LÝ THUYẾT CNC CĂN BẢN

- Sự khác biệt trên máy công nghiệp thường gặp:  Chế độ JOG: di chuyển với tốc độ chậm, điều khiển tốc độ JOG là núm xoay điều khiển tốc độ FEED OVERRIDE phân thành nhiều cấp độ 0, 1,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH



TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ CAO

BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT LẬP TRÌNH CAD/CAM – CNC

BỘ ĐIỀU KHIỂN FANUC 21M [PHAY]

PHẦN I: KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY

1  Nhắc nội quy phòng máy

 Giới thiệu về dao phay và collet

 Các chế độ điều khiển máy

 Phân biệt loại dao và cách tháo lắp dao

 Khởi động, tắt máy và các chế độ trên máy

 Trình bày được hệ tọa độ trên máy phay

 Vận hành máy điều khiển các trục thành thạo

2  Đo chiều dài dao [Offset Setting]

 Xác định vị trí chuẩn chi tiết – tại các

góc (XY) [Work Offset]

 Xác định vị trí chuẩn chi tiết – tại tâm,

tâm trục, tâm lỗ (XY)

 Xác định vị trí chuẩn chi tiết – Z

 Kiểm tra chiều dài, vị trí chuẩn

 Vận hành máy thành thạo đo chiều dài dao

 Vận hành máy thành thạo xác định chuẩn chi tiết

3  Các lệnh lập trình cơ bản

 Đọc và dịch chương trình

 Mô phỏng quỹ đạo gia công

 Giải thích được ý nghĩa các lệnh cơ bản

 Ứng dụng để vẽ được quỹ đạo dao từ một chương trình có sẵn

 Mô phỏng chương trình trên phần mềm WinNC

4  Cấu trúc của một chương trình

 Lập trình phương pháp tâm dao

 Các chu trình gia công lỗ

 Lập trình được những bài tập cơ bản ứng dụng phương pháp lập trình tâm dao

 Lập trình được các chu trình gia công lỗ

5  Phương pháp lập trình hiệu chỉnh bán

kính (bù trừ bán kính)

 Tọa độ cực [G16, G15]

 Lệnh dời gốc tọa độ [G52]

 Lệnh xoay gốc tọa độ [G68, G69]

 Lập trình được những bài tập cơ bản ứng dụng phương pháp lập trình tâm dao

 Ứng dụng lập trình tọa độ cực

 Ứng dụng lập trình dời, xoay gốc tọa độ

6  Ứng dụng lập trình Chamfer

 Chương trình con và vòng lặp

 Ứng dụng lập trình vạt cạnh

 Ứng dụng chương trình con và vòng lặp

PHẦN 2: KỸ THUẬT VẬN HÀNH MÁY BÀI 1: MỞ ĐẦU – NHỮNG THAO TÁC CĂN BẢN

1 Khởi động tắt máy

a Khởi động

- Mở máy tính điều khiển máy

- Mở nguồn máy CNC

- Khởi động phần mềm WINNC FANUC 21M

- Chọn mode R [Reference] để về chuẩn máy Có thể nhấn lần lượt Z, X, Y để về chuẩn từng trục

hoặc nhấn nút có đèn đang chớp tắt liên tục để vè chuẩn các trục tự động

b Tắt máy

- Gọi dao T01 để đầu trục chính cất dao vào ổ chứa dao

- Vệ sinh máy CNC, xắp xếp dụng cụ vào tủ gọn gàng

- Về chuẩn máy [Reference]

- Tắt chương trình và máy tính điều khiển

- Tắt nguồn điều khiển máy CNC

2 Giới thiệu về dao và collet

- Cách chọn số collet dựa vào đường kính dao

- Cách tháo và lắp collet, tháo và lắp dao phay ngón, mũi khoan

- Cách tháo, lắp dao phay mặt đầu

- Cách tháo, lắp dap ta rô

- Phương pháp chọn chiều dài dao phù hợp khi gia công

Chú ý: tổng chiều dài dao khi lắp vào cán phải ngắn hơn 70 mm để tránh đụng cán dao trên ổ

3 Hệ tọa độ của máy

- Do nhà sản xuất quy định, không thể thay đổi được, có thể được đặt ở vị trí bất kỳ trên máy

- Tuân theo tiêu chuẩn chung là quy tắc bàn tay phải

o Trục X: là trục di chuyển theo phương bàn máy dài hơn, chiều dương là chiều ngón tay cái

o Trục Z: là phương trục chính, chiều dương là chiều trục chính đi ra xa phôi

o Trục Y: chiều quay từ X tới Y, là chiều tịnh tiến của trục Z

o Quy định [ISO] chung: phôi đứng yên và dụng cụ cắt di chuyển

Chú ý: chiều di chuyển của bàn máy sẽ ngược với nút nhấn

4 Các chế độ điều khiển máy

a JOG/RAPID

- Chức năng: dùng để di chuyển bàn máy và trục chính (thao tác tay)

- Sự khác biệt trên máy công nghiệp thường gặp:

 Chế độ JOG: di chuyển với tốc độ chậm, điều khiển tốc độ JOG là núm xoay điều khiển tốc độ FEED OVERRIDE phân thành nhiều cấp độ (0, 1, 2, 5… %), có thể dùng để vạt sơ bộ các kích

thước để kẹp chặt, làm sạch phôi (chuẩn bị phôi trước gia công)

o Dấu % trên FEED OVERRIDE khi vận hành tay là tính theo % tốc độ tối đa của máy hoặc

tính theo giá trị chính xác của hàng số ghi bên cạnh cột %

o Núm xoay FEED OVERRIDE điều khiển tốc độ gia công của các câu lệnh có tốc độ F khi gia công chương trình ở AUTO hoặc DNC Tốc độ gia công thực tế là tốc độ ghi trong câu lệnh

nhân với % giá trị của FEED OVERRIDE

o Một số máy CNC vẫn có thể gia công được chương trình nếu khi lập trình không ghi rõ F

trong câu lệnh, khi đó máy sẽ gia công với tốc độ chính xác của hàng số ghi bên cạnh cột %

 Chế độ RAPID: di chuyển với tốc độ nhanh, điều khiển tốc độ di chuyển là núm xoay điều

khiển tốc độ RAPID FEED phân thành ít cấp độ (0, 25, 50, 100%) hơn FEED OVERRIDE

 Đối với máy Mill 55: Mode JOG/RAPID kết hợp chung với nhau, tốc độ di chuyển phụ thuộc vào núm xoay tốc độ (màu đen), đơn vị tính theo % của tốc độ tối đa của máy, máy Mill 55 có

tốc độ tối đa 2500 mm/phút

b STEP

- Chức năng: di chuyển bàn máy theo bước, mỗi lần nhấn/thả máy sẽ đi được một bước

- Bước dịch chuyển của bàn máy tương ứng với giá trị của MODE

- Đơn vị tính cho bước dịch chuyển 1, 10, 100, 1000 m (bước 10.000 dùng cho hệ Inch)

- Chọn MODE và nhấn các trục để di chuyển (nhấn giữ cũng chỉ dịch một bước)

- Tốc độ dịch chuyển phụ thuộc vào núm xoay tốc độ

c MDI (Manual Data Input)

- Dùng để thực hiện nhanh một vài câu lệnh ngắn mà không cần soạn chương trình

- Câu lệnh thay dao: Txx M06, trong đó xx: là vị trí của dao trong ổ chứa dao

- Câu lệnh quay trục chính: Sxxxx M03, trong đó xxxx là tốc độ quay trục chính (vòng/phút)

d EDIT

- Soạn thảo và chỉnh sửa chương trình trực tiếp trên máy

e AUTO

- Gia công chương trình từ bộ nhớ máy

f DNC

- Gia công chương trình từ bộ nhớ của máy tính thông qua giao thức truyền dữ liệu nối tiếp

5 Các hệ tọa độ hiển thị trên máy

- Hệ tọa độ RELATIVE (hoặc POSITION): cho phép đánh dấu gốc đo ở vị trí bất kỳ do người dùng chỉ định vị trí bằng cách nhấn ký tự trục cần đánh dấu rồi nhấn F4 (Origin)

- Hệ tọa độ MACHINE: nằm cố định ở một vị trí do nhà sản xuất quy định và không thể thay đổi

vị trí này, là hệ tọa độ cơ bản nhất để xác định vị trí các chuẩn chi tiết

- Hệ tọa độ ABSOLUTE: hiển thị giá trị vị trí hiện tại của tâm dao khi chạy chương trình so với gốc tọa độ gia công

- Hệ tọa độ DIST TO GO: hiển thị giá trị khoảng cách từ vị trí đang đứng của dao so với tọa độ phải đi đến trong câu lệnh Khi hoàn thành từng câu lệnh, các tạo độ này sẽ giảm dần về số 0)

BÀI 2: VẬN HÀNH XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI DAO

- Chọn một dao làm chuẩn và đo chiều dài tương đối của các dao còn lại so với dao này

- Giá trị đo được của chiều dài dao sẽ được nhập vào bảng [Offset Setting]

- Trình tự vận hành đo chiều dài dao theo dao T02 làm chuẩn:

1 Nhập giá trị chiều dài dao chuẩn T02 = 0 ([Offset Setting]  Di chuyển tới dòng số 02 và

nhập giá trị 0 vào ô nhớ)

2 Gọi dao T2 (dao chuẩn): MDI  [Program]  T2M6  Input  Cycle Start

3 Di chuyển dao về gần mặt phẳng phôi – chế độ JOG

4 Quay trục chính: MDI  [Program]  S1000M3 Input  Cycle Start

5 Di chuyển dao tiếp xúc với mặt phôi: chế độ STEP, bước 10, lót giấy mỏng thấm ướt trên mặt

phôi để tránh làm trầy xước mặt phôi

6 Đánh dấu theo Z vị trí hiện tại: ZRelative = 0 [Z  F4 (Origin)]

7 Gọi dao cần đo và thực hiện bước 3+4+5

8 Giá trị trong ZRelative là giá trị chiều dài dao (chiều dài tương đối của dao này so với dao chuẩn)

9 Lưu giá trị cho dao vừa đo: [Offset Setting]  di chuyển tới ô nhớ  nhập Hxx = ZRelative hoặc di chuyển tới ô nhớ nhấn F7 [OPERATION]  F5 [INP C]

Lưu ý: Hxx là ô lưu giá trị chiều dài dao Quy ước giá trị chiều dài của dao Txx sẽ lưu trong ô Hxx

BÀI 3: VẬN HÀNH XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CHUẨN CHI TIẾT

1 Đặt vấn đề

- Khi lập trình gia công bất kì một chi tiết cần phải chọn một điểm gốc tọa độ lập trình (X= 0, Y =

0, Z = 0) Chuẩn này do người lập trình chọn trên bản vẽ

- Ý nghĩa của xác đinh chuẩn chi tiết: cài đặt cho máy hiểu vị trí mà người lập trình chọn làm gốc

tọa độ Khi gia công, chương trình sẽ chạy theo chuẩn này

- Hệ điều khiển FANUC 21 dùng 06 vị trí (G54 – G59) để lưu tọa độ các điểm gốc chi tiết

- Gốc tọa độ EXT [00] sẽ tự động cộng vào các giá trị tất cả các gốc khác (tương ứng theo X, Y,

Z) trước khi gia công

2 Chuẩn tại góc chi tiết (X-Y)

- Bước 1: Xác định chuẩn X

1 Gọi dao để xác định chuẩn [MDI]

2 Di chuyển dao tới gần cạnh của phôi [JOG]

3 Quay trục chính: S800M3 [MDI]

4 Di chuyển dao tiếp xúc với cạnh của phôi (dùng giấy thấm ướt)

5 Cách 1: nhập giá trị XMachine sau đó ± R (bán kính dao) vào ô nhớ [INPUT +]

6 Cách 2:

 Đánh dấu vị trí XRelative = 0 (X  F4 [ORIGIN])

 Di chuyển dao lên trên mặt phôi [JOG]

 Di chuyển tâm dao một đoạn bằng ± R (bán kính dao) [STEP] để tâm dao trùng lên cạnh của phôi

 Nhập giá trị XMachine vào ô nhớ cần đo

- Bước 2: Xác định chuẩn Y tương tự với xác định chuẩn X

3 Chuẩn tại tâm chi tiết (X-Y)

- Bước 1: Xác định chuẩn theo phương trục X

1 Gọi dao xác định chuẩn [MDI]

2 Di chuyển dao tiếp xúc với cạnh trái phôi (JOG  dao quay [MDI]  STEP)

3 Nhập XRelative = 0 (X  F4 [ORIGIN])

4 Di chuyển dao lên trên qua mặt chi tiết [JOG]

5 Di chuyển dao chạm cạnh bên phải phôi (JOG  dao quay [MDI]  STEP)

6 Đọc giá trị XRelative và lấy số này chia cho 2 (thủ công)

7 Nhấc dao lên khỏi mặt chi tiết [JOG]

8 Di chuyển dao để XRelative hiển thị được giá trị [XRelative]/2 ở bước trên (dùng JOG và STEP)

9 Đọc giá trị XMachine và nhập vào G54  G59

- Bước 2: Xét chuẩn Y tương tự như xét chuẩn X

4 Xác định chuẩn Z

Cách 1: Xác định bằng dao chuẩn T02:

1 Gọi dao (dao đã lấy chuẩn trong quá trình đo chiều dài các dao khác) [MDI]

2 Di chuyển dao tiếp xúc với mặt phôi (JOG  dao quay [MDI]  STEP)

3 Đọc giá trị ZMachine và nhập vào vị trí ô nhớ G54  G59

Cách 2: Xác định bằng dao bất kỳ:

1 Gọi dao có chiều dài đã được đo và lưu ở ô nhớ Hxx có giá trị đo bằng a [MDI]

2 Di chuyển dao tiếp xúc với mặt phôi (JOG  dao quay [MDI]  STEP)

3 Đọc giá trị ZMachine và nhập vào vị trí ô nhớ G54  G59

4 Nhập thêm giá trị -a vào ô nhớ vừa nhập [INPUT +] (tức là trừ đi chiều dài dao của dao đang

đo, có tính dấu của giá trị đo trong ô nhớ)

5 Kiểm tra và xác định kết quả thực hành

1 Chọn chế độ MDI

2 Nhập vào đoạn lệnh:

G90 G54 G0 X0 Y0

G43 Hxx Z20 (Hxx: vị trí ô nhớ lưu giá trị chiều dài dao)

3 Chuyển chế độ chạy từng dòng lệnh [SINGLE BLOCK]

4 Chạy từng dòng và kiểm soát ở hệ tọa độ DIST TO GO

5 Mỗi lần chạy kiểm tra từng dao một cho đến hết

BÀI 4: VẬN HÀNH XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI - VỊ TRÍ CHUẨN CHI TIẾT TỔNG HỢP

1 Nhập giá trị chiều dài dao chuẩn T02 = 0 ([Offset Setting]  Di chuyển tới dòng số 02 và

nhập giá trị 0 vào ô nhớ)

2 Gọi dao T2 (dao chuẩn): MDI  [Program]  T2M6  Input  Cycle Start

3 Di chuyển dao về gần mặt phẳng phôi – chế độ JOG

4 Quay trục chính: MDI  [Program]  S1000M3 Input  Cycle Start

5 Di chuyển dao tiếp xúc với mặt phôi: chế độ STEP, bước 10, lót giấy mỏng thấm ướt trên mặt

phôi để tránh làm trầy xước mặt phôi

6 Nhập giá trị ZMachine vào G54 (phải làm trước, nhập 1 lần để đo Z của chuẩn chi tiết – bắt buộc, nếu không chuẩn ZRelative khi đo dao sẽ bị sai lệch)

7 Đo chuẩn X-Y của chuẩn chi tiết nhập vào G54 (bước này có thể làm sau bước 11 cũng được)

8 Đánh dấu theo Z vị trí hiện tại: ZRelative = 0 [Z  F4 (Origin)]

9 Gọi dao cần đo và thực hiện bước 3+4+5

10 Giá trị trong ZRelative là giá trị chiều dài dao (chiều dài tương đối của dao này so với dao chuẩn)

11 Lưu giá trị cho dao vừa đo: [Offset Setting]  di chuyển tới ô nhớ  nhập Hxx = ZRelative hoặc di chuyển tới ô nhớ nhấn F7 [OPERATION]  F5 [INP C]

Lưu ý: Khi đo chuẩn theo X-Y phải dùng dao phay ngón để rà chuẩn, không được dùng các mũi khác

PHẦN 3: LẬP TRÌNH MÁY CNC BỘ ĐIỀU KHIỂN FANUC 21

BÀI 1: CÁC LỆNH LẬP TRÌNH CĂN BẢN

I Các lệnh lập trình gia công cơ bản

1 Nhóm lệnh về đơn vị lập trình

Lệnh Đơn vị Đơn vị lập trình nhỏ nhất Ví dụ G20 Inch 1/10.000 X0.0001 Y0.0001 G21 Met 1/1.000 X0.001 Y0.001

2 Nhóm lệnh về mặt phẳng gia công

- G17 – Nội suy mặt phẳng Oxy (phay)

- G18 – Nội suy mặt phẳng Oxz (tiện)

- G19 – Nội suy mặt phẳng Oyz (nhiều trục)

3 Nhóm lệnh về gốc tọa độ

a Gốc cố định: G54 > G59

- Có 6 vị trí để lưu gốc tọa độ phải thao tác đo và lưu lại (phần thực hành)

- Có tác dụng giống nhau, mỗi chi tiết chỉ cần dùng 1 trong 6 chuẩn

- Ý nghĩa: dùng nhiều vị trí ở nhiều đồ gá khác nhau khi nào thay thì xóa đi

b Gốc mở rộng: EXT(00)

- Tự động cộng vào giá trị vị trí tương ứng các trục của tất cả các chuẩn khác trước khi gia công

Ví dụ: trong G54 lưu X50 Y30 và EXT lưu X0 Y0 thì khi gia công vị trí gia công là X50 Y30

trong G54 lưu X50 Y30 và EXT lưu X10 Y-5 thì khi gia công vị trí gia công là X60 Y25

Chú ý: để chuẩn lúc đo không bị sai lệch khi gia công chương trình phải chú ý kiểm tra EXT

c Tọa độ thảo chương G92

- Được viết trực tiếp vào chương trình (không có thao tác lưu vị trí như G54 > G59)

- Là vị trí hiện tại của dao so với điểm chuẩn gia công

- Cấu trúc: G92 X Y Z

Ví dụ: thực hiện thao tác đo chuẩn như sau

1 Chạm dao cạnh trái phôi tiến dao +R  được tọa độ cạnh X (không lưu giá trị)

2 Khóa trục X chỉ lùi Y, chạm cạnh và tiến +R  được tọa độ Y

3 Khóa X, Y, chạm mặt phôi  tiến lên trên an toàn 20 mm

4 Giữ dao tại vị trí đó và viết dòng lệnh: G92 X0 Y0 Z20 vào đầu chương trình rồi gia công

Lưu ý: không dùng chung G92 với các chuẩn G54 – G59 trong cùng chương trình

4 Lệnh về chuẩn tự động (G28)

5 Nhóm lệnh về phương thức lập trình (cách xác định vị trí của điểm)

- G90: tọa độ tuyệt đối (absolute dimension), vị trí các điểm nhập theo gốc (chuẩn thảo chương)

- G91: tọa độ tương đối, vị trí các điểm nhập theo vị trí liền kề trước đó (điểm trước đó làm gốc)

Ví dụ:

G90 X20 Y30

G90 X80 Y60

G90 X120 Y-10

G90 X20 Y30 G91 X60 Y30 G91 X40 Y-70

6 Lệnh về dữ liệu gia công

- G94: mm/phút (phay)

- G95: mm/vòng (tiện) - G96: vận tốc cắt không đổi (tiện) - G97: tốc độ vòng quay không đổi (phay hoặc tiện)

- G97 Sxxxx: tốc độ quay tối đa cho phép (tiện)

7 Các lệnh thực hiện chức năng phụ

G94 Tốc độ chạy dao mm/phút

G95 Tốc độ chạy dao mm/vòng

F Khai báo tốc độ chạy dao (mm/phút hoặc mm/vòng)

S Tốc độ vòng quay trục chính (vòng/phút)

T Lệnh gọi dao

Các lệnh thuộc nhóm M – Code

M2, M30 Kết thúc chương trình chính

M02: con trỏ sẽ đứng ở cuối chương trình

M30: con trỏ tự nhảy về đầu chương trình

M3 Chiều quay trục chính theo chiều kim đồng hồ (Clock Wise – CW)

M4 Chiều quay trục chính ngược chiều đồng hồ (Counter Clock Wise – CCW)

M5 Dừng trục chính

M6 Thay dao tự động

M8 Mở động cơ bơm nước làm mát (Coolant on)

M9 Tắt động cơ bơm nước làm mát (Coolant on)

M00 Dừng chương trình tạm thời

Nhấn Cycle Start để tiếp tục gia công

M01 Dừng chương trình có điều kiện (bật đèn OPT, hoặc M01 khi gia công)

Nhấn Cycle Start để tiếp tục

Nếu đèn OPT/M01 tắt, câu lệnh sẽ bị bỏ qua (khác M00)

8 Phương pháp tính toán chế độ cắt

a Chế độ cắt phụ thuộc vào những gì?

- Vật liệu dao và hình dáng dao

- Vật liệu gia công

- Thông số công nghệ của máy

- Quá trình phụ: tưới nguội, làm mát…

- Chế độ cắt gồm những gì? tính toán truyền thống: s, v, t

b Áp dụng cho CNC:

- Khác so với truyền thống vì động cơ trục chính có biến tần hoặc dùng servo điều khiển vô cấp (điều khiển được mọi cấp giống như so sánh xe số và xe tay ga)

- Đối với trục chính của máy tiện dùng bộ truyền bánh răng, máy phay dùng bộ truyền đai hoặc đai kết hợp bánh răng (để dẫn động từ động cơ lên tới phôi tiện hoặc từ động cơ đến dao trên máy phay) như vậy là truyền động có cấp  có thể tính ra số nhưng không thể dùng được ngay mà chỉ chọn được cấp số gần nhất

c Áp dụng chế độ cắt khi tính toán trên máy CNC:

- Chiều sâu mỗi lớp cắt : t

- Bề dày mỗi lớp cắt: ae (lượng ăn dao ngang)

- Tốc độ trục chính: 1000v c

n

D



 [vòng/phút] hoặc [r.p.m]: revolutions per minute [1]

Trong đó:

 Vc : vận tốc cắt, [m/phút]  tra bảng

 D : đường kính [mm] (xem trên dao)

- Lượng dịch chuyển bàn máy [feed rate] 𝐹 = 𝑛 ∗ 𝑧 ∗ 𝑓𝑧 [2] Trong đó:

 n: tính ở công thức [1]

 z: số lưỡi cắt (xem trên dao)

 fz: lượng ăn dao răng, [mm/răng]

d Các kết luận quan trọng

- Từ công thức [1] tính tốc độ vòng quay: dao có đường kính càng lớn thì tốc độ vòng quay càng nhỏ, chú ý với dao phay mặt đầu nếu quay quá nhanh thì dao hoặc phôi sẽ bị cháy

- Từ công thức [2] tính tốc độ di chuyển bàn máy: dao càng nhiều lưỡi cắt thì lượng dịch chuyển bàn máy càng lớn (tỉ lệ thuận)

Từ công thức tính Vc:

1000

c

Dn

Đối với gia công tiện, để bề mặt bóng đẹp thì Vc = const

 Khi tiện côn hoặc đường kính thay đổi: 1 1 2 2

1000 1000

c

 D1n1 = D2n2

Như vậy có thể kết luận:

- Đường kính càng nhỏ thì tốc độ vòng quay càng lớn

- Tiện cắt đứt hay vạt mặt đầu: D  0, n  Do đó tiện có lệnh giới hạn tốc độ vòng quay tối đa: G97 Sxxxx để bảo đảm tuổi bền của động cơ trục chính

9 Hiệu chỉnh chiều dài dao

- G43: Hiệu chỉnh chiều dài dao dương

- G44: Hiệu chỉnh chiều dài dao âm

- G49: Hủy hiệu chỉnh chiều dài dao

10 Lệnh di chuyển dao nhanh

- Cấu trúc lệnh: G0 X Y Z

- Giải thích:

 G0: mã lệnh, số “0” phân biệt với ký tự “O” bằng dấu ghạch chéo bên trong

 X, Y, Z: vị trí điểm cần đi tới khi hoàn thành câu lệnh

- Ý nghĩa: đi nhanh với tốc độ tối đa của máy tới vị trí được lập trình

- Tốc độ di chuyển vẫn có thể thay đổi khi gia công thực tế và phụ thuộc vào núm xoay điều khiển tốc độ RAPID FEED

- Lệnh này chỉ được dùng để định vị nhanh vị trí cần đi tới mà không được dùng để điều khiển cắt gọt, vì tốc độ di chuyển lớn sẽ làm hỏng dao hoặc phôi

- Chú ý đến đồ gá trên bàn máy khi lập trình với lệnh này

11 Nội suy đường thẳng

- Cấu trúc lệnh: G01 X Y Z F

- Giải thích: F – feed rate: lượng dịch chuyển bàn máy

- Ý nghĩa:

 Di chuyển theo đường thẳng tới vị trí lập trình với tốc độ chính xác Flt

 Tốc độ gia công thực tế phụ thuộc vào núm xoay FEED OVERRIDE

 G0 khác G1 đều là di chuyển dường thẳng nhưng G1 có F

12 Nội suy cung tròn

a Cấu trúc 1: G2/G3 X Y R ( viết theo R+/R-, lưu ý bán kính không có giá trị âm)

- Giải thích:

 G2: nội suy cùng chiều kim đồng hồ

 G3: nội suy ngược chiều kim đồng hồ

Câu hỏi 1: qua 2 điểm trong một mặt phẳng có bao nhiêu đường tròn có cùng bán kính?

Trả lời: có 2 trường hợp

- Khoảng cách giữa hai điểm bằng đường kính, có một đường tròn

- Khoảng cách giữa hai điểm lớn hơn đường kính, có 2 đường tròn

Câu hỏi 2: cách vẽ 2 đường tròn này?

Trả lời: đối với trường hợp 2, mở compa khẩu độ bằng bán kính cung

- Sử dụng 2 điểm làm tâm quay, quay 2 cung tròn, 2 cung sẽ cắt nhau tại 2 điểm, hai điểm này chính là tâm của 2 cung tròn cần tìm

- Dùng 2 tâm này để vẽ hai đường tròn cần tìm

Câu hỏi 3: vậy trong trường hợp này máy hiểu theo trường hợp nào?

- R+: đi theo cung nhỏ, cung có chiều dài ngắn hơn nửa chu vi

- R- : đi theo cung lớn, cung có chiều dài lớn hơn nửa chu vi

b Cấu trúc 2: G2/G3 X Y R I J

- Giải thích: I J: tọa tộ tương đối của tâm cung tròn so với điểm bắt đầu nội suy lần lượt theo phương X, Y

13 Nội suy đường tròn

- Cấu trúc: G2/G3 G91 X0 Y0 I _ J _ F _

- Ý nghĩa: dao nội suy theo đường tròn (điểm đầu và điểm cuối trùng nhau)

- Lưu ý: bắt buộc phải viết theo cấu trúc này thì bộ điều khiển Fanuc 21 mới hiểu cấu trúc lệnh

- Có thể chia đường tròn thành 2 cung, mỗi cung 180 độ, khi đó tất cả các bộ điều khiển đều có thể hiểu được cấu trúc này

Bài tập áp dụng: vẽ hình chi tiết gia công trang 16

BÀI 1: PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH ĐƯỜNG TÂM DAO

1 Lập trình tâm dao

- Phương pháp: viết tọa độ cho tâm dao di chuyển

- Áp dụng: lấy offset một đoạn bằng bán kính dao từ quỹ đạo cần cắt

- Ví dụ: lấy một ví dụ xác định tọa độ các điểm cần thiết

2 Trình tự viết lập trình

 Bước 1: đọc bản vẽ, phân tích và lập quy trình công nghệ

- Kết quả: lập được phiếu công nghệ

- Ý nghĩa của phiếu công nghệ: là một bảng tổng hợp thông số kỹ thuật thể hiện:

o Trình tự, thứ tự gia công chi tiết

o Tham số gia công (chế độ cắt gọt)

o Bảng dao, bảng thông số dụng cụ của quá trình gia công

 Bước 2: lập trình gia công cho từng bước bước công nghệ

- Xác định cách đi dao (xem bản đồ để biết đường mình đi)

- Lập bảng tọa độ (lên kế hoạch những nơi mình sẽ dừng và dừng làm gì)

- Viết chương trình (lên đường)

3 Cấu trúc của một chương trình hoàn chỉnh

1 Reset máy G90 G21 G17 G40 G49 G80 G54

2 Về chuẩn máy tự động

(Nên có khi gia công trên máy cũ)

G91 G28 Z0 G91G28 X0 Y0 3.1 Gọi dao, hiệu chỉnh chiều dài Txx M06 G43 Hxx

3.2 Về vị trí bắt đầu làm việc G0 X Y

3.3 Kiểm tra chiều dài dao, dao quay Z20 S M3

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

Trước khi thay dao nên tắt trục chính (M05)

4 Lệnh cắt gọt G1 Z- _ F _

5 Các lệnh cắt gọt bước khác…

6 Về chuẩn trước khi kết thúc G91 G28 Z0

G91 G28 X0 Y0

7 Kết thúc chương trình M2/M30

4 Nội suy hệ tọa độ cực

- Cách xác đinh một điểm trong tọa độ cực: bán kính + góc quay

- Bắt đầu nội suy tọa độ cực: G16, sau lệnh G16: X  r và Y góc

- Kết thúc tọa độ cực: G15

Chú ý: trong tọa độ cực G2, G3 chỉ được dùng với R không dùng với I, J

5 Các chu trình gia công lỗ (khoan, khoét, doa, ta rô)

a Chu trình khoan lỗ cạn

- Khái niệm: lỗ cạn có tỉ lệ chiều dài trên đường kính <=5

- Cấu trúc lệnh: G98/G99 G81 X _ Y _ Z _ R _ F _

- Giải thích:

 X, Y – vị trí lỗ khoan

 Z – chiều sâu lỗ khoan

 F – tốc độ khoan

 R – định nghĩa mặt phẳng mặt phẳng an toàn

o Lập trình với G90: là khoảng cách từ gốc tọa độ tính lên

o Lập trình với G91: là khoảng từ vị trí dao đang đứng tính xuống (R luôn âm)

o Giá trị R không được lập trình  R = 0

 G98, G99 định nghĩa mặt phẳng lùi dao sau khoan

o G98 hoặc không viết: dao lùi về vị trí trước khi khoan

o G99: dao lùi về mặt phẳng an toàn sau khoan

b Hủy các chu trình khoan: G80

c Chu trình gia công lỗ có thời gian dừng ở đáy lỗ G82

- Ứng dụng: vạt sạch miệng lỗ

- Cấu trúc lệnh: G98/G99 G82 X _ Y _ Z _ R _ P _ F _

- Giải thích: P _ thời gian dừng tại cuối hành trình khoan, đơn vị mili giây

d Chu trình gia công lỗ sâu G83, G73

- Khái niệm: lỗ sâu: tỉ lệ chiều dài / đường kính lỗ > 5

- Cấu trúc:

 Cấu trúc 1: G98/G99 G83 X _ Y _ Z _ R _ P _ Q _ F _

 Cấu trúc 2: G98/G99 G73 X _ Y _ Z _ R _ P _ Q _ F _

- Giải thích:

 G73: nhắp từng đoạn Q lập trình, lùi đoạn ngắn

 G83: nhắp từng đoạn Q, mỗi lần đều lùi về mặt phẳng an toàn

- Ý nghĩa của quá trình khoan nhắp: thoát phoi và giải nhiệt

 Quá trình khoan luôn tạo phoi dây, phoi quấn vào mũi khoan gây lay rộng lỗ

 Phoi quấn làm quá trình giải nhiệt khó khăn  mũi khoan bị mềm ra và dễ gãy

 Vật liệu cứng làm quá trình giải nhiệt khó khăn

e Chu trình taro (chu trình cắt ren trong):

- Giới thiệu về mũi taro: có 2 loại:

 Rãnh thoát phoi thẳng, gọi là handtap (taro tay), bộ 2 hoặc 3 cái, mũi thô đầu dao đoạn định hướng dài hơn mũi tinh, dùng ta rô tay cho các lỗ không suốt, trong quá trình ta rô phải xịt bay phoi rớt trong lỗ lên Nếu dùng ta rô trên máy thì lỗ phải là lỗ suốt

 Rãnh thoát phoi xoắn: dùng trên máy, chú ý khi lập trình có thể đi từng đoạn chiều sâu trong 1 lỗ để tránh lực cắt lớn bẻ gãy mũi ta rô

- Tham khảo lý thuyết trang 13

- Tham khảo cách mô phỏng mục 6 trang 6+7

- Xử lý trường hợp mũi ta rô bị gãy ở trong lỗ: