TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP KHOA CƠ KHÍ – XÂY DỰNG GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: LẬP TRÌNH CAD/CAM/CNC CĂN BẢN NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số:……, ngày……, tháng……, năm 2017 của Hiệu trƣởng Trƣờng Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp năm 2017 1 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đƣợc 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. 2 LỜI GIỚI THIỆU Giới thiệu xuất xứ của giáo trình, quy trình biên soạn, mối quan hệ của giáo trình với chƣơng trình đào tạo và cấu trúc chung của giáo trình. Lời cảm ơn của các cơ quan liên quan, các đơn vị và cá nhân đã tham gia.năm 2017 Tham gia biên soạn 1.
3 MỤC LỤC Lời giới thiệu. Lập trình gia công phay (Milling). Một số thuật ngữ thƣờng dùng. Các chức năng chính trong modul MasterCam Mill.
Trình tự chung để gia công một chi tiết. Bƣớc 1: Thiết lập mô hình hình học của chi tiết cần gia công. Bƣớc 2: Thiết đặt phôi, cấu hình chƣơng trình, dao cụ. Bƣớc 3: Thiết đặt các tham số dao cụ và các tham số công nghệ.
Bƣớc 4: Mô phỏng và xuất chƣơng trình NC. Các kiểu đƣờng chạy dao chính trong modul MasterCam Mill. Chạy dao kiểu Contour (Contour Toolpaths). Chạy dao khoan (Drill).
Chạy dao kiểu Pocket. Chạy dao kiểu Face. Chạy dao kiểu Surface (bề mặt). Bài tập: Lập chƣơng trình NC gia công chi tiết theo bản vẽ.
Thiết đặt phôi và các tham số về máy và dụng cụ. Thiết lập các nguyên công để gia công chi tiết. Lập trình gia công cho máy tiện (Lather). Các thuật ngữ thƣờng dùng.
Các chức năng chính trong modul MasterCam Lather. Bài tập 1: Lập chƣơng trình gia công cho chi tiết nhƣ hình vẽ. Trình tự thực hiện. Nội dung tiến hành.
Bài tập 2: Lập trình gia công chi tiết nhƣ hình. Trình tự thực hiện. Nội dung tiến hành. 54 Tài liệu tham khảo.
63 4 CHƢƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: LẬP TRÌNH CAD-CAM-CNC CĂN BẢN Mã mô đun: MĐ 36 Thời gian thực hiện mô đun: 90 giờ, (Lý thuyết: 58 giờ; Thực hành/ thực tập/thí nghiệm/ bài tập/thảo luận: 28 giờ; Kiểm tra: 2 giờ; Thời gian thi:2 giờ, hình thức: Thực hành. Vị trí, tính chất của mô đun: - Vị trí: Môn học Lập trình CAD-CAM-CNC đƣợc bố trí sau khi sinh viên đã học xong các môn học Vẽ kỹ thuật, Cơ kỹ thuật, Tin học ,AutoCAD, Công nghệ chế tạo máy. Môn học tự chọn ở học kỳ 3 năm thứ hai của khóa học. - Tính chất: Là mô-đun chuyên môn nghề thuộc các môn học, mô đun đào tạo nghề II.
Mục tiêu mô đun: + Kiến thức: Đọc hiểu đƣợc bản vẽ chi tiết (bản vẽ chế tạo). Lập đƣợc quy trình công nghệ gia công theo bản vẽ chi tiết cho máy CNC. Lựa chọn đƣợc các thông số gia công (chế độ cắt) phù hợp để gia công trên máy CNC. Xuất đƣợc chƣơng trình NC cho máy phay và tiện CNC.
Vận dụng đƣợc các lệnh trong phần mềm Mastercam để thiết kế chi tiết. Lựa chọn và vận dụng đƣợc các phƣơng pháp lập trình CAM trong phần mềm Mastercam để lập trình gia công chi tiết. + Kỹ năng: Thiết kế đƣợc chi tiết với phần mềm Mastercam. Lập trình gia công đƣợc chi tiết với phần mềm Mastercam.
Xuất và xử lý đúng chƣơng trình NC cho máy CNC hệ Fanuc. Vận hành, gia công đƣợc trên máy phay và tiện CNC. Thực hiện đƣợc công tác bảo trì - bảo dƣỡng cơ bản cho máy CNC. + Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tác phong làm việc cẩn thận và chính xác trong công việc và tính thẩm mỹ cao.
Tự giác và tích cực trong quá trình học tập. Có tinh thần hợp tác, phối hợp giúp đỡ nhau trong quá trình học tập. Học sinh có ý thức tổ chức công việc. Nội dung mô đun: 5 CHƢƠNG 1: LẬP TRÌNH GIA CÔNG PHAY Modul MasterCam Mill là một modul dành riêng cho lập trình gia công trên máy phay CNC, nhiệm vụ của nó gồm có: - Tích hợp cả modul MasterCam Design dành cho thiết kế mô hình chi tiết.
- Xuất phát từ mô hình chi tiết và các dữ liệu công nghệ (phôi liệu, tham số máy, dao cụ,…) tính toán quỹ đạo chạy dao. - Mô phỏng và kiểm tra quá trình gia công cắt gọt trên màn hình đồ họa, dạng 2D và 3D. - Cho phép chỉnh sửa các đƣờng chạy dao, các tham số công nghệ. - Dùng nhiều PostProcessor thích hợp để dịch mã chƣơng trình NC cho các bộ điều khiển khác nhau.
Một số thuật ngữ thƣờng dùng: Toolpaths: Cơ sở dữ liệu của đƣờng dịch chuyển dao cụ (gọi tắt là đƣờng chạy dao). Job Setup: Thiết lập các tham số máy, cài đặt phôi, cấu hình NCI, các giá trị bù dao cụ. Operations: Nguyên công, một phần của quá trình gia công chi tiết Drill: Nguyên công khoan Face: Nguyên công khỏa mặt Rough: Nguyên công gia công thô Finish: Nguyên công gia công tinh Pocket: Kiểu gia công các hốc, đảo Surface: Bề mặt (cong) Parameter: Tham số Tool: Dao cụ Postprocessor: Bộ hậu xử lý 1. Các chức năng chính trong modul MasterCam Mill: 6 Tên Chức năng Tạo mới toàn bộ từ phôi liệu đến dụng cụ và các nguyên New công Contour Chạy dao theo đƣờng chu tuyến Drill Khoan Pocket Phay chi tiết dạng hốc, đảo Face Phay khỏa mặt Surface Phay bề mặt cong Multiaxis Lập trình cho máy nhiều trục Mở hộp thoại Operations Manager để làm việc với các Operation nguyên công (thêm, hiệu chỉnh, mô phỏng, xuất chƣơng trình NC…) Job Setup Thiết đặt phôi và các tham số máy Next Menu Chuyển sang trang menu kế tiếp Manual Nhập các chú thích chƣơng trình Entry Tạo các nguyên công giống nhau bằng: dịch chuyển, quay, Transform đối xứng.
Trình tự chung để lập trình gia công một chi tiết: 1. Bƣớc 1: Thiết lập mô hình hình học của chi tiết cần gia công: Có thể thiết lập trực tiếp trên phần mềm MasterCam bằng chức năng Design hoặc thiết lập trên phần mềm CAD khác (Pro/ENGINEER, Inventor,…) rồi chuyển sang MasterCam để tiến hành làm CAM. Bƣớc 2: Thiết đặt phôi, cấu hình chƣơng trình, dao cụ: Sau khi có mô hình hình học của các chi tiết ta tiến hành thiết đặt phôi liệu và các than số máy, dụng cụ, công nghệ,… nhƣ sau: Từ Main Menu Job Setup mở hộp thoại Job Setup. 7 Import: Nhập các thiết đặt từ một file có sẵn Views: Mở hộp thoại Views Manager để thiết đặt hƣớng nhìn Tools: Mở hộp thoại Tools Manage để thiết đặt dao cụ X, Y, Z: Kích thƣớc phôi trên các trục x, y, z.
Stock Origin: Gốc tọa độ phôi Select Origin: Chọn gốc tọa độ phôi Select Corners: Tạo phôi bằng chọn hai điểm góc trên và góc dƣới đối diện của khối hộp. Bounding Box: Tạo phôi tự động bao quanh chi tiết NCI Extents: Tự động tính toán dựa trên các đƣờng chuyển của dụng cụ trong trong file NCI Display Stock: Hiển thị phôi Fit Screen To Stock: Hiển thị phôi vừa màn hình Safety Zone: Thiết lập vùng an toàn Toolpath Configuration: Đặt các tùy chọn cho cấu hình đƣờng chạy dao Tool Offset Register: Khai báo bù dao, tùy chọn Add có hai thông số Length (bù chiều dài dao) và Diameter (bù đƣờng kính dao). Tùy chọn From Tool là từ khai báo dụng cụ. 8 Feed Caculation: Tính toán lƣợng chạy dao, Material là chọn theo vật liệu gia công, From Tool là tính theo dao cụ, Maximum RPM lƣợng chạy dao lớn nhất (Ví dụ: 5000 vòng/ phút) Material: Chọn vật liệu gia công Post Processor: Chọn bộ hậu xử lý để dịch ra chƣơng trình NC phù hợp với các bộ điều khiển khác nhau.
Sau khi thiết lập xong các tham số trong bảng chọn OK. Bƣớc 3: Thiết đặt các tham số dao cụ và các tham số công nghệ: Sau khi tạo phôi và các tham số cần thiết ta tiến hành thiết lập các nguyên công gia công chi tiết. Tùy thuộc vào đặc trƣng mô hình của từng chi tiết mà ta chọn các nguyên công phù hợp (Drill, Contour, Face, Surface,…) Sau khi chọn nguyên công ta tiến hành chọn hình học cho đƣờng chạy dao, có thể là các đƣờng hay các chuỗi 2D, có thể là các bề mặt cong (Surface) 3D hoặc các khối (Solids)… Thiết lập các tham số dao cụ, công nghệ… Trong phần này ta cần chú ý các tham số cơ bản sau (ví dụ với nguyên công gia công thô bề mặt): Các tham số dao cụ: 9 Tool #: Số hiệu dao Head #: Số hiệu đầu dao Dia.offset: Bù đƣờng kính dao Len.offset: Bù chiều dài dao Comment: Chú thích chƣơng trình To batch: Nối Tool name: Tên dao Feed rate: Tốc độ tiến dao Plunge rate: Tốc độ di chuyển theo phƣơng trục Z khi gia công Retract rate: Tốc độ lùi dao Tool dia: Đƣờng kính dao Program #: Số chƣơng trình Seq.start: Số thứ tự câu lệnh đầu tiên Seq.inc: Số gia của số thứ tự câu lệnh Conner radius: Bán kính góc lƣợn của dao Spindle speed: Tốc độ trục chính Coolant: Chế độ trơn nguội Change NCI: Thay đổi file NCI Tool Display: Hiển thị dao cụ Home pos: Vị trí lùi dao về sau khi gia công Rotate axis: Lập trình quay quanh 1 trục nào đó Ref Point: Điểm tham chiếu T/C plane: Mặt phẳng dao cụ và mặt phẳng Construction Misc Value: Các giá trị khác Các tham số hình học (Surface parameter, face paremeter…): 10 Clearance: Tọa độ của dao trƣớc và sau khi gia công xong Retract: Chọn khoảng lùi dao Absolute: Tọa độ tuyệt đối Incremental: Tọa độ tƣơng đối Feed plane: Mặt phẳng chạy dao Rapid retract: Lùi dao nhanh Regen: Cập nhập các thay đổi về tham số cho chƣơng trình Top of Stock: Tọa độ bề mặt trên của phôi (tọa độ Z) Tip cop: Là tùy chọn biên dạng tính toán ở đỉnh dao (Tip) hay tâm dao (Center) Drive surface/ solids: Bề mặt hoặc khối đƣợc chọn đề gia công Stock to leave: Lƣợng dƣ sau khi gia công Select: Chọn thêm hoặc bớt bề mặt hay khối để gia công Check surface/ solids: bề mặt hoặc khối kiểm tra Tool contaiment: Chặn dao cụ 11 1. Bƣớc 4: Mô phỏng và xuất chƣơng trình NC: Sau khi đã thiết lập xong các nguyên công ta tiến hành mô phỏng các đƣờng chạy dao, nếu không thấy xuất hiện lỗi thì tiến hành chọn bộ postprocessor và dịch ra chƣơng trình NC.
Chú ý: Trong quá trình mô phỏng nếu dao có cắt lẹm vào phôi thì vết cắt lẹm sẽ có màu đỏ, khi đó ta phải hiệu chỉnh lại chƣơng trình.
