Một số kết quả nghiên cứu về khả năng kết nối mastercam với máy tiện microturn ứng dụng gia công trục cán thép
Bài báo trình bày tóm tắt những kết quả đạt được của việc nghiên cứu khả năng kết nối
của một phần mềm CAD/CAM mạnh với máy tiện CNC Microturn nhằm nâng cao khả năng
công nghệ của tiện CNC Microturn và nâng cao khả năng hiệu quả đầu tư. Quá trình kết nối
được thực hiện để tiến hành gia công trục cán thép tấm định hình là sản phẩm rất phức tạp thành
công đl mở ra các khả năng rất lớn có thể gia công các chi tiết phức tạp trên máy tiện CNC
Microturn dễ dàng, mang lại hiệu quả cao.
6 trang |
Chia sẻ: linhmy2pp | Ngày: 17/03/2022 | Lượt xem: 210 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Một số kết quả nghiên cứu về khả năng kết nối mastercam với máy tiện microturn ứng dụng gia công trục cán thép, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 3 (43) /Năm 2007
Một số kết quả nghiên cứu về khả năng kết nối mastercam
với máy tiện microturn ứng dụng gia công trục cán thép
Nguyễn Phú Hoa (Tr−ờng ĐH Kỹ thuật công nghiệp ĐH Thái Nguyên)
1. Đặt vấn đề
Công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất n−ớc đang đặt ra yêu cầu hết sức cấp thiết
đối với ng nh cơ khí chế tạo máy. Đó l phải xây dựng cho đ−ợc nền công nghiệp cơ khí chế
tạo máy hiện đại đủ khả năng chế tạo ra các thiết bị máy móc cho các ng nh kinh tế khác, đáp
ứng yêu cầu công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất n−ớc. Bên cạnh việc đầu t− các thiết bị
máy móc hiện đại, ứng dụng công nghệ cao cho ng nh cơ khí chế tạo máy thì một vấn đề vô
cùng quan trọng l đầu t− khai thác có hiệu quả hệ thống máy móc hiện đại v công nghệ cao đó.
Máy tiện CNC Microturn l loại máy tiện nhỏ nhất
trong dải máy tiện CNC của Denford LTD cho phép tiếp
cận với công nghệ CNC với mức chi phí thấp nhất, đ−ợc
điều khiển thông qua máy tính PC hoặc qua bộ điều khiển
DesTop Tutor của Denford. LTD
Máy tiện CNC Microturn đ−ợc thiết kế nhỏ gọn, đ−ợc sử
dụng chủ yếu l mô hình thí nghiệm, thực h nh trong giáo
dục đ o tạo (hình 1).
H ng DENFORD cung cấp một bộ phần mềm để
thực h nh công nghệ tiện CNC (LatheCAM Designer
version 1.11). Phần mềm LatheCAM chạy trên môi Hình 1: Máy tiện CNC Microturn
tr−ờng Windows, có khả năng thiết kế có 6 khối hình l :
Trụ; Côn; Cầu; Lõm; Ren; Khoan (hình 2):
Qua đó ta thấy máy tiện CNC Microturn
có kết cấu v tính năng kỹ thuật hết sức hạn chế,
những hạn chế của phần mềm thiết kế
LatheCAM không đủ mạnh để có thể thiết kế
đ−ợc các chi tiết có hình dáng hình học tùy ý
theo yêu cầu, nên cần tìm hiểu khai thác v sử
dụng các phần mềm mạnh để đáp ứng yêu cầu
trên. Chúng tôi đ tập trung nghiên cứu khả
năng kết nối tiện CNC Microturn với phần mềm
CAD/CAM mạnh, tiến tới ho n to n có thể ứng
dụng các th nh tựu khoa học mới để có thể thực
hiện tự động tạo lập ch−ơng trình gia công cho
tiện CNC Microturn.. Đến n y, việc nghiên cứu Hình 2: Giao diện thiết kế LatheCAM
đ đạt kết quả th nh công v đ xây dựng đ−ợc
ph−ơng pháp tự động tạo lập ch−ơng trình gia
công cho tiện CNC Microturn v đ gia công đ−ợc sản phẩm thực tế l trục cán thép tấm định
hình phức tạp.
67
Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 3 (43) /Năm 2007
2. Xây dựng ch−ơng trình kết nối máy tiện CNC MICROTURN v phần mềm CAD/CAM
Để tiến h nh kết nối máy tiện CNC MICROTURN với máy tính v các phần mềm
CAD/CAM, ta phải tập trung giải quyết các vấn đề sau:
Việc kết nối giữa máy tiện CNC MICROTURN với máy tính đ−ợc thực hiện nh− thế
n o (vấn đề n y đ−ợc giải quyết khá thuận lợi do máy phay KM 100 đ có cổng RS 232 do đó
việc thực hiện ph−ơng pháp kết nối vật lý khá dễ d ng).
Việc lựa chọn phần mềm CAD/ CAM sử dụng trên máy tính kết nối với máy tiện CNC
MICROTURN phải thoả m n l một phần mềm CAD/ CAM t−ơng đối phổ dụng, giá rẻ thậm trí
còn l miễn phí vì hiện nay trên thực tế có rất nhiều các phần mềm hỗ trợ mạnh nh− : Solid
Works, Pro/ Engineer, Cimatron, Delcam, CATIA/AutoNC, Surfcam hay Mastercam.
MasterCAM l một phần mềm CAD/CAM tích hợp đ−ợc sử dụng rộng r i trên thế giới,
đồng thời cũng đ−ợc sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam. MasterCAM l một phần d nh riêng cho việc
thiết kế v gia công trên máy công cụ CNC. MasterCAM luôn luôn đ−ợc đổi mới nâng cấp nhờ v o
sự phát triển của Post processor (hậu xử lý) để tăng khả năng xử lý dữ diệu, có khả năng phối hợp
đặc thù các máy công cụ v hệ điều khiển. Đặc biệt MasterCAM có khả năng Post ch−ơng trình NC
tự động. Do những −u điểm trên của MasterCAM, chúng tôi đ quyết định lựa chọn MasterCAM
l m phần mềm CAD/ CAM sử dụng trên máy tính kết nối với máy tiện CNC MICROTURN.
Việc thực hiện tạo m nguồn NC trong Mastercam
đ−ợc tiến h nh nh− sau: tại MAIN MENU chọn Operations,
hộp thoại Operations Manager xuất hiện chứa các dữ kiện
của chi tiết gia công với các thông số v quy trình tạo lập
CAD. Chọn nút POSTt trên hộp thoại Operations Manager ,
xuất hiện hộp thoại Post processersing, chọn Save NCI file
v Saver NC file lúc n y phần mềm sẽ thực hiện chức năng
POST ra 2 dạng file của ch−ơng trình gia công chi tiết: NC
file hoặc NCI file (Hình 3).
Vấn đề khó khăn nẩy sinh khi sử dụng để l m phần
mềm CAD/ CAM nói chung v MasterCAM nói riêng kết
nối với máy tiện CNC MICROTURN l sự không t−ơng thích
giữa một số lệnh NC trong bộ lệnh NC của MasterCAM v
một số lệnh NC trong bộ lệnh NC của máy tiện CNC
MICROTURN. Ví dụ: lệnh G0T trong MasterCAM có chức
năng l lệnh gọi dao theo địa chỉ T thì t−ơng ứng l lệnh M6T
trong máy tiện CNC MICROTURN; lệnh G32Z...E.. trong
MasterCAM có chức năng tiện ren thì t−ơng ứng l lệnh
G32Z...E.. trong máy tiện CNC MICROTURN,...
Hình 3: Hộp tho ại POST m lệnh NC
Để khắc phục vấn đề n y, chúng tôi tiến h nh xây tự động
dựng ch−ơng trình tự động chuyển đổi m lệnh NC từ
Mastercam sang m lệnh NC của máy tiện CNC MICROTURN. Đây l một b i toán thực tiễn có
thể không những chỉ sử dụng đ−ợc cho máy tiện CNC MICROTURN m chúng ta chỉ cần có một
số sửa đổi nhỏ l có thể áp dụng rộng r i cho các máy phay khác. Để tiến h nh xây dựng đ−ợc
ch−ơng trình tự động chuyển đổi m lệnh NC từ Mastercam sang m lệnh NC của máy tiện CNC
MICROTURN ta phải xác định đ−ợc các m lệnh giống nhau v khác nhau giữa m lệnh NC của
Mastercam v máy tiện CNC MICROTURN.
68
Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 3 (43) /Năm 2007
Từ đó ta đi xây dựng ph−ơng h−ớng cho ch−ơng trình tự động xử lý m lệnh NC của phần
mềm CAD/CAM th nh ch−ơng trình NC của máy tiện CNC MICROTURN (hình 4) nh− sau:
M lệnh NC của Ch−ơng trình chuyển đổi M lệnh NC của máy
MasterCAM m lệnh (CONVERT) tiện MICROTURN
Hình 4: Sơ đồ ch−ơng trình chuyển đổi m lệnh NC từ MasterCAM sang máy MICROTURN
Ch−ơng trình NC gia công một
chi tiết của MasterCAM l một file
dạng văn bản đ−ợc tạo ra khi thực hiện
lệnh POST ( tự động tạo lập ch−ơng
trình NC của MasterCAM. Để thực
hiện xử lý, chuyển đổi các dòng lệnh
trong file ch−ơng trình NC của
MasterCAM chúng tôi viết một
ch−ơng trình chuyển đổi (Convert) tự
động từ m lệnh của MasterCAM v
m lệnh của máy tiện CNC
MICROTURN bằng một ngôn ngữ lập
trình bậc cao Visua Basic.Net. Phần
mềm chuyển đổi tự động m lệnh
MasterCAM sang m lệnh của máy
tiện CNC MICROTURN nh− hình 5.
Hình 5: Giao diện ch−ơng trình chuyển đổi m lệnh NC
3. Kết quả ứng dụng xây dựng từ MasterCAM sang máy MICROTURN
ch−ơng trình kết nối máy tiện
MICROTURN v phần mềm MasterCAM để gia công trục cán thép tấm
Từ kết quả th nh công việc xây
dựng phần mềm chuyển đổi tự động m
lệnh MasterCAM sang m lệnh của máy
tiện CNC MICROTURN, chúng tôi đ
ứng dụng nó để gia công trục cán thép
tấm định hình l một chi tiết có độ phức
tạp cao. Trục cán thép tấm định hình
(hình 6) đ−ợc tạo bởi các đ−ờng sinh
phức tạp bao gồm các đoạn thẳng, cung
tròn v biên dạng phức tạp Spline. Để gia x
công các bề mặt cong n y đối với các
máy công cụ truyền thống gặp rất nhiều
khó khăn. Đối với các máy phay CNC,
tuy việc gia công các bề mặt trở nên đơn
giản hơn song việc xác định toạ độ các
điểm trên bề mặt gặp rất nhiều khó khăn
do toạ độ đều đ−ợc nằm trong mặt phẳng
không gian, vì vậy để lập trình gia công Hình 6: Trục cán thép tấm định hình
69
Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 3 (43) /Năm 2007
theo ph−ơng pháp lập trình tay l một công việc cực kỳ khó khăn. Với việc ứng dụng phần mềm
chuyển đổi tự động m lệnh MasterCAM sang m lệnh của máy tiện CNC MICROTURN thì
công việc trở nên đơn giản, nhanh chóng v chính xác theo các b−ớc sau:
B−ớc 1: Xây dựng bản vẽ trục cán thép tấm định hình trên MasterCAM nh− hình 7:
Hình 7: Bản vẽ trục cán thép định hình trên MasterCAM
B−ớc 2: Thực hiện tạo m nguồn NC trong Mastercam nh− hình 8:
Hình 8: Tạo m nguồn NC tự động trên MasterCAM
70
Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 3 (43) /Năm 2007
B−ớc 3: Chạy ch−ơng trình mô phỏng gia công trên MasterCAM để kiểm tra nh− hình 9:
Hình 9: Quá trình mô phỏng gia công trên MasterCAM
B−ớc 4: Chạy ch−ơng trình CONVERT để chuyển đổi m lệnh NC từ m lệnh NC của
MasterCAM sang m lệnh NC của máy tiện CNC MICROTURN nh− hình 10:
Hình 10: Kết quả chuyển đổi tự động m lệnh NC từ MasterCAM sang máy tiện MICROTURN
71
Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 3 (43) /Năm 2007
B−ớc 5: Chạy ch−ơng trình gia công đ đ−ợc chuyển đổi sang m lệnh NC của máy tiện
CNC MICROTURN nh− hình 11:
Hình 11: Quá trình gia công trên máy tiện MICROTURN
4. Kết luận
Với những kết quả rất khả quan xây dựng phần mềm CONVERT để chuyển đổi m lệnh
NC từ m lệnh NC của MasterCAM sang m lệnh NC của máy tiện CNC MICROTURN đ trình
b y ở trên, đang mở ra cho chúng ta khả năng rất triển vọng việc kết nối các máy công cụ NC v
CNC với các phần mềm CAD/CAM mạnh để mở rộng khả năng công nghệ các máy công cụ NC,
CNC v nâng cao khả năng hiệu quả đầu t− sản xuất cơ khí chế tạo máy ở n−ớc ta
Tóm tắt
B i báo trình b y tóm tắt những kết quả đạt đ−ợc của việc nghiên cứu khả năng kết nối
của một phần mềm CAD/CAM mạnh với máy tiện CNC Microturn nhằm nâng cao khả năng
công nghệ của tiện CNC Microturn v nâng cao khả năng hiệu quả đầu t−. Quá trình kết nối
đ−ợc thực hiện để tiến h nh gia công trục cán thép tấm định hình l sản phẩm rất phức tạp th nh
công đ mở ra các khả năng rất lớn có thể gia công các chi tiết phức tạp trên máy tiện CNC
Microturn dễ d ng, mang lại hiệu quả cao.
Summary
Some recent results on interfacing MASTERCAM with a Microturn lathe
in manufacturing rolling shafts
By Nguyễn Phú Hoa
This paper briefly presents recent results on interfacing powerful CAD/CAM software
with a CNC Microturn lathe to increase its technological capacity and economical efficiency.
The use of the mentioned interface is to manufacture complex rolling shafts. This increases
flexibility of the CNC Microturn lathe.
T i liệu tham khảo
[1]. Nguyễn Đăng Bình, Nguyễn Phú Hoa ( 1997), “ Thiết kế quy trình công nghệ tối −u theo
chuẩn thứ tự nguyên công có giá th nh MIN (Z MIN ) với sự trợ giúp máy tính”, Thông báo khoa học của
các tr−ờng Đại học Bộ Giáo dục v Đ o tạo, H Nội.
[2]. Nguyễn Đăng Bình, Nguyễn Phú Hoa ( 1999), “ Tự động hoá thiết kế tối −u quy trình công
nghệ chế tạo”, Thông báo Khoa học, Tr−ờng Đại học kỹ thuật Công nghiệp 2/1999.
72
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- mot_so_ket_qua_nghien_cuu_ve_kha_nang_ket_noi_mastercam_voi.pdf