Bài tập nhóm số 1 tìm HIỂU về máy CNC ảo ( PHAY và TIỆN )

Bài tập nhóm số 1

TÌM HIỂU VỀ MÁY CNC ẢO ( PHAY VÀ TIỆN )

Yêu cầu:
1/ Các nhóm cài đặt phần mềm VERICUT và phần mềm SSCNC.
2/ Tìm hiểu, giới thiệu sơ lược về hai phần mềm trên và một loại máy CNC bất kỳ (hình
dáng, kết cấu, khả năng gia công và các thông số kỹ thuật, v.v...).
3/ So sánh ưu nhược điểm, khả năng ứng dụng của hai phần mềm trên và chọn ra một
phần mềm phù hợp cho mơn học này theo quan điểm của Nhóm.

Thành viên thực hiện
Sinh viên

MSSV

BÀI LÀM
I.

SƠ LƯỢC VỀ VERTICUT


1.

Giới thiệu

Hiện tại trong lĩnh vực cơ khí, máy CNC được sử dụng rất nhiều để gia công chi tiết bởi
độ chính xác cao và năng suất. Tuy nhiên máy CNC rất đắt tiền nên phải tránh các lỗi làm
hư hỏng máy móc. Để giảm chi phí sửa chữa thì cần phần mềm dự đoán những hư hỏng
và tối ưu hóa thời gian gia cơng.
Đươc hình thành và phát triển năm 1988 bởi CGTech Inc., Vericut đươc tích hợp khả

năng mơ phỏng, phân tích và tối ưu hóa trong q trình gia cơng. Mặc dù các phần mềm
khác đều có khả năng mô phỏng gia công, Vericut được phát triển riêng cho ứng dụng
cho khả năng này.
2.

Đặc điểm của Vericut

Do đây chỉ là phần mềm mô phỏng máy nên được các doanh nghiệp, giáo viên sử dụng
để giảng dạy máy mà khơng ảnh hưởng đến q trình sản xuất cũng như phổ biến kiến
thức tốt hơn.
Các tính năng cao cấp trong Vericut có thể hỗ trợ nhiều trong q trình sản xuất như tối
ưu quá trình chạy dao, so sánh sản phẩm thực tế so với thiết kế, tối ưu hóa,..Tăng chất
lượng sản phẩm, tăng tuổi thọ máy móc.
Khác với các phần mềm CAM khác, Vericut làm trực tiếp trên file G-codes. Điều này
giúp phần mềm có ưu điểm. Đầu tiên Vericut có thể kiểm tra từ các phần mềm CAM một
cách dễ dàng. Thứ hai giúp phần mềm không chỉ phát hiện lỗi mơ phỏng mà cịn có thể
phát hiện lỗi trên file G-codes.
Vericut xét hết các yếu tố thực tế ảnh hưởng đến quá trình thực tế: hình dạng dao, động
học máy CNC, chuyển động chạy dao, thay dao, kiểm tra va chạm đồ gá, chạm dao, gia
công một trục, nhiều trục,…Từ đó hạn chế lỗi xảy ra, tránh việc thử đi thử lại, tiết kiệm
thời gian.
Phần mềm mô phỏng, tối ưu trong các phần mềm CAM chỉ là một tính năng tích hợp nên
khơng thể hơn Vericut phát triển ứng dụng cho chức năng này. Từ đó việc chia sẻ tài liệu
dễ dàng hơn.
3.

Các chức năng của Vericut


3.1.

Verification ( xác minh/ phát hiện )

Phát hiện trong chương trình gia cơng và biên dịch
Phát hiện va chạm dao với đồ gá, chi tiết
Cung cấp thư viện dụng cụ cắt và có thể bổ sung mới
Biên dịch ngược về các chương trình khác
Sự va chạm giữa tool shank và holder
3.2.

Machine simulation ( mơ phỏng )

Trong q trình gia trình gia cơng máy CNC thì lỗi va chạm các chi tiết gây ra tổn phí về
kinh tế cũng giảm năng suất lao đơng. Đối với máy CNC 3 trục thì điều này rất dễ tuy
nhiên đối với máy nhiều trục với nhiều chức năng phức tạp thì rất khó khan cần
simulation để hỗ trợ.
Để có thể mơ phỏng thì cần có máy CNC ảo
giống với máy thực tế. Nếu khơng có thì có thể
mơ hình hóa bằng các bộ phận có trong Vericut
hoặc import từ các phầm mềm khác.
Machine simulation mô phỏng 3D tất cả các
chuyển động của bàn máy, đồ gá, dụng cụ cắt,
phơi trong q trình gia cơng trên các máy tiện,
phay, mài, EDM để phát hiện va chạm giữa
những thiết bị nói trên nhờ đó mà người lập trình có thể khắc phục những lỗi này ngay
khi lập trình, tránh được những hư hỏng thiết bị khi gia công trên máy thực.


3.3.

OpitiPath

Khi CNC vận hành thì tốc độ chạy dao khơng thay đổi. Điều này dẫn đến hai hệ quả. Đầu
tiên là giảm năng suất. Thứ hai là giảm tuổi thọ của dao do tải đặt lên dao thay đổi liên
tục. Với OptiPath, ta khắc phục được tình trạng này.
Nguyên tắc của OptiPath là đọc trước chương trình gia cơng và chia nhỏ, phân cơng từng
vùng chạy dao tính lượng vật liệu cắt bỏ từ đó điều chỉnh tốc độ chạy dao: chạy giao
nhanh ở các cùng vật liệu ít và ngược lại. OptiPath còn dựa vào các yếu tố khác như loại
vật

liệu,

3.4.

công

suất

máy,

lượng

dịch

dao

ngang,

chiều

sâu

cắt,…

Auto-DIFF

Auto-DIFF dùng để so sánh sản phẩm gia công với mơ hình thiết kế CAD. Điều này rất
hữu ích vì khơng biết rõ sau q trình gia cơng nhiều cơng đoạn thì khơng thể chắc chắn
sản phẩm thực tế có thể giống được.
Auto-DIFF sẽ nhúng mơ hình CAD vào sản phẩm mô phỏng với dung sai cho trước, các
vùng sai lệch sẽ thể hiện ở màu sắc. Đây là vùng mà vật liệu không ăn vào hết hoặc dư ra.
Auto-DIFF sẽ chỉ ra những dòng lệnh gây sai lệch và vị trị trên mô phỏng sai lệch.


3.5.

CAD/CAM Interface ( giao diện Cad/Cam )

Ngoài bản dùng độc lâp, Vericut cịn có phiên bản chạy tích hợp thẳng lên các phần mềm
CAD/CAM như Creo, Mastercam, Nx,…Điều này giúp phần mềm mơ phỏng kiểm tra
q trình gia cơng trực tiếp trên phần mềm mà khơng qua file G-codes.
Ngồi ra Vericut sẽ chạy độc lập giúp tiết kiệm thời gian để có thể tiếp tục lập trình mà
khơng ảnh hưởng q trình mơ phỏng.
Model Interface và Model export
Do Vericut khơng phải là phần mềm mạnh về mơ hình hóa nên nhờ Model Interface
Vericut có thể import file cad như stl, step, dxf,…từ các phần mềm CAD/CAM khác.
Model export thì ngược lại sẽ giúp xuất file sang file cad để giúp người lập trình so sánh
cũng như thực hiện các bước tiếp theo.
3.6.

Force ( lực ): Tính lực lên dao từ đó tối ưu chế độ dao, tăng tuổi thọ dao.

3.7.

CNC Machine Probing ( thăm dị ) : Mơ phỏng q trình đo kiểm đầu dị


3.8.

Additive: Mơ hình q trình in 3D

3.9.

Grinder-Dressing: Mơ phỏng q trình mài


4.

Ưu nhược điểm phần mềm SSCNC
4.1.



Ưu điểm

Tiết kiệm thời gian: Giảm thiểu các lỗi, tránh việc phải làm lại, giảm thời gian

tham gia trực tiếp của người vận hành, gia cơng chính xác ngay từ lần đầu. Rút ngắn thời
gian đưa sản phẩm ra thị trường.


Tăng chất lượng sản phẩm: Xác minh độ chính xác của kích thước và tối ưu hóa

đường dẫn cơng cụ, tạo ra các bề mặt, cạnh hoàn hảo và tăng chất lượng sản phẩm.


Tiết kiệm chi phí: Giảm chi phí do dụng cụ bị hỏng, chi phí gia cơng lại.



Tăng năng suất: Giảm thời gian gia công và gián đoạn sản xuất do một số lỗi gây

ra.


Tăng độ tự tin khi sản xuất: Kiểm tra các chương trình ngay trên máy tính, giúp

gia cơng chính xác ngay từ lần đầu, hạn chế việc dừng khẩn cấp trong q trình gia cơng.


Tăng tuổi thọ máy móc: Giảm hao mịn dụng cụ cắt, từ đó có thể được sử dụng lâu

hơn trước khi cần phải thay thế.


Tăng độ an toàn: Giảm thiểu rủi ro, tránh các va chạm nguy hiểm.



Chia sẻ tài liệu: Cho phép người vận hành và người quản lý xem trước tất cả các

hoạt động gia công.
4.2.

Nhược điểm



Thiết lập máy nhiều trục yêu cầu phải nghiêm ngặt và chính xác.



Khó khăn cho người mới để sử dụng đúng cách.

5.

Ứng dụng



Đánh giá, kiểm tra các lỗi chương trình gia cơng, các va chạm có thể xảy ra trong

q trình gia cơng CNC


Tối ưu hố tốc độ cắt.



Mơ phỏng gia cơng với mơ hình máy CNC.

II.

SƠ LƯỢC VỀ SSCNC

1.

Giới thiệu

SSCNC là một trong những phần mềm CNC có chức năng mơ phỏng q trình vận hành,
gia công. Được phát triển bởi hãng Nanjing Swan Software Technology đi kèm với máy
2.

Đặc điểm của SSCNC

Phần mềm SSCNC cho kết quả mô phỏng sát với thực tế đến 90%. Chính vì vậy mà
nhiều đơn vị cơng ty cũng như trường học đã sử dụng chúng để áp dụng vào việc giảng
dạy, học tập và thực hành.
Các hệ điều hành có thể tích hợp phần mềm bao gồm:


Fanuc.



Fagor.



Mitsubishi.



Dasen.



Simens.



Mazak.



Heidenhain.



…

Phần mềm có giao diện dễ sử dụng. Người dùng có thể lập trình bằng tay hoặc nhập
chương trình NC từ các phần mềm CAM và bắt đầu mô phỏng bằng SSCNC.
Thông qua việc sử dụng phần mềm mô phỏng, người dùng có thể nắm bắt được quy trình
gia cơng thực tế. Từ đó rút ngắn được thời gian học tập và dễ hiểu khi thực hành thực tế
trên máy.
Phần mềm SSCNC đã và đang được sử dụng phổ biến trong mô phỏng q trình vận
hành gia cơng. Với giao diện thân thiện với người dùng, phần mềm có thể mơ phỏng
được cả q trình gia cơng và cho kết quả giống với thực tế lên đến 95%.

Giao diện phần mềm SSCNC


3.

Chức năng của SSCNC

Trong các phần mềm mô phỏng CNC thì SSCNC được sử dụng phổ biến nhất với đa
dạng tính năng như:


Mơ phỏng gá phơi, kẹp phơi.





Định kích thước phôi.

tiện, khoan…



Set gốc tọa độ cho phôi, cho máy.



Mô phỏng phôi tháo ra.



Hiển thị đường chạy dao.



Hiệu ứng âm thanh khi gia công.



Set các thông số cho dao cắt.



Mô phỏng tưới nguội.



Mơ phỏng q trình thay dao.



Mơ phỏng bù trừ bán kính dao.



Mơ phỏng việc trả về gốc home.



Mơ phỏng bù trừ chiều dài dao.



Chỉnh sửa chương trình CNC.



…

4.

Mơ phỏng gia công cắt gọt phay,

Ưu nhược điểm
4.1.

Ưu điểm

Với giao diện trực quan, gần gũi nên người dùng rất dễ sử dụng.


Giúp người dùng có cái nhìn tổng quan về các bộ phận cấu tạo của máy CNC, quy trình
hoạt động của máy, các phím điều khiển, thơng số... và kể cả là xử lý các lỗi thường gặp
ở máy CNC.
Mô phỏng được mọi thao tác và các quá trình như trên máy CNC thực tế như gá đặt phôi,
setup phôi, setup dao, nhập code và dễ thực hiện gia công.
Chạy mô phỏng giống với thực tế đến 95%, giúp tăng chất lượng sản phẩm
4.2.

Nhược điểm

Do tương đối nhẹ nên chưa có nhiều tính năng tối ưu so với các phần mềm mơ phỏng
khác
Có xuất hiện lỗi khi sử dụng phần mềm ví dụ
Khi phay cung trịn trên sscnc chúng ta hay gặp tình trạng cung trịn bị gãy khúc như hình

Lí do và cách khắc phục: khi lập trình ta thường khơng nhập tọa độ của các trục đã có ở
câu lệnh phía trước nên sẽ xảy ra lỗi này. Vì vậy trước câu lệnh gia cơng cung trịn ta nên
nhập đầy đủ tọa độ các trục

5.

Ứng dụng

Mô phỏng giống với thực tế và mô phỏng được nhiều loại máy nên rất thuận lợi cho việc
học tập, giảng dạy và thực hành cho giảng viên, sinh viên và những công nhân vận hành
máy.
Chạy mô phỏng giống sát với thực tế tương đương với việc cho chúng ta xem trước được
quá trình gia cơng cũng như sản phẩm tạo ra giúp giảm xuất hiện lỗi khi gia công trên
máy thật làm giảm thiệt hại.


Vơ cùng hữu ích cho những bạn muốn học lập trình CNC nhưng điều kiện kinh tế khơng
cho phép học trực tiếp trên máy CNC thật.
III.

SO SÁNH 2 ỨNG DỤNG SSCNC VÀ VERICUT

Cả phần mềm SSCNC và VERICUT đều là những phần mềm mạnh mẽ hổ trợ rất tốt cho

người học gia công trên máy CNC và công nhân vận hành máy.
Phần mềm SSCNC nhẹ hơn, giao diện đơn giản, dể dùng nhưng phần mềm VERICUT
vượt trội hơn nhiều với thư viện lớn, khả năng thực hiện nhiều hơn so với SSCNC ví dụ
như VERICUT có thể tự xây dựng máy CNC, tích hợp các phần mềm CAD/CAM, so
sánh kết quả mơ phỏng gia cơng bằng Vericut với mơ hình CAD để tìm ra những sai khác
giữa chúng,…
IV.

TÌM HIỂU VỀ MÁY PHAY CNC 3 TRỤC | HAAS VF-4-SE

1.

Thông tin

- Xuất xứ: Mỹ
- Máy phay CNC Haas VF-4-SE là dòng máy bán chạy nhất của Haas VF-SERIES trong
nhiều năm qua. Một dịng máy phổ thơng, dễ tùy biến và nâng cấp, phù hợp với mọi
khách hàng, giá cạnh tranh nhất trên thị trường.
- VF-4-SE, loại máy công nghiệp với hơn 50,000 nghìn máy được sản xuất từ năm 1990,
đã trang bị các tính năng và tùy chọn để có thể thực hiện mọi qui trình gia cơng với mức
giá thấp nhất từ trước đến nay.

2.

Hình dáng kết cấu của máy

- Những đặc điểm thiết kế tiêu chuẩn của máy:


Thiết kệ dạng C Frame



Bàn máy cứng vững




Kết cấu gang đúc



Động cơ servo không chổi than



Gia cường chống uốn cong bệ và



Động cơ servo kết nối trực tiếp

khung máy.



Hệ thống bù nhiệt điện tử





100% kiểm tra bằng ballbar

Gối đỡ hai đầu visme

- 1 số hình ảnh của máy


3.

Khả năng gia công

Cho phép gia công được trên nhiều dạng bề mặt khác nhau với nhiều dạng chi tiết phức
tạp, đồng thời người thợ cơ khí có thể mở rộng khả năng của công nghệ phay bằng nhiều
cách khác nhau, chẳng hạn như chế tạo thêm đồ gá…
4.

Thông số kĩ thuật

HÀNH TRÌNH






Trục X: 1270 mm
Trục Y: 508 mm
Trục Z: 635 mm

Mũi trục chính tới bàn máy (~ max): 742 mm
Mũi trục chính đến bàn máy (~min): 107 mm

TRỤC CHÍNH





Cơng suất max: 22.4 kW
Tốc độ max: 10000 rpm
Momen max: 2000 rpm
Dẫn động: Inline Direct-Drive





Cơn trục chính: CT or BT 40
Bơi trơn bạc đạn: Air / Oil
Làm mát: Air Cooled

BÀN MÁY




Chiều dài: 1321 mm
Chiều rộng: 457 mm
Độ rộng rãnh chữ T: 16 mm


Khoảng cách rãnh chữ T: 80 mm

Số lượng rãnh chữ T: 5

Trọng lượng max trên bàn (phân
bổ đều): 1588 kg


BƯỚC TIẾN



Bước tiến trục X: 25.4 m/min
Bước tiến trục Y: 25.4 m/min




Bước tiến trục Z: 25.4 m/min
Tốc độ cắt max: 16.5 m/min



Lực đẩy dọc trục Z: 18683 N

LỰC ĐẨY DỌC TRỤC



Lực đẩy dọc trục X: 11343 N
Lực đẩy dọc trục Y: 11343 N

ĐÀI THAY DAO









Loại S MTC
Số đầu dao: 30+1
Đường kính dao max (trống 2 bên): 127 mm
Đường kính dao max (có dao 2 bên): 64 mm
Chiều dài dao max (từ mũi trục chính): 330 mm
Trọng lượng dao max: 5.4 kg
Thời gian thay dao trung bình Tool-to-Tool: 2.8 s
Thời gian thay dao trung bình Chip-to-Chip (avg): 3.6 s

THƠNG SỐ CHUNG
Dung tích thùng trơn nguội: 208 L
U CẦU KHÍ NÉN
 Lưu lượng cần thiết: 113 L/min 6.9 bar
 Kích thước đường ống dẫn khí: 3/8 in

 Khớp nối (khí): 3/8 in

 Áp suất khí tối thiểu: 5.5 bar

5. Những đặc điểm nổi bật của VF-SE
Hệ điều khiển tốt nhất: Hệ điều khiển thế hệ mới của Haas là sự cập nhật mới nhất của hệ
điều khiển thân thiện với những cải tiến về giao diện, các chức năng điều hướng, và cải
thiện kết nối cùng hệ thống Lập trình bằng hình ảnh.
Những đặc điểm về điều khiển:





Bàn phím chuyên biệt
Chức năng một nút nhấn
Điều khiển cầm tay đa chức năng
Gia công tốc độ cao






Màn hình màu LCD 15”
Cổng USB
Giao diện Internet
Quản lý dao cụ





Bộ nhớ 1 GB
Module phát hiện mất điện sớm


Chạy file media trong chương
trình

Giám sát qua các thiết bị cầm tay
HaasConnect

Thay dao kiểu quay tay: Đài thay dao kiểu tay quay thể hiện sự tập trung thiết kế, phát
triển và sản xuất của Haas. Chúng tôi cũng sử dụng cách tiếp cận này để nâng cao chất
lượng các quy trình, kiểm sốt chi phí và đảm bảo chất lượng cao ở mọi chi tiết sản xuất
ra.
Gia công tốc độ cao: Gia Công Tốc Độ Cao là công cụ hữu hiệu để giảm thời gian gia
cơng và tăng độ chính xác. Thử nghiệm gia công 3 đến 5 trục cho thấy thời gian gia cơng
giảm đáng kể cùng lúc đó chất lượng bề mặt và đường chạy dao được cải thiện.
Trục chính 10000 vịng/phút: Trục chính VF-2-SE được kết nối trực tiếp với motor bằng
khớp nối nên cung cấp chất lượng bề mặt tuyệt vời và độ ổn định nhiệt cao. Hơn 36000
trục chính của Haas được thiết kế như vậy và đang được tin tưởng trên toàn thế giới.
Tải phoi: Toàn bộ máy phay đứng đều có tùy chọn tải phoi, cho phép tự động đưa phoi ra
khỏi máy, cùng lúc đó ép và tách chúng khỏi dung dịch trơn nguội. Nhằm tăng độ tin cậy,
hệ thống sẽ tự động quay ngược lại nếu bị kẹt.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. SAKURA, 20/06/2021, SSCNC - PHẦN MỀM MÔ PHỎNG CNC MẠNH MẼ
NHẤT, truy cập từ />2. Máy CNC nhập khẩu, PHẦN MỀM SSCNC LÀ GÌ? CÁC TÍNH NĂNG VÀ
HƯỚNG

DẪN

SỬ

DỤNG

PHẦN

MỀM

SSCNC,

truy

cập

từ

/>3. />4. Hoàng Khương (5/2009), Giới thiệu phần mềm VeriCUT  truy cập từ:
/>fbclid=IwAR3dj0H9btX8ZLiB3346DVTEHRILmPFuE5O1p2SKu02oaAfzJ5m1
DY1mvU
5. AES Việt Nam, Phân tích va chạm mô phỏng CNC trên phần mềm VERICUT truy
cập từ: />fbclid=IwAR0x2B34w4AypuIqf4Ud2K0fM2c_SgAH2dpfjmIi2WmCQCevoM8T
9k9p
6. Vietbay, Vericut - Giải pháp phần mềm chuyên dụng mơ phỏng và tối ưu hóa q
trình gia cơng NC, CNC truy cập từ: />
/