Công nghệ lập trình gia công trên máy CNC nhiều trục sử dụng ngôn ngữ lập trình bậc cao APT

ABSTRACT Programming technology machining on numerically controlled machines are now the subject of much research interest programming.. The developers have used many different programmi

Trang 1

L I C M N

Sau g n h n sáu tháng th c hi n lu n văn ắCông ngh l p trình gia công trên máy CNC nhiều tr c sử d ng ngôn ng l p trình b c cao APT” đ n nay đƣ hoƠn thƠnh Ngoài nh ng c g ng, nổ l c c a chính b n thơn, tôi đƣ nh n đ c s khích l r t nhiều từ gia đình, b n bè, quý th y cô

Trong quá trình th c hi n đề tƠi đ c s giúp đ t n tình c a th y TS Đặng Thi n Ngôn, th y đƣ dƠnh nhiều th i gian, tâm huy t và nhi t tình h ng d n, đ nh

h ng, góp Ủ, đ ng viên, khích l tôi trong su t th i gian làm lu n văn

Tôi xin chân thành c m n quỦ th y cô Tr ng Đ i h c S Ph m Kỹ Thu t TP.HCM, đƣ nhi t tình gi ng d y, truyền đ t nh ng ki n th c nền t ng và chuyên môn cho tôi trong th i gian qua C m n quỦ th y cô khoa C Khí Máy đƣ h tr và t o điều ki n thu n l i cho tôi trong quá trình lƠm đề tƠi đ n khi hoàn thành

Tuy nhiên vì nhiều lỦ do, đề tài không thể tránh kh i nh ng sai sót và h n ch

Vì th r t mong s đóng góp Ủ ki n từ quý th y cô

Tôi xin chân thành c m n th y TS Đặng Thi n Ngôn đƣ t n tình h ng d n tôi trong quá trình th c hi n đề tài

Trang 2

vi c nghiên c u sử d ng ngôn ng l p trình b c cao APT để l p trình gia công trên máy CNC nhiều tr c cho phép gi m chi phí đ u t vƠ có tính v n năng Lu n văn đƣ

t p trung nghiên c u ng d ng ngôn ng l p trình APT, đề xu t ph ng pháp lu n l p trình để lâp trình gia công chi ti t trên máy CNC nhiều tr c (3, 4 tr c) Để kiểm tra tính đúng đ n c a ch ng trình gia công đ c l p bằng ngôn ng APT, ph n mềm CIMCO Edit đƣ đ c sử d ng để d ch mã nguồn APT sang G-code và kiểm tra gia công th c t trên máy CNC K t qu gia công hoàn h o cho th y vi c ng d ng ngôn

ng APT để l p trình gia công trên máy CNC nhiều tr c là kh thi

Trang 3

ABSTRACT

Programming technology machining on numerically controlled machines are now the subject of much research interest programming The developers have used many different programming languages to program the numerical control machine G-code, APT, etc In high-level programming language that APT has been widely used and plays an important role Processing for programming multi-axis CNC machines with modern CAM software requires high investment costs and the use of quite complex So the researchers used high-level programming language APT programming for machining on multi-axis CNC machine for reducing investment costs and universal This thesis has focused on applied research APT programming language, programming methodology proposed for programming CNC machine detail

on many axis (3, 4) To check the correctness of the program shall be set out in the APT language, CIMCO Edit software was used to translate the source code APT to G-code and check the actual processing on CNC machines Perfect processing results show that the application of the APT language for programming on CNC multiple axes

is feasible

Trang 4

M C L C

TRANG Trang t a

Quy t đ nh giao đề tƠi

LỦ l ch khoa h c i

L i cam đoan ii

L i c m n iii

Tóm t t v

M c l c vi

Danh sách các hình x

Danh sách các b ng xv

Lụ L CH KHOA H C i

L I CAM ĐOAN ii

DANH M C CÁC HỊNH x

DANH M C CÁC B NG xv

Ch ng 1 T NG QUAN 1

1.1 Tình hình nghiên c u trong n c vƠ ngoƠi n c 2

1.1.1 Nghiên c u ngoƠi n c 2

1.1.2 Nghiên c u trong n c 4

1.2 Tính c p thi t c a đề tƠi 5

1.3 M c tiêu vƠ đ i t ng nghiên c u 6

1.3.1 M c tiêu 6

1.3.2 Đ i t ng nghiên c u 6

1.4 Nhi m v c a đề tƠi vƠ ph m vi nghiên c u 6

1.4.1 Nhi m v nghiên c u 6

1.4.2 Ph m vi nghiên c u 7

1.5 Ph ng pháp nghiên c u 7

Ch ng II C S Lụ THUY T 8

2.1 Đ nh nghƿa hình h c cho ngôn ng l p trình APT 9 2.1.1 Đ nh nghƿa điểm

Trang 5

2.1.3 Đ nh nghƿa đ ng tròn 24

2.1.4 Đ nh nghƿa mặt phẳng 33

2.1.5 Các d ng đ ng CONIC 41

2.2 Thi t l p đ ng ch y dao cho ngôn ng l p trình APT 45

2.2.1 L p trình v i đ ng ch y dao point to point 45

2.2.2 Các bề mặt kiểm soát 47

2.2.3 Nh ng thay đổi v i bề mặt Check 49

2.2.4 L nh START - UP 50

2.2.5 L p trình v i đ ng ch y dao CONTINOUS ậ PATH 53

2.2.6 L nh thi t đặt dung sai 57

2.3 Cơu l nh h u xử lỦ (postprocessor) cho ngôn ng l p trình APT 59

2.3.1 Các thi t l p h u xử lỦ 59

2.3.2 Các cơu l nh bổ tr 63

2.4 H th ng xử lỦ ch ng trình nguồn APT 65

2.4.1 B xử lỦ APT 65

2.4.2 Ti n trình xử lỦ ch ng trình nguồn APT 68

Ch ng III CỌNG NGH L P TRỊNH PHAY CNC BA TR C S D NG NGỌN NG L P TRỊNH B C CAO APT 73

3.1 Thi t k chi ti t 73

3.2 L p b ng quy trình công ngh 74

3.3.1 Phơn tích chi ti t 75

3.3.2 Đặc điểm xơy d ng bề mặt 75

3.3.3 Ti n hƠnh l p trình gia công APT trên máy ba tr c 75

3.3.3.1 Các l nh mô t hình h c th ng sử d ng 77

3.3.3.2 Các l nh thi t l p đ ng ch y dao th ng sử d ng 81

3.3.3.3 Các l nh h u xử lỦ th ng sử d ng 82

3.3.3.4 Ví d 83

3.4 Kiểm tra ch ng trình 86

3.5 D ch sang G-code 86

3.6 Gia công 87

3.7 Đo l ng vƠ kiểm tra 87

Trang 6

3.8 Áp d ng công ngh l p trình phay CNC ba tr c sử d ng APT vƠo gia công

chi ti t logo SPKT 1 88

3.8.1 Thi t k chi ti t logo SPKT 1 89

3.8.2 L p b ng quy trình công ngh gia công chi ti t logo SPKT 1 91

3.8.3 L p trình gia công lo go SPKT 1 sử d ng APT 94

3.8.4 Kiểm tra ch ng trình APT 122

3.8.5 D ch sang G-code 123

3.8.6 Gia công logo SPKT1 124

3.8.6.1 Giai đo n chuẩn b 124

3.6.6.2 Ti n hành gia công logo SPKT1 127

3.8.6.3 Sau khi gia công xong 128

3.8.7 Đo l ng vƠ kiểm tra 129

Ch ng IV CỌNG NGH L P TRỊNH PHAY CNC B N TR C S D NG NGỌN NG L P TRỊNH B C CAO APT 135

4.1 Thi t k chi ti t 135

4.2 L p b ng quy trình công ngh 136

4.3 L p trình theo APT trên máy b n tr c 136

4.3.1 Phơn tích chi ti t 136

4.3.2 Đặc điểm xơy d ng bề mặt 137

4.3.2.1 Mô hình hóa đ ng cong 137

4.3.2.2 Mô hình hóa mặt cong 140

4.3.3 Ti n hƠnh l p trình gia công 141

4.3.3.1 Các l nh mô t hình h c th ng sử d ng 142

4.3.3.2 Các l nh thi t l p đ ng ch y dao th ng sử d ng 147

4.3.3.3 Các l nh h u xử lỦ th ng sử d ng 148

4.3.3.4 Ví d 148

4.4 Kiểm tra ch ng trình APT 152

4.5 D ch sang G-code 152

4.6 Gia công 152

Trang 7

4.8 Áp d ng công ngh l p trình phay CNC b n tr c sử d ng APT vƠo l p

trình gia công chi ti t logo SPKT 2 154

4.8.1 Thi t k chi ti t logo SPKT2 155

4.8.2 L p b ng quy trình công ngh gia công chi ti t logo SPKT 2 157

4.8.3 L p trình gia công chi ti t logo SPKT 2 d a vƠo APT 159

4.8.4 Kiểm tra ch ng trình APT 189

4.8.5 D ch sang G-code 189

4.8.6 Gia công chi ti t logo SPKT 2 190

4.8.6.1 Giai đo n chuẩn b 190

4.8.6.2 Ti n hành gia công chi ti t logo SPKT 1 193

4.8.6.3 Sau khi gia công xong 194

4.8.7 Đo l ng vƠ kiểm tra 195

Ch ng V K T LU N VĨ Đ NGH 201

5.1 Các k t qu đ t đ c c a đề tƠi 201

5.2 Đề ngh 201

TĨI LI U THAM KH O 203

PH L C ầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầầ.204

Trang 8

DANH M C CÁC HỊNH

TRANG

Hình 2.1: Điểm đ c xác đinh b i t a đ vuông góc [9] 10

Hình 2.2: Điểm đ c xác đinh b i t a đ c c [9] 10

Hình 2.3: Điểm đ c xác đinh từ điểm tham chi u [9] 11

Hình 2.4: Điểm đ c xác đinh theo tơm c a đ ng tròn [9] 11

Hình 2.5: Điểm lƠ giao c a đ ng tròn vƠ đ ng thẳng đi qua tơm [9] 12

Hình 2.6: Điểm xác đ nh từ m t giá tr góc, đ ng tròn cho tr c vƠ điểm tham chi u trên đ ng tròn đó [9] 13

Hình 2.7: Điểm đ c đ nh nghƿa b i giao c a các đ ng thẳng cho tr c [9] 13

Hình 2.8: Điểm đ c xác đ nh b i giao c a đ ng thẳng vƠ đ ng tròn [9] 14

Hình 2.9: Điểm đ c xác đ nh b i giao c a hai đ ng tròn [9] 15

Hình 2.10: Điểm đ c xác đ nh b i giao c a ba mặt phẳng [9] 15

Hình 2.11: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa qua hai điểm [9] 16

Hình 2.12: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa d a trên tr c t a đ v i kho ng offset [9] 17

Hình 2.13: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa qua điểm vƠ t o v i tr c t a đ m t góc [9] 17

Hình 2.14: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa qua điểm vƠ song song hoặc vuông góc v i m t đ ng thẳng khác [9] 18

Hình 2.15: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa b i chiều nghiêng hoặc góc t o v i tr c chính m t đo n ch n trên tr c [9] 19

Hình 2.16: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa đ ng song song vƠ kho ng cách offset [9] 20

Hình 2.17: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa đi qua m t điểm vƠ ti p tuy n v i m t đ ng tròn [9] 21

Hình 2.18: Hai đ ng thẳng L1 vƠ L2 lƠ ti p tuy n c a đ ng tròn C1 vƠ h p v i tr c X m t góc 300 [9] 22

Hình 2.19: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa lƠ ti p tuy n c a đ ng tròn vƠ t o v i đ ng thẳng cho tr c m t góc xác đ nh [9] 23

Hình 2.20: Đ ng thẳng đ nh nghƿa lƠ ti p tuy n c a hai đ ng tròn [9] 24

Hình 2.21: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i tơm vƠ bán kính [9] 25

Hình 2.22: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i điểm tơm vƠ m t điểm trên chu vi [9] 25

Trang 9

Hình 2.23: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i 2 điểm trên chu vi vƠ giá tr bán kính cho

tr c [9] 26

Hình 2.24: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i điểm tơm vƠ đ ng thẳng ti p tuy n [9] 27

Hình 2.25: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i điểm tơmvƠ đ ng tròn khác ti p xúc [9] 27

Hình 2.26: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i 2 điểm ti p tuy n giao nhau vƠ gá tr bán kính đ c xác đ nh [9] 28

Hình 2.27: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i m t ti p tuy n, m t điểm trên chu vi vƠ giá tr bán kính c a nó [9] 29

Hình 2.28: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa khi nhơn 3 đ ng thẳng lƠm ti p tuy n [9] 30

Hình 2.29: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa khi bi t giá tr bán kính vƠ ti p xúc v i m t đ ng thẳng hay m t đ ng tròn khác [9] 31

Hình 2.30: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i 2 đ ng tròn ti p xúc vƠ giá tr bán kính xác đ nh c a nó [9] 32

Hình 2.31: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa đi qua m t điểm, ti p xúc v i m t đ ng tròn cho tru c vƠ có giá tr bán kính xác đ nh [9] 33

Hình 2.32: Mặt phẳng đ c đ nh ra b i ba điểm phơn bi t không thẳng hƠng [9] 33

Hình 2.33: Mặt phẳng đ c t o ra song song v i mặt phẳng vƠ đi qua m t điểm [9] 34

Hình 2.34: Mặt phẳng đ c đ nh b i các h s c a ph ng trình mặt phẳng [9] 36

Hình 2.35: Mặt phẳng đ c đ nh nghƿa khi đi qua m t điểm xác đ nh vƠ song song v i mặt phẳng khác [9] 36

Hình 2.36: Mặt phẳng đ c đ nh nghƿa b i kho ng cách vuông góc v i mặt phẳng khác đƣ xác đ nh [9] 37

Hình 2.37: Mặt phẳng đ c đ nh nghƿa b i ti p điểm vƠ m t véc t pháp tuy n V [9] 38

Hình 2.38: Mặt phẳng đ c đ nh nghƿa qua 2 điểm cho tr c vƠ vuông góc v i mặt phẳng cho tr c [9] 38

Hình 2.39: Mặt phẳng đ c đ nh nghƿa qua m t điểm cho tr c vƠ vuông góc v i 2 mặt phẳng giao nhau [9] 39

Hình 2.40: Mặt phẳng đ c đ nh nghƿa khi song song v i mặt phẳng to đ vƠ cách mặt phẳng to đ m t kho ng cách xác đ nh [9] 40

Hình 2.41: Mặt phẳng đ c xác đ nh qua m t điểm vƠ ti p xúc v i m t hình tr [9] 41

Hình 2.42: Hình đ nh nghƿa Elips [9] 42

Trang 10

Hình 2.43: Đ ng cong Hypecbol [9] 43

Hình 2.44: Đ ng cong Parabol [9] 44

Hình 2.45: L nh Goto [9] 46

Hình 2.46: L nh Goldta [9] 47

Hình 2.47: Bề mặt Drive A vƠ bề mặt Check t i B [9] 48

Hình 2.48: Các bề mặt kiểm soát [9] 49

Hình 2.49: Nh ng thay đổi v i bề mặt Check [9] 50

Hình 2.50: L nh START ậUP v i ba bề mặt kiểm soát [9] 51

Hình 2.51: L nh START ậ UP v i hai bề mặt kiểm soát [9] 52

Hình 2.52: Từ bổ nghƿa cho chuyển đ ng ch y dao [9] 54

Hình 2.53: Từ bổ nghƿa cho v trí dao [9] 55

Hình 2.54: Hình ví d về từ bổ nghƿa cho v trí dao [9] 56

Hình 2.55: Hình mô t dung sai [9] 57

Hình 2.56: S đồ c u trúc b xử lỦ APT [9] 66

Hình 3.1: L u đồ công ngh l p trình phay CNC ba tr c d a vƠo APT 73

Hình 3.2: C u trúc c a ch ng trình APT 76

Hình 3.3: B n v c a chi ti t 79

Hình 3.4: Hình gán các th c thể hình h c cho chi ti t 79

Hình 3.5: B n v c a chi ti t gia công 83

Hình 3.6: Hình gán các th c thể hình h c 83

Hình 3.7: B n v chi ti t logo SPKT 1 88

Hình 3.8: Logo SPKT 1 đ c thi t k bằng ph n mềm Catia V5R19 89

Hình 3.9: Xu t b n v 2D từ hình v 3D c a chi ti t logo SPKT 1 89

Hình 3.10: Hình đánh s các biên d ng c a chi ti t logo SPKT 1 90

Hình 3.11: Phôi gia công 90

Hình 3.12: Hình gia công phay biên d ng (1) 95

Trang 11

Hình 3.21: Hình mô ph ng đ ng ch y dao c a ch ng trình APT 123

Hình 3.22: Hình ph n mềm CIMCO Edit 4 d ch sang mƣ G-code gia công trên máy ba tr c 123

Hình 3.23: Hình máy phay 3 tr c OKK MCV410 124

Hình 3.24: Hình dao phay ngón Φ20 125

Hình 3.27: Hình phôi thô ban đ u 126

Hình 3.28: Hình phôi sau khi phá thô 126

Hình 3.29: Hình đ nh v vƠ kẹp chặt trên máy phay 3 tr c OKK MCV410 127

Hình 3.30: Hình load ch ng trình gia công trên máy phay 3 tr c OKK MCV410 127

Hình 3.31: Hình nh n nút ch y ch ng trình trên máy phay 3 tr c OKK MCV410 128

Hình 3.32: Hình chi ti t logo SPKT 1 sau khi gia công xong 128

Hình 3.33: Hình th c cặp 129

Hình 3.34: Hình máy đo đ nhám 129

Hình 4.1: L u đồ công ngh l p trình phay CNC b n tr c d a vƠo APT 135

Hình 4.2: Đ ng cong B-spline đồng nh t [1] 138

Hình 4.3: Phơn đo n C(u) [ 1 ] 139

Hình 4.4: Đ ng cong NURBS [1] 139

Hình 4.5: Điều ki n liên t c [1] 140

Hình 4.6: Mặt B-spline đồng nh t [1] 140

Hình 4.7: C u trúc c a ch ng trình APT 141

Hình 4.8: Hình v c a chi ti t c n mô t hình h c 145

Hình 4.9: Hình gán các đặc tính hình h c cho chi ti t 145

Hình 4.10: Hình b n v c a chi ti t c n gia công 149

Hình 4.11: Hình gán các đặc tính hình h c 149

Hình 4.12: B n v chi ti t logo SPKT 2 154

Hình 4.13: Chi ti t logo SPKT 2 đ c thi t k bằng ph n mềm Catia V5R19 155

Trang 12

Hình 4.14: B n v 2D c a logo SPKT 2 đ c xu t ra từ mô hình 3D 155

Hình 4.15: Hình đánh s biên d ng c n l p trình gia công c a logo SPKT 2 156

Hình 4.16: Phôi gia công 156

Hình 4.17: Hình gán các đặc điểm hình h c c a nguyên công phay biên d ng (3) 160

Hình 4.24: Hình mô ph ng đ ng ch y dao c a ch ng trình APT 189

Hình 4.25: Hình ph n mềm CIMCO Edit 4 d ch sang ch ng trình G-code gia công trên máy b n tr c 190

Hình 4.26: Hình máy phay 4 tr c EnShu VMC330 191

Hình 4.27: Hình dao phay c u Φ6mm bán kính 3mm 191

Hình 4.28: Hình dao phay ngón Φ4 bán kính 1mm 192

Hình 4.29: Hình dao phay c u 2mm bán kính 1mm 192

Hình 4.30: Hình phôi thô ban đ u 192

Hình 4.31: Hình phôi sau khi phá thô 193

Hình 4.32: Hình đ nh v vƠ kẹp chặt trên máy phay 4 tr c EnShu VMC330 193

Hình 3.33: Hình load ch ng trình gia công trên máy phay 4 tr c EnShu VMC330 194

Hình 3.34: Hình nh n nút ch y ch ng trình trên máy phay 4 tr c EnShu VMC330 194

Hình 3.35: Hình chi ti t logo SPKT 2 sau khi gia công xong 195

Hình 4.36: Hình th c cặp 195

Hình 4.37: Hình th c Panme 196

Hình 4.38: Hình máy đo đ nhám 196

Trang 13

DANH M C CÁC B NG

TRANG

B ng 2.1: H s ph ng trình mặt phẳng cho m t s mặt phẳng 34

B ng 2.2: D ng th c h p l để l a ch n kiểu th c thể hình h c 68

B ng 2.3: Các thu t ng c b n dùng trong l p trình bằng ngôn ng APT 71

B ng 3.1: B ng quy trình công ngh gia công chi ti t [2] 74

B ng 3.2: Các l nh mô t hình h c th ng dùng 77

B ng 3.3: Các l nh thi t l p đ ng ch y dao th ng dùng 81

B ng 3.4: Các l nh h u xử lỦ th ng sử d ng 82

B ng 3.5: Ch ng trình APT vƠ Ủ nghƿa c a các cơu l nh 84

B ng 3.6: Ch ng trình G-code gia công trên máy ba tr c 86

B ng 3.7: Quy trình công ngh gia công chi ti t logo SPKT 1 trên máy ba tr c 91

B ng 3.8: Ch ng trình APT gia công biên d ng (1) 95

B ng 3.10: Ch ng trình APT gia công phay biên d ng (2) 99

B ng 3.17: B ng đặc tính kỹ thu t c a máy OKK MCV410 124

B ng 3.18: B ng kiểm tra k t qu đo 130

B ng 4.1: B ng quy trình công ngh gia công chi ti t [3] 136

B ng 4.2: Các l nh mô t hình h c th ng dùng 142

B ng 4.3: Ch ng trình APT mô t hình dánh hình h c c a chi ti t 146

B ng 4.4: Các l nh thi t l p đ ng ch y dao th ng dùng 147

B ng 4.5: Các l nh h u xử lỦ th ng sử d ng 148

B ng 4.6: Ch ng trình APT l p trình gia công c a chi ti t 149

B ng 4.7: Ch ng trình G-code gia công trên máy b n tr c 152

B ng 4.8: Quy trình công ngh gia công chi ti t logo SPKT 2 trên máy b n tr c 157

Trang 14

B ng 4.16: B ng đặc tính kỹ thu t c a máy phay CNC b n tr c EnShu VMC330 190

B ng 4.17: B ng kiểm tra k t qu đo 197

Trang 15

Ch ng 1

T NG QUAN

Trong chi n l c công nghi p hóa, hi n đ i hóa nền kinh t n c ta thì vai trò

c a nền công nghi p t đ ng hóa trong s n xu t càng h t s c có Ủ nghƿa vƠ c c kǶ quan tr ng, trong đó có ngƠnh c khí ch t o máy M t trong nh ng v n đề quy t đ nh

c a t đ ng hóa ngƠnh c khí ch t o là kỹ thu t điều khiển s và công ngh trên các máy điều khiển s

Trong nh ng năm g n đây Vi t Nam các vi n nghiên c u, các tr ng đ i h c, các trung tâm công ngh l n c a đ t n c đƣ đ c trang b các h máy NC và CNC đang ho t đ ng ngày càng r ng rãi gây n t ng m nh m cho các nhà công ngh

n c ta

Nhìn l i s phát triển c a công ngh vƠ máy gia công đƣ tr i qua các giai đo n:

- Công ngh gia công

- Công nghi p hóa v i s ra đ i c a các máy công c

- T đ ng hóa c khí sang t đ ng hóa có s tr giúp c a máy vi tính Năm

1952 máy phay điều khiển s NC đ u tiên ra đ i và sau đó vƠo năm 1955 ngôn ng l p trình APT (Automatically Programmed Tools) đ c vi n nghiên c u công ngh Masschusettes t o ra Sau đó ngôn ng l p trình đ c phát triển ti p t c vƠ đ n nh ng năm 70 đƣ ra đ i các h điều khiển CNC H điều khiển CNC ngoài các ch c năng c a

h NC còn có thể hi n nhiều ch c năng khác, nó có b ph n l u tr ch ng trình vƠ có

thể thay đổi đ c ch ng trình gia công

- Cùng v i s phát triển m nh m c a công ngh tin h c v i s xu t hi n c a các máy vi tính hi n đ i cho kh năng liên k t các quá trình thi t k v i các quá trình gia công thành m t h th ng tích h p CIM (Computer Intergrated Menufacturing) đƣ

t o ra s thay đổi l n trong các nhà máy M c tiêu c a CIM là gia công t đ ng linh

ho t, nó có kh năng gia công đ t hi u qu kinh t ngay khi có s l ng chi ti t gia công trong lo t không l n Nó có kh năng rút ng n th i gian gia công từ khi có ý

t ng về s n phẩm đ n khi t o ra đ c s n phẩm th c ph c v cho th tr ng Mô hình CIM đƣ đ t đ c tính linh ho t t i u gi a thi t b gia công và tổ ch c quá trình

Trang 16

gia công

- S đa d ng ngày càng m nh m c a s n phẩm d n đ n s l ng chi ti t gia công trong m t lo t gi m đi lƠm tăng giá thƠnh ch t o Nh ng các h th ng gia công linh ho t cho kh năng gia công các chi ti t khác nhau trong cùng m t h các chi ti t

v i s l ng chi ti t và th t gia công tùy ý, v i giá thành h p lý

- Vi t Nam vi c ng d ng công ngh điều khiển s CNC và áp d ng ngôn

ng l p trình APT vào vi c l p trình gia công trong quá trình s n xu t nói chung và quá trình gia công c khí nói riêng ch c ch n s đ c sử d ng r ng rƣi trong t ng lai

Do đó s c n thi t h c t p, nghiên c u về các công ngh m i và ng d ng nó trong

th c t s n xu t là m t vi c r t c n thi t

1.1 Tình hình nghiên c u trong n c vƠ ngoƠi n c

1.1.1 Nghiên c u ngoƠi n c

APT ậ Automatically Programmed Tools, nghƿa lƠ công c l p trình t đ ng vƠ

lƠ ngôn ng l p trình NC b c cao đ u tiên đ c sử d ng r ng rƣi cho th h máy công

c điều khiển s Ngôn ng nƠy đ c nghiên c u thƠnh công t i phòng thí nghi m h

th ng đi n c a vi n công ngh Massachuset trong s h p tác v i ngƠnh công nghi p hƠng không Hoa KǶ VƠo nh ng năm 1955 APT đ c phát triển r ng rƣi t i Mỹ vƠ đƣ thích ng v i các công vi c gia công, kể c l p trình 3D ph c t p u vi t l n c a APT lƠ đƣ tr thƠnh chuẩn m c cho th gi i r ng l n các máy NC [4]

LƠ ngôn ng l p trình c a CAM, APT có kho ng 3000 từ v ng để l p trình cho

vi c gia công đ n gi n cũng nh các y u t đ ng cong 3 chiều nh hình: Hình c u, hình tr , parabol, mặt võngầ V i APT ng i l p trình có thể xác đ nh hình dáng d ng

c , dung sai mô t hình dáng hình h c c a ch ng trình gia công, chuyển đ ng d ng

c cũng nh các l nh h tr H th ng APT cho phép ta có kh năng xử lỦ d li u gia công v i các ch c năng nổi b t nh : Copy, Mirro, di chuyển, xoay,ầ VƠ có thể lƠm mềm hóa ch ng trình gia công b i Macro [4]

Từ APT ng i ta đƣ phát triển ra các ngôn ng l p trình khác nh :

- EXAPT (Extended Subset of APT): T p con m r ng c a APT Ngôn ng nƠy

có m t u điểm quan tr ng đó lƠ tính toán t i t u ch đ c t m t cách t đ ng

Trang 17

+ EXAPT II + EXAPT III

- MINIAPT: T p con thu g n c a APT LƠ ngôn ng l p trình do nhƠ ch t o

ph n mềm HOM thi t l p Ph c v cho điều khiển đ ng vƠ điều khiển phi tuy n MINIAPT v i v n từ v ng thu g n lƠ 200 từ

- TELEAPT: Ngôn ng nƠy do hƣng IBM phát triển, ph c v cho vi c điều khiển điểm, đ ng vƠ phi tuy n 2

đ i tác trên nhiều TERMINAL (thi t b đ u cu i) VƠ do đó COMPACT2 đ c phát triển r ng rƣi trên các n c công nghi p phát triển

- EPLAN: LƠ ngôn ng l p trình c a Pháp dƠnh cho các nhi m v gia công từ 2÷4

tr c điều khiển s , nó g n liền v i các máy tính để b n c a hƣng HEWLETT ậ PACKARD

- AUTOPROGRAMER: Ngôn ng l p trình cho các v n đề gia công ti n, khoan, phay, do hƣng BOEHRINGEN phát triển vƠ ch y trên các máy tính nh vƠ trung bình

- MITURN: Ngôn ng l p trình do Hà Lan phát triển trên công ngh ti n cho phép tìm ra bằng tính toán các d li u công ngh gia công và ch đ c t g t

Ngoài ra còn các ngôn ng l p trình khác t ng t nh APT đ c phát triển

m nh m Tây Âu trong nh ng năm 80 nh AUTOTECH, SYMAP ầ trên c s ng

d ng r ng rãi các trung tâm gia công và các h th ng t đ ng linh ho t trong s n xu t

Nh ng m t l n n a có thể khẳng đ nh rằng trong t t c các ngôn ng nêu trên thì APT

là ngôn ng đ i di n cho phong cách l p trình gia công Ngày nay ngôn ng l p trình APT đ c sử d ng r ng rãi nh t trên th gi i và ngày càng hoàn thi n h n

Các nghiên c u c a th gi i liên quan đền ngôn ng l p trình APT gồm:

- Đề tƠi: Phơn tích các l i tuy n tính trong h th ng l p trình nhiều tr c d a trên ngôn ng APT đ c O.R Fauvel thu c tr ng đ i h c Calgary Canada th c hi n

Đề tƠi đƣ phơn tích các nguyên nhân gơy ra l i tuy n tính để tìm ra các kho ng sai

Trang 18

l ch Từ đó có thể lƠm gi m m c đ nghiêm tr ng c a các l i nƠy Đề tƠi đƣ đ c t p chí Sciencedirect đăng vƠo năm 1990 [10]

- Đề tƠi: Ch ng trình mô ph ng máy NC năm tr c v i ngôn ng l p trình APT

c a Ming C Leu vƠ các đồng nghi p ng i Mỹ th c hi n Đề tài xây d ng ch ng trình mô t cách quét các đặc tr ng hình h c 3D, các chuyển đ ng năm tr c c a dao và

th i gian gia công th c khi gia công trên máy khi ch ng trình đ c l p trình bằng APT Đề tƠi đ c đăng trên t p chí Sciencedirect vƠo tháng 12 năm 1996 [11]

- Đề tƠi: Phát triển ch ng trình biên d ch APT cho máy CNC 5 tr c đ c th c

hi n b i Hsin Yu Cheng vƠ đồng nghi p c a tr ng đ i h c Kaohsiung ĐƠi Loan

Ch ng trình nƠy bao gồm b y phơn h ch c năng có liên quan v i nhau K t qu c a nghiên c u nƠy giúp các máy CNC năm tr c có c u trúc, các h điều hƠnh khác nhau đều dể dƠng nh n các file d li u CL Data từ ch ng trình CAD/CAM sang d liều điều khiển máy vƠ giúp cho các tr c c a máy chuyển đ ng m t cách linh ho t h n Đề tƠi nƠy đƣ đ c đăng trên t p chí Scicentific.net vƠo tháng 2 năm 2012 [12]

1.1.2 Nghiên c u trong n c

Các đề tài nghiên c u liên quan t i ngôn ng l p trình APT vƠ máy điều khiển

s trong n c nh :

- Đề tƠi: ng d ng ngôn ng l p trình b c cao APT vƠo gia công m t s bề mặt

đ nh hình đ c th c hi n b i KS Nguy n Thanh S n K t qu lƠ đề tƠi đƣ nghiên c u

đ c c u trúc c a ch ng trình NC, ngôn ng l p trình APT vƠ xơy d ng ch ng trình gia công mặt đình hình theo ngôn ng APT trên c s lỦ thuy t Tác gi đƣ b o v đề tài thành công vào năm 2006 Tr ng Đ i H c Bách Khoa HƠ N i [4]

- Đề tƠi: Nghiên c u nơng cao đ chính xác gia công chi ti t hình dáng hình h c

ph c t p trên trung tơm gia công ba tr c CNC bằng ph ng pháp bù sai s c a tác gi

Tr ng Th Thu H ng Các k t qu đ t đ c lƠ: Nghiên c u tính năng công ngh c a máy CMM ậ C544 và trung tâm gia công VMC ậ 85S; ng d ng công ngh đo ậ Scanning để t o mô hình CAD c a s n phẩm; Xơy d ng thu t toán bù sai s bằng

ch ng trình NC trên máy VMC ậ 85S Đề tƠi đƣ đ c b o v thƠnh công vƠo tháng 5 năm 2008 Tr ng Đ i H c Thái Nguyên [5]

Trang 19

chuẩn STEP-NC cho chi ti t phay và ti n 2.5 D bằng ph n mềm CAD/CAM Đề tƠi đƣ

đ c b o v thƠnh công vƠo năm 2010 tr ng Đ i H c S Ph m Kỹ Thu t ThƠnh

Ph Hồ Chí Minh [6]

- Đề tƠi: Xây d ng h th ng l p quy trình công ngh theo chuẩn

STEP/STEP-NC đ c KS.Nguy n Đình Nghƿa th c hi n K t qu đ t đ c c a đề tài là: Nghiên

c u về chuẩn STEP-NC; Xây d ng h th ng l p quy trình công ngh theo chuẩn STEP/STEP-NC cho chi ti t phay, ti n 2.5D bằng ph n mềm STEP-NC machine Đề tƠi đƣ đ c b o v thƠnh công vƠo năm 2011 tr ng Đ i H c S Ph m Kỹ Thu t ThƠnh Ph Hồ Chí Minh [7]

- Đề tƠi: Nghiên c u công ngh l p trình trên máy CNC nhiều tr c c a KS Nguy n Quang Huy K t qu đ t đ c c a đề tƠi lƠ: Nghiên c u về chuẩn STEP, STEP-NC; Xơy d ng h th ng CAD/CAM t ng thích v i chuẩn STEP, STEP-NC; L p quy trình công ngh về chuẩn STEP-NC; L p trình vƠ mô ph ng gia công trên máy phay CNC

5 tr c d a theo chuẩn STEP-NC Đề tƠi đƣ đ c b o v thƠnh công vƠo tháng 5 năm 2012

tr ng Đ i H c S Ph m Kỹ Thu t ThƠnh Ph Hồ Chí Minh [8]

1.2 Tính cấp thi t của đ tƠi

Máy công c điều khiển s CNC ngƠy cƠng đ c sử d ng r ng rƣi trong các nhà máy công nghi p n c ta Để phát huy hi u qu sử d ng máy CNC Đặc bi t

mu n phát huy đ c hi u qu t i đa kh năng thi t b cũng nh c i ti n nó cho phù

h p v i con ng i Vi t Nam đòi h i ph i có s hiểu bi t sơu s c về máy CNC vƠ ngôn

ng l p trình gia công trên máy đó

Trong công cu c đổi m i, hi n đ i hóa công ngh ch t o, nh ng máy công c

cũ đang d n đ c thay th bằng nh ng máy điều khiển s CNC, Robot công nghi p nhằm nơng cao năng su t vƠ h giá thƠnh s n phẩm, tăng l i nhu n kinh doanh cho doanh nghi p Do đó vi c nghiên c u ng d ng công ngh gia công trên máy CNC nhiều tr c, đặc bi t lƠ vi c v n d ng các ngôn ng l p trình vƠo l p trình gia công cho các máy điều khiển s nhiều tr c Trong đó ngôn ng l p trình b c cao APT đƣ vƠ đang đ c ng d ng r ng rƣi vƠ phổ bi n Vì v y vi c h c t p vƠ nghiên c u các ngôn

ng l p trình để ng d ng chúng cho vi c l p trình gia công cho các máy CNC nhiều

tr c lƠ v n đề r t c p bách, c n thi t cho các nhƠ công ngh vƠ các sinh viên trong các

tr ng Cao đẳng, Đ i h c kỹ thu t hi n nay

Trang 20

Vì th tôi ch n đề tƠi “Công nghệ lập trình gia công trên máy CNC nhiều trục

s ử dụng ngôn ngữ lập trình bậc cao APT” lƠm đề tƠi lu n văn th c sƿ

1.3 M c tiêu vƠ đ i t ng nghiên c u

1.3 1 M c tiêu

Tìm hiểu rõ ngôn ng l p trình b c cao APT, n m v ng c u trúc ch ng trình, các đ nh nghƿa hình h c, các l nh thi t k đ ng ch y dao, các l nh h u xử lý Từ đó xơy d ng đ c công ngh l p trình phay CNC ba tr c vƠ b n tr c d a vào ngôn ng l p trình b c cao APT Đồng th i áp d ng các k t qu trên vào vi c l p trình gia công các chi ti t trên máy phay CNC ba tr c vƠ b n tr c d a vào ngôn ng l p trình b c cao APT

1.3.2 Đ i t ng nghiên c u

- Ngôn ng l p trình APT

- C u trúc ch ng trình APT

- Công ngh l p trình phay CNC ba tr c d a vƠo ngôn ng l p trình b c cao APT

- Công ngh l p trình phay CNC b n tr c d a vƠo ngôn ng l p trình b c cao APT

1.4 Nhi m v của đ tƠi vƠ ph m vi nghiên c u

1.4.1 Nhi m v nghiên c u

- Nghiên c u c u trúc c a ch ng trình NC d a vào ngôn ng APT

- Nghiên c u về các đặc điểm hình h c c a ngôn ng l p trình b c cao APT

- Nghiên c u về các l nh thi t k đ ng ch y dao c a ngôn ng l p trình b c cao APT

- Nghiên c u các l nh h u xử lý c a c a ngôn ng l p trình b c cao APT

- Nghiên c u h th ng xử lý ch ng trình nguồn APT

- Xây d ng công ngh l p trình phay CNC ba tr c d a vào ngôn ng l p trình

Trang 21

1.4.2 Ph m vi nghiên c u

Đề tƠi ch t p trung nghiên c u công ngh l p trình gia công trên máy CNC nhiều tr c sử d ng ngôn ng l p trình b c cao APT Các v n đề liên quan khác không thu c ph m vi nghiên c u c a đề tài

1.5 Ph ng pháp nghiên c u

- Nghiên c u, phơn tích lỦ thuy t

- Ph ng pháp điều tra kh o sát

Trang 22

Ch ng II

C S Lụ THUY T

APT ậ Automatically Programmed Tools, nghƿa lƠ công c l p trình t đ ng

Nó là ngôn ng l p trình bằng máy, APT cũng có hai ch ng trình tính toán đặc bi t

đó lƠ: B xử lỦ vƠ b h u xử lỦ B xử lỦ APT lƠ ch ng trình máy tính ph c v cho

vi c xử lỦ ch ng trình nguồn Từ đó đ a ra m t file d li u (CL) bao gồm d li u v trí dao vƠ các thông tin điều khiển máy B h u xử lỦ cũng lƠ m t ch ng trình máy tính, xơy d ng nhằm m c đích xử lỦ file CLDATA vƠ t o ra ch ng trình NC thích

ng v i máy kèm theo nó

APT là h th ng l p trình không gian ba chiều, cùng m t lúc có thể điều khiển

t i năm tr c Để l p trình APT điều tiên ng i l p trình ph i tìm hình dáng hình h c

c a ch ng trình gia công ti p theo lƠ đ nh h ng chuyển đ ng c a d ng c c t Trong khi l p trình, điểm nhìn (VIEW POINT) c a ng i l p trình luôn c đ nh VƠ nh v y chi ti t gia công lƠ c đ nh, vƠ d ng c c t đ c coi lƠ di chuyển Do s ti n d ng cho nhiều nhi m v gia công, nên đƣ có r t nhiều ngôn ng l p trình khác nhau đ c suy

- Ph n m đ u: Có nhi m v khai báo nguồn

- Mô t hình h c: Có nhi m v mô t hình dáng hình h c chi ti t gia công

- Ch đ c t: Có nhi m v khai báo công c t c đ tr c chính, t c đ ti n dao,

vƠ ch đ lƠm mát tr n ngu i

- Thi t l p đ ng ch y dao: Có nhi m v ch d n chuyển đ ng d ng c c t để gia công chi ti t

- Ph n k t thúc: Khai báo k t thúc để hoƠn thƠnh ch ng trình

Nh ng về c b n ch ng trình APT có các ph n chính là: Mô t hình h c, thi t

Trang 23

2.1 Đ nh nghƿa hình h c cho ngôn ng l p trình APT

Các cơu l nh đ nh nghƿa hình dáng hình h c đ c sử d ng để mô t ph n Profile c u thƠnh từ r t nhiều các ph n tử nh , đặc bi t lƠ các điểm, đ ng tròn, cung cong, các mặt phẳng vƠ profile 2 chiều, profile 3 chiều

Qua ph n mô t hình h c chi ti t gia công, APT s căn c vƠo các ph n tử hình

h c đƣ đ nh nghƿa, để từ đó thi t l p đ ng ch y dao, vƠ quy t đ nh tr ng thái chuyển

đ ng c a l i c t Ph n hình h c ph i đ c đ nh nghƿa tr c các l nh thi t l p đ ng

ch y dao trong ch ng trình APT Mặc dù d ng xác đ nh hình h c bi n đổi trong c u trúc theo d ng hình h c c b n đƣ đ c đ nh nghƿa vƠ thông tin ch a đ ng trong cơu

l nh có d ng chung nh sau:

[Nhƣn l nh] Tên th c thể = D ng th c thể/ Thông tin về vi c đ nh nghƿa th c thể

Ví d : C1 = CIRCLE/ CENTER, P1, RADIUS, 5

Gi i thích nghƿa c a ví d trên lƠ: C1 đ c đ nh nghƿa lƠ đ ng tròn có tơm lƠ điểm P1 vƠ có bán kính lƠ 5

2.1.1 Đ nh nghƿa đi m

M t điểm đ c xem lƠ m t v trí trong không gian vƠ đ c xác đ nh duy nh t

b i ba kích th c xác đ nh trong h th ng to đ vuông góc Trong toán h c, điểm có thể đ c đ nh nghƿa bằng nhiều cách Sau đơy lƠ ph ng pháp đ nh nghƿa điểm đ c

đ a ra trong ph n nƠy

a) Theo h to đ vuông góc

D ng cơu l nh:

POINT/ T a đ X, to đ Y, to đ Z

Chú Ủ rằng khi to đ Z không đ c đ a ra thì giá tr c a nó đƣ đ c xác đ nh

b i l nh ZSURE đ a ra tr c đó N u l nh ZSURE không đ c sử d ng thì giá tr to

Trang 24

, Giá tr bán kính, giá tr góc

Ví d :

Đ nh nghƿa 3 điểm P1, P2 trong h to đ đ c c c, nh ch ra trong hình

P1 = POINT/ PTHETA, XYPLAN, 5, 60

P2 = POINT/ PTHETA, YZPLAN, 7.5, 45

60° P1

P2

Trang 25

M t điểm trong mặt phẳng YZ có thể đ c xác đ nh b i bán kính vƠ góc liên h

v i điểm cho tr c trong h to đ đ c c c

45°

135°

10

15

Hình 2.3: Điểm đ c xác đinh từ điểm tham chi u [9]

d) Đi m đ nh nghƿa theo tơm đ ng tròn

Điểm có thể đ nh nghƿa từ tơm c a đ ng tròn cho tr c Nh v y, đ ng tròn

có thể đ c đ nh nghƿa tr c điểm

D ng cơu l nh:

PONIT/ CENTER, tên đ ng tròn

Ví d : Đ nh nghƿa 2 điểm P1 vƠ P2 l n l t lƠ tơm c a 2 đ ng tròn cho tr c C1 và C2

P1 = POINT/ CENTER, C1

P2 = POINT/ CENTER, C2

Y

X O

Trang 26

e) Giao đi m của m t đ ng tròn vƠ đ ng thẳng đi qua tơm

M t điểm có thể đ c xác đ nh từ giao điểm c a đ ng tròn vƠ đ ng thẳng đi qua tơm c a nó v i m t góc h p b i gi a đ ng thẳng vƠ tr c X+

D ng cơu l nh:

POINT/ Tên đ ng tròn, ATANGL, giá tr góc

Ví d : Đ nh nghƿa ba điểm P1, P2, P3 d a trên cung tròn C1 nh trong hình P1 = POINT /C1, ATANGL,45

P3

60

°

Hình 2.5: Điểm lƠ giao c a đ ng tròn vƠ đ ng thẳng đi qua tơm [9]

f) Đi m xác đ nh b i quan h v i m t đi m khác trên đ ng tròn

M t điểm có thể đ c đ nh nghƿa d a trên đ ng tròn tr c vƠ t o m t góc v i điểm tham chi u

Từ bổ nghƿa CLW vƠ CCLW đ c sử d ng để ch h ng quay lƠ thu n chiều kim đồng hồ hay ng c chiều kim đồng hồ

Từ khóa ph DELTA vƠ ATANGL ch ra rằng góc đ a ra lƠ góc tăng, đo từ điểm tham chi u

Trang 27

P3 = POINT/ P1, DELTA, CLW, ON, C1, ATANGL, 60

P1

Y

X O

Hình 2.6: Điểm xác đ nh từ m t giá tr góc, đ ng tròn cho tr c

vƠ điểm tham chi u trên đ ng tròn đó [9]

g) Giao đi m của hai đ ng thẳng

M t điểm có thể đ c đ nh nghƿa đ n gi n lƠ giao điểm c a 2 đ ng thẳng

D ng cơu l nh:

POINT/ INTOF, tên đ ng thẳng 1, tên đ ng thẳng 2

Chú Ủ rằng từ INTOF thay cho ắgiao c a”

Ví d : Đ nh nghƿa 3 điểm P1, P2, P3 lƠ giao điểm c a 2 đ ng thẳng trong 3

P3

L1

L3 L2

Hình 2.7: Điểm đ c đ nh nghƿa b i giao c a các đ ng thẳng cho tr c [9]

Trang 28

h) Giao đi m của hai đ ng thẳng vƠ đ ng tròn

M t điểm có thể đ c đ nh nghƿa từ giao c a đ ng thẳng vƠ đ ng tròn Khi

đ ng thẳng vƠ đ ng tròn cho ta 2 giao điểm thì lúc nƠy m t từ bổ nghƿa c n thi t

đ c đ a ra để l a ch n điểm duy nh t mong mu n

Từ bổ nghƿa đ c d a trên quan h v trí c a điểm mong mu n trong liên h v i các điểm khác Từ bổ nghƿa đ c sử d ng để ch ra s l a ch n, nó có thể lƠ m t trong

4 từ sau: XLARGE, XSMALL, YLARGE, YSMALL

XLARGE

, INTOF, tên đ ng thẳng, tên đ ng tròn

Ví d : Đ nh nghƿa 2 điểm P1, P2 lƠ giao điểm c a đ ng thẳng L1 vƠ đ ng tròn C1 trong hình :

Hình 2.8: Điểm đ c xác đ nh b i giao c a đ ng thẳng vƠ đ ng tròn [9]

i) Giao của hai đ ng tròn

M t điểm có thể đ c xác đ nh b i giao điểm c a 2 đ ng tròn, khi 2 đ ng tròn giao nhau cho ta 2 điểm, thì m t từ bổ nghƿa đ a ra để l a ch n điểm mong mu n

Từ bổ nghƿa đ c d a trên quan h v trí c a điểm mong mu n trong liên h v i

Trang 29

, INTOF, tên đ ng tròn, tên đ ng tròn

Ví d : Đ nh nghƿa 2 điểm P1, P2 lƠ giao điểm c a đ ng thẳng C1 vƠ đ ng tròn C2 trong hình

P1 = POINT/ XLARGE, INTOF, C1, C2

P2 = POINT/ YSMALL, INTOF, C1, C2

X O

Y

C1 C2

POINT/ tên mặt phẳng, tên mặt phẳng, tên mặt phẳng

Ví d : Đ nh nghƿa điểm P1 lƠ giao c a 3 mặt phẳng PL1, PL2, PL3 nh ch ra trong hình

PL3

Hình 2.10: Điểm đ c xác đ nh b i giao c a ba mặt phẳng [9]

Trang 30

a) Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa qua 2 đi m

M t đ ng thẳng có thể đ c đ nh nghƿa qua 2 điểm đƣ đ c đ nh nghƿa tr c hoặc giá tr to đ c a chúng đƣ đ c xác đ nh

P1

P2

Hình 2.11: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa qua hai điểm [9]

b) Đ ng thẳng đ nh nghƿa dựa trên tr c X ho c tr c Y vƠ kho ng Offset

Tr c X vƠ truc Y đ c xem nh lƠ 2 tr c c s M t đ ng thẳng nƠo đó song song v i 2 tr c nƠy có thể đ nh nghƿa d a trên nó cùng v i giá tr offset

XAXIS

, Offset rulue (giá tr kho ng offset)

Ví d : Đ nh nghƿa 3 đ ng thẳng nh trong hình 2.12, L1 nằm trên tr c X, L2 song song v i tr c X vƠ kho ng r i lƠ 5mm

L1 = LINE/ XAXIS

Trang 31

Y

L2L3

X=L1

4

Hình 2.12: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa d a trên tr c t a đ v i kho ng offset [9]

c) Đ ng thẳng đ nh nghƿa đi qua m t đi m vƠ t o v i tr c X ho c tr c Y m t góc

M t đ ng thẳng có thể đ c đ nh nghƿa qua m t điểm cho tr c v i ph ng

c a nó đ c xác đ nh b i giá tr góc đo từ tr c X hoăc truc Y

Ví d : Đ nh nghƿa 2 đ ng thẳng mƠ chúng đi qua m t điểm cho tr c vƠ t o

v i tr c X hoặc tr c Y nh trong hình 2.13 L1 t o m t góc 800 v i tr c X L2 đi qua điểm P2 vƠ t o m t góc 1200 v i tr c X

L1 = LINE/ P1, ATANGL, 80, XAXIS

Hoặc L1 = LINE/ P1, ATANGL, -10, YAXIS

L2 = LINE/ P2, ATANGL, 120, XAXIS

Hoặc L2 = LINE/ P2, ATANGL, -30, YAXIS

X O

P2

Hình 2.13: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa qua điểm vƠ t o v i tr c t a đ m t góc [9]

Trang 32

d) Đ ng thẳng đ nh nghƿa đi qua m t đi m vƠ song song ho c vuông góc v i

Trong toán h c, chiều nghiên chính lƠ TANG c a góc h p b i đo n thẳng vƠ

tr c to đ Còn đo n ch n lƠ kho ng cách đo từ g c to đ đ n giao điểm c a đ ng thẳng c n đ nh nghƿa c a tr c X hoặc tr c Y Nh v y, m t đ ng thẳng có thể đ c

đ nh nghƿa b i chiều nghiêng hoặc góc t o v i tr c to đ vƠ đo n ch n

Trang 33

slopesètrÞ,ATANGL

,SLOPE

L1 = LINE/ ATANGL, 45, INTERC, XAXIS, -3

Hoặc L1 = LINE/ ATANGL, 45, INTERC, YAXIS, -3

Hoặc L1 = LINE/ ATANGL, -0,577, INTERC, YAXIS, 12.12

Y

-33

Đ ng thẳng có thể đ c đ nh nghƿa qua m t điểm vƠ m t góc nƠo đó v i

đ ng thẳng cho tr c Theo h ng từ đ ng thẳng cho tr c t i đ ng thẳng c n

đ nh nghƿa thì m t góc g i lƠ d ng n u ng c chiều kim đồng hồ vƠ ơm n u cùng chiều kim đồng hồ

, ATANGL, giá tr góc, tên đ ng thẳng

Ví d : Đ nh nghƿa đ ng thẳng L2 nh trong hình d a trên đ ng thẳng cho

tr c L1 L2 ch a điểm P1 vƠ t o m t góc 600 v i L1

L2 = LINE/ P1, ATANGL, 60, L1

Hoặc L2 = LINE/ P1, ATANGL, -120, L1

g) Đ ng thẳng đ nh nghƿa song song v i m t đ ng thẳng cho tr c

To đ X, to đ Y Tên điểm

Trang 34

Đ ng thẳng c n đ nh nghƿa lƠ đ ng thẳng song song v i đ ng thẳng cho

tr c vƠ cách nó m t kho ng theo ph ng pháp tuy n L ng Offset đ c xác đ nh

b i m t trong 4 từ bổ nghƿa d a trên m i quan h gi a giá tr to đ c a đ ng thẳng

c n đ nh nghƿa vƠ đ ng thẳng cho tr c v i các tr c to đ

L2 = LINE/ PARLEL, L1, XSMALL, 1.5

Hoặc L2 = LINE/ PARLEL, L1, YLARGE, 1.5

L3 = LINE/ PARLEL, L1, XLARGE, 2.0 Hoặc L3 = LINE/ PARLEL, L1, YSMALL,1.5

Y

L1L2

L3

1.5

2

Hình 2.16: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa đ ng song song

vƠ kho ng cách offset [9]

h) Đ ng thẳng đ nh nghƿa đi qua m t đi m vƠ ti p tuy n v i m t đ ng tròn xác đ nh

Đ ng thẳng có thể đ c đ nh nghƿa d a trên ti p tuy n c a m t đ ng tròn xác đ nh vƠ đi qua m t điểm cho tr c

Khi có 2 ti p điểm thì m t từ bổ nghƿa: LEFT hoặc RIGHT ph i đ c sử d ng

Trang 35

nghƿa tr c ti p đ c ch n l a theo h ng quan sát d c theo đ ng thẳng từ điểm cho

tr c đ n đ ng tròn Từ bổ nghƿa LEFT đ c ch n n u đ ng thẳng mong mu n bên trái h ng quan sát Còn từ bổ nghƿa RIGHT đ c ch n n u đ ng thẳng mong

RIGHT

, tên đ ng tròn

Ví d : Đ ng thẳng L1, L2 cùng đi qua điểm P1 vƠ ti p xúc v i đ ng tròn C1

Đ ng thẳng L3, L4 cùng đi qua P2 vƠ ti p xúc v i C1 nh hình

L1 = LINE/ P1, LEFT, TANTOF, C1

L2 = LINE/ P1, RIGHT, TANTOF, C1

L3 = LINE/ P2, LEFT, TANTOF, C1

L4 = LINE/ P2, RIGHT, TANTOF, C1

Hình 2.17: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa đi qua m t điểm

vƠ ti p tuy n v i m t đ ng tròn [9]

i) Đ ng thẳng đ nh nghƿa ti p xúc v i m t đ ng tròn vƠ t o v i tr c X m t góc

Đ ng thẳng đ nh nghƿa có thể lƠ ti p tuy n c a m t đ ng tròn vƠ t o v i tr c

X m t góc Khi mƠ có thể có 2 đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa thì m t từ bổ nghƿa ph i

đ c sử d ng để l c ch n đ ng thẳng mong mu n

D ng cơu l nh:

To đ X, to đ Y Tên điểm

Trang 36

, TANTO, tên đ ng tròn, ATANGL, giá tr góc

Ví d : Hai đ ng thẳng L1, L2 lƠ ti p tuy n c a đ ng tròn C1 vƠ h p v i tr c

X m t góc 300 nh hình

L1 = LINE/ YSMALL, TANTO, C1, ATANGL, 30

L2 = LINE/ XSMALL, TANTO, C1, ATANGL, 30

Y

L1L2

Trang 37

L2 = LINE/ATANGL, -55, L1, TANTO, C1, XSMALL Hoặc L2 = LINE/ATANGL, -55, L1, TANTO, C1, YSMALL

L3 = LINE/ATANGL, -55, L1, TANTO, C1, YLARGE L3 = LINE/ATANGL, -55, L1, TANTO, C1, YLARGE

Hình 2.19: Đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa lƠ ti p tuy n c a đ ng tròn

vƠ t o v i đ ng thẳng cho tr c m t góc xác đ nh [9]

k) Đ ng thẳng đ nh nghƿa lƠ ti p tuy n của hai đ ng tròn

Đ ng thẳng đ nh nghƿa có thể lƠ ti p tuy n c a hai đ ng tròn V i 2 đ ng tròn nh v y thì có thể có 4 đ ng thẳng lƠ ti p tuy n Nh v y ph i có từ bổ nghƿa

RIGHT

, đ ng tròn th hai

Ví d : B n đ ng thẳng đ c đ nh nghƿa lƠ ti p tuy n c a 2 đ ng tròn C1, C2

nh ch ra trong hình

L1 = LINE / LEFT, TANTO, C1, RIGHT, TANTO, C2

Hoặc L1 = LINE / LEFT, TANTO, C2, RIGHT, TANTO, C1

L2 = LINE / RIGHT, TANTO, C1, LEFT, TANTO, C2 Hoặc L2 = LINE / RIGHT, TANTO, C2, LEFT, TANTO, C1

L3 = LINE / RIGHT, TANTO, C1, RIGHT, TANTO, C1 Hoặc L3 = LINE / LEFT, TANTO, C2, LEFT, TANTO, C1

Trang 38

L4 = LINE / LEFT, TANTO, C1, LEFT, TANTO, C2

Hoặc L4 = LINE / RIGHT, TANTO, C2, RIGHT, TANTO, C1

C1 C2

Hình 2.20: Đ ng thẳng đ nh nghƿa lƠ ti p tuy n c a hai đ ng tròn [9]

2.1.3 Đ nh nghƿa đ ng tròn

Trong toán h c đ ng tròn lƠ quỹ tích c a các điểm chuyển đ ng trên cùng mặt phẳng vƠ luôn có m t kho ng cách không đổi t i m t điểm c đ nh H n n a trong ngôn ng APT đ ng tròn đ c xem nh lƠ mặt tr vuông góc v i mặt phẳng XY Theo đó ta có 12 d ng đ c sử d ng để đ nh nghƿa đ ng tròn vƠ chúng đ c mô t trong ph n nƠy nh sau

a) Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i tơm vƠ bán kính

M t đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i v trí tơm vƠ giá tr bán kính đ c xác đ nh hoặc lƠ to đ tơm vƠ bán kính Do đó, có 2 d ng để đ nh nghƿa đ ng tròn tuǶ thu c vƠo cách đ nh nghƿa điểm Khi đ nh nghƿa tơm đ ng tròn t i m t điểm đƣ đ nh nghƿa thì nh t thi t ph i có từ ph CENTER sau d u g ch chéo vƠ theo sau nó lƠ tên điểm cùng giá tr bán kính đ c xác đ nh b i từ ph RADIUS

D ng cơu l nh:

CIRCLE / To đ X, to đ Y, giá tr bán kính

CIRCLE / CENTER, tên điểm, RADIUS, giá tr bán kính

T a đ Z cho v trí tơm không đ c đ a ra trong cơu l nh

Ví d : Đ nh nghƿa 2 đ ng tròn C1 vƠ C2 b i v trí tơm và bán kính Hai d ng cơu l nh đ nh nghƿa cho m i đ ng tròn xác đ nh đ c đ a ra nh sau Chú Ủ rằng P1, P2 nên đ c đ nh nghƿa tr c n u ta sử d ng d ng cơu l nh th hai

C1 = CIRCLE / -2, 1.5, 2.5

Trang 39

Hoặc C2 = CIRCLE / CENTER, P2, RADIUS, 3

Hình 2.21: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i tơm vƠ bán kính [9]

b) Đ ng tròn đ nh nghƿa b i đi m tơm vƠ m t đi m trên chu vi

M t đ ng tròn có thể đ c đ nh nghƿa b i tơm c a nó t i m t điểm đƣ đ nh nghƿa vƠ điểm th 2 trên chu vi cũng đƣ đ c đ nh nghƿa tr c

D ng cơu l nh:

CIRCLE / Điểm tơm, tên điểm

Ví d : Đ ng tròn C1 đ c đ nh nghƿa b i điểm tơm P1 vƠ điểm P2 nằm trên chu vi

C1 = CIRCLE / P1, P2

Y

P2C1

P1

Hình 2.22: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i điểm tơm vƠ m t điểm trên chu vi [9]

c) Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i 2 đi m trên chu vi vƠ giá tr bán kính cho

Trang 40

, tên điểm, tên điểm, RADIUS, giá tr bán kính

Ví d : Hai đ ng tròn C1 vƠ C2 cùng đi qua 2 điểm cho tr c P1, P2 vƠ có giá

tr bán kính lƠ 5 nh hình

C1 = CIRCLE/ XSMALL, P1, P2, RADIUS, 5

Hoặc C1 = CIRCLE/ YSMALL, P1, P2, RADIUS, 5

C2 = CIRCLE/ XLARGE, P1, P2, RADIUS, 5

Hoặc C2 = CIRCLE/ YLARGE, P1, P2, RADIUS, 5

Y

P1

P2C1

C2

R5

Hình 2.23: Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i 2 điểm

trên chu vi vƠ giá tr bán kính cho tr c [9]

d) Đ ng tròn đ c đ nh nghƿa b i đi m tơm vƠ đ ng thẳng ti p tuy n

Đ ng tròn có thể đ c đ nh nghƿa duy nh t b i điểm tơm c a nó vƠ đ ng thẳng ti p tuy n Từ ph TANTO đ c sử d ng để ch ra quan h ti p tuy n gi a

đ ng tròn c n đ nh nghƿa vƠ đ ng thẳng cho tr c

D ng cơu l nh:

CIRCLE / CENTER, tên điểm tơm, TANTO, tên đ ng thẳng

Ví d : Trong hình, đ òng tròn C1, tơm P1 ti p xúc v i đ ng thẳng L1 vƠ

đ ng tròn C2, tơm P2 cũng ti p xúc v i L1

C1 = CIRCLE/ CENTER, P1, TANTO, L1

Định dạng
Số trang	241
Dung lượng	8,04 MB