NỘI QUY PHÒNG THÍ NHIỆM
I. Đối với sinh viên
1. Đi học đúng giờ, vào muộn quá 15’ sẽ bị coi như hông đi học thực hành tiết
đó.
2. Phải trang bị bảo hộ lao động: Quần áo, đầu tóc gọn gang, lịch sự; Đi giày
hoặc đi dép có quai hậu.
3. Tuân thủ đúng các quy dịnh, quy trình theo hướng dẫn của giáo viên.
4. Không tự ý thức hiện các thao tác máy ngoài phạm vi thực tập; không vận
hành thay đổi các thong số hoạt động của máy khi chưa có sự đồng ý của
giáo viện hướng dẫn.
5. Không rời vị trí được phân công hi chưa có sự đồng ý của giáo viên.
6. Báo cáo ngay cho giáo viên hướng dẫn khi có sự cố thiết bị hoặc tai nạn lao
động.
7. Bàn giao máy cần nêu rõ tình trạng của máy trong thời gian làm việc.
8. Vệ sinh máy, thiết bị… sau mỗi buổi thí nhiệm theo hướng dẫn của giáo
viên.
9. Chịu trách nhiệm khắc phục khi gây ra sự cố làm hỏng do không thực hiện
theo hướng dẫn của giáo viên hoặc làm mất thiết bị dụng cụ.
II. Đối với giáo viên hướng dẫn thí nghiệm
1. Chuẩn bị đủ máy, thiết bị, dụng cụ và vật tư trước khi hướng dẫn thí nghiệm.
2. Dành 20’ đầu của buổi đầu tiên trong đợt thí nghiệm để phổ biến nội quy,
quy định an toàn và tóm tắt các nội dung mà sinh viên sẽ thực hiện.
3. Hướng dẫn đúng đủ theo chương trình đã được phê duyệt.
4. Quản lý lớp học, thường xuyên kiểm tra, nhắc nhở đảm bảo an toàn cho sinh
viên.
5. Quản lý và chịu trách nhiệm bảo quản máy, thiết bị, dụng cụ trong suốt thời
gian hướng dẫn, ghi đầy đủ nhật kí làm việc.
6. Dành 5-10’ cuối mỗi buổi chỉ đạo sinh viên vệ sinh phòng máy.

1


đại. Phát triển nhanh chóng với những tiến bộ trong máy tính, ta có thể bắt gặp
CNC dưới dạng máy tiện, máy phay, máy cắt laze, máy cắt tia nước có hạt mài,
máy đột rập và nhiều công cụ công nghiệp khác. Thuật ngữ CNC liên quan đến
một nhóm máy móc lớn sử dụng logic máy tính để điều khiển các chuyển động
và thực hiện quá trình gia công kim loại.
Các máy CNC hiện đại hoạt động bằng cách đọc hàng nghìn bit thông tin được
lưu trữ trong bộ nhớ máy tính chương trình. Để đặt thông tin này vào bộ nhớ, nhân
viên lập trình tạo ra một loạt lệnh mà máy có thể hiểu được. Chương trình có thể
bao gồm các lệnh “mã hóa”, như “M03” — hướng dẫn bộ điều khiển chuyển trục
chính tới một vị trí mới hay “G99” — hướng dẫn bộ điều khiển đọc một đầu vào
phụ từ một quá trình nào đó trong máy. Các lệnh mã hóa là phương thức phổ biến
nhất để lập trình một công cụ máy CNC. Tuy nhiên, sự tiến bộ trong máy tính đã
cho phép các nhà sản xuất công cụ máy tạo ra “lập trình hội thoại”. Trong lập
trình hội thoại, lệnh “M03” được nhập đơn giản như “MOVE” và “G99” là
“READ”. Kiểu lập trình này cho phép đào tạo nhanh hơn và nhân viên lập trình
không phải nhớ nhiều ý nghĩa của mật mã. Tuy nhiên, cần phải lưu ý rằng hầu hết
các máy sử dụng lập trình hội thoại vẫn đọc các chương trình mã hóa, do đó ngành
công nghiệp vẫn đặt nhiều niềm tin vào dạng lập trình này.
Bộ điều khiển cũng giúp nhân viên lập trình tăng tốc độ sử dụng máy. Ví dụ,
trong một số máy, nhân viên lập trình có thể đơn giản chỉ cần nhập dữ liệu về vị
trí, đường kính và chiều sâu của một chi tiết và máy tính sẽ lựa chọn phương pháp
gia công tốt nhất để sản xuất chi tiết đó dưới dạng phôi. Thiết bị mới nhất có thể
chọn một mẫu kỹ thuật được tạo ra từ máy tính, tính toán tốc độ dao cụ, đường
vận chuyển vật liệu vào máy và sản xuất chi tiết mà không cần bản vẽ hay một
chương trình.

3


LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA MÁY


tham gia sản xuất cánh máy bay trực thăng, một công việc đòi hỏi phải gia công
chính xác các hình dạng phức tạp. Parsons sớm nhận ra rằng bằng cách sử dụng
máy tính IBM thời kì đầu, ông đã có thể tạo ra những thanh dẫn đường mức chính
xác hơn rất nhiều khi sử dụng các phép tính bằng tay và sơ đồ. Dựa trên kinh
nghiệm này, ông đã giành được hợp đồng phát triển một “máy cắt đường mức tự
động”cho không quân để tạo mặt cong cho cánh máy bay. Sử dụng một đầu đọc
thẻ máy tính và các bộ điều khiển động cơ trợ động (servo motor). Chiếc máy
được chế tạo cực kì lớn, phức tạp và đắt đỏ. Mặc dù vậy, nó làm việc một cách tự
động và gia công các mặt cong với độ chính xác cao giúp đáp ứng nhu cầu của
ngành công nghiệp máy bay.
Đến những năm 1960, giá thành và tính phức tạp của những chiếc máy tự động
đã giảm đến một mức độ nhất định để có thể ứng dụng trong các ngành công
nghiệp khác. Những chiếc máy này sử dụng các động cơ truyền động điện một
chiều để vận dụng vô lăng và vận hành dao cụ. Các động cơ này nhận chỉ dẫn điện
từ một đầu đọc băng từ – đọc một băng giấy có chiều rộng khoảng 2,5cm có đục
một hàng lỗ. Vị trí và thứ tự lỗ cho phép đầu đọc sản xuất ra những xung điện cần
thiết để quay động cơ với thời gian và tốc độ chính xác. Trong thực tế, nó điều
khiển máy giống như nhân viên vận hành. Các xung điện được quản lý bởi một
máy tính đơn giản không có bộ nhớ. Chúng thường được gọi là NC hay máy công
cụ có bộ điều khiển số.
John Parsons đã xin phép International Business Machine sử dụng một trong
những chiếc máy tính văn phòng trung ương của họ để thực hiện một loạt các
phép toán cho một cánh máy bay trực thăng mới. Cuối cùng, ông đã dàn xếp với
Thomas J. Watson, chủ tịch huyền thoại của IBM, nhờ đó IBM sẽ làm việc với
tập đoàn Parsons để tạo ra một chiếc máy được điều khiển bởi các thẻ đục lỗ.
Nhanh chóng, Parsons cũng ký được hợp đồng với Air Force để sản xuất một
chiếc máy được điều khiển bằng thẻ hay băng từ có khả năng cắt các hình dạng
đường mức giống như những hình trong cánh quạt và cánh máy bay. Sau đó,
ông đã đến gặp các kỹ sư ở phòng thí nghiệm cơ cấu phụ thuộc Viện Công nghệ

cơ cấu thay dao tự động ATC cấp phôi tự động, cánh tay robot công nghiệp,...có
thể được tích hợp vào hệ thống sản xuất linh hoạt trong các nhà máy lớn. Trí tuệ
nhân tạo đang ngày càng phát triển và trợ giúp con người một cách hữu ích,
trong đó có máy CNC.
6


7


CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÁY CNC
1. Phần cơ khí- hệ dẫn động:
Vỏ máy, thân bệ máy: còn gọi là khung sườn của máy, bệ máy được chế tạo
bằng phương pháp đúc hoặc hàn sau đó được mang đi nhiệt luyện để khử ứng
suất dư giúp cấu trúc kim loại ổn đinh. Vỏ máy, thân máy càng cứng cáp thì độ
chính xác càng cao và ổn định. Yêu cầu của nó là phải chịu lực và độ bền cao,
có thể hạn chế rung động (nguyên nhân dẫn tới sai số độ chính xác).
Vít me bi, ray dẫn hướng, box way, bàn máy: Cơ chế di chuyển bệ, bàn máy hay
trục quay được gọi là vít me bi (ballscrew). Cơ chế này làm thay đổi chuyển
động quay của động cơ truyền động thành chuyển động tuyến tính và bao gồm
một trục vít (screw shaft) và ổ trục đỡ. Khi trục quay, một ổ trục gắn lần theo
các đường rãnh hình xoắn ốc trong trục và sản sinh ra một chuyển động tuyến
tính chính xác làm quay bàn làm việc ở dưới trục chính hay giá đỡ trục chính.
Những vít me bi này được bắt vào bệ máy với ổ trục gắn ghép vào bàn làm việc
hay giá đỡ trục chính được dẫn hướng bởi các ray dẫn hướng (linenear rails).
Bàn máy cũng có thể được dẫn truyền bởi cơ cấu Box way.
Đường dẫn hướng:

Thanh dẫn hướng ma sát lăn
Trên máy công cụ, người ta có thể sử dụng đường dẫn hướng ma sát trượt


Tránh cho cơ cấu không có sự dao động nhờ vào sự trượt trơn của đai khi quá
tải.



Kết cấu và vận hành đơn giản.
9


Tuy nhiên nó cũng tồn tại những nhược điểm như:


Hiệu suất bộ truyền thấp.



Tỷ số truyền thay đổi do sự trượt đàn hồi giữa bánh đai và đai.



Tuổi thọ đai thấp.



Kích thước bộ truyền lớn.



Tải trọng tác dụng lên trục lớn do phải căng đai ban đầu.

mòn. Đai hình thang với cạnh để mở thì không có bọc ngoài.
Tính chất đặc biệt. Qua kết nối bằng ma sát lớn được tạo ra bởi hiệu ứng nêm,
lực căng ban đầu cần thiết thấp hơn so với dây đai dẹt. Nhờ tiết diện cao nên sức
kháng uốn cong tương đối cao. Nó có thể được giảm khi phần dưới của đai có
răng.

11


- Dây đai đồng bộ (Dây đai răng)

Đối với dây đai đồng bộ lực truyền không qua ma sát mà qua dạng các răng của
đai (kết nối dạng khớp). Dây đai răng kết hợp những ưu điểm của dây đai dẹt và
dây đai hình thang với sự không có độ trượt của dây xích.
Đặc tính nổi bật. Đặc điểm của dây đai đồng bộ (răng) là sức căng ban đầu thấp
và do đó chịu tải ít. Nó rất thích hợp cho việc truyền không có độ trượt với công
suất vừa và nhỏ.
Vít me - đai ốc bi:

Chuyển động chạy dao tịnh tiến thường được dẫn động bởi các động cơ
servo quay thông qua cơ cấu biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh
tiến là trục vít me - đai ốc bi. Trục vít me – đai ốc bi đảm bảo truyền lực và
chuyền động không khe hở, độ nhạy cao.


Mỗi trục chuyển động có hệ thống đo, khi đo gián tiếp thì đầu đo đặt ngay
trên trục vít me.




máy CNC. Một trục chính 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 đoán 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 quá trình
cắt gọt được tốt nhất và độ chính xác cao nhất cho máy. Trục chính được gia
công và gắn vào động cơ truyền động, rồi sau đó được bắt vào giá đỡ trục chính
di động. Đối với hầu hết các trung tâm gia công, mỗi trục chuyển động đều có
vít me bi riêng biệt. Phục vụ trục chính trong quá trình gia công hiện đại bao
gồm Bộ phận thay dao tự động (ATC) bằng sự thích ứng của quá trình điều
khiển và động cơ, ATC sẽ đưa dao ra khỏi trục chính một cách chính xác thay
thế bằng dao cụ có số thứ được định nghĩa từ trước giúp giảm thời gian gá dao,
hạn chế sai sót trong gia công; bên cạnh đó là hệ thống bơm bôi trơn, giải nhiệt
bằng dầu,...
Nhiệm vụ cung cấp công suất cắt gọt, đảm bảo cứng vững khi gia công kim loại.
Trục chính của máy phay CNC có tốc độ quay rất cao, có thể đạt đến 12.000 –
20.000 vòng/phút. Hệ thống bôi trơn đặc biệt, không tuần hoàn như trên các máy
công cụ bình thường. Dầu bôi trơn được xé nhỏ dưới áp suất khí nén tạo nên hỗn
13


hợp dạng sương. Trục chính máy phay CNC được tích hợp với cơ cấu kẹp và
tháo dụng cụ tự động bằng khí nén, có thể tích hợp cả động cơ điện servo.
Động cơ servo:

Động cơ DC có chổi than: gồm 4 cấu tạo chính stato, rotor, chổi than và cuộn
cảm lõi.
Ưu điểm: của động cơ DC có chổi than là tương đối dễ điều khiển, giá thành
tương đối rẻ.
Nhược điểm: Khi vận hành thương gây ra tiếng ồn, nhiệt độ cao khi vậ hành và
quán tính cao khi giảm tốc độ. Để khắc phục được vân đề này thì người ta hay

cách dễ dàng, thuận tiện theo cách ta tính mà máy vẫn có thể hiểu được nhờ việc
khai báo gốc phôi.
 Điểm gốc phôi thường thỏa mãn các yêu cầu sau:
-

Thường là điểm trên chi tiết gia công.

-

Thường là điểm trên mặt cao nhất của chi tiết

 2 cách lấy gốc phôi thông dụng:
-

Ta xác định theo quy tắc 3T.

Quy tắc 3T: Trên – Trước – Trái tức là điểm gốc phôi sẽ là điểm thuộc mặt trước
góc trên bên trái của phôi. Và các bước thực hiện như sau:
Xác định tọa độ theo trục X: Ta di chuyển trục chính xuống cách phôi 5mm.
Sau đó di bàn máy theo chiều dường trục X (di chuyển sang bên phải) sao cho
đế khi dao nằm ở ngoài phạm vi chi tiết  Hạ dao xuống  Di chuyển bàn X
theo chiều âm (Từ trái sang phải) di chuyuyeernt ừ từ (Dùng chế độ định
khoảng) sao cho đến khi dao vừa tiếp xúc với phôi thì ta dừng lại  Tại điểm
đó ta xét X = 0 Di chuyển bàn máy theo chiều dương trục X một khoảng đúng
bằng bán kính của dao (Do điểm lập trình là điểm tâm của dao).
15


Sau đó ta lấy giá trị tọa độ X trên hệ tọa độ máy để nhập vào G54 hoặc từ G55G59.
Xác định tọa độ theo trục Y: Nhấc dao lên khỏi phôi khoảng 5mm. Di chuyển

bàn máy theo phương X dương sao cho dao nằm ngoài phạm vi của phôi, hạ
dao xuống di bàn máy theo hướng âm X sao cho vừa chạm vào phôi thì dừng
lại. Tại đây ghi tọa độ X ở Machine lại rồi rút dao lên. Đưa bàn máy di
chuyển theo chiều âm X sao cho nằm ngoài phôi rồi hạ dao xuống  Đưa
bàn máy theo chiều X dương đến khi dao chạm vào phôi thì dừng lại. Tại đây
ghi lại giá trị X trên hệ Machine  Sau đó cộng 2 giá trị thu được rồi chia
đôi. Giá trị thu được cho vào địa chỉ G muốn lưu trữ, đó là tọa độ X của gốc
phôi.
- Xác định tọa độ Y: Thực hiện tương tự như xác định tọa độ X.
- Xác định tọa độ Z: Đưa dao xuống bề mặt trên của phôi, khi gần tiếp xúc mặt
trên thì ta dung chế độ định khoảng để đảm bảo độ chính xác. Hạ dao cho
đến tiếp xúc mặt trên rồi dừng lại. Lấy giá trị của Z trên hệ tọa độ máy
Machine để nhập vào địa chỉ G muốn lưu trữ.
- Sau khi nhập xong ta cũng chuyển sang chế độ MDI để kiểm tra lại việc lấy
gốc phôi

17


Máy phay Emco Concept Mill 55
Các bộ phận cơ bản của máy

1.Đầu máy

8.Nhãn tên

2.Ổ tích dao

9.Khóa điện



dịch chuyển theo trục Z: 120/190mm

18


Chế độ cắt của máy
- Tốc độ chạy dao: 0-2000mm/phút
- Tốc độ chạy dao nhanh: 2000mm/phút
- Độ phân giải bước: 0,5 micro met
- Lực chạy dao lớn nhất theo trục X,Y: 800N
- Lực chạy dao lớn nhất theo trục Z: 1000N
- Tốc độ trục chính: 150/3500 vòng/phút
- Momen xoắn: 3,7Nm
Ổ tích dụng cụ
Có 8 vị trí chứa dao
Khối lượng lớn nhất của dụng cụ: 1 kg
Đường kính lớn nhất của dụng cụ: 40mm
Tốc độ di chuyển của ổ tích dụng cụ: 10m/phút
Eto
Giới hạn kẹp phôi 60mm, bề rộng má kẹp 60mm
Eto dùng lực kẹp bằng tay.
19


2. Phần điện, điện tử - Hệ điều hành, bộ điều khiển:
-Bộ cấp nguồn, điều khiển: mỗi máy CNC đều được cấp nguồn qua các thiết bị
được lắp đặt trong tủ điện như các thiết bị đóng cắt CB, LCB, MCB, Rơ le, khởi
động từ, biến tần, driver,…
-Hệ điều hành là thành phần trung tâm của máy công cụ. Nó được lập trình để

- Cung cấp lượng dầu thích hợp để bôi trơn hệ thống: van, xi lanh, động cơ.

21


Các bộ phận chính:
- Bộ lọc không khí.
- Bộ điều tiết áp suất
- Bộ bôi trơn khí nén

Hình 4.2. Thiết bị cung cáp khí nén

22


Các bộ phận lọc không khí và điều tiết áp suất
Bộ lọc không khí:
Không khí ẩm, bụi bẩn sẽ làm ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thống sử dụng
khí nén. Ngoài độ ẩm, khi thiết kệ hệ thống khí nén, gỉ sét và các chất gây ô
nhiễm khác kể cả dầu từ máy nén mang tới cũng có thể làm tổn hại tới hệ thống.

Hình 4.3. bộ lọc không khí
Các bộ phận chính:
1. Khí vào
2. Tấm chắn
3. Phần tử lọc
4. Vùng rơi chất bẩn, nước
5. Vùng chứa bẩn, nước
6. Bộ phận xả tự động
7. Chỉ thị nước xả

không khí.

24


Bôi trơn Macro:

Hình 4.4: Hệ thống bôi trơn Macro
Khí nén vào của 4, qua bộ khuyếch tán 3, qua cảm biến lưu lượng 9, tạo ra
chênh áp giữa 5 và 11, hút dầu qua ống xiphong 6 và van một chiều 7, dầu qua
van điều chỉnh 1 khuêch tán vào dòng khí ra 8
Đặc điểm: Tất cả các giọt dầu đi vào dòng khí và được khuyeech tán, các giọt
dầu lớn có khuynh hướng rơi khỏi dòng khí, được sử dụng cho các bộ phận ở
gần bộ phận bôi trơn.
Hoạt động tháo và kẹp dụng
Tháo dụng cụ: Khí nén đi vào xi lanh đẩy pistol đi xuống, nén trục kẹp ép vào lò
xo làm nhà mỏ kẹp, đồng thời khí nén đi vào tâm của trục, phối hợp để đẩy dụng
cụ ra khỏi lỗ trục chính.
Kẹp dụng cụ: đưa dụng cụ vào trục chính, khí nén đi vào buồng dưới cùng của
xi lanh và đẩy pistol đi lên, lò xo đĩa sẽ đẩy trục kẹp lên trên, mỏ kẹp đi lên và
kẹp chặt lấy chuôi dụng cụ.

25