Lập trình bằng máy

Lập trình bằng máy

Chơng i tổng quan về lập trình bằng máy.

1.1 Giới thiệu chung về lập trình bằng máy.

Đối với công nghệ gia công cơ trên máy CNC, tính kinh tế cho nó phụ thuộc rấtnhiều vào giá thành lập trình Gía thành này sẽ rất cao nếu nh phải lập trình bằng tay,bởi lập trình bằng tay tiêu hao thời gian tại vị trí lập trình do phải tìm lỗi và tối u hoáchơng trình

Trong khi đó, phần lớn công việc lập trình đều tuân theo quy tắc xác định, đếnmức có thể chuyển dao khéo léo cho máy tính Do đó, cùng với sự phát triển củacông nghệ thông tin và công nghệ điện tử, các phần mềm ứng dụng cho việc lập trìnhbằng máy đã ra đời và đang đợc sử dụng rộng rãi tại các nớc công nghiệp phát triển.Nét đặc trng của việc lập trình bằng máy là ứng dụng ngôn ngữ lập trình định h-ớng theo nhiệm vụ Khi lập trình bằng máy, ngời lập trình mô tả hình dáng hình họccủa chi tiết gia công, các quỹ đạo của dụng cụ cắt và các chức năng của máy CNCtheo một ngôn ngữ định hớng bởi các kí hiệu

Với sự trợ giúp của các ngôn ngữ lập trình, việc lập trình bằng máy có những đặc

điểm và u điểm sau:

+ Xác định nhiệm vụ gia công tơng đối đơn giản mà không cần thực hiện cáctính toán bằng máy

+ Chỉ cần truy nhập một ít dữ liệu, có thể sản sinh ra một lợng lớn các số liệu chonhiệm vụ gia công và những tính toán cần thiết Các công việc này đều do máy tính

1.2 Lập trình bằng máy tại nơi lập trình độc lập.

Ngày nay với ứng dụng của máy tính, công việc lập trình bằng máy đợc sử dụngrộng rãi tại các vị trí lập trình độc lập Lập trình độc lập có những u điểm sau:

- Ngôn ngữ lập trình thống nhất cho các công nghệ khác nhau, ví dụ: tiện, khoan,phay, gia công điện hoá…

- Đối thoại bằng dao diện đồ hoạ với những hớng dẫn điều khiển Thông quasạon thảo TEXT trên màn hình, ngời sử dụng đợc phỏng trực tiếp trên màn hình

- Sử lý số đợc thực hiện với tốc độ cao nhờ trang bị nhiều các cụm vi xử lý(Microprocessor), và các cụm tính toán số học chuyên dụng cho bài toán hình học

Với sự trợ giúp của máy tính, các dữ liệu hình học đợc đa ra từ thiết kế có thểchuyển dao lìên cho quá trình gia công, nhờ hệ thống CAD- CAM

1.3 Các chơng trình tính toán phục vụ cho việc lập trình bằng máy.

Nh đã nêu ở trên, khi lập trình bằng máy, ngời lập trình mô tả hình dáng hìnhhọc của chi tiết, cùng các quỹ đạo của dụng cụ cắt và các chức năng của máy NCtheo một ngôn ngữ định hớng bởi các ký hiệu Từ chơng trình nguồn này, máy tínhtạo cho ta một chơng trình gia công phù hợp với máy NC kèm theo bộ hậu xử lý,muốn vậy máy tính phải có hai chơng trình tính toán đặc biệt

1.3.1 Bộ xử lý (Processor)

Bộ xử lý là một chơng trình phần mềm thực hiện các tính toán hình học vàcông nghệ Ngời ta gọi dữ liệu xuất của bộ xử lý là CLDATA, các dữ liệu này đa ramột giải pháp chung về các vấn đề gia công, không phụ thuộc một máy gia công nào.CLDATA (Cutter Location Data) nghĩa là các dữ liệu định vị vị trí của dữ liệu củadụng cụ cắt

Bộ xử lý có nhiệm vụ dịch chơng trình nguồn, thực hiện các tính toán hình học

và xác định sai số về lập trình Các sai số lập trình và những tính toán hình học này

đợc liệt kê vào bản ghi sai sót Sau mỗi lần chạy thử, nếu không có sai sót thì các kết

quả tính toán hình học đợc biểu thị dới dạng lới CLDATA 1, đồng thời đợc lu trữtrên đĩa từ Còn các số liệu công nghệ trong chơng trình nguồn đợc tính toán bởiphần công nghệ của bộ xử lý Trong đó, bao gồm việc xác định chế độ cắt, phân chialớp cắt, và tính toán thời gian cơ bản để cắt gọt và thời gian phụ Dữ liệu xuất của bộ

xử lý công nghệ gọi là CLDATA 2

1.3.2 Bộ hậu xử lý

Bộ hậu xử lý tiếp theo là một chơng trình máy tính, xây dựng nhằm thích ứngdữ liệu công nghệ và dữ liệu hình học mà ta gọi là CLDATA 1 và CLDATA 2 vớimáy NC xác định Tiến trình liên tiếp theo thời gian của toàn bộ dữ liệu từ chơngtrình nguồn với các quá trình xử lý và hậu xử lý là toàn toàn phức tạp, song xoá bỏnhanh các sai số về lập trình

Gần đây, các hệ thống xử lý nối ghép từng bộ hậu xử lý cho phép lập trình

t-ơng tác, trong đó ngời lập trình đối thoại trực tíêp với máy Mỗi tệp cht-ơng trình trongchơng trình nguồn đợc dẫn trực tiếp đến nhiều câu lênh trong chơng trình NC:

MAÙY COÂNG CUẽ CNC

N1 N3 N2 N4

101 103

102 104

Thụứi gian Chửụng trỡnh gia coõng

Keỏ hoaùch duùng cuù Baờng ủuùc loó, ủúa tửứ.

Tụứ ghi sai soựt CLDATA

CLDATA

Tụứ ghi sai soựt

Dửừ lieọu dao Dửừ lieọu vaọt lieọu

Dửừ lieọu vaọt lieọu Dửừ lieọu dao

Chửụng trỡnh thớch nghi vụựi maựy NC

Boọ haọu xửỷ lyự Chửụng trỡnh xửỷ lyự coõng ngheọ Chửụng trỡnh xửỷ lyự hỡnh hoùc

Boọ xửỷ lyự

MAÙY TÍNH CHệễNG TRèNH NGUOÀN NGệễỉI LAÄP TRèNH

A Các u điểm thể hiện tính u việt

- Cho phép xác định bài toán một cách đơn giản, không cần tính toán nhiều

- Ngôn ngữ xây dựng từ các ký tự biểu trng dễ học dễ nhớ

- Các tính toán cần thiết đều do máy tính thực hiện

B Một số ngôn ngữ phổ biến.

-APT: Automatically Programmed: Công cụ lập trình tự động

-EXAPT: Extended Subset of APT: Tập con mở rộng của APT Ngôn ngữ này

có một u điểm quan trọng đó là: tính toán tối tu chế độ cắt một cách tự động EXAPT

đợc triển khai ở Đức năm 1964 và dựa trên đó có 3 phiên bản sau:

*EXAPT I

*EXAPT II

*EXAPT III-MINIAPT: Tệp con thu gọn của APT Là ngôn ngữ lập trình do nhà chế tạophần mềm HOM thiết lập Phục vụ cho điều khiển đờng và điều khiển phi tuyến.MINIAPT với vốn từ vựng thu gọn là 200 từ

-TELEAPT: Ngôn ngữ này do hãng IBM phát triển, phục vụ cho việc điều

khiển điểm, đờng và phi tuyến 2

Đây là ngôn ngữ có thể dùng đợc hệ thống TELEPHONE và chế độ hoạt động nhiều

đối tác trên nhiều TERMINAL (thiết bị đầu cuối) Và do đó, COMPACT2 đợc pháttriển rộng rãi trên các nớc công nghiệp phát triển

-ELAN: Là ngôn ngữ do Pháp xây dng, phục vụ cho việc điều khiển số từ 2 -4trục ELAN ra đời gắn liền với máy tính để bàn của hãng HEWLETT – PACKARD

-AUTO PROCESOROGRAMMED: Ngôn ngữ lập trình cả vấn đề: Tiện,phay,khoan, do hãng BOEHRINGEN phát triển dựa trên các máy tính trung bình vànhỏ

-MITURN: Là ngôn ngữ lập trình do Hà lan phát triển trên công nghệ tiệnMITURN cho phép bằng tính toán có thể tìm ra các dữ liệu gia công và cắt gọt

1.5 Giới thiệu về APT.

APT – Automatically Programmed Tools, nghĩa là công cụ lập trình tự động

và là ngôn ngữ lập trình NC bậc cao đầu tiên đợc sử dụng rộng rãi cho thế hệ máy

công cụ điều khiển số Ngôn ngữ này đợc nghiên cứu thành công tại phòng thínghiệm hệ thống điện của viện công nghệ Massachuset trong sự hợp tác với ngànhcông nghiệp hàng không Hoa Kỳ Vào những năm 1955 APT đợc phát triển rộng rãitại Mỹ và đã thích ứng với các công việc gia công, kể cả lập trình 3D phức tạp Ưuviệt lớn của APT đó là: Nó đã trở thành chuẩn mực cho thế giới rộng lớn các máy

NC Hơn nữa, APT còn đợc phát triển hết sức đa dạng bên ngoài nứơc Mỹ.: ví dụ nh:NEAPT tại ANH, EXAPT tại Đức, IFAPT tại Pháp…

Là ngôn ngữ lập trình cảu CAM, APT có khoảng 3000 từ vựng để lập trình choviệc gia công đơn giản cũng nh các yếu tố đờng cong 3 chiều nh hình: Hình cầu, hìnhtrụ, parabol, mặt võng… Với APT ngời lập trình có thể xác định hình dáng dụng cụ,dung sai mô tả hình dáng hình học của chơng trình gia công, chuyển động dụng cụcũng nh các lệnh hỗ trợ Hệ thống APT cho phép ta có khả năng xử lý dữ liệu giacông với các chức năng nổi bật nh: Copy, Mirro, di chuyển, xoay,… Và có thể làmmềm hóa chơng trình gia công bởi Macro…

Là ngôn ngữ lập trình bằng máy, APT cũng có 2 chơng trình tính toán đặc biệt

đó là: Bộ xử lý và bộ hậu xử lý Bộ xử lý APT là chơng trình máy tính phục vụ choviệc xử lý chơng trình nguồn Từ đó đa ra một file dữ liệu (CL) bao gồm dữ liệu vị trídao và các thông tin điều khiển máy Bộ hậu xử lý cũng là một chơng trình máy tính,xây dựng nhằm mục đích xử lý file CLDATA và tạo ra chơng trình NC thích ứng vớimáy kèm theo nó

APT là hệ thống lập trình không gian 3 chiều, cùng một lúc có thể điều khiểntới 5 trục Để lập trình APT điều tiên ngời lập trình phải tìm hình dáng hình học củachơng trình gia công tiếp theo là định hớng chuyển động của dụng cụ cắt Trong khilập trình, điểm nhìn (VIEW POINT) của ngời lập trình luôn cố định Và nh vậy chitiết gia công là cố định, và dụng cụ cắt đợc coi là di chuỷên Do sự tiện dụng chonhiều nhiệm vụ gia công, nên đã có rất nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau đợc suydiễn từ nó nh một tệp con của nó,

APT là ngôn ngữ viết tắt tiếng ANH, các chỉ thị đợc thiết lập bởi quy tắc vềcấu ngôn từ Các ký tự cấu thành bộ từ vựng đợc tách ra từ bảng mã ASCII cơ sở (128

ký tự đầu tiên),

Cấu trúc một chơng trình APT gồm 5 phần nh sau:

1 Phần mở đầu: Có nhiệm vụ khai báo nguồn

2 Mô tả hình học: có nhiệm vụ mô tả hình dáng hình học chi tiết gia công

3 Chế độ cắt: Có nhiệm vụ khai báo công cụ tốc độ trục chính, tốc độ tiến dao,

và chế độ làm mát trơn nguội

4 Thiết lập đờng chạy dao: có nhiệm vụ chỉ dẫn chuyển động dụng cụ cắt để giacông chi tiết

5 Phần kết thúc: Khai báo kết thúc để hoàn thành chơng trình

chơng II: APT phần định nghĩa hình học.–

Có 3 phần chính trong chơng trình APT, đó là: Mô tả hình học, thiết lập đờngchạy dao và các câu lệnh thuộc bộ hậu xử lý ở đây phần định nghĩa hình học sẽ đa racác câu lệnh cơ bản, sử dụng để mô tả hình dáng hình học của chi tiết gia công.

2.1 Các câu lệnh định nghĩa hình học.

Các câu lệnh định nghĩa hình dáng hình học đợc sử dụng để mô tả phần Profilecấu thành từ rất nhiều các phần tử nhỏ, đặc biệt là các điểm, đờng tròn, cung cong,các mặt phẳng và Profile 2 chiều, Profile 3 chiều

Qua phần mô tả hình học chi tiết gia công, APT sẽ căn cứ vào các phần tử hìnhhọc đã định nghĩa, để từ đó thiết lập đờng chạy dao, và quyết định trạng thái chuyển

động của lỡi cắt Phần hình học phải đợc định nghĩa trớc các lệnh thiết lập đờng chạydao trong chơng trình APT Mặc dù dạng xác định hình học biến đổi trong cấu trúctheo dạng hình học cơ bản đã đợc định nghĩa và thông tin chứa đựng trong câu lệnh

Tên thực thể là tên ký hiệu cho thực thể hình học cần định nghĩa Tên thực thể

có thể bao gồm 6 ký tự, có thể bao gồm các ký tự chữ và các con số Tên lệnh không

đợc trùng với từ khoá trong APT Để phân biệt ký tự với giá trị số, tên ký tự bắt đầuphải là một ký tự Alphabe

Trong APT để cung cấp thêm thông tin cho việc định nghĩa còn có các từ khoá

“chính” và “phụ” chúng không đợc sử dụng nh tên lệnh khai báo dạng thực thể Mộttên lệnh đã đợc định nghĩa, nó có thể đợc tham chiếu trong các lệnh định nghĩa hìnhhọc hoặc các lệnh chạy dao

Sau đây là một vài ví dụ về tên đợc ký hiệu hợp lệ và không hợp lệ

Các ký hiệu hợp lệ:

P1 PT1

POINT: Trùng với từ khoá trong APT.

A4.45: Ký tự không hợp lệ Có dấu chấm thập phân

Dấu bằng đợc sử dụng để gán một tên cho một thực thể hình học hoặc mộtMacro và có thể đợc sử dụng để gán trị số cho một biến nh trình bày trong VD:

P1 = POINT/1,5,2 Gán tên P1 cho điểm (1,5,2)

M1 = MACRO/X,Y,Z Gán tên M1 cho một hàm chơng trình

X = 10.0 Gán giá trị 10.0 cho biến X

Dạng thực thể là từ khoá lu giữ bên trong một bộ nhớ đợc sử dụng để chia rakiểm thực thể hình học định nghĩa trong phần profile 2 chiều đơn giản, nó có thể làmột trong các từ khoá sau: POINT, LINE, CIRCLE, và PLANE

Một số dạng thực thể đợc lu trữ trong bộ nhớ, phục vụ cho việc định nghĩa bềmặt 3 chiều trong APT đó là:

CONE (Hình nón)

CYLNDR (cylinder – hình trụ)

ELLIPS (elipse – Hình elíp)

HYPER (hypebola -hypebol)

LCONIC (loft conic- mặt cong nối tiếp)

PARSRE: (parametric surface - bề mặt tham số)

QADRIC (general quadric – mặt toán học tổng quát)

RLDSRE (ruled surface – bề mặt kẻ)

SPHERE (sphere- hình cầu)

TABCYL (tabulade cylinder – hình trụ có biến dạng đợc thành lập bởithống kê điểm)

Dờu gạch chéo (/) đợc sử dụng để phân cách từ khoá chính và dữ liệu theo sau

nó, có thể cũng đợc sử dụng nh ký hiệu cho phép chia số học

Sự định nghĩa thực thể đa ra các thông tin cần thiết cho sự mô tả thực thể Nó

có thể là đơn giản là tập giá trị các con số, từ bổ nghĩa tham khảo cho các thực thểhình học phân biệt, từ khoá trong APT…

Có 4 dạng thực thể cơ bản là: Point, Line, Circle, và Plane sẽ đợc đa ra trongchơng trình này

2.2 Định nghĩa điểm.

Một điểm đợc xem là một vị trí trong không gian và đợc xác định duy nhất bởi

3 kích thớc xác định trong hệ thống toạ độ vuông góc Trong toán học, điểm có thể

đợc định nghĩa bằng nhiều cách Sau đây là phơng pháp định nghĩa điểm đợc đa ratrong phần này

2.2.1 Theo hệ toạ độ vuông góc.

Dạng câu lệnh để xác định một điểm dựa vào toạ độ vuông góc của nó nh sau:

POINT/ Tọa độ X, toạ độ Y, toạ độ Z

Chú ý rằng khi toạ độ Z không đợc đa ra thì giá trị của nó đã đợc xác định bởilệnh ZSURE đa ra trớc đó Nếu lệnh ZSURE không đợc sử dụng thì giá trị toạ độ Zcủa điểm đó đợc gán bằng 0

Hai điểm với ký hiệu P1, P2 đợc xác định trong hệ toạ độ vuông góc nh hình2.1 Giá trị toạ độ của 3 điểm này là P1(3,4,5), P2(6.5,5.7)

Lệnh định nghĩa hình học của 3 điểm này đợc đa ra nh sau:

P1 = POINT/3,4,5P2 = POINT/6.5,5.7,0

2.2.2 Theo hệ toạ độ cực.

Một điểm đợc xác định bởi bán kính và một góc dựa trên hệ toạ độ cực Có 3mặt phẳng đợc xác định bởi 2 trong 3 trục tọa độ Đó là:

XYPLAN (XY-PLAN mặt phẳng XY); YZPLAN (YZ-PLAN mặt phẳng YZ);ZXPLAN (ZX-PLAN mặt phẳng ZX)

Giá trị góc đợc đa từ X+ tới bán kính khi mặt tham chiếu là XYPLAN hoặcZXPLAN, và đợc đo từ trục Y+ tới bán kín khi hai mặt tham chiếu là YZPLAN.Dạng câu lệnh:

7.5

45°

P2

Định nghĩa 3 điểm P1, P2 trong hệ toạ độ độc cực, nh chỉ ra trong hình 2.2

P1 = POINT/ PTHETA, XYPLAN,5,60

P2 = POINT/ PTHETA, YZPLAN,7.5,45

2.2.3 Theo bán kính, góc và điểm tham chiếu.

Một điểm trong mặt phẳng YZ có thể đợc xác định bởi bán kính và góc liên hệvới điểm cho trớc trong hệ toạ độ độc cực

Chú ý rằng ATANGL là từ bổ nghĩa nh là giá trị góc

2.2.4 Điểm định nghĩa theo tâm đờng tròn.

Điểm có thể định nghĩa từ tâm của đờng tròn cho trớc Nh vậy, đờng tròn cóthể đợc định nghĩa trớc điểm

2.2.5 Giao điểm của một đờng tròn và đờng thẳng đi qua tâm.

Một điểm có thể đợc xác định từ giao điểm của đờng tròn và đờng thẳng điqua tâm của nó với một góc hợp bởi giữa đờng thẳng và trục X+

Dạng câu lệnh

POINT/ Tên đờng tròn, ATANGL, giá trị góc

2.2.6 Điểm xác định bởi quan hệ với một điểm khác trên đờng tròn.

Một điểm có thể đợc định nghĩa dựa trên đờng tròn trớc và tạo một góc với

điểm tham chiếu

Từ bổ nghĩa CLW và CCLW đợc sử dụng để chỉ hớng quay là thuận chiều kim

đồng hồ hay ngợc chiều kim đồng hồ

Từ khóa phụ DELTA và ATANGL chỉ ra rằng góc đa ra là góc tăng, đo từ

điểm tham chiếu

P3 P1 P2

Y

XO

Định nghĩa 2 điểm P2, P3 dựa trên đờng tròn C1 cho trớc và điểm tham chiếuP1 nh chỉ ra trên hình

P2 = POINT/ P1, DELTA, CCLW, ON, C1, ATANGL, 45

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

2.2.7 Giao điểm của 2 đờng thẳng.

Một điểm có thể đợc định nghĩa đơn giản là giao điểm của 2 đờng thẳng

Dạng câu lệnh:

POINT/ INTOF, tên đờng thẳng 1, tên đờng thẳng 2

Chú ý rằng từ INTOF thay cho “giao của”

P3

L1

L3L2

Định nghĩa 3 điểm P1, P2, P3 là giao điểm của 2 đờng thẳng trong 3 đờngthẳng cho trớc trong hình

P1 = POINT/ INTOF, L1, L2

P2 = POINT/ INTOF, L1, L3

P3 = POINT/ INTOF, L2, L3

2.2.8 Giao điểm của hai đờng thẳng và đờng tròn.

Một điểm có thể đợc định nghĩa từ giao của đờng thẳng và đờng tròn Khi ờng thẳng và đờng tròn cho ta 2 giao điểm thì lúc này một từ bổ nghĩa cần thiết đợc

đ-đa ra để lựa chọn điểm duy nhất mong muốn

Từ bổ nghĩa đợc dựa trên quan hệ vị trí của điểm mong muốn trong liên hệ vớicác điểm có thế khác Từ bổ nghĩa đợc sử dụng để chỉ ra sự lựa chọn, nó có thể làmột trong 4 từ sau: XLARGE, XSMALL, YLARGE, YSMALL

, INTOF, Tên đờng thẳng, tên đờng tròn

Ví dụ: Định nghĩa 2 điểm P1, P2 là giao điểm của đờng thẳng L1 và đờng trònC1 trong hình :

P1 = Point/XLARGE,INTOF, L1,C1

P2 = Point/YSMALL,INTOF, L1,C1

2.2.9 Giao của hai đờng tròn.

Một điểm có thề đợc xác định bởi giao điểm của 2 đờng tròn, khi 2 đờng tròngiao nhau cho ta 2 điểm, thì một từ bổ nghĩa đa ra để lựa chọn điểm mong múôn

Từ bổ nghĩa đợc dựa trên quan hệ vị trí của điểm mong muốn trong liên hệ vớicác điểm có thế khác Từ bổ nghĩa đợc sử dụng để chỉ ra sự lựa chọn, nó có thể làmột trong 4 từ sau: XLARGE, XSMALL, YLARGE, YSMALL.

XLARGE

, INTOF, tên đờng tròn, tên đờng tròn

Ví dụ:Định nghĩa 2 điểm P1, P2 là giao điểm của đờng thẳng c1 và đờng tròn C2trong hình

XO

O

Z

Y P1

PL3

P1 = POINT/ PL1, PL2, PL3

2.3 Định nghĩa đờng thẳng

Đờng thẳng đợc coi là thực thể dài và đợc xử lý trong APT nh là mặt phẳng

đứng vuông góc với mặt XY Nói cách khác, nó đợc mở rộng ngang sang cả 2 hớng

và thẳng góc với trục Z Khi đó, không yêu cầu toạ độ Z trong định nghĩa Sau đây làmột vài phơng pháp chọn lựa dùng để định nghĩa đờng thẳng

2.3.1 Đờng thẳng đợc định nghĩa qua 2 điểm.

Một đờng thẳng có thể đợc định nghĩa qua 2 điểm đã đợc định nghĩa trớc hoặcgiá trị toạ độ của chúng đã đợc xác định

Dạng câu lệnh

LINE/ Tên điểm, Tên điểm

Hoặc LINE/ toạ độ X, toạ độ Y, toạ độ X, toạ độ Y

Y

X O

P1

P2

2.3.2 Đờng thẳng định nghĩa dựa trên trục X hoặc trục Y và khoảng Offset.

Trục X và truc Y đợc xem nh là 2 trục cơ sở Một đờng thẳng nào đó songsong với 2 trục này có thể định nghĩa dựa trên nó cùng với giá trị offset

, Offset rulue (giá trị khoảng offset)

Ví dụ:Định nghĩa 3 đờng thẳng nh trong hình 2.12 L1 nằm trên trục X, L2 songsong với trục X và khoảng rời là 5mm

O

Y

L2 L3

Một đờng thẳng có thể đợc định nghĩa qua một điểm cho trớc với phơng của

nó đợc xác định bởi giá trị góc đo từ trục X hoăc truc Y

Ví dụ: Định nghĩa 2 đờng thẳng mà chúng đi qua một điểm cho trớc và tạo vớitrục X hoặc trục Y nh trong hình 2.13 L1 tạo một góc 800 với trục X L2 đi qua điểmP2 và tạo một góc 1200 với trục X.

X O

P2

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

2.3.4 Đờng thẳng định nghĩa đi qua một điểm và song song hoặc vuông góc với

X O

P1

P2 L3

slopesốtrị,ATANGL

,SLOPE

ví dụ:Định nghĩa 2 đờng thẳng L1, L2 nh trong hình 2.15 L1 tạo một góc 450 vớitrục X và đoạn chắn trên trục X là -3 L2 tạo một góc 1500 với trục X và đoạn chắntrên trục Y là 7

Y

-3 3

7

L1

L2

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

2.3.6 Đờng thẳng định nghĩa đi qua một điểm và hợp một góc với đờng thẳng cho trớc.

Đờng thẳng có thể đợc định nghĩa qua một điểm và một góc nào đó với đờngthẳng cho trớc Theo hớng từ đờng thẳng cho trớc tới đờng thẳng cần định nghĩa thìmột góc gọi là dơng nếu ngợc chiều kim đồng hồ, và âm nếu cùng chiều kim đồnghồ

toạ

, ATANGL, giá trị góc, Tên đờng thẳng

Ví dụ:Định nghĩa đờng thẳng L2 nh trong hình dựa trên đờng thẳng cho trớc L1 L2chứa điểm P1 và tạo một góc 600 với L1

L2 = LINE/ P1, ATANGL, 60, L1Hoặc L2 = LINE/ P1, ATANGL, -120, L1

2.3.7 Đờng thẳng định nghĩa song song với một đờng thẳng cho trớc.

Đờng thẳng cần định nghĩa là đờng thẳng song song với đờng thẳng cho trớc

và cách nó một khoảng theo phơng pháp tuyến Lợng Offset đợc xác định bởi mộttrong 4 từ bổ nghĩa dựa trên mối quan hệ giữa giá trị toạ độ của đờng thẳng cần địnhnghĩa và đờng thẳng cho trớc với các trục toạ độ

O X

Y

L1 L2

L3

1.5 2

L2 = LINE/ PARLEL, L1, XSMALL,1.5

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

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

2.3.8 Đờng thẳng định nghĩa đi qua một điểm và tiếp tuyến với một đờng tròn xác định.

Đờng thẳng có thể đợc định nghĩa dựa trên tiếp tuyến của một đờng tròngxác

định và đi qua một điểm cho trớc

Khi có thể có 2 tiếp điểm thì một từ bổ nghĩa: LEFT hoặc RIGHT phải đợc sửdụng để xem mặt nào của đờng tròn mà đờng thẳng mong muốn tiếp xúc với nó Từ

bổ nghĩa trực tiếp đợc chọn lựa theo hớng quan sát dọc theo đờng thẳng từ điểm chotrớc đến đờng tròn Từ bổ nghĩa LEFT đợc chọn nếu đờng thẳng mong muốn ở bêntrái hớng quan sát Còn từ bổ nghĩa RIGHT đợc chọn nếu đờng thẳng mong muốn ởbên phải hớng quan sát

X O

L1 = LINE/ P1, LEFT, TANTOF, C1

L2 = LINE/ P1, RIGHT, TANTOF, C1

L3 = LINE/ P2, LEFT, TANTOF, C1

L4 = LINE/ P2, RIGHT, TANTOF, C1

2.3.9 Đờng thẳng định nghĩa tiếp xúc với một đờng tròn và tạo với trục X một góc.

Đờng thẳng định nghĩa có thể là tiếp tuyến của một đờng tròn và tạo với trục Xmột góc Khi mà có thể có 2 đờng thẳng đợc định nghĩa thì một từ bổ nghĩa phải đợc

sử dụng để lực chọn đờng thẳng mong muốn

, TANTO, Tên đờng tròn, ATANGL, giá trị góc

Ví dụ : Hai đờng thẳng L1, L2 là tiếp tuyến của đờng tròn C1 và hợp với trục Xmột góc 300 nh hình

O X

Y

L1L2

30°

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

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

2.3.10 Đờng thẳng định nghĩa là tiếp tuýên của đờng tròn và tạo với đờng thẳng cho trớc một góc xác định.

Đờng thẳng định nghĩa có thể là tiếp tuyến của đờng tròn và tạo với một đờngthẳng cho trớc một góc xác định Từ đờng thẳng cho trớc tới đờng thẳng đợc địnhnghĩa, góc có hớng ngợc chiều kim đồng hồ là góc dơng Nh vây, một từ bổ nghĩaphải đợc đa ra để lựa chọn đờng thẳng mong muốn

Ví dụ:Hai đờng thẳng L2, L3 đợc định nghĩa là tiếp tuyến của đờng tròn C1 và hợpvới đờng thẳng L1 một góc 550 nh hình

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

L3 = LINE/ATANGL, -55, L1, TANTO, C1, YLARGEL3 = LINE/ATANGL, -55, L1, TANTO, C1, YLARGE

2.3.11 Đờng thẳng định nghĩa là tiếp tuyến của hai đờng tròn.

Đờng thẳng định nghĩa có thể là tiếp tuýên của hai đờng tròn Với 2 đờng tròn

nh vậy thì có thể có 4 đờng thẳng là tiếp tuyến Nh vậy phải có từ bổ nghĩa đợc đa ra

để lựa chọn đờng thẳng mong muốn Việc ta sử dụng một trong 2 chữ RIGHT vàLEFT là tuỳ thuộc vào mặt của đờng tròn đợc đờng thẳng tiếp xúc khi quan sát từtâm đờng tròn thứ nhất đến tâm đờng tròn thứ 2

C2

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

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

L2 = LINE / RIGHT, TANTO, C1, LEFT, TANTO, C2Hoặc L2 = LINE / RIGHT, TANTO, C2, LEFT, TANTO, C1

L3 = LINE / RIGHT, TANTO, C1, RIGHT, TANTO, C1Hoặc L3 = LINE / LEFT, TANTO, C2, LEFT, TANTO, C1

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

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

2.4 Định nghĩa đờng tròn.

Trong toán học đờng tròn là quỹ tích của các điểm chuyển động trên cùng mặtphẳng và luôn có một khoảng cách không đổi tới một điểm cố định Hơn nữa trongngôn ngữ APT đờng tròn đợc xem nh là mặt trụ vuông góc với mặt phẳng XY Theo

đó ta có 12 dạng đợc sử dụng để định nghĩa đờng tròn, và chúng đợc mô tả trongphần này nh sau:

2.4.1 Đờng tròn đợc định nghĩa bởi tâm và bán kính.

Một đờng tròn đợc định nghĩa bởi vị trí tâm và giá trị bán kính đợc xác định hoặc

là toạ độ tâm và bán kính Do đó, có 2 dạng để định nghĩa đờng tròn tuỳ thuộc vàocách định nghĩa điểm Khi định nghĩa tâm đờng tròn tại một điểm đã định nghĩa thìnhất thiết phải có từ phụ CENTER sau dấu gạch chéo và theo sau nó là tên điểmcùng giá trị bán kính đợc xác định bởi từ phụ RADIUS

Dạng câu lệnh

CIRCLE / Toạ độ X, toạ độ Y, giá trị bán kính

CIRCLE / CENTER, Tên điểm, RADIUS, giá trị bán kính.

Tọa độ Z cho vị trí tâm không đợc đa ra trong câu lệnh

Ví dụ: Định nghĩa 2 đờng tròn C1 và C2 bởi vị trí tâm và bán kính Hai dạngcâu lệnh định nghĩa cho mỗi đờng tròn xác định đợc đa ra nh sau: Chú ý rằng P1, P2nên đợc định nghĩa trớc nếu ta sử dụng dạng câu lệnh thứ hai:

C2 = CIRCLE / 4, 5, 3Hoặc C2 = CIRCLE / CENTER, P2, RADIUS, 3

2.4.2 Đờng tròn định nghĩa bởi điểm tâm và một điểm trên chu vi.

Một đờng tròn có thể đợc định nghĩa bởi tâm của nó tại một điểm đã địnhnghĩa và điểm thứ 2 trên chu vi cũng đã đợc định nghĩa trớc

Dạng câu lệnh: CIRCLE / điểm tâm, tên điểm

Ví dụ:Đờng tròn C1 đợc định nghĩa bởi điểm tâm P1 và điểm P2 nằm trên chu vi

O X

Y

P2 C1

P1

C1 = CIRCLE / P1, P2

2.4.3 Đờng tròn đợc định nghĩa bởi 2 điểm trên chu vi và giá trị bán kính cho ớc.

tr-Với 2 điểm xác định trên chu vi và bán kính có thể định nghĩa 2 đờng tròn

Nh vậy một từ bổ nghĩa trực tiếp phải đợc sử dụng để lựa chọn đờng tròn mongmuốn Từ bổ nghĩa đợc lựa chọn trên cơ sở quan hệ giữa toạ độ X hoặc toạ độ Y của

XLARGE

, Tên điểm, tên điểm, RADIUS, giá trị bán kính

Ví dụ : Hai đờng tròn C1 và C2 cùng đi qua 2 điểm cho trớc P1, P2 và có giátrị bán kính là 5 nh hình

O X

Y

P1

P2 C1

C2

R5

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

2.4.4 Đờng tròn đợc định nghĩa bởi điểm tâm và đờng thẳng tiếp tuyến.

Đờng tròn có thể đợc định nghĩa duy nhất bởi điểm tâm của nó và đờng thẳngtiếp tuyến Từ phụ TANTO đợc sử dụng để chỉ ra quan hệ tiếp tuyến giữa đờng tròncần định nghĩa và đờng thẳng cho trớc

Dạng câu lệnh:

CIRCLE / CENTER, Tên điểm tâm, TANTO, Tên đờng thẳng

Ví dụ:Trong hình, đòng tròn C1, tâm P1 tiếp xúc với đờng thẳng L1 và đờng tròn C2,tâm P2 cũng tiếp xúc với L1

X O

Y C1

C2 P1

P2

C1 = CIRCLE / CENTER, P1, TANTO, L1C2 = CIRCLE / CENTER, P2, TANTO, L1

2.4.5 Đờng tròn đợc định nghĩa bởi điểm tâm và đờng tròn khác tiếp xúc.

Đờng tròn có thể đợc định nghĩa bởi điểm tâm và đờng tròn khác tiếp xúc với

nó Với đờng tròn có thể có 2 đờng tròn đợc định nghĩa khi chúng tiếp xúc tại cácmặt khác nhau của đờng tròn cho trớc Nh vậy, từ bổ nghĩa “SMALL” đợc sử dụngkhi đờng tròn mong muốn nhỏ hơn đờng tròn khác có thể Trong trờng hợp này, đờngtròn cho trớc nằm bên ngoài đờng tròn cần định nghĩa Từ bổ nghĩa “LARGE” đợc sửdụng cho đờng tròn lớn, và đờng tròn cho trớc nằm bên trong đờng tròn cần địnhnghĩa

Ví dụ : Các dạng câu lệnh sau đợc sử dụng để định nghĩa 4 đờng tròn có tam ở

2 điểm cho trớc và tiếp xúc với đờng tròn khác nh trong hình

Y

P1C2C1 CB1

C1 = CIRCLE / CENTER, P1, SMALL, TANTO, CB1

C2 = CIRCLE / CENTER, P1, LARGE, TANTO, CB1

2.4.6 Đờng tròn đợc định nghĩa bởi 2 điểm tiếp tuyến giao nhau và gá trị bán kính đợc xác định.

Đờng tròn có thể đợc định nghĩa khi nó có giá trị bán kính xác định và tiếpxúc với 2 đờng thẳng giao nhau Phơng pháp này đặc biệt sử dụng để xác định một

cung lợn tròn cho 2 đờng thẳng ở dạng này với điều kiện đa ra, có thể có 4 đờng tròn

định nghĩa Nh vậy, cần phải có 3 từ bổ nghĩa trực tiếp để lựa chọn đờng tròn mongmuốn Các từ bổ nghĩa đợc đa ra trên cơ sở giá trị toạ đọ X hoặc Y của tâm đờng trònmong muốn so với giá trị toạ đọ tiếp điểm phù hợp giữa đờng tròn và đờng thẳng chotrớc

YL1

L2

C1C2C3C4

C1 = CIRCLE / XLARGE, L1, XSMALL, L2, RADIUS, 1Hoặc C1 = CIRCLE / XLARGE, L1, YLARGE, L2, RADIUS, 1

Hoặc C1 = CIRCLE / YLARGE, L1, XSMALL, L2, RADIUS, 1

Hoặc C1 = CIRCLE / YLARGE, L1, YLARGE, L2, RADIUS, 1

C2 = CIRCLE / YSMALL, L1, YLARGE, L2, RADIUS, 1C3 = CIRCLE / YSMALL, L1, YSMALL, L2, RADIUS, 1C4 = CIRCLE / XLARGE, L1, XLARGE, L2, RADIUS, 1

2.4.7 Đờng tròn đợc định nghĩa bởi một tiếp tuyến, một điểm trên chu vi và giá trị bán kính của nó.

Đờng tròn có thể đợc định nghĩa khi biết các giá trị bán kính xác định, đi quamột điểm và tiếp xúc với một đờng thẳng cho trớc Nh vậy, có thể có 2 đờng tròn đợcxác định theo định nghĩa này Vì vậy, một từ bổ nghĩa trực tiếp đợc sử dụng để chỉtoạ độ X hoặc toạ độ Y của tâm đờng tròn cần định nghĩa trong quan hệ với vị trí tâmcác đờng tròn khác có thể

Y

C1

C2 P1

C1 = CIRCLE / TANTO, L1 ,XSMALL, P1, RADIUS, 1.5

C2 = CIRCLE / TANTO, L1 ,YSMALL, P1, RADIUS, 1.5

2.4.8 Đờng tròn đợc định nghĩa khi nhân 3 đờng thẳng làm tiếp tuyến.

Với 3 đờng thẳng từng đôi một không song song với nhau thì khả năng có thể

định nghĩa đợc 4 đờng tròn Nh vậy, phải có từ bổ nghĩa trực tiếp đợc sử dụng để lựachọn đờng tròn mong muốn Ba từ bổ nghĩa này đợc chọn dựa trên nguyên tắc chỉ ramối quan hệ giữa tâm đờng tròn cần định nghĩa và tiếp điểm của nó

C1

C2C3

L1L2

L3

C1 = CIRCLE / YMALL, L1 , YSMALL, L2, XLARGE, L3

C2 = CIRCLE / YSMALL, L1 , YLARGE, L2, XSMALL, L3

C3 = CIRCLE / YLARGE, L1 , YSMALL, L2, XSMALL, L3

C4 = CIRCLE / YSMALL, L1 , YLARGE, L2, XSMALL, L3

2.4.9 Đờng tròn đợc định nghĩa khi biết giá trị bán kính và tiếp xúc với một ờng thẳng và một đờng tròn khác.

đ-Một đờng tròn nếu chỉ với điều kiện tiếp xúc với một đờng thẳng cho trớc vàmột đờng tròn cho trớc, đồng thời có giá trị bán kính xác định chỉ có thể xuất hiện tại

8 vị trí khác nhau Nh vậy, phải có từ bổ nghĩa để xác định đờng tròn mong muốn

giá trị bán kính

Trong hình 2.30, việc lựa chọn từ bổ nghĩa IN hoặc OUT phụ thuộc vào đờngtròn cần định nghĩa nằm bên trong hoặc bên ngoài đờng tròn cho trớc IN nếu nónằm trong đờng tròn cho trớc, OUT nếu nó nằm ngoài đờng tròn cho trớc.

Ví dụ:Các câu lệnh sau đợc sử dụng để xác định 8 đờng tròn có thể xuất hiện, màmỗi đờng tròn đều tiếp xúc với một đờng thẳng và một đờng tròn nh hình

C1 = CIRCLE / YLARGE, LP1, XSMALL, OUT, CP1, RADIUS, 1.5

2.4.10 Đờng tròn đợc định nghĩa bởi 2 đờng tròn tiếp xúc và giá trị bán kính xác

định của nó.

Một đờng tròn có thể đợc định nghĩa ra khi tiếp xúc với 2 đờng tròn cho trớc

và biết giá trị bán kính xác định của nó Nếu chỉ với điều kiện xác định nh vậy thì cóthể tồn tại tới 8 vị trí Do đó, cần phải có ba từ bổ nghĩa để xác định đờng tròn mongmuốn

Ví dụ: Tám đờng tròn đợc định ra trong hình là tiếp xúc với 2 đờng tròn chotrớc CP1, CP2 Các câu lệnh định nghĩa nh sau:

XO

YCP1

CP2

C1C3 C4C2C5C6 C7C8

C1 = CIRCLE / YLARGE, OUT, CP1, OUT, CP2, RADIUS, 1.0

C2 = CIRCLE / YSMALL, INT, CP1, INT, CP2, RADIUS, 1.0

2.4.11 Đờng tròn định nghĩa đi qua một điểm, tiếp xúc với một đờng tròn cho trứơc và có giá trị bán kính xác định.

Một đờng tròn với bán kính xác định đợc định ra bởi một điểm cho trớc và tiếpxúc với một đờng tròn khác thì nó có thể tồn tại 4 vị trí

Cách biết để hoàn thành câu lệnh:

Xác định từ bổ nghĩa vị trí: RIGHT và LEFT để chỉ ra vị trí tâm của đờng tròncần định nghĩa so với đờng nối điểm cho trớc và tâm đờng tròn cho trớc Hớng quansát (Viewing diection) dọc theo đờng thẳng vừa thiết lập từ điểm cho trớc với tâm đ-ờng tròn cho trứơc

xác định từ bổ nghĩa trực tiếp XLARGE, XSMALL, YLARGE, YSMALL đểxác định vị trí tiếp xúc của đờng tròn mong muốn trong quan hệ với các vị trí khác cóthể

Ví dụ : Các câu lệnh trạng thái sau đợc sử dụng để định ra bởi đờng tròn màmỗi đờng tròn đều tiếp xúc với đờng tròn CP1 và đi qua điểm PP1 nh trong hình

C1 = CIRCLE / YLARGE, RIGHT, TANTO, CP1, THRU,PP1, RADIUS,2.5C2 = CIRCLE / YLARGE, RIGHT, TANTO, CP1, THRU,PP1, RADIUS,2.5

2.5 Định nghĩa mặt phẳng.

Mặt phẳng là bề mặt chứa đựng vô số các đờng thẳng nối bởi 2 điểm bất kỳtrên nó Mặt phẳng có thể đợc sử dụng nh bề mặt Part Drive hoặc Check trong quátrình thiết lập quá trình đờng chạy dao Sau đây là một vài câu lệnh phổ biến thờng đ-

ợc sử dụng để định nghĩa mặt phẳng

2.5.1 Mặt phẳng đợc định ra bởi ba điểm phân biệt không thẳng hàng.

Qua 3 điểm phân biệt không thẳng hàng có thể định nghĩa duy nhất một mặtphẳng

Dạng câu lệnh:

PLANE / Tên điểm, tên điểm, tên điểm

Ví dụ : Mặt phẳng PL1 trong hình chứa 3 điểm phân biệt không thẳng hàngPP1, PP2, PP3 và câu lệnh trạng thái nh sau:

MÆt ph¼ng song song víi mÆt ph¼ng xy

§Ó mét mÆt ph¼ng song song víi mÆt ph¼ng XY th× hÖ sè cosin chØ ph¬ng ph¶i

Y O

định hớng tơng ứng trên các trục X, Y, Z và xác định khoảng cách vuông góc d từgốc tọa độ tới mặt phẳng cần định nghĩa

Hai mặt phẳng PL1, PL2 cùng có véc tơ pháp tuyến là (4, -5, 7) và khoảngcách vuông góc từ gốc toạ độ tới mỗi mặt phẳng tơng ứng là 9.5 và 15

Câu lệnh định nghĩa 2 mặt phẳng đó nh sau:

PLANE / Tên điểm, PARLEL, tên mặt phẳng cho trớc

Ví dụ : Một mặt phẳng PL2 trong hình chứa điểm P1 và song song với mặtphẳng cho trớc PL1