Modul III Tr Phần N.Q.Đ / 02 - 2001 BỘ GIÁO DỤC N TẠO MỘT SỐ KHÁI NIỆM KỸ THUẬT TIỆĐÀOCNC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT với MTS TopTURN TRUNG TÂM VIỆT ĐỨC BỘ MÔN CƠ KHÍ Modul III Tr KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN N.Q.Đ / 02 - 2001 Mục lục Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Modul III Tr Phần KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ SỞ HÌNH HỌC I - Cơ sờ hình học 1- Hệ trục tọa độ vuông góc Hệ tọa độ vuông góc gồm trục - trục thẳng đứng Y trục nằm ngang X Giao điểm trục gốc Hệ trục tọa độ vuông góc Trên trục người ta gán cho thang đo tùy theo đơn vị đại lượng tương ứng cho trục tọa độ Vị trí điểm xác định gía trị- trục thẳng đứng trục nằm ngang Điều có nghóa vị điểm giao đường gía trị trình bày hình Y Ví dụ: - P1: X = 20, - P2: X = -20, - P3: X = 40, Y = 30 Y = 15 Y = -25 30 P2 20 10 -20 -10 -10 Hình 1: Hệ tọa độ vuông góc P1 X 10 20 30 40 -20 P3 -30 2- Tọa độ cực N.Q.Đ / 02 - 2001 øi L da àu hie C Hình 2: Biểu diễn góc lỗ phân bố đường tròn Góc A Hình 3: Sự xác định điểm qua chiều dài L góc tham chiếu A Modul III Tr Phần KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ SỞ HÌNH HỌC 3- Hệ thống tọa độ máy Hệ thống tọa độ máy Tiện CNC nhà thiết kế ấn định gồm trục là: - Trục X: Là trục chuyển động tịnh tiến theo phương hướng kính ổ tích dao Revolve, trục X có gốc đường tâm máy Chiều dương trục X chiều mà dao Tiện tiện vạt mặt đầu chi tiết từ tâm - Trục Z: Là trục chuyển động tịnh tiến theo phương dọc trục trùng với đường nối từ tâm trục đến tâm ụ động Chiều dương trục Z chiều hướng Ụ động M +X N.Q.Đ / 02 - 2001 Hình 4: Gốc tọa độ M máy Tiện - Các trục chiều chuyển động Hình 5: Hệ tọa độ trục lập trình NC dành cho TIỆN +Z Modul III Tr KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Hệ thống điểm chuẩn II - Hệ thống điểm chuẩn Gốc tọa độ máy M - Machine zero point Điểm định chuẩn máy R - Reference point Điểm chuẩn ổ dao REVOLVE Điểm chuẩn dụng cụ cắt T - Tool zero point Gốc tọa độ chi tiết gia công W - Work part zero point N.Q.Đ / 02 - 2001 Điểm thay dao Modul III Tr Phần KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN MỘT SỐ KHÁI NIỆM Hệ thống điểm chuẩn 1- Gốc tọa độ chi tiết gia công W ( Work part zero point ) Để kiểm soát điều khiển chuyển động mũi dao Tiện người ta cần định nghóa điểm chuẩn nằm chi tiết gia công Vai trò làm chuẩn điểm có nghóa mốc để xác định vị trí T ( Tool zero point )thông qua mũi dao Tiện Điểm có số đặc điểm sau: - Nằm đường tâm máy Tiện - Các điểm chuẩn khác có tọa độ Z khác so với M - Điểm nằm mặt đầu phải mặt đầu trái chi tiết - Trùng với gốc thảo chương - Do người dùng định nghóa N.Q.Đ / 02 - 2001 W Hình 6: Gốc tọa độ chi tiết gia công W Work part zero point Modul III Tr KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Hệ thống điểm chuẩn a) Sự định nghóa gốc tọa độ W chi tiết gia công Có cách thức để định nghóa gốc tọa độ chi tiết gia công - Cách 1: Thay đổi gía trị gốc tọa độ định nghóa - Cách 2: Di chuyển gốc tọa độ định nghóa chương trình NC với nhóm lệnh G54 đến G59 - Cách 3: Định nghóa gốc tọa độ chi tiết gia công qua vị trí trung gian có tương quan vị trí xác định với máy W Hình 7: Gốc tọa độ chi tiết gia công W định nghóa N.Q.Đ / 02 - 2001 Hình 8: Gốc tọa độ chi tiết gia công W dịch chuyển W Lượn offset value zero g dịch chuyển Modul III Tr Phần KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN MỘT SỐ KHÁI NIỆM Hệ thống điểm chuẩn b) Gốc tọa độ chi tiết gia công W dao trước sau tâm máy X+ +Z W +Z Z+ W W +X Hình 9: Gốc tọa độ chi tiết gia công W nằm mặt đầu Trái dao tiện nằm trước tâm Hình 10: Gốc tọa độ chi tiết gia công W nằm mặt đầu Phải dao tiện nằm sau tâm c) Quan hệ cách ghi kích thước gốc tọa độ chi tiết W X X N.Q.Đ / 02 - 2001 Z Z Hình 11: Vị trí gốc tọa độ W chi tiết phụ thuộc vào cách ghi kích thước Modul III Tr KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Hệ thống điểm chuẩn 2- Gốc tọa độ máy M - Machine zero point Là giao điểm tâm trục mặt đầu bích lắp mâm cặp chấu Điểm gọi gốc tọa độ máy ( Machine zero point ) Viết tắt M Người dùng thay đổi M Trong hệ thống máy, chuyển động sau máy định chuẩn lấy M làm mốc để điều khiển kiểm soát hành trình dao Khi nói đến di chyển điểm tuyệt đối có nghóa đề cập đến tương quan gốc tọa độ người dùng định nghóa với gốc tọa độ máy M Các gía trị hiển thị hình điều khiển - dù trực tiếp hay gián tiếp, xét chất tham chiếu đến M M N.Q.Đ / 02 - 2001 Hình 12: Điểm M - Machine zero point hệ thống điểm chuẩn máy TIỆN Modul III Tr 10 KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Hệ thống điểm chuẩn 3- Điểm tham chiếu R - Reference point Khi máy khởi động hệ điều khiển chưa thể kiểm soát điều khiển hành trình dao chưa có mốc để tham chiếu - có nghóa hệ điều khiển chưa biết gốc tọa độ máy M nằm đâu Vai trò điểm tham chiếu R giúp cho hệ điều khiển xác định vị trí M không gian gia công máy Qúa trình người ta gọi qúa trình định chuẩn máy Do vai trò điểm tham chiếu R mà thao tác để thực qúa trình định chuẩn máy bắt buộc phải thực sau lần cấp nguồn cho hệ điều khiển Tùy vào đặc điểm hệ máy loại máy mà thứ tự, chiều khoảng chạy để định chuẩn trục khác - Ở máy Tiện, thông thường qúa trình định chuẩn máy thực theo thứ tự +X sau +Z R N.Q.Đ / 02 - 2001 Hình 13: Điểm R - Reference point hệ thống điểm chuẩn máy TIỆN Modul III Tr 11 KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Hệ thống điểm chuẩn 4- Điểm chuẩn dụng cụ cắt T - Tool zero point Sau máy định chuẩn đầu dao Revolve chuyển động gía trị hiển thị hình điều khiển tọa độ T so với M Nhưng bề mặt liên quan đến biên dạng gia công lại mũi dao Tiện mũi dao Tiện mà vị trí người dùng định nghóa X = Z = đồng thời với việc xác định giá trị tương ứng T so với M Con dao Tiện trường hợp định nghóa dao chuẩn T N.Q.Đ / 02 - 2001 Hình 14: Điểm T - Tool zero point hệ thống điểm chuẩn máy TIỆN 5- Điểm thay dao Để gia công chi tiết máy Tiện người ta cần dùng đến dao có nghóa cần phải thay đổi dao Điểm thay dao điểm mà đầu dao Revolve đảo vị trí để đưa dao vào tham gia gia công mà không va quệt vào chi tiết gia công chi tiết máy khác Các dao Tiện tham gia gia công dài ngắn khác cần phải chọn vị trí thay dao cho thỏa mãn cho tất dao gắn đầu dao Revolve - thường người ta chọn cho dao dài to loạt dao tham gia gia công Modul III Tr 12 KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Sự biểu diễn kích thước III- kích thước tuyệt đối kích thước tương đối X Z N.Q.Đ / 02 - 2001 Hình 15: Biểu diễn kích thước tuyệt đối Hình 16: Biểu diễn kích thước tương đối Modul III Tr 13 Phần KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN MỘT SỐ KHÁI NIỆM Dao tiện F F F F Dao tiện vạt mặt Dao tiện lưng thô = 950 với góc tiến α Dao tiện tinh Hình 17: Dao tiện thô tinh với góc tiến dao Þ nhỏ Þ lỗ khoan Þ cán dao Chiều dài Dao tiện với góc tiến phụ 1= 320 α Hình 18: Dao tiện dao tiện A N.Q.Đ / 02 - 2001 Dao tiện Hình 19: Quan hệ góc tiến phụ B α1và biên dạng gia công Modul III Tr 14 KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Dao tiện hiệu chỉnh R dao IV- Hình dáng hình học dao Tiện ( Xem hình 17, hình 18 , hình 19 ) Dao Tiện dùng CNC - tùy theo hình dáng hình học biên dạng gia công tùy theo tính chất bước gia công mà đòi hỏi dao Tiện phải có hình dáng hình học tương thích Khi gia công dao Tiện cần đáp ứng số yếu tố sau: - Góc tiến phụ - Góc mũi dao - Chiều dài chiều rộng lưỡi cắt - Bán kính mũi dao α Khi gia công dao Tiện cần đáp ứng số yếu tố sau: - Góc tiến * Góc tiến nhỏ 900 dùng tiện lỗ suốt * Góc tiến lớn 900 dùng tiện lỗ bít đáy - Chiều dài đường kính cán dao - Đường kính lỗ nhỏ mà dao tiện N.Q.Đ / 02 - 2001 α Modul III Tr 15 KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Dao tiện hiệu chỉnh R dao - Các gía trị hiệu chỉnh dao Bản chất tọa độ điểm mô tả biên dạng gia công mà hệ điều khiển máy nhận biết lập chương trình NC tọa độ T so với M thực cắt lại mũi dao Tiện Do để giúp daoTiện tạo biên dạng gia công người ta cần gía trị hiệu chỉnh dao sau : - Khoảng cách từ mũi dao đền T theo phương X - Khoảng cách từ mũi dao đền T theo phương Z - Bán kính lưỡi cắt - Phương Vector hiệu chỉnh xác định vị trí mũi dao ô vuông gia công 2- Dao chuẩn gía trị hiệu chỉnh Nếu chi tiết gia công nhiều dao người ta dùng số dao tham gia gia công làm dao chuẩn - Dao chuẩn dao xác lập W với gía trị lưu trữ để tham chiếu L(z) L(x) Do gía trị hiệu chỉnh dao chuẩn lưu trữ thư viện dao máy là: -X=0 -Z=0 - Bán kính lưỡi cắt - Vị trí mũi dao ô vuông xác định vị trí mũi dao N.Q.Đ / 02 - 2001 W Hình 19: Dao chuẩn gía trị hiệu chỉnh Modul III Tr 16 KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Dao tiện hiệu chỉnh R dao 3- Xác lập gía trị hiệu chỉnh kích thước dài cho dao thành phần Các gía trị hiệu chỉnh dao thành phần theo X Z vị trí tương đối dao chuẩn so với W Bản chất gía trị hiệu chỉnh dao thành phần việc tham chiếu đến M gián tiếp qua L(z) L(x) dao chuẩn Các giá trị hiệu chỉnh gọi gía trị hiệu chỉnh kích thước dài người dùng đo kiểm xác định lưu trữ thư viện dao máy tương ứng với dao Cách xác định gía trị hiệu chỉnh KT dài: - Rà dao đưa mũi dao cho trùng với W - Rà, ghi L(x) L(z) dao chuẩn ( ? ) - Xác lập cho dao chuẩn - Rà dao thành phần ghi lại gía trị hiệu chỉnh theo X Z - Trong ví dụ hình vẽ gía trị hiệu chỉnh dao thành phần laø: * Xtp = -24 * Ztp = -9 Dao thành phần Dao chuẩn W Hình 20: Vị trí tương đối dao chuẩn dao thành phần T B N.Q.Ñ / 02 - 2001 T L x L Lz Hình 21: Tổng quát gía trị hiệu chỉnh kích thước dài Modul III Tr 17 Phần KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN MỘT SỐ KHÁI NIỆM Dao tiện hiệu chỉnh R dao 4- Vector hiệu chỉnh lưỡi cắt Vị trí góc cắt Ví dụ: Bán kính 0.4 K = - 0.231 I = - 0.4 Cạnh cắt Bán kính mũi dao I Góc cắt K Vector hiệu chỉnh bán kính mũi dao Cạnh cắt Bán kính mũi dao Ví dụ: I Góc cắt Vector hiệu chỉnh bán kính mũi dao K Bán kính 0.4 K = - 0.4 I = - 0.4 Hình 22: Xác định gía trị hiệu chỉnh bán kính mũi dao qua Vector hiệu chỉnh N.Q.Ñ / 02 - 2001 K=R I=-R K=0 I=-R K=-R I=0 K=R I=0 K=R I=R K=-R I=-R K=0 I=R Hình 23: Vị trí mũi dao dấu gía trị hiệu chỉnh bán kính mũi dao K=-R I=R Modul III Tr 18 KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Dao tiện hiệu chỉnh R dao 5- Sự hiệu chỉnh bán kính lưỡi cắt dao Tiện Bản chất việc lập trình NC việc hệ thống tọa độ biên dạng gia công cho mũi nhọn lý thuyết dao Tiện thực Nhưng thực tế lưỡi cắt thực để tạo nên bề mặt gia công lại mũi nhọn lý thuyết dao mà mũi dao với bán kính lưỡi cắt phụ thuộc vào phương chuyển động dao Tiện Mũi dao lý thuyết Điểm cắt thực Mũi dao lý thuyết HÌnh 24: Điểm cắt thực phụ thuộc vào hướng gia công Biên dạng chạy dao không hiệu chỉnh N.Q.Đ / 02 - 2001 Đường bao lập trình Hình 25: Biên dạng lập trình với đường gia công không hiệu chỉnh Modul III Tr 19 KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Dao tiện hiệu chỉnh R dao Hình 26: Biên dạng gia công với hiệu chỉnh bán kính mũi dao quỹ đạo tâm mũi dao N.Q.Đ / 02 - 2001 : M: Qũy đạo tâm mũi dao Tâm mũi dao Modul III Tr 20 N.Q.Ñ / 02 - 2001 KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM ... III Tr KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN N.Q.Đ / 02 - 2001 Mục lục Phần MỘT SỐ KHÁI NIỆM Modul III Tr Phần KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ SỞ HÌNH HỌC I - Cơ sờ hình học 1-... III Tr 13 Phần KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN MỘT SỐ KHÁI NIỆM Dao tiện F F F F Dao tiện vạt mặt Dao tiện lưng thô = 950 với góc tiến α Dao tiện tinh Hình 17: Dao tiện thô tinh với góc tiến... Dao tiện với góc tiến phụ 1= 320 α Hình 18: Dao tiện dao tiện A N.Q.Đ / 02 - 2001 Dao tiện Hình 19: Quan hệ góc tiến phụ B α1và biên dạng gia công Modul III Tr 14 KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN