định được điểm gốc W của chỉ tiết gia công trên máy, ~ Thiết lập được chế độ gia công và vận hành máy thạo để gia công chỉ tiết đăm bảo yêu cầu thành kỹ thuật, 122 ~ Kiểm tra sai số và xử lý được sai số khi lập trình gia công. - Được đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy, qua quá trình thực hiện, qua chất lượng san phẩm. Thái độ Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thân trách nhiệm. trong công việc.

Có tỉnh thân hợp tác giúp đỡ lấn nhau. 128 Bai1 HIEU QUA KINH TẾ KHI GIA CONG TREN MAY PHAY CNC MỤC TIÊU THỰC HIỆN - đưình bày được hiệu quả kinh tế khi gia công phay CNC. trên máy ~ Van dung duge cée yếu tố nhằm đảm bão việc tối ưu trên máy CNƠ, gia công NỘI DUNG CHÍNH 1. Các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế 2.

Các yếu tố đảm bảo gia công tối ưu trên may CNC A. HỌC TREN LOP 1, Các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế 1. Hiệu quả kinh tế hàng năm Hiệu quả kinh tế hàng năm Fạ khi sử dung được xác định bằng hiệu các chỉ may CNC tạo một khối lượng sản phẩm nhưphí quy đổi hàng năm để chế nhau: Eụ SP. - Py = (C¡ mK, Eụ, Được tính theo đồng Việt- (C, Nam + mK,) (đồng) P,, Py: Chi phí quy chuẩn (la công trên máydéivạntrong một năm của phương án năng) và phương án mới (gia công trên may CNC) va duge tinh theo Cv Cz: Giá thành gia công trong cảdéng; chuẩn và phương án mới (đẳng) năm của phương án ; Xị, K;: Vốn đầu tư cố định và lưu.

động B: Hệ số chỉ phối quy đổi 6 = x. Thời gian hoàn uốn Tạ 1. Hiệu quả kinh tế trong suốt thời gian sử dụng may Ey Bọ = Eo. ` œ= 1,1: Hệ số chỉ phí lắp dat may CNC.

'T;: Thời gian sử dụng máy. Giảm giá thành gia công AC AC =8.C, - C, Cụ Cạ: Giá thành gia công trong cả năm của phương án chuẩn và phương án mồi. Giá thành gia công C (Cụ, C2): C = L. 1L: Tiền lương công nhân (đồng) Z: Phần trăm chỉ phí phân xưởng từ lương L (%).

Thực tế cho thấy khi tính giá thành gia cổng trên may CNC thì Z = 140 % đối với máy CNC thế hệ đầu tiên và Z = 160% đối với máy khoan ƠNƠ có đầu rơvônve 6 trục. Các yếu tố đảm bảo gia công tối ưu trên máy CNC 3. Các yếu tố giảm giá thành gia công ~ Chọn quy trình công nghệ tối ưu ~ Chọn chế độ cắt tối ưu. - Tập trung nguyên công ~ Điểu khiển thích nghỉ qua trình gia công theo các thông số đã chọn - Đảm bảo thời gian cất hợp lý khi có lệnh chờ của chương trình điều khiển - - Tổ chức đứng nhiều máy.

~ Nâng cao độ chính xác của phôi, giẩm lượng dư gia công. ~'Tối ưu hoá tiến trình công nghệ và phiếu nguyên công. ~ Giảm chỉ phí của dụng cụ cất. ~ Giảm chu kỳ chuẩn bị và thời gian điều chỉnh các đổ gá vạn năng điều chỉnh.

~ Tăng hệ số phụ tải của máy. Các yếu tố nâng cao năng suất lao động - Tự động bẻ phơi và tự động chuyển phoi ra ngoài vùng gia công của máy ~ Gia công bằng nhiều dao và tự động thay đao. ~ Tự động thay các cụm trục chính của may. - Gia công song song - nối tiếp và gia công song song, - Gia công trên dây chuyển tự động với các máy ƠNC.

- Sử dụng dao lắp ghép và dao tổ hợp nhiều lưỡi cất. ~ Nâng cao độ an toàn của máy CNC và các thiết, bị phụ kém theo, 2. Các yếu tố giảm chỉ phí quy đổi uà tăng hiệu quả hinh tế hằng năm ~ Giảm giá thành gia công chỉ tiết, ~ Tăng năng suất lao động. - Giảm vốn đầu tư cho máy, nhà xưởng, đổ gá, chương trình điều khiể và nđào tạo nhân lực.

Giảm chu và chỉ phí cho chương trình điểu khiển bằng kỳ chuẩn bị hoá lập trình, cách tự động B. HỌC THEO NHÓM: HOẠT ĐỘNG NHÓM NHỎ Sau khi giáo viên hướng dẫn chia lớp thành các nhóm nhỏ, mỗi nhóm khoả3nghọc sinh. Các nhó sẽ m thực hiện các công việc cụ thể sau: Đạo và nghiên cứu thảo luận theo nội dung câu hỏi giáo viên đã cung cấp tài liệu câu hãi phát tay cho các học viên. 126 ; Bài 2 ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG TREN MAY PHAY CNC MỤC TIÊU THỰC HIỆN - Trình bày được hiệu quả kinh tế khi gia công trên mây phay CNC.

- Vận dụng được các yếu tố nhằm đảm bảo việc gia công tối ưu trên máy CNC. NỘI DUNG CHÍNH 1. Các nguyên nhân ảnh hưởng đến độ chính xác gia công. Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia công trên máy.

HỌC TRÊN LỚP. Độ chính xác của máy Độ chính xác của máy CÑC được đặc trưng bởi các yếu tố sau: ~ Độ chính xác hình học và vị trí tương quan của các bể mặt để định vị chỉ tiết gia công và dụng cụ cất. - Độ chính xác chuyển động của cơ cấu chấp hành của máy trên các cơ cấu dẫn hướng. - Độ chính xá vị trí của các trục quay và độ chính xác Bà chuyển của các cơ cấu chấp hành mang chỉ tiết và dụng cụ cất.

- Độ chính xác và độ nhám bể mặt gia công. - Độ nhạy của các có cấu chấp hành khi thay đổi hướng chuyển động. ổn định của các cơ cấu chấp = Kha nang địch chuyển hành đến một điểm xác định.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ