Bài giảng CNC chương 3 cấu trúc của chương trình CNC và các lệnh trước khi di chuyển dụng cụ

CẤU TRÚC CỦA CHƯƠNG TRÌNH CNC VÀ CÁC LỆNH TRƯỚC KHI DI CHUYỂN DỤNG CỤ Lê Trung Thực... 11 Số của chương trình gia công CNC Chương trình trong hệ FANUC được đặt tên bằng chữ O + số t

1

3 CẤU TRÚC CỦA CHƯƠNG

TRÌNH CNC VÀ CÁC LỆNH

TRƯỚC KHI DI CHUYỂN DỤNG CỤ

Lê Trung Thực

2

1 Cấu trúc của chương trình CNC

Tiêu đề Đầu băng

Vùng chương trình

Bắt đầu chương trình

Vùng ghi chú

Cuối chương trình

Cấu trúc chương trình NC theo tiêu chuẩn ISO- 6983

Từ lệïnh chỉ kích

thước

Lệnh phụ

Lệnh chỉ tốc độ

Lệnh chỉ dụng cụ Kết thúc block

4

Cấu trúc một từ lệnh

Thí dụ

kích thước

Lượng chạy dao/phút Lượng chạy dao/vòng Tốc đôï cắt Dao cắt Chức năng phụ

Dừng cuối hành trình Chương trình cần gọi Số lần lặp lại Số offset của dao

10

• Mã đầu băng và cuối băng của chương trình được ký hiệâu bằng % Hai ký hiệu này không xuất hiệân trên màn hình của máy CNC, nhưng khi xuất chương trình từ máy CNC ra ngoài thì chúng sẽ xuất hiện

Mã đầu băng và cuối băng

11

Số của chương trình gia công CNC

Chương trình trong hệ FANUC được đặt tên bằng chữ O + số thứ tự chương trình Người ta phân loại các số thứ tự như sau:

O0001 – O7999: Vùng do người dùng tùy chọn

O8000 - O8999: Vùng do người dùng có bảo vệ

O9000 – O9999-: Vùng dành cho nhà sản xuất

Bạn có thể dùng bất cứ số nào miễn là nằm trong vùng cho phép

Nếu cần viết ghi chú cho dễ nhớ thì để trong ngoặc đơn.

– O1001 (Progam A);

12

Số thứ tự block

– Số thứ tự block N được dùng cho dễ truy xuất dòng lệnh – Phạm vi số thứ tự: N1- N9999

– Nếu không dùng số thứ tự block thì cũng không sao

– Số thứ tự block N không được đứng trước số chương

trình O

– Nếu không có số chương trình, hệï thống lấy số thứ tự

block đầu tiên để đặt tên chương trình

– Có thể bỏ qua việc đánh số một số dòng lệnh

– Khi lập trình bằng tay, để đề phòng viết thiếu, phải chèn thêm dòng lệnh, số của dòng lệnh nên viết cách quảng, thí dụ 5, 10, 15,

– Không được dùng số 0 để chỉ số thứ tự N và số chương trình O

13

Điều kiện bỏ qua một block

• Để bỏ qua một hay nhiều block dùng dấu “/” đặt ở đầu block Hệ thống sẽ bỏ qua block này nếu trên panel điều khiển của máy CNC bật ON công tắc OPSKIP Nếu để OFF, block vẫn có hiệâu kực

• Thí dụ cách viết bỏ qua block có điều kiện:

• Viết đúng: /N3 G00 X10.0;

• Viết sai: //N3 G00 X10.0;

• Chú ý là khi bỏ qua một block thì cũng bỏ luôn các lệnh modal nằm trong block, do vậy phải lập trình để lệnh này nằm trong các block tiếp theo

14

Huỷ một từ lệnh có điều kiện

• Một số hệ điều khiển có thể cho phép huỷ từ lệnh có điều kiện bên trong một dòng lệnh

• Thí dụ

• N10 M06 T03 /M08

Dòng lệnh có thể dùng khi gia công thép hay gang Nếu gia công gang, không dùng dung dịch trơn nguội > Bật ON công tắc OPSKIP

15

Block Skip theo nhóm

• Trong một số hệ Điều khiển có có thể dùng

Optional Block Skip theo nhóm, nếu trên máy có các công tắc Opskip với số thứ tự từ 1-9

16

Kết thúc chương trình

– Chương trình CNC được kết thúc bởi các mã lệnh sau đây:

• M02: Kết thúc chương trình chính

• M30: Kết thúc và trở về đầu chương trình chính

• M99: Kết thúc chương trình con

– Tuy nhiên nếu viết /M02, /M30, /M99 và trên panel điều khiển bật ON công tắc OPSKIP bỏ qua block có điều kiện thì chương trình sẽ không kết thúc

17

Chương trình con

– Khi cần gia công lặp lại nhiều lần một mẫu thì nên dùng biểu diễn mẫu dưới dạng một chương trình con để đơn giản vịêc lập trình

– Một chương trình chính có thể gọi một chương trình con nhìều lần

– Một chương trình con có thể gọi một chương trình cháu nhiều lần

18

Cấu trúc một chương trình con

Một chương trình con

Số của chương trình con (hoặc (:) trong trường hợp hệ ISO)

Kết thúc chương trình con

M99 không nhất thiết phải đứng riêng trên một dòng lệnh

Thí dụ X100.0 Z100.0 M99 ;

19

Cách gọi một chương trình con

Số lần lặp chương

20

Cách gọi một chương trình con

Chương trình chính Chương trình con Chương trình cháu

Thế hệ thứ nhất Thế hệ thứ hai

21

– Lệnh M98 có thể đứng chung với lệnh chuyển động Khi đó lệânh chuyển động sẽ thực hiện trước rồi mới gọi chương trình con

– Thí dụ: G01 X100.0 M98 P1200;

Thứ tự thực hiện một chương trình con

Cách gọi một chương trình con

22

• Nếu muốn sau khi thực hiện chương trình con, bạn không trở về nơi đã gọi mà di

chuyển tới một dòng chương trình khác,

bạn phải chỉ ra dòng chương trình cần đến sau M99P_;

– Thí dụ, M99P0060;

• Sau khi thực hiện chương trình con

(P1010), bạn tới dòng N0060

Nhảy dòng sau khi thực hiện

chương trình con

23

Nhảy dòng sau khi thực hiện

chương trình con

24

Danh sách các mã lệnh phay

CNC hệ fanuc

25

2 Các lệnh trước khi di

chuyển dụng cụ

 Chọn hệ đo

 Đơn vị đo tốc độ cắt và lượng ăn dao

 Lập trình tuyệt đối và tương đối

 Mặt phẳng lập trình

 Hệ toạ độ lập trình

 Dụng cụ cắt và số offset dao

 Bù trừ chiều dài dao

 Tốc độ cắt, chiều quay trục chính, lượng ăn dao

30

Chương trình điều khiển

• Là những tập hợp những câu lệnh điều khiển

máy phải làm gì Thí dụ chương trình gia công: %

G21G90 G94 G97 G54G00

G28 G91 Z0 G43 H02 Z50 T2 M06 S3000 M03 G0 Z1

X2 Y2

Z.1 G1 Z-1 F10

Dụng cụ

Các lệnh đầu chương trình

CNC

31

Khai báo hệ đo đo kích thước

– Với hệ FANUC việc khai báo đơn vị đo được thực hiện thông qua các lệânh sau:

– G20 = đơn vị đo là in

– G21 = đơn vị đo là mm

– Khi kết thúc buổi làm việc, lệnh G20 hay G21 sẽ tiếâp tục tồn tại sang buổi làm việc sau

– Trong một số hệ điều khiển khác, thí dụ như hệ FAGOR dùng G70 và G71 thay vì G20 và G21

32

• G94 – Đơn vị lượng chạy dao F là mm/ph hoặc inch/ph

• G95 - Đơn vị lượng chạy dao F là mm/vg hoặc inch/vg

• G96 – Tốc độ cắt S có đơn vị là m/ph hay inch/ph,

không đổi trên toàn mặt gia công Khi đường kính gia công thay đổi, số vòng quay của trục chính thay đổi

theo

• G97 - Tốc độ cắt có đơn vị là vg/ph, không đổi số vòng quay trục chính trong suốt quá trình gia công

Khai báo đơn vị lượng chạy dao F

và tốc độ cắt S

33

Khai báo đơn vị lượng chạy dao

F và tốc độ cắt S

• Thí dụ:

– G97 S1500; Số vòng quay trụ chính là 1500 v/ph – G96 S150; Tốc độ cắt là 150 m/ph

– Để giới hạn số vòng quay trục chính, dùng lệnh G92

Thí dụ G92 S3500 giới hạn số vòng quay trục chính là

3500 vg/ph

– Trong máy phay CNC bán sang Việt nam, cài đặt mặc định là G94 và G97 Khi mở máy là hai lêïnh này có hiệu lực

34

Chọn mặt phẳng lập trình

– Để chọn mặt phẳng lâp trình, dùng các lệnh sau đây:

– G17 – mặt phẳng XY

– G18 - mặt phẳng ZX

– G19 - mặt phẳng YZ

– Với máy phay CNC, mặt phẳng mặc định là

XY, nghĩa là khi bật máy lên máy, lệnh G17 có hiệu lực

35

Đơn vị nhập nhỏ nhất

• Đơn vị nhập nhỏ nhất là số gia nhỏ nhất mà hệ thống có thể chấâp nhận Trong hầu hết các hệ điều khiển CNC, số gia nhỏ

36

Thí duï:

37

Lập trình tuyệt đối và tương đối

– Trước khi cho dung cụ di chuyển, bạn phải chọn cách ghi vị trí các điểm mà dụng cụ phải

đi tới Đối vơi máy phay hệ FANUC có hai

cách ghi:

• G90 X_ Y_Z_ – ghi tọa độ tuyệt đối

• G91 X_ Y_Z_ ghi tọa độ tương đối

Nên chọn cách ghi tuyệt đối nếu cĩ thể được

38

Thí dụ lập trình tuyệt đối

Dụng cụ đi từ điểm A

(30,60,30) tới điểm

B(10, 30, 20), Theo

cách lập trình tuyệt

đối, ta có tọa độ của

điểm B sẽ là

G90 X10.0 Y30.0

Z20.0 ;

(30,60,30)

39

Theo cách lập trình

tương đối, ta có tọa

độ của điểm B sẽ

– Bằng tay: nhấn nút HOME trên panel điều

khiển

– Tự đôïng: dùng lệnh G28

41

Cho dao trở về điểm chuẩn R của máy

– Khi dùng lệnh G28 có thể cho dao đi qua một điểâm

trung gian để tránh dao va chạm vào chi tiêt gia công Thí dụ G28 G91 X50.0 Y0 Z0 ;

Trở về điểm chuẩn G28 Trở về từ điểm chuẩn G29 Điểm chuẩn

B - Điểm trung gian

A - Điểm bắt đầu trở về

điểm chuẩn C - Điểm đích trở về từ điểm chuẩn R

B

•G29 X_ Y_ Z_ ;

42

• Nếu có nhiều điểm chuẩn, thì việc trở về điểm chuẩn thứ

2, thứ 3, thứ 4 được thực hiện bởi lệnh G30 Cấu trúc của lệnh như sau:

43

Chọn dụng cụ cắt

• Trước khi gia công phải thay dao nếu dao trên trục chính không phù hợp Nguyên tắc của lệnh thay dao được viết như sau:

Z

Điểm điều khiển

Không dùng

dao chuẩn

45

Trục chính phải di chuyển dao lên một lượng

bằng chiều dài H01, H02, H03 nên hiệu chỉnh

(bù) dao luôn luôn dương

H02 H01

Hiệu chỉnh dao dương (G43 H02)

H03

Hiệu chỉnh dao

dương (G43 H01)

Hiệu chỉnh dao dương (G43 H02)

Z

H00

Điểm điều khiển

Dùng dao chuẩn

47

- Khi dùng dao chuẩn: hiệu chỉnh dao bằng 0 (H00)

- Khi dùng dao dài hơn, trục chính phải di chuyển lên trên

một lượng bằng H01 nên bù dao dương (lên)

- Khi dùng dao ngắn hơn, trục chính phải di chuyển xuống

dưới một lượng H02, nên bù dao âm (xuống)

Dao chuẩn

Dao

Dài

hơn

Dao ngắn hơn

H01

H02 H00

Hiệu chỉnh dao dương (G43 H01)

Hiệu chỉnh dao

âm (G44 H02)

48

• Dụng cụ cắt được gá trên mâm dao (hay đài dao) Đài dao có nhiều ổ dao và được đánh số thứ tự Phần lớn trường hợp, khi dao gá vào ổ dao nào thì nó sẽ có sẽ mang số của ổ đó

– Thí dụ dụng cụ ký hiệu là T01, số offset dao theo chiều dài sẽ là H01, theo bán kính sẽ là D01

Chọn dụng cụ cắt

49

Chọn dụng cụ cắt

– H01 sẽ phải được dùng với lệnh G43, G44 để bù lại chiều dài dao

– D01 sẽ phải được dùng với lệnh G41, G42 để tâm dụng cụ nằm cách đường lập trình một khỏang bằng giá trị của nó

– H00, D00 có nghĩa là giá trị offset bằng 0, hay hủy offset dao

50

Offset dao theo bán kính

Dao phay

Đường lập trình

Đường di chuyển của tâm dao

Phôi

? ?

?

Hệ thống CNC phải biết phôi của bạn nằm ở đâu

Khoảng cách từ điểm 0 trên phôi đến điểm về 0 của máy

phải được xác định

Muốn vậy phải đo khoảng cách đó theo cả phương

X, Y, Z

Control Operator area

Program zero Y+

X+

X program value

Y axis value

Zero return position

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Control

Program zero Y+

Còn trục Z thì sao?

Điểm 0 của chương trình

xác định theo phương Z tuỳ theo việc bù trừ dao được

sử dụng như thế nào

Đầu trục chính

Điểm 0 của

phôi

Vị trí về 0 theo trục Z

X12.3232 Y11.2357 Z13.0294

FANUC 10M

X11.4843 Y7.4637 Z13.0294

FANUC 10M

X11.4843 Y7.4637 Z1.2544

FANUC 10M

X11.4843 Y7.4637 Z00.0000

FANUC 10M

X11.4843 Y7.4637 Z11.7750

FANUC 10M

Những máy cũ yêu cầu gán điểm 0

trong chương trình(với G92)

Những máy mới cho phép gán điểm 0

qua các mã lệnh G54-G59

Chúng ta sẽ dùng số đo ở trên cho

cả hai trường hợp

76

Cài đặt gốc tọa độ phôi

• Có 3 cách cài đặt gốc tọa độ phôi: G92, dùng điểm chuẩn R, G54-G59 và G52

– Cách 1: Dùng G92 Gốc tọa độ phôi được thiếât

lập khi chỉ ra tọa độ hiện tại của mũi dụng cụ cắt Cách thiết lập này là khá đơn giản và có thể dễ dàng thay đổi khi muốn

bạn thiết lập gốc

tọa độ phôi tại

điểm zero

78

Control Operator area

Program zero Y+

X+

Zero return position

79

Control Operator area

Program zero Y+

X+

Zero return position

+

+

80

Z

81

+

83

Dùng lệnh G92 để

gán gốc toạ độ lập

trình

86

Khó khăn chính trong

việc gán gốc toạ độ trong chương trình:

Tất cả các trục phải về vị trí R

trong chương trình trước khi chạy

chương trình!

87

Z Measurement

Đúng

88

Z Measurement

Sai

90

– Sau khi cho dao trở về điểm chuẩn R, bạn dùng mũi dao để rà điểm zero trên phôi Tọa độ của điểm zero này sẽ được gán cho các mã lệnh G54, G55, G56, G57, G58, G59 Mỗi dao có thể dùng một mã lệânh riêng, thí dụ dao T01 dùng G54, T02 dùng G55,…

Bản chất của việc này là gán gốc toạ độ lập trình bằng cách chỉ ra vị trí tương đối của nĩ trên phơi so với điểm chuẩn R

Cách 2 Dùng các mã lệnh G54-G59

91

Control Operator area

Program zero Y+

X+

Zero return position

92

Control Operator area

Program zero Y+

X+

Zero return position

-

-

93

Z Measurement

94

-

(minus)

96

Thí dụ đo được:

X: 12.3412 Y: 11.2364 Z: 9.5423

97

Thí dụ đo được:

X: 12.3412 Y: 11.2364 Z: 9.5423

98

Các mã lệnh dùng Gán gôc toạ độ lập trình

G54 - Gốc toạ độ số 1 G55 - Gốc toạ độ số 2 G56 - Gốc toạ độ số 3 G57 - Gốc toạ độ số 4 G58 - Gốc toạ độ số 5 G59 - Gốc toạ độ số 6

100

Cách 2 Dùng các mã lệnh G52

• Dùng G52 để chỉ ra vị trí tọa độ cục bộ so với gốc tọa độ hiện hành

• Thí dụ, bạn đang dùng G54 làm gốc tọa độ hiện hành và muốn dời gốc tọa độ đến vị trí mới, bạn viết G52 X_ Y_, trong đó X_Y_ là tọa độ tuỵệt đối của gốc tọa độ mới Để hủy bỏ hệ tọa độ cục bộ, bạn đơn giản viết G52 X0 Y0

101

Cách 3 Dùng mã lệnh G52

Điểm chuẩn

Gốc tọa độ máy

Hệ tọa độ máy

Hệ tọa độ phôi)

(Hệ tọa độ cục bộ G52)

(Hệ tọa độ cục bộ) (Hệ tọa độ phôi thứ 6)

102

Thay đổi gốc tọa độ

• Việc thay đổi gốc tọa độ hiện tại tới một vị trí mới có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau Thí dụ gốc tọa độ phôi hiệân tại là G54 Vị trí hiện tại của dụng cụ là X200 Y160 Bạn muốn dời gốc tọa độ tới vị trí X100 Y60

103

Thí dụ Thí dụ gốc tọa độ phôi hiệân tại là G54 Vị trí hiện tại của dụng cụ là X200 Y160 Bạn muốn

dời gốc tọa độ tơi vị trí X100 Y60

Hệ tọa độ phôi

Vị trí của dụng cụ

X’ Hệ tọa độ phôi mới

X

• L2 là mã lệnh ký hiệu việc thiết lập gốc tọa độ

• P1 là tham số chỉ số thư tụ của gốc tọa độ

• P1 ứng vơi G54, P4 ứng vơi G57,

• P2 ứng vơi G55, P5 ứng vơi G58,

• P3 ứng vơi G56, P6 ứng vơi G59

105

Điều khiển trục chính và bơm

• Tốc độ cắt S phải được chọn trước khi cho dụng

cụ quay: thí dụ G97 S1000

• Chiều quay trục chính phải được chỉ ra trước khi cho dụng cụ gia công: M03 hay M04

• Tốc độ di chuyển của dao (hay lượng ăn dao F)

phải khai báo trước khi cắt, thí dụ G94 F500

• Nếu có bơm dụng dịch trơn nguội: M08