Giáo trình gia công trên máy phay cnc 1 (nghề cắt gọt kim loại trung cấp)

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ


GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: GIA CƠNG TRÊN MÁY PHAY CNC 1
NGHỀ: CẮT GỌT KIM LOẠI
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP

(Ban hành theo Quyết định số 204/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của
Trường Cao đẳng Dầu khí)

Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng
nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

Trang 2/82


LỜI GIỚI THIỆU
Trong chiến lược phát triển và đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho
công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho ngành cơ khí
– Nghề cắt gọt kim loại là một nghề đào tạo ra nguồn nhân lực tham gia chế tạo các chi tiết
máy, đòi hỏi sinh viên học trong trường cần được trang bị các kiến thức, kỹ năng cần thiết
để làm chủ các công nghệ sau khi ra trường tiếp cận được các công nghệ sản xuất của các

doanh nghiệp trong và ngoài nước. Bộ mơn cơ khí thuộc “Trường Cao Đẳng Dầu Khí ”
đã biên soan ćn giáo trình “ GIA CƠNG TRÊN MÁY PHAY CNC 1”. Nội dung của
mô đun này đề cập đến các công việc, bài tập cụ thể về phương pháp và trình tự gia công
các chi tiết. Căn cứ vào trang thiết bị của trường và khả năng tổ chức học sinh thực tập tại
trường đồng thời kết nới được với các đơn vị doanh nghiệp bên ngồi nên đã xây dựng các
bài tập thực hành áp dụng cụ thể phù hợp với điều kiện hoàn cảnh hiện tại.
Trong quá trình biên soạn, song không tránh khỏi các thiếu sót. Chúng tôi rất mong
nhận được các ý kiến đóng góp của các bạn và đồng nghiệp để hoàn thiện hơn
Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về địa chỉ : Trung tâm giáo dục nghề nghiệp – Trường
Cao Đẳng Dầu khí – Sớ 762 Đường Cách Mạng Tháng 8, Phường Long Tồn, Thành phớ
Bà Rịa, Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu.
Bà Rịa Vũng Tàu, ngày 01 tháng 03 năm 2022
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên ThS. Đỗ Văn Thọ
2. ThS. Trần Kim Khánh
3. ThS. Lê Anh Dũng

Trang 3/82


MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU.............................................................................................................. 3
MỤC LỤC .......................................................................................................................... 4
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................... 5
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................. 6
GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN ................................................................................................... 7
BÀI MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY PHAY CNC .................................. 13
1. AN TOÀN XƯỞNG PHAY CNC ....................................................................... 14
3. QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MÁY PHAY CNC ............................................ 15
4. CẤU TẠO CHUNG CỦA MÁY PHAY CNC ......................................................... 15

5. CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA MÁY PHAY CNC ................................................. 16
6. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY PHAY CNC ................................................. 22
7. HỆ TỌA ĐỘ VÀ CÁCH XÁC ĐỊNH CHÍNH XÁC VỊ TRÍ CÁC ĐIỂM GIA
CÔNG TRÊN MÁY CNC ............................................................................................ 25
8. BẢO QUẢN, BẢO DƯỠNG MÁY PHAY CNC .................................................... 28
BÀI 1: VẬN HÀNH MÁY PHAY CNC ........................................................................ 32
1. KIỂM TRA, VẬN HÀNH MÁY CNC............................................................................... 33
2. BẢNG ĐIỀU KHIỂN CỦA MÁY PHAY MVC 1160.......................................................... 34
BÀI 2: LẬP TRÌNH PHAY CNC................................................................................... 44
1. CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH PHAY CNC ...................................................................... 45
2. MÃ LỆNH G-CODE VÀ M-CODE ......................................................................... 47
3. CẤU TRÚC CÁC LỆNH NỘI SUY CƠ BẢN......................................................... 53
4. LẬP TRÌNH PHAY THEO MÃ LỆNH CƠ BẢN ................................................... 62
5. MÔ PHỎNG – KIỂM TRA – HIỆU CHỈNH CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG. ..... 68
BÀI 3: GIA CƠNG PHAY CNC .................................................................................... 71
1. PHÂN TÍCH BẢN VẼ GIA CƠNG .................................................................................... 72
2. LẬP TRÌNH PHAY CHI TIẾT .......................................................................................... 73
3. MƠ PHỎNG CHƯƠNG TRÌNH ....................................................................................... 73
4. NHẬP - XUẤT - MƠ PHỎNG CHƯƠNG TRÌNH NC TRÊN MÁY PHAY CNC 73
5. VẬN HÀNH MÁY GIA CÔNG – KIỂM TRA SẢN PHẨM PHAY CNC ............. 74
6. VỆ SINH CÔNG NGHIỆP ....................................................................................... 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 82

Trang 4/82


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1- Bảng thông số kỹ thuật máy Phay MVC ......................................................... 24
Bảng 1. 2- Bảng điều khiển máy phay .............................................................................. 41
Bảng 1. 3- Bảng quy trình cài góc phôi ............................................................................. 43

Trang 5/82


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1- Máy phay CNC ............................................................................................16
Hình 1. 2- Bảng điều khiển của máy phay CNC ...........................................................17
Hình 1. 3- Hệ thống xử lý dữ liệu..................................................................................18
Hình 1. 4- Bàn máy và hệ thống gá kẹp ........................................................................18
Hình 1. 5- Đầu gắn dao CNC ........................................................................................19
Hình 1. 6- Hệ thống làm mát .........................................................................................19
Hình 1. 7- Khung bảo vệ bên ngoài máy .......................................................................20
Hình 1. 8- Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh .....................................................................21
Hình 1. 9- Đồ gá vạn năng.............................................................................................22
Hình 1. 10- Đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh ...........................................................................22
Hình 1. 11- Hệ tọa độ Đề Các với 2 trục (X,Y) ............................................................26
Hình 1. 12- Hệ tọa độ đề các 3 chiều ............................................................................27
Hình 1. 13- Hệ tọa độ cực..............................................................................................27
Hình 1. 14- Hệ tọa độ phôi ............................................................................................28
Hình 2. 1- Lệnh chạy dao nhanh G00
53
Hình 2. 2- Tọa độ điểm 2D ............................................................................................54
Hình 2. 3- Sơ đồ xác định dấu của I,K ..........................................................................55
Hình 2. 4- Mô tả lệnh bù dao trái phải G40,G41,G42 ...................................................57
Hình 2. 5- Mô tả phương pháp sử dụng G41 .................................................................58
Hình 2. 6- Mô tả phương pháp bù dao G41..................................................................59
Hình 2. 7- Sử dụng lệnh G02 và G03 để nội suy cung tròn ..........................................59
Hình 2. 8- Mô tả chu trình khoan ..................................................................................59
Hình 2. 9-Điểm khác nhau giữa lệnh với G98 và G99 ..................................................60
Hình 2. 10- Chu trình khoan lỗ G82 ..............................................................................60

Hình 2. 11- Các bước thực hiện chu trình G82 .............................................................61
Hình 2. 12- Chu trình khoan lỗ sâu ...............................................................................61
Hình 2. 13- Lập trình gia công G01bắt đầu từ điểm 0 và kết thúc tại 0. .......................62
Hình 2. 14- Lập trình gia công G02,G03 bắt đầu từ điểm 0 và kết thúc tại 0. ..............65
Hình 2. 15- Gia công khoan 01 lỗ sâu bất kỳ trên vật liệu nhôm ..................................66
Hình 3. 1- Bản vẽ gia công ............................................................................................72
Hình 3. 2- Làm sạch máy gia công CNC trong quá trình sử dụng ................................77
Hình 3. 3- Làm sạch máy gia công CNC sau khi kết thúc công việc hàng ngày ..........78

Trang 6/82


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
1. Tên mơ đun: Gia cơng trên máy phay CNC 1
2. Mã mơ đun: MECC54135
3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
3.1. Vị trí: Trước khi học Mơ đun này sinh viên phải hồn thành các mơn học và mơ
đun sau: Vật liệu cơ khí, dung sai, vẽ kỹ thuật, Cơ sở công nghệ gia công kim loại,
gia công nguội cơ bản.
3.2. Tính chất: Là mơ đun chun mơn nghề bắt buộc, Mô đun thực hành chuyên
môn đòi hỏi sinh viên phải luyện tập trên máy, phương tiện thực tập đầy đủ.
3.3. Ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
Thực tập Gia công trên máy tiện CNC 1 là mô đun kỹ năng nghề của chương trình
đào tạo cao đẳng, trung cấp nghề Cắt Gọt Kim Loại.
Mô đun này trang bị những kiến thức cơ bản về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các máy
tiện kim loại CNC, kĩ năng vận hành, sử dụng tiện kim loại CNC để chế tạo các chi tiết
máy.
4. Mục tiêu của mô đun:
4.1. Về kiến thức:
A1. Trình bày được kỹ thuật an toàn tại xưởng phay CNC;

A2. Trình bày được cấu tạo chung và đặc tính kỹ thuật của các bộ phận chính của máy
phay CNC;
A3. Trình bày được quá trình vận hành máy phay CNC;
A4. Trình bày được cấu trúc chương trình, câu lệnh và các chu trình đơn giản khi lập trình
trên máy phay CNC;
A5. Trình bày được q trình gá dao, phơi, chọn chuẩn góc phơi và nhập xuất chương trình
NC khi lập trình gia cơng trên máy phay CNC.A5.
4.2. Về kỹ năng:
B1. Thực hiện được các yêu cầu về an toàn kỹ thuật tại xưởng phay CNC;
B2. Bảo quản và bảo dưỡng nhỏ được máy phay CNC đúng yêu cầu kỹ thuật;
B3. Vận hành được máy phay CNC đúng yêu cầu và an toàn lao động;
B4. Lập trình được chương trình NC theo mã lệnh và theo chu trình gia cơng;
B5. Mô phỏng, kiểm tra và hiệu chỉnh được chương trình NC;
B6. Nhập, xuất, mô phỏng được chương trình NC trên máy phay CNC.
B7. Gia công được chương trình đúng yêu cầu kỹ thuật, an toàn lao động và kiểm tra được
sản phẩm sau khi gia công trên máy phay CNC.
Trang 7/82


4.3. Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
C1. Rèn luyện tính kỷ ḷt, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo
trong học tập, làm việc độc lập;
C2. Làm việc theo mức độ thành thạo, độc lập, và có thể hướng dẫn người khác;
C3. Chủ động và sáng tạo trong công việc.
5. Nội dung mô đun.
5.1. Chương Trình khung
Thời gian đào tạo (giờ)
Trong đó
Mã MH, MĐ

Tên mơn học, mơ đun

Số
tín
chỉ

Tổng
số

Lý
thuyết

Thực
hành, thí
nghiệm,
thảo
luận, bài
tập

Kiểm tra

LT

TH

Các mơn học chung/đại
cương

14

285

117

153

8

7

COMP52001

Giáo dục chính trị

2

30

15

13

0

2

COMP51003

Pháp ḷt

1

15

9

5

1

COMP51007

Giáo dục thể chất

1

30

4

24

COMP52009

Giáo dục q́c phòng và An
ninh

2

45

21

21

COMP52005

Tin học cơ bản

2

45

15

29

FORL54002

Tiếng anh

4

90

30

56

4

0

SAEN52001

An toàn vệ sinh lao động

2

30

23

5

2

0

Các môn học, mô đun chuyên
môn ngành, nghề

58

1395

390

947

29

29

Môn học, mô đun cơ sở

18

330

190

122

14

4

Điện kỹ thuật cơ bản

3

45

36

6

3

0

MECM55025

Hình học hoạ hình

5

120

28

87

2

3

PETR52001

Hóa đại cương

2

30

28

0

2

0

MECM53001

Dung sai

3

45

42

0

3

0

MECM53002

Vật liệu cơ khí

3

45

42

0

3

0

MECM52003

Vẽ kỹ tḥt 1

2

45

14

29

1

1

Mơn học, mô đun chuyên
môn ngành, nghề

40

1065

200

825

15

25

Gia công nguội cơ bản

3

75

14

58

1

2

I

II
II.1
ELEI53055

II.2
MECM53104

2
1

2
1

Trang 8/82


Thời gian đào tạo (giờ)
Trong đó
Mã MH, MĐ

Số
tín
chỉ

Tên mơn học, mơ đun

Tổng
số

Lý
thuyết

Thực
hành, thí
nghiệm,
thảo
luận, bài

tập

Kiểm tra

LT

TH

MECC53030

Cơ sở cơng nghệ gia cơng kim
loại

3

60

28

29

2

1

MECC55131

Gia công trên máy tiện 1

5

150

6

139

0

5

MECC54032

Máy cắt kim loại

4

60

48

8

4

0

MECC54133

Gia công trên máy tiện CNC 1

4

90

28

58

2

2

MECC55134

Gia công trên máy phay 1

5

150

6

139

0

5

MECC54135

Gia công trên máy phay CNC 1

4

105

14

87

1

3

MECC55136

Gia công trên máy mài

5

120

28

87

3

2

MECW53161

Kỹ thuật hàn cơ bản

3

75

14

58

1

2

MECM54210

Thực tập sản xuất

4

180

14

162

1

3

72

1680

507

1100

37

36

Tổng cộng

5.2. Chương Trình chi tiết mô đun
Thời gian (giờ)
Số TT

Nội dung tổng quát

Tổng
số

Lý
thuyết

Thực

hành, thí
nghiệm,
thảo luận,
bài tập

LT

TH

Kiểm tra

1

Bài mở đầu: Giới thiệu chung về
máy phay CNC

2

2

0

0

0

2

Bài 1: Vận hành máy phay CNC

15

1

14

0

0

3

Bài 2: Lập trình phay CNC

16

10

5

1

0

4

Bài 3: Gia công trên máy phay
CNC

72

1

68

0

3

105

14

87

1

3

Cộng
6. Điều kiện thực hiện mơ đun:

6.1. Phịng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn
6.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn

Trang 9/82


6.3. Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình học tập,
6.4. Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế về cơng tác xây dựng phương án gia

cơng, sản xuất tại xí nghiệp.
7. Nội dung và phương pháp đánh giá:
7.1. Nội dung:
- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp.
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơn học.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
7.2. Phương pháp:
Người học được đánh giá tích lũy mô đun như sau:
7.2.1. Cách đánh giá
- Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số
09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã
hội.
- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng dầu khí như
sau:
Điểm đánh giá

Trọng số

+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1)

40%

+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)
+ Điểm thi kết thúc môn học

60%

7.2.2. Phương pháp đánh giá
Phương
phápđánh giá

Phương
pháptổ chức

Hình
thứckiểm
tra

Chuẩn đầu ra
đánh giá

Số
cột

Thời
điểm
kiểm tra

Viết/
Thường xuyên Thuyết
trình/câu hỏi

Tự luận/
A1, A2, A3,
Trắc nghiệm/
B1, B2, B3,

Báo cáo/trả
C1, C2
lời miệng

1

Sau 15
giờ.

Định kỳ

Tự luận/

1

Sau 45 giờ

Viết/

A4, B4, C3

Trang 10/82


Thuyết
trình/bài tập

Kết thúc mơn
học

trắc
nghiệm/thực
hành

Trắc nghiệm/
Báo cáo/thực
hành
Tự ḷn và A1, A2, A3, A4, A5,
trắc
B1, B2, B3, B4, B5, 1
nghiệm/thực
C1, C2, C3,
hành

Sau 150
giờ

7.2.3. Cách tính điểm
- Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc mô đun được chấm theo thang điểm
10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân.
- Điểm mô đun là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của môn học nhân
với trọng số tương ứng. Điểm mô đun theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập
phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định của
Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ.
8. Hướng dẫn thực hiện mô đun
8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng, trung cấp nghề Cắt Gọt Kim Loại
8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun
8.2.1. Đối với người dạy
* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu vấn
đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập tình h́ng, câu hỏi thảo ḷn….

* Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập theo nội dung đề ra.
* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra.
* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng các thành viên trong nhóm tìm
hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo ḷn, trình bày nội
dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm.
8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:
- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được cung
cấp nguồn trước khi người học vào học môn học này (trang web, thư viện, tài liệu...)
- Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu người học vắng >30% số tiết
lý thuyết phải học lại môn học mới được tham dự kì thi lần sau.
- Tự học và thảo ḷn nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc theo
nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 4-6 người học sẽ được cung cấp chủ đề thảo
luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về 1 hoặc một

Trang 11/82


số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân cơng để phát triển và hồn thiện tớt nhất tồn
bộ chủ đề thảo luận của nhóm.
- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ.
- Tham dự thi kết thúc mô đun.
- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học.
9. TÀI LIỆU THAM KHẢO
- [1] V.A. Blumberg, E.I. Zazeski. Sổ tay thợ tiện. NXB Thanh niên – 2000.
-

[2] P.Đenegiơnưi, G.Xchixkin, I.Tkho. Kỹ thuật tiện. NXB Mir – 1989.

-

[3] V.A Xlêpinin .Hướng dẫn dạy tiện kim loại. Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật 1977

-

[4] PGS.TS Trần Văn Địch .Công nghệ trên máy CNC. Nhà xuất bản KHKT 2000.

-

[5] Tạ Duy Liêm .Máy công cụ CNC. Nhà xuất bản KHKT 1999.

-

[6] Đồn Thị Minh Trinh. Cơng nghệ lập trình gia công điều khiển số. Nhà xuất bản
KHKT -2004

-

[7] Các cataloge hướng dẫn sử dụng phần mềm điều khiển.

Trang 12/82


BÀI MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY PHAY CNC
❖ GIỚI THIỆU BÀI MỞ ĐẦU
Bài mở đầu Giới thiệu nội quy xưởng thực tập, cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy
phay CNC, hướng dẫn vận hành, sử dụng máy phay CNC từ đó người học có được kiến
thức, nền tảng và dễ sử dụng máy phay CNC vào việc chế tạo các chi tiết máy.
❖ MỤC TIÊU BÀI MỞ ĐẦU
Sau khi học xong phần này, người học có khả năng:
➢ Về kiến thức:

-

Trình bày được nội quy an tồn tại xưởng phay CNC;

-

Trình bày được cấu tạo chung và các bộ phận chính của máy phay CNC;

-

Trình bày được đặt tính của máy phay CNC;

-

.Trình bày được quy trình bảo dưỡng máy phay CNC.

➢ Về kỹ năng:
-

Thực hiện được quy trình về kỹ thuật an tồn tại xưởng phay CNC;

-

Thực hiện được bảo quản và bảo dưỡng nhỏ cho máy phay CNC tại xưởng làm việc

➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
-

Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo
trong học tập, làm việc độc lập.

-

Làm việc theo mức độ thành thạo, độc lập, và có thể hướng dẫn người khác;

-

Chủ động và sáng tạo trong công việc.

❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI MỞ ĐẦU
-

Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn
đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập
bài mở đầu (cá nhân hoặc nhóm).

-

Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài mở đầu) trước buổi học;
hoàn thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài mở đầu theo cá nhân
hoặc nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.

❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI MỞ ĐẦU
-

Phòng học chun mơn hóa/nhà xưởng: có

-

Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu, máy phay và các thiết bị dạy học khác

-

Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơ đun, giáo trình, tài liệu tham
khảo, giáo án, video, và các tài liệu liên quan.

-

Các điều kiện khác: Khơng có
Trang 13/82


❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI MỞ ĐẦU
-

Nội dung:

✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.
-

Phương pháp:

✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)
✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: Khơng có bài kiểm.

NỘI DUNG BÀI MỞ ĐẦU
1. AN TOÀN XƯỞNG PHAY CNC
Nhờ có an tồn lao động mà tại vị trí làm việc, người, máy móc, thiết bị tránh được
tai nạn, hư hỏng.Về cơ bản các điều kiện kỹ thuật đảm bảo an tồn khi lao động trên máy
cơng cụ CNC tương tự như trên máy thơng thường, có thể xếp chúng theo 3 tiêu chí sau:
2.1 Tránh nguy hiểm
- Các thiếu sót trên máy chính và thiếu sót trang thiết bị cần thiết cho công việc phải
lập tức được thông báo.
- Lới thốt hiểm phải ln được để trớng.
- Khơng mang các vật bén nhọn trong quần áo trên người.
- Tháo đồng hồ và nhẫn khi làm việc.
2.2 Che chắn và đánh dấu các vị trí nguy hiểm
- Tất cả các thiết bị an toàn và các biển chỉ dẫn không được phép tháo bỏ hoặc bị tê liệt
- Các bộ phận chuyển động hoặc đang giao vào nhau phải được che chắn.Phòng ngừa
nguy hiểm
- Phải mặc quần áo bảo hộ lao động để tránh các tia lửa.
- Để bảo vệ mắt phải đeo kính bảo hộ hoặc mặt nạ bảo hộ.
- Các dây cáp điện bị hỏng, hở không được phép sử dụng.

Trang 14/82


2.3 Các chú ý
- Việc điều chỉnh được tiến hành khi máy đã tắt, trừ trường hợp ngoại lệ yêu cầu phải
làm việc khi máy đang mở, ví dụ, khi rà chi tiết gia công với dao.
- Người vận hành máy không nên dừng lại ở vùng quay lắc hoặc vùng làm việc của máy,
vì máy có thể thực hiện các chuyển động quay đầu Revolve tự động hoặc chuyển động tịnh
tiến của bàn máy.
- Phải cài chớt an tồn tránh việc gia công các chi tiết được đặt sai hoặc kẹp không đủ
chặt, tránh văng các chi tiết chuyển động và tránh việc thực hiện tự động một bước công

việc nào đó trước khi công việc hiệu chỉnh kết thúc.
- Khố các thiết bị cặp chi tiết gia cơng trên máy cơng cụ CNC.
- Giữ khoảng cách an tồn giữa các bộ phận nhô ra xa của các máy CNC cạnh nhau trong
hệ thống mạng máy CNC.
- Tránh phoi văng cũng như tia phun của dung dịch trơn nguội.
- Hút bụi khơng khí trong gian máy.
3. Q TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MÁY PHAY CNC
- Năm 1725 – Phiếu đục lỗ được dùng để tạo mẫu quần áo
- Năm 1808 – Phiếu đục lỗ trên lá kim loại được dùng để điều khiển tự động máy thêu.
- Năm 1863 – Tự động điều khiển chơi nhạc trên piano nhờ băng lỗ
- Năm 1940 – John 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 cơng cụ.
- Năm 1952 – Máy công cụ NC điều khiển số đầu tiên
- Năm 1959 - Ngôn ngữ APT được đưa vào sử dụng
- Năm 1960s – Điều khiển số trực tiếp (DNC)
- Năm 1963 - Đồ hoạ máy tính
- Năm 1970s - Máy CNC được đưa vào sử dụng
- Năm 1980s – Điều khiển số phân phối được đưa vào sử dụng
4. CẤU TẠO CHUNG CỦA MÁY PHAY CNC
Gồm 2 phần chính là:
❖ Phần cơ:
Đế máy, thân máy, bàn máy, bàn xoay, trục Vít me bi, ở tích dụng cụ, cụm trục chính
và băng dẫn hướng.
Trang 15/82


❖ Phần điện:
Các loại động cơ, các hệ thống điều khiển và máy tính trung tâm. Ngồi các bộ phận
trên máy CNC còn có các bộ phận như: vòi phun nước, đèn chiếu sáng, các hệ thống cửa
che chắn bảo vệ,…

Máy phay CNC có cấu trúc trục chính bớ trí thẳng đứng được gọi là máy phay đứng
CNC. Máy phay CNC có trục chính bớ trí nằm ngang gọi là máy phay ngang CNC.

Hình 1. 1- Máy phay CNC
5. CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA MÁY PHAY CNC
5.1 Bộ phận điều khiển (bảng điều khiển)
Đây được coi là bộ phận quan trọng nhất trong tồn bộ hệ thớng máy phay CNC.
Chúng ta muốn vận hành, khởi động máy, điều khiển hoặc cài đặt chương trình làm việc
cho máy thì đều phải thông qua bộ phận điều khiển này.
Kết cấu cơ bản của bộ phận điều khiển này gồm các cụm điều khiển chính trên máy
như sau:
•

Cụm điều khiển máy MCU: hoạt động dựa trên cơ sở thiết bị điều khiển điện tử và

các thiết bị sớ.
•

Cụm dẫn động: là bộ phận tập hợp những động cơ, phần tử điều khiển, sensor phản

hồi, khuếch đại và các hệ dẫn động.

Trang 16/82


Hình 1. 2- Bảng điều khiển của máy phay CNC
5.2 Hệ thống các động cơ cho từng trục
Cấu tạo của máy phay cnc không thể không nhắc đến hệ thống các động cơ, bởi đây
là bộ phận cần thiết để máy hoạt động ổn định. Hiện có các loại máy 3 trục và máy 5 trục.
Trong đó, loại máy 3 trục được sử dụng phổ biến nhất trong lĩnh vực gia cơng cơ khí, chế

tạo khn mẫu.
Các trục của máy phay cnc bao gồm: trục X, Y, Z và mỗi trục này đều được trang
những bị động cơ riêng biệt. Ngoài ra, còn phải kể đến bộ phận bàn gá và trục chính gắn
dao được thiết kế đường di chuyển theo các trục máy quy định.
5.3 Hệ thống xử lý dữ liệu
Một trong những cải tiến lớn nhất của máy phay CNC được thể hiện ở hệ thống xử
lý dữ liệu và chất lượng của dao trong gia công cơ khí chính xác.
Hiện nay, xu hướng của các ngành cơng nghiệp là sử dụng công nghệ hiện đại tự
động hóa và trao đổi dữ liệu trong công nghệ sản xuất. Máy phay CNC ứng dụng trong gia
cơng chính xác cho phép trao đổi, xử lý dữ liệu thông minh thông qua hệ thống xử lý thông
tin điện tử số hóa.
Trang 17/82


Hình 1. 3- Hệ thống xử lý dữ liệu
Những bản thiết kế, bản vẽ CAD 2D hoặc 3D chi tiết, sẽ được xuất file để những
người lập trình viên cài đặt lập trình bằng phần mềm CAM. Phần mềm này hoạt động sẽ
tạo ra các đường dẫn cho mô hình 3D hoặc 2D. Tất cả các thao tác này đều được thực hiện
thơng qua hệ thớng máy vi tính.
5.4 Bàn máy và hệ thống gá kẹp
Bàn máy là bộ phận quan trọng trong cấu tạo của máy phay CNC, đó là nơi để gá
đặt chi tiết phôi hoặc đồ gá. Thiết kế bàn máy có dạng xoay được, nó có khả năng di chuyển
linh hoạt và chính xác. Từ đó, giúp rút ngắn thời gian gia công và có thể gia cơng được các
chi tiết có biên dạng phức tạp.

Hình 1. 4- Bàn máy và hệ thống gá kẹp
5.5 Dao và đầu gắn dao
Cấu tạo của máy phay CNC sở hữu bộ dao đa dạng với khoảng 20 đầu dao với nhiều
kích thước lớn nhỏ khác nhau. Nhiều loại dao phay giúp máy phay gia công được nhiều
hình dạng khác nhau và thực hiện các thao tác cắt gọt, đục đẽo dễ dàng. Các loại dao gia

Trang 18/82


công của máy CNC thường có tốc độ quay cực lớn, khả năng cắt gọt các phôi vật liệu có
độ cứng cao.
Đầu gắn dao là thiết bị được thiết kế cho phép gắn nhiều các loại dao gia công cùng
một lúc. Bằng công nghệ phay CNC và cách sử dụng mã lệnh lập trình giúp rút ngắn
thời gian gia cơng nhanh chóng. Bởi vì không phải thay dao liên tục cho các giai đoạn gia
cơng chi tiết khác nhau. Chính máy phay CNC đã thực hiện chuyển đổi dao tự động hóa
hồn tồn.

Hình 1. 5- Đầu gắn dao CNC
5.6 Hệ thống làm mát
Hệ thống làm mát trong máy phay CNC là một thiết bị có vai trò làm giải nhiệt,
làm mát cho máy phay trong quá trình hoạt động. Hệ thớng làm mát này vận hành với tính
năng kiểm sốt nhiệt độ của dầu máy. Tốc độ quay dao cực nhanh, sinh ra nhiệt lớn nên
cần phải có dầu làm mát.

Hình 1. 6- Hệ thống làm mát

Trang 19/82


5.7 Hệ thống thủy lực
Thiết kế máy phay của từng hãng có sự khác nhau nên hệ thống thủy lực cũng tùy
máy mới có hệ thớng thủy lực này. Chính vì thế, cấu tạo của máy phay CNC không nhất
thiết phải có bộ phận này.
5.8 Phần khung bảo vệ bên ngồi máy
Là bộ phận chớng chịu và giảm chấn trong quá trình gia công và phải có độ cứng vững
cao. Trong bệ máy có chứa bình dầu và máy bơm bơi trơn trục chính. Bên cạnh đó còn có

bình chứa chất làm mát, giúp giảm nhiệt độ trong quá trình gia công. Bệ máy thường được
chế tạo bằng gang, có thể đúc liền khối hoặc khung hàn. Trên có khoan hệ thống lỗ để lắp
ráp với các chi tiết khác của máy.

Hình 1. 7- Khung bảo vệ bên ngồi máy
5.9 Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh
Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh cho phép gá đặt một số loại chi tiết điển hình có kích
thước khác nhau. Kết cấu đồ gá gồm hai phần chính: phần đồ gá cơ sở và phần chi tiết thay
đổi. Đồ gá loại này cho phép thay đởi chi tiết gia cơng ngồi vùng làm việc của máy. Phạm
vi ứng dụng có hiệu quả của đồ gá trong sản xuất hàng loạt.
Đồ gá được dùng để gia công các chi tiết dạng càng, dạng chấu kẹp....

Trang 20/82


Hình 1. 8- Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh
Trong đó:

a/các dạng chi tiết gia công;

l – kich thước điều chỉnh;

b/ sơ đồ gá đặt: 1 – thân đế cơ sở; 2-4 trục gá; 3-5 chi tiết định vị, 6rãnh định hướng; 7 – chốt.
Đồ gá được định vị trên bàn máy bằng một đầu của trục gá 2 và chốt 7. Chi tiết gia
công được định vị bằng mặt phẳng trên các chi tiết định vị 3 và 5 với các mặt lỗ trên hai
trục gá 2 và 4. Chi tiết được kẹp chặt bằng hai đai ốc. Các chi tiết thay đổi 4 và 5 được lắp
đặt và điều chỉnh theo rãnh định hướng 6 của đở gá. Kích thước điều chỉnh là L.
5.10 Đồ gá vạn năng – lắp ghép
Thành phần của đồ gá vạn năng – lắp ghép là những chi tiết chuẩn được chế tạo với
độ chính xác cao. Các chi tiết này có rãnh then để lắp ghép. Sau khi gia công một loạt chi

tiết nào đó người ta tháo đồ gá ra và lắp ghép lại để gá đặt chi tiết khác. Do độ chính xác
của chi tiết rất cao cho nên sau khi lắp ghép ta khong phải gia công bổ sung.
Đồ gá vạn năng – lắp ghép được dùng trong máy CNC trong điều kiện sản xuất đơn
chiếc và hàng loạt nhỏ.

Trang 21/82


Hình 1. 9- Đồ gá vạn năng
5.11 Đồ gá lắp ghép điều chỉnh
Loại đồ gá này được dùng trên các máy phay CNC hoặc máy khoan CNC. Trên chi
tiết cơ sở (đế đồ gá) người ta gia công các hệ lỗ để lắp ghép các chi tiết định vị và kẹp chặt
khi muốn tạo thành đồ gá mới.
Hệ lỗ trên đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh đảm bảo độ chính xác, độ cứng vững và độ ởn
định cao hơn hệ rãnh trên đế đồ gá vạn năng lắp ghép. Hình 5.5 là các đế đồ gá lắp ghép
điều chỉnh.

Hình 1. 10- Đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh
6. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY PHAY CNC
−

Kết cấu máy chắc chắn.

−

Bàn máy có thể điều khiển đồng thời 2 chuyển động tịnh tiến cùng 1 lúc. Nếu là máy

nhiều trục thì bàn máy có thể tháo, lắp, bàn máy nghiêng ± 1200 và xoay 3600 và nó có thể
điều khiển trực tiếp thông qua bộ điều khiển máy.

Trang 22/82


−

Bộ thay dao tự động nằm ngoài vỏ máy giải phóng thêm không gian làm việc. Trong

khi vẫn mang lại sự linh hoạt lớn hơn khi sử dụng đồ gá lớn hoặc bàn chia độ. Bộ thay dao
gồm 30 dao thâm trí đến 100 dao, cộng thêm với 1 dao trên trục chính. Với đặc điểm thay
dao bằng cánh tay kép giúp thay dao nhanh hơn. Hệ thống thay dao cơ điện tử, thời gian
thay dao trong khi làm việc nhanh, thơng thường nhỏ hơn 3s.
−

Độ chính xác lặp lại là 0.005. Điều khiển 3 trục x, y, z chuyển động đồng thời, nên

gia công được các chi tiết có bề mặt phức tạp.
MODEL

TRAVEL

MVC-955

MVC-1160

MVC-1370

X axis travel

900 mm

1100 mm

1300 mm

Y axis travel

550 mm

600 mm

700 mm

Z axis travel

530 mm

610 mm

700 mm

600 mm

650 mm

760 mm

150 - 680 mm

150 - 760 mm 150 - 850 mm

Spindle center
to colum
DISTANCE
Spindle nose to
table surface
Table work area
TABLE

Dimension of Tslot
Max. Table load
Spindle taper /
Bore diameter
Driving method

1000x 510 mm 1200 x 600 mm 1400 x700 mm
CD 100 x 18 x 5T mm
600 kg

800 kg

BT40

BT40/50

CD 125 x 18 x
5T
1200 kg

Belt

SPINDLE
Spindle motor-con
t / 30 min
Spindle speed

15 HP / 11 KW
8000 rpm

20 HP / 15 KW
8000/6000 rpm

Trang 23/82


Rapid feed rate
X/Y/Z
FEED

X x Y x Z ball

RATE

screw

TOOLS

20 x 20 x 15 m/min

40 x 12B2 (dia. x pitch)

Motor (XYZ)

2.5 / 2.5 / 3.5 KW

Max. tool lenth

250 mm (9.8") x 89 mm (3.5")

Max. tool weight

6 kg / 13.2 lbs

Number of tools

16 / 20 24 pcs

Tool exchaning
time
Tool selection
method
Min. / Max.
air pressure
Coolant tank

50 x 12B2
3.5 / 3.5 / 3.5
KW

10 / 4 sec.

Bi-direction & Min Path

4 kg / 6 cm²

250 L

380 L

450 L

7000 kg

8200 kg

10400 kg

7500 kg

8500 kg

11000 kg

261 x 210 x

300 x 219 x

340 x 248 x 280

235 cm

246 cm

cm

Packing size

265 x 228 x

310 x 228 x

385 x 310 x

(L x W x H)

245 cm

250 cm

315cm

capacity
Net weight
MACHINE Gross weight
Floor space
requirement
(L x W x H)

Bảng 1. 1- Bảng thông số kỹ thuật máy Phay MVC
➢

Mô tả thông số kỹ thuật
Trang 24/82


- Mỗi loại máy có đặc tính kỹ thuật khác nhau, phụ thuộc vào từng hãng sản xuất. Trong
phạm vi giáo trình giới thiệu máy phay Charles MVC do Đài Loan sản xuất có đặc tính
kỹ thuật cơ bản như sau:
+ Đường kính mâm cặp:
+ Chiều cao trung tâm tính từ trục chính đến băng máy:
+ Khoảng cách từ tâm trục chính đến tâm ụ động:
+ Khoảng cách chạy dao dọc của bàn dao (trục Z):
+ Khoảng cách chạy dao ngang của bàn dao (trục X):
+ Tốc độ của trục chính:
+ Đường kính lỗ trục chính:
+ Sớ lượng dao:
+ Lượng chạy dao dọc (trục Z):
+ Lượng chạy dao ngang (trục X):
+ Thời gian thay đởi dao:
+ Diện tích mặt đáy:
7. HỆ TỌA ĐỘ VÀ CÁCH XÁC ĐỊNH CHÍNH XÁC VỊ TRÍ CÁC ĐIỂM GIA
CƠNG TRÊN MÁY CNC
7.1 Hệ tọa độ đề các
Một hệ tọa độ Đề các, còn gọi là hệ tọa độ vng góc, dùng để mơ tả chính xác
các điểm xác định bởi hai trục tọa độ (hệ tọa độ Đêcac phẳng) hoặc ba trục tọa độ (hệ tọa
độ Đêcac không gian) vuông góc với nhau.
Trong hệ tọa độ Đêcac phẳng, ví dụ, trong hệ tọa độ X, Y, mỗi điểm trên mặt
phẳng được xác định duy nhất bởi cặp tọa độ (X, Y) (xem hình 2). Khoảng cách tới trục
Y được ký hiệu là tọa độ X và khoảng cách tới trục X được ký hiệu là tọa độ Y. Những
tọa độ này có thể mang dấu dương (+) hoặc âm (-)

Trang 25/82