Dieu khien so MCC nhom 2-3D_R ppsx

Ưu nhược - Phân loại các PP lập trình: vị trí, trình độ tự động hóa, công cụ sử - Vị trí lập trình: tại máy Shop Floor, tại trung tâm lập trình độc lập - Trình độ TĐH: bằng tay Manual P

Câu 1

Câu hỏi: Mô tả các phương pháp lập trình cho máy CNC? Ưu nhược

- Phân loại các PP lập trình: vị trí, trình độ tự động hóa, công cụ sử

- Vị trí lập trình: tại máy (Shop Floor), tại trung tâm lập trình độc lập

- Trình độ TĐH: bằng tay (Manual Programming) hoặc có máy tính trợ

- Công cụ sử dụng: bàn phím trên máy, dạy (Teach-in Playback),

CAD/CAM, ngôn ngữ lập trình chuyên dùng (APT - Automated

Programming Tool)

0,5

Câu 2

Câu hỏi: Lập trình bằng tay: khái niệm, sự cần thiết, các bước, các điều

- Lập trình bằng tay: lập trình viên trực tiếp viết chương trình tại máy

-online (sử dụng trực tiếp bộ soạn thảo của bộ điều khiển hoặc ngoài máy

- offline (dùng máy tính ngoài với bộ soạn thảo văn bản đa năng)

0,5

- Sự cần thiết: Dùng thường xuyên, hiệu chỉnh, sửa đổi chương trình

Dùng cho các máy ít trục: tiện 2 trục, phay 3 trục, chi tiết đơn giản về

hình học Chương trình gọn, cấu trúc rõ ràng Không đòi hỏi thiết bị và

phần mềm đắt tiền, thường được thực hiện ngay tại máy, nhờ chức năng

soạn thảo của bộ điều khiển Có thể lập trên máy tính độc lập, nhờ phần

mềm soạn thảo chuyên dùng rồi được truyền vào máy nhờ giao diện

truyền thông chuẩn

0,5

- Các bước: (1) Nghiên cứu: bản vẽ (kích thước, dạng bề mặt g.c); tính

năng k.t của máy (số trục, giới hạn vùng làm việc, các thông số c.n (công

suất động cơ, tốc độ tối đa của trục chính, giới hạn lượng chạy dao, );

phác thảo tiến trình công nghệ (trình tự gia công các bề mặt, các bước

công nghệ) (2) Lập quy trình công nghệ: phương pháp gá đặt (chuẩn,

gốc kích thước); phân chia bước gia công; chọn dao, chế độ công nghệ

(chế độ cắt, dung dịch trơn nguội, ) -> lập bảng hướng dẫn công nghệ

(3) Lập trình: viết chương trình theo cấu trúc quy định của bộ điều khiển

để mô tả các đường chạy dao, các chế độ công nghệ Thường phải xác

định bổ sung các giao điểm, các điểm trung gian Mô phỏng để kiểm tra

phát hiện lỗi về cú pháp, cắt lẹm, va chạm, (4) Ghi chương trình lên

thiết bị lưu trữ, truyền chương trình vào bộ nhớ của máy, kiểm tra (mô

phỏng đồ hoạ, dry-run) tại máy Cắt thử để kiểm tra và hiệu chỉnh

1,5

chương trình.

Sơ đồ minh hoạ

- Không đòi hỏi thiết bị và phần mềm đắt tiền, ngoài máy tính bỏ túi, sổ

tay công nghệ Cần lập trình viên: có kiến thức công nghệ; hiểu cặn kẽ

tính năng của máy; của bộ điều khiển; thành thạo ngôn ngữ lập trình; sử

dụng thành thạo công cụ soạn thảo và thử nghiệm chương trình; có kỹ

năng và kinh nghiệm xử lý các tình huống kỹ thuật

0,5

Câu 3

Câu hỏi: Lập trình có máy tính trợ giúp: khái niệm, lý do, các bước, các

- Lập trình ngoài máy (trạm lập trình độc lập) với phần mềm chuyên

dùng, tự động sinh mã chương trình PM chuyên dùng có 2 loại (1):

APT (Automated Programming Tool), là ngôn ngữ lập trình, mô tả hình

học và công nghệ, tự động sinh chương trình (2): CAD/CAM, môi

trường tích hợp giữa công cụ trợ giúp thiết kế (CAD) và trợ giúp chế tạo

(CAM), sử dụng ngôn ngữ đồ hoạ để mô tả hình học của đối tượng, tự

động sinh chương trình trên cơ sở đối tượng đồ hoạ được chọn và thông

số công nghệ do lập trình viên đưa vào

0,5

- Sự cần thiết: Tính tự động hoá cao; không đòi hỏi nhiều về kỹ năng và

ngôn ngữ lập trình; dễ dàng, chính xác, ít nhầm lẫn Công cụ mô phỏng

tốt, có thể kiểm tra va chạm Có hiệu quả với các chi tiết phức tạp Bắt

buộc đối với các máy và trung tâm gia công nhiều trục

0,5

- Các bước: (1) Nhập dữ liệu hình học dưới dạng lời (APT) hay từ đối

tượng đồ hoạ (CAD) và dữ liệu công nghệ (dao, chế độ cắt); (2) Xuất quỹ

đạo dao dưới dạng CLData file (Cutter Location Data File); (3) Mô

phỏng đồ hoạ để kiểm tra chương trình; (4) Dùng Postprocessor chuyển

CLData file thành file chương trình NC tương thích với máy về cấu trúc

và ngôn ngữ (5) Ghi chương trình lên thiết bị lưu trữ, truyền chương

trình vào bộ nhớ của máy, kiểm tra (mô phỏng đồ hoạ, dry-run) tại máy

Cắt thử để kiểm tra và hiệu chỉnh chương trình

Sơ đồ minh hoạ

1,5

- Đòi hỏi phần mềm hoặc ngôn ngữ lập trình chuyên dùng; MT cấu hình

mạnh; thiết bị truyền chương trình giữa trạm lập trình và máy CNC, nên

dùng DNC

0,5

Câu 4

Câu hỏi: Mô tả khái quát và nêu ý nghĩa của các chế độ làm việc của

máy CNC?

3

- Thiết đặt (Setup): đặt toạ độ phôi, đặt thông số dao: đảm bảo quan hệ 0,5

hình học của hệ thống công nghệ (máy, gá, dao, chi).

- Chạy dao bằng tay (JOG, Manual): dùng bàn phím trên máy hoặc tay

quay điện tử để dịch chuyển bàn máy hoặc dao Dùng khi thiết đặt hệ

thống hoặc gia công đơn giản, kiểm tra công nghệ,

0,5

- MDI (Manual Data Input), MDA (Manual Data Automation): nhập các

lệnh thực hiện ngay, không ghi vào bộ nhớ của máy Dùng để kiểm tra

các tham số, chế độ làm việc, cú pháp, gia công đơn giản, Còn gọi là

chế độ bán tự động

0,5

- Edit: soạn thảo, hiệu chỉnh, kiểm tra, lưu trữ, truyền, chương trình Có

các chức năng: soạn thảo văn bản chuyên dùng, mô phỏng, truyền, lưu

chương trình (back-up, restore)

0,5

- Tự động (Automatic): chạy toàn bộ chương trình Có các chế độ chạy

từng block (Single Block) và tự động hoàn toàn (Full Sequence Program

Run)

0,5

- Kiểm tra (test): mô phỏng đồ hoạ (graphic test) chủ yếu để kiểm tra

chương trình về cú pháp, hình học Dry run: chạy dao nhanh, không quay

trục chính, để kiểm tra về công nghệ, giới hạn hành trình, va chạm

0,5

Câu 5

Câu hỏi: Mô tả cấu trúc của một chương trình NC? Cho ví dụ minh họa

- Cấu trúc chung: chương trình - câu lệnh (block) - từ (word) - địa chỉ

- Chương trình NC là tập hợp các lệnh, được viết bằng các ký tự chữ - số,

khiến cho máy thực hiện quá trình gia công

- Câu lệnh (Block) bao gồm các từ, được viết theo cấu trúc (cú pháp)

chặt chẽ, lệnh cho máy thực hiện một thao tác

VD: G01 X100 Z-40 F0.2 S1500 M03

- Từ (Word) gồm 1 chữ cái (địa chỉ) mang ý nghĩa định tính của chỉ thị

và 1 con số (value) mang ý nghĩa định lượng của chỉ thị VD: G02,

X100, T06, M02, F0.2, S1500,

- Các địa chỉ (Address) được phân thành các nhóm: hình học (X, Y, Z, )

tọa độ điểm đích của chuyển động; chế độ công nghệ (F, S); dạng chuyển

động (G); chuyển chức năng (M, T), Địa chỉ có tác dụng định nơi cất

dữ liệu

- Chương trình con (Sub-program): một đoạn chương trình có thể được

gọi ra thực hiện nhiều lần Thường do người lập trình viết ra 1,0

- Chu trình (Cycle) là một dạng chương trình con (hay thủ tục) để thực

hiện các quá trình công nghệ thông dụng Thường được cung cấp sẵn,

1,0

người lập trình chỉ việc gọi và khai báo các tham số theo form quy định.

Câu 6

Câu hỏi: Các phương pháp nhập toạ toạ độ trong chương trình NC Cho

- Nhập toạ độ tuyệt đối: Tham chiếu đến gốc toạ độ (Zero) Không bị sai

số tích luỹ; dễ kiểm tra; sai ở điểm trước không ảnh hưởng đến điểm sau

- Nhập toạ độ tương đối (gia số): Tham chiếu đến điểm trước đó Đôi khi

dùng do tiện tính toán; khi dùng chương trình con

- Nhập toạ độ đề các: sử dụng phổ biến do phần lớn kích thước trên bản

vẽ và các trục trên máy được bố trí theo toạ độ Đề các

- Nhập toạ độ cực thuận tiện trong các trường hợp kích thước hoặc các

đối tượng được phân bố theo góc

1,0

Các ví dụ sau chỉ có tính gợi ý về dạng, không nhất thiết phải theo

1,0

- Toạ độ tuyệt đối:

G90 G01 X10 Y15 F200

G01 X20 Y35

G01 X30

- Toạ độ tương đối G91 G01 X10 Y15 F200 G01 X10 Y20

G01 X10

1,0

- Nhập theo toạ độ đề các:

G90 G01 X30 Y40 F300

G01 X50 Y74.64

- Nhập theo toạ độ cực:

G111 X30 Y40 (định nghĩa gốc cực)

G01 RP40 AP60 F300

Câu 7

Câu hỏi: Các loại điểm chuẩn (Zero, Refecence), ký hiệu và ý nghĩa của

- Gốc toạ độ máy (zero máy) M: là gốc toạ độ tuyệt đối trên máy, do nhà

chế tạo đặt, người sử dụng không cần quan tâm Dao không tới được

điểm M.

0,5

- Điểm tham chiếu (Reference) R: Khi dùng hệ thống đo theo gia số, R

đại diện cho M, được dùng để xác định toạ độ dụng cụ và phôi khi gia

công Sau khi mở máy, bộ điều khiển luôn luôn nhắc người dùng chạy

dao đến điểm này R luôn cách M một khoảng cố định, do nhà chế tạo

đặt

0,5

- Gốc toạ độ phôi (zero phôi) W: là gốc toạ độ trên phôi, do lập trình viên

quy định cho phù hợp với gốc kích thước trên bản vẽ Quy định hợp lý

điểm này sẽ làm cho việc xác định kích thước trên bản vẽ được đơn giản

Có thể thay đổi vị trí điểm W trong bảng dữ liệu của bộ điều khiển hoặc

từ chương trình NC

1,0

- Điểm gốc toạ độ dao E: dùng để xác định vị trí dao 0,25

- Điểm thay dao N: vị trí dao phải chạy đến khi có lệnh thay dao theo yêu

Câu 8

Câu hỏi: Các thông số cơ bản của dao phay? Ý nghĩa và phương pháp bù

- Thông số cơ bản của dao phay: chiều dài L, bán kính R (hay đường

- Ý nghĩa: Dao có kích thước chiều dài và bán kính mũi dao nhất định

Nếu lập trình gia công theo đúng đường hình học thì bao giờ cũng bị sai

số

Muốn gia công đúng đường biên thì điểm gốc dao phải lùi ra một

khoảng tương ứng với kích thước dao (bù dao)

Tính toán bù dao một cách trực tiếp là việc không thể làm được vì:

1,0

Các phép tính hình học để bù dao rất phức tạp,

Nếu dùng nhiều dao trong một nguyên công thì chương trình sẽ rất dài,

Mỗi lần thay dao mới lại phải sửa chương trình

Chức năng bù dao tự động làm đơn giản việc lập trình, thay dao Mỗi

khi mài dao hay thêm dao mới chỉ cần cập nhật thông số hình học của

chúng vào bảng dữ liệu

- Phương pháp thực hiện:

Vị trí của dao được đại diện bởi gốc toạ độ dao (điểm set dao B),

Các thông số hình học của dao được đăng ký trong bảng dữ liệu dao,

Khi lập trình chỉ cần quan tâm đến biên dạng chi tiết trong bản vẽ, kèm

theo chỉ dẫn bù dao trái, phải hay không bù dao,

Khi gặp lệnh gọi dao trong chương trình, bộ điều khiển sẽ tìm dữ liệu của

dao đó trong file dữ liệu, tự động tính các tham số bù và dịch dao, để mũi

dao cắt đúng biên dạng

Lệnh bù kích thước dao: G41: trái, G42: phải, G40: bỏ bù dao

0,5

1,0

Câu 9

Câu hỏi: Các thông số cơ bản của dao tiện? Ý nghĩa và phương pháp bù

- Thông số cơ bản của dao phay: L, Q, bán kính R 0,5

- Ý nghĩa: Dao có kích thước chiều dài và bán kính mũi dao nhất định Nếu lập trình gia công theo đúng đường hình học thì bao giờ cũng bị sai số

Muốn gia công đúng đường biên thì điểm gốc dao phải lùi ra một

1,0

khoảng tương ứng với kích thước dao (bù dao)

Tính toán bù dao một cách trực tiếp là việc không thể làm được vì:

Các phép tính hình học để bù dao rất phức tạp,

Nếu dùng nhiều dao trong một nguyên công thì chương trình sẽ rất dài,

Mỗi lần thay dao mới lại phải sửa chương trình

Làm đơn giản việc lập trình, thay dao Mỗi khi mài dao hay thêm dao mới chỉ cần cập nhật thông số hình học của chúng vào bảng dữ liệu

- Phương pháp thực hiện:

Vị trí của dao được đại diện bởi gốc toạ độ dao (điểm set dao B),

Các thông số hình học của dao được đăng ký trong bảng dữ liệu dao,

Khi lập trình chỉ cần quan tâm đến biên dạng chi tiết trong bản vẽ, kèm theo chỉ dẫn bù dao trái, phải hay không bù dao,

Khi gặp lệnh gọi dao trong chương trình, bộ điều khiển sẽ tìm dữ liệu của dao đó trong file dữ liệu, tự động tính các tham số bù và dịch dao, để mũi dao cắt đúng biên dạng

Lệnh bù kích thước dao: G41: trái, G42: phải, G40: bỏ bù dao

0,5

1,0

Câu 10

Câu hỏi: Ý nghĩa của lệnh chuyển gốc toạ độ (Zero Shift)? Các phương

pháp chuyển gốc? Cho ví dụ câu lệnh (cho Sinumerik 840D)? 3

- Trên bản vẽ nhiều khi xuất hiện nhiều gốc kích thước khác nhau Việc chuyển gốc toạ độ làm cho việc tính toán kích thước, dung sai được dễ dàng, giảm được được sai số

1,0

- Có thể gia công nhiều bề mặt, nhiều chi tiết với cùng một chương trình.

- Có 2 phương pháp chuyển gốc

- Nhập trước toạ độ gốc vào bảng dữ liệu Zero Offset, Rồi gọi bằng lệnh

- Gọi từ chương trình TRANS, ATRANS, ROT, AROT 1,0

TRANS X Z ATRANS X Z ROT/AROT X45 (độ)

Câu 11

Câu hỏi: Cho biết quy ước về trục toạ độ trên máy CNC? Cụ thể cho

máy phay và máy tiện? Hãy ghi tên trục vào các hình vẽ

3

- Phát biểu quy tắc bàn tay phải

- Phát biểu và vẽ sơ đồ quy ước đặt tên trục chính (X, Y, Z, A, B, C), phụ (U, V, W)

- Cụ thể cho máy tiện (X, Z), máy phay (X, Y, Z)

- Ghi tên các trục lên bản vẽ

3,0

Câu 12

Câu hỏi: Mô tả tác dụng, nguyên tắc và cú pháp lập trình nội suy đường

- Tác dụng: Chạy dao nhanh hoặc chạy dao có gia công theo đường thẳng

- Nguyên tắc: Mỗi bit (xung) làm dao dịch chuyển một khoảng bằng

BLU (Base Length Unit) theo mỗi trục Để dịch chuyển từ A đến B, dao

phải dịch theo phương X một khoảng AC, tương ứng số xung là

p=AC/BLU; theo phương Z một khoảng CB, tương ứng số xung là

q=CB/BLU Tỷ số p/q=AC/CB (tỷ số giữa số xung phát cho mỗi động cơ

bằng tỷ số chiều dài dịch chuyển theo các trục) Tốc độ phát xung theo

mỗi trục: fx = p/t; fy = q/t Tỷ số giữa tốc độ phát xung theo 2 trục: fx/fy =

p/q = AC/CB

1,5

1,0

- Cú pháp: G00 X Z ; G01 X Z F 0,5

Câu 13

Câu hỏi: Mô tả tác dụng, nguyên tắc và cú pháp lập trình nội suy cung

- Tác dụng: Chạy dao có gia công theo một cung tròn

- Nguyên tắc: Mỗi bit (xung) làm dao dịch chuyển một khoảng bằng

BLU (Base Length Unit) theo mỗi trục

Nội suy cung tròn đảm bảo quan hệ:

X = R(1-cosωt); Z = Rsinωt

Vận tốc dịch chuyển theo mỗi trục:

Vx = dX/dt = ωR.sinωt = Vsinωt; Vz = dZ/dt = ωR.cosωt = Vcosωt

V là tốc độ dịch chuyển tổng hợp của dao, có quan hệ với tốc độ phát

xung f (số xung phát ra trong 1 đơn vị thời gian): V = f BLU

Vậy, tại thời điểm t, tốc độ phát xung theo các trục:

fx = f.BLU.sinωt; fz= f.BLU.cosωt

1,5

Câu 14

Câu hỏi: Lập trình cung tròn cho các trường hợp sau:

- Theo điểm đầu, điểm cuối và toạ độ tâm

- Theo điểm đầu, điểm cuối và bán kính

- Theo điểm đầu, điểm cuối và góc chắn cung

- Theo toạ độ cực

3

G02/G03 X Z I K

I, K có thể là toạ độ tương đối với S

hoặc tuyệt đối theo zero phôi

G02/G03 X Z CR= ±

CR mang dấu - nếu góc > 180o; dấu + nếu góc ≤ 180o

1,5

G02/G03 X Z AR=

G02/G03 I K AR=

AR phải nhỏ hơn 360o Không dùng

được cho toàn vòng tròn

G02/G03 AP= RP=

- Gốc cực phải trùng tâm cung tròn;

1,5

- Phải định nghĩa trước gốc cực bằng lệnh G111

Câu 15

Câu hỏi: Căn cứ vào cú pháp và hình

vẽ, giải thích chu trình:

CYCLE81(RTP, RFP, SDIS, DP,

DPR)

CYCLE82 (RTP, RFP, SDIS, DP,

DPR, DTP)

Lập chương trình ví dụ

3

Chu trình khoan thường

- RTP: ReTrachtionPlane (mặt hồi dao) - tuyệt đối; RFP: Reference Plane

- tuyệt đối; SDIS: Safety Distance (khoảng an toàn) - không dấu; DP: DePth (chiều sâu lỗ) - tuyệt đối; DPR: DePth Relative (chiều sâu lỗ so với RFP) - không dấu; DTP: Dwell Time (thời gian dừng) làm sạch đáy lỗ

- Một trong 2 thông số DP hoặc DPR phải lập trình Nếu cả 2 thì DPR có giá trị

- Làm việc: Dao chạy G0 đến SDIS, G1 đến DP, rút G0 đến RTP

1,5

Ví dụ:

G54

TRANS Z70

G17

T8D1

G95 S1000 M3 F0.12 G00 X0 Z5

CYCLE81(5,0,2,-20,0) G18

M30

1,5

Câu 16

Câu hỏi: Căn cứ vào cú pháp và hình vẽ, giải thích chu trình:

CYCLE83(RTP, RFP, SDIS, DP, FDEP, FDPR, DAM, DTP, DTS, FRF, VARI)

Lập chương trình ví dụ

3

Chu trình khoan lỗ sâu

Các tham số: RTP: ReTrachtionPlane (mặt hồi dao) - tuyệt đối; RFP: Reference Plane - tuyệt đối; SDIS: Safety Distance (khoảng an toàn) - không dấu; DP: DePth (chiều sâu lỗ) - tuyệt đối; FDEP: 1st Depth (chiều sâu bước khoan đầu) - tuyệt đối; FDPR: 1st Depth Relative (chiều sâu lần khoan đầu so với RFP) - không dâu; DAM: Degression Amount (lượng giảm chiều sâu mỗi bước khoan); DTS: Dwell Time at Start (thời gian dừng ở miệng lỗ); FRF: Feed Reduction Factor (giảm lượng chạy dao cho bước khoan đầu); VARI: Variant (phương pháp khoan: VARI=0 - sau mỗi bước, dao rút lên 1mm để bẻ phoi; VARI=1: sau mỗi bước, dao rút khỏi miệng lỗ để thoát phoi); DTP: Dwell Time (thời gian dừng) sau mỗi bước

1,5

G54

TRANS Z70

T8 D1

G95 S1000 M3 F0.12

G0 X0 Z5

CYCLE83(5, 0, 2, -30, 0, -10, 0, 3,

0, 0, 1, 0)

G0 Z10

M30

1,5

Câu 17