Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu máy phay CNC và xây dựng bài thực hành gia công

Nghiên cứu chuyên sâu Luận văn Máy phay CNC: Bài thực hành & thí nghiệm gia công góp phần nâng cao kiến thức chuyên ngành và ứng dụng

• Tác giả: Trần Hoài Nam
• Người hướng dẫn: PGS. Tăng Huy
• Trường học: Đại học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy
• Đề tài: Nghiên cứu máy phay CNC và xây dựng các bài thực hành và thí nghiệm gia công cắt gọt trên máy, phục vụ chương trình đào tạo tại các trường đại học và cao đẳng công nghệ
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan về Máy Phay CNC và Ứng Dụng trong Giáo Dục

Máy phay CNC (Computer Numerical Control) là một trong những thiết bị quan trọng nhất trong ngành công nghiệp chế tạo hiện đại. Luận văn nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng các bài thực hành và thí nghiệm gia công trên máy phay CNC Leadwell V-40, phục vụ chương trình đào tạo tại các trường đại học và cao đẳng công nghệ. Máy phay CNC nổi bật với tính năng tự động cao, tính năng linh hoạt, và khả năng gia công biên dạng phức tạp với độ chính xác cao. Nghiên cứu này cung cấp kiến thức toàn diện về cấu trúc, nguyên lý hoạt động, và các phương pháp lập trình hiệu quả cho gia công cắt gọt trên thiết bị này.

1.1. Đặc Trưng Cơ Bản của Máy Phay CNC

Máy phay CNC sở hữu nhiều đặc trưng ưu việt so với máy công cụ truyền thống. Tính năng tự động hóa cao cho phép thực hiện các quy trình phức tạp mà không cần can thiệp thủ công liên tục. Tính năng linh hoạt của máy CNC giúp dễ dàng chuyển đổi giữa các chương trình gia công khác nhau. Với độ chính xác cao, máy đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định. Khả năng gia công các hình dạng phức tạp và tập trung nhiều công đoạn vào một máy là những lợi thế cốt lõi.

1.2. Hiệu Quả Kinh Tế và Kỹ Thuật

Ứng dụng máy phay CNC trong sản xuất mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể. Giảm thời gian gia công, giảm lãng phí nguyên liệu, và nâng cao tỷ lệ pass sản phẩm là những kết quả trực tiếp. Bài thực hành trên máy CNC giúp sinh viên hiểu rõ hơn về quy trình gia công hiện đại, chuẩn bị tốt cho sự nghiệp kỹ thuật.

II. Nghiên Cứu Máy Phay CNC Leadwell V 40 và Phương Pháp Lập Trình

Máy phay CNC Leadwell V-40 là mẫu máy được chọn để tiến hành luận văn thạc sĩ này. Đây là một máy phay CNC 3 trục phổ biến trong các trường dạy nghề và xưởng sản xuất. Máy được trang bị hệ thống điều khiển Fanuc hiện đại, cho phép lập trình gia công linh hoạt. Luận văn cung cấp chi tiết về cấu trúc cơ bản của máy, bao gồm phần điều khiển, phần chấp hành, và hệ thống truyền động. Phương pháp lập trình trên máy này bao gồm lập trình bằng tay và lập trình bằng phần mềm CAD/CAM, giúp người học nắm vững cả hai kỹ năng thiết yếu.

2.1. Cấu Trúc và Hệ Thống Điều Khiển

Máy phay CNC Leadwell V-40 bao gồm ba phần chính: phần điều khiển, phần chấp hành, và hệ thống trục tọa độ. Phần điều khiển sử dụng hệ thống Fanuc Oi Mate MC với vùng điều khiển màn hình trực quan. Hệ trục tọa độ máy được xác định bởi các điểm chuẩn: điểm M (Machine Point), điểm W (Work Point), và điểm tham chiếu. Hiểu rõ cấu trúc này là bước đầu tiên để thành thạo gia công trên máy.

2.2. Phương Pháp Lập Trình Gia Công

Lập trình gia công trên máy CNC có hai cách chính. Lập trình bằng tay yêu cầu kiến thức sâu về mã lệnh G và mã lệnh M, nhập trực tiếp vào bộ nhớ máy. Lập trình bằng phần mềm CAD/CAM như Autodesk Inventor giúp tự động hóa quá trình, phù hợp với gia công các chi tiết phức tạp. Cả hai phương pháp đều được trình bày chi tiết trong luận văn để sinh viên lựa chọn phù hợp.

III. Các Bài Thực Hành và Thí Nghiệm Gia Công Cắt Gọt

Luận văn thạc sĩ này bao gồm năm bài thực hành chuyên sâu trên máy phay CNC Leadwell V-40. Mỗi bài được thiết kế theo trình tự lôgic, từ cơ bản đến nâng cao, giúp sinh viên từng bước nắm vững kỹ năng gia công cắt gọt. Bài 1 tập trung vào gá và lắp dao, bài 2 về thiết lập điểm gốc gia công và hiệu chính bù chiều dài dao, bài 3 về lập trình bằng tay, bài 4 về lập trình tự động bằng CAD/CAM, và bài 5 về khắc chữ và logo. Mỗi bài đều kèm theo bản vẽ gia công chi tiết, bảng tính tọa độ, và trình tự thực hiện cụ thể, giúp thí nghiệm gia công được tiến hành một cách khoa học và hiệu quả.

3.1. Quy Trình Chuẩn Bị và Thiết Lập Ban Đầu

Trước khi thực hiện gia công, sinh viên phải nắm rõ quy trình chuẩn bị. Bài thực hành đầu tiên hướng dẫn gá và lắp dao đúng cách, đảm bảo an toàn và chính xác. Bài 2 dạy cách thiết lập điểm gốc gia công - bước quan trọng để máy biết vị trí bắt đầu gia công. Hiệu chính bù chiều dài dao cũng được thực hiện tại bước này, đảm bảo kích thước sản phẩm đúng yêu cầu.

3.2. Lập Trình và Thực Thi Gia Công

Bài 3 và 4 tập trung vào lập trình gia công. Lập trình bằng tay yêu cầu nhập các mã lệnh vào bộ nhớ máy, trong khi lập trình CAD/CAM sử dụng phần mềm Autodesk Inventor để tự động tạo đường cắt. Bài 5 về khắc chữ là bài thực hành nâng cao, kết hợp cả hai phương pháp lập trình để tạo các họa tiết phức tạp trên chi tiết.

IV. Ứng Dụng Trong Chương Trình Đào Tạo và Kết Quả Nghiên Cứu

Luận văn thạc sĩ của Trần Hoài Nam tại Đại học Bách Khoa Hà Nội là kết quả của một nghiên cứu chuyên sâu về máy phay CNC và gia công cắt gọt. Công trình này được xây dựng nhằm phục vụ chương trình đào tạo tại các trường đại học và cao đẳng công nghệ trên toàn quốc. Các bài thực hành và thí nghiệm được thiết kế dựa trên kinh nghiệm thực tiễn và tiêu chuẩn ngành công nghiệp. Luận văn không chỉ cung cấp lý thuyết mà còn tập trung vào yếu tố thực hành, giúp sinh viên có được kỹ năng gia công thực tế. Kết quả nghiên cứu đã được ứng dụng trong giảng dạy tại các cơ sở đào tạo, đóng góp tích cực vào việc nâng cao chất lượng đào tạo nhân lực kỹ thuật cho ngành chế tạo máy.

4.1. Giá Trị Đóng Góp của Luận Văn

Luận văn cung cấp tài liệu thực hành toàn diện về máy phay CNC, bổ sung khoảng trống trong các tài liệu đào tạo hiện có. Công trình kết hợp lý thuyết với bài thực hành thực tế, thí nghiệm chi tiết với bản vẽ gia công cụ thể. Các trình tự thực hiện được mô tả chi tiết, dễ theo dõi cho cả giảng viên và sinh viên. Giá trị này thể hiện rõ qua việc ứng dụng trong giảng dạy tại Cao đẳng Công nghiệp Hà Nội.

4.2. Ý Nghĩa và Triển Vọng Phát Triển

Trong bối cảnh ngành chế tạo máy Việt Nam phát triển, nhu cầu về nhân lực có kỹ năng gia công CNC ngày càng tăng. Luận văn này cung cấp nền tảng vững chắc cho sinh viên, giúp họ sẵn sàng làm việc trong các xưởng sản xuất hiện đại. Triển vọng ứng dụng rộng rãi trong các trường đào tạo khác, cũng như khả năng cập nhật với các máy CNC mới hơn, làm tăng giá trị lâu dài của nghiên cứu này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về máy CNC Hình 1. Máy phay thông thường, Hình 1. Mô hình khái quát của máy CNC Tình 1. Bộ tuyển vít me dại ốc bì Hinh 1.

Điều khiển theo điểm Tlinh 1. Diéu khiên theo đường thắng, Hinh 1,7. Điều khiển theo dường contour 3D.8, Diéu khién theo diréng contour 4D va 5D. Hệ trục tọa độ trén may phay CNC.

Điểm M của máy phay CNC Tĩnh 1. Điểm góc W của chỉ tiết. Điểm tham chiên của đụng cu cat T. Điểm gốc Hư chiếuR Chương 2: Nghiên cứu máy phay CNC Lcadwell V-40 và phương pháp lập trình gia công Hinh 2.

May phay CNC Leadwell V40 Jlinh 2. Một số bộ phận cơ bán của máy phay CNC Leadwell V-40. Bằng điều khiển của máy phay ƠNC 1.4, Vùng diễu khiển man hình. Các phim dùng để nhập dữ liệu vào máy.

Vừng điều khiển hoạt động của máy Chương 3: Một số bài thực hành và thí nghiệm gia công cắt gọt Lrên máy phay CNC Leadwell V-40 Hinh 3. Ban vé gia cong Bai 3 11ình 3. Hắn vẽ gia công Hải 4. Thiét ké chi tiét 3D trén phan mém Autodesk Inventor.

Sử dụng tính năng Save Copy As để lưu fils. DANH MUC CAC BANG Bang 2. Thông số kỹ thuật máy phay CNC Leadwell V-10 Bang 2. Một số bộ phận cơ bản của máy phay ƠNC Leadwelt V-40 Bảng 2.

Trình tự vận bánh bật máy.Trinhty van hanh tit may. Chức năng các phím trên ving didu khién mản hình Bang 2. Chức năng các phim trên vùng, điều khiển hoạt động, của máy. Các tham số hệ điều khiển Fanue Oi Mate MC Bang 2.

Các dạng mã lênh trong chương trình NC. Các chức năng mã lệnh G Bang 2. Các chức năng phụ M. Trinh by th hiện gá lắp dao Bang 3.

Trình tự thiết lập điểm góc gia công va Bu chiéu dai dao. Bảng tính tọa độ các điểm gia công. Trình hy nhập chương trình gia công bằng lay. Trình tụ nhập chương trình gia công bằng phân mềm CTMCO Edit 2.2, Các chức năng phụ M.

Các phương pháp lập trình. Lập trình bằng tay. Lap wink bang may. Kết Iwan chong 2.

ssesesissessseesetsstensinssineeieet 58 CHƯƠNG 3: MỘT SỐ BÀI THỰC HÀNH VÀ THÍ NGHIỆM GIA CÔNG CAT QỌT TRẼÊN MÁY PHAY CNC LEADWHLL V49. Dài I: Thực hành “Gá và lắp dao” trên máy phay CNC Leadwell V40 59 3. Bài2: Thực hành “Thiết lập điểm gốc gia công và hiệu chính bù chiều đài dao” 261 3. Bài 3: Lập trình bằng tay và nhập chương trình gia công vào bô nhớ máy phay.

Bài 1: Sử dạng phần mềm CAD/CAM lập trình gia công tự động và truyền. chương trinh gia công vào bộ nhỏ máy phay CNC Leadwell V-40. Bài 5: Thực hành Khắc chữ và logo trên máy pháy CNC Leadwell V-40. Kết luận Chương 3 - - - 86 'KÉT LUẬN VA KIÉN NGHỊ a BT TAI LIEU THAM KHAO., Lời cám on Tôi bày tỏ lỏng biết ơn tới lãnh đạo Viên Đào tạo sau Đại học, Khoa Cơ khí chế tạo máy trưởng Dại học lách khoa Hả Nội, Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp LIa Tội đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trinh học tập, nghiên cm để hoàn thành Luận.

'TTôi chân thành cám ơn PGS. Tăng Huy da tan tỉnh chí báo, hướng dần tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn chỉnh Luận văn. Tôi cám ơn các Thấy giao, cô giao Khoa Cơ khí Chế tạo máy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã giúp đỡ tôi thực hiện đề tải theo đúng tiến độ, Trong quá trình thực hiện Luận văn, tôi đã có gắng vận dụng những kiến thức đã học và kinh nghiệm trong giảng đậy ở dơn vị công tác dễ hoàn thành mục tiêu dễ tải đặt ra, Tuy nhiên, do năng lực và kinh nghiệm cỏn hạn chế nên Luận văn không tránh khỏi những thiển sót Tôi rất mong nhận được sự quan tâm, chi bao cua cae Thay giao, Cô giao, góp ý của các bạn đẳng nghiệp để bản Luận văn được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày 28 tháng 3 năm 2014 Học viên: Trần Tioài Nam tạ DANH MUC CAC CHU VIET TAT Numerical Control Điều khiển số Computer Aided Design Thiết kế với sự trợ giúp của máy tính.

Computer Aided Manufacturing Sản xuất có sự trợ giúp của máy tính Computer Numerical Control Điều khi 6 bing may tinh 2 Dimension Không gian 2 chiều 3 Dimension Không gian 3 chiều Post Processor Hau xi ly CLD Cutter Location Data Chương trình xử lý 1. Điểm tham chiều của dụng cụ cắt T. Diễm gốc tham chiếu RB (Reference Point). Điểm gốc của chương trình P (Program Point).

Chương trinh NC.1, Câu trúc chương trình ẢC. co coccc 22 t2 2200212 nen ~. Trình tự thiết lập một chương trình NC 26 Kết luận chương Ì. CHUGNG 2: NGIDEN CUU MAY PHAY CNC LI VÀ PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH GIA CỒNG.

Giới thiệu về máy phay CNC Leadwell V40. Thông số kỹ thuật của máy phay CNC Leadwall V40 -. Tinh wing chính gũa máy phay ƠNC 1.3, Một số bộ phận cơ bản của may phay CNC Leadwell V40. Hướng dẫn vận hành máy phay CNC Leadwell V40 - - 33 2.

Điều kiện lâm việc. Tướng dẫn vận hành bật máy. Hướng dẫn vận hành tắt máy - 36 2. Hé diéu khign trong may phay CNC Leadwell V40.

Bang 480 KhiSn cece c ses s e s ses s ans s s ns aes s e e seces s ense n svenv ase 37 2. Giới thiện các nút chức năng trong bằng điệu khiếu 38 2. Vùng diễu khiển mản hình. Vùng điều khiển hoạt động của máy:.

Hệ điều khiển trên máy phay CNC Teadwell V40 AD 2. Các tham số của hệ điều khiển Fanue Oi Mate MC. Thao tác vào/ ra một chương trình. Tao mt chuong trinh sit dung ban phim Data key 51 2.

Xóa một chương Win ee eeceessasssiesieniiettstinsimnstensetiiseiste SE 3. Cae chite ning G.33 DANH MỤC CÁC HÌNH VE Chương 1: Tổng quan về máy CNC Hình 1. Máy phay thông thường, Hình 1. Mô hình khái quát của máy CNC Tình 1.

Bộ tuyển vít me dại ốc bì Hinh 1. Điều khiển theo điểm Tlinh 1. Diéu khiên theo đường thắng, Hinh 1,7. Điều khiển theo dường contour 3D.8, Diéu khién theo diréng contour 4D va 5D.

Hệ trục tọa độ trén may phay CNC. Điểm M của máy phay CNC Tĩnh 1. Điểm góc W của chỉ tiết. Điểm tham chiên của đụng cu cat T.

Điểm gốc Hư chiếuR Chương 2: Nghiên cứu máy phay CNC Lcadwell V-40 và phương pháp lập trình gia công Hinh 2. May phay CNC Leadwell V40 Jlinh 2. Một số bộ phận cơ bán của máy phay CNC Leadwell V-40. Bằng điều khiển của máy phay ƠNC 1.4, Vùng diễu khiển man hình.

Các phim dùng để nhập dữ liệu vào máy. Vừng điều khiển hoạt động của máy Chương 3: Một số bài thực hành và thí nghiệm gia công cắt gọt Lrên máy phay CNC Leadwell V-40 Hinh 3. Ban vé gia cong Bai 3 11ình 3. Hắn vẽ gia công Hải 4.

Thiét ké chi tiét 3D trén phan mém Autodesk Inventor. Sử dụng tính năng Save Copy As để lưu fils. MUC LUC Lời cam đoan. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TAT eisai aA SERS RTE DANH MỤC CÁC BẢNG.

SE 12119212111111112117 1 1 121 11c ctrrrrrerrri DANE MUC CAG HINE VB. sisssssssssignionnsiscnnsnestiseansscisssansveay 8 MỎÖ ĐẦU. šiitG3:ciAt0i5i084GG8iii343c4G8014305ã5 8G 38g acca gi,:ii2010113054ug8g 10 CHUONG 1: ToNS ONAN TAMA ENC SS 12 1. Đặc trưng cơ bản của máy CNC.

Tính năng tự động cao. Tính năng linh hoạt cao. Tỉnh năng tập trung nguyên công. Tỉnh năng chỉnh xác, đâm bảo chất lượng cao.

Gia công biên dạng phức tạp. TH năng hiện quả kinh tế về kỹ thuật cao Nicnnttzt690019040g400n0. Vài nét cơ bản vẻ máy công cụ thường và máy CNC. Máy công cụ thường.

aie ee si sR AUER xao li 1. Khải quát mô hình máy ƠNC. Phần điều khiển. Phần chấp hảnh.

Các dạng điều khiển của máy CNC. Điều khiển theo điểm.Lšgi8igu380ã6paaieaaeaeazgssosaaaTf$ 1. Điều khiển theo đường thẳng. Điều khiển theo đường Contour.

SH HH 0n 00000000010nu 19 5. Hệ trục tọa độ của máy công cụ CN. Các điểm chuẩn của máy công cụ ƠNC. Điểm chuẩn của máy M (Machine Point).

Điểm gốc của chỉ tiết W (Work Point).) 3 MUC LUC Lời cam đoan. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TAT eisai aA SERS RTE DANH MỤC CÁC BẢNG. SE 12119212111111112117 1 1 121 11c ctrrrrrerrri DANE MUC CAG HINE VB. sisssssssssignionnsiscnnsnestiseansscisssansveay 8 MỎÖ ĐẦU.

šiitG3:ciAt0i5i084GG8iii343c4G8014305ã5 8G 38g acca gi,:ii2010113054ug8g 10 CHUONG 1: ToNS ONAN TAMA ENC SS 12 1. Đặc trưng cơ bản của máy CNC. Tính năng tự động cao. Tính năng linh hoạt cao.

Tỉnh năng tập trung nguyên công. Tỉnh năng chỉnh xác, đâm bảo chất lượng cao. Gia công biên dạng phức tạp. TH năng hiện quả kinh tế về kỹ thuật cao Nicnnttzt690019040g400n0.

Vài nét cơ bản vẻ máy công cụ thường và máy CNC. Máy công cụ thường. aie ee si sR AUER xao li 1. Khải quát mô hình máy ƠNC.

Phần điều khiển. Phần chấp hảnh. Các dạng điều khiển của máy CNC. Điều khiển theo điểm.Lšgi8igu380ã6paaieaaeaeazgssosaaaTf$ 1.

Điều khiển theo đường thẳng. Điều khiển theo đường Contour. SH HH 0n 00000000010nu 19 5. Hệ trục tọa độ của máy công cụ CN.

Các điểm chuẩn của máy công cụ ƠNC. Điểm chuẩn của máy M (Machine Point). Điểm gốc của chỉ tiết W (Work Point).2, Các chức năng phụ M. Các phương pháp lập trình.

Lập trình bằng tay. Lap wink bang may. Kết Iwan chong 2. ssesesissessseesetsstensinssineeieet 58 CHƯƠNG 3: MỘT SỐ BÀI THỰC HÀNH VÀ THÍ NGHIỆM GIA CÔNG CAT QỌT TRẼÊN MÁY PHAY CNC LEADWHLL V49.

Dài I: Thực hành “Gá và lắp dao” trên máy phay CNC Leadwell V40 59 3. Bài2: Thực hành “Thiết lập điểm gốc gia công và hiệu chính bù chiều đài dao” 261 3. Bài 3: Lập trình bằng tay và nhập chương trình gia công vào bô nhớ máy phay. Bài 1: Sử dạng phần mềm CAD/CAM lập trình gia công tự động và truyền.

chương trinh gia công vào bộ nhỏ máy phay CNC Leadwell V-40. Bài 5: Thực hành Khắc chữ và logo trên máy pháy CNC Leadwell V-40. Kết luận Chương 3 - - - 86 'KÉT LUẬN VA KIÉN NGHỊ a BT TAI LIEU THAM KHAO., DANH MUC CAC CHU VIET TAT Numerical Control Điều khiển số Computer Aided Design Thiết kế với sự trợ giúp của máy tính. Computer Aided Manufacturing Sản xuất có sự trợ giúp của máy tính Computer Numerical Control Điều khi 6 bing may tinh 2 Dimension Không gian 2 chiều 3 Dimension Không gian 3 chiều Post Processor Hau xi ly CLD Cutter Location Data Chương trình xử lý DANH MỤC CÁC HÌNH VE Chương 1: Tổng quan về máy CNC Hình 1.

Máy phay thông thường, Hình 1. Mô hình khái quát của máy CNC Tình 1. Bộ tuyển vít me dại ốc bì Hinh 1. Điều khiển theo điểm Tlinh 1.

Diéu khiên theo đường thắng, Hinh 1,7. Điều khiển theo dường contour 3D.8, Diéu khién theo diréng contour 4D va 5D. Hệ trục tọa độ trén may phay CNC. Điểm M của máy phay CNC Tĩnh 1.

Điểm góc W của chỉ tiết.