Luận văn: Ứng dụng phần mềm đào tạo lập trình gia công máy tiện CNC tại trường CĐ

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thiết kế chương trình đào tạo lập trình máy tiện CNC, ứng dụng phần mềm chuyên dùng cho các trường cao đẳng kỹ thuật.

• Tác giả: Định Thị Bích Hạnh
• Người hướng dẫn: Ts. Đào Duy Chung
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu, Phân Tích Và Ứng Dụng Phần Mềm Chuyên Dùng Để Thiết Kế Chương Trình Đào Tạo Lập Trình Gia Công Trên Máy Tiện CNC Tại Các Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về thiết kế chương trình đào tạo lập trình máy tiện CNC

Thiết kế chương trình đào tạo lập trình máy tiện CNC là một yêu cầu cấp thiết trong ngành công nghiệp chế tạo hiện đại. Chương trình này nhằm trang bị cho học viên các kỹ năng cần thiết để vận hành, lập trình và bảo trì máy tiện CNC một cách hiệu quả. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ gia công CNC, nhu cầu về nhân lực chuyên nghiệp ngày càng tăng cao. Chương trình đào tạo cần được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế và thực tiễn sản xuất tại các doanh nghiệp. Những máy tiện CNC như Feeler FTC-10 đang được sử dụng rộng rãi tại các trường cao đẳng kỹ thuật, yêu cầu phải có chương trình đào tạo chuyên biệt để đảm bảo chất lượng đầu ra.

1.1. Mục tiêu của chương trình đào tạo

Mục tiêu chính là giúp học viên nắm vững lập trình gia công CNC, hiểu rõ về hệ trục tọa độ, các chu trình tiện như cắt đứt, khoan và các chức năng phụ trợ. Học viên cần thành thạo truyền chương trình qua cổng RS232 hoặc thẻ nhớ, vận hành máy một cách an toàn, và thực hiện các thao tác bảo trì cơ bản.

1.2. Ý nghĩa của chương trình trong ngành công nghiệp

Chương trình đào tạo chuyên dụng giúp cải thiện năng suất sản xuất và chất lượng sản phẩm. Việc sử dụng phần mềm CAD/CAM như MasterCam X3 trong đào tạo lập trình giúp học viên tiếp cận với công nghệ hiện đại, tạo ra lực lượng lao động có kỹ năng cao phục vụ nhu cầu thực tế của các doanh nghiệp.

II. Cấu trúc nội dung chương trình đào tạo lập trình máy tiện CNC

Cấu trúc chương trình đào tạo cần bao gồm hai phần chính: lý thuyết và thực hành. Phần lý thuyết tập trung vào kiến thức cơ bản về máy tiện CNC, cách hoạt động của hệ thống điều khiển, các mã lệnh CNC và an toàn khi vận hành. Phần thực hành bao gồm lập trình gia công trên máy Feeler FTC-10, thực hiện các chu trình tiện khác nhau, và vận hành máy trong các điều kiện khác nhau. Chương trình đào tạo nên sử dụng các phần mềm hỗ trợ như CIMCO EDIT, WINCOM để tăng hiệu quả học tập.

2.1. Module kiến thức cơ bản

Học viên cần học về hệ thống điều khiển CNC, màn hình hiển thị, bảng điều khiển máy và các mã lệnh được sử dụng. An toàn khi vận hành là nội dung quan trọng, bao gồm các nguyên tắc an toàn trước và trong quá trình vận hành, cũng như bảo trì máy tiện CNC để đảm bảo tuổi thọ thiết bị.

2.2. Module thực hành lập trình

Lập trình gia công CNC là phần thiết yếu, học viên thực hành tạo chương trình, gọi chương trình, truyền chương trình từ máy tính sang máy CNC. Hệ thống bài tập thực hành cần được thiết kế với độ khó tăng dần, từ các chu trình tiện đơn giản đến các chi tiết phức tạp hơn.

III. Công nghệ CAD CAM trong thiết kế chương trình đào tạo

Sử dụng phần mềm CAD/CAM như MasterCam X3 trong chương trình đào tạo lập trình CNC là xu hướng hiện đại. Phần mềm này cho phép học viên thiết kế bản vẽ kỹ thuật từ công nghệ truyền thống sang công nghệ tích hợp CIM. Công nghệ CAD/CAM giúp tối ưu hóa quá trình gia công tạo hình, giảm thời gian lập trình và tăng độ chính xác. Việc tích hợp phần mềm CAD/CAM vào chương trình đào tạo giúp học viên hiểu rõ toàn bộ chu trình từ thiết kế đến sản xuất, chuẩn bị tốt cho công việc trong doanh nghiệp.

3.1. Ứng dụng MasterCam X3

MasterCam X3 cung cấp các công cụ mạnh mẽ cho thiết kế 2D/3D và lập trình gia công CNC. Với các lệnh thiết kế, chức năng hiệu chỉnh và chu trình tiện trong phần mềm, học viên có thể lập chương trình gia công một cách chi tiết và hiệu quả, đồng thời hiểu rõ cách chuyển đổi từ bản vẽ kỹ thuật sang chương trình máy CNC.

3.2. Lợi ích của công nghệ CAD CAM

Công nghệ CAD/CAM trong đào tạo lập trình giúp học viên tiết kiệm thời gian, nâng cao chính xác gia công và giảm phế phẩm. Việc sử dụng phần mềm CAM chuyên dụng cho phép tối ưu hóa đường dẫn công cụ, tính toán tốc độ tiên cấu chính xác, và tạo ra các chương trình gia công tối ưu nhất cho từng loại vật liệu.

IV. Phương pháp đánh giá và hệ thống bài tập thực hành

Hệ thống bài tập thực hành trong chương trình đào tạo lập trình máy tiện CNC cần được thiết kế khoa học để đảm bảo học viên có thể áp dụng được các kỹ năng vào thực tế. Các bài tập nên bao gồm các chu trình tiện cơ bản, gia công chi tiết phức tạp, và các tình huống thực tế trong sản xuất. Phương pháp đánh giá nên kết hợp giữa bài thi lý thuyết, thực hành trên máy tiện CNC và độc lập lập trình các chi tiết mới. Việc sử dụng máy Feeler FTC-10 trong thực hành giúp học viên làm quen với thiết bị thực tế được sử dụng tại các doanh nghiệp.

4.1. Thiết kế bài tập thực hành

Bài tập thực hành nên được sắp xếp theo mức độ khó tăng dần, từ gia công chi tiết đơn giản đến chi tiết phức tạp. Mỗi bài tập phải rõ ràng về yêu cầu kỹ thuật, công cụ sử dụng và tiêu chuẩn chất lượng. Học viên cần được hướng dẫn cách sử dụng phần mềm CIMCO EDIT và các công cụ hỗ trợ khác để lập chương trình hiệu quả.

4.2. Tiêu chí đánh giá kỹ năng

Đánh giá cần bao gồm: khả năng lập trình gia công chính xác, vận hành máy an toàn, truyền chương trình thành công, độ chính xác gia công chi tiết hoàn thành. Việc kết hợp đánh giá lý thuyết và thực hành trên máy CNC giúp đảm bảo học viên thực sự nắm vững kỹ năng lập trình máy tiện CNC.

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương Irinh G- code. LOT CAM ON Tae gia xin chan (hank cam ou TS Dao Duy Chung Vien Nghiên cứa cơ khi và thdy gido PGS.TS Pham Vin Hing Viện Cơ khủ, Trưởng Đại học Bách Khoa Ha ổi, người đã hướng dẫn vả giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài đến quá trình viết và hoàn chữnh Luận văn. “ác giả bày tó lòng biết ơn đối với Lan lãnh đạo va Viện đảo tạo Sau đại học, Viện Cơ khí của Trường Đại học Bách Khoa Hả Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành bản Luận văn này, Tác giả cũng chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa Cơ Khí — Vũ khí Trường Cao đắng Công nghiệp Quốc Phòng đã giúp đỡ tác giả thực hiên thí nghiệm tại trung lâm công nghệ cao của trường. Do năng lực bản thân con nhiều hạn chê nên Tatận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thây, Cô giáo, các nhà khoa hoc và các ban ding nghiệp, Tác giá Dinh Thi Bich Hank PHAN MO DAU 1.

Lý do chọn dễ t Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật va công nghệ trên tất cả các lĩnh vực thì các sản phẩm cơ khí ngày cảng có yêu câu cao hon về chất lượng sản phẩm, mức độ phúc tạp trong kết câu và mức độ tự động hoá cao trong sản xual Vi vay ngành cơ khi đòi hỏi phải có nguồn nhân lực có tay nghề cao trong việc lập trình cũng như việc vận hành máy CNC để gia công các sản phẩm có kết câu phúc tap và độ chính xác cao ngày cảng nhiều. Đây là mội yêu dầu cap bách đối với đào tạo kỹ thật hiện nay Trong chương trình quốc gia phát triển công nghé cao (CNC) năm 2010 có trục tiêu dến năm 2020 hình thành và phát triển khoảng 500 doanh ngbiép (DN) sin xuất sản phẩm, khoảng 200 DN nông, nghiệp img dung CNC tai cdc vùng kinh tế trọng điểm, đông thời cùng ứng địch vụ CNC thuộc đanh mục sản phẩm CNC được khuyến khích phát triển. Chương trình còn đặt mục tiêu ứng dụng CNC nhằm ting giá trị sản xuất công nghiệp CNC đạt khoảng 30% tổng giá trị sắn xuất công nghiệp (đến năm 2015). Mụe tiêu này đến 2020 là 4094 và lý trọng giả trị sẵn xuất riông, nghiệp ứng dụng CWC cũng tăng gấp đôi so với năm 2015, tạo ra các dịnh vụ mới cỏ giá trị gia tăng cao, giải quyết các nhiệm vụ chủ chốt trong các lĩnh vực kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng.

Để thực hiện các nhiệm vụ của Chương trình, sẽ bồi đưỡng nghiệp vụ và nang cao trình độ chuyên môn chơ 500 lãnh đạo chủ chốt của các đự án sản xuất sẵn. phim CNC, 10 000 ky sư và những người làm công tác nghiên cứu để đáp ứng yêu cầu của các dự án sản xuất sản phẩm CNC. Nhằm hiện thực hóa mnụe tiêu trên, các doanh nghiệp cơ khi và các cơ sở đào tạo trong nước đã và đang đầu tư ngày cảng nhiều ede may công cụ hiện đại. Tuy nhiên việc khai thác và sử dụng sao cho có hiệu quả về cả về khia cạnh kinh tế cũng, như kỹ thuật đang gặp nhiều khó khăn do thiểu đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên có trình Hình 3.12 Sử đụng thẻ nhớ để truyền chương trình.

se TT Hình 3. Dao về vị trí gia công,. Khai báo trục Z 80 Hình 3. Hộp thoại Stock setup.

Hee ce BF Tình 4. Khai báo biên dạng phôi. Khai bảo kích thước mâm Linh 4. Mô phóng quả trình gia công.

Xuất chương Irinh G- code. LOT CAM ON Tae gia xin chan (hank cam ou TS Dao Duy Chung Vien Nghiên cứa cơ khi và thdy gido PGS.TS Pham Vin Hing Viện Cơ khủ, Trưởng Đại học Bách Khoa Ha ổi, người đã hướng dẫn vả giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài đến quá trình viết và hoàn chữnh Luận văn. “ác giả bày tó lòng biết ơn đối với Lan lãnh đạo va Viện đảo tạo Sau đại học, Viện Cơ khí của Trường Đại học Bách Khoa Hả Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành bản Luận văn này, Tác giả cũng chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa Cơ Khí — Vũ khí Trường Cao đắng Công nghiệp Quốc Phòng đã giúp đỡ tác giả thực hiên thí nghiệm tại trung lâm công nghệ cao của trường. Do năng lực bản thân con nhiều hạn chê nên Tatận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thây, Cô giáo, các nhà khoa hoc và các ban ding nghiệp, Tác giá Dinh Thi Bich Hank LOT CAM ON Tae gia xin chan (hank cam ou TS Dao Duy Chung Vien Nghiên cứa cơ khi và thdy gido PGS.TS Pham Vin Hing Viện Cơ khủ, Trưởng Đại học Bách Khoa Ha ổi, người đã hướng dẫn vả giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài đến quá trình viết và hoàn chữnh Luận văn.

“ác giả bày tó lòng biết ơn đối với Lan lãnh đạo va Viện đảo tạo Sau đại học, Viện Cơ khí của Trường Đại học Bách Khoa Hả Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành bản Luận văn này, Tác giả cũng chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa Cơ Khí — Vũ khí Trường Cao đắng Công nghiệp Quốc Phòng đã giúp đỡ tác giả thực hiên thí nghiệm tại trung lâm công nghệ cao của trường. Do năng lực bản thân con nhiều hạn chê nên Tatận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thây, Cô giáo, các nhà khoa hoc và các ban ding nghiệp, Tác giá Dinh Thi Bich Hank LOT CAM ON Tae gia xin chan (hank cam ou TS Dao Duy Chung Vien Nghiên cứa cơ khi và thdy gido PGS.TS Pham Vin Hing Viện Cơ khủ, Trưởng Đại học Bách Khoa Ha ổi, người đã hướng dẫn vả giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài đến quá trình viết và hoàn chữnh Luận văn. “ác giả bày tó lòng biết ơn đối với Lan lãnh đạo va Viện đảo tạo Sau đại học, Viện Cơ khí của Trường Đại học Bách Khoa Hả Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành bản Luận văn này, Tác giả cũng chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa Cơ Khí — Vũ khí Trường Cao đắng Công nghiệp Quốc Phòng đã giúp đỡ tác giả thực hiên thí nghiệm tại trung lâm công nghệ cao của trường. Do năng lực bản thân con nhiều hạn chê nên Tatận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thây, Cô giáo, các nhà khoa hoc và các ban ding nghiệp, Tác giá Dinh Thi Bich Hank PHAN MO DAU 1.

Lý do chọn dễ t Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật va công nghệ trên tất cả các lĩnh vực thì các sản phẩm cơ khí ngày cảng có yêu câu cao hon về chất lượng sản phẩm, mức độ phúc tạp trong kết câu và mức độ tự động hoá cao trong sản xual Vi vay ngành cơ khi đòi hỏi phải có nguồn nhân lực có tay nghề cao trong việc lập trình cũng như việc vận hành máy CNC để gia công các sản phẩm có kết câu phúc tap và độ chính xác cao ngày cảng nhiều. Đây là mội yêu dầu cap bách đối với đào tạo kỹ thật hiện nay Trong chương trình quốc gia phát triển công nghé cao (CNC) năm 2010 có trục tiêu dến năm 2020 hình thành và phát triển khoảng 500 doanh ngbiép (DN) sin xuất sản phẩm, khoảng 200 DN nông, nghiệp img dung CNC tai cdc vùng kinh tế trọng điểm, đông thời cùng ứng địch vụ CNC thuộc đanh mục sản phẩm CNC được khuyến khích phát triển. Chương trình còn đặt mục tiêu ứng dụng CNC nhằm ting giá trị sản xuất công nghiệp CNC đạt khoảng 30% tổng giá trị sắn xuất công nghiệp (đến năm 2015). Mụe tiêu này đến 2020 là 4094 và lý trọng giả trị sẵn xuất riông, nghiệp ứng dụng CWC cũng tăng gấp đôi so với năm 2015, tạo ra các dịnh vụ mới cỏ giá trị gia tăng cao, giải quyết các nhiệm vụ chủ chốt trong các lĩnh vực kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng.

Để thực hiện các nhiệm vụ của Chương trình, sẽ bồi đưỡng nghiệp vụ và nang cao trình độ chuyên môn chơ 500 lãnh đạo chủ chốt của các đự án sản xuất sẵn. phim CNC, 10 000 ky sư và những người làm công tác nghiên cứu để đáp ứng yêu cầu của các dự án sản xuất sản phẩm CNC. Nhằm hiện thực hóa mnụe tiêu trên, các doanh nghiệp cơ khi và các cơ sở đào tạo trong nước đã và đang đầu tư ngày cảng nhiều ede may công cụ hiện đại. Tuy nhiên việc khai thác và sử dụng sao cho có hiệu quả về cả về khia cạnh kinh tế cũng, như kỹ thuật đang gặp nhiều khó khăn do thiểu đội ngũ kỹ sư, kỹ thuật viên có trình DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, Hình 1.

Vị trí của chương trình CNC Tĩnh Ì. Các bước lập trình gia công thử. Sơ đồ chu trình sẵn xuất thoo công nghệ tru Šn thống. Sơ đỏ chủ trình sân xuất theo công nghệ CAT/CAM.

Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ truyền thông. Thiết kế và gia công tạo hình theo công nghệ CAD/CAM. Thiết kế vá gia công tạo binh theo công nghệ tích hợp CIM. Kết quả bình chon phan mém CAM Hình 2.

Miân hình chinh của MasterCam X3. Menu Create trong MasterCam X3 Hinh 2. Các lựa chọn mặt phẳng vẽ. Các lựa chọn mặt phẳng quan sát Hình 2.7, Các lệnh thiết kế 2D.

Chức năng hiệu chỉnh 3D, Hình 2. Một số sản phẩm thiết kế càng chute ning Surfaces Hin 2.12, Cac lub bd tr ¥6.ccccssc scenes Hình 2. Chức năng hỗ trợ vẽ Hình 2. Hộp thoại của chu trình tiện mặt đầu.

Hập thoại của chú trình Hiện thô biêu dạng, - 40 Hình 2. Hộp thoại của chu trình tiện tính biên dạng,. Hép thoại lựa chọn vùng gia công, 42 Llinh 2.18, Liệp thoại cúa chu trình tiện rãnh. Hộp thoại của chủ trình liện ren.

Hộp thoại của chư trình Hện cắt đứt. Hộp thoại của chữ trình khoan. Kiểm ta đường chay dao bằng lạnh Baokplot 48 Hình 2. Hộp thoại thông báo lựa chọn hệ diễu khiến.

Hập thoại xác định vị trí mâm cặp. May tiện CNC PUHLHR ETC- 10. Hệ trục tọa độ theo quy tắc bản lay phải 36 Hình 3. Hướng chuyến động của các trục trên máy tién CNC 7 Hình 3.

Màn hình và bàn phím may FIC 10. Màn hình hiển thị Hình 3.6 Ban phim may FTC 10. Bang diéu khién may FTC — 10.9 Giao điện của phân mềm CTMCO BDIT see Tlinh 3. Thiét lap câu hình truyền đữ liệu.

k MỤC LỤC LỠI CAM ĐOAN. LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CAC BANG BIEU.