Giáo trình công nghệ CNC Công nghệ kỹ thuật cơ khí

Công nghệ cổ ddieeern thường áp dụng điều khiển bằng cơ cấu cam, các relay, một số mạch điều khiern đơn giản, còn công nghệ CNC áp dụng điều khiển bằng chương trình máy tính.. Trong khuô

1

ỦY BAN NHÂN DÂN TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

GIÁO TRÌNH HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ CNC NGÀNH/NGHỀ: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

2

TP Hồ Chí Minh, năm 2018 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

LỜI GIỚI THIỆU

CNC là bước phát triển kế tiếp của máy công cụ trong thời đại công nghệ thông tin Nói chung, các nguyên lý và phương pháp gia công cắt gọt trên máy cổ điển và trên máy CNC hầu như không thay đổi, chủ yếu dựa trên chuyển động của phôi và chuyển động của dụng cụ cắt theo hệ quy chiếu được cho trước Khác biệt cơ bản giữa công nghệ gia công cổ điển và công nghệ CNC là hệ thống điều khiển Công nghệ cổ ddieeern thường áp dụng điều khiển bằng cơ cấu cam, các relay, một số mạch điều khiern đơn giản, còn công nghệ CNC áp dụng điều khiển bằng chương trình máy tính

Để điều khển hiệu quả trên máy CNC cần phải viết chương gia công Chương trình gia công có thể được viết bằng tay sử dụng giấy và bút, hoặc viết trên máy vi tính

sử dụng phần mềm CAD/CAM

Trong khuôn khổ là tài liệu tham khảo của môn học, quyển giáo trình Công nghệ CNC mang đến cho bạn đọc những kiến thức cơ bản nhất về lập trình CNC và các chu trình gia công cơ bản trên máy Phay và Tiện CNC của hãng HASS

Quá trình biên soạn giáo trình đã nhận được sự đóng góp ý kiến chân thành của các giáo viên khoa cơ khí liên quan trong nhà trường Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót về nội dung cũng như hình thức trình bày Vì vậy rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ quý thầy cô, các bạn đọc Mọi ý kiến đóng góp sẽ rất được hoan nghênh và trân trọng tiếp thu tại Khoa cơ khí Chế tạo máy Trường Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức – TP.HCM

Xin chân thành cảm ơn

Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 07 năm 2018

Tham gia biên soạn Chủ biên

3

Hoàng Võ Anh Tuấn

4

MỤC LỤC

A DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 7

B DANH MỤC BIỂU BẢNG 7

C DANH MỤC HÌNH 7

D NỘI DUNG CỦA HỌC PHẦN 10

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CAD/CAM – CNC 10

1.1 Khái niệm về CAD/CAM – CNC 10

1.2 Lịch sử phát triển của CAD/CAM - CNC 10

1.3 Đặc trưng cơ bản của máy CNC 11

Chương 2: CƠ SỞ LẬP TRÌNH CNC 13

2.1 Hệ trục tọa độ 13

2.1.1 Hệ tọa độ Descartes 13

2.1.2 Hệ tọa độ cực 15

2.1.3 Tọa độ tuyệt đối G90 (Absolute) 16

2.1.4 Tọa độ tương đối G91 (Incremental) 17

2.1.5 Quy tắc bàn tay phải 18

2.2 Các điểm chuẩn trên máy CNC 19

2.3 Dụng cụ cắt gọt trên máy phay CNC 21

2.4.1 Dao phay ngón – Endmills 21

2.4.2 Dao phay khỏa mặt – Face mill 21

2.4.3 Dao bo góc – Corner Radius 22

2.4.4 Mũi khoan tâm – Center Sport drill 22

2.4.5 Mũi khoan ruột gà – Twist drill 23

2.4.6 Mũi taro – Tap 23

2.4 Dụng cụ cắt gọt trên máy tiện CNC 24

2.4.1 Dao tiện mặt / bậc 24

2.4.2 Dao tiện cắt rãnh Groove 24

2.4.3 Dao tiện tinh lỗ - Bore: 25

2.4.4 Dao cắt ren 26

2.4.5 Cắt đứt 26

2.5 Các bước thực hiện gia công trên máy CNC 27

2.5.1 Nghiên cứu công nghệ gia công chi tiết 27

5

2.5.2 Thiết kế quỹ đạo cắt cho từng bước công nghệ 27

2.5.3 Lập chương trình điều khiển NC 27

2.5.4 Kiểm tra chương trình điều khiển NC 28

2.5.5 Điều chỉnh máy CNC 28

2.5.6 Gia công chi tiết trên máy CNC 28

Chương 3: LẬP TRÌNH CNC CĂN BẢN 29

3.1 Cấu trúc chương trình NC 29

3.1.1 Cấu trúc cơ bản 29

3.1.2 Bảng mã G và M 31

3.2 Lập trình với các địa chỉ G căn bản 33

3.2.1 Lệnh chọn chuẩn chi tiết gia công G54  G59 33

3.2.2 Lệnh về mặt phẳng gia công G17/G18/G19 33

3.2.3 Lệnh về đơn vị gia công G20/G21 34

3.2.4 Lệnh về chuẩn máy tự động G28 34

3.2.5 Lệnh công nghệ F, S, T 35

3.2.6 Lệnh về hiệu chỉnh chiều dài dao 36

3.2.7 Lệnh di chuyển dao cơ bản 38

3.2.8 Lệnh bù trừ bán kính dao 41

3.3 Lệnh về chương trình con 43

3.4 Bài tập áp dụng: 47

Chương 4: CHU TRÌNH PHAY CNC 54

4.1 Chu trình khoan lỗ 54

4.1.1 Chu trình khoan lỗ G81 57

4.1.2 Chu kỳ khoan lỗ tâm G82 58

4.1.3 Chu trình khoan lỗ sâu G83 59

4.2 Chu trình taro ren 60

4.3 Các chu trình tạo lỗ 61

4.4 Xóa chu trình 63

4.5 Bài tập áp dụng 63

Chương 5: CHU TRÌNH TIỆN CNC 66

5.1 Chu trình tiện thô 66

5.2 Chu trình tiện tinh 71

5.3 Chu trình tiện rãnh 71

6

5.4 Chu trình tiện ren 73

Chương 6: BÀI TẬP NÂNG CAO 80

E TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

7

A DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

- NC (Numberical Control): Điều khiển số

- CAD (Computer Aided Design): Thiết kế với sự hỗ trợ của máy tính

- CAM (Computer Aided Manufacturing): Chế tạo với sự hỗ trợ của máy tính

- CNC (Computer Numberical Control): Điều khiển số bằng máy tính

B DANH MỤC BIỂU BẢNG

Bảng 2 1: Các điểm chuẩn trên máy CNC 20

Bảng 3 1: Mã lệnh thực hiện chức năng chuẩn bị 32

Bảng 3 2: Mã lệnh thực hiện chức năng phụ 33

Bảng 3 3: Bảng tra vận tốc cắt và lượng ăn dao răng 36

C DANH MỤC HÌNH Hình 2 1: Hệ tọa độ Descarters trong mặt phẳng X/Y 13

Hình 2 2: Hệ tọa độ Descarters trên máy tiện 14

Hình 2 3: Hệ tọa độ Descarters trên máy phay 14

Hình 2 4: Hệ tọa độ cực với  có giá trị dương và âm 15

Hình 2 5 Hệ trục tọa độ trên máy CNC 18

Hình 2 6: Chiều chuyển động trên máy CNC 18

Hình 2 7: Hệ trục tọa độ trên máy Phay – Tiện CNC 19

Hình 2 8: Điểm chuẩn và điểm tham chiếu trên máy tiện 20

Hình 2 9: Điểm chuẩn và điểm tham chiếu trên máy phay 20

Hình 2 10: Các loại dao phay ngón 21

Hình 2 11: Dao phay khỏa mặt có mảnh hợp kim 21

Hình 2 12: Dao phay bo góc 22

Hình 2 13: Các loại dao khoan tâm 22

Hình 2 14: Mũi khoan ruột gà 23

Hình 2 15: Mũi Taro 23

Hình 2 16: Dao tiện mặt và bậc 24

Hình 2 17: Dao tiện cắt rãnh 25

Hình 2 18: Dao tiện lỗ 25

Hình 2 19: Dao tiện ren 26

Hình 2 20: Dao tiện cắt đứt 27

Hình 3 1: Mặt phẳng gia công ứng với máy tiện và máy phay 34

Hình 3 2: Mô tả cách dịch dao khi dùng lệnh G28 theo trục Z 34

Hình 3 3: Mô tả hiệu chỉnh chiều dài dao G43 và G44 37

Hình 3 4: Nội suy đường thẳng với G01 38

Hình 3 5: Nội suy cung tròn với G02 và G03 39

Hình 3 6: Mô phỏng đường chạy dao 41

Hình 3 7: Hiệu chỉnh bán kính dao 42

8

Hình 4 1: Các bước thực hiện gia công lỗ 55

Hình 4 2: Các mặt phẳng an toàn 56

Hình 4 3: Cách lùi dao đến mặt phẳng an toàn 56

Hình 4 4: Chu trình khoan lỗ G81 57

Hình 4 5: Chu trình khoan lỗ G82 58

Hình 4 6: Chu trình khoan lỗ G83 59

Hình 4 7: Chu trình taro G84 60

Hình 4 8: Các chu trình tạo lỗ 61

Hình 5 1: Chu trình tiện thô theo trục Z 66

Hình 5 2: Chu trình tiện thô theo trục X 69

Hình 5 3: Chu trình tiện rãnh 71

Hình 5 4: Chu trình tiện ren thường 73

Hình 5 5: Chu trình tiện ren côn 73

9

GIÁO TRÌNH HỌC PHẦN

Tên học phần: CÔNG NGHỆ CNC

Mã học phần:CNC102300

Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của học phần:

- Vị trí: Công nghệ CNC là môn học chuyên ngành bắt buộc, được học vào học kỳ 1 của năm thứ 2 khóa 17

- Tính chất: Đây là môn học đầu tiên sinh viên nâng cao kỹ năng nghề

- Ý nghĩa và vai trò của học phần: Công nghệ CNC là môn học rất quan trọng, đóng vai trò quyết định để học môn Thực hành CNC

Mục tiêu của học phần:

- Về kiến thức:

 Trình bày được các khái niệm tổng quan về CAD/CAM- CNC và các khái niệm về

máy công cụ điều khiển bằng chương trình số

 Trình bày được các khái niệm cơ bản về Tiện – Phay CNC

 Trình bày được cấu trúc, chức năng của một chương trình NC đơn giản

 Trình bày được chức năng, cấu trúc của các câu lệnh NC thông dụng

- Về kỹ năng:

 Lập trình được các chương trình gia công biên dạng ngoài và trong, các chu trình

khoan, tarô trên máy phay

 Lập trình được các chương trình gia công tiện thô, tiện tinh, tiện ren, cắt rãnh, tiện

mặt đầu trên máy tiện

- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:

 Có ý thức chuyên cần trong việc tham dự lớp, trong việc tự học, tự nghiên cứu

10

D NỘI DUNG CỦA HỌC PHẦN

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CAD/CAM – CNC

MỤC TIÊU: Sau khi học xong chương này sinh viên có khả năng

 Trình bày được khái niệm về CAD/CAM – CNC

 Hiểu được lịch sử phát triển của CAD/CAM – CNC

 Hiểu được các ưu nhược điểm của máy CNC

1.1 Khái niệm về CAD/CAM – CNC

- CAD (Computer Aided Design): Thiết kế với sự hỗ trợ của máy vi tính Kết quả

của CAD là một bản vẽ xác định, một sự biểu diễn nhiều hình chiếu khác nhau của

một chi tiết cơ khí với các đặc trưng hình học và chức năng

- CAM (Computer Aided Manufacturing): Chế tạo với sự hỗ trợ của máy vi tính

Kết quả của CAM là chi tiết cơ khí Trong CAM không truyền đạt một sự biểu diễn của thực thể mà thực hiện một cách cụ thể công việc Việc chế tạo bao gồm các vấn đề liên quan đến vật thể; cắt gọt vật liệu, công suất của trang thiết bị; các điều kiện sản xuất khác nhau có giá thành nhỏ nhất, với việc tối ưu hóa đồ gá và dụng cụ cắt nhằm

đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cơ khí

- CNC (Computer Numerical Control): Điều khiển số bằng máy tính CNC là hệ

thống NC sử dụng máy tính thiết lập trực tiếp trên hệ điều khiển máy và được điều khiển bởi các chỉ thị lưu trữ trên bộ nhớ máy tính để thực hiện một phần hoặc toàn bộ

các chức năng điều khiển số

1.2 Lịch sử phát triển của CAD/CAM - CNC

 Lịch sử phát triển của CAD/CAM

- Lúc đầu CAD/CAM là hai ngành phát triển tách biệt nhau, độc lập với nhau trong khoảng 30 năm Hiện nay chúng được tích hợp thành một hệ, trong đó thiết kế có thể lựa chọn phương án tối ưu và quá trình sản xuất có thể được giám sát và điều khiển từ khâu đầu đến khâu cuối

- Phần mềm CAD đầu tiên là SKETCHPAD xuất hiện vào năm 1962 được viết bởi Ivan Sutherland thuộc trường kỹ thuật Massachusetts (MIT – Massachusetts Institute

of Technology) Hiện nay trên thế giới đã có hàng ngàn phần mềm CAD và một trong những phần mềm thiết kế nổi tiếng nhất là AutoCAD AutoCAD phiên bản đầu tiên (Release 1) được công bố tháng 12 – 1982 Cho đến năm 1997 thì đã có phiên bản thứ

14 (Release 14) Từ năm 2000 đến nay, gần như mỗi năm đều có ra đời phiên bản mới

- Cũng như hệ CAD, hệ CAM được phát triển ứng dụng đầu tiên tại MIT cho các máy gia công điều khiển số CNC (Computer Numerical Control) bằng máy vi tính vào đầu những năm 70

- Hệ tích hợp CAD/CAM ra đời vào giữa những năm 70 và 80

- Hệ tích hợp CAD/CAM đã có ở Việt Nam là CIMATRON, MasterCAM, Creo Parametric, DELCAM, AnphaCAM, VISI

11

 Lịch sử phát triển của máy CNC

- Năm 1947, John Parsons nảy ra ý tưởng áp dụng điều khiển tự động vào quá trình chế tạo cánh quạt máy bay trực thăng ở Mỹ Trước đó, việc gia công và kiểm tra biên dạng của cánh quạt phải dùng các mẫu chép hình, sử dụng dưỡng, do đó rất lâu và không kinh tế Ý định dùng bìa xuyên lỗ để doa các lỗ bằng cách cho tín hiệu để điều khiển hai bàn dao, đã giúp Parsons phát triển hệ thống Digital của ông

- Với kết quả này, năm 1949, ông ký hợp đồng với USAF (US Air Force) nhằm chế tạo một loại máy cắt theo biên dạng tự động Parsons yêu cầu trợ giúp để sử dụng phòng thí nghiệm điều khiển tự động của Viện Công Nghệ Massachusetts (M.I.T.) nơi được chính phủ Mỹ tài trợ để chế tạo một loại máy phay 3 tọa độ điều khiển bằng chương trình số

- Sau 5 năm nghiên cứu, J Parsons đã hoàn chỉnh hệ thống điều khiển máy phay và lần đầu tiên trong năm 1954, M.I.T đã sử dụng tên gọi “Máy NC”

- Trong những năm 60, thời gian đã chín muồi cho việc phát triển và ứng dụng các máy NC Rất nhiều thành viên của ngành công nghiệp hàng không Mỹ đã nhanh chóng ứng dụng, phát triển và đã sản sinh ra thế hệ máy mới (CNC) cho phép phay các biên dạng phức tạp, tạo hình với hai, ba hoặc bốn và năm trục (ba tịnh tiến và hai quay)

- Các nước châu Âu và Nhật Bản phát triển có chậm hơn một vài năm, nhưng cũng

có những đặc điểm riêng, chẳng những về mặt kỹ thuật, mà cả về kết cấu như kết cấu trục chính, ổ chứa dao, hệ thống thay dao v.v

- Từ đó đến nay, hàng loạt máy CNC ra đời với đủ chủng loại và phát triển không ngừng Sự phát triển đó dựa vào thành tựu của các ngành: máy tính điện tử, điện tử công nghiệp và điều khiển tự động Nhất là trong thập niên 90, máy CNC đã đổi mới

nhanh chóng chưa từng có trong lãnh vực tự động

1.3 Đặc trưng cơ bản của máy CNC

 Tính năng tự động cao

- Máy CNC có năng suất cắt gọt cao và giảm được tối đa thời gian phụ, do mức độ tự động được nâng cao vượt bậc Tuỳ từng mức độ tự động, máy CNC có thể thực hiện cùng một lúc nhiều chuyển động khác nhau, có thể tự động thay dao, hiệu chỉnh sai số dao cụ, tự động kiểm tra kích thước chi tiết và qua đó tự động hiệu chỉnh sai lệch vị trí tương đối giữa dao và chi tiết, tự động tưới nguội, tự động hút phoi ra khỏi khu vực cắt…

 Tính năng linh hoạt cao

- Chương trình có thể thay đổi dễ dàng và nhanh chóng, thích ứng với các loại chi tiết khác nhau Do đó rút ngắn được thời gian phụ và thời gian chuẩn bị sản xuất, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tự động hóa sản xuất hàng loạt

- Bất cứ lúc nào cũng có thể sản xuất nhanh chóng những chi tiết đã có chương trình

Vì thế, không cần phải sản xuất chi tiết dự trữ, mà chỉ giữ lấy chương trình của chi tiết

đó

12

- Máy CNC gia công được những chi tiết nhỏ, vừa, phản ứng một cách linh hoạt khi nhiệm vụ công nghệ thay đổi và điều quan trọng nhất là việc lập trình gia công có thể thực hiện ngoài máy, trong các văn phòng có sự hỗ trợ của kỹ thuật tin học thông qua các thiết bị vi tính, vi xử lý

 Tính năng tập trung nguyên công

- Đa số các máy CNC có thể thực hiện số lượng lớn các nguyên công khác nhau mà không cần thay đổi vị trí gá đặt của chi tiết Từ khả năng tập trung các nguyên công, các máy CNC đã được phát triển thành các trung tâm gia công CNC

 Tính năng chính xác, đảm bảo chất lượng cao

- Giảm được hư hỏng do sai sót của con người Đồng thời cũng giảm được cường độ chú ý của con người khi làm việc

- Có khả năng gia công chính xác hàng loạt Độ chính xác lặp lại, đặc trưng cho mức

độ ổn định trong suốt quá trình gia công là điểm ưu việt tuyệt đối của máy CNC

- Máy CNC với hệ thống điều khiển khép kín có khả năng gia công được những chi tiết chính xác cả về hình dáng đến kích thước Những đặc điểm này thuận tiện cho việc lắp lẫn, giảm khả năng tổn thất phôi liệu ở mức thấp nhất

 Gia công biên dạng phức tạp

- Máy CNC là máy duy nhất có thể gia công chính xác và nhanh các chi tiết có hình dáng phức tạp như các bề mặt 3 chiều

 Tính năng hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao

- Cải thiện tuổi bền dao nhờ điều kiện cắt tối ưu Tiết kiệm dụng cụ cắt gọt, đồ gá và các phụ tùng khác

- Giảm phế phẩm

- Tiết kiệm tiền thuê mướn lao động do không cần yêu cầu kỹ năng nghề nghiệp nhưng năng suất gia công cao hơn

- Sử dụng lại chương trình gia công

- Giảm thời gian sản xuất

- Thời gian sử dụng máy nhiều hơn nhờ vào giảm thời gian dừng máy

- Giảm thời gian kiểm tra vì máy CNC sản xuất chi tiết chất lượng đồng nhất

- CNC có thể thay đổi nhanh chóng từ việc gia công loại chi tiết này sang loại khác với thời gian chuẩn bị thấp nhất

Tuy nhiên máy CNC không phải không có những hạn chế Dưới đây là một số hạn chế:

- Sự đầu tư ban đầu cao: Nhược điểm lớn nhất trong việc sử dụng máy CNC là tiền vốn đầu tư ban đầu cao cùng với chi phí lắp đặt

- Yêu cầu bảo dưỡng cao: Máy CNC là thiết bị kỹ thuật cao và hệ thống cơ khí, điện của nó rất phức tạp Để máy gia công được chính xác cần thường xuyên bảo dưỡng Người bảo dưỡng phải tinh thông cả về cơ và điện

- Hiệu quả thấp với những chi tiết đơn giản

13

Chương 2: CƠ SỞ LẬP TRÌNH CNC

MỤC TIÊU: Sau khi học xong chương này sinh viên có khả năng

 Trình bày được hệ trục tọa độ, các điểm chuẩn và dụng cụ cắt trên máy CNC

 Trình bày được các bước gia công trên máy CNC

Hình 2 1: Hệ tọa độ Descarters trong mặt phẳng X/Y

Điểm P1 đến P4 có các tọa độ sau:

14

 Vị trí làm việc của máy tiện

 Với máy tiện một mặt phẳng là đủ để mô tả biên dạng

Hình 2 2: Hệ tọa độ Descarters trên máy tiện

Điểm P1 đến P4 có các tọa độ sau:

 Vị trí làm việc của máy phay

 Đối với máy phay, chiều sâu cũng được mô tả tức là tọa độ thứ 3 (ở đây là trục Z)

Hình 2 3: Hệ tọa độ Descarters trên máy phay

độ cực đáp ứng cho những trường hợp này

- Trong hệ tọa độ cực một điểm được xác định bằng khoảng cách (Bánh kính r) của

nó đến điểm gốc và góc () của nó đến một trục xác định Góc () có liên quan tới trục X trong hệ tọa độ X,Y Nếu đo từ trục X theo ngược chiều kim đồng thì góc ()

có giá trị dương (Xem hình) và ngược lại nếu từ trục X đo theo chiều kim đồng hồ thì góc () có giá trị âm

16

2.1.3 Tọa độ tuyệt đối G90 (Absolute)

- Khi lập trình G90 các toạ độ trên biên dạng chi tiết lấy điểm W làm gốc toạ độ Toạ

độ điểm đích lập trình trong hệ toạ độ tuyệt đối không quan tâm đến vị trí hiện tại của dao

- Cấu trúc: G90

- Hệ toạ độ tuyệt đối được kết thúc khi gọi lệnh G91

Ví dụ: Xác định tọa độ tuyệt đối cho các điểm từ P1 đến P4 trên máy tiện sau

Điểm Tọa độ tuyệt đối

Ví dụ: Xác định tọa độ tuyệt đối cho các điểm P1, P2, P3 trên máy phay sau

Điểm Tọa độ tuyệt đối

17

2.1.4 Tọa độ tương đối G91 (Incremental)

- Được xác định bằng cách lấy gốc tọa độ ở ngay điểm sát trước (Lấy điểm trước làm gốc tọa độ cho điểm sau)

- Cú pháp: G91

- Hệ tọa độ tương đối được dùng chủ yếu với các chu trình hoặc các chương trình con

Ví dụ: Xác định tọa độ tương đối cho các điểm từ P1 đến P4 trên máy tiện sau

tương đối

Điểm gốc

18

2.1.5 Quy tắc bàn tay phải

- Hướng của hệ tọa độ liên quan đến máy phụ thuộc vào các loại máy Các hướng trục tuân theo "quy tắc bàn tay phải", như sau:

- Trục Z luôn ứng với trục chính của máy

- Chiều dương (+) là chiều dụng cụ cắt rời xa chi tiết

Hình 2 5 Hệ trục tọa độ trên máy CNC

- Chuyển động xoay quanh trục tọa độ X, Y và Z được chỉ định A, B và C Nếu chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ khi nhìn theo hướng dương của trục tọa độ

thì hướng xoay là dương

Hình 2 6: Chiều chuyển động trên máy CNC

19

- Vị trí của hệ tọa độ trong các loại máy khác nhau:

Hình 2 7: Hệ trục tọa độ trên máy Phay – Tiện CNC

2.2 Các điểm chuẩn trên máy CNC

- Các điểm zero và điểm tham chiếu khác nhau được xác định trên máy NC:

M Chuẩn máy Máy sẽ đo lường từ vị trí này đến các vị trí khác khi

làm việc Không thể thay đổi

W

Chuẩn chi tiết Là gốc của hệ tọa độ làm việc trong quá trình gia công Có thể thay đổi theo ý muốn của người công nghệ Chuẩn này chính là chuẩn công nghệ vì vậy phải được chọn trong không gian

làm việc của máy

20

A Chuẩn dụng cụ gá Máy sẽ đo lường để báo động khi có va chạm và

dừng chương trình đang thực thi

R Chuẩn quy chiếu của máy, dùng để đóng kín không gian làm việc

của máy Không thể thay đổi

B Điểm tham chiếu của dụng cụ cắt

T Chuẩn dao Để xác định vị trí dao cắt sau khi đã lắp dao vào ổ dao

Không thể thay đổi

N Chuẩn thay dao

Bảng 2 1: Các điểm chuẩn trên máy CNC

- Điểm chuẩn và điểm tham chiếu ứng với máy tiện:

Hình 2 8: Điểm chuẩn và điểm tham chiếu trên máy tiện

- Điểm chuẩn ứng với máy phay:

Hình 2 9: Điểm chuẩn và điểm tham chiếu trên máy phay

21

2.3 Dụng cụ cắt gọt trên máy phay CNC

- Về cơ bản dao phay CNC không khác dao phay truyền thống Máy CNC có một số đặc điểm ưu việt hơn máy công cụ truyền thống như tốc độ cao, độ chính xác cao, mức

độ phức tạp của bề mặt gia công, khả năng tự động… Do vậy kết cấu cũng như chất lượng của dao phay CNC phải được nâng cao

- Hiện nay có rất nhiều công ty trên thế giới chuyên sản xuất dao và cho ra những sổ tay tra cứu rất hữu hiệu, thậm chí đã có những phần mềm tra cứu dao và chế độ cắt gọt một cách tự động khi ta thông báo chính xác vật liệu dao, vật liệu gia công, kích thước, hình dạng bề mặt gia công, chất lượng bề mặt yêu cầu…

- Dưới đây là một số kiểu dao thường gặp

2.4.1 Dao phay ngón – Endmills

- Dao phay ngón phay phẳng (Flat Nose) dùng để phay 2D biên dạng và hốc

- Dao phay cầu (Ball Nose, Bull nose) dùng trong phay 3D

- Dao vát cạnh (Chamfer) dùng để vạt cạnh

Hình 2 10: Các loại dao phay ngón

2.4.2 Dao phay khỏa mặt – Face mill

- Dao Face mill có các lưỡi inserts có thể thay thế được khi mòn Dùng để phay khỏa mặt rất nhanh

Hình 2 11: Dao phay khỏa mặt có mảnh hợp kim

22

2.4.3 Dao bo góc – Corner Radius

Dao bo góc dùng để tạo các góc bo fillet bên ngoài chi tiết

Hình 2 12: Dao phay bo góc

2.4.4 Mũi khoan tâm – Center Sport drill

Dùng để khoan mồi các lỗ trên bề mặt chi tiết

Hình 2 13: Các loại dao khoan tâm

23

2.4.5 Mũi khoan ruột gà – Twist drill

Mũi khoan ruột gà có sẵn các đường kính và chiều dài khác nhau Thường được làm bằng thép cacbua hoặc coban, có thể được phủ TiN cho tuổi thọ lâu hơn Góc mũi dao hầu hết là 118o

Hình 2 14: Mũi khoan ruột gà

2.4.6 Mũi taro – Tap

Mũi taro kiểu bottoming tap dùng để taro lỗ kín

Mũi taro kiểu Spiral point tap dùng để taro lỗ suốt

Hình 2 15: Mũi Taro

24

2.4 Dụng cụ cắt gọt trên máy tiện CNC

- Dưới đây là danh sách các loại dao tiện phổ biến nhất Mặc dù đây là những loại phổ biến nhất mà bạn có thể sử dụng, chúng chỉ đại diện cho một số ít các công cụ có sẵn

- Lưu ý: Với mục đích minh hoạ, các công cụ được hiển thị trên các trang sau đây là dao trái Đa số các dao được sử dụng là dao phải

2.4.1 Dao tiện mặt / bậc

- Đối với việc tiện mặt và tiện thô, sử dụng một dao cắt có gắn có mảnh insert hình kim cương với góc mũi dao 80o hoặc tròn hay hình vuông Khi tiện tinh thì có thể dùng một dao tiện linh hoạt hơn, chẳng hạn như dao có gắn mạnh insert hình kim cương 55o hoặc 35o, chúng có góc mũi dao nhỏ để tiếp cận với biên dạng chi tiết

-

Hình 2 16: Dao tiện mặt và bậc

2.4.2 Dao tiện cắt rãnh Groove

- Dao cắt rãnh được phân loại theo chiều rộng và bán kính góc của chúng Mặc dù được sử dụng chủ yếu để làm rãnh, chẳng hạn như O-ring (rãnh trên mặt trụ) hoặc snap-ring (rãnh trên mặt đầu), các thế hệ mới hơn của những dao cắt này có thể được

sử dụng cho tiện thô và tiện tinh biên dạng Mặc dù nó không phải là lựa chọn tốt nhất cho tất cả các chu trình tiện thô và tinh, nhưng dao cắt rãnh hoạt động tốt trong các khu vực nơi mà một dao mũi kim cương hoặc hình dạng khác không thể dễ dàng tiếp cận được

- Bên cạnh đó có rất nhiều loại dụng cụ tiện rãnh, có rất nhiều loại cán giữ dao, phụ thuộc chủ yếu vào hướng cắt cho công cụ Ví dụ, có cán giữ dao dùng cho OD – tiện rãnh ngoài, ID – rãnh trong và rãnh mặt, và những cán dao này đều ứng dụng cho cả hai phía trái hoặc phải tùy thuộc vào biên dạng cần gia công

25

-

Hình 2 17: Dao tiện cắt rãnh

2.4.3 Dao tiện tinh lỗ - Bore:

- Các lỗ chính xác thường được gia công tinh với một dao tiện tinh (boring tool) Dao tiện tinh được gá song song với trục chính của máy Khi gia công lỗ, yêu cầu cần thiết

là gia công trước đường kính lỗ thô đủ lớn để cán dao di chuyển vào ra một cách an

toàn

-

Hình 2 18: Dao tiện lỗ

26

2.4.4 Dao cắt ren

- Nếu gia công lỗ ren với đường kính ren đến 1inch tương đương với 25.4mm thì có thể dùng các dao taro cắt ren tương tự ở trên máy phay Nếu cắt ren lớn thì phải sử dụng mảnh carbide định hình Mảnh carbide định hình cũng có thể dùng cho toàn bộ các loại ren trong

- Dao cắt ren được đưa về vị trí của điểm đầu của ren theo tọa độ X và Z Việc offset

Z thực hiện bằng cách chạm dao vào mặt đầu của chi tiết và sau đó có tính toán đến khoảng cách từ cạnh này đến điểm đầu mũi dao ren, một khoảng cách này tra trong tài liệu của nhà sản xuất dao

Hình 2 19: Dao tiện ren

- Thông thường một dưỡng đo ren được sử dụng để kiểm tra ren, và điều chỉnh offset cho dao cắt ren để đạt được kết quả yêu cầu

X-2.4.5 Cắt đứt

- Một khi chi tiết đã hoàn thành, nó thường được phân chia cắt rời khỏi phôi Một dao cắt đứt là một loại đặc biệt của dao tiện rãnh được thiết kế để có những vết cắt sâu hơn Dụng cụ cắt được phân loại theo chiều rộng và chiều sâu cắt tối đa

- Hình dạng lưỡi cắt của công cụ cắt cho phép nó cắt sâu hơn vào vật liệu hơn là một công cụ rãnh Hình dạng này làm giảm lực cắt thành bên cạnh để công cụ có thể chịu được khi cắt sâu vào bên trong chi tiết

27

Hình 2 20: Dao tiện cắt đứt

2.5 Các bước thực hiện gia công trên máy CNC

2.5.1 Nghiên cứu công nghệ gia công chi tiết

- Đọc hiểu bản vẽ chi tiết: hình dáng, độ chính xác, độ bóng và vật liệu

- Chọn phôi, chọn máy và cách gá đặt phôi

- Chọn tiến trình công nghệ hợp lý Chọn dao và xác định chế độ cắt gọt cho từng bước công nghệ Lập phiếu công nghệ

- Phiếu công nghệ là bản tóm tắt, thể hiện được đầy đủ tiến trình gia công và thông số công nghệ của từng bước, là sự thể hiện thông tin đơn giản nhưng dễ hiểu, giúp cho người vận hành máy có thể dễ dàng kiểm soát tiến trình gia công

2.5.2 Thiết kế quỹ đạo cắt cho từng bước công nghệ

- Lập quỹ đạo chuyển động của dao thật chi tiết, hợp lý và chính xác

- Tính toán tọa độ của các điểm chuyển tiếp trên quỹ đạo chuyển động của dao

2.5.3 Lập chương trình điều khiển NC

Đây là bước quan trọng nhất để gia công được trên máy CNC Có hai phương pháp lập trình :

- Phương pháp lập trình thủ công (Manual Programming): Là phương pháp lập trình không có sự trợ giúp của máy tính, người lập trình có thể tự biên soạn chương trình

NC trên cơ sở nhận dạng hoàn toàn chính xác tọa độ chạy dao Khả năng lập trình thủ công được coi là yêu cầu cơ bản đối với người lập trình NC, bởi vì có kỹ năng lập trình này, người lập trình mới có khả năng hiểu, khả năng đọc và sửa đổi chương trình khi trực tiếp vận hành máy CNC

- Phần lớn các phần mềm lập trình NC là sản phẩm của chính nhà sản xuất hệ điều khiển, thường cung cấp kèm theo máy CNC Khả năng lập trình của những phần mềm

28

này nói chung rất hạn chế Phần lớn chỉ có khả năng lập trình cho những quỹ đạo cắt 2D; 2,5D đơn giản và chu trình gia công cơ bản Phương pháp lập trình này có thể kiểm tra biên dạng cắt bằng cách mô phỏng trên máy tính với phần mềm NC hoặc trực tiếp trên hệ điều khiển của máy CNC

- Phương pháp lập trình tự động (Automatically Programming): Là phương pháp lập trình nhờ sự trợ giúp của máy tính Phương pháp lập trình này bằng ngôn ngữ xử lý hình học (APT – Automatically Programmed Tool) hoặc phần mềm CAD/CAM tích hợp như công cụ trợ giúp để chuyển đổi tự động dữ liệu hình học và dữ liệu công nghệ thành chương trình NC

Ngày nay phương pháp lập trình bằng các phần mềm CAD/CAM đã được sử dụng phổ biến và rất có hiệu quả, đặc biệt cho các trường hợp gia công mặt cong phức tạp

2.5.4 Kiểm tra chương trình điều khiển NC

Chương trình sau khi soạn thảo cần phải kiểm tra, hiệu chỉnh Đây cũng là khâu quan trọng trước khi gia công trên máy Có hai cách kiểm tra như sau :

- Kiểm tra thủ công: Dò chương trình bằng mắt và vẽ ra chi tiết gia công bằng tay Cách này thực hiện khi điều kiện máy tính và phần mềm không có

- Kiểm tra bằng máy tính: Chương trình soạn thảo được nhập vào máy tính, cho chạy

mô phỏng trên phần mềm phù hợp Dựa trên quỹ đạo chuyển động của dao và hình dáng chi tiết hình thành mà sửa đổi chương trình hay dao cắt, chế độ cắt Các phần mềm CAD/CAM đều có chức năng kiểm tra, mô phỏng trên phần mềm

- Các phần mềm có thể dùng để kiểm tra phổ biến như CIMCO Edit, WinNC

2.5.5 Điều chỉnh máy CNC

- Chuẩn bị phôi, dao cắt và đồ gá Đồ gá được cố định trong không gian gia công trên bàn máy (phải được rà vuông góc hoặc song song với các phương chuyển động của máy)

- Định vị và kẹp chặt phôi trên đồ gá

- Thực hiện các bước “Vận hành máy” cho từng máy CNC cụ thể

2.5.6 Gia công chi tiết trên máy CNC

- Tải chương trình gia công đến bộ nhớ của máy CNC, kiểm tra lại chương trình một lần nữa và đặc biệt phải kiểm tra các đường chạy dao di chuyển nhanh thật kỹ

- Chạy thử ở chế độ Dry Run để kiểm tra chương trình, vị trí chuẩn chi tiết, chiều dài dụng cụ cắt Thông thường ở chế độ này, tất cả các lệnh sẽ chạy với tốc độ tối đa, do

đó có thể tháo phôi hoặc dịch chuẩn lên cao hơn chuẩn gia công để tránh gây tai nạn cho người, hư hỏng máy, thiết bị đồ gá, và dao

- Gia công và kiểm tra các dung sai các kích thước quan trọng Đối với các chi tiết gia công hàng loạt Cần phải thực hiện đo và kiểm tra liên tục do dao bị mòn

29

Chương 3: LẬP TRÌNH CNC CĂN BẢN

MỤC TIÊU: Sau khi học xong chương này sinh viên có khả năng

 Trình bày được cấu trúc một chương trình NC hoàn chỉnh

 Lập trình được một chương trình đơn giản bằng các lệnh CNC căn bản

3.1 Cấu trúc chương trình NC

3.1.1 Cấu trúc cơ bản

- Một chương trình (Program) NC gồm nhiều câu lệnh (Block), một câu lệnh có thể

có từ một lệnh nhiều lệnh (Word), một lệnh gồm một địa chỉ (Address) và những con

N460 G1 X80 Z-2 F0.1 ; Khối lệnh (Block)

N470 G1 X68.6 Z-21.12 ; N480 G3 X60 Z-30 R6 ; N490 G1 X46 ;

N500 G1 X42 Z-32 ; N510 G1 X42 Z-56 ; N520 G1 X40 Z-56 ; N530 G1 X40 Z-120 ;

N540 G0 X38 ; N550 G0 Z200 ; N560 M5 ;

30

 Khối lệnh – câu lệnh

- Khối lệnh được viết trên một hàng của chương trình, thực hiện một thủ tục di chuyển hoặc một hoạt động của máy (có thể vài hoạt động độc lập nhau) và được coi

là đơn vị cơ bản của chương trình

- Khối lệnh có thể bao gồm một hoặc một nhóm lệnh thực hiện cùng một lúc Nó có thể chứa một hoặc nhiều lệnh chức năng và trong mỗi chức năng có thể có vài lệnh, nhưng những lệnh đó phải thực hiện những hoạt động độc lập nhau Ngay cả trường hợp khác chức năng nhưng do thứ tự hoạt động cũng không thể đặt vào cùng khối lệnh

- Mỗi khối lệnh bắt đầu bởi lệnh thứ tự (N…) kết thúc bởi ký tự kết thúc khối lệnh (thường được tự động thể hiện bằng dấu “;”), Enter xuống hàng hoặc EOB (End Of Block - trên panel điều khiển)

- Cấu trúc một khối lệnh như sau:

N _ G _ X _ Y _ Z _ F _ S _ T _ M _ ;

N: Thứ tự câu lệnh (sequence number, block number)

G: Nhóm lệnh thực hiện chức năng chuẩn bị công nghệ

X, Y, Z: Nhóm lệnh thực hiện chức năng định vị trí và hình học

F, S, T: Nhóm lệnh thực hiện chức năng công nghệ

 Thứ tự khối lệnh nên tăng dần, theo thứ tự, có thể tăng 1 đơn vị hoặc 5, 10 đơn

vị

 Thứ tự khối lệnh có 2 ý nghĩa: kiểm soát thứ tự của dòng lệnh trong chương trình và đánh dấu các điểm đầu của chu trình, hoặc là đánh dấu của câu điều kiện

 Đối với các chương trình phay không sử dụng cấu trúc câu điều kiện, thứ tự khối lệnh có thể bỏ qua N Khi gia công, chương trình sẽ được đọc từ trái qua phải, từ trên xuống dưới, trong một dòng, nếu lệnh cùng nhóm, từ đứng trước thực thi trước

 Từ lệnh

- Là tập hợp các ký tự (gồm một địa chỉ và những con số) cung cấp cho máy CNC một thông tin đầy đủ để chỉ thị một đại lượng điều khiển nhất định Trong đó, những con số có thể măng dấu âm (-) hoặc dương (+)

2 Tên chương trình (ký tự O+số) Oxxxx (xxxx = 1  9999)

3 Reset máy (dùng cho hệ mét, là các N10 G90 G21 G17 G40 G49 G80 G54

Phần thân chương trình (body)

Chứa các câu lệnh gia công cắt gọt, các lệnh về thông số công nghệ

4 Cấu trúc khi thay dao mới

4.1 Gọi dao, hiệu chỉnh chiều dài N40 Txx M06 G43 Hxx Z50 G90

4.2 Về vị trí bắt đầu làm việc N50 G54 G00 X Y

4.3 Kiểm tra chiều dài dao, dao quay N60 Z20 S M3

Khi gia công các câu lệnh trên nên chọn chế độ Single block (chạy từng câu lệnh)

8 Giới hạn nội dung chương trình N420 M2/M30

%

Lưu ý: Cách viết chương trình không quy định cụ thể và tùy thuộc vào kinh nghiệm

của người lập trình, cách đưa ra cấu trúc chương trình nhằm tạo ra những quy luật dễ nhớ, giảm sai sót không đáng có trong chương trình

32

Bảng mã lệnh thực hiện chức năng chuẩn bị thường gặp trong hệ điều khiển HAAS

G00 Chuyển động chạy dao nhanh không cắt gọt

G01 Nội suy đường thẳng với bước tiến

G02 Nội suy cung tròn cùng chiều kim đồng hồ

G03 Nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ

G54 Chọn chuẩn chi tiết gia công 1

G55 Chọn chuẩn chi tiết gia công 2

G56 Chọn chuẩn chi tiết gia công 3

G57 Chọn chuẩn chi tiết gia công 4

G58 Chọn chuẩn chi tiết gia công 5

G59 Chọn chuẩn chi tiết gia công 6

G70 Chu trình khoan lỗ trên đường tròn

G71 Chu trình khoan lỗ trên cung tròn

G72 Chu trình khoan lỗ trên đường thẳng

G73 Chu trình khoan lỗ tốc độ cao

G74 Chu trình taro ren trái

G80 Hủy bỏ thực hiện chu trình

G81 Chu trình khoan lỗ suốt (khoan mồi)

G82 Chu trình khoan lỗ tâm (vát mép)

G83 Chu trình khoan lỗ sâu

G84 Chu trình taro ren phải

G90 Hệ tọa độ tuyệt đối

G91 Hệ tọa độ tương đối

33

- Các mã bắt đầu bằng M được gọi là nhóm lệnh thực hiện chức năng phụ

Bảng mã lệnh thực hiện chức năng phụ thường gặp trong hệ điều khiển HAAS

M00 Dừng chương trình

M01 Dừng chương trình có điều kiện

M02 Kết thúc chương trình

M03 Trục chính quay thuận chiều kim đồng hồ

M04 Trục chính quay ngược chiều kim đồng hồ

M05 Dừng trục chính

M06 Thay dao tự động

M08 Mở nước tưới nguội

M09 Tăt nước tưới nguội

M30 Kết thúc chương trình và Reset

M76 Tắt hiển thị điều khiển

M77 Kích hoạt hiển thị điều khiển

M80 Tự động mở cửa

M81 Tự động đóng cửa

M95 Chế độ ngủ

M97 Gọi chương trình con (Local)

M98 Gọi chương trình con

M99 Kết thúc chương trình con

Bảng 3 2: Mã lệnh thực hiện chức năng phụ

3.2 Lập trình với các địa chỉ G căn bản

3.2.1 Lệnh chọn chuẩn chi tiết gia công G54  G59

- Ý nghĩa của việc chọn chuẩn chi tiết gia công là làm máy công cụ CNC hiểu được

vị trí của chuẩn chi tiết (W) hoặc chuẩn thảo chương (P) của chương trình NC so với điểm chuẩn của máy (M) Khi thực hiện lệnh này cần thực hiện việc làm dịch chuyển điểm chuẩn để đồng nhất điểm gốc chương trình với điểm gốc đo lường của máy

- Trong một chương trình gia công có thể chọn một hay nhiều chuẩn chi tiết

- Các chức năng này sẽ chi phối cho tất cả các câu lệnh tiếp theo cho đến chừng nào

có các chức năng cùng họ là một trong chức năng trên hủy bỏ nó và thiết lập mặt phẳng gia công mới

- Mặt phẳng gia công của máy tiện và máy phay

34

Hình 3 1: Mặt phẳng gia công ứng với máy tiện và máy phay

3.2.3 Lệnh về đơn vị gia công G20/G21

35

- Trong thực tế, để an toàn trong quá trình gia công, phải lập trình về chuẩn tự động theo từng trục, thứ tự theo phương Z trước và X-Y sau để tránh va chạm vào đồ gá Nếu ngay tại vị trí đó dịch chuyển lệnh cho dao di chuyển nhanh về chuẩn máy mà không qua điểm trung gian, câu lệnh lập trình như sau:

G91 G28 Z0 (G28 Về chuẩn máy theo phương Z, G91 Z0 là điểm trung gian ngay tại vị trí dao hiện tại.)

G91 G28 X0 Y0 (G28 Về chuẩn phương theo X, Y, G91 X0 Y0 có nghĩa là điểm trung gian X0, Y0 tại vị trí dao hiện tại)

3.2.5 Lệnh công nghệ F, S, T

- Lệnh công nghệ để xác định bước tiến F(FEED), vòng quay trục chính S(SPEED)

và dụng cụ T(TOOL)

 Xác định chế độ cắt trên máy CNC

- Xác định chế độ cắt nghĩa là tìm các trị số của chiều sâu (t), lượng chạy dao (s), tốc

độ cắt (v), công suất cắt cần thiết (N), thời gian máy (t) trong điều kiện gia công cụ thể Lựa chọn chế độ cắt hợp lí là một trong những mục tiêu của các phương pháp gia công kim loại bằng cắt gọt như tiện, phay, bào, khoan, mài

- Chế độ cắt hợp lí là chế độ cắt trên cơ sở bảo đảm yêu cầu kỹ thuật của nguyên công thực hiện, phát huy được khả năng máy, của trang bị công nghệ và dụng cụ cắt, bảo đảm năng suất lao động cao và giá thành sản phẩm hạ trọng điều kiện cụ thể của xí nghiệp cơ khí

- Chế độ cắt gọt hợp lí bảo đảm tuổi bền của dao, độ chính xác và độ bóng Từ đó, tiết kiệm thời gian gia công, mang lại những hiệu quả kinh tế tốt nhất

- Các yếu tố ảnh hưởng đến chế độ cắt:

 Vật liệu và thông số hình học của dao

 Vật liệu gia công

 Khả năng công nghệ của máy (tốc độ, công suất của trục chính và động cơ điều khiển các trục máy)

 Độ cứng vững của hệ thống công nghệ

 Yêu cầu cụ thể của bước công nghệ (gia công thô, gia công tinh, cắt thuận, cắt nghịch )

 Phương pháp giải nhiệt của quá trình gia công: khí, dung dịch làm mát

- Phương pháp tính toán chế độ cắt: Tra bảng thông số cắt gọt từ hãng sản xuất dao Dựa vào vật liệu chế tạo dao và vật liệu gia công để tìm các thông số cắt hợp lí Các thông số cần tính toán khi lập trình như sau

- Chế độ cắt khi phay:

 Chọn chiều sâu mỗi lớp cắt: t

 Chọn bề dày mỗi lớp cắt: ae (lượng ăn dao ngang) – tối đa bằng 0.5d ÷ 0.7d

36

 Lượng dịch chuyển bàn máy [FEED RATE] = ∗ ∗ [2]

Trong đó:

n: tính ở công thức [1]

z: số lưỡi cắt (xem trên dao)

fz: lượng ăn dao răng [mm/răng]

- Ví dụ:

 Dùng dao của hãng Jimmore International Corp Dao phay ngón có ký hiệu 220124:

 Bảng tra Vc, fz như sau:

Bảng 3 3: Bảng tra vận tốc cắt và lượng ăn dao răng

F100 lượng chạy dao giá trị 100 đơn vị đo mm/phút

3.2.6 Lệnh về hiệu chỉnh chiều dài dao

- Trong quá trình gia công, chiều dài dao sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chiều sâu cắt, có ảnh hưởng tới quá trình tính toán nội suy theo phương Z Trong máy phay đứng, chiều dài dao được tính toán mặc định theo phương Z, máy sẽ tính toán khoảng cách từ gốc

- Đối với các loại dao có nhiều lưỡi cắt, cần phải xác định chiều dài của lưỡi cắt cao nhất, vì lưỡi cắt này sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chiều sâu gia công và gây ra sai số

- Quá trình vận hành đo dao trên máy có thể thực hiện thủ công rà và đo bằng tay, đo bằng đầu đo có đèn báo tiếp xúc hoặc đo bằng đầu đo tự động (touch probe) Các máy

có sử dụng đầu đo tự động tiếp xúc hoặc không tiếp xúc đều cho độ chính xác rất cao, máy có chu trình đo riêng Đầu đo tiếp xúc về lâu dài sẽ bị mòn, ảnh hưởng tới sai số

đo, đầu đo không tiếp xúc sử dụng tia Laser để đo nên tránh được nhược điểm mòn do tiếp xúc Tuy nhiên, giá thành của thiết bị đo sẽ làm cho giá máy lên cao

- Các lệnh hiệu chỉnh chiều dài dao gồm có:

 Hiệu chỉnh chiều dài dao dương

 Hủy hiệu chỉnh chiều dài

Cấu trúc: G49

Ý nghĩa: Hủy bỏ các giá trị hiệu chỉnh về chiều dài Điểm tính toán theo chuẩn

T

Lưu ý: chỉ nên dùng một kiểu hiệu chỉnh để tránh nhầm lẫn trong quá trình gia công

Hình 3 3: Mô tả hiệu chỉnh chiều dài dao G43 và G44

38

3.2.7 Lệnh di chuyển dao cơ bản

 Lệnh di chuyển dao nhanh – G00

- Chức năng: Di chuyển dao nhanh, dùng để định vị trí nhanh, không cắt gọt Ở lệnh này, máy sẽ di chuyển dao theo tất cả các trục nhanh nhất đến vị trí điểm tới

Lập trình tương đối (G91):

N10 G91 G00 X-30 Y-30.5

 Nội suy đường thẳng – G01

- Chức năng: Dao sẽ di chuyển theo đường thẳng với tốc độ di chuyển chính xác trong câu lệnh, có cắt gọt

Hình 3 4: Nội suy đường thẳng với G01

- Cấu trúc: G01 X Y Z F

- Trong đó:

X Y Z F Tọa độ điểm tới khi hoàn thành câu lệnh

F: tốc độ chuyển bàn máy (feedrate)

Ví dụ:

39

Lập trình tuyệt đối:

N G94

N50 (G90) G1 X40 Y20.1 F500

Lập trình tương đối:

N G94

N50 G91 G1 X20 Y25.9 F500

 Nội suy cung tròn – G02 / G03

- Chức năng: G02: Nội suy cung tròn theo chiều kim đồng hồ

G03: Nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ

Hình 3 5: Nội suy cung tròn với G02 và G03

- Cấu trúc 1: Sử dụng tọa độ tâm cung tròn

G02/G03 X Y Z I J F

- Cấu trúc 2: Sử dụng bán kính R

G02/G03 X Y Z R F

- Trong đó:

X, Y, Z: Tọa độ điểm cuối của cung tròn

I, J: Tọa độ tương đối của tâm cung tròn so với điểm bắt đầu nội suy, lần lượt theo phương X, Y

R: giá trị bán kính cung tròn

F: lượng dịch chuyển bàn máy

40

Ví dụ:

G92 X200 Y40 Z0 G90 G03 X140 Y100 R60 F300

G02 X120 Y60 R50 Hoặc:

G90 X200 Y40 Z0 G90 G03 X140 Y100 I-60 F300

G02 X120 Y60 I-50 Hoặc:

G91 G03 X-60 Y60 I-60 F300

G02 X-20 Y-40 I-50 Hoặc:

G91 G03 X-60 Y60 R60 F300