Máy tiện và máy phay CNC

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÁO CÁO MƠN HỌC
THÍ NGHIỆM CƠ SỞ MÁY CNC

GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNG
SINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂM
MSSV: 20184383

NGÀY : 12/12/2021


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

Phụ Lục
CHƯƠNG 1: AN TOÀN LAO ĐỘNG............................................................................................2
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO MÁY PHAY CNC..................................................................................3
1. Bộ phận thay dao tự động (ATC).............................................................................................3
2. Động cơ /Bộ điều khiển /Encorder...........................................................................................3
3. Vỏ máy.........................................................................................................................................3
4. Bộ điều khiển..............................................................................................................................5
5. Trục chính...................................................................................................................................7
CHƯƠNG 3: CẤU TẠO MÁY TIỆN CNC..................................................................................8
1. Trục chính:..................................................................................................................................8
2. Ụ trục chính:...............................................................................................................................8
3. Bàn máy:......................................................................................................................................8
4. Thân máy:...................................................................................................................................8
5. Bộ phận thay dao tự động:........................................................................................................8
CHƯƠNG 4: CÁC CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁY CNC............................................................13
4.1: MÁY PHAY CNC.................................................................................................................13

4.2:MÁY TIỆN CNC...................................................................................................................14
1


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

CHƯƠNG 1: AN TOÀN LAO ĐỘNG
*Những

chú ý trong quá trình thực hành:

-Sinh viên phải mặc trang phục lao động thích hợp với áo tay ngắn, tay áo vừa vặn
để khơng bị trục chính cuốn vào.
- Có thể đeo mặt nạ và kính bảo hộ để tránh mảnh vụn bắn vào mắt.
- Mang giày bảo hộ để bảo vệ chân không bị phoi đâm vào.
- Tháo tất cả các trang sức, phụ kiện như: nhẫn, vịng tay, bơng tai, đồng hồ…
trước khi vận hành máy vì nó có thể gây nguy hiểm nếu bị vướng vào máy.
- Không nên đeo găng tay khi vận hành máy.
- Phải đặt tất cả các tấm bảo vệ phía trước máy.
- Chú ý quan sát trong quá trình vận hành, đảm bảo máy được che chắn hợp lý.
- Phải kiểm tra kỹ dụng cụ cắt, đảm bảo được lắp chặt vào trục chính trước khi vận
hành.
- Khi phoi bị bẩn bởi dung dịch cắt, không được bốc bằng tay mà phải sử dụng
máy hút bụi hoặc bàn chải để làm sạch phoi.
- Chỉ làm sạch phoi, dung dịch cắt, phôi sau khi dao máy đã dừng quay.
- Luôn giữ cho khu vực quanh máy phay phải sạch sẽ để không bị trượt hay bị cản
trở.
- Thường xuyên đo tốc độ cắt trong q trình gia cơng để đảm bảo tốc độ cắt không
quá cao, làm dao bị vỡ…

2


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO MÁY PHAY CNC

1. Bộ phận thay dao tự động (ATC)
Đây là điều quan trọng để ATC thay đổi dụng cụ trong phạm vi trục chính càng nhanh càng 
tốt. Bằng sự thích ứng của q trình điều khiển và động cơ, ATC sẽ đưa dao ra khỏi trục 
chính một cách chính xác. Một hệ thống ATC tốt có khả năng làm giảm thời gian dừng 
opmáy và làm tăng năng suất.

2. Động cơ /Bộ điều khiển /Encorder
Thêm một điều nữa, nếu có những thành phần chuyển động khác nhau, có sự đồng bộ 
giữa động cơ và hệ thống điều khiển và cách tốt nhất để đạt được điều này là đảm bảo nhà
cung cấp máy khơng sử dụng bất kì một thành phần nào ở bên ngồi. Tất cả chúng phải 
được thiết kế và xây dựng từ những bảng điều khiển điên tử, động cơ điện, và tuyệt đối là 
hệ thống Encorder cung cấp phản hồi cho q trình điều khiển. Hệ thống truyền tín hiệu tối 
tân cho phép máy phân phối để cắt gọt kim loại với tốc độ cao nhất theo sự định vị, khả 
năng định vị nằm trong phạm vi một vài micromet so với u cầu.

3. Vỏ máy
Khi đế máy là nền tảng của một máy trung tâm, nó cần nặng hơn, chắc chắn hơn và tốt 
hơn. Giá của nó có thể cao hơn, nhưng sự chịu lực và độ bền sẽ làm giảm rung động. Q 
trình rung động sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác gia cơng. Với một máy có kết cấu vững 
chắc, nó sẽ hấp thụ những dao động này, đảm bảo máy sẽ thực hiện với cơng suất và độ 
chính xác cao nhất.

Cấu tạo chính của máy phay CNC
 

3


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

4. Bộ điều khiển

Hình ảnh minh họa (Bộ điều khiển máy phay CNC hãng Fanuc)
Bộ điều khiển là thành phần trung tâm của máy cơng cụ. Nó điều khiển q trình
chuyển động, vị trí của các thành phần chuyển động trên máy, sao cho đạt được
chính xác tối ưu thời gian cắt, tốc độ và chiều sâu cắt cần thiết. Sự kết hợp của
dòng điện và hệ thống kĩ thuật sẽ đưa ra sự điều khiển toàn diện từ nguồn cung
cấp, thực hiện gia công chi tiết từ dữ liệu CAD nhanh chóng, dễ dàng với độ chính
xác được nâng cao và kết thúc q trình gia cơng với chi phí nhỏ nhất. (Thường
máy phay CNC hay sử dụng những bộ điều khiển của hãng: Fanuc, Misubishi,
Siemens, … )

4


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

Bộ điều khiển máy phay CNC hãng Mitsubishi

5


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

Bộ điều khiển máy phay CNC hãng Siemens

5. Trục chính

Hình ảnh mang tính chất minh họa trục chính máy phay CNC
Trục chính là thành phần có tính quyết định nhất trong máy công cụ. Một trục ổn
định sẽ hợp nhất với sự điều khiển của động cơ – quyết định độ cứng vững hệ
thống, hệ thống bôi trơn và nguồn điện cung cấp, đảm bảo độ chính xác và có thể
đốn trước được năng suất của máy. Như vậy, quá trình thiết kế trục và tối ưu tốc
độ quay của trục chính sẽ mang lại q trình cắt gọt được tốt nhất và độ chính xác
cao nhất cho máy.
6


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

CHƯƠNG 3: CẤU TẠO MÁY TIỆN CNC
1. Trục chính: dùng để gá dao
2. Ụ trục chính: để dẫn hướng cho đầu dao di chuyển lên xuống theo 
phương Z
3. Bàn máy: để gá phơi, có thể di chuyển theo các phương khác nhau như:
X, Y
4. Thân máy: có cơng dụng để đỡ các bộ phận của máy.

5. Bộ phận thay dao tự động: có ổ tích dao và tay máy để thay dao tự động
theo chương trình.

Hoạt động của cấu tạo máy tiện CNC như thế nào?
Ụ đứng

Ụ đứng là bộ phần làm việc của máy tiện để tạo ra vận tốc cắt gọt. Bên 
trong ụ đứng có lắp trục chính, động cơ bước. Trên đầu trục chính một đầu
được lắp với mâm cặp dùng để gá và kẹp chặt chi tiết gia cơng. Phía sau 
trục chính được lắp hệ thống thủy lực hoặc khí nén để đóng mở và kẹp 
chặt chi tiết.
Mâm cặp

Mâm cặp để tháo chi tiết bằng hệ thống thủy lực, hoạt động nhanh, lực 
phát động nhỏ và an tồn, trong q trình đóng mở.
7


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

Số vịng quay của trục chính lớn và có thể lên tới 8000 vịng/phút đối với 
việc gia cơng kim loại màu. Do đó, lực ly tâm rất lớn nên mâm cặp thường 
được kẹp bằng hệ thống thủy lực tự động (khí nén).
Ụ động

Cấu tạo máy tiện CNC cịn bao gồm ụ động. Đây là bộ phận bao gồm các 
chi tiết dùng để định tâm, gá lắp chi tiết, điều chỉnh, kẹp chặt nhờ hệ thống 
thủy lực ( khí nén )

Cấu Tạo Máy Tiện CNC

Hệ thống bàn xe dao gồm

Gá đỡ ổ tích dao (Bàn xe dao): Đỡ ổ chứa dao thực hiện các chuyển dộng 
tịnh tiến ra vào song song, vng góc với trục chính nhờ các chuyển động 
của động cơ bước. Chúng đã được lập trình sẵn.
Ổ tích dao (Đầu rovonve): Đầu rơvơnve có thể lắp từ 8 đến 12 dao các 
loại; Các ổ chứa trong tổ hợp gia cơng với các bộ phận khác ( đồ gá thay 
đổi dụng cụ ). Đầu tích dao cho phép thay dao nhanh trong thời gian ngắn 
đã được chỉ định, cịn ổ chứa dao thì mang một số lượng lớn dao mà 
khơng gây nguy hiểm, va chạm trong vùng làm việc của máy tiện.

8


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

Chi dao thường được kẹp trong khối mang dao tại những vị trí xác định 
trên bàn xe dao.
Đầu tích dao có thể lắp được các loại dao như: Tiện, phay, khoan, kht, 
cắt ren được tiêu chuẩn hóa phần chi có thể lắp lẫn và lắp ghép với các 
đồ gá ở trên đầu.
Ổ chứa dụng cụ cho máy tiện CNC
. Một trong những bộ phận cấu tạo máy tiện CNC là ổ chứa dụng cụ dao. 

Song ổ chứa có ưu điểm là an tồn, ít gây va chạm trong vùng gia cơng, 
dễ dàng ghép nối một số lớn các dụng cụ một cách tự động mà khơng cần 
sự can thiệp bằng tay

Bảng điều khiển

Bảng điều khiển là bộ phận cấu tạo máy tiện CNC thực hiện việc trao đổi 
thơng tin.
Hiện nay hầu hết tất cả máy tiện NC, CNC đều sử dụng ngơn ngữ lập trình theo
tiêu chuẩn quốc tế ISO G-code và M-code
Các chức năng lệnh mã G được thống kê dưới đây:
Các chức năng của lệnh mã G
Mã tiêu chuẩn —-Chức năng
G00 Chạy dao nhanh ( không ăn dao )
G01 Nội suy đường thẳng
G02 Nội suy đường tròn theo chiều kim đồng hồ
G03 Nội suy đường tròn theo ngược chiều kim đồng hồ
G04 Dừng dao với thời gian xác định
G07.1(G107) Nội suy hình trụ
G10 Lập trình dữ liệu đầu vào cho máy tiện CNC ( thiết lập thơng số )
G11 Xóa chế độ lập trình dữ liệu đầu vào ( data sitting )
G12.1(G112) Chế độ nội suy tọa độ cực
9


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

G13.1(G113) Xóa chế độ nội suy theo tọa độ cực
G18 Xác định mặt phẳng XZ
G20 Hệ đơn vị tính theo inch
G21 Hệ đơn vị tính theo mét
G22 Kiểm tra hành trình đã lưu ON
G23 Kiểm tra hành trình đã lưu ON

G27 Kiểm tra lại điểm tham chiếu
G28 Trở lại điểm tham chiếu
G30 Vị trí trở lại tham chiếu ( gọi điểm tham chiếu thứ 2, 3, 4 )
G31 Bỏ qua chức năng
G32 Cắt ren- tiến liên tục
G34 Cắt ren theo biến dẫn
G40 Hủy bỏ hiệu chỉnh bán kính dao
G41 Hiệu chỉnh bán kính dao bên trái so với đường biên dạng
G42 Hiệu chỉnh bán kính dao bên trái so với đường biên dạng
G50 Khai báo giá trị trục chính tối đa
G50.3 Thiết lập lại hệ thống phơi định sẵn
G52 Xác lập hệ tọa độ cục bộ
G53 Xác lập hệ tọa độ máy
G54 Điểm 0 thứ nhất của phôi
G55 Điểm 0 thứ hai của phôi
G56 Điểm 0 thứ ba của phôi
G57 Điểm 0 thứ tư của phôi
G58 Điểm 0 thứ năm của phôi
10


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

G59 Điểm 0 thứ sáu của phôi
G65 Gọi macro riêng
G66 Gọi chế độ macro riêng
G67 Xóa bỏ chế độ macro riêng
G70 Chu trình gia cơng tinh
G71 Chu trình gia cơng thơ theo đường bao

G72 Chu trình gia cơng thơ theo mặt
G73 Chu trình gia cơng thơ theo biên dạng có sẵn
G74 Chu trình gia cơng khoan nhiều lần/ rãnh theo mặt ( mặt đầu )
G75 Chu trình gia cơng rãnh theo bán kính ( cắt rãnh theo mặt lưng )
G76 Chu trình cắt ren tiện CNC
G80 Hủy bỏ chu trình khoan
G83 Chu trình khoan
G84 Chu trình ta rơ
G86 Chu trình doa
G87 Chu trình khoan bên
G88 Chu trình ta rơ bên
G89 Chu trình doa bên
G90 Chu trình cắt gọt thẳng ( kiểu nhóm A )
G92 Chu trình cắt ren ( chỉ dùng cắt ren côn )
G94 Chu kỳ cắt B ( mặt cuối )
G96 Chế độ tốc độ cắt không đổi ( ổn định vận tốc cắt của dao ) V
G97 ổn định tốc độ của trục chính(n), nhập v/p trực tiếp hay xóa bỏ
chế độ G96
11


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

G98 Lượng ăn dao phút
G99 Lượng ăn dao theo vòng

CHƯƠNG 4: CÁC CHUYỂN ĐỘNG CỦA MÁY CNC
4.1: MÁY PHAY CNC

- Bàn máy : Dùng để gá phôi ,chuyển động tịnh tiến với sự dẫn hướng
của các thiết bị cơ khí như : Day dẫn hướng, trục vít me bi,..

- Trục chính : là bộ phận tạo ra chuyển động quay của dụng cụ cắt,
quyết định tốc độ cắt. Cơng suất của trục chính quyết định khả năng tải
cắt gọt của máy ( trên cơ sở động bộ với cơng suất động cơ của các trục
truyền). Trục chính thường được cấu tạo gồm phần trục quay và động cơ
12


GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

truyền động, được nối với nhau qua đai (thường là đai răng) hoặc truyền
động trục tiếp thông qua khớp nối.
4.2:MÁY TIỆN CNC
Truyền động trục chính

- Chuyển động quay với tốc độ cao
Truyền động chạy dao

Động cơ truyền chuyển động quay sang chuyển động tịnh tiến bằng bộ vít me đai
ốc bi làm cho từng trục chạy dao độc lập: trục X, trục Y.
Các loại động cơ có đặc tính động học ưu việt cho q trình gia cơng như cắt,
phanh hãm do mơ men quá tính nhỏ nên độ chính xác điều chỉnh cao.
Bộ viets me đai ốc bi có khả năng biến đổi truyền dẫn dễ dàng, ít ma sát, có thể
điều chỉnh khe hở hợp lý khi truyền dẫn với tốc độ cao.

…….............................……Thannks for watching………….....................................
13

GIẢNG VIÊN : THẦY VŨ TRẦN HOÀNGSINH VIÊN THỰC HIỆN:NGUYỄN VĂN ĐIỂMMSSV:
20184383NGÀY : 12/12/2021

14