MÁY TIỆN CNC MODEL CK6132 PHỤC VỤ CÔNG TÁC
ĐÀO TẠO TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ
VÀ KINH TẾ CÔNG NGHIỆP NGUYỄN VĂN TƯỞNG

THÁI NGHUYÊN -2011


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
NGUYỄN VĂN TƯỞNG

ĐỀ TÀI
XÂY DỰNG CÁC BÀI THÍ NGHIỆM TRÊN
MÁY TIỆN CNC MODEL CK6132 PHỤC VỤ CÔNG TÁC
ĐÀO TẠO TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ
VÀ KINH TẾ CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC HỌC VIÊN
GS.TS. Trần Văn Địch Nguyễn Văn Tưởng

KHOA ĐÀO TẠO SĐH BGH TRƯỜNG ĐHKTCN

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2011
Ngƣời thực hiện
Nguyễn Văn Tƣởng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
2
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin được bày tỏ sự cảm ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn GS. TS. Trần
Văn Địch. Những gợi ý và sự giúp đỡ lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp, sự hướng
dẫn tận tình và sự ủng hộ thường xuyên cũng như sự động viên của thầy trong quá trình
thực hiện luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự cộng tác hỗ trợ từ Phòng thực hành CNC
thuộc Trung tâm thực hành - Trường Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp và
Phòng thí nghiệm đo lường chính xác thuộc Khoa cơ khí – Trường Đại học Bách Khoa
Hà Nội.
Cuối cùng, tôi gửi lời cảm ơn đặc biệt tới những người than trong gia đình, bạn
bè đồng nghiệp đã quan tâm ủng hộ nhiệt tình để tôi hoàn thành tốt luận văn của mình.

FMS Flexible manufacturing system Hệ thống sản xuất linh hoạt
CIM Computer Integrated manufacturing Hệ thống sản xuất tích hợp
with planning, design and manufacturing
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
4
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1 : Các giá trị Ra, Rz và chiều dài chuẩn l ứng với các cấp độ nhám bề mặt
Bảng 3.2. Bảng kết quả đo được 22 thông số hình học bề mặt
Bảng 3.3 . Bảng giá trị kết quả đo độ nhám 15 chi tiết bài thí nghiệm 1
Bảng 3.4 . Bảng giá trị kết quả đo độ nhám 15 chi tiết bài thí nghiệm 6
Bảng 3.5.Bảng giá trị kết quả đo độ chính xác kích thước 15 chi tiết bài thí nghiệm 1
Bảng 3.5.Bảng giá trị kết quả đo độ chính xác kích thước 15 chi tiết bài thí nghiệm 6

Hình 1.14. Điều khiển theo contour 2D
Hình 1.15. Điều khiển contour 2
2
1
D
Hình 1.16. Điều khiển contour 3D
Hình 1.16. Điều khiển contour 3D
Hình 1.17. Điều khiển contour 4D và 5D
Hình 1.18. Sơ đồ quỹ đạo của tâm dao
Hình 1.19. Ghi kích thước tuyệt đối
Hình 1.20. Ghi kích thước tương đối
Hình 2.1. Cấu tạo máy tiện CNC model CK1632
Hình 2.2. Các điểm chuẩn của máy
Hình 2.3. Chạy dao nhanh G00
Hình 2.4. Ví dụ quá trình chạy dao nhanh G00
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
6
Hình 2.5. Nội suy theo đường thẳng G01
Hình 2.6. Ví dụ quá trình gia công theo G01
Hình 2.7.Nội suy theo G02
Hình 2.8.Nội suy theo G03
Hình 2.9. Cách xác định chiều G02 và G03
Hình 2.10. Chương trình gia công với G02, G03
Hình 2.11.Nội suy theo cung tròn đi qua 3 điểm G05
Hình 2.12. Nội suy theo đường elip G6.2 và G6.3
Hình 2.13. Cách xác định chiều G6.2 và G6.3
Hình 2.14. Cách xác định góc nghiêng Q theo G6.2 và G6.3
Hình 2.15. Quá trình gia công theo G6.2
Hình 2.15. Quá trình gia công theo G6.2
Hình 2.16. Nội suy theo đường Parabol theo chiều kim đồng hồ G7.3

Hình 2.45. Tiện ren với bước không đổi G32
Hình 2.45. Ví dụ quá trình gia công tiện ren với bước không đổi G32
Hình 2.46. Tiện ren với bước thay đổi G34
Hình 2.47. Ví dụ quá trình ta rô ren G33
Hình 2.48. Chu trình tiện ren G92
Hình 2.49. Ví dụ chu trình tiện ren với G92
Hình 2.50. Chu trình tiệ n ren hỗ n hợ p G76
Hình 2.51. Ví dụ quá trình tiện ren hỗn hợp G76
Hình 3.1. Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 1
Hình 3.2. Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 2
Hình 3.3. Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 3
Hình 3.4. Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 4
Hình 3.5. Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
8
Hình 3.6. Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 6
Hình 3.7. Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 7
Hình 3.8. Bản vẽ chi tiết gia công bài thí nghiệm 8
Hình 3.9. Mô phỏng quá trình gia công
Hình 3.10. Hộp thoại kết nối dữ liệu từ phần mềm TDcomm2 sang máy tiện CNC
Model CK 6132
Hình 3.11. Hộp thoại hiển thị chương trình các bài thí nghiệm
Hình 3.12. Hộp thoại hiển thị chương trình bài thí nghiệm 1
Hình 3.13. Xác định điểm W của chi tiết gia công
Hình 3.14. Hộp thoại Offset dao
Hình 3.15. Ảnh chụp quá trình gia công bài thí nghiệm 1
Hình 3.16. Độ nhám bề mặt
Hình 3.17. Máy đo độ nhám Mitutoyo SJ- 400
Hình 3.18. Đầu đo thực hiện đo độ nhám
Hình 3.19. Đồ thị thể hiện hình dáng hình học bề mặt gia công

15
1.1. Giới thiệu về máy công cụ thông thường, NC và CNC
15
1.1.1. Máy công cụ thông thường
15
1.1.2. Máy công cụ NC
15
1.1.3. Máy công cụ CNC
15
1.2. Hệ trục toạ độ của máy công cụ CNC
16
1.3. Các điểm chuẩn của máy công cụ CNC
18
1.3.1. Điểm chuẩn của máy M (điểm gốc O của máy)
18
1.3.2. Điểm gốc của chi tiết W
19
1.3.3. Điểm chuẩn của dao P
19
1.3.4. Điểm chuẩn của giá dao T và điểm gá dao N
20
1.3.5. Điểm điều chỉnh dao E
20
1.3.6. Điểm gá đặt A
20
1.3.7. Điểm O của chương trình
21
1.4. Các dạng điều khiển của máy công cụ CNC
21
1.4.1. Điều khiển theo điểm- điểm

32
1.12.1. Lập trình tại phân xưởng
32
1.12.2. Lập trình trong chuẩn bị sản xuất
32
Chƣơng 2 :GIỚI THIỆU VỀ MÁY TIỆN CNC MODEL CK6132
34
2.1. Giới thiệu đặc điểm chung và các thông số kỹ thuật của máy tiện CNC
CK6132
34
2.1.1. Đặc điểm chung về máy tiện CNC CK6132
34
2.1.2. Các thông số kỹ thuật của máy tiện CNC CK6132
35
2.2. Lập trình với hệ điều khiển GSK 980TDa series Turning CNC System
36
2.2.1. Bảng điều khiển của máy tiện CNC GSK980Tda
36
2.2.2. Hệ trục tọa độ và các điểm chuẩn
43
2.2.3. Cấu trúc chương trình NC
43
2.2.4. Các chức năng mã lệnh G
44
2.2.5. Các chức năng M
74
Chƣơng 3 : XÂY DỰNG CÁC THÍ NGHIỆM TRÊN MÁY TIỆN CNC
MODEL CK 6132
76
3.1. Tổng quan về quá trình dạy và học

91
3.4.2. Trình tự các bước tiến hành các bài thí nghiệm
141
3.5. Kiểm tra chất lượng sản phẩm
147
3.5.1. Chất lượng bề mặt
147
3.5.2. Độ chính xác gia công
153
3.5.3.Kiểm tra độ nhám và độ chính xác kích thước của sản phẩm
155
KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN
163
TÀI LIỆU THAM KHẢO
164
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
12
PHẦN MỞ DẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Trong thời đại ngày nay sự phát triển rất mạnh mẽ và không ngừng của khoa
học công nghệ trong tất cả các lĩnh vực của cuộc sống. Trong những năm của thế kỷ
XX nền công nghiệp của thế giới đã có những bước tiến vĩ đại trong nhiều lĩnh vực
như: Công nghệ thông tin, công nghệ điện tử đặc biệt là công nghệ cơ điện tử mới
đang được nghiên cứu và phát triển, trong đó có sự tích hợp của nhiều ngành: Cơ khí-

Trường cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp. Qua đó trang bị cho sinh viên
các kiến thức cơ bản về các trình tự, thao tác, kỹ năng tiến hành và kiểm tra chất lượng
sản phẩm các bài thực hành trên máy tiện CNC.
2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- ý nghÜa khoa häc cña ®Ò tµi:
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần bổ sung cho cơ sở lý thuyết về
phương pháp lập trình trên máy tiện CNC.
- ý nghÜa thùc tiÔn cña ®Ò tµi:
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ ứng dụng vào giảng dạy thực hành trên
máy tiện CNC của ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí tại Trường Cao đẳng Công nghệ
và Kinh tế Công nghiệp.
3. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Mục đích của đề tài nghiên cứu xây dựng các bài thí nghiệm trên máy tiện CNC
phục vụ công tác đào tạo của ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí tại Trường Cao đẳng
Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp.
Đối tượng nghiên cứu của đề tài:
- Máy tiện CNC Model CK 6132 và hệ điều khiển GSK 980 Tda Series Turning
CNC system.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
14
- Nghiên cứu phần mềm Mastercam V9.1 vào việc lập trình các bài thí nghiệm.
- Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt và độ chính xác
kích thước nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm các bài thí nghiệm.
- Nghiên cứu đề cương chương trình môn thực hành tiện CNC của ngành Công
nghệ kỹ thuật cơ khí tại Trường Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài
Mục đích của đề tài nghiên cứu xây dựng các bài thí nghiệm trên máy tiện CNC
phục vụ công tác đào tạo của ngành công nghệ kỹ thuật cơ khí tại Trường Cao đẳng
Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp, tác giả chọn phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết
hợp với thực nghiệm.

ở trình độ thấp. Đặc biệt các máy công cụ thông thường hiện nay còn có ý nghĩa rất lớn
đối với các trường dạy nghề, cao đẳng và đại học kỹ thuật.
1.1.2. Máy công cụ NC
Các máy công cụ NC thì việc điều khiển các chức năng của máy được quyết
định bằng các chương trình đã lập sẵn. Các máy NC thích hợp với dạng sản xuất hàng
loạt nhỏ và trung bình.
Hệ thống điều khiển của máy NC là mạch điện tử. Thông tin vào chứa trên băng
từ hoặc băng đục lỗ, thực hiện các chức năng theo từng khối, khi khối trước kết thúc,
máy đọc các khối lệnh tiếp theo để thực hiện các dịch chuyển cần thiết. Các máy NC
chỉ thực hiện các chức năng như : nội suy đường thẳng, nội suy cung tròn, chức năng
đọc theo băng. Các máy NC không có chức năng lưu trữ chương trình.
1.1.3. Máy công cụ CNC
Máy công cụ CNC là bước phát triển cao từ máy NC. Các máy CNC có một
máy tính để thiết lập phần mềm dùng để điều khiển các chức năng dịch chuyển của
máy. Các chương trình gia công được đọc cùng một lúc và được lưu trữ vào bộ nhớ.
Khi gia công, máy tính đưa ra các lệnh điều khiển máy. Máy công cụ CNC có khả năng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
16
thực hiện các chức năng nội suy như : nội suy đường thẳng, nội suy cung tròn, mặt
xoắn, mặt parabol và bất kỳ các mặt bậc 3 nào. Máy CNC cũng có khả năng bù chiều
dài và đường kính dụng cụ cắt. Tất cả các chức năng trên đều được thực hiện nhờ một
phần mềm của máy tính. Các chương trình lập ra có thể được lưu trữ trên đĩa cứng và
đĩa mềm.
1.2. Hệ trục toạ độ của máy công cụ CNC
Để tính toán quỹ đạo chuyển động của dụng cụ, cần phải gắn vào chi tiết một hệ
trục toạ độ. Thông thường trên các máy CNC người ta sử dụng hệ toạ độ Deccard
OXYZ(hình 1.1). Các trục toạ độ đó là X, Y
và Z. Chiều dương của các trục X, Y, Z được
xác định theo quy tắc bàn tay phải (hình 1.2).
Theo quy tắc này thì ngón cái chỉ chiều dương

- Máy bào, máy xung điện : trục Z vuông góc với bàn máy và có chiều dương
hướng từ bàn máy lên phía trên.
- Các máy phay có nhiều trục chính : trục Z song song với đường tâm của trục
chính vuông góc với bàn máy (chọn trục chính có đường tâm vuông góc với bàn máy
làm trục Z). Chiều dương của trục Z hướng từ bàn máy tới trục chính.
 Trục X :
Trục X là trục nằm trên mặt bàn máy và thông thường nó được xác định
theo phương nằm ngang. Chiều của trục X được xác định theo quy tắc bàn tay
phải (ngón cái chỉ chiều dương của trục X).
- Máy phay đứng, máy khoan đứng : nếu đứng ngoài nhìn vào trục chính thì
chiều dương của trục X hướng về phía phải.
- Máy khoan cần : nếu đứng ở vị trí điều khiển máy ta có chiều dương của trục
X hướng vào trụ máy.
- Máy phay ngang : nếu đứng ngoài nhìn thẳng vào trục chính thì ta có chiều
dương của trục X hướng sang bên trái, còn đứng ở phía trục chính để nhìn vào chi tiết
thì ta có chiều dương của trục X hướng sang phải.
- Máy tiện : trục X vuông góc với trục chính của máy và có chiều dương hướng
về phía bàn kẹp dao. Như vậy nếu bàn kẹp dao ở phía trước trục chính thì chiều dương
của trục X hướng vào người thợ, còn nếu bàn kẹp dao ở phía sau trục chính thì chiều
dương đi ra ngoài người thợ.
- Máy bào : trục X nằm song song với mặt phẳng định vị chi tiết trên bàn máy
và chiều dương từ bàn máy đến thân máy.
 Trục Y :
- Trục Y được xác định sau khi các trục X, Z đã được xác định theo quy tắc bàn tay
phải. Ngón tay trỏ chỉ chiều dương của trục X.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
18
 Các trục phụ:
- Trên các máy CNC ngoài các
trục X,Y,Z còn có các trục

+Z'
+Y'
+Y
+C
+B
+A
+C'
+B'
+A'
w
R
U
P
V
Q
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN
19

- Ở máy tiện điểm chuẩn của máy M được thể hiện như (hình 1.5)
1.3.2. Điểm gốc của chi tiết W
Khi bắt đầu gia công, cần phải tiến hành xác định toạ độ của điểm gốc chi tiết
hoặc điểm gốc của chương trình so với điểm gốc của máy M để xác định và hiệu chỉnh
hệ thống đo lường dịch chuyển.
Điểm gốc của chi tiết W xác định hệ toạ độ của chi tiết trong quan hệ với điểm


1.3.4. Điểm chuẩn của giá dao T và điểm gá dao N
Điểm T được dùng để xác định hệ trục toạ độ của dao. Điểm T phụ thuộc vào gá
dao trên máy. Thông thường khi gá dao trên máy thì điểm T trùng với điểm gá dao N
(hình 1.8). 1.3.5. Điểm điều chỉnh dao E
Khi gia công phải sử dụng nhiều dao, như vậy các
kích thước của chúng phải được xác định bằng cơ cấu điều
chỉnh dao.
Mục đích của việc điều chỉnh dao để có thông tin
chính xác cho hệ thống điều khiển về kích thước dao (hình
1.9 ).
Khi dao được lắp vào gá dao thì điểm E và điểm N
trùng nhau.
1.3.6. Điểm gá đặt A
Điểm A là điểm gá đặt của bề mặt chi tiết lên đồ định vị của đồ gá. Điểm A có
thể trùng với điểm W của chi tiết (hình 1.10) hoặc có thể lựa chọn tuỳ ý trên mặt định
vị của chi tiết gia công.
P
P
P
Z
P
N
Hình 1.8. Điểm của giá dao T và điểm gá dao N

A
,Y
A
) và B(X
B
,
Y
B
) trong hệ toạ độ XOY ta có thể thực hiện như sau:
Trước hết, cho dụng cụ chạy nhanh đến điểm A sau đó thực hiện gia công lỗ A,
sau khi gia công xong lỗ A dụng cụ rút ra khỏi lỗ và chạy nhanh đến vị trí B dụng cụ
thực hiện gia công lỗ B và gia công xong dụng cụ ra khỏi lỗ B và kết thúc quá trình
gia công (hình 1.12).

Hình 1.10. Điểm gá đặt A
Z
X
A W
Z
W
X
P
Z
X
O
Hình 1.11. Điểm O của chương trình