Đề tài Tìm hiểu ngôn ngữ lập trình CNC

n tốc dịch chuyển nhanh không nhất thiết là 1 trong 3 vận tốc,RT0, RT1 ,RT2, có thể được lựa chọn trên thông số 1500- 1502 .Trục không có thông lệnh thì không dịch chuyển. Khi có 2 trục cùng di chuyển nhanh thì thông số 1400(LRP) có thể mang giá trị 0 hoặc để xác định rằng sự dịch chuyển là dạng cắt tuyến tính hay không tuyến tính. 4.2 Dạng cắt không tuyến tính. Xác định vị trí mỗi trục được định ra với vận tốc dịch chuyển độc lập. Hướng chuyển động của dụng cụ không phải là một đường thẳng và trục dừng lại chỉ được chỉ thị từ vị trí được gia lệnh tuần tự ( theo trật tự đến của lệnh). 4.3. Dạng cắt tuyến tính. Đường đi của dụng cụ cũng như kiểu cắt tuyến tính( G01) và nó và nó được định vị trong thời gian ngắn nhất ở một vị trí xác định, mà không quá vận tốc dịch chuyển của mỗi trục. Vì vậy với dạng cắt không tuyến tính đường đi của dụng cụ từ điểm bắt đầu dịch chuyển đến điểm cuối không nhất thiết phải là đường thẳng, như ta thấy trên hình vẽ 1.1 , nếu phôi nằm giữa đường đi của dụng cụ, như trên hình 1 2, thì đường đó phải được chia thành hai khối. Hình 1.1 Vd: G00 G90 X100 Y60; Hình 1.2 *G01 . Quá trình cắt tuyến tính. G01 X - Y - Z - F; Lệnh này làm dịch chuyển dụng cụ từ vị trí hiện tại đến vị trí ra lệnh hay đến một khoảng cách xa theo một đường thẳng với vận tốc được xác định bằng mã F. Trục bị bỏ qua trong lệnh không được dịch chuyển mà chỉ có những trục được lệnh mới được di chuyển theo đường thẳng. Vận tốc di chuyển trở thành vận tốc xác định bởi F kết hợp với vận tốc của trục. VD : G01 G90 X50 F100 Hay G01 G91 X30 F100 G01 G90 X50 Y30 F100; Hay G01 G91 X30 Y15 Z0 F100; G01 G90 X50 Y30 Zl5 F100; *G02/G03. Gl7/Gl8/Gl9 *Cắt vòng cung (G02/G03/G17/G18/19). 1. Định dạng. *Cung trong mặt phẳng G17X – Y - F; *Cung trong mặt phẳng X. G18X- Z – F ; *Cung trong mặt phẳng XY. G19X- Z – F; Mặt phẳng có chứa các cung được thực hiện bởi lệnh G17, G18, G19. Tuy nhiên các lệnh có thể được bỏ nếu nó đã được đưa ra ở khối trước. Hướng quay của cung được xác định bởi G02/G03 như đã thấy ở hình trên. Điểm cuối được xác định sau sự lựa chọn hướng quay của cung.G90 được ra lệnh trong trường hợp lệnh tuyệt đối, và G91 được đưa ra đồng thời khi lệnh tăng dần được sử dụng. Một lần nữa, các lệnh có thể được lược bỏ nếu nó đã được lược bỏ nếu đã được xác định theo toạ độ ( ví dụ toạ độ x, y được dùng khi G17 xác định mặt phẳng XY ) của hai trục thuộc mặt phẳng. Điểm cuối có thể được xác định như trong lệnh G00 và G01. Vị trí của tâm cung hay bán kính phải được xác định sau khi xác định điểm cuối của cung. Vị trí tâm cung được thiết lập là khoảng cách tương đối tính từ điển đầu, và thể hiện ở điểm I, J, K trên trục X, Y, Z.Giá trị thu được là hiệu của giá trị toạ độ của tâm cung đến toạ độ điểm bắt đầu cung đến toạ độ của tâm cung được thay thế bằng các chữ cái I , J , K. VD: Hoành độ điểm đầu: 30 Hoành độ của tâm: 10 Vì vậy điểm "I" mang giá trị 20 (10-30=20) Tung độ điểm đầu: 10 Tung độ tâm: 5 Vậy J là 5( 10-5=5) Theo kết quả trên lệnh được như sau : G17 G03 G90 X5 Y25 I-20 J-5; Hay G17 G03 G91 X-25 Y15 I-20 J-5; Có thể xác định theo bán kính cung vì bán kính cung cho trước Trong ví dụ trên bán kính cung là 20.616. Vì vậy lệnh được đưa ra là G17 G03 G91 X-25 Y15 R20.316; Hay G17 G03 G91 X-25 Y15 R2.616; - Chú ý: Khi tâm của cung đặt là "I" "J" Và "K" thì nó phải mang các giá trị tăng dần từ điểm đầu của cung đến tâm cung (lệnh tăng dần ). -"I0" "J0" có thể được lược bỏ *G10 + Thiết lập dữ liệu (G10). 1. Thay đổi hệ toạ độ phôi. Hệ toạ độ phôi có thể được thay đổi bằng lệnh sau : G10 L2 P -X -Y -Z; P0: Thiết lập lượng dịch chuyển điểm gốc ở bên ngoài phôi. P1-P6:Thiết lập lượng dịch chuyển hệ điểm của phôi từ hệ toạ độ phôi 1 đến x,y,z: lượng dịch chuyển điểm gốc của phôi so với các trục 2. Thay đổi giá trị chương trình vào (L10,L12) a) Lựa chọn hoặc thay đổi đại lượng mã H(độ dài công cụ ) G10 L10 P - R-; b) Lựa chọn hoặc thay đổi đại lượng mã H ( độ dài công cụ ) G10 L12 P -R-; P: Số dịch chuyển. R: Đại lượng dịch chuyển. Lượng dịch chuyển có thể tạo ra trong chương trình bằng cách dùng các lệnh được liệt kê ở trên. Với các lệnh G90/G91, người dùng có thể chọn lượng dịch chuyển bằng lệnh tuyệt đối / tăng dần. Các lượng dịch chuyển của số dịch chuyển xác định trở thành giá trị được điều khiển trong kiểu lệnh tuyệt đối, trong khi chính nó trở thành giá trị được cộng thêm. * G28/G30. Tự động trở về điểm gốc (G28/G30) Trở về điểm gốc lần thứ nhất. G28X – Y – Z ; Lần thứ 2,3,4 G28 X - Y – X; P2, P3, P4: Lựa chọn trở về điểm gốc lần thứ 2,3, 4, (nếu lược bỏ, trở về điểm gốc lần thứ 2 được lựa chọn). + Vị trí thiết như 3 điểm X,Y,Z được gọi là các trung gian. Máy sẽ di chuyển đến điểm thứ nhất rồi trở về điểm gốc. Trục được lược bỏ điểm trung gian không di chuyển mà chỉ có những trục được ra tính mới thực hiệnviệc trở về điểm gốc. Khi lệnh trở về điểm gốc được đưa ra, các trục sức thực hiện việc di chuyển một cách độc lập và lệnh dịch chuyển cũng như vậy. Vì vậy điểm trung gian phải được thiết lập cho từng trục để máy có thể trở về điểm gốc mà không va chạm vào phôi, J I G. G28 (G30) G90 X150 Y200; Or G28 (G30) G91 X100 Y150; Chú ý: Di chuyển đến điểm trung gian như ở ví dụ trên giống như lệnh di chuyển nhanh dưới đây. G00 G90 X150 Y200; OR G00 G91 X100 Y150; Nếu điểm trung gian phù hợp với vị trí hiện tại của dụng cụ (VD: Phát ra lệnh G28 G91 X0 Y0 Z0), thì máy sẽ trở về điểm gốc ở vị trí hiện tại .Máy sẽ dừng ở điểm trung gian khi một khối đơn dạng được gia công, khi điểm trung gian phù hợp với vị trí hiện tại, nó cũng sẽ tạm dừng ở vị trí trung gian. *G40/G41/G42 . Chức năng dịch chuyển đường kính dụng cụ (G40/G41/G42). Khi một phôi "A" đang được gia công, như trong hình dưới đây, đường đi của dụng cụ (B) là đường chính có khoảng cách ít nhất bằng 1/2 đường kính của dụng cụ so với phôi "A". ở đây, đường "B" được gọi là đường bao bởi R từ A. Vì vậy chức năng dịch chuyển đường kính dụng cụ tính toán tự động đường bao B từ đường A được đưa vào chương trình và từ lượng dịch chuyển của dụng cụ được thiết lập một cách riêng biệt. Người dùng có thể lập trình máy theo hình dạng của hình dạng của phôi mà không cần quan tâm đến đường kính của dụng cụ. Vì thế lựa chọn lượng dịch chuyển của dụng cụ theo như đường kính của đường kính của dụng cụ trước khi gia công thực, người dùng có thể thu được kết quả cắt rất chính xác vì hệ thống này tự tính toán theo một đường bao chính xác. Hình 1 .3 Dịch chuyển đường kính dụng cụ. A: Hình dạng phôi. B: Đường dịch chuyển ( đường tâm của dụng cụ ). C: Lượng dịch chuyển (1/2 đường kính dụng cụ ). Khi lập trình người dùng chỉ cần đưa ra lượng véctơ dịch chuyển (VD: G41 bên trái, G42 bên phải.) và địa chỉ bộ nhớ dịch chuyển. VD: D2: Số có chữ số sau "D"từ đến 32. Và người dùng chỉ cần đưa vào số ô nhớ dịch chuyển D ( bằng MDI ) và bán kính từ đường kính dụng cụ mà có thể tính toán với độ chính xác cao. *G43/G44/G49. Dịch chuyển độ dài dụng cụ (G43/G44/G49). Đầu tiên lấy một trong những dụng cụ đó làm cơ sở ( xem trong hình1.4 )và đặt nó ở phía trên bề mặt của phôi theo trục Z. Dùng hệ toạ độ phôi và đánh dấu vị trí Z0. Nếu dụng cụ ngắn hơn dụng cụ sử dụng trong chương trình, máy không thể chạm tới phôi thậm chí cả khi cố gắng đưa máy về vị trí Z0. Trái lại nếu dụng cụ dài hơn dụng cụ cơ sở, máy có thể bị  hại do sự va chạm với phôi. Để ngăn chặn điều này đưa vào dụng cụ có độ dài tương đương với dụng cụ cơ sở trong bộ dịch chuyển dụng cụ và chương trình máy NC thể hiện chức năng thay đổi độ dài dụng cụ. Dùng kí hiệu +/- khi thiết lập chiều dài dịch chuyển. Nếu kí hiệu đó bị thay đổi G43 và G44 sẽ thực hiện chức năng đảo lại. Vì vậy có nhiều cách để phát lệnh. VD: Đầu tiên đo chiều dài dụng cụ rồi theo các bước tiếp theo. Đặt phôi có mặt phẳng và rộng lên phía trên. Điều chỉnh đường chính của dụng cụ đến gần bề mặt. Thay đổi giá trị trục Z theo hệ toạ độ tương đối. So sánh với dụng cụ cần đo và đặt nó vào sát bề mặt. Đưa vào hệ toạ độ theo trục Z trong hệ toạ độ tương đối như lượng dịch chuyển dụng cụ vào bộ nhớ. Bằng cách làm này, lượng dịch chuyển sẽ mang giá trị âm nếu dụng cụ ngắn hơn dụng cụ cơ sở và giá trị dương nếu nó dài hơn. Vì vậy chỉ có lệnh G43 cho phép bạn thay đổi chiều dài khi chương trình đang thực hiện. VD : Số dịch chuyển dụng cụ Giá trị xác định dịch chuyển dụng cụ. N0.01 - 10 N0.01 - 1 0 N0.02 +1 0 N0.03 +1 5 N0.04 - 1 5 G00 Z0; G00 G43 Z0 H01; G00 G43 Z0 H03; Hoặc G00 G44 Z0 H02; hoặc G00 G44 Z0 H02. Mỗi lần sau khi một trong các lệnh G43, G44 và G49 được đưa ra, nó vẫn sẽ còn hiệu lực vì nó là "lệnh ghép". Vì vậy lệnh G43 hay G44 có thể chỉ cần đưa ra một lần trong chương trình ngay sau khi thay đổi dụng cụ và lệnh G49 có thể phát ra trước thay đổi đó khi công việc của dụng cụ đó đã xong. *G52 Hệ toạ độ địa phương. Khi lập phương trình dùng hệ toạ độ phôi, thì nó khá thuận tiện để có một hệ toạ độ khác tồn tại bên trong nó. Vì vậy hệ toạ độ dùng trong trường hợp này là hệ toạ độ địa phương. G52 X-Y,Z; Với lệnh đã đề cập trước đây người dùng có thể tạo nhiều hệ toạ độ địa phương. Trong mỗi hệ phôi (G54-G55). Hệ toạ độ xác định bằng lệnh này là hệ toạ độ địa phương có gốc toạ độ nhìn từ hệ toạ độ phôi. Toạ độ địa phương là toạ độ mà các lệnh dịch chuyển được tiến hành ở lệnh G90 cho đến khi chức năng bị ngắt. Người dùng có thể gõ lại lênh [G52 X Y Z;] để thay đổi hệ tọạ độ địa phương. Tuy nhiên khi gõ lệnh [G52 X0 Y0 Z0;] hệ toạ độ địa phương sẽ huỷ. Và các giá trị toạ độ có thể thay thế bởi hệ toạ độ phôi. Khi lệnh [G92 X Y Z;] được thực, hệ tọạ độ phôi mới được thiết lập và hệ toạ độ địa phương bị xoá bỏ, lệnh trên cũng có thể dùng để xoá hệ toạ độ địa phương. *G53. Cách lựa chọn hệ toạ độ máy (G53) (G90) G53 X- Y -Z; Với lệnh này dụng cụ thực hiện việc di chuyển nhanh đơn vị trí X Y Z trong hệ toạ độ máy, từ G53 trở đi là lệnh mã G đơn, nó thể hiện tính hiệu quả của nó chỉ trong các khối điều khiển bởi lệnh G53. Hơn nữa nó cũng rất hiệu quả với lệnh tuyệt đối (G90) nhưng không thích hợp với lệnh tăng dần (G91). Để di chuyển dụng cụ về vị trí ban đầu của máy, chương trình phải được phát triển trong hệ toạ độ máy bằng lệnh G53. *G54 - G59. Thiết lập và sử dụng hệ toạ độ phôi G54 - G59. Hệ toạ độ phôi được dùng bàng cách chọn điểm ngẫu nhiên ( lượng dịch chuyển điểm gốc của phôi .) trên hệ toạ độ máy đến các thông số 1221 - 1 226 bằng cách dùng các lệnh G54 - G59. Các thông số và mã lệnh G tương ứng. - Hệ tọa độ phôi 1 (G54) giá trị dịch chuyển trả về điểm gốc - thông số 1221. - Hệ toạ độ phôi 2(G55) giá trị dịch chuyển trả về điểm gốc - thông số 1222. - Hệ toạ độ phôi 3(G56) giá trị dịch chuyển trả về điểm gốc - thông số 1223. - Hệ toạ độ phôi 4(G57) giá trị dịch chuyển trả về điểm gốc - thông số 1224. - Hệ toạ độ phôi 5(G58) giá trị dịch chuyển trả về điểm gốc - thông số 1225. - Hệ toạ độ phôi 6(G59) giá trị dịch chuyển trả về điểm gốc - thông số 1226. Khi nguồn được bật điểm gốc được thiết lập hệ toạ độ phôi 1 (G54) tự động được lựa chọn. Hệ toạ độ này vẫn có tác dụng cho đến khi nó bị thay đổi bởi lệnh ghép. Ngoài các bước thiết lập trên, còn có các thông số có thể chuyển ngay lập tức từ lệnh G54 lượng dịch chuyển điểm gốc ở bên ngoài phôi có thể thay đổi qua thông số 1 220. VD: (G90) G57 G00 X120 Y70 Dụng cụ thể hiện dịch chuyển nhanh từ hệ toạ độ phôi 4 đến điểm có toạ độ X120 Y70 *G73 -Lỗ khoan tròn tốc độ cao (G73). G73 X-Y-Z-R-Q-F-L; "d" biểu thị cho toàn bộ lượng trong suốt quá trình và được thiết lập bởi thông số 6210. Với sự dịch chuyển gián đoạn theo hướng của trục z, sự thoát phôi có thể làm cho lỗ khoan sâu hơn và quá trình khoan có hiệu quả nhờ tạo ra một lượng nhỏ thoát ra. *G74 Chế độ ren ngược (G74). G74 X-Y-Z-R-P-F-L; Quay trục theo chiều ngược lại và dùng lệnh G74. Trục quay theo chiều tiến tới hoặc lùi từ đáy lỗ ren. Chú ý :Điều chỉnh vận tốc trục quay và vận tốc cắt được huỷ bỏ 1 cách tự động thậm chí khi có lệnh tạm dừng, trục vẫn tiếp tục quay cho đến khi hành động trở về được hoàn thành. - Thời gian tạm dừng có thể điều chỉnh bởi thông số 6200 (DWL) trước khi trục quay thuận hay ngược. Hình 1 .6 chế độ ren ngược. G76 Độ chính xác mũi khoan (G76). G76 X-Y-Z-R-P- F – L; *G80. Quá trình xoá chu trình cố định (G80) Lệnh này xoá chu trình cố định và trở về chế độ hoạt động bình thường của máy dữ liệu thực hiện khoan lỗ gồm điểm R, điểm Z...sẽ được xoá nhưng lệnh xác định vận tốc dịch chuyển vẫn còn tác dụng. Chú ý: Để xoá chu trình cố định, người sử dụng có thể đưa ra mã lệnh nhóm 01 (G00, G01,G03) ngoài việc dùng lệnh G80. *G81 . - Khoan và mũi khoan (G81). G81 X - Y - Z -R -F -L ; Lệnh G81 là lệnh dùng cho quá trình tạo lỗ nói chung. *G82 -Lỗ khoan ngược, chống bị vết, chém vát cạnh (G82). G82 X - Y -Z - R- P -F -L; Lệnh G82 về cơ bản giống như lệnh G81 . Tuy nhiên độ sâu của lỗ được điều khiển một cách chính xác vì máy được nâng lên so với đáy lỗ khoan sau khi dừng một thời gian. * G83. G83 X- Y -Z,Q,F-L; -Lỗ khoan sâu (G83). "Q" là lượng nguyên liệu thoát ra trong một thời gian, giá trị tăng dần của nó được xác định luôn mang giá trị dương. Từ quá trình thoát nguyên liệu thứ hai, nó chuyển từ di chuyển nhanh sang di chuyển cắt. Trong quá trình cắt ở đáy lỗ khoan, nói đúng hơn, từ điểm cách đáy khoảng dmm (hay inch). Giá trị "d" được thay đổi bởi thông số 6211 . *G84. Ren tròn (G84). G84 X - Y- Z -R -P-F-L; Lệnh này làm chuyển hướng trục quay theo chiều ngược lại từ đáy lỗ ren. Khi máy ở giữa quá trình, lệnh điều chỉnh vận tốc ở trạng thái không thực hiện được. Máy sẽ không dừng cho đến khi quá trình ren kết thúc. Xác định thông số 6200(DWL) dùng có thể lựa chọn xem có thực hiện dừng thời gian hoạt động hay không trước khi đổi từ ngược sang quay thuận của trục chính. *G85. Khoan tròn, ram tròn (G85). G85 X- Y -Z -R-F-L; Chức năng này khác với lệnh G81 là máy sẽ chuyển động từ điểm Z tới điểm R trong chế độ cắt. *G86. -Khoan tròn (G86). G86 X - Y - Z - R - F -L; Chú ý: Khi chọn lệnh G86, trục bắt đầu quay sau khi dịch chuyển đến điểm ban đầu. *G87. G87 X-Y-Z-R-P-Q-I Khoan tròn lại (G87). Trục dừng lại tại điểm xác định sau khi đã tính toán toạ độ X,Y. Sau đó nó chuyển động ngược lại thco đường cũ (lệnh Q dùng để xác định lượng dịch chuyển và xác định vị trí điểm R( đáy lỗ ) dùng chế độ di chuyển nhanh. Từ đây, nó lùi về một đoạn và thực hiện quá trình cắt lên ( hoặc xuống )đến điểm khi quay trục chính. Sau đó trục chính dừng tại vị trí định trước trên điểm Z và quay ngược trở lại đồng thời rút dụng cụ về điểm ban đầu. Nó thực hiện quá trình di chuyển nhanh tại điểm này và rút về một chút để quay trục chính. Việc thực hiện trên khối đã xong sau quá trình này. Lượng dịch chuyển và hướng dịch chuyển cũng giống như lệnh G76. *G88. Khoan tròn (G88). G88 X- Y -Z -R -P -F-L; Trục quay dừng sau khi tạm dừng ở đáy lỗ. Lúc này có thể thao tác bằng tay để dịch chuyển dụng cụ. Nếu chọn chế độ tự động và ấn phím (Au to start) thì trục quay sẽ trở về điểm R (hoặc điểm ban đầu )và bắt đầu quá trình tiếp thao. *G89. Khoan tròn (G89). G89 X - Y - Z -R - P-F-L-; Lệnh này về cơ bản giống như lệnh G85 chỉ khác ở chỗ dụng cụ di chuyển lên sau khi tạm dừng ở đáy lỗ khoan. *G90/G91 Lệnh tuyệt đối/ lệnh tăng dần (G90/G91) Các lệnh trên xét xem toạ độ X,Y,Z là lệnh tuyệt đối hay lệnh tăng dần. Khối chứa lệnh G90 và những khối sau đó được cho là lệnh tuyệt đối, còn khối chứa lệnh G91 và những khối sau đó là lệnh tăng dần . *G92. Lập hệ toạ độ (G92). Mỗi máy đều có một hệ toạ độ cố định (hệ toạ độ máy) và người dùng nên xác định vị trí chính xác (điểm gốc) của toạ độ phôi trên máy để chương trình xác định được hệ toạ đọ phôi, phương pháp dùng cho quyết định này như sau: G92 X-Y-Z; Lựa chọn như hình dưới đay,lệnh đi đến vị trí hiện tại của dụng cụ là : X 3000 Y200 Z150 tính từ hệ toạ độ phôi. G92 X300 Y200 Z150 G92 X300 Y200 Z 150 Trong suốt quá trình, có một số cách để lập hệ tọạ độ. Trong VD dưới đây điểm gốc của hệ toạ độ phôi được thiết lập như sau: VD: - Chuẩn bị dụng cụ cơ sở. - Cố định phôi muốn thực hiện lên bàn. - Quay phần cuối máy phay và đưa sát vào bề mặt phôi từ hướng âm của trục X và trục Y. G92 X-5 dụng cụ ¯ 10 + Trường hợp đường kính của máy phay bằng 10 vị trí của nó sẽ là X-5 Y- 5. Vì vậy dùng lệnh G92X-5 ( khi liên hệ với trục X) hay G92 X-5 bán tự động( khi liên hệ với trục Y )khi dụng cụ liên hệ với phôi ( toạ độ X, Y của hệ toạ độ phôi sẽ được lập). G92 Y -5 ; ¯10 Để lập trục Z, đa cạnh của dụng cụ đến gần bề mặt phía (điểm Z0) của phôi trong khi quay dụng cụ cơ sở. Trong trường hợp này vị trí là Z0. Vậy câu lệnh là G92 ,Z0, đây là chế độ bán tự động (toạ độ Z của hệ toạ độ phôi sẽ được lập ). - Đưa dụng cụ đến điểm thích hợp (VD: XO ,Y0, Z100) và đọc trên hệ toạ độ máy vị trí này. Nếu là vị trí X-456.789 Y234.567 Z -345.678 thì gốc toạ độ máy đo từ hệ thống toạ độ phôi sẽ là X456.789 Y234.567 Z 234.678 Phát ra lệnh như sau bắt đầu quá trình thực hiện. G28 G91 X0 Y0 Z0 G92 X456.789 Y234.567 Z234. 567; *G20/G21. - Thay đổi đơn vị (G20/G21 ). Đơn vị của các giá trị đầu vào là inch hay mm được vào bởi lệnh G20(inch) và G21 (mm )lệnh này có thể đưa ra ban đầu, mặt khác cũng có thể thực hiện trong quá trình. 3) Chức năng trợ giúp ( chức năng M). Gồm các chức năng trợ giúp cung cấp cho hoạt động của máy, như việc khởi động và dừng trục quay, dừng chương trình và chuyển chế độ cắt êm bật hay tắt. Danh mục các chức năng trợ giúp. Mã Mô tả M00 Dừng chương trình. M01 Dừng chương trình gốc. M02 Kết thúc chương trình (đặt lại ). M03 Quay trục theo chiều thuận. M04 Quay trục theo chiều ngợc. M05 Dừng trục. ` M06 Thay đổi dụng cụ. M08 Bật tắt chế độ cắt êm. M09 Tắt chế độ cắt êm . M19 Dừng sự định hướng trục. M28 Trở về điểm gốc. M30 Kết thúc chương trình và chạy lại. M48 Tắt lệnh huỷ trục ưu tiên. M49 Bật lệnh huỷ trục u tiên. M60 Bắt đầu vòng APC. M81 Bảng chỉ dẫn quay thuận. M81 Bảng chỉ dẫn quay ngược. M98 Gọi chương trình con. M99 Kết thúc chương trình con. Ví dụ về lập trình phay tự động : Gia công chi tiết trên trung tâm phay tự động N1 G21 N2 G90 G91 N3 M06 T01 N4 G00 X0 Y0 Z150 N5 M08 N6 X16 Y16 Z150 N7 M03 S800 N8 X16 Y16 Z10 N9 G01 Z0 F100 N10 X16 Y35 N11 X53 Y65 Z7 N12 X90 Y35 N13 Y16 N14 X16,5 Y16 N15 M09 M30 III. Trung tâm tiện tự động . 1. Cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của V-CNC V-CNC(Virtual computerical control machine ) là hệ thống máy cơ khí điểu khiển kĩ thuật số ảo hay còn gọi là CNC ảo .CNC ảo là một chương trình S/W nhận mã NC giống như hệ máy CNC thật .Các mã CNC này sẽ được dịch mã qua bộ điều khiển ảo để tạo ra các lệnh và sau đó được chuyển tới hệ thống máy ảo để xây dựng mô hình mẫu gia công Hình 1.1 Nguyên tắc hoạt động của V-CNC Bảng hoạt động Lệnh cung cấp Máy móc và cửa sổ kiểm tra Cửa sổ kiểm tra Lệnh cung cấp - Số liệu cho các - Bán thành phẩm Mã NC V-CNC gồm ba cửa sổ. Mỗi cửa sổ hoạt động riêng biệt tuỳ theo vai trò của nó trong hệ thống cùng với các luồng thông tin độc lập và chúng trao đổi tín hiệu với nhau giống như trong hệ CNC thật. 2. Chức năng của V-CNC. 2.1 Bộ điều khiển. - Thực hiện chức năng cấu hình của màn hình và các chức năng này đều được sử dụng như nhau lại các viện đào tạo và trong các khoá huấn luyện về CNC của hệ thống công nghiệp Hàn Quốc. - Biên dịch ngôn ngữ mã NC và cung cấp tức thời các lệnh cho các máy cơ khí. - Cung cấp một bảng điều khiển giống như tại các máy CNC thực - Là một khối đơn, tự hoạt động, có thể soạn thảo được, có chức năng cho phép chạy thử. - Cho phép chuyển đổi được tốc độ, có nút chuyển chức năng MM. 2.2 Hoạt động của mô hình ảo của máy. - Cho phép thể hiện mô hình ba chiều giống như hoạt động của máy CNC thực. - Người sử dụng có thể chọn kích cỡ máy.Cung cấp các chức năng báo chuông cắt bớt quá trình khi gặp trục trặc (như khi bị chạm ,quá tải ...). - Các dụng cụ và chức năng đơn giản được thiết lập bằng cách sử dụng hộp thoại . - Đường cắt và đường pháp tuyến của nó được hiển thị cùng lúc. 2.3 Chức năng kiểm tra của NC. - Chỉ ra giá trị các toạ độ và các giá trị độ cong (bán kính R) của chi tiết - Chức năng hiển thị một khu vực gia công bất kì. - Có thể dùng chuột để sử dụng chức năng xoay động cho phép nhìn vật cắt dưới nhiều góc độ. - Chức năng hiển thị kích thước, cho phép so sánh và kiểm tra các chi tiết gia công có kích thước khác nhau. - Chức năng in nhanh và kiểm tra kết quả đạt được. 2.4 Chức năng hỗ trợ đào tạo. - Chế độ Follow me cho phép những người mới bất dầu thực hiện chương trình đơn giản nhất. - Chức năng tự động cho việc tính toán trước các mã của sản phẩm sau khi tiện. - Chức năng tạo không gian hai chiều khi phay với thiết kế cài sẵn. - Thiết kế tương tác (bằng mô hình ). - Có thể thiết kế điều kiện cắt thông qua bảng điều khiển. - Hỗ trợ việc tạo ra các đường, lỗ, lỗ khoan trong quá trình cắt. 2.5 Giao diện và các chức năng khác. - Chức năng trợ giúp rất tiện ích, nó giúp cho người sử dụng có thể tự học vận hành chương trình và cách lập trình kĩ thuật NC. - Chức năng điều khiển cho phép kiểm tra trạng thái việc học tập của sinh viên thông qua việc vận hành toàn bộ hệ thống. - Chuyển tải thông tin và chức năng cắt bằng kĩ thuật số. - Chức năng hiển thị đường cắt thông qua việc sử dụng máy vẽ. - Chức năng in màn hình. 3. Các chức năng bổ trợ của V-CNC phiên bản 2.0. a) Phát triển chức năng DNC. Có thể được thực hiện trực tiếp từ bộ điều khiển. b) Hoà nhập với môi trường xung quanh. Thế hệ trước đây đòi hỏi các công cụ và giá trị sai số phải được lồng tách riêng biệt. Tuy nhiên thế hệ này cho phép tất cả các thông tin được hiện ra đồng thời bằng lệnh 'SET'. c) Chương trình tìm kiếm và thay đổi . Trước đây chương trình tìm kiếm và thay đổi chức năng không được cung cấp cho sentrol. Tuy vậy thế hệ này chỉ cung cấp các chức năng có tiếng danh sách hệ thống sentrol. d) Chức năng hướng dẫn mã NC. - Chức năng được bổ xung mới này nhằm thực hiện việc phát triển mã NC của sản phẩm trên một màn hình thông qua việc sử dụng chức năng "Follow me mode" lấy từ thanh công cụ. e) Thay đổi UI. - Trong khi thế hệ trước đây chỉ cung cấp cửa sổ chính của máy và cửa sổ kiểm tra thì thế hệ hiện nay đã hợp nhất hai cửa sổ này trong cửa sổ chính và kích thước của nó có thể được điều chỉnh dễ dàng hơn. g) Chức năng kiểm tra mạnh hơn. Thế hệ trước đây chỉ có thể vẽ theo giá trị cho trước nhưng hiện nay thế hệ này cho phép tăng cường chức năng thông qua việc cho phép hiển thị các giá trị chiều cao và thêm vào đó là hiển thị các trị số. f) Hệ thống giám sát. Giáo viên có thể kiểm tra và giám sát hiện trạng PC của các sinh viên trong mạng bằng PC của giáo viên. g) Chức năng cho giá trị kích thước. Chức năng mới này nhằm lựa chọn, so sánh chi tiết với các chi tiết chuẩn đã được định kích thước và cho phép in các giá trị kích thước có trên màn hình. h) G.CO DE giúp đỡ. Chức năng này cho phép xem và sao chép các dạng hộp thoại / hộp lệnh từ các màn hình hướng dẫn soạn thảo chương trình. 4. Lập trình NC . 4. 1 . Hệ thống toạ độ. - Điểm gốc chương trình. Các điểm gốc của cấu trúc toạ độ và của chương trình được xác định sao cho thuận tiện trước khi bắt đầu trình bày chương trình. Điểm gốc chương trình được xác định tổng quát nhằm thuận tiện cho sự trình bày và xử lí cắt của nó. Trong hầu hết trường hợp, một giao điểm giữa trục Z và X được coi như là điểm gốc chương trình. + Thiết lập cấu trúc toạ độ Cấu trúc toạ độ được xác định trước hết đối với sự trình bày chương trình. Quan hệ giữa điểm gốc chương trình và điểm bắt đầu của công cụ được gọi là cấu trúc toạ độ, và quan hệ này nếu được nhập vào trong thiết bị NC khi thực hiện chương trình và quá trình này có thể được chỉ định dùng lệnh G50. Công cụ nên được định vị trong vùng vị trí được chỉ rõ khi bắt đầu quá trình vận hành của chính nó, bởi vì cấu trúc toạ độ vùng làm việc và sự xác định vị trí bắt đầu công cụ được thiết lập khi quá trình tiến hành thay đổi công cụ được thực hiện trên điểm đó được gọi là điểm bắt đầu. Lập trình cấu trúc toạ độ tuyệt đối / độ tăng. Máy tiện NC mang hai lưỡi cắt điều khiển và có hai phương pháp lập trình cho hai lưỡi cắt này, một phương pháp toạ độ lệnh tuyệt đối và phương pháp lệnh toạ độ tăng. Mặt khác các phương pháp này có thể được tổ hợp trong một câu lệnh, các địa chỉ của trục Z và X yêu cầu các lệnh tăng là U và W 5. Các mã lệnh G. 5. 1 Các định nghĩa và nhóm mã G. Mã G nhóm Chức năng. G00 01 Vị trí (dịch chuyển nhanh). G01 01 Cắt đường thẳng. G02 01 Vẽ hình cung (cw). G03 01 Vẽ hình cung ccw. G04 00 Lệnh dừng (dừng tạm thời). G09 00 Dừng vị trí chính xác. G20 06 Đầu vào inch. G21 06 Đầu vào mét. G22 04 Giới hạn di chuyển bên trong ON. G23 04 Giới hạn di chuyển bên trong OFF. G27 00 Kiểm tra khai báo điểm liên quan. G28 00 Khai báo điểm liên quan. G29 00 Khai báo từ điểm liên quan. G30 00 Khai báo điểm liên quan thứ hai. G32 01 Cắt ren. G40 07 Tạm dừng thông số bán kính đầu. G41 07 Công cụ bán kính đầu (kích thước trái ). G42 07 Công cụ bán kính đầu (kích thước phải ). G50 00 Thay đổi toạ độ của vật cắt, thiết lập trục lớn nhất PRM G52 00 Thiết lập khung toạ độ cục bộ. G53 00 Thiết lập khung tọa độ của máy. G70 00 Kết thúc cắt vòng. G71 00 Đường kính trong và ngoài của đường cắt vòng. G73 00 Hình dạng của vòng cắt. G74 00 Hướng cắt Z của mũi khoan. G75 00 Hướng X đường rãnh. G76 00 Cắt ren vòng. G90 01 Cắt vòng( đường kính trong và ngoài ). G92 01 Cắt ren vòng. G94 01 Cắt vòng (khu vực ). G96 12 Kiểm soát đều tốc độ bề mặt. G97 12 Tạm dừng kiểm soát đều tốc độ bề mặt. G98 05 Mô tả chuyển động trên giây. G99 05 Mô tả chuyển động trên vòng xoay. *G01 lệnh vẽ đường thẳng. - Lệnh vẽ đường thẳng là một chức năng chuyển đổi công cụ từ vị trí chỉ định với tốc độ chuyển đổi được chỉ định trong một dạng thẳng. G01 X (U) -Z (W) -F; X,Z: giá trị toạ độ tuyệt đối của vị trí thay đổi . U, W: Giá trị toạ độ tăng của vị trí thay đổi. VD: (1). Chương trình toạ độ tuyệt đối. (2) Chương trình tạo độ tăng thêm. G01 X50 Z75 F0.2; G01 U0.0 W-75 F.2; X100 U50 *G02/G02. -Lệnh vẽ đường cong G02 (G03) X (U) - Z (W) - 1 - K - F ; Hoặc G02 (G03) X (U) - Z(W) - R – F; G02: Theo chiều kim đồng hồ (cw). G03: Đếm theo chiều kim đồng hồ (cc). X, Z: Điểm kết thúc trong cấu trúc toạ độ. U, W: Khoảng cách từ điểm bắt đầu đến điểm kết thúc. I, K: Giá trị véc tơ thực( giá trị bán kính ) từ điểm bắt đầu tới điểm trung tâm. R: Bán kính của trung tâm đường cong (lên tới 180). VD: (1). Chương trình tạo độ tuyệt đối . G02 X100 Z90 I50 F0.2; Hoặc G02 X100 Z90 R50 F02; (2.) Chương trình toạ độ tăng thêm. G02 U20 W-30 I50 K0 F0.2; Hoặc G02 U 2(-) U-30 R50 F0.2; G32: Cắt ren. Cắt ren nên được chỉ định sử dụng trục quay chức năng điều khiển đều đặn RPM(G97) và xét một số đoạn ren đối với lập trình. Chức năng điều khiển tốc độ chuyển đổi và chức năng điều khiển tốc độ trục quay sẽ được qua trong suốt quá trình tạo ren và khi nút Feet Hold được kích hoạt, quá trình chuyển đổi dừng lại sau khi hoàn thành một chu kì cắt. G32 X(U) - Z(W) -F- ; G32 X(U) -Z(W) - E; F: Độ sâu rãnh. E: Mật độ (mm). VD: G00 X29.4; (cắt vòng 1). G32 Z-23 F0.2; G00 X32; Z4; X29; ( cắt vòng 2). G32 Z-23 F0.2 ; G00 X32; Z4 * G30 khai báo điểm gốc 2. Cấu trúc toạ độ có thể được thiết lập bằng cách sử dụng điểm gốc số 2. 1.Thiết lập các giá trị toạ độ một điểm bắt đầu của công cụ, với a ,b , là các thông số về khoảng cách điểm gốc của thiết bị và điểm bắt đầu. 2. Thiết lập cấu trúc toạ độ sử dụng lệnh G30 ngược với G50 khi lập trình. 3. Sau khi xử lí với điểm gốc số 1, cấu trúc công cụ được dịch tới điểmgốc số 2 khi nó bắt gặp lệnh này, bất chấp vị trí thực của nó. 4. Quá trình thay đổi công cụ cũng được thực hiện trong điểm gốc số 2 này. * G98/G99. Thiết lập số lượng chuyển đổi. - Chuyển đổi bản cắt có thể thực hiện được chỉ định với chuyển động trên phút (mm/phút) của mã G98 với chuyển động trên vòng (mm/vòng) của mã G99, ở đây chuyển đổi tiện NC trên vòng của G98 được sử dụng cho lập trình. Hình vẽ: Mô tả lượng dịch chuyển. Tốc độ chuyển đổi trên phút (mm/phút) - tốc độ chuyển đổi trên vòng (mm/vòng) trục quay RPM.2. *G96/G97: Điều khiển tốc độ bề mặt. Máy tiện NC có 2 vùng tốc độ thấp và cao sử dụng các hộp số và thay đổi RPM trong mỗi giai đoạn của dãy đạt được nhờ thay đổi số. G96: Là một chức năng xoá bỏ sự điều chỉnh tốc đô bề mặt, và chỉ điều khiển RPM là kiểu đáng tin cậy. 4. Tự động cắt bề mặt và cắt góc bán kính R. - Chức năng này được lập trình sử dụng các biến số I, K, và R, biểu diễn các giá trị bán kính để mang quá trình cắt bề mặt ngoài hoặc cắt các góc R khi hai bề mặt giao nhau. 5.Quá trình cắt vòng cơ sở. 5.1) Vòng cố định (G90, G92, G94 ). Cắt vòng đường kính trong và ngoài (G90). + Đường cắt vòng: G90X(U)-Z(W) -F - ; Nhấn công tắc ở chế độ khối đơn, nó hoàn thành một khối vòng theo thứ tự 1 - 2 -3 -4 như hình 9.7. Dấu (+) của U và W được thay đổi theo các hướng của 1 và 2 trong chương trình toạ độ tăng. R:Dịch chuyển nhanh F: Mô tả Hình vẽ : Đường cắt vòng ren thẳng. b) Vòng cắt nhọn. G90X(U)-Z(W)-I-F, Giá trị nhọn "I" phải được chỉ định. Phương pháp cắt giống như cắt vòng thẳng. *G92. Vòng cắt ren. 1. Vòng cắt ren thẳng. G92 X(W)-Z(W)-F-; Vùng ren và điều khiển quay đều trục RPM(G97) giống như G32.Trong vòng cắt ren này độ vát của ren có thể thực hiện như Hình 9.9 và độ dài của mặt vát được thiết lạp bằng các đơn vị 0, 1 L trong khoảng 0,1 dài của mặt vát được thiết lập bằng các đơn vị 0,1 L trong khoảng 0,1L-12,7L phụ thuộc thông số chỉ định. 2. Vòng cắt ren nhọn. G92 X (U) - Z (W) - I -F - ; * G94 vòng cắt đoạn. 1. Vòng cắt đoạn thẳng. G94 X(U) - Z(W) -F ; 2 . Vòng cắt đoạn nhọn . G94 X(U)-Z-K-F-; b) Các vòng lặp lại bội số (G70- G76). Các vòng lặp lại bội số cho phép người sử dụng phát triển các chương trình NC dễ dàng hơn các vòng cố định, các vòng này có thể chỉ được thực hiện trong hoạt động nhớ. * G71 Vòng cắt theo đường kính trong và ngoài . G71 P(ns) Q(nf) U(Du) D( Dd) F(f) S(s) T(t); P: Số lần thực hiện khối đầu tiên để thành hình dáng. Q: Số lần thực hiện khối cuối cùng để thành hình dáng. U: Hoàn thành độ dày và hướng trục X (lệnh đường kính ). W: Hoàn thành độ dày và hướng trụcZ. D: Độ cắt sâu( dấu và số thập phân không được sử dụng ). F, S, T, : Chuyển đổi cắt RPM và lựa chọn công cụ cắt thô. - Chỉ định quá trình hoàn thành dạng cắt A-A-B, cắt vòng được chia ra lệnh với độ sâu d, yêu cầu độ cắt dày (u/2/w) và chỉ thị lượng thoát (thiết lập các thông số) sau đó công cụ trở lại chu trình điểm bắt đầu sau khi hoàn toàn sử lí cắt vòng. * G70 Hoàn thành cắt vòng. G70 P(ns) Q(nf) ; P: Số lần thực hiện khối đầu tiên để hoàn thành hình ảnh. Q: Số lần thực hiện khối cuối cùng được hoàn thành hình ảnh. 1. Hoàn thành cắt có thể được thực hiện bằng cách sử dụng mã G70 ,sau khi xử lí cắt thô thực hiện bằng các vòng G71 , G72 và G73. 2.F, S,T tại G70 có hiệu lực với các giá trị được chỉ định giữa các con số được chỉ định là ns, và nf, bỏ qua các lệnh chỉ định trong G71 , G72 và G73. 3. Chương trình trợ giúp có thể được gọi trong suốt chế độ cắt vòng. 4. Nhờ sự hoàn thành của quá trình cắt G70 công cụ trở lại điểm bắt đầu và quá trình chuyển đổi nhanh. * G72 vòng cắt thô đoạn. G72 p(ns) Q(nf) U( Du) W(w) D(Dd) F (f) S (s); Các chức năng giống như vòng cắt thô bán kính trong và ngoài (G17), ngoại trừ quá trình cắt được mang ra ngoài song song với trục X. *G73 Kiểu vòng lặp. G73 P (ns) Q(nf) I ( D i) K (k) U (Du) W(Dw) D (Dd) F (f) S(s); P: Số lần thực hiện khối đầu tiên để hoàn thành hình ảnh. Q: Số lần thực hiện khối cuối cùng để hoàn thành hình ảnh. I: Lượng rời bỏ và hướng của trục Z (lệnh bán kính ). K: Lượng rời bỏ và hướng của trục Z. U: Độ dày cắt theo trục X (lệnh đường kính ). W: Độ dày cắt theo trục Z. D: Phần chia lần lặp của quá trình cắt thô. Như ở hình dưới đây, chức năng này tiến bộ cho quá trình cắt lặp dạng cố định. Do đó điều này có hiệu quả kinh tế trong việc xử lí các sản phẩm nhẵn hay các sản phẩm lặp lại. Phương pháp lập trình khác giống với G71 vàG72. *G74 chu trình khoan đoạn. G74 -X(u) - Z(w) - I(D i) - K( Dk) - F - D ( Dd); X: Tạo độ trên trục X của điểm B (giá trị tăng từ U- A- tới B). Z: toạ độ trên trục Z của điểm C ( giá trị tăng từ W - A tới C). I: Lượng chuyển đổi của hướng X ( không dấu ). K: MRR ( tốc độ dịch chuyển thành phần ) của hướng Z ( không dấu ) D: Lượng co vào công cụ từ điểm cuối cắt (0 nếu "D" không làm tròn). F: Tốc độ chuyển đổi. E: Lượng đệ quy( thiết lập bằng các tham số 0) Lưu ý : Để thực hiện khoan trong điểm trung tâm đoạn, các lệnh không làm tròn của X và I(i) từ sự trình bày ở lệnh trên. *G75 Chu trình cắt rãnh hướng trục X. G75 X(u) Z(w) I( Di) K (Dk) F D ( Dd) X: Đường kính trong của đường rãnh. Z: Vị trí cuối cùng của rãnh. I: Lượng cắt theo hướng trục X(không dấu ). K: Khoảng cách giữa các rãnh ( không dấu ). D: lượng co vào công cụ( nói chung đưa ra đối với quá trình cắt rãnh) F: lượng hoàn lại (thiết lập bằng các thông số ). *G76. Chu trình cắt ren. G76 X - {Z -I - K - D( Dd) -F -A -P -; - E _ _ X,Z: Giá trị toạ độ cuối đường ren. I: Lệnh bán kính và các bán kính ren nhọn khác nhau. K: Chiều cao đường ren (lệnh bán kính ). D: Độ sâu thành phần loại bỏ đầu tiên ( giá trị bán kính và các giá trị thập phân không sử dụng ). F(E): Bước ren . A : Góc ren . P: Phương pháp cắt. R: Lượng cắt bề mặt ( thiết lập bằng các thông số ). 3. Các chức năng trợ giúp ( chức năng M). Đây là một chức năng trợ giúp hoạt động máy như: Bắt đầu trục chính dừng hoạt động, dừng chương trình tra dầu, cắt ON/OFF v.v.... Mã Chức năng. M00 Dừng chương trình. M01 Dừng chương trình tự chọn 1 . M02 Kết thúc chương trình. M30 Kết thúc chương trình và khởi động lại. M03 Quay trục theo hướng cũ. M04 Quay trục theo hướng ngược lại. M05 Dừng trục. M08 Khởi động động cơ cắt bằng dầu. M09 Dùng động cơ cắt bằng dầu. M40 Đồ gá trục ở vị trí trung bình. M41 Đồ gá trục ở khu vực tốc độ chậm. M42 Đồ gá trục ở khu vực tốc độ cao. M68 Giữ mâm cặp thuỷ lực. M69 Mở mâm cặp thuỷ lực. M78 Đưa đoạn vật liệu cắt còn lại lên. M79 Bỏ 1 đoạn cắt vật liệu cắt còn lại. M98 Gọi chương trình phụ. M99 Kết thúc chương trình phụ. Chương V. Lập trình tự động cho máy CNC. Để hiểu chi tiết về lập trình tự động và khả năng ứng dụng trong thực tế sản xuất chúng ta phải nghiên cứu sâu một số vấn đề đồng thời phân tích một số ví dụ cụ thể. 1. Phân loại hệ thống tự động hoá lập trình. - Được phân loại theo các dấu hiệu sau: - Dựa vào các thiết bị và khả năng tự động hoá chuẩn bị công nghệ: Tự động hoá công nghệ và không tự động hoá công nghệ. - Dựa vào chức năng: chuyên dùng; vạn năng; tổ hợp. Hệ thống tự động hoá lập trình chuyên dùng được lập trình cho một số loại chi tiết và một số loại máy nhất định. Hệ thống tự động hoá lập trình vạn năng được lập cho nhiều loại chi tiết và nhiều loại máy khác nhau. Hệ thống tự dộng hoá lập thành tổ hợp được lập cho nhiều nhóm máy khác nhau trên cơ sở một ngôn ngữ đầu vào đề thực hiện những nhiệm vụ đồng nhất. - Dựa vào phạm vi ứng dụng: Để gia công các mặt phẳng song song vớicác mặt phẳng toạ độ, để phay 2.5 D; Để gia công trên máy lia lửa điện; Để gia công chi tiết trên các máy phay nhiều toạ độ; Để gia công trên máy tiện,để gia công lỗ trên máy khoan; để gia công các chi tiết dạng hộp trên các máy khoan - doa và các trung tâm gia công. Dựa vào mức độ tự động hoá: Mức độ thấp; Mức độ trung bình, Mức độ cao. Hệ thống tự động hoá lập trình mức độ thấp thực hiện các phép tính hình học trên máy vi tính ( xác định toạ độ các điểm của quỹ đạo dụng cụ cắt ) và thực hiện các chỉ dẫn về thành phần chương trình. Hệ thống tự động hoá lập trình mức độ trung bình cho phép chọn thứ tự các bước công nghệ khi gia công từng bề mặt chi tiết. Hệ thống tự động hoá lập trình mức độ cao cho phép thiết kế nguyên công, điều chỉnh dao thứ tự các bước công nghệ và chế độ cắt. Lập trình tự động có hiệu quả cao hơn hẳn so với lập trình bằng tay. VD: Khi lập trình bằng tay để gia công cánh tua bin trên máy phay cần thực hiện 8000 phép tính đó người công nhân phải mất 8,5 ngày. Nếu dùng máy tính và ngôn ngữ APT thì chuẩn bị thông tin cho máy tính mất 30 phút và thực hiện các phép tính trên máy tính mất 3 phút. VD2: Gia công đĩa có 73 lỗ nằm cách đều trên vòng tròn đường kính250 mm. Mỗi lỗ cần gia công theo 3 bước: khoan tâm. khoan, doa. Khi lập trình bằng tay cần phải tính 146 toạ độ ( mỗi lỗ cần tính 2 toạ độ ) với 438 câu lệnh ( mỗi lỗ cần ba bước công nghệ ). Để hoàn thành công việc này phải mất 8 giờ, nếu lập trình tự động ta cần 45 phút để chuẩn bị thông tin và 15 phút để thực hiện các phép tính trên máy vi tính. 2. Máy tính dùng cho lập trình tự động. Tốc độ và dung lượng bộ nhớ của máy tính có ảnh hưởng quyết định đến chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của việc lập trình tự động ( lập trình bằng máy ). Ngoài những máy tính vạn năng lớn người ta đã và đang dùng những máy tính nhỏ đặt ngay trong phân xưởng gia công để thực hiện việc lập trình .Hiện nay người ta còn trang bị cho mỗi máy một máy tính riêng. Như vậy hệ thống điều khiển có phức tạp hơn nhưng nó lại cho phép ta dự đoán tình trạng máy và lập trình gia công trực tiếp tại chỗ làm việc. Một ưu điểm khác của máy tính cỡ nhỏ là giá thành thấp và khi hỏng ta có thể sửa chữa hoặc thay thế dễ dàng. 3. Cấu trúc của hệ thống tự động hoá lập trình. Thông thường chương trình điều khiển được hình thành qua ba chương trình. 3. 1 Chương trình tiền xử lí (preprocessor). Là chương trình dịch những thông tin từ ngôn ngữ đầu vào sang ngôn ngữ của máy tính. Chức năng của chương trình này bao gồm: + Tính toán các thông tin ban đầu của chi tiết gia công. + Cho các thông tin ban đầu của cho tiết gia công lên màn hình điều khiển hoặc in ra giấy. + So sánh những thông tin nạp vào với kết quả in ra để phát hiện sai sót. + Chuyển những thông tin đầu vào thành những số thực còn các từ thành những mã quy định. 3.2 chương trình sử lí (processor). - Có các chức năng sau:Chuyển tất cả các dữ liệu hình học về dạng công thức toán học. - Xác định các điểm và các đường cắt nhau của các yếu tố hình học. - Xấp xỉ hoá các đường cong khác nhau với dung sai nào đó. -Dự đoán các sai số hình học. - Xây dựng các đường cách đều có tính đến phương dịch chuyển và bán kính của dao. 3.3 Chương trình hậu sử lí (postprocessor) Có các chức năng sau: - Tính toán tất cả các dữ liệu của chương trình sử lí. - Chuyển đổi các dữ liệu đó sang hệ toạ độ máy. - Kiểm tra theo giới hạn của máy. - Tạo các lệnh cho chu kì thay dao. - Mã hoá và cho các giá trị tốc độ và lượng chạy dao. - Cho lệnh mở dung dịch trơn nguội. - Xác định lượng chạy dao có tính đến giới hạn của máy. - Tạo lệnh hiệu chỉnh dao. - In ra chương trình gia công chi tiết dự đoán các sai số. - Xác định thời gian gia công, tuổi bền của dao để định mức và tổ chức công việc trên máy. 4. Các ngôn ngữ lập trình tự động. - Hiện nay trên thế giới có khoảng hơn 100 ngôn ngữ lập trình tự động. Các ngôn ngữ này được triển khai để áp dụng vào thực tế sản xuất. Tuy nhiên một số ngôn ngữ không được sử dụng rộng rãi vì chúng có nhược điểm nhất định. Ưu điểm của các ngôn ngữ lập trình tự động : - Xác định bài toán một cách đơn giản. - Các ngôn ngữ dễ hiểu và dễ nhớ, phù hợp với các khái niệm của công nghệ chế tạo máy. - Với ít dữ liệu đầu vào có thể sản sinh được nhiều dữ liệu đầu ra. - Những tính toán cần thiết đều do máy tính thực hiện. - Hạn chế các lỗi lập trình. + Sau đây là các ngôn ngữ được sử dụng rộng rãi ở các nước công nghiệp phát triển. * APT (Automatically programmed tool ). Ngôn ngữ lập trình này được xây dựng ở Mỹ. Nó cho phép giải quyết nhiều bài toán hình học khác nhau khi lập trình gia công trên máy phay nhiều toạ độ. Ngôn ngữ này là cơ sở cho các ngôn ngữ của ISO .Trên cơ sở của APT đã hình thành các ngôn ngữ sau đây: *ADAPT để lập trình gia công trên máy phay 2,5 D. *AUTOSPOT để lập trình cho nguyên công khoan. *EXAPT-1; EXAPT-2;EXAPT-3 ( Đức ) có thể thực hiện chọn dao và xác định thông số chế độ cắt. *NELNC( Anh ). *IFAPT (Pháp ). *FAPT(Nhật ). *MODAPT(ý). *PROGRAMAT(Đức). Các ví dụ lập trình tự động : Dưới đây ta nghiên cứu một số ví dụ lập trình tự động bằng các ngôn ngữ khác nhau . Ví Dụ: - CP PC,CAP-2,CPTC. Các ngôn ngữ này được xây dựng vào những năm đầu của thập niên 60. Ngôn ngữ CP PC được sử dụng để lập trình gia công các bề mặt chi tiết 2,5 D. Ngôn ngữ CAP- 2 được sử dụng để lập trình gia công các contur chi tiết trong mặt phẳng song song với các mặt phẳng toạ độ. Ngôn ngữ CP PC được sử dụng để lập trình gia công các chi tiết dạng trục trên các máy tiện . - CPC-T được xây dựng trên cơ sở của CPTC để lập trình gia công trên các máy tiện. - CAPC được xây dựng trên cơ sở của APT, có khả năng phát hiện lỗi và chỉ ra cách sửa chữa các lỗi đó. - CPC-K để lập trình gia công trên các máy khoan - doa và các trung tâm gia công. - ECPC-TAY để lập trình gia công trên các máy phay 2,5D - TAY- C để lập trình gia công lỗ. - TAY- CPf để lập trình gia công trên máy khoan, máy doa và gia công lỗ trên máy phay 2,5D. -TAY- C để lập trình gia công trên máy tiện. CAP-EC để lập trình gia công trên các máy tiện, phay, khoan, doa bằng một dao hoặc nhiều dao. -TEXTPAH để lập trình gia công trên nhiều loại máy khác nhau. ECP P để lập trình gia công trên các nhóm máy khoan, máy tiện và máy phay. 5. Các khai báo định nghĩa. Nhìn chung các chương trình được viết bằng ngôn ngữ lập trình tự động đều bao gồm các khai báo định nghĩa như: Khai báo số hiệu chương trình khai báo số học, khai báo định nghĩa hình học, khai báo chế độ gia công, khai báo chuyển động của dao ... v.v. Dưới đây ta nghiên cứu các khai báo định nghĩa nói lên. 5. 1 Khai báo PARTNO,MACHIN và CLPRNT - Bắt đầu chương trình được xác định (khai báo) bằng từ (thuật ngữ ) PARTNO và sau từ này có kí hiệu / với các chữ và số khác nhau. Ví dụ PARTNO/PRN1. - Lệnh MACHIN/... cho biết bộ hậu xử lí nào phải gọi ra sau bộ xử lí. - Lệnh này được đặt sau lệnh PARTNO hoặc trước lệnh FINI ở cuối chương trình - Lệnh CLPRNT cho phép file CL(hay CLDATA) được in ra ở dạng thống kê mà ta có thể quan sát được. Lệnh này được xác định bằng một từ CLPRNT. 5.2 Khai báo số học. Để thực hiện các phép tính người ta sử dụng các hàm số lượng giác như : SIN (sin), COSF (cosin),TANF (tang), ATANF(arctang) và SQRTF (căn bậc hai ), ABSF (giá trị tuyệt đối ) ví dụ B=20*SINF(30.5) có nghĩa là giá trị biến đổi trong toạ độ cực B bằng 20 nhân với sin 30030'. 5.3 Khai báo hình học. Các khai báo hình học được bắt đầu bằng một từ, sau đó là kí hiệu /, sau kí hiệu này là phần xác định cụ thể yếu tố hình học. Dạng chung của khai báo hình học được viết như sau: A = B/C ở đây: A- kí hiệu của giá trị biến đổi hình học. B - từ chính. C- từ cấp hai xác định yếu tố hình học. 5.4 Khai báo xác định điểm. Khai báo hình học xác định điểm được kí hiệu bằng từ POINT với các phương pháp sau đây: 5.4. 1 Điểm được xác định bằng các toạ độ (hình 14.1 a). Điểm =POINT / X, Y,Z. P1=POINT / 50.24, 63.8 P10= POINT / 50.24, 63.8,100 5.4.2 Điểm dược xác định bằng các toạ độ cực (hình 14.1 b). P1=POINT / RTHETA, XYPLANE cho biết điểm được xác định bằng toạ độ cực trong mặt phẳng XOY. Thông số modun của vectơ xuất phát từ gốc toạ độ còn góc là góc giữa vectơ và trục X. 5.4.3 Điểm được xác định bằng giao nhau của hai đường thẳng (hình 4.1c). P2 = POINT/ INTOF,L1 , L2.Từ INTOF cho biết điểm được xác định bằng điểm giao nhau của các đường thẳng. Các đường thẳng được kí hiệu bằng L1 và L2. 5.4.4.Điểm được xác định bằng giao nhau của đường thẳng với đường tròn (hình 14.1d). Điểm = POINT / ,INTOF, đường thẳng, đường tròn. Toạ độ X nhỏ được kí hiệu XSMALL; Y nhỏ-YSMALL;X lớn - XLARGE và Y lớn -YLARGE. Hình 14.1 Khai báo định nghĩa các điểm Điểm P7 và P25 trên hình 14.1 được viết như sau: P7=POINT / YSMALL, INTOF, L9, C6 P25=POINT / YLARGE, INTOF, L9, C6 Các trường hợp đặc biệt:Đường thẳng nằm ngang ta có XSMALL và XLARGE; Đường thẳng đứng -YSMALL và YLARGE. 5.4.5 Điểm được xác định bằng điểm giao nhau của hai đường tròn (hình 14.1d). Điểm = POINT / ,INTOF, đường tròn 7, đường tròn 2. Các kí hiệu XSMALL, XLARGE,YSMALL và YLARGE, đồng thời cho biết giao nhau của hai đường tròn. Điểm P3 và điểm P1 được xác định như sau: P3=POINT/YSMALL,INTOF,C7,C2. P1=POINT/YLARGE,INTOF,C7,C2. 5.4.6 Điểm trên đường tròn được xác định bằng góc ở tâm (hình 14.2e). điểm=POINT/tên đường tròn , ATANGL, góc. P5=POINT /C10, ATANGL, 45 . Từ ATANGL cho biết điểm được xác định bằng góc giữa bán kính (nối tâm đường tròn với điểm)và trục X. 6. Các ví dụ về lập trình tự động. Dưới đây là nghiên cứu một số ví dụ lập trình tự động bằng các ngôn ngữ khác nhau. Ví dụ 1 : Lập trình cho nguyên công tiện chi tiết trên Hình 14.5 .Hình 14.6 là kí hiệu các yếu tố hình học của contour chi tiết. Trong ví dụ này ta lập trình gia công bước 1 (tiện đầu phải của chi tiết như sơ đồ gá đặt trên hình 14.5.Như vậy ở bước 1 ta chỉ gia công được 3 đoạn với chiều dài là 110 mm. Hình 14.5 Sơ đồ lập trình bằng ngôn ngữ EXAPT-2. Chương trình được viết bằng ngôn ngữ EXAPT-2 như sau: 1 PARTNO/ WALSZ 2 MACHLN/16K20F3-N221 3 PART/MATERL,4 4 CONTOUR/BLANCO 5 BEGLN/0,0,XLARGE,PLAN,0 6 RGT/DLA,60 7 RGT/PLAN,210 8 RGT/DIA,0 9 TERMCO 10 CONTUR/PARTCO 11 BEGIN/0,0 XLARGE,PLAN ,0,BEVEL,2 12 M1,RGT/DIA,30 13 LFT/PLAN,40 14 P1 POINT/40,(40/2) 15 A=ATAN ( 1/ l0) 16 L1=LINE/P1 ,ATANGL,A 17 RGT/L1 18 LFT/PLAN,85 19 RGT/DIA ,54 20 M2,RGT/PLAN 21 LFT /,DIA,50,BEVEL,1 22 RGT/PLAN ,(210-75,4) 23 LFT/DIA, 38,BEVEL, 1 24 RGT/PLAN(2l0-30) 25 LFT/DIA,23,BEVEL,l 26 M3 ,RGT/PLAN,210 27 RGT/DIA ,0 28 TERMCO 29 CLDIST/2 30 SAFPOS/220,50, 31 0VSIZE/FIN,0,5 32 CHUCK/810006, 180,100,30,40,30, 33 CLAMP/0 34 A1=TURN/SO,LONG ,TOOL,1,1,OSETNO,SETANG,90,ROUGH 35 A2=CONT/SO,TOOL,2,2,OSETNO,2,SETANG,90,FIN, 36 CUTLOG/BIVORE 37 COOLNT/ ON 38 WORK/ A1,A2 39 CUT/ M2 ,TO,M3 Giải thích chương trình : Các khai báo ( 1-3 ): 1 - số chi tiết (trục);2-máy (16K2O. . .3H221 );3-chi tiết vật liệu, mã 4. Các khai báo (4-9):4-contour phôi ;5-điểm gốc (X=0,Z=0,X lớn hơn chiếu theo mặt đầu ,Z=0);6-bên phải ,đường kính 60 ;7- bên phải ,chiếu theo mặt đầu ,z=210;8-bên phải ,đường kính 0 (đoạn ảo để khép kín contour); 9- kết thúc contour. Các khai báo (10-28): mô tả contour chi tiết (hình 14.6).Trong đó :14- điểm P1 có toạ độ Z=40,X=40/2; 15 xác định số học A=arctg(1/10); 16- đường thẳng L1 được xác định bằng điểm P1 và góc có giá trị bằng góc ở khai báo 15 ; trong các dòng 11- 1 3 và 17 -27 là các định nghĩa hình học của contour chi tiết. Các kí tự M1 ,M2 và M3 được dùng cho các contour giới hạn trong các khai báo theo thực hiện các chỉ dẫn công nghệ . Khai báo 29: khoảng an toàn để dao không đi vào vùng gia công khi dịch chuyển nhanh . Khai báo 30 :vị trí an toàn (tại đó thực hiện thay dao ) Khai báo 31 : Xác định lượng dư gia công. Khai báo 32: Các thông số của đồ gá. Khai báo 33: Gá phôi và kẹp chặt ở bước thứ nhất. Khai báo 34: Xác định nguyên công tiện (A1), phương chạy dao song song trục quay, dao số một được gá ở vị trí thứ nhất của đài gá dao số hiệu chỉnh 1 , góc gá dao 900, tiện thô (ROUGH) Khai báo 35: bước gia công dọc theo contour (A2), dao số 2 được gá ở Vị trí thứ hai của đài gá dao , số hiệu chỉnh 2 , góc gá dao 900, tiện bán tinh. Khai báo 36 :(Vị trí của dao trước trục quay) Khai báo 37: Mở dung dịch trơn nguội. Khai báo 38: Gia công đoạn từ M2 đến M3. Kết luận Sau một khoảng thời gian thu thập và tìm hiểu những tài liệu có liên quan đến đề tài tốt nghiệp, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Doãn ý cùng các thầy giáo trong bộ môn Máy- Ma sát học. Trên cở đó,với sự nỗ lực của bản thân,chúng em đã cố gắng tổng hợp các kiến thức và hoàn thành đồ án đúng hạn định và nội dung đề tài đặt ra. Cụ thể, chúng em đã trình bày thành 5 chương và chia thành các phần như sau: Chương I: Khái niệm cơ bản về điều khiển số. Chương II: Nghiên cứu cơ bản về kỹ thuật đIều khiển số theo chương trình số. Chương III:Những khái niệm về lập trình gia công trên máy CNC. Chương IV: Lập trình cho các trung tâm CNC. Chương V: Lập trình tự động cho máy CNC. Công nghệ gia công trên máy điều khiển số đã phát triển rộng rãi trong những năm gần đây. Tuy nhiên, công cụ phục vụ cho việc lập trình còn quá hạn hẹp. Ngoài một số hệ thống CAM có mặt tại các nhà máy, công ty và các trường đại học lớn, thì hầu hết phải lập trình bằng tay. Mà lập trình bằng tay chi phí rất lớn vì tiêu hao rất nhiều thời gian tại vị trí lập trình ( đặc biệt khó khăn với các bài toán gia công chi tiết phức tạp). Để khai thác tốt các máy CNC những người kỹ sư công nghệ phải biết về cơ sở xây dựng hệ thống và đặc tính công nghệ của từng máy. Có như vậy mới khai thác một cách sáng tạo và triệt để mọi khả năng công nghệ của hệ thống công nghệ không chỉ trên máy công cụ mà còn trên mọi lĩnh vực khác.Điều khiến số ngày càng phát triển và hoàn thiện hơn về khả năng làm việc, do đó những kiến thức cơ bản về CNC không đủ đáp ứng nhu cầu làm việc. Bởi vậy cần phải có kiến thức sâu rộng hơn như công nghệ CAD-CAM , tự động hoá,… để phục vụ và đáp ứng được nhu cầu của điều khiến nói chung và điều khiển số nói riêng. Chúng em hy vọng rằng, Đồ án này sẽ đóng góp một phần vào việc tạo bước đầu cho quá trình lập trình bằng máy ở Việt Nam và còn là tài liệu tham khảo của các bạn sinh viên muốn nghiên cứu về lĩnh vực điều khiển số. Với khả năng và trình dộ có hạn, tài liệu tham khảo còn hạn chế. Do đó, Đồ án này không tránh khỏi sự thiếu sót, chúng em hy vọng rằng trong tương lai gần sẽ có dịp nghiên cứu và hoàn thiện thêm để từ đó khai thác một cách có hiệu quả cao trong công nghệ gia công trên máy CN, CNC.