ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI VŨ ĐĂNG KHOA (Chủ biên) NGUYỄN VĂN CHÍN–TRẦN THỊ THƯ GIÁO TRÌNH TIỆN CNC CƠ BẢN Nghề: Vẽ và thiết kế trên máy tính Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2021 LỜI GIỚI THIỆU Hiện nay máy tiện CNC dạng hai trục hay ba trục điều khiển với các thương hiệu máy khác nhau đã trang bị rất phổ biến từ các công ty, nhà máy lớn đến các cơ sở cơ khí nhỏ. Với máy tiện CNC việc lập trình tương đối đơn giản, có thể trực tiếp viết chương trình gia công cho máy trong thời gian ngắn bằng các lệnh chu trình. Đó là một ưu điểm rất lớn của máy tiện CNC. Để có thể lập trình và vận hành máy tiện CNC đòi hỏi người phải có kinh nghiệm trong gia công và có khả năng về toán học.
Giáo trình này thích hợp cho cả người học lập trình và người vận hành máy tiện CNC. Nó cung cấp kiến thức cơ bản về lập trình tiện CNC và các ví dụ cụ thể. Cuốn sách này viết cho hệ điều khiển Fanuc0i. Tuy nhiên trong khuôn khổ hạn chế về mặt thời gian nên trong quá trình biên soạn cuốn sách này, không tránh được những thiếu xót nên rất mong được sự đóng góp ý kiến để cuốn giáo trình ngày hoàn thiện hơn.
Mọi đóng góp xin gửi về Khoa cơ khí – Trường cao đẳng Việt Nam – Hàn Quốc, TP Hà Nội. Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Nhóm biên soạn 1 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU. 2 Bài 1 Giới thiệu chung về máy tiện CNC .1 Quá trình phát triển của máy tiện CNC.2 Cấu tạo chung của máy tiện CNC .3 Các bộ phận chính của máy .4 Đặc tính kỹ thuật cơ bản của máy tiện CNC .5 Lắp đặt, bảo quản, bảo dưỡng máy tiện CNC. 19 Bài 2 Lập trình tiện CNC .1 Một số điểm không và điểm chuẩn trên máy tiện CNC.2 Cấu trúc chương trình tiện CNC .3 Lệnh, câu lệnh tiện CNC .4 Chế độ cắt khi tiện CNC .5 Giới thiệu các lệnh hỗ trợ tiện CNC .6 Giới thiệu các lệnh cắt gọt cơ bản tiện CNC .7 Giới thiệu các lệnh chu trình tiện CNC.8 Mô phỏng chương trình.9 Xuất, nhập chương trình NC.
60 Bài 3 Vận hành máy tiện CNC .3 Thao tác di chuyển máy về chuẩn máy .4 Thao tác cho trục chính quay .5 Thao tác di chuyển các trục X,Z , C…ở các chế độ điều khiển bằng tay .7 Cài đặt thông số dao .8 Cài đặt thông số phôi.9 Nhập chương trình.10 Mô phỏng, chạy thử .12 Vệ sinh công nghiệp. 67 Bài 4 Gia công tiện CNC .1 Tiện mặt đầu .2 Tiện trụ ngắn,bậc, cong, côn, ngoài, trụ dài .3 Tiện rãnh, cắt đứt .4 Tiện ren ngoài.5 Tiện ren côn. 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 90 3 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun 30: Tiện CNC cơ bản Mã số của mô đun: MĐ30 Thời gian của mô đun: 45 giờ (LT: 10 giờ; TH: 32 giờ; KT: 3 giờ) I.
Vị trí, tính chất mô đun: - Vị trí: + Trước khi học mô đun này sinh viên phải hoàn thành: MH07; MH08; MH09; MH10; MH11; MH12; MH13; MĐ14; MĐ15, MĐ16, MĐ17, MH19; MĐ22; MĐ23; MĐ24; MĐ25; MĐ29; - Tính chất: + Đây là mô đun đầu tiên sinh viên nâng cao kỹ năng nghề. + Là mô-đun chuyên môn nghề thuộc mô đun đào tạo nghề bắt buộc. Mục tiêu của mô đun: - Kiến thức: + Lập được chương trình tiện CNC trên phần mềm điều khiển. + So sánh điểm giống nhau và khác nhau giữa máy tiện vạn năng và máy tiện CNC + Giải thích được các dạng sai hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục khi tiện trên máy tiện CNC - Kỹ năng: + Cài đặt được chính xác thông số phôi, dao.
+ Vận hành thành thạo máy tiện CNC để tiện trụ trơn ngắn, trụ bậc, tiện mặt đầu, tiện côn, cắt rãnh, cắt đứt, khoan lỗ, tiện lỗ, khoét lỗ, tiện trụ dài, tiện ren đúng qui trình qui phạm, đạt cấp chính xác 8-6, độ nhám cấp 7-10, đạt yêu cầu kỹ thuật, đúng thời gian qui định, đảm bảo an toàn cho người và máy. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm:. +Sửa và bổ sung các lệnh cho phù hợp với phần mềm điều khiển từ chương trình NC xuất bằng phần mềm CAD/CAM. +Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập.
Nội dung môn học: 1. Nôi dung tổng quát và phân phối thời gian: 4 Số Thời gian TT Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra* 1 Giới thiệu chung về máy tiện CNC 4 4 0 0 2 Lập trình tiện CNC 15 3 10 2 3 Vận hành máy tiện CNC 8 1 6 1 4 Gia công tiện CNC 18 2 16 0 Cộng 45 10 32 3 5 Bài 1 Giới thiệu chung về máy tiện CNC Mục tiêu: - Trình bày được cấu tạo chung của máy và các bộ phận chính của máy tiện CNC; - So sánh điểm giống nhau và khác nhau giữa máy tiện vạn năng và máy tiện CNC; - Nêu được đặc tính kỹ thuật của máy CNC; - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, chủ động và tích cực trong học tập.1 Quá trình phát triển của máy tiện CNC Điều khiển số (Numerical Control) ra đời với mục đích điều khiển các quá trình công nghệ gia công cắt gọt trên các máy công cụ. Về thực chất, đây là một quá trình tự động điều khiển các hoạt động của máy (như các máy cắt kim loại, robot, băng tải vận chuyển phôi liệu hoặc chi tiết gia công, các kho quản lý phôi và các sản phẩm.) trên cơ sở các dữ liệu được cung cấp là ở dạng mã số nhị nguyên bao gồm các chữ số, số thập phân, các chữ cái và một số ký tự đặc biệt tạo nên một chương trình làm việc của thiết bị hay hệ thống. Trước đây, cũng đã có các quá trình gia công cắt gọt được điều khỉên theo chương trình bằng các kỹ thuật chép hình theo mẫu, chép hình bằng hệ thống thuỷ lực,cam hoặc điều khiển bằng mạch logic.Ngày nay, với việc ứng dụng các thành quả tiến bộ của Khoa học – Công nghệ, nhất là trong lĩnh vực điều khiển số và tin học đã cho phép các nhà chế tạo máy nghiên cứu đưa vào máy công cụ các hệ thống điều khiển cho phép thực hiện các quá trình gia công một cách linh hoạt hơn, thích ứng với nền sản xuất hiện đại và mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn.
Về mặt khoa học: Trong những điều kiện hiện nay, nhờ những tiến bộ kỹ thuật đã cho phép chúng ta giải quyết các bài toán phức tạp hơn với độ chính xác cao hơn mà trước đây hoặc chưa đủ điều kiện hoặc quá phức tạp khiến ta phải bỏ qua một số yếu tố và dẫn đến một kết quả gần đúng. Chính vì vậy đã cho phép các nhà chế tạo máy thiết kế và chế tạo các máy với các cơ cấu có hiệu suất cao, độ chính xác truyền động cao cũng như những khả năng chuyển động tạo hình phức tạp và chính xác hơn. Lịch sử phát triển của NC bắt nguồn từ các mục đích về quân sự và hàng không vũ trụ khi mà yêu cầu các chỉ tiêu về chất lượng của các máy bay, tên lửa, xe tăng. là cao nhất ( Có độ chính xác và độ tin cậy cao nhất, có độ bền và tính 6 hiệu quả khi sử dụng cao.) Ngày nay, lịch sử phát triển NC đã trải qua các quá trình phát triển không ngừng cùng với sự phát triển trong lĩnh vực vi xử lý từ 4 bit, 8bit.cho đến nay đã đạt đến 32 bit và cho phép thế hệ sau cao hơn thế hệ trước và mạnh hơn về khả năng lưu trữ và xử lý.
- Máy điều khiển số cổ điển chủ yếu dựa trên công trình của một người có tên là John Parsons. Từ những năm 1940 Parsons đã sáng chế ra phương pháp dùng phiếu đục lỗ để ghi các dữ liệu về vị trí tọa độ để điều khiển máy công cụ. Máy được điều khiển để chuyển động theo từng tọa độ, nhờ đó tạo ra được bề mặt cần thiết của cánh máy bay. Parson giới thiệu hiểu biết của mình cho không lực Hoa Kỳ.
Cơ quan này sau đó đã tài trợ cho một loạt các đề tài nghiên cứu ở phòng thí nghiệm Servomechanism của trường Đại học kỹ thuật Massachusetts (MIT). Công trình đầu tiên tại MIT là phát triển một mẫu máy phay NC bằng cách điều khiển chuyển động của đầu dao theo 3 trụ tọa độ. Mẫu máy NC đầu tiên được triển lãm vào năm 1952. Từ 1953 khả năng của máy NC đã được chứng minh.
- Một thời gian ngắn sau, các nhà chế tạo máy bắt đầu chế tạo các máy NC để bán, và các nhà công nghiệp, đặc biệt là các nhà chế tạo máy bay đã dùng máy NC để chế tạo các chi tiết cần thiết cho họ. - Hoa kỳ tiếp tục cố gắng phát triển NC bằng cách tiếp tục tài trợ cho MIT nghiên cứu ngôn ngữ lập trình để điều khiển máy NC. Kết qủa của việc này là sự ra đời của ngôn ngữ APT: Automatically Programmed Tools vào năm 1959 - Mục tiêu của việc nghiên cứu APT là đảm bảo một phương tiện để người lập trình gia công có thể nhập các câu lệnh vào máy NC. Mặc dù APT bị chỉ trích là thứ ngôn ngữ qúa đồ sộ đối với nhiều máy tính, nó vẫn là công cụ chính yếu và vẫn được dùng rộng rãi trong công nghiệp ngày nay và nhiều ngôn ngữ lập trình mới là dựa trên APT.
Từ các máy CNC riêng lẻ (CNC Machines – Tools) cho đến sự phát triển cao hơn là các trung tâm gia công CNC ( CNC Engineering – Centre) có các ổ chứa dao lên tới hàng trăm và có thể thực hiện nhiều nguyên công đồng thời hoặc tuần tự trên cùng một vị trí gá đặt. Cùng với sự phát triển của công nghệ truyền số liệu, các mạng cục bộ và liên thông phát triển rất nhanh đã tạo điều kiện cho các nhà công nghiệp ứng dụng để kết nối sự hoạt động của nhiều máy CNC dưới sự quản lý của một máy tính trung tâm DNC (Direct Numerical Control) với mục đích khai thác một cách có hiệu quả nhất như bố trí và sắp xếp các công việc trên từng máy, tổ chức sản xuất và quản lý chất lượng sản phẩm.