Giáo trình gia công trên máy phay CNC (NXB hà nội 2008) trần đại hiếu, 60 trang

Bộ LAO ĐộNG - THƯƠNG BINH và Xã HộI
TổNG CụC DạY NGHề
tác giả biên soạn: TRần Đại Hiếu

giáo trình

Gia công trên máy phay CNC
nghề: Cắt gọt kim loại
trình độ: Lành nghề

dự án giáo dục kỹ thuật và dạy nghề (vtep)
Hà Nội 2008

1


Tuyên bố bản quyền:
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình,
cho nên các nguồn thông tin có thể đợc
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho
các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi
mục đích khác có ý đồ lệch lạc hoặc sử
dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành
mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
Tổng cục Dạy nghề sẽ làm mọi cách
để bảo vệ bản quyền của mình.
Tổng cục Dạy nghề cám ơn và hoan
nghênh các thông tin giúp cho việc tu sửa
và hoàn thiện tốt hơn tài liệu này.
Địa chỉ liên hệ:
Tổng cục Dạy nghề

37B Nguyễn Bỉnh Khiêm - Hà Nội

114-2008/CXB/03-12/LĐXH

2

Mã số: 03 - 12
22 - 01


Lời Nói đầu
Giáo trình Gia công trên máy phay CNC đợc xây dựng và biên soạn trên cơ sở
chơng trình khung đào tạo nghề Cắt gọt kim loại đ đợc Giám đốc Dự án Giáo
dục kỹ thuật và Dạy nghề quốc gia phê duyệt dựa vào năng lực thực hiện của ngời
kỹ thuật viên trình độ lành nghề.
Trên cơ sở phân tích nghề và phân tích công việc (theo phơng pháp DACUM)
của các cán bộ, kỹ thuật viên có nhiều kinh nghiệm, đang trực tiếp sản xuất cùng với
các chuyên gia đ tổ chức nhiều hoạt động hội thảo, lấy ý kiến, v.v..., đồng thời căn
cứ vào tiêu chuẩn kiến thức, kỹ năng của nghề để biên soạn. Ban giáo trình Gia công
trên máy phay CNC do tập thể cán bộ, giảng viên, kỹ s của trờng Cao đẳng Công
nghiệp Huế và các kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm biên soạn. Ngoài ra có sự đóng
góp tích cực của các giảng viên Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội và cán bộ kỹ
thuật thuộc Công ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ôtô Thống nhất, Công ty Sản xuất vật
liệu xây dựng Long Thọ.
Ban biên soạn xin chân thành cảm ơn Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội, Công
ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ôtô Thống nhất, Công ty Sản xuất vật liệu xây dựng
Long Thọ, Ban Quản lý Dự án GDKT&DN và các chuyên gia của Dự án đ cộng
tác, tạo điều kiện giúp đỡ trong việc biên soạn giáo trình. Trong quá trình thực hiện,
ban biên soạn đ nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp thẳng thắn, khoa học và trách
nhiệm của nhiều chuyên gia, công nhân bậc cao trong lĩnh vực nghề Cắt gọt kim

loại. Song do điều kiện về thời gian, mặt khác đây là lần đầu tiên biên soạn giáo
trình dựa trên năng lực thực hiện, nên không tránh khỏi những thiếu sót nhất định.
Rất mong nhận đợc những ý kiến đóng góp để giáo trình Gia công trên máy phay
CNC đợc hoàn thiện hơn, đáp ứng đợc yêu cầu của thực tế sản xuất của các
doanh nghiệp hiện tại và trong tơng lai.
Giáo trình Gia công trên máy phay CNC đợc biên soạn theo các nguyên tắc:
Tính định hớng thị trờng lao động; Tính hệ thống và khoa học; Tính ổn định và
linh hoạt; Hớng tới liên thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực và thế giới; Tính hiện
đại và sát thực với sản xuất.
Giáo trình Gia công trên máy phay CNC nghề Cắt gọt kim loại cấp trình độ
Lành nghề đ đợc Hội đồng thẩm định Quốc gia nghiệm thu và nhất trí đa vào sử
dụng và đợc dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo ngắn hạn
hoặc cho công nhân kỹ thuật, các nhà quản lý và ngời sử dụng nhân lực tham khảo.
Đây là tài liệu thử nghiệm sẽ đợc hoàn chỉnh để trở thành giáo trình chính thức
trong hệ thống dạy nghề.
Ngày 15 tháng 4 năm 2008
Hiệu trởng
Bùi Quang Chuyện

3


4


Giới thiệu về mô đun/môn học
I. Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun/môn học :
Gia công trên máy Phay CNC là môđun đợc ứng dụng công nghệ hiện đại
trong ngành Cắt gọt kim loại nhằm nâng cao hiệu quả để chế tạo các chi tiết cơ
khí đặc biệt là chế tạo các khuôn mẫu chính xác, các chi tiết phục vụ công nghiệp

quốc phòng. Để sử dụng các máy điều khiển số trong ngành Cơ khí đòi hỏi không
chỉ biết lập quy trình công nghệ, mà phải biết lập quy trình công nghệ nhanh và
chính xác.
II. Mục tiêu của mô đun/môn học:
Mô đun này nhằm rèn luyện cho học sinh:
- Có đầy đủ kiến thức về cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy phay CNC.
- Có kiến thức về các dạng điều khiển, về ngôn ngữ lập trình, cấu trúc chơng
trình, cấu trúc khối lệnh sử dụng hệ điều khiển thông dụng.
- Lập đợc chơng trình gia công, kiểm tra và sửa lỗi chơng trình.
- Có kỹ năng lập trình, kỹ năng vận hành máy để thực hiện gia công các chi tiết
trên máy phay CNC đảm bảo năng suất, chất lợng, an toàn.
III. Mục tiêu thực hiện của mô đun/môn học:
Học xong mô đun này học sinh có khả năng:
- Chuẩn bị đợc máy và đồ gá cho việc gia công chi tiết.
- Chọn và gá lắp đợc dao, kiểm tra và lu vào bộ nhớ thông số về kích
thớc dao.
- Lập đợc chơng trình gia công, kiểm tra và sửa lỗi đợc chơng trình.
- Nhập đợc chơng trình vào máy, lu trữ và gọi đợc chơng trình gia công.
- Thực hiện đợc việc xác định điểm 0 của chi tiết (Điểm W).
- Thực hiện đợc chạy mô phỏng và chạy thử chơng trình không cắt gọt.
- Thiết lập đợc chế độ làm việc của máy.
- Vận hành máy để gia công chi tiết đảm bảo đúng quy trình, đúng chế độ và
an toàn.
5


IV. Nội dung chính của mô đun/môn học:
Thời lợng (giờ)
Mã bài:

Tên bài:

mđ cg1 32 01 Cấu tạo chung của máy phay CNC và công
tác bảo quản, bảo dỡng máy
mđ cg1 32 02 Đặc điểm, đặc trng của máy phay CNC
mĐ cg1 32 03

Trang bị đồ gá trên máy phay CNC

mđ cg1 32 04 Cấu trúc chơng trình gia công trên máy
phay CNC
mđ cg1 32 05

Các chức năng vận hành

mđ cg1 32 06 Lập trình gia công trên máy phay CNC
mđ cg1 32 07

Lập trình gia công biên dạng có bù bán kính
dao tự động (G40, G41, G42 )

mđ cg1 32 08

Kiểm tra sửa lỗi và chạy thử chơng trình

mđ cg1 32 09 Vận hành máy phay CNC

6

Lý

thuyết

Thực
hành


7

MĐ CG1 34
Gia công trên
máy mài tròn

MĐ CG1 33
Gia công trên
máy mài phẳng

MĐ CG1 21
Tiện côn

MĐ CG2 13

Tính toán truyền động và kiểm nghiệm
độ bền của một số cụm truyền động

công nghệ

Thiết kế quy trình

MĐ CG2 14

Thiết kế, chế tạo dao
và đồ gá đặc thù

E

B

(A+B+C+D+E)

MĐ CG1 37
Nâng cao hiệu
quả công việc

Tổ chức và quản lý
sản xuất

MH CG2 07

D

C

A

Văn bằng
trình độ cao

Tốt nghiệp THPT
hoặc tơng đơng

Văn bằng trình độ
Lành nghề

MĐ CG 1 26
Gia công trên
máy tiện CNC

MĐ CG1 17
Tiện cơ bản

MH CG1 13
Vẽ kỹ thuật

MĐ CG1 25
Tiện có gá lắp
phức tạp

MĐ CG1 16
Nguội cơ bản

MH CG1 12
D.sai đo lờng

MĐ CG1 24
Tiện định
hình

MĐ CG2 15

MĐ CG2 12. Lập chơng trình gia công sử dụng các chu

trình tự động, bù dao tự động trên máy phay CNC

MĐ CG2 11
Phay nâng cao

MĐ CG2 10
Bào nâng cao

Khối kiến thức
chung

MĐ CG1 23
Tiện ren
truyền động

MĐ CG1 15
Nhập nghề

MH CG1 11
Vật liệu ck

MĐ CG1 32
Gia công trên máy phay CNC

MĐ CG2 09 Lập chơng trình gia công sử dụng các chu
trình tự động, bù dao tự động trên máy tiện CNC

MĐ CG1 35
Mài định hình

MĐ CG1 31
Phay bánh răng, thanh răng

MĐ CG1 22
Tiên ren tam
giác

MĐ CG2 08
Tiện nâng cao

MĐ CG1 36
Doa lỗ trên máy
doa vạn năng

MĐ CG1 30
Phay rãnh và góc

MĐ CG1 14

MH CG1 10
Cơ kỹ thuật

Kỹ thuật an toàn và bảo hộ lao động

MH CG1 09
Điện kỹ thuật

MĐ CG1 28
Bào rãnh và góc

MĐ CG1 29
Phay mặt phẳng

MĐ CG1 27
Bào mặt phẳng

MĐ CG1 20
Tiện lỗ

Khối
KT VH bổ trợ

MĐ CG1 19
Tiện kết hợp

Khối
kiến thức chung

MĐ CG1 18
Tiện trục dài không
dùng giá đỡ

TN THCS

Sơ đồ quan hệ theo trình tự học nghề


Ghi chó: Gia c«ng trªn m¸y phay CNC lµ m«®un n©ng cao nªn tr−íc khi häc
m« ®un nµy häc sinh ph¶i hoµn thµnh nh÷ng m«n®un vµ m«n häc:
- M« ®un: M§ CG 1 26; M§ CG 1 29; M§ CG 1 30; M§ CG 1 31

- M«n häc: MH CG 1 05; MH CG 1 06; MH CG 1 07; MH CG 1 08; MH CG
1 09; MH C G 110; MH CG 1 11

8


Các hình thức học tập chính
trong mô đun/môn học
A. Học trên lớp về:

- Cấu tạo chung của máy phay CNC và các bộ phận chính của máy
- Đặc điểm, đặc trng của máy
- Ngôn ngữ lập trình, cấu trúc chơng trình, cấu trúc khối lệnh
- Các từ lệnh và các chức năng
- Lập trình gia công trên máy CNC
- Kiểm tra, sửa lỗi, chạy mô phỏng chơng trình
- Vận hành máy phay CNC
B.Thảo luận nhóm về:

- Sự khác nhau giữa máy phay truyền thống và máy phay CNC
- Lập chơng trình gia công một vài chi tiết điển hình
- Các phím chức năng trên bảng điều khiển
- Đa ra các biện pháp an toàn trong quá trình vận hành máy
C. Thực hành về:

- Quan sát từng thao tác mẫu của giáo viên
- Thao tác điều khiển máy bằng một số phím chức năng trên bảng điều khiển
- Lập trình và chạy thử một số chơng trình mẫu bằng đồ hoạ
- Lập trình và vận hành máy gia công theo chơng trình.
D. Tự nghiên cứu các tài liệu và làm bài tập

Nghiên cứu chơng trình gia công của một số bài tập điển hình. Tìm hiểu
nguyên lý, cấu tạo của một số máy phay CNC điển hình, các loại đồ gá sử dụng gá
lắp chi tiết gia công. Tìm hiểu nguyên tắc điều khiển trên máy phay CNC.

9


Yêu cầu về đánh giá hoàn thành mô đun
1. Kiến thức:
- Trình bày đợc cấu tạo chung và các bộ phận chính của máy phay CNC. Nắm
đợc các dạng điều khiển và ứng dụng của nó.
- Sử dụng đúng các từ lệnh, các chức năng để lập trình đợc chơng trình gia
công chi tiết.
Đợc đánh giá qua bài viết, kiểm tra vấn đáp trực tiếp hoặc trắc nghiệm tự luận
đạt yêu cầu.
2. Kỹ năng:
- Chọn và gá lắp đợc dao, đo kiểm tra và nhập đợc các thông số kích
thớc dao.
- Chọn đồ gá và gá lắp đợc chi tiết gia công trên máy.
- Lập trình trực tiếp từ bảng điều khiển trên máy.
- Thực hiện kiểm tra, sửa lỗi và chạy mô phỏng chơng trình đúng.
- Xác định đợc điểm gốc W của chi tiết gia công trên máy.
- Thiết lập đợc chế độ gia công và vận hành máy thành thạo để gia công chi tiết
đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Đợc đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy, qua quá trình thực
hiện, qua chất lợng sản phẩm đạt yêu cầu.
3. Thái độ:
Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc. Có
tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau.

10


Bài 1
CấU TạO CHUNG CủA MáY PHAY CNC
Và CÔNG TáC BảO QUảN, BảO dỡng máy
Mã bài: MĐ CG1 32 01

I. Mục tiêu thực hiện:
- Trình bày đợc cấu tạo chung của máy và các bộ phận chính của máy Phay
CNC nh trục chính, bàn máy, hệ thống dao...
- Nhận dạng đợc đặc tính kỹ thuật của máy CNC và công tác bảo quản, bảo
dỡng máy.
II. Nội dung chính:
1. Cấu tạo chung của máy Phay CNC
2. Các bộ phận chính của máy
3. Đặc tính kỹ thuật của máy Phay CNC
4. Bảo quản, bảo dỡng máy
A. Học trên lớp về:
1. Cấu tạo chung của máy Phay CNC

Để biết đợc cấu tạo chung của máy Phay CNC ta cần so sánh giữa máy Phay
thông thờng và máy Phay CNC.
1.1. Máy Phay thông thờng:
Cụm trục chính 5

4 Truyền động chính

Du xích 7

6 Các tay quay
Vít me hình thang 8

Bệ máy
Bàn máy
Hình 32.1.1. Máy phay thông thờng

11


Trong đó:
1. Bệ máy: Dùng để gắn chặt thân máy tại địa điểm đặt máy
2. Thân máy: Dùng để đỡ bàn máy và các cụm truyền động
3. Bàn máy: Dùng để gá chi tiết cần gia công
4. Động cơ truyền động trục chính: Tạo ra chuyển động của dao trong
quá trình gia công
5. Cụm truyền động trục chính
6. Các vôlăng điều khiển: Điều khiển vị trí dao, bàn máy đến vị trí mong
muốn
7. Du xích điều khiển: Xác định đúng vị trí của dao và bàn máy so với vị
trí ban đầu
8. Vítme truyền động: Đợc gắn chặt trên bàn máy, là bộ phận trung gian
giúp bàn máy chuyển động.
1.2. Máy Phay CNC:
7

4
5

10

8
9

3

5
1

:

12

Hình 32.1.2. Máy phay CNC


Trong đó:
1. Bệ máy
2. Thân máy
3. Bàn máy
4. Cụm trục chính
5. Động cơ truyền động chạy dao (điều khiển hành trình chạy dao)
6. Hệ thống đo (Senser)
7. Động cơ truyền động chính
8. Vít me (Đai ốc bi)
9. Bảng điều khiển: Chứa các phím chức năng đùng để lập trình và điều khiển
máy
10. Màn hình hiển thị: Hiển thị các thông tin về vị trí, chế độ cắt, giao diện
giữa các chức năng của máy và ngời vận hành.
2. Các bộ phận chính của máy Phay CNC:

2.1 Động cơ truyền động chính:
Động cơ truyền động là dòng một chiều (DC) hoặc xoay chiều (AC)
- Động cơ dòng một chiều điều chỉnh vô cấp tốc độ bằng dòng kích từ
- Động cơ dòng xoay chiều điều chỉnh vô cấp tốc độ bằng bộ biến đổi tần số,
thay đổi số vòng quay đơn giản, mômen truyền tải cao. Khi thay đổi lực tác dụng, số
vòng quay vẫn không thay đổi.
2.2 Động cơ truyền động chạy dao:
- Động cơ truyền động là dòng
một chiều hoặc xoay chiều với bộ
vít me đai ốc bi cho từng trục chạy
dao độc lập X, Y, Z.
- Động cơ dòng một chiều có
đặc tính động học tốt cho các quá
trình gia tốc và quá trình phanh
hãm, mômen quán tính nhỏ, độ
chính xác điều chỉnh cao cho những
đoạn đờng dịch chuyển chính xác.
2.3. Trục điều khiển chạy dao
(trục vít me đai ốc bi):
Có cấu tạo nh hình 32.1.3
Bộ vítme/đai ốc/bi có khả năng
biến đổi truyền dẫn dễ dàng, ít ma
sát và không có khe hở khi truyền
dẫn với tốc độ cao.

Hình 32.1.3. Cấu tạo Vitme/Đai ốc/ Bi

13

Để có thể dịch chuyển chính xác trên các biên dạng, các trục truyền dẫn không
đợc phép có khe hở và cũng không đợc phép có hiệu ứng stick slip (hiện tợng
trợt lùi do lực ma sát).
- Bộ vít me đai ốc bi có khả năng truyền dẫn dễ dàng, ít ma sát và không có khe
hở khi truyền dẫn với tốc độ cao.
2.4. Bộ phận dẫn hớng:
Trên máy Công cụ CNC hầu hết
các sống trợt, rãnh trợt đợc phủ
một lớp chất dẻo trên mặt trợt của
đờng dẫn hớng. Các rãnh truợt
đợc lắp với bi đũa cũng đợc phủ
lớp chất dẽo nhằm giảm ma sát, giảm
độ mòn và có khả năng chuyển động
tơng đối một cách hiệu quả nh: khả
năng chạy với tốc độ cao khi chạy
dao nhanh đến vị trí đã lập trình sẵn.
Kết cấu của bộ phận dẫn hớng đợc
miêu tả nh hình 32.1.4

Hình 32.1.4. Bộ phận dẫn hớng

3. Đặc tính kỹ thuật của máy Phay CNC

Đối với máy phay CNC để điều khiển và gia công ngoài việc nắm vững cấu tạo
của các bộ phận trên máy mà chúng ta cần nắm vững các đặc tính kỹ thuật của nó.
Trên các máy phay truyền thống, việc điều khiển và gia công chi tiết trên máy chỉ
cần nắm vững các yếu tố nh: Sử dụng du xích trên các Vôlăng điều khiển theo một
hệ trục toạ độ nào đó, các cần gạt điều chỉnh chế độ cắt gọt, cách gá lắp phôi...
Để vận hành và lập trình trên máy Phay, cần nắm vững các đặc tính cơ bản sau:

3.1. Hiển thị chơng trình và mô phỏng bằng đồ hoạ quá trình gia công:
Màn hình điều khiển với cấu hình cơ bản có khả năng hiển thị thông tin về:
Thông số vận hành vị trí, lợng chạy dao, tốc dộ trục chính... cũng nh giá trị của
các tham số trong quá trình thực hiện chơng trình. Hệ thống đồ hoạ trên các hệ điều
khiển còn cho phép khả năng quan sát chi tiết, dao cắt, mô phỏng đờng chạy dao
trực tiếp trong quá trình gia công.
3.2. Khả năng giao tiếp:
Không chỉ khả năng đơn thuần là lập trình gia công hệ điều khiển CNC còn có
khả năng giao tiếp với các thiết bị vi xử lý khác nh máy tính, hệ điều khiển rôbốt,
và các thiết bị lập trình logic. Đối với khả năng này cho phép nhập chơng trình gia
công từ máy tính chủ hoặc mạng máy tính, liên kết với các thiết bị máy tính trong
điều khiển số phân phối và hệ thống sản xuất linh hoạt.
14


3.3. Nội suy hình học:
Trong quá trình gia công, để dụng cụ cắt di chuyển đến những toạ độ, quỹ đạo
mong muốn thì hệ điều khiển phải có chức năng nội suy đợc thực hiện bởi mạch
điện tử hoặc có khả năng nội suy thông qua phần mềm hỗ trợ.
Để hiểu rõ hơn chức năng nội suy ta đề cập đến các phơng thức di chuyển dụng
cụ cắt trong quá trình gia công
3.3.1. Nội suy thẳng
Giả sử dụng cụ cắt di chuyển theo đờng thẳng AB nh hình 32.1.5
Để dụng cụ cắt chuyển động theo phơng AB thì quá trình nội suy các điểm
trung gian trên đoạn thẳng AB xảy ra theo cách chuyển động theo 2 phơng đồng
thời theo bớc nhích x/n và y/n, đợc mô tả nh hình 32.1.5

y

Heọ thoỏng ủo

Cá aực ủieồ m noọ i suy trung gian
B

Ly

Vy

(XB, YB)

y/n

A
(XA, YA)
x/n

x
Lx

O

Heọ thoỏng ủo

Vx

Hình 32.1.5. Nguyên lý nội suy thẳng

3.3.2. Nội suy vòng:
Cũng tơng ứng nh phơng pháp nội suy
thẳng, phơng pháp nội suy vòng tính toán toạ độ

các điểm trung gian và dịch chuyển dụng cụ cắt
theo biên dạng đã cho. Số điểm trung gian trong
quá trình nội suy càng lớn cung s càng nhỏ thì
biên dạng không bị gấp khúc. Hình 32.1.6 mô tả
nguyên lý nội suy vòng.
Với cách điều khiển dụng cụ cắt bằng nguyên
lý nội suy nh vậy thì trong quá trình gia công
dụng cụ cắt đợc điều khiển theo các phơng thức
sau:

y

S

y
x

x
Hình 32.1.6. Nguyên lý nội suy vòng

15


- Điều khiển điểm: Dụng cụ cắt dịch chuyển
đến toạ độ cần gia công phải nhanh và chính xác,
trong quá trình này dụng cụ cắt không tham gia cắt
gọt, chuyển động trên các trục riêng lẻ lúc này đều
không có ràng buộc hàm số.

Hình 32.1.7 Điều khiển điểm

- Điều khiển đờng: Dụng cụ thờng xuyên
tham gia cắt gọt trong lúc chuyển động. Chỉ có từng
trục chuyển động đợc điều khiển, bởi vậy sự dịch
chuyển chính xác chỉ có thể thực hiện trên một
đờng cắt thẳng song song với trục toạ độ. Đối với
điều khiển này vẫn không có ràng buộc bởi quan hệ
hàm số.

Hình 32.1.8. Điều khiển đờng

- Điều khiển theo quỹ đạo: Dụng cụ cắt
có thể chuyển động theo một quỹ đạo bất kỳ.
Để một trục có thể chuyển động theo quỹ đạo
xiên, hình vòng cung, hoặc các biên dạng phức
tạp khác, chuyển động theo hai phơng X, Y
tạo ra các giá trị x, y thích hợp điều đợc
tính toán của bộ nội suy.

Hình 32.1.9. Điều khiển theo quỹ đạo

3.4. Đo đờng dịch chuyển trên máy:
Trên máy CNC việc đo đờng dịch chuyển và thu thập giá trị đo không phải
công việc của ngời vận hành máy. Việc đo đờng dịch chuyển và thu thập giá trị đo
đợc nhờ một mạch điều chỉnh vị trí: Hệ thống đo luôn so sánh giá trị thực và giá trị
cần để điều chỉnh đúng theo giá trị mong muốn đợc lu trữ trong hệ thống. Việc
nhận biết giá trị đo thực tế thông qua các bộ đo sau:
16

- Đo trực tiếp: Vị trí của bàn trợt
đợc đo nhờ một thớc đo đặt song
song với đờng dịch chuyển, nh thớc
đo là thớc đo bản thuỷ tinh mỏng

Hình 32.1.10. Đo trực tiếp

Hình 32.1.11. Đo gián tiếp

- Đo bằng kỹ thuật số:
Giá trị đo thu thập đợc bằng
số đếm xung, thớc đo sử
dụng là các thớc thẳng hoặc
đĩa đợc mã hoá theo hệ
tơng thích (thờng mã hoá
theo hệ nhị phân). Hình
32.1.12. mô tả nguyên lý đo
bằng kỹ thuật số.

- Đo gián tiếp: Tín hiệu đo đợc
mã hoá nhờ cơ cấu biến đổi số vòng
quay thành xung điện nh: số vòng
quay động cơ bớc. Trên hình vẽ
32.1.11 mô tả quá trình đo, khi động
cơ bớc hoạt động, tín hiệu đo đợc
lấy từ đó và mã hoá tín hiệu xung
điện từ động cơ bớc.

Hình 32.1.12. Đo băng kỹ thuật số

- Đo vị trí tuyệt đối: Mỗi đoạn dịch chuyển sẽ tính từ vị trí không của hệ thống
đo.Trong phơng pháp đo này mỗi vị trí đợc đánh dấu riêng bằng tín hiệu tơng tự
hay tín hiệu số và so với mức ban
đầu đã xác định.

Hình 32.1.13. Đo tơng đối

- Đo vị trí tơng đối: phơng
pháp này sẽ đo từ điểm đích trớc
tới điểm đích tiếp theo. Nó tơng
đơng với gia số kích thớc. Mỗi
mức đo chiều dài xác định bởi bộ
đếm.

17


4. Bảo quản, bảo dỡng máy:

Công tác bảo quản, bảo dỡng máy thờng xuyên và định kỳ, tuân theo những
hớng dẫn của nhà sản xuất, theo sự chỉ dẫn của giáo viên quản lý, đồng thời nắm
đợc công tác bảo dỡng các hệ thống và bộ phận nào trên máy.
4.1. Bảo dỡng hệ thống bôi trơn làm mát: tuân theo các bớc thực hiện sau
- Tháo hệ thống bôi trơn làm mát trên máy.
- Kiểm tra bơm và hệ thống ống dẫn.
- Kiểm tra máng, bể chứa chất bôi trơn, làm mát.
- Kiểm tra các lỗ, rãnh dẫn chất bôi trơn làm mát.
- Lắp lại hệ thóng theo trình tự đã lập bảng kê và trình tự chi tiết đã lập trên bảng.
4.2. Bảo dỡng hệ thống an toàn:
- Các công tác chuẩn bị trớc khi bảo dỡng cơ cấu

- Tháo cơ cấu an toàn
- Làm sạch và kiểm tra chi tiết trớc khi tháo
- Bảo dỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết cần thay thế
- Lắp lại cơ cấu an toàn
- Thử cơ cấu an toàn
4.3. Bảo dỡng hệ thống phanh, cữ trên máy:
- Các công tác chuẩn bị
- Tháo hệ thống phanh, cữ
- Làm sạch
- Bảo dỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết cần thay thế
- Lắp lại hệ thống
- Thử lại hệ thống
4.4. Hệ thống hiển thị:
- Các công tác chuẩn bị
- Tháo hệ thống hiển thị
- Làm sạch
- Bảo dỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết cần thay thế
- Lắp lại hệ thống
- Thử lại hệ thống
18


4.5. Hệ thống điều khiển:
- Các công tác chuẩn bị
- Tháo hệ thống điều khiển
- Làm sạch
- Bảo dỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết cần thay thế
- Lắp lại hệ thống
- Thử lại hệ thống
4.6. Hệ thống truyền lực bằng Cơ khí:

- Các công tác chuẩn bị
- Tháo hệ thống truyền lực
- Làm sạch
- Bảo dỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết cần thay thế
- Lắp lại hệ thống
- Thử lại hệ thống
4.7. Hệ thống truyền lực bằng thuỷ lực:
- Các công tác chuẩn bị
- Tháo hệ thống truyền lực bằng thuỷ lực
- Làm sạch
- Bảo dỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết cần thay thế
- Lắp lại hệ thống
- Thử lại hệ thống
4.8. Hệ thống truyền lực bằng khí nén:
- Các công tác chuẩn bị
- Tháo hệ thống truyền lực bằng khí nén
- Làm sạch
- Bảo dỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết cần thay thế
- Lắp lại hệ thống
- Thử lại hệ thống
4.9. Bảo dỡng cơ cấu chấp hành:
- Các công tác chuẩn bị
- Tháo cơ cấu chấp hành
19


- Làm sạch
- Bảo dỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết cần thay thế
- Lắp lại cơ cấu.
- Thử lại cơ cấu.

B. Học theo nhóm : Hoạt động nhóm nhỏ
Sau khi giáo viên hớng dẫn chia lớp thành các nhóm nhỏ, mỗi nhóm khoảng 3
học sinh. các nhóm sẽ thực hiện các công việc cụ thể sau:
Đọc và nghiên cứu thảo luận theo nội dung câu hỏi giáo viên đã cung cấp tài liệu
câu hỏi phát tay cho các học viên
C. Thực tập tại xởng trờng :
Giáo viên lần lợt giới thiệu trực tiếp trên máy các bộ phận chính của máy tiện
CNC theo nội dung bài học, đồng thời cho các học viên làm quen, tìm hiểu.

20


Bài 2
Đặc điểm, đặc trng của máy phay cnc
Mã bài: MĐ CG1 32 02

I. Mục tiêu thực hiện:
- Trình bày đợc hệ trục toạ độ và các qui ớc để vận dụng vào xác định trục toạ
độ trên máy phay đứng, máy phay ngang CNC.
- Nhận dạng đúng các điểm chuẩn và ý nghĩa của các điểm đó để vận dụng vào
lập trình và vận hành máy.
II. Nội dung chính :
1. Hệ trục toạ độ và các qui ớc
2. Các điểm 0 (Zêrô) và điểm chuẩn
A. Học trên lớp về
1. Hệ trục toạ độ và các quy ớc:

Các trục của máy CNC cho phép xác định
các chiều chuyển động của các cơ cấu máy và
dụng cụ cắt theo các trục tọa độ độ X, Y, Z

nh hình 32.2.1. chiều dơng của trục X, Y, Z
đợc xác định theo quy tắc bàn tay phải nh
hình 32.2.2. Theo nguyên tắc này thì ngón tay
cái chỉ chiều dơng của trục X, ngón tay giữa
chỉ chiều của trục Z, ngón tay trỏ chỉ chiều
của trục Y. Các trục quay tơng ứng với trục
X, Y, Z đợc kí hiệu bằng chữ A, B, C. Chiều
quay dơng là chiều quay theo chiều kim
đồng hồ nếu ta nhìn theo chiều dơng của các
trục X, Y, Z.

Hình 32.2.1. Hệ trục toạ độ

- Trục Z.
Trục Z luôn song song với trục chính của máy
- Trục X.
21


Là trục nằm ngang trên mặt bàn máy
và thông thờng nó đợc xác định theo
phơng nằm ngang
- Trục Y.
Trục Y đợc xác định theo các trục
X, Z đã đợc xác định theo quy tắc bàn
tay phải.
- Các trục phụ:

Hình 32.2.2. Quy tắc bàn tay phải

Trên các máy CNC ngoài các trục X,
Y, Z còn có các trục toạ độ khác song song
với chúng. Các trục này đợc kí hiệu là U, V,
W nh hình 32.2.3, trong đó U//X, V//Y và
W//Z. Nếu có các trục khác nữa song song với
các trục toạ độ chính X, Y, Z thì các trục này
đợc kí hiệu là P, Q, R trong đó P//X, Q//Y và
R//Z. Các trục U, V, W đợc gọi là trục thứ
hai, các trục P, Q, R đợc gọi là trục thứ ba.
Khi chi tiết gia công cùng bàn máy tham
Hình 32.2.3. Các trục phụ
gia chuyển động thay cho dụng cụ cắt chuyển
động ấy (chuyển động tịnh tiến theo ba trục và chuyển động quay quanh ba trục)
đợc kí hiệu bằng các chữ X, Y, Z và A, B, C hình 32. 2. 3. Các chuyển động
này ngợc với chiều chuyển động của dụng cụ.
1.1. Máy phay đứng, máy khoan CNC

Hình 32.2.4. Hệ trục toạ độ máy phay,
khoan CNC

22

Với các loại máy này, trục chính
hớng theo phơng thẳng đứng và
trùng với phơng của trục OZ trong hệ
tọa độ Décard, chiều dơng của trục
này có chiều hớng lên phía trên. Trục
OX và trục OY là 2 trục nằm trên bàn
máy mà trong đó ngời ta quy ớc
chọn trục OX là trục của bàn máy có

chiều dài dịch chuyển lớn hơn. Chiều
dơng của trục OX có chiều hớng
sang bên phải khi nhìn từ trục chính
xuống chi tiết gia công nhìn nguợc
chiều với chiều dơng của trục OZ
nh Hình 32.2.4.


1.2. Máy phay nằm
ngang:
Trục chính của máy phay
là nằm ngang theo phơng
của trục OZ, chiều dơng của
nó hớng vào máy, trục OX
nằm trên mặt phẳng định vị
của chi tiết hoặc song song
với mặt phẳng định vị và
chiều dơng của nó hớng về
phía trái nếu nhìn theo hớng
dơng của trục chính. Hình
32.2.5 mô tả hệ trục toạ độ
máy phay nằm ngang

Hình 32.2.5. Hệ trục toạ độ máy phay nằm ngang

2. Các điểm 0 (Zêrô) và điểm chuẩn

Để gia công chi tiết ngoài việc
xác định toạ độ của máy chúng ta
cần xác định điểm chuẩn của máy,

của chi tiết, dao... đợc miêu tả nh
hình 32.2.6

Hình 32.2.6. Các điểm chuẩn

2.1. Điểm chuẩn của máy M (Điểm gốc
của máy)

Hình 32.2.7. ĐIểm chuẩn M và điểm
quy chiếu R của máy phay, khoan

Điểm gốc của máy là điểm gốc hệ toạ độ
của máy. Điểm M đợc các nhà chế tạo quy
định theo kết cấu của từng loại máy. Điểm M
là điểm giới hạn vùng làm việc của máy. Điều
đó có nghĩa là trong phạm vi vùng làm việc
của máy các dịch chuyển của cơ cấu máy có
thể thực hiện theo chiều dơng của các toạ độ.
ở máy phay điểm M thờng nằm ở điểm giới
23


hạn dịch chuyển của bàn máy. Điểm chuẩn M của máy khoan cần và của máy phay
đứng đợc thể hiện nh hình 32.2.7
2.2. Điểm chuẩn của máy R
Để giám sát và điều chỉnh kịp thời
quỹ đạo chuyển động của dụng cụ, cần
thiết phải bố trí một hệ thống đo lờng
để xác định quãng đờng thực tế (tọa
độ thực) so với tọa độ lập trình. Trên

các máy CNC ngời ta đặt các mốc để
theo dõi các toạ độ thực của dụng cụ
trong quá trình dịch chuyển, vị trí của
dụng cụ luôn luôn đợc so sánh với
gốc đo lờng của máy M. Khi bắt đầu
đóng mạch điều khiển của máy thì tất
Hình 32.2.8. Điểm góc và điểm chuẩn trên
máy phay CNC
cả các trục phải đợc chạy về một
điểm chuẩn mà giá trị toạ độ của nó so
với điểm gốc M phải luôn luôn không đổi và do các nhà chế tạo máy quy định. Điểm
đó gọi là điểm chuẩn của máy R (ký hiệu Machine reference point ?).
Vị trí của điểm chuẩn này đợc tính toán chính xác từ trớc bởi 1 cá (cữ chặn)
lắp trên bàn trợt và các công tắc giới hạn hành trình. Do độ chính xác vị trí của của
các máy CNC là rất cao (thờng với hệ thống đo là hệ Metre thì giá trị của nó là
0,001mm và hệ Inch là 0,0001inch)
nên khi dịch chuyển trở về điểm chuẩn
của các trục thì ban đầu nó chạy nhanh
cho đến khi gần đến vị trí thì chuyển
sang chế độ chạy chậm để định vị một
cách chính xác.
2.3. Điểm 0 của chi tiết (W)
Điểm W của chi tiết là gốc toạ độ
của chi tiết. Vị trí điểm W phụ thuộc
vào sự lựa chọn ngời lập trình.
Điểm này thờng nằm ở góc trái
của chi tiết. Nó có thể nằm ở mặt
phẳng phía trên chi tiết hoặc nằm
trong mặt phẳng của bàn kẹp. Dấu của
giá trị Z khi lập trình cần đợc xác

định từ vị trí này. Điểm không của chi
tiết phải đợc tìm ra khi kẹp chi tiết
trên bàn máy nhờ một đầu dò chạy đến
24

Hình 32.2.9. Điểm 0 của chi tiết


tiếp cận. Nhờ vậy hệ điều khiển có thể xác định quan hệ kích thớc với điểm không
của máy.
2.4. Điểm gốc của dụng cụ:
Để đảm bảo quá trình gia công chi tiết với việc sử dụng nhiều dao và mỗi dao có
hình dạng và kích thớc khác nhau đợc chính xác, cần phải có các điểm gốc của
dụng cụ. Điểm gốc của dụng cụ là những điểm cố định và nó đợc xác định tọa độ
chính xác so với các điểm M và R.
2.4.1 Điểm chuẩn của dao:
Điểm chuẩn của dao là điểm mà từ đó
chúng ta lập chơng trình chuyển động
trong quá trình gia công. Đối với dao tiện,
ngời ta chọn điểm nhọn của mũi dao và
đối với dao phay ngón, dao khoan thì ngời
ta chọn điểm p ở tâm trên đỉnh dao, còn với
dao phay đầu cầu, ngời ta chọn điểm p là
tâm mặt cầu.

Hình 32.2.10. Điểm chuẩn P của dao

2.4.2. Điểm góc cuả
dao (Điểm gá dao)
Thông thờng ngời ta

sử dụng 2 loại cán dao (Tool
holder), một loại chuôi trụ
và một loại chuôi côn theo
tiêu chuẩn.
Đối với chuôi dao thì
ngời ta lấy điểm đặt dụng
cụ E (. ).

Hình 32.2.11. Điểm góc của dao

Đối với lỗ gá dao thì ngời ta lấy điểm gá dụng cụ N (. ).
Khi chuôi dao lắp vào lỗ gá dao thì điểm N và E trùng. Trên cơ sở của điểm
chuẩn này, ngời ta có thể xác định các kích thớc để đa vào bộ nhớ lợng bù dao.
Các kích thớc này có thể bao gồm chiều dài của dao tiện theo phơng x và z (điểm
mũi dao) hay chiều dài của dao phay và bán kính của nó. Các kích thớc này có thể
đợc xác định từ trớc bằng cách đo ở trên các thiết bị đo chuyên dùng hay xác định
ngay trên máy rồi đa vào hệ điều khiển CNC để thực hiện việc bù dao.
2.4.3. Điểm thay dao:
Trong quá trình gia công, có thể ta phải dùng đến một số dao và số lợng dao là
tuỳ thuộc vào yêu cầu của bề mặt gia công, vì thế ta phải thực hiện việc thay dao.
25