Báo cáo Nghiên cứu khả năng gia công các bề mặt phức tạp trên máy phay CNC 4 trục (Phần 1)

Nội dung text: Báo cáo Nghiên cứu khả năng gia công các bề mặt phức tạp trên máy phay CNC 4 trục (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT PHỨC TẠP TRÊN MÁYS K C 0 0 3 9 5 9 PHAY CNC 4 TRỤC MÃ SỐ: T2014-77 S KC 0 0 5 4 9 0 Tp. Hồ Chí Minh, 2014
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT PHỨC TẠP TRÊN MÁY PHAY CNC 4 TRỤC Mã số: T 2014-77 Chủ nhiệm đề tài: Ths. Trần Chí Thiên TP. HCM, 11-2014 Trang 1
3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT PHỨC TẠP TRÊN MÁY PHAY CNC 4 TRỤC Mã số: T 2014-77 Chủ nhiệm đề tài: Ths. Trần Chí Thiên TP. HCM, 11-2014 Trang 2
4. MỤC LỤC Trang Mục lục i Danh mục các từ viết tắt ii Thông tin kết quả nghiên cứu iii Phần 1: Mở đầu I. Tồng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 6 II.Tính cấp thiết của đề tài 6 III.Mục tiêu của đề tài 6 IV.Đối tượng và phạm vi nghiên cứa 6 V. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 6 VI. Nội dung nghiên cứu 6 Phần 2: Nội dung Chương 1 : Tổng quan về các trục quay điều khiển trên trung tâm gia công CNC 1.1 Khái quát về gia công trục xoay điều khiển trong môi trường phay 7 1.2 Bàn xoay trên máy phay 7 Chương 2 : Công cụ hỗ trợ lập trình phay nhiều trục 2.1 Sơ lược về phay nhiều trục 12 2.2 Chu trình phay mặt phức tạp (Surface Milling) 13 2.3 Chu trình phay theo đường dẫn (Trajetory Milling) 29 Chương 3 : Khái quát trình tự lập trình một chu trình phay nhiều trục 3.1 Khởi động hộp thoại 48 3.2 Đặt chi tiết vào môi trường làm việc 49 3.3 Tạo phôi, chọn máy, chọn chuẩn 51 3.4 Thiết lập thông số công nghệ 55 3.5 Thiết lập các thông số gia công 60 3.6 Chọn mặt gia công 65 3. 7 Mô phỏng quá trình gia công 65 Trang 3
5. Chương 4: Ứng dụng lập trình gia công chi tiết mẫu 67 4.1. Chi tiết mẫu 01 67 4.2. Chi tiết mậu 02 Phần 3: Kết luận và kiến nghị 1. Kết luận 74 2. Kiếnghị 74 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CAD Computer Aided Design CAM Computer Aided Manufacturing CAP Computer Aided Planning CNC Computerized Numerical Control Trang 4
6. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA CKM Tp. HCM, ngày 10 tháng11 năm2014 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT PHỨC TẠP TRÊN MÁY PHAY CNC 4 TRỤC - Mã số: T 2014-77 - Chủ nhiệm: TRẦN CHÍ THIÊN - Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: Từ tháng 06 năm 2013 đến tháng 11 năm 2014 2. Mục tiêu: - Nghiên cứu, lập qui trình công nghệ, phương pháp lập trình gia công các bề mặt phức tạp trên máy phay CNC 4 trục; - Chế tạo thử các chi tiết mẫu. 1. Tính mới và sáng tạo: - Làm rỏ sự khác biết trong gia công bề mặt phức tạp trên máy CNC 3 trục và máy CNC 4 trục. - Ứng dụng để gia công chi tiết mẫu(02 chi tiết) 2. Kết quả nghiên cứu: - Nghiên cứu tìm hiều các loại cơ cấu trục xoay trên máy CNC; - Ứng dụng để gia công các bề mặt phức tạp; - Gia công 02 chi tiết mẫu; - Đánh giá chi tiết mẫu và rút ra kết luận. 3. Sản phẩm: - CD chứa nội dung nghiên cứu; - Bộ chi tiết mẫu (02 chi tiết) . 6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: Ứng dụng trong việc giảng dạy tại khoa CKM trong lĩnh vực CAD\CAM_CNC, khuôn mẫu. Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên, đóng dấu) (ký, họ và tên) Trần Chí Thiên Trang 5
7. Phần 1: Mở đầu I. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Những năm gần đây trong nước mới có điều kiện nhập về những thiết bị CNC nhiều trục. Tuy nhiên số lượng nghiên cứu trong lĩnh vực này vẫn còn hạn chế. Đặc biệt là trong lĩnh vực giáo dục- đào tạo. Đối với ngoài nước: Gia công bề mặt phức tạp cần thiết bị hiện đại, vì vậy ở nước các nước phát triển người ta đã làm. Tuy nhiêu gia công bề mặt phức tạp phụ thuộc vào điều kiện thiết bị. Trên các thiết bị khác nhau thì có phương pháp gia công khác nhau. II. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI: Sản phẩm ngày càng đa dạng về chủng loại và mẫu mã, với các thiết kế hình học phức tạp. Điều đó yêu cầu khả năng gia công để tạo ra những sản phẩm đạt chất lượng với mẫu mã đẹp. Vì vậy việc nghiên cứu khả năng gia công các bề mặt phức tạp trên máy phay CNC 4 trục là cấp thiết. III. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI - Nghiên cứu, lập qui trình công nghệ, phương pháp lập trình gia công các bề mặt phức tạp trên máy phay CNC 4 trục; - Chế tạo thử các chi tiết mẫu. IV. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1. Đối tượng nghiên cứu Công cụ hổ trợ gia công bề mặt phức tạp và cách thực hiện. 2. Phạm vi nghiên cứu Bê mặt 3D và máy CNC 4 trục V. CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Cách tiếp cận Tiếp cận thực tế sản xuất, phòng thí nghiệm 2. Phương pháp nghiên cứu Tham khảo tài liệu VI. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu các phương pháp gia công bề mặt phức tạp trên máy phay CNC 4 trục ; - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ CAD\CAM_CNC gia công bề mặt phức tạp; - Ứng dụng chế tạo bộ chi tiết mẫu. - Đánh giá, kết luận. Trang 6
8. Phần 2: Nội dung Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC TRỤC QUAY ĐIỀU KHIỂN TRÊN TRUNG TÂM GIA CÔNG CNC 1.1 . KHÁI QUÁT VỀ GIA CÔNG BẰNG TRỤC QUAY ĐIỀU KHIỂN TRONG MÔI TRƯỜNG PHAY Gia công bằng trục quay trong môi trường phay chính là sự kết hợp mọi chuyển động trên hệ trục tọa độ Decartes để ngoài việc phay những bề mặt thường gặp như ở máy phay truyền thống, nó còn có thể gia công những bề mặt phức tạp khác. Nói một cách khác rằng đây là sự kết hợp các hình thức gia công giữa máy phay và máy tiện. Khi gia công trên trục xoay, chuyển động tạo hình được kết hợp từ ba chuyển động thành phần tạo nên. Như đã biết trong hệ trục tọa độ Decartes bao gồm sáu chuyển động thành phần, đó là ba chuyển động tịnh tiến theo các trục X, Y, Z và ba chuyển động quay quanh các trục này. Trên các trung tâm gia công CNC hiện đại, người ta gọi các chuyển động quay quanh các trục X, Y, Z tương ứng là A, B, C. Hình 1.1 Hệ trục tọa độ Việc gia công trên trục xoay chính là sự kết hợp giữa các chuyển động tịnh tiến và các chuyển động xoay (trên máy phay CNC). Vì vậy đây là dạng chuyển động tạo hình phức tạp. Xét ví dụ dưới đây, để phay được rãnh xoắn ốc xung quanh bề mặt trụ cần có các chuyển động là: phôi tịnh tiến dọc trục X và quay quanh trục A, dao tịnh tiến và quay quanh trục Z. Với các các đặc trưng trên, việc gia công trên trục xoay cho phép chúng ta giải quyết nhiều trường hợp mà không thể thực hiện được trên các máy công cụ truyền thống như máy tiện, máy phay, Ví dụ: gia công cam thùng, gia công nhiều bề mặt trên cùng một chi tiết mà không cần phải thay đổi đồ gá, 1.2. BÀN XOAY TRÊN MÁY CNC Nhằm mở rộng khả năng công nghệ của máy công cụ, nhất là cho các máy CNC 2 hoặc 3 trục, người ta đã chế tạo một thiết bị có khả năng tăng số trục của máy từ 2 hoặc 3 trục thành các máy 4 hoặc 5 trục. Thiết bị đó chính là bàn xoay (Rotary Table). Thực ra bàn xoay chẳng qua là một loại đồ gá đặc biệt và chúng chủ yếu được sử dụng trên các máy phay CNC, trung tâm gia công đứng, trung tâm gia công ngang và máy doa ngang. Trang 7
9. 1.2.1. Phân loại Bàn xoay trên máy phay CNC và các trung tâm gia công có thể được phân ra làm các loại như sau: a) Loại tiêu chuẩn: Là loại bàn xoay này dùng để gá đặt chi tiết sao cho tâm của chi tiết trùng với tâm trục chính. Có thể gia công được nhiều dạng bề mặt khác nhau như gia công mặt phẳng, gia công rãnh thẳng hoặc rãnh xoắn và gia công các mặt định hình với dao định hình, đôi khi dùng để cắt bánh răng với dao phay môđun. Loại bàn xoay tiêu chuẩn có thể phân ra làm hai loại : Loại có trục chính nằm ngang. Loại có trục chính thẳng đứng. b) Loại bàn xoay có động cơ lắp phía sau: Loại bàn xoay này có khả năng hạn chế sự rung động khi máy đang làm việc. Loại động cơ này có thể che chắn nước và phoi vụn, không cho chúng rơi vào động cơ. Hình 1.2 Bàn xoay tiêu chuẩn trục Hình 1.3 Bàn xoay động cơ lắp phía nằm ngang sau c) Loại bàn xoay có lỗ trục chính lớn: Loại bàn xoay này có trục chính có lỗ lớn, dùng để gia công các phôi dài hoặc các ống. Kích thước lỗ trục chính của chúng có khả năng được mở rộng để mở rộng phạm vi làm việc cho máy. Loại này thích hợp cho việc sản xuất hàng khối. Tương tự như loại bàn xoay tiêu chuẩn, loại bàn xoay này cũng loại trục chính nằm ngang và loại trục chính thẳng đứng. d) Loại bàn xoay có nhiều trục chính: Loại bàn xoay nhiều trục chính cho phép gá đặt cùng lúc nhiều chi tiết. Loại bàn xoay nhiều trục chính có năng suất gấp nhiều lần so với loại bàn xoay tiêu chuẩn, thích hợp cho sản xuất hàng loạt và hàng khối. Trang 8
10. Hình 1.4 Bàn xoay có lỗ trục Hình 1.5 Bàn xoay 4 trục chính chính lớn e) Loại bàn xoay nghiêng: Loại bàn xoay này có hai trục. Bàn xoay có thể nghiêng đi nhờ xoay quanh được một trục nào đó. Do đó loại này có khả năng công nghệ cao, có thể sử dụng làm đồ gá để gia công các mặt phẳng, các rãnh các gờ lồi và đặt biệt là gia công các bề mặt nghiêng ở nhiều góc độ khác nhau. Loại bàn xoay này được phân ra hai loại như sau: Loại điều khiển nghiêng bằng tay: chuyển động làm nghiêng trục được thực hiện bằng tay. Hình 1.5 Bàn xoay CNC điều khiển nghiêng Hình 1.4 Bàn xoay CNC điều khiển tự động nghiêng bằng tay Loại điều khiển nghiêng tự động: cả hai trục của bàn xoay được điều khiển hoàn toàn tự động từ hệ thống CNC. f) Loại cỡ lớn: Ngoài các loại nêu trên, các nhà sản xuất bàn xoay còn chế tạo loại bàn xoay có kích thước bàn từ 1m đến 3m hoặc lớn hơn. Loại bàn xoay này có trục chính thẳng đứng hoặc nằm ngang với độ chính xác cao. Chúng được dùng để gia công các chi tiết lớn, nặng (có thể lên đến 10.000kg) và cho các ứng dụng về đo lường. 1.2.2. Lập trình gia công với bàn xoay CNC Bàn xoay thường được lắp trên các máy phay CNC hoặc trung tâm gia công. Đối với loại bàn xoay không nghiêng thì nó có vai trò như trục thứ 4 của máy. Đối với loại bàn xoay nghiêng thì nó đóng vai trò như trục thứ 4 và thứ 5 của máy CNC. Trang 9
11. Hình 1.6 Các trục của bàn xoay và máy phay CNC Khi lập trình gia công cho máy CNC có sử dụng bàn xoay ta sử dụng câu lệnh có cú pháp như sau: A_.hoặc B_. Câu lệnh này sẽ hướng dẫn trục A hoặc B của bàn xoay quay quay đi một góc nào đó. Ví dụ: G90 G00 A90.0: trục A của bàn xoay quay nhanh đến vị trí góc 90 độ theo chiều kim đồng hồ trong hệ tọa độ tuyệt đối. G91 G00 B-180.0: trục B của bàn xoay quay 180 độ theo ngược chiều kim đồng hồ từ vị trí hiện tại (hệ tọa độ tương đối). 1.2.3. Ứng dụng của bàn xoay Bàn xoay CNC có tác dụng làm tăng thêm tính vạn năng cho máy CNC. Đối với các bàn xoay 2 trục, nhờ khả năng nghiêng bàn xoay đi một góc nào đó, nên cho phép máy CNC 3 trục gia công được các bề mặt phức tạp như cánh tua bin, cánh chân vịt tàu thủy. Nói chung chúng có phạm vi sử dụng rất rộng, nhưng chủ yếu là dùng để gia công các chi tiết có các dạng bề mặt sau: Mặt phẳng. Các bề mặt định hình (như bề mặt cam, cối dập, khuôn ép ). Cắt ren vít trong và ngoài. Gia công bánh răng và dao cắt nhiều lưỡi có răng thẳng hoặc xoắn. Cắt rãnh thẳng và xoắn Các bề mặt nghiêng. Đối với bàn xoay nhiều trục, có thể tiến hành gia công cùng một lúc nhiều chi tiết. Điều này làm : Tăng khả năng công nghệ của máy,. Tăng năng suất gia công. Giảm thời tháo lắp và điều khiển dụng cụ. Giảm thời gian gia công cơ bản. Trang 10
12. 1.2.4. Một số kiểu mô hình bàn xoay Hình 1.7 Bàn xoay 4 trục (trục A) Hình 1.8 Bàn xoay 5 trục kiểu Head – Head Hình 1.9 Bàn xoay 5 trục kiểu Head - Table Hình 1.10 Bàn xoay 5 trục kiểu Table - Table Trang 11
13. CHƯƠNG 2 CÔNG CỤ HỖ TRỢ LẬP TRÌNH PHAY NHIỀU TRỤC 2.1. SƠ LƯỢC VỀ PHAY NHIỀU TRỤC Trong quá khứ, để làm các hình cong của khuôn, người ta dùng máy phay chép hình. Ngày nay công nghệ CNC hiện đại và công nghệ CAD\CAM được sử dụng trong các máy phay CNC ba trục dùng cho công nghệ khuôn mẫu. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của công nghệ phay trên máy ba trục điều khiển CNC là phương của trục dụng cụ cắt luôn không đổi. Điều này thường dẫn đến chất lượng bề mặt kém, cũng như các bề mặt cong phân bố trên mặt trụ, mặt côn thì việc gia công trên máy CNC ba trục gặp nhiều khó khăn. Từ yêu cầu thực tiển trên, các nhà sản xuất máy đã cho ra đời các máy CNC nhiều hơn 3 trục. Đặc điểm của công nghệ phay trên máy CNC nhiều hơn 3 trục là phương của dụng cụ cắt luôn luôn trùng với pháp tuyến của bề mặt tại điểm đang gia công. Máy CNC nhiều trục có thể gia công các bề mặt phức tạp đối diện nhau từ thô, bán tinh, tinh cho tới siêu tinh với chỉ một lần gá giúp gảm thiểu tối đa sai số gá đặt, giảm thiểu thời gian gia công nhờ loại bỏ được thời gian chuẩn bị máy, chuẩn bị đồ gá chuyên dụng, vận chuyển, gá đặt khi chuyển sang nhiều nguyên công khác nhau nếu không có CNC. Với những máy có độ chính xác cao, gia công tốc độ cao, gia công siêu tinh, CNC loại bỏ hoàn toàn bước xử lý bề mặt sau gia công bằng thủ công. Ví dụ: Khi phay bề mặt cam sau. Hình 2.11 Đường chạy dao của máy 4 trục (trái) và 3 trục (phải) Nhận xét: Phay trên máy CNC 4 trục, bề mặt Phay trên máy CNC 3 trục, bề mặt được gia công bằng me dao (mặt hông được gia công bằng mặt đầu nên chất của dao) nên chất lượng bề mặt tốt hơn. lượng bề mặt kém hơn. Trang 12
14. 2.2. CHU TRÌNH PHAY MẶT (SURFACE MILLING) 2.2.1. Giới thiệu về chu trình phay mặt Surface Milling Bất kỳ một bề mặt, một vùng trên bề mặt: nghiêng, mặt nằm ngang, mặt bằng phẳng hay lồi lõm, cong, đều có thể xử lý một cách hiệu quả bởi chu trình phay mặt (Surface Milling). Những bề mặt này phải hình thành nên những đường chạy dao liên tục. Với chu trình phay mặt (Surface Milling) cho phép người sử dụng định nghĩa nhiều kiểu chạy dao khác nhau: - Straight cut: những đường chạy dao được hình thành trên bề mặt gia công là đường thẳng song song với các trục tọa độ X, Y, Z của chu trình hoặc hợp các trục tọa độ của chu trình những góc xác định. - From Surface Isolines: cho phép gia công cùng lúc nhiều bề mặt riêng lẻ có nhiều phương chạy dao khác nhau, mỗi bề mặt được chọn hình thành nên một phương chạy dao. - Cut line: đường chạy dao hình thành trên bề mặt được chọn bằng cách định nghĩa hình dạng của những đường chạy dao đầu, đường chạy dao cuối và những đường chạy dao trung gian đây được gọi là đường chạy dao chuẩn. Điều này có nghĩa là: đường chạy được tạo ra thay đổi tùy theo hình dạng của bề mặt cần gia công và hình dạng của những đường chạy dao đầu, cuối và trung gian mà ta định nghĩa. - Projected Cuts: Đường chạy dao được hình thành trên bề mặt đã chọn bằng cách chiếu đường biên ngoài của bề mặt đó lên mặt phẳng lùi dao (Retract plan), và trên mặt phẳng này hình thành nên một loạt những đường chạy dao phẳng, rồi sau đó những đường chạy dao phẳng này được chiếu trở lại mặt phẳng gốc. Cách định nghĩa đường chạy dao kiểu này chỉ có ý nghĩa trong gia công trên máy phay CNC 3 trục. Khi người dùng định nghĩa lại một chu trình phay mặt thì trình ứng dụng cho phép thay đổi cách định nghĩa đường chạy dao khác và cũng có nghĩa là phải thay đổi các tham chiếu, các thông số công nghệ để hệ thống tính toán lại những đường chạy dao mới. Để sử dụng hiệu quả chu trình phay mặt (Surface Milling), người dùng phải nắm rõ những phương pháp định nghĩa đường chạy dao trên. Ứng với mỗi phương pháp định nghĩa đường chạy dao thì có các thông số gia công trong parameter khác nhau. Nhiều thông số công nghệ trong parameter có hiệu lực khác nhau cho những kiểu chạy dao khác nhau. Nếu ta thay đổi kiểu chạy dao mà thông số công nghệ không được thiết lập lại cho kiểu chạy dao mới thì hệ thống sẽ thiết lập thông số này đến giá trị mặc định cho kiểu chạy dao mới. Tuy nhiên cũng có những thông số có ý nghĩa cho cả kiểu chạy dao cũ và kiểu chạy dao mới và hệ thống sẽ không thay đổi nó. Trang 13
15. Ví dụ: Nếu người dùng định nghĩa lại từ kiểu chạy dao là Cut Line, sang kiểu chạy dao Straight Cut và giá trị SCAN_TYPE là TYPE_SPIRAL, thì hệ thống sẽ thay đổi nó sang TYPE_1, bởi vì TYPE_SPIRAL không có hiệu lực cho Straight Cut (đường chạy dao kiểu Straight Cut luôn luôn thẳng hoặc hợp với X, Y, Z của chu trình một góc). Tuy nhiên SCAN_TYPE là TYPE_ONE_DIR, thì kiểu chạy dao mới vẫn giử giá trị này. 2.2.2. Trình tự tạo một chu trình phay mặt Surface Milling Khi tạo một chu trình phay mặt (Surface Milling), người sử dụng có vài chọn lựa cách xác định đường chạy dao. Tùy thuộc vào từng phương pháp được chọn mà đường chạy dao khác nhau. Người sử dụng có thể thay đổi Cut Type (cách xác định đường chạy dao, thông số công nghệ, hay các tham chiếu) ở bất kỳ lúc nào bằng cách sử dụng tiện ích Edit Definition trong Creo. Trình tự tạo một chu trình phay mặt gồm bảy bước sau: Bước 1: Trên menu màn hình chính chọn thẻ Mill. Bước 2: Chọn Surface Milling. Chọn máy 4 trục - 5 trục. Chọn Done. Tùy thuộc vào số trục của máy được chọn mà có thêm những chức năng đặc thù riêng, xong vẫn là những chức năng cơ bản sau trên menu SEQ SETUP: - Surfaces: Chọn bề mặt cần gia công. Nếu bề mặt được chọn là quilt surfaces thì phải định nghĩa hướng của mặt cần gia công. - Window: Tạo hoặc chọn một vùng (Mill Window) giới hạn phạm vi di chuyển của dụng cụ cắt. Chỉ dùng trong gia công 3-Trục. Khi sử dụng chức năng Mill Window, thì tất cả những bề mặt nằm trong Mill Window sẽ được chọn. - Close Loops: Xác định những bề mặt khép kín để xác định vùng gia công. - ScallopSrf: Chọn những mặt phẳng sẽ bị loại trừ từ kết quả tính toán độ nhấp nhô khi thông số SCALLOP_HGT được định nghĩa. - Check Surfs: Chọn mặt kiểm tra va chạm. - Define Cut: Xác định đường chạy dao. - Axis Def: Kiểm soát phương của trục dụng cụ cắt. Xuất hiện trong gia công trên máy 4 và 5 Trục. - Build Cut Bước 3: Chọn những bề mặt cần gia công hoặc tạo một Mill Window. Bước 4: Khi người dùng bắt đầu định nghĩa đường chạy dao, hệ thống sẽ xuất hiện hộp thoại Cut Definition. Xác định cách định nghĩa đường chạy dao chuẩn bằng cách chọn một trong các tuỳ chọn sau: Trang 14
16. - Straight Cut. - From surface isolines. - Cut Line. - Projected Cuts. Bước 5: Chọn các tuỳ chọn thích hộp trong hộp thoại Cut Definition. Xác định các tham chiếu để định nghĩa đường chạy dao theo như cách đã lựa chọn. Khi hoàn thành việc định nghĩa đường chạy dao, chọn OK để đóng hộp thoại Cut Definition. Bước 6: Trên menu NC SEQUENCE, chọn Play Path để mô phỏng đường chạy dao tự động. Sử dụng chức năng Customize nếu cần để điều chỉnh đường chạy dao. Bước 7: Chọn Done Seq hoặc Next Seq khi hoàn thành. Tùy thuộc vào cách thức lựa chọn, đường cắt được định nghĩa bằng cách xác định các thông số và hình học phù hợp. Mặc định hệ thống chọn kiểu Straight cuts. 2.2.3. Định nghĩa một chuyển động cắt bằng Straight Cut Phương pháp này dùng để gia công những bề mặt có hình dạng đơn giản. Bước 1:Hộp thoại Cut Definition, ở mục Cut Type chọn Straight Cut. Bước 2: Chọn một tùy chọn ở mục Straight Cut để định nghĩa phương chiều của đường cắt: Hình 2.12 Hộp thoại Cut Definition lựa chọn Straight Cut - Relative to X-Axis: Phương của chuyển động cắt được định nghĩa bởi một góc so với hệ tọa độ NC Sequence. Góc này được xác định ở ô Cut Angle. + Cut Angle = 0 thì phương cắt song song với trục X. + Cut Angle # 0 thì phương cắt sẽ phụ thuộc vào góc này. - By Surface: các đường chạy dao song song với mặt được chọn gia công (mặt phẳng hay mặt cong lồi lõm bất kỳ). - By Edge: các đường chạy dao song song với một cạnh thẳng được chọn. + Cạnh phải thuộc mặt phẳng. + Mặt phẳng này phải vuông góc với mặt phẳng lùi dao. Trang 15
17. Bước 3: Click vào để xem trước phương của chuyển động cắt. Bước 4: Click vào (nếu cần) để thay đổi chiều của chuyển động cắt. Bước 5: Khi hoàn thành định nghĩa đường cắt Nhấn OK.  Định nghĩa kiểu Straight Cut, hệ thống sinh ra đường chạy dao sẽ: - Gia công hoàn toàn những bề mặt được chọn. Nếu một bề mặt không được giới hạn bởi các thành bên ở ngoài, dụng cụ cắt sẽ ăn vượt quá biên giới hạn một lượng bằng nữa đường kính dụng cụ cắt. - Bất kỳ một sự nhô lên nào ở bên trong, cũng như các thành trải dài đến bề mặt, sẽ được tránh một cách tự động. Các hốc và thành bên cũng được tránh. - Nếu một bề mặt được chọn từ khối hình ba chiều, bất kỳ các rãnh hoặc lỗ trên bề mặt sẽ được vá lại, đường dịch chuyển của dao sẽ được sinh như là các rãnh, lỗ này không có ở đó. - Nếu người dùng muốn loại trừ các chuyển động chạy dao theo phương Z âm của dụng cụ cắt (ví dụ khi gia công các vật liệu cứng), sử dụng thông số ALLOW_NEG_Z_MOVES trong parameter. Nó chỉ áp dụng cho chu trình phay trên máy 3 trục. - Nếu bạn muốn bóc vật liệu theo sự tăng dần của chiều sâu, sử dụng thông số ROUGH_STEP_DEPTH trong parameter. Nó chỉ áp dụng cho chu trình phay trên máy 3 trục. Chú ý: Nếu một khối nhô lên được bao quanh bởi một rãnh, nó sẽ không được tránh một cách tự động. Phải sử dụng chức năng Check Surfs để tạo ra đường chạy dao đúng. 2.2.4. Định nghĩa một chuyển động cắt bằng From Surface Isolines Phương pháp này để gia công một bề mặt đơn lẻ hoặc một vài bề mặt liên tục. Nếu nhiều bề mặt được chọn, phương gia công được xác định cho từng bề mặt. Bước 1: Hộp thoại Cut Definition, ở mục Cut Type ta chọn From Surface Isolines. Hệ thống hiển thị tên của mặt được chọn để gia công trong Surface List. Trang 16
18. Hình 2.13 Hộp thoại Cut Definition sử dụng From Surface Isolines Bước 2: Chọn tên của một bề mặt trong Surface List để xem trước phương chiều của đường cắt. Bước 3: Click vào để thay đổi chiều của chuyển động cắt (nếu cần). Hình 2.14 Minh họa chiều của chuyển động cắt Bước 4: Nếu có nhiều hơn một bề mặt được gia công thì chúng sẽ được gia công lần lượt theo thứ tự của chúng trong Surface List. Bước 5: Để thay đổi thứ tự gia công giữa các bề mặt: - Chọn tên của chúng trong Surface List rồi nhấn chuột trái vào biểu tượng Up Arrow hoặc Down Arrow để di chuyển chúng lên xuống trong Surface List. - Click vào để thay đổi thứ tự của các bề mặt bằng cách chọn chúng trên màn hình. Khi nhấn vào Chọn Confirm trong menu CONFIRMATION menu CNTR ORDER xuất hiện với các tùy chọn: Trang 17
19. + Next Surface: chọn mặt gia công đầu tiên. Tuỳ chọn này sẽ tự động sáng lên sau mỗi lần lựa chọn, cho phép người dùng chọn các bề mặt theo thứ tự mà bạn muốn chúng được gia công. + Done Order: Các bề mặt được gia công theo thứ tự như trong Surface List. Bước 6: Khi hoàn thành việc xác định phương của chuyển động cắt và thứ tự gia công các bề mặt, chọn OK.  Định nghĩa kiểu Surface Isolines, hệ thống sinh ra đường chạy dao sẽ : - Gia công hoàn toàn những bề mặt được chọn. Nếu một bề mặt không được giới hạn bởi các thành bên ở ngoài, dụng cụ cắt sẽ ăn vượt quá biên giới hạn một lượng bằng nữa đường kính dụng cụ cắt. - Bất kỳ một sự nhô lên nào ở bên trong, cũng như các thành trãi dài đến bề mặt, sẽ được tránh một cách tự động. Các hốc và thành bên cũng được tránh. - Những lỗ và rãnh bên trong sẽ không được vá. Với chu trình phay trên máy CNC 3-trục, dụng cụ cắt sẽ di chuyển qua những rãnh và lỗ bên trong ở cùng một cao độ Z, lao xuống và lùi về ở những cạnh thấp hơn khi cần thiết. Với chu trình phay trên máy 4-trục, dụng cụ cắt sẽ lùi về mặt phẳng Retract khi gặp những cạnh bên trong (do lỗ và rãnh tạo ra). Nếu không muốn điều này xảy ra, người dùng sử dụng chức năng Mill Surface, hoặc Mill Volume để chọn bề mặt và kết hợp để vá lấp các rãnh cũng như lỗ. Nếu nhiều bề mặt được chọn, các bề mặt được chọn phải hình thành nên đường chạy dao liên tục. Mỗi bề mặt sẽ được gia công riêng biệt. Người sử dụng có thể định nghĩa hướng chạy dao độc lập trên mỗi bề mặt được chọn. Hình 2.15 Hình minh họa hướng của nhiều bề mặt được chọn khi gia công 2.2.5. Định nghĩa một chuyển động cắt bằng Cut Line Đây là phương pháp phay mặt dùng để tạo ra hình dạng của chuyển động cắt theo bề mặt hình học, phay một vùng giới hạn và đi dao dọc theo đường Cut Line được chọn. Sử dụng phương pháp định nghĩa kiểu đường chuyển động chạy dao bằng Cut Line trong chu trình Surface Milling để tạo ta hình dáng các đường chuyển động chạy dao theo một đường chạy dao chuẩn (từ đây các đường chạy dao khác đựợc Trang 18
20. offset ra hoặc tăng dần đến bề mặt khác nếu cần thiết), đường chạy dao chuẩn này được chọn từ cạnh của bề mặt hình học được chọn để gia công. Tuỳ chọn này cho bạn tạo hình dạng của chuyển động chạy dao thực tế hơn tuỳ chọn From Surface Isolines. Hình 2.16 Đường chạy dao theo kiểu Cut Line Bước 1: Trong hộp thoại Cut Definition, ở mục Cut Type ta chọn là Cut Line. Xuất hiện khung Along Cut Line với hai thẻ Cut Lines và Option. Hình 2.17 Hộp thoại Cut Definition sử dụng Cut Line  Thẻ Cut Lines bao gồm các tùy chọn: - Tùy chọn Cut Line References: Machine Surfaces: Cut Line nằm trên các mặt gia công. Định nghĩa cách chọn đường cắt bằng cách chọn cạnh hoặc đường cong thuộc bề mặt gia công. Retract Plane: định nghĩa đường chạy dao chuẩn trong mặt phẳng lùi dao. - Tùy chọn Setup Cut Lines phụ thuộc vào gia công bề mặt kín hay hở. Trang 19
21. Open Ends: Gia công mặt cong hở. Trong trường hợp này hệ thống yêu cầu các đường chạy dao chuẩn là chuỗi các cạnh, đường curve, hoặc đối tượng vẽ phát không kín. Người dùng có thể hiệu chỉnh chuỗi đường này nếu sử dụng curve hoặc vẽ phác để xác định đường chạy dao chuẩn. 1,2,3: mặt cần gia công 4: cạnh bắt đầu cutline 5: cạnh kết thúc cutline Hình 2.18 Gia công với đường cắt Open Ends Closed Loops: Gia công mặt cong kín. Trong trường hợp này hệ thống yêu cầu các đường chạy dao chuẩn là chuỗi các cạnh, đường curve, hoặc đối tượng vẽ phát kín. Nếu đường chạy dao chuẩn được vẽ phát, thì hình chiếu của nó lên bề mặt được chọn cũng phải kín. Người sử dụng phải xác định điểm đầu bằng cách chọn lên đường chạy dao chuẩn. 1: Chi tiết gia công 2: Biên dạng bắt đầu cutline (chọn Bndry Chain) 3: Biên dạng kết thúc cutline (chọn Bndry Chain) 4: Chọn tất cả các bề mặt phía trên Hình 2.19 Gia công với đường cắt Closed Loops Trang 20
22. S K L 0 0 2 1 5 4