Ch456Lap trinh nang cao tren may phay CNC

Nếu gặp mã G91, hệ điều khiển sẽ hiểu lệnh dịch chuyển trên từng trục riêng lẻ là kiểu dịch chuyển theo toạ độ tương đối gia số và xử lý các giá trị toạ độ đã lập trình theo kiểu đo gia

1

M ục lục

Chương 4 LẬP TRÌNH CƠ BẢN CHO MÁY PHAY CNC 3

4.1 Các mã l ệnh chủ yếu của máy phay 3

4.1.1 Chức năng chuẩn bị (G) 3

4.1.2 Các lệnh bù dụng cụ và bù hệ toạ độ 3

4.1.3 Các chu kỳ 3

4.1.4 Chức năng bổ trợ hay chức năng phụ M-code (M) 3

4.2 Các mã l ệnh cơ bản 4

4.2.1 Chạy dao nhanh, G0 hoặc G00 4

4.2.2 Gia công đường thẳng G01 5

4.2.3 Gia công cung tròn, đường tròn G02 và G03 6

4.2.3 Chọn mặt phẳng toạ độ, G17, G18, G19 8

4.2.4 Hệ toạ độ tuyệt đối, tương đối, G90 và G91 8

4.2.5 Đơn vị đo G70 hoặc G71 9

4.2.6 Xác lập điểm 0 của chi tiết, G92 9

4.2.7 Trở về điểm tham khảo G28, G29, G30 9

4.2.8 Lựa chọn và thay thế dụng cụ cắt 10

4.2.9 Đơn vị đo tốc độ chạy dao G94 và G95 10

4.2.10 Số vòng quay trục chính S 11

Chương 5 DỊCH CHỈNH HỆ TOẠ ĐỘ VÀ BÙ DỤNG CỤ KHI PHAY 14

5.1 D ịch chỉnh hệ toạ độ (Workpiece origin offsets) 14

5.1.1 Các mã dịch chỉnh hệ toạ độ tiêu chuẩn 14

5.1.2 Hệ toạ độ cục bộ G52 16

5.1.3 Sử dụng hệ toạ độ máy G53 17

5.2 Bù đường (bán) kính dụng cụ G41, G42 18

5.3 Bù chi ều dài dụng cụ G43, G44, G49 19

5.3.1 Các quan hệ trên trục Z của máy phay CNC 19

5.3.2 Xác lập trước chiều dài dụng cụ bên ngoài máy 21

5.3.3 Xác lập chiều dài dụng cụ trên máy 22

5.3.4 Sử dụng chiều dài dụng cụ chuẩn 22

5.3.5 Lệnh bù chiều dài dụng cụ 24

5.3.6 Sử dụng nhiều số hiệu bù chiều dài cho một dụng cụ 26

5.3.7 Xoá bù chiều dài dụng cụ 28

Chương 6 CÁC CHU TRÌNH PHAY CỐ ĐỊNH 30

6.1 Các chu trình c ố định chuẩn 30

6.1.1 Huỷ bỏ chu trình G80 30

6.1.2 Chu trình khoan lỗ G81 31

6.1.3 Chu trình gia công lỗ G82 32

6.1.4 Chu trình khoan lỗ sâu G83 33

2

6.1.5 Chu trình gia công ren (ta rô ren) G84 34

6.1.6 Chu trình tiện rộng lỗ (doa) vào và ra (boring in/out) G85 35

6.1.7 Chu trình tiện rộng lỗ (boring) G86 35

6.1.8 Chu trình doa ngược G87 35

6.1.9 Chu trình doa có dừng trục chính G88 36

6.1.10 Chu trình doa vào/ra có tạm dừng G89 37

6.2 M ột số chu trình cố định mở rộng 37

6.2.1 Chu trình khoan lỗ sâu có lùi dụng cụ bẻ phoi G73 37

6.2.2 Chu trình tarô ren trái G74 38

6.2.3 Chu trình tiện tinh lỗ (fine boring) G76 39

6.2.4 Chu trình gia công hệ thống lỗ 40

6.2.5 Chu trình phay mặt phẳng G77 43

6.2.6 Chu trình phay hốc chữ nhật G78 43

6.2.7 Chu trình phay hốc tròn 45

3

Ch ương 4 LẬP TRÌNH CƠ BẢN CHO MÁY PHAY CNC

Trên máy phay hoặc trung tâm gia công CNC người ta thực hiện các nguyên công phay, khoan lỗ, doa và gia công ren

4.1 Các mã l ệnh chủ yếu của máy phay

Trong mục này giới thiệu những mã lệnh thường dùng nhất

4.1.1 Ch ức năng chuẩn bị (G)

Mã lệnh (chức năng) chuẩn bị bắt đầu từ chữ cái địa chỉ G theo sau đó là hai chữ số

thể hiện chức năng của công việc sẽ thực hiện Thuật ngữ chuẩn bị nghĩa là hệ thống điều khiển sẵng sàng thực hiện những thông tin tiếp theo trong câu lệnh Chức năng này thường được gọi là mã G (G - code) Ở các hệ thống điểu khiển CNC có rất nhiều mã G,

có thể phân biệt một số loại như sau:

- Chạy nhanh (G00)

- Nội suy (G01, G02, G03)

- Chọn mặt phẳng gia công (G17, G18, G19)

- Chuyển sang hệ toạ độ cực G15, G16

- Hệ thống toạ độ tuyệt đối hay tương đối (G90, G91)

- Kiểu đơn vị đo inch hay mm (G70, G71 hoặc G20, G21)

- Xác lập hệ toạ độ làm việc (G92)

- Trở về điểm tham khảo (reference point)- (G28, G29, G30)

- Chọn đơn vị chạy dao (G94, G95)

- Các chu kỳ do người sử dụng định nghĩa

4.1.4 Ch ức năng bổ trợ hay chức năng phụ M-code (M)

Chức năng bổ trợ dùng chữ cái địa chỉ M theo sau là 2 chữ số Một số chức nămg

bổ trợ M như sau:

- Dừng chương trình không điều kiện (M00)

- Dừng có điều kiện (M01) Chức năng có hiệu lực nếu công tắc dừng đặt ở vị trí

“ON”

- Kết thúc chương trình (M02)

- Trục chính quay theo chiều kim đồng hồ (M03)

- Trục chính quay ngược chiều kim đồng hồ (M04)

- Dừng trục chính (M05)

- Thay đổi dụng cụ (M06)

- Mở dung dịch trơn nguội ở chế độ nhỏ giọt mis (M07)

4

- Mở dung dịch trơn nguội ở chế độ phun tràn flood (M08)

- Đóng dung dịch trơn nguội (M09)

4.2.1 Ch ạy dao nhanh, G0 hoặc G00

Định dạng chung của mã lệnh này như sau:

G00 Xx Yy Zz

Trong đó x, y, z là toạ độ điểm đích

Như vậy điểm đích được lập trình với chuyển động chạy dao nhanh

Thông thường trong các hệ điều khiển hiện đại, đoạn đường cần dịch chuyển tương ứng với tổng các vectơ của các chuyển động trên từng trục riêng riêng lẻ

Nhờ các dữ liệu điều chỉnh, máy có thể xác định được trước xem liệu có cần chạy

với tốc độ nhanh tối đa trên trục toạ độ có đoạn dịch chuyển dài hơn; hoặc liệu có cần thích ứng tốc độ dịch chuyển tính ra với tốc độ chạy nhanh cho phép tối đa hay không

Độ lớn của tốc độ chạy dao nhanh thường không cần lập trình Nó được nhớ trong

hệ điều khiển như một hằng số máy và được cài đặt trước Tuy nhiên trên bảng điều khiển có nút xoay cho phép người vận hành giảm tốc độ chạy dao nhanh

Có một vài hệ điều khiển cũ xử lý lệnh G00 theo kiểu đồng thời có dịch chuyển với

tốc độ chạy nhanh tối đa trên tất cả các trục

Để an toàn khi chuyển động chạy dao nhanh, tránh va chạm vào chi tiết cũng như các phần tử gá kẹp, người lập trình nên tách câu lệnh trên thành hai câu lệnh Nếu dao

tiến vào vùng gia công (hình 4-1a) ta có:

Hình 4-1 Ch ạy dao nhanh vào vùng gia cơng (a) và ra khỏi vùng gia cơng (b)

4.2.2 Gia cơ ng đường thẳng G01

Định dạng của mã lệnh này như sau:

G01 Xx Yy Zz Ff

Mã lệnh G01 là nội suy tuyến tính, hệ điều khiển cho phép điểm chuẩn (p) của dao

dịch chuyển với chuyển động chạy dao đã lập trình Ff theo đường thẳng nối từ điểm hiện

tại (current postion) đến điểm đích (end point), (hình 4-2) Cần nhớ rằng khi dùng mã

lệnh G01 phải cho thêm mã hệ thống đo toạ độ (G90 hoặc G91) và tốc độ chạy dao (mã

lệnh Ff) Tốc độ chạy dao cĩ thể gán trước mã lệnh G01

Vị trí hiện thời

Vị trí lập trình

X

YZ

Yy ZzXx

Hình 4-2 L ập trình theo mã G01

Chú ý:

1 C ũng có thể sử dụng mã G01 để gia công các cung tròn và đường tròn nếu xấp

x ỉ các cung tròn và đường tròn đó bằng các đoạn thẳng (các cạnh của đa giác đều) Số cạnh càng lớn thì độ chính xác càng cao

2 Trong trường hợp đặc biệt, nội suy tuyến tính giữa một chuyển động thẳng theo

tr ục Z và một chuyển động quay tròn trong mặt phẳng XY thì chuyển động tổng

h ợp của điểm chuẩn dao p là một đường xoắn helix (ren vít)

4.2.3 Gia công cung tròn , đường tròn G02 và G03

G02 sản sinh một chuyển động theo cung tròn giữa điểm xuất phát (điểm hiện thời)

của dụng cụ và điểm đích theo chiều kim đồng hồ, với G03 thì chuyển động ngược chiều kim đồng hồ Dụng cụ đi theo cung tròn với tốc độ chạy dao đã lập trình Ff

Xác định chiều thuận G02 hay chiều ngược G03 kim đồng hồ là dựa theo quan sát các tục toạ độ từ chiều dương đến âm trên mỗi trục

Định dạng chung của nội suy cung tròn, đường tròn có hai dạng: lập trình theo bán kính R của cung tròn, đường tròn và lập trình theo tâm cung tròn, đường tròn (phương pháp IJK) Lập trình theo bán kính R cung tròn, đường tròn ta có:

hoặc J, K của tâm cung trịn, đường trịn tương ứng với các trục toạ độ X, Y, Z Khi gia cơng đường trịn, do toạ độ XY (hoặc XZ, YZ) của điểm xuất phát và điểm đích trùng nhau nên chúng khơng cĩ trong câu lệnh

X

Y

Vị trí lập trình Tâm cung tròn

I Vị trí hiện thời Tâm cung tròn

Vị trí lập trình Z

1 Cĩ th ể bỏ các thơng tin I0, J0 hoặc K0 trong câu lệnh gia cơng cung trịn

2 N ếu gia cơng đường trịn (điểm xuất phát và điểm đích trùng nhau) thì bỏ toạ độ

X, Y ho ặc Z trong câu lệnh

3 N ếu lập trình theo bán kính R thì cung trịn phải nhỏ hơn 359,9 0

Khi cung trịn

l ớn hơn 359,9 0

, ph ải sử dụng hai câu lệnh

4 N ếu cĩ đầy đủ thơng tin hình học thì nên chọn sử dụng mã R để lập trình

Thí dụ cần gia cơng biên dạng của chi tiết thể hiện trên hình 4-6 Biên dạng chi tiết

đi qua các điểm 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Toạ độ các điểm như sau:

N35 G02 X15 Y85 R10 Gia công đến điểm 2b

N45 G02 X70 Y95 R30 Gia công đến điểm 4

N60 G02 X40 Y40 I-38.636 J0 (R=38,6364) Gia công đến điểm 7

Hình 4-6 L ập trình gia công cung tròn

4.2.3 Ch ọn mặt phẳng toạ độ, G17, G18, G19

Với chức năng này ta chọn được một mặt phẳng gia công được tạo bởi hai trục toạ

độ hoặc là một mặt phẳng song song với mặt toạ độ này, trên đó lệnh gia công cung tròn, đường tròn và giá trị bù bán kính đầu dao có hiệu lực tác dụng Ví dụ:

N10 G17

N20 G01 Xx Yy Ff

4.2.4 H ệ toạ độ tuyệt đối, tương đối, G90 và G91

Các toạ độ của điểm đích được đưa vào ở dạng các giá trị toạ độ tuyệt đối, có nghĩa

là gốc đo trùng với điểm zero chi tiết

Hệ điều khiển thực hiện chuyển động trên các trục đã lập trình với các giá trị đích đưa ra trước trong chương trình

Chương trình cho chuyển động gồm có:

N10 G90 Hệ điều khiển chuyển sang toạ độ đo tuyệt đối

N20 G01 X7 Z4 F100 Chạy dao đến tọa độ tuyệt đối (X7; Z4) theo đường thẳng từ vị

trí hiện tại Tốc độ chạy dao 100mm/ph

Nếu gặp mã G91, hệ điều khiển sẽ hiểu lệnh dịch chuyển trên từng trục riêng lẻ là

kiểu dịch chuyển theo toạ độ tương đối (gia số) và xử lý các giá trị toạ độ đã lập trình theo kiểu đo gia số

Việc lập trình với các số liệu đo kiểu tương đối cũng được gọi là lập trình theo chuỗi kích thước Lập trình kiểu này phải thực hiện như sau:

N10 G91 Hệ điều khiển chuyển sang toạ độ đo tương đối (kích thước ghi

theo chuỗi)

N20 G01 X5 Z2 F100 Chuyển động gia công đến vị trí đích theo một đường thẳng

Chiều dài chuyển động so với điểm hiện tại theo trục X là 5, theo trục Z là 2

Trong một số hệ điều khiển, có thể lập trình trong một câu lệnh cả toạ độ tuyệt đối

lẫn toạ độ tương đối Khi lập trình ta phân biệt các địa chỉ X, Y, Z dành cho toạ độ tuyệt đối còn các địa chỉ U, V, W dành cho toạ độ tương đối

4.2.5 Đơn vị đo G70 hoặc G71

G70 báo cho hệ thống điều khiển biết đơn vị đo là inch, còn G71 - đơn vị đo là mm

Một số hệ điều khiển sử dụng mã G20 và G21 thay cho hai mã tương ứng Đơn vị đo là

mã lệnh toàn cục Nếu trong chương trình không có mã G70 hay G71 thì hệ thống điều khiển sử dụng đơn vị đo mặc định đã được gán mặc định khi cài đặt máy CNC

4.2.6 Xác l ập điểm 0 của chi tiết, G92

Điểm 0 của chương trình hay điểm 0 của chi tiết có thể được xác định tại điểm bất

kỳ trong vùng làm việc của hệ điều khiển

Khi lập trình, các tính toán toạ độ sẽ đơn giản hơn hoặc thậm chí có thể bỏ qua, nếu điểm gốc 0 của hệ toạ độ được lựa chọn ở những điểm thuận lợi

Nhờ G92, ta xác lập được điểm 0 của chương trình hay điểm 0 của chi tiết (gốc của

hệ toạ độ làm việc) so với điểm chuẩn của máy theo các giá trị đã cho tại địa chỉ X, Y, Z Các bàn máy không chuyển động với lệnh này

Lệnh G92 sẽ có tác dụng cho đến khi nó bị thay đổi bởi một lệnh khác

Dưới các địa chỉ X, Y, Z, U, V, W, P, Q, R, A, B, C, hệ điều khiển nhận được các thông tin về những đoạn đường cần dịch chuyển trên từng trục riêng lẻ hoặc là về các góc quay xung quanh các trục xác định

4.2.7 Tr ở về điểm tham khảo G28, G29, G30

a) Tr ở về điểm tham khảo có đi qua điểm trung gian G28

Định dạng chung:

10

G28 Xx Yy Zz

Trong đó x, y, z là toạ độ điểm trung gian

b) Tr ở về điểm lập trình từ gốc toạ độ hoặc điểm tham khảo có đi qua điểm trung gian

Định dạng chung:

G29 Xx Yy Zz

Trong đó x, y, z là toạ độ điểm lập trình Điểm trung gian là điểm được lập trình trong lệnh G28 trước đó Như vậy lệnh G28 phải được sử dụng thì G29 mới có hiệu lực

c) Tr ở về điểm tham khảo thứ hai, thứ ba hoặc thứ tư

Nhiều máy CNC có thể có một số điểm tham khảo (nhiều nhất là 4) Điểm đầu tiên được sử dụng làm điểm gốc của máy và cũng là nơi tiến hành thay dao tự động Muốn

biết các điểm tham khảo ở đâu cần tham khảo hướng dẫn sử dụng G30 có định dạng chung:

Định dạng chung của mã lệnh: Txx M06 hoặc Txxxx M06

Địa chỉ dao có những nhiệm vụ sau:

- Nhớ các kích thước của dao (TOOL DATA) trong bộ nhớ dữ liệu về dao của hệ điều khiển Khi lập trình cho các chuyển động cong, không cần phải quan tâm đến các kích thước dao, bỏ qua các lo ngại về va chạm Các kích thước chính xác của dao được tìm ra nhờ quá trình điều chỉnh dao hoặc đo dao trên máy, sẽ được nạp vào hệ điều khiển bằng tay trên bảng điều khiển hoặc thông qua vật mang tin đưa vào bộ nhớ về dữ liệu dao của hệ điều khiển Hình 7 - 25 đưa ra ví

dụ trong một nguyên công tiện, các dao được sử dụng có những dữ liệu đi kèm:

vị trí, kích thước dao đưa vào bộ nhớ dữ liệu dao

- Nhớ các giá trị hiệu chỉnh dao Các giá trị dung sai khi điều chỉnh dao cũng như lượng mòn của lưỡi cắt dẫn đến sai lệch giữa các dữ liệu dao đã ghi trong bộ nhớ

và vị trí thật của các lưỡi cắt Hệ điều khiển khi nhớ thêm các giá trị bù dao (TOOL OFFSET) sẽ tạo khả năng khắc phục các sai lệch của dao ứng với từng

số hiệu dao trong bộ nhớ

- Gọi dao từ ổ chứa dao Lệnh T cho phép gọi dao từ ổ chứa vào vị trí làm việc, cho phép hệ điều khiển quan tâm đến những dữ liệu về dao.Trong một số trường

hợp, quan tâm cả những giá trị bù dao phù hợp với điều kiện chỉnh dao (G41 đến G44) cũng như bề mặt nội suy đã lập trình

4.2.9 Đơn vị tốc độ chạy dao G94 và G95

Tốc độ mà bàn máy cần dịch chuyển được lập trình trực tiếp trong các hệ điều khiển CNC với địa chỉ F (F = FEED) với đơn vị đo theo phút hoặc theo vòng quay trục chính

11

G94 đơn vị chạy dao theo phút, còn G95 - theo vòng Đương nhiên đơn vị đo này còn

phụ thuộc đơn vị dài Ví dụ:

G71 G95 F1.5 - lượng chạy dao là 1,5 mm/vòng

G70 G94 F7.5 - lượng chạy dao 7,5 inch/phút

4.2.10 S ố vòng quay trục chính S

Số vòng quay trục chính có thể được lập trình trực tiếp dưới địa chỉ S (S = SPEED)

Lập trình trực tiếp: số vòng quanh trục chính được lập trình với đơn vị vòng/phút (round per minute - RPM) Ví dụ, số vòng quay trục chính mong muốn là 710 vòng/phút thì mã lệnh phải lập trình là S710 Trong trường hợp này hệ điều khiển cấp ra một tín

hiệu tương tự có tác dụng như một tín hiệu điều chỉnh, đặt trực tiếp vào động cơ dẫn động trục chính

Lập trình bằng mã số (code): trong các truyền động chính phân cấp (máy cũ), số vòng quay trục chính thường được ghi bằng các mã số hai vị trí

Lập trình mã S cần có thêm mã M03 (trục chính quay theo chiều kim đồng hồ) hoặc M04 (trục chính quay ngược chiều kim đồng hồ) Ví dụ:

S1000 M03 - trục chính quay 1000 vòng/phút theo chiều kim đồng hồ

S1500 M04 - trục chính quay 1500 vòng/phút ngược chiều kim đồng hồ

M05 - trục chính ngừng quay

Dưới đây là ví dụ ứng dụng các mã lệnh lập trình cơ bản

Để gia công chi tiết như trên hình 4-1 (phay biên dạng và khoan 4 lỗ) cần sử dụng:

- Dao phay T1 đường kính 10 mm Chiều sâu phay là 10 mm

- Dao khoan T2 đường kính 20 mm,

Chọn điểm zero phôi và điểm zero chương trình tại A

E D C

B A (-15,-15)

N15 G92 X-45 Y57.5 Z40 Xác lập hệ toạ độ làm việc, gốc toạ độ tại điểm A

trên bề mặt chi tiết

N20 G00 X-15 Y-15 Z1 S1500

M3

Chạy nhanh đến điểm có toạ độ X-15, Y-15, Z1

Trục chính quay 1500 vòng/phút cùng chiều kim đồng hồ

N25 G01 Z-10 F200 Ăn dao đủ chiều sâu 10 mm, lượng chạy dao 200

mm/phút

N30 X-5 Y0 F250 Chạy dao đến điểm A, lượng chạy dao 250 mm/phút

N45 G03 Y85 I0 J17.5 Chạy dao đến điểm đến F

13

14

Ch ương 5 DỊCH CHỈNH HỆ TOẠ ĐỘ VÀ BÙ DỤNG CỤ KHI PHAY 5.1 D ịch chỉnh hệ toạ độ (Workpiece origin offsets)

5.1.1 Các mã d ịch chỉnh hệ toạ độ tiêu chuẩn

Sử dụng chức năng dịch chỉnh hệ toạ độ (có tài liệu gọi là bù chi tiết) dựa trên điểm ZERO máy để định vị dụng cụ cắt nhanh và hiệu quả hơn nhiều so với lệnh G92 (phay)

và G50 (tiện)

Về cơ bản, dịch chỉnh hệ toạ độ thiết lập sáu vùng làm việc độc lập Đây là tính

năng tiêu chuẩn của bất kỳ hệ thống CNC nào Các giá trị nhập vào hệ điều khiển CNC luôn luôn là các khoảng cách được đo từ ZERO máy đến ZERO chương trình (hay ZERO phôi) Sáu hệ toạ độ làm việc được gán cho sáu lệnh chuẩn bị sau: G54, G55, G56, G57, G58, G59 Trong đó G54 là mặc định Quan hệ cơ bản được sử dụng để xác lập G54 thể

hiện trên hình 5-1 Ta cũng áp dụng theo cùng cách thức đối với năm lệnh dịch chỉnh còn

Dịch chỉnh hệ toạ độ thường được sử dụng trong trường hợp gia công chi tiết phức

tạp có nhiều khối kết cấu đặc thù hoặc khi gá lắp nhiều chi tiết trong một lần gia công (hình 5-2)

Ta có thể thiết lập sáu hệ toạ độ phôi (cho G54-G59) bằng hai cách sau:

W4 (G57) (X20;Y-50;Z0) (X80;Y-50;Z0)W5 (G58) (X140;Y-50;Z0)W6 (G59)

W1 (G54) (X20;Y-100;Z0) W2 (G55) (X80;Y-100;Z0) (X140;Y-100;Z0)W3 (G56)

-50

-100

Hình 5-2 Các hệ toạ độ phôi trên bàn máy

Khi nhập dữ liệu bằng tay ta thực hiện thủ tục sau (hệ điều khiển ANILAM):

G10 Xx Yy Zz hoặc G10 Pn Xx Yy Zz (trong một số hệ điều khiển)

Trong đó x, y, z là toạ độ của điểm zerô phôi so với hệ toạ độ máy; p là chỉ số có giá trị từ 1 đến 6 tương ứng với G54 đến G59

Như vậy khi lập trình ta có định dạng sau:

G54 G10 Xx Yy Zz

G55 G10 Xx Yy Zz

Hệ toạ độ chính xác lập bằng G54

Hệ toạ độ con xác lập bằng G52

Hình 5-4 Xác lập hệ toạ độ cục bộ bằng mã lệnh G52 Đây là hệ toạ độ cĩ tính tạm thời, ví dụ để khoan các lỗ bố trí trên đường trịn

Chương trình sẽ tạm thời chuyển từ hệ toạ độ được xác lập bằng G54 sang hệ toạ độ cục

bộ cĩ điểm zero tại tâm đường trịn phân bố

Đoạn chương trình dưới đây minh hoạ hoạt động của hệ toạ độ cục bộ:

N25 G90 G54 G00 X8.0 Y3.0 Xác lập hệ toạ độ chính; chạy dao nhanh

17

5.1.3 S ử dụng hệ toạ độ máy G53

Hệ toạ độ máy luôn luôn sử dụng các toạ độ được đo từ điểm Zero máy Để sử dụng

hệ toạ độ này ta dùng mã lệnh G53

Một số chú ý khi sử dụng mã lệnh này như sau:

− Hệ toạ độ máy chỉ có hiệu lực trong câu lệnh chuyên biệt có mặt G53

− Các toạ độ lập trình luôn luôn liên quan với điểm zero máy

− G53 chỉ sử dụng trong hệ toạ độ tuyệt đối G90

− Hệ toạ độ chính hiện hành (có dịch chỉnh theo mã lệnh G54-G59) không bị xoá

bằng mã lệnh G53

− Bù bán kính dao phải xoá trước mã lệnh G53

Ứng dụng quan trọng của G53 là thay dao tại một vị trí khi cần thiết bất kể chi tiết nào đang gá đặt trên bàn máy và lệnh bù dao nào

170

53 26

G40: Hủy bỏ bù bán kính dao (Cancelling tool radius compensation) Chức năng này là modal

Trong thực tế của quá trình gia công, dao sẽ bị mài mòn dần và sẽ làm cho kích thước của dao thay đổi và kết quả sẽ làm giảm độ chính xác gia công Vì vậy cần thiết

phải có lượng bù bán kính dao để đảm bảo độ chính xác gia công theo yêu cầu Khi ta phay các rãnh bằng dao phay ngón hoặc khi ta sử dụng phương pháp lập chương trình theo quỹ đạo khoảng cách tương đương thì khi đó có thể ta không sử dụng chương trình

bù bán kính vì khi đó chính quỹ đạo chuyển động của lưỡi cắt chính là biên dạng bề mặt gia công Chức năng này là modal

lập chương trình chỉ lập theo kích thước thực trên bản vẽ, còn quỹ đạo chuyển động thực

của tâm dao được hệ thống CNC tính toán và điều khiển quá trình dịch chuyển của dụng

cụ Đặc biệt là tại các điểm cắt nhau hoặc tiếp xúc với nhau giữa các đường thẳng với đường thẳng, đường thẳng với đường cong và giữa các đường cong với nhau thì hệ thống điều khiển số sẽ tự tính toán xác định quỹ đạo dịch chuyển của nó một cách tối ưu (hình 5-5)

Chức năng này sẽ có tác dụng cho các câu lệnh tiếp sau nếu như chưa có một chức năng G40 hoặc G42 huỷ bỏ nó

Chú ý là trước khi gọi chức năng này, cần phải gọi chức năng G40 để huỷ bỏ các

chức năng khác mà có thể đang tiếp tục tác dụng nhằm tránh các sai sót đáng tiếc có thể

19

xẩy ra Chức năng này cùng với chức năng G42 thường chỉ gọi đến khi thực hiện quá trình gia công, còn khi định vị nhanh dụng cụ hoặc khi dao lùi khỏi bề mặt gia công thì thường phải sử dụng chức năng G40

G42 : Bù bán kính khi lưỡi cắt nằm phía bên phải bề mặt gia công (Right -hand tool radius compensation)

Chức năng này sẽ thông báo cho hệ điều khiển số xác định quỹ đạo dịch chuyển của tâm dao khi dao cắt phía bên phải của chi tiết Các tính chất cũng tương tự như chức năng G41

Hình 5-5 Bù bán kính dao bên trái G41

5.3 Bù chi ều dài dụng cụ G43, G44, G49

Các chương trước đã xem xét hai phương pháp bù vị trí thực của dụng cụ cắt trong quan hệ với điểm tham chiếu máy Thứ nhất là phương pháp cũ, sử dụng sự bù vị trí, thứ

hai là phương pháp mới: dịch chỉnh hệ tọa độ Trong cả hai trường hợp, chỉ tập trung vào các trục X, Y chưa chú ý tới trục Z Mặc dù trục Z có thể gộp vào hai phương pháp nêu trên, nhưng kết quả thường cho tính thực tiễn không cao Lý do chính nằm trong bản chất

của không gian làm việc CNC

5.3.1 Các quan h ệ trên trục Z của máy phay CNC

Để hiểu các nguyên lý chung về bù chiều dài dụng cụ, chúng ta xem xét minh họa

về không gian của trung tâm gia công đứng , nhìn từ phía trước máy, từ phía người vận hành (hình 5-6)

Hình 5-6 Các quan hệ trên trục Z của máy, dụng cụ cắt, mặt bàn máy và

chiều cao chi tiết

Trục chính đưa về vị trí tham khảo, điểm zero máy Đây là vị trí giới hạn đối với hành trình trục Z dương và cần thiết để thay dụng cụ tự động trên hầu hết mọi trung tâm gia công Cả bốn kích thước A, B, C, D trên hình 5-6 đều có thể xác định một cách dễ dàng Chúng luôn được coi là kích thước đã biết hoặc kích thước cho trước và đều là cơ

sở để xác lập máy chính xác

1 Khoảng cách giữa điểm gá dao và điểm chuẩn (đỉnh cắt) của dụng cụ là kích thước A

2 Khoảng cách giữa điểm chuẩn của dụng cụ và Z0 (zero phôi) là kích thước B

3 Chiều cao của chi tiết và đồ gá (khoảng cách giữa mặt bàn máy và Z0) là khoảng cách C

4 Tổng của ba kích thước nêu trên (khoảng cách giữa mặt bàn máy và vạch chuẩn

dụng cụ) là kích thước D D là khoảng dịch chuyển lớn nhất theo trục Z

Trên hình 5-6 kích thước D luôn luôn được biết, do đây là khoảng cách được các nhà chế tạo máy CNC xác định Có thể chưa biết kích thước C (chiều cao chi tiết với các khoảng hở), nhưng có thể dễ dàng xác định khi chuẩn bị gá lắp gia công chi tiết

Còn lại là kích thước A – khoảng cách giữa vạch chuẩn dụng cụ và đỉnh cắt của

dụng cụ, không có phương pháp xác định kích thước này trừ phương pháp đo thực tế Trong những ngày đầu của CNC, chiều dài dụng cụ A được cho trước và được đưa vào chương trình Do sự bất tiện khi tìm kích thước này, nhiều phương pháp mới được dùng trong CNC hiện đại

Ngày nay ba phương pháp được xem xét trong lập trình chiều dài dụng cụ cắt

1 Phương pháp xác lập trước chiều dài dụng cụ dựa trên gá đo dụng cụ bên ngoài

2 Phương pháp đo thực chiều dài dụng cụ trên máy

3 Phương pháp dụng cụ chuẩn hay dụng cụ dài nhất Đây là phương pháp hiệu quả

nhất và dựa trên quan hệ chiều dài của các dụng cụ

Từng phương pháp đều có các ưu điểm riêng Nhà lập trình CNC xem xét các ưu điểm đó và chọn phương pháp thích hợp Các ứng dụng của chúng không liên quan trực

21

tiếp với quá trình lập trình, chỉ thuần túy là gá lắp dụng cụ trên máy, nhưng nhà lập trình

phải hiểu rõ Bất kể phương pháp được chọn, bạn phải cĩ sự quy chiếu đến xác lập chọn trong chương trình, thường ở dạng chú thích hoặc thơng báo

Như vậy cĩ thể định nghĩa bù chiều dài dụng cụ cắt như sau:

Bù chi ều dài dụng cụ cắt là cách thức hiệu chỉnh khoảng cách giữa chiều dài lập trình c ủa dụng cụ cắt và chiều dài thực tế của dụng cụ đĩ

Lợi ích lớn nhất của bù chiều dài dụng cụ trong lập trình CNC là cho phép nhà lập trình thiết kế chương trình hồn chỉnh, sử dụng số lượng dụng cụ cắt theo yêu cầu gia cơng mà khơng cần biết chiều dài thực của từng dụng cụ

5.3.2 Xác l ập trước chiều dài dụng cụ bên ngồi máy

Một số người dùng ưa thích xác lập trước chiều dài dụng cụ cắt bên ngồi máy, thay

vì trong khi xác lập máy Đây là phương pháp xác định chiều dài dụng cụ cắt cổ điển Phương pháp này cĩ một số ưu điểm, đặ c biệt là loại bỏ thời gian chết trong khi gá lắp

Ưu điểm thứ hai là trên trung tâm gia cơng ngang, zero chương trình thường được xác định trước ở tâm bàn máy xoay hoặc bàn phân độ Nhược điểm chính của phương pháp này là sự xác lập trước chiều dài dụng cụ cách xa máy địi hỏi thiết bị bên ngồi được gọi

là đồ gá đo dụng cụ, làm tăng thêm chi phí

Sử dụng đồ gá đo dụng cụ, mọi dụng cụ cắt đều được lắp vào thiết bị bên ngồi, trong khi máy CNC đang gia cơng Khơng cần đo trên máy khi thay đổi loại chi tiết gia cơng Cơng việc của người vận hành là nhập các giá trị đo vào bộ đăng ký bù Thậm chí

phần này trong quy trình gá lắp cĩ thể được thực hiện thơng qua chương trình bằng cách

sử dụng lệnh G10 tùy chọn ( nếu cĩ )

Phương pháp này địi hỏi cĩ thợ chuyên mơn cao chịu trách nhiệm xác lập trước các

dụng cụ cắt Nhiều xưởng cơ khí nhỏ, trung bình sử dụng trung tâm gia cơng đứng khĩ cĩ

thể gá lắp chi tiết, chủ yếu sử dụng phương pháp đo

Vạch chuẩn (Gauge line)

22

vào hộc dụng cụ và đăng ký chiều dài từng dụng cụ vào bộ đăng ký bù, sử dụng chỉ số bù thích hợp

Các kích thước được xác định trước có giá trị dương, đ ược đo từ điểm quy chiếu

dụng cụ đến vạch chuẩn của ổ dụng cụ Vạch chuẩn của máy được mô phỏng trong đồ gá

dụng cụ để đảm bảo tính tương hợp Mỗi kích thước sẽ được nhập theo giá trị bù H trong màn hình bù chiều dài dụng cụ Ví dụ, chiều dài dụng cụ được xác lập trước theo giá trị 8.5 inch, với chỉ số bù 05, người vận hành nhập chiều dài đo là 8.500 :

…

8.500

…

5.3.3 Xác l ập chiều dài dụng cụ trên máy

Chiều dài dụng cụ đo theo phương pháp này là rất phổ biến, dù tốn thêm thời gian khi gá lắp Trên hình 5-8 mỗi dụng cụ được gán một trị số H được gọi là chỉ số bù chiều dài dụng cụ

Chỉ số này được lập trình theo địa chỉ H với chính số đó

Chỉ số H thường tương ứng với chỉ số dụng cụ để dễ sử dụng Quy trình xác lập số

đo khoảng cách hành trình dụng cụ từ vị trí zero máy đến vị trí zero chương trình (Z0) Khoảng cách này luôn luôn âm và được nhập vào các số bù H tương ứng với các menu

bù chiều dài dụng cụ của hệ điều khiển Điều quan trọng là các xác lập trục Z đối với

dịch chỉnh hệ toạ độ bất kỳ (G54 – G59) và sự bù chung thường được xác lập theo Z0.0000

5.3.4 S ử dụng chiều dài dụng cụ chuẩn

Sử dụng phương pháp đo để xác lập bù chiều dài dụng cụ có thể rút ngắn thời gian

rõ rệt bằng cách áp dụng phương pháp đặc biệt được gọi là dụng cụ chuẩn, thường là

dụng cụ dài nhất Đây có thể là dụng cụ thực hoặc một thanh thép dài có đỉnh tròn lắp vào ổ dụng cụ Trong phạm vi hành trình trục Z, “ dụng cụ “ mới này phải chìa ra ngoài

xa hơn mọi dụng cụ khác

Các lệnh bù G54 đến G59 và bù gia công mặt ngoài thường có giá trị Z xác lập theo 0.0, khi sử dụng phương pháp đo Xác lập này sẽ thay đổi trong trong phương pháp chiều