Lập chương trình gia công trên máy tiện và phay CNC

đề thi, bài tập, bài tập CNC, tài liệu lập trình CNC, CNC, đồ án, đề tài

Lập chương trình gia công

trên máy tiện và phay CNC

Chương 3 - 4

TS Hồ Thị Thu Nga

LẬP CHƯƠNG TRÌNH GIA CÔNG TRÊN

Chương 2

Các trục trên máy tiện

Mâm cặp

Bàn dao

- 2 trục (XZ), 3 trục (XZC)

- 4 trục : 2 bàn dao có thể làm việc riêng rẽ hoặc đồng thời

- máy tổ hợp tiện – phay: có thể có đến 5 trục

Code G thường dùng:

 G00: chạy dao nhanh

 G01: nội suy tuyến tính với lựong chạy dao

 G02, G03: nội suy vòng tròn

 G40, G41, G42: hủy bỏ, bù bán kính dao

 G20, G21: lựa chọn hệ đơn vị

 G50, G96, G97: tốc độ cắt max, tốc độ cắt không đổi (m/min, vòng/min)

 G98, G99: tốc độ chạy dao mm/min, mm/vòng (G94, G95 khi phay)

 G90 - G94: chu trình tiện trơn (chạy dao dọc, hoặc hướng kính)

 G28: trở về điểm tham chiếu

 G53: xác định điểm 0 của máy

 G50 : xác định điểm 0 của chi tiết

Lệnh các chức năng phụ

 M00 stop chương trình

 M01 stop trục chính (tùy chọn)

 M03 trục chính quay theo chiều kim đồng hồ

 M04 trục chính quay ngược chiều kim đồng hồ

 M05 stop trục chính

 M06 thay dao

 M08 tưới dung dich trơn nguội

 M09 ngừng tưới dung dịch trơn nguội

 M30 stop chương trình, trở về đầu chương trình

 M41 khoảng số vòng quay trục chính thấp

 M42 khoảng số vòng quay trục chính cao

 M98, M99: gọi và kết thúc chương trình con

Điểm gốc của máy, điểm chuẩn trên máy tiện

Đặt hệ tọa độ máy

(lập chương trình trong HTĐ máy)

Vị trí dao

OM (G90) G53 X_Z_; (tọa độ tuyệt đối) (one-shot)

→ dao chuyển động nhanh đến vị trí XYZ

Làm trùng gốc tọa độ chi tiết và gốc tọa độ chương trình: G50

a) điểm OP (điểm 0) được đặt tại mặt đầu mâm cặp b) điểm 0 được đặt ở mặt cuối

HTĐ chươngtrình

Đặt HTĐ chi tiết : G50 X_Z_;

 thực chất là xác định vị trí của dao so với điểm 0 chi tiết

- thay đổi HTĐ chi tiết : G54 – G59

G50 DXi DZi;

G54 X160 Z200; (đặt HTĐ chi tiết)

G50 X100 Z100; (tạo HTĐ chi tiết 1 X’-Z’ bởi vecto A)

Dao G54: HTĐ chi tiết

HTĐ chi tiết mớiHTĐ chi tiết gốc

A: giá trị offset được tạo bởi lệnh G50 X600.0 Z1200.0 B: giá trị offset điểm 0 chi tiết (G54)

C: giá trị offset điểm 0 chi tiết (G55)

G54

G55

HTĐ máy (G53)

HTĐ chi tiết (G54-G59)

HTĐ cục bộ (G52)

Đặt hệ tọa độ cục bộ : G52 IP_

Trở về điểm tham chiếu (điểm chuẩn) – G28

Lập chương trình trong HTĐ tuyệt đối – tương đối

Lập trình theo đường kính hoặc bán kính

A(15.0, 80.0), B(20.0, 60.0) A(30.0, 80.0), B(40.0, 60.0)

G62, G63

Hoặc G07 (tùy thuộc vào nhà chế tạo máy)

Các chuyển động nội suy

Khi tiện vát mép C, vê tròn bán kính R (tùy chọn)

Chạy dao từ Z→X : A : điểm bắt đầu

G01 Z(w) BC (i) ; B : điểm cuốiG01 Z(w) BC (r) ;

Chạy dao từ X→ Z :

G01 X(u) BC (k);

G01 X(u) BC (r);

(N2 X100 C3.0)

Ví dụ: nội suy vòng tròn khi tiện

Hiệu chỉnh và bù dao (Tool offset)

-Bù dao được dùng để hiệu chỉnh (bù) sự sai khác giữa dao đang

sử dụng và dao chuẩn (được xác lập trong chương trình)

- 2 loại: bù dao do sai số hình học + bù dao do mòn dao

Dao chuẩn

Offset theo trục

X (OFX)

Offset theo trục Z (OFZ)

Dao sử dụng

- Bù mòn dao và bù sai số hình học là tùy chọn

- Giá trị tổng cộng của 2 loại trên được xác lập như giá trị bù mòn dao

Dao chuẩn

Dao sử dụng

Gốc chương trình Gốc chương trình

Tổng lượng bù theo Z

Tổng lượng

bù theo X

Không có sự chênh lệch giữa

bù hình học và mòn daoChênh lệch bù hình học

so với bù mòn dao

Quỹ đạo lập trình Vecto offset

(Bằng tay: ấn nút reset trên

MDI unit)

Lx, Lz : lương bù theo trục X và Z (OFX, OFZ)

Có 4 bộ hiệu chỉnh dao tiện:

- theo chiều dài (Lx, Lz)

- theo bán kính dao

- mài mòn dao

- hiệu chỉnh hướng dao

Ví dụ: Bảng lượng bù dao trên máy tiện (FAGOR)

Lượng bù chiều dài theo phương X = Lx+I

Lượng bù chiều dài theo phương Z = Lz+ K

(I, K: giá trị độ mòn mặt sau dao theo phương X và Z)

Kiểu: hướng mũi dao

Vị trí và hướng của mũi dao tiện

Qui ước số vị trí mũidao lý thuyết: 1 - 9

Giá trị bù bán kính mũi dao (G10)

G10 P_ X _ Z _ R _ Q _; (tuyệt đối)

P : số của bộ ghi bù dao (1 – 64)

X, Z : lượng bù dao tuyệt đối theo hướng X, Z

R : bán kính mũi dao

Q : số vị trí mũi dao lý thuyết (1– 9)

G10 P_ U _ W _ C _ Q _; (tương đối)

Q

U, W : lượng bù tương đối theo X, Z

C : lượng thay đổi bán kính dao

X, Z, U, W có thể được xác lập trong cùng 1 block

- Giá trị lượng hiệu chỉnh dao có thể do người công

nhân đưa vào hoặc lập trình (tự động) bởi từ lệnh G10

Lệnh bù dao tự động: G36, G37

 Khi dao di chuyển động đến vị trí đo, hệ điều khiển sẽ tự động đo lượng chênh lệch giữa tọa độ vị trí dao hiện tại và giá trị tọa độ vị trí đo đã được lập trình → giá trị bù dao

 Khi dao đã được offset, nó sẽ chuyển động tới vị trí đo với giá trị offset này.

 Nếu hệ điều khiển thấy cần offset sau khi tinh toán sự chênh lệch giữa tọa độ vị trí đo và tọa độ được điều khiển (đã lập trình), giá trị offset hiện tại sẽ được offset tiếp

 Khi di chuyển dao đến vị trí đo, hệ tọa độ cần được thiết lập trước (thường dùng HTĐ chương trình)

 Từ lênh: G36 X_ ; hoặc G37 Z_;

G36 X200.0 ; chuyển động đến vị trí đo Nếu dao tới vị trí đo tại X198.0

(vị trí đo chính xác là X200.0) thì giá trị offset được thay bởi :198.0 – 200.0 = -2.0 mm

G00 X204.0; lùi dao theo X

G37 Z800.0; chuyển động đến vị trí đo theo Z, nếu dao đến tại vị trí đo

Z804.0 thì giá trị offset sẽ là: 804.0 – 800.0 = 4 mmT0101; giá trị offset mới có hiệu lực khi lệnh T được xác lập lần nữa

R

Băng đo kích thước dao trang bị trên máy CNC

Đo dao ở ngoài Đo dao trực tiếp trên máy

Bù bán kính dao (G40, G41, G42)

Quĩ đạo đã lậptrình, có bù bánkính dao

Quĩ đạo không

bù bán kính dao

Quĩ đạo tâmmũi dao

Điểm dịch chỉnh do bán kínhdao so với quĩ đạo lập trìnhG42

Điểm tiếp xúc với

quĩ đạo nếu lập

trình với G40

G41: dao chuyển động dọc theo quĩ đạo đã lập trình về bên trái

G42: dao chuyển động dọc theo quĩ đạo về bên phải

G40: hủy lệnh hiệu chỉnh bán kính dao

G40, G41, G42 : modal

Bù bán kính dao bênphải chi tiết

Lệnh bù bán kính dao

G01 G01

Lệnh bù dao đặt trước lệnh chạy dao nhanh đến vị trí bắt đầu gia công.

Bù bán kính dao phải bắt đầu trong cùng block với lệnh G00 và G01

quĩ đạo lập trình

quĩ đạo lập trình

G42

Hủy bỏ lệnh bù bán kính dao (G40):

Ví dụ : tiện với offset bán kính dao

Khả năng gia công trên máy tiện

dao

Chi tiết

Ví dụ 1 số chu trình khi tiện thô

Các chu trình khi tiện

Tiện trơn (G90) G90 X _ Z _ R _ F _ (modal)

G90 U _ W _ R _ F_

X, Z : tọa độ điểm đến

R : giá trị hướng kính (chiếu lên X)

của đường nghiêng trong trường hợp

tiện mặt côn (theo hướng từ điểm đến

→ điểm bắt đầu)

F : giá trị tốc độ chạy dao (mm/vòng)

U, W : tọa độ điểm đến (tọa độ

tương đối)

Tiện trơn mặt trụ, côn (G90)

(R) : Chạy dao nhanh (R) : Chạy dao nhanh

Tiện trơn (chu trìnhđơn, fixed cycle)

Dấu của các giá trị xác lập trong chu trình tiện côn

Khi lập chương trình với tọa độ tương đối , dấu của giá trị đi sau địa chỉ U, W phụ thuộc vào hướng của quĩ đạo chạy dao (bảng sau):

Ví dụ G90

Tiện ren (G92)

X, Z : tọa độ điểm đến (tuyệt đối)

R : giá trị hướng kính (chiếu lên X)

của đường nghiêng trong trường hợp

tiện mặt côn (theo hướng điểm đến

→ điểm bắt đầu)

F : tốc độ chạy dao (bước ren)

U, W: tọa độ điểm đến (tương đối)

Dấu của U, W, R phụ thuộc vào

hướng chuyển động của dao theo các

trục: hướng + của trục (+), hướng –

của trục  (-)

Tiện ren (G92)

R: chạy dao nhanh

F: bước ren

Dấu của các giá trị U, W, R

(R): chạy dao nhanh

(F): chạy dao cắt

Sử dụng các chu trình G90, G94

Dạng phôi

Dạng chi tiết

Dạng phôi Dạng phôi

Chu trình tiện thô dọc trục (G71)

G71 U1 _ R _ ;

G71 P(ns)Q(nf)U2 _W_ F_S_ T_;

P số của block đầu

Q số của block cuối

U1 : chiều sâu cắt theo hướng kính

R : khoảng rút dao sau mỗi hành trình cắt

P : No block đầu tiên mô tả profile chi tiết

Q : No block cuối mô tả profile chi tiết

U2 : lượng dư gia công tinh (hướng X)

W : lượng dư gia công tinh (hướng Z)

F, S, T : lượng chạy dao, tốc độ trục chính, dao

Chú ý: Profil chi tiết có dạng tăng bậc thang,

Chu trình thực hiện tiện bán thô – bán tinh.

Chu trình tiện thô tiến dao hướng kính (G72)

Q số của block cuối

P số của block đầu

G72 U1 _ R _ ;

U1 : chiều sâu cắt theo phương dọc trục (Z)

R : khoảng rút dao sau mỗi hành trình cắt

P : No block đầu tiên mô tả profile chi tiết

Q : No block cuối mô tả profile chi tiết

U2 : lượng dư gia công tinh (hướng X)

W : lượng dư gia công tinh (hướng Z)

F, S, T : lượng chạy dao, tốc độ trục chính, dao

 G71, G72, G73: các lệnh chuyển động được

đặt giữa No.block (P) và (Q)

Tiện thô theo biên dạng (G73)

G73 U1_ W1_ R_;

G73 P(ns)Q(nf)U2 _W2_ F_;

U1, W1 : chiều sâu lớp cắt theo phương X, Z

R : số hành trình chạy dao

P : No block đầu tiên mô tả profile chi tiết

Q : No block cuối mô tả profile chi tiết

U2 : lượng dư gia công tinh (hướng X)

W2 : lượng dư gia công tinh (hướng Z)

F, S, T : lượng chạy dao, tốc độ trục chính,

dao

(Profil chi tiết phải tăng dạng bậc thang)

R(d): dịch chuyển tại cuối hành trình Z

F: lượng chạy dao

G74 R(e);

G74 X(U) Z(W) P(i)_Q(k)_R(d)_F;

F: lượng chạy dao

(R): chạy dao nhanh

Khoan lỗ gián đoạn theo phương Z (G74)

G0 X0 Z80.;

M03 S2000;

G74 Z30 Q10 R3 F0.2;M05 S0; (dừng trục chính)M02; (dừng chương trình)

Tiện hốc, rãnh (G75) theo phương X

G75 R(c);

G75 X(U) Z(W) P(Δi) Q(Δk) R(Δd) F_ ;

Chu trình tiện tinh (G70)

G70 P(ns) Q(nf)F_ ;

P : No block đầu tiên mô tả profile chi tiết

Q : No block cuối mô tả profile chi tiết

Sau khi tiện thô bằng các lệnh G71, G72, hoặc G73 có

thể tiện tinh với từ lệnh sau :

Chú ý:

-F, S và T có hiệu lực trong block G70 khi đặt giữa (ns) và (nf)

- khi kết thúc chu trình gia công với lệnh G70 thì dụng cụ trở về điểm tham chiếu (điểm bắt đầu) và tiếp tục thực hiện block tiếp theo

- không thể gọi chương trình con trong blocks giữa (ns) và (nf) liên quan đến G70 thông qua G73

Ví dụ G71

TIỆN THÔ NGOÀI

(chạy daodọc trục)

Ví dụ G72

TIỆN THÔ NGOÀI

(chạy dao hướng kính)

Lập trình theo đường kính,

hệ met

Ví dụ G73

N010: đặt điểm chuẩn (bắt đầu)

N011:chạy dao nhanh đến B

N012-013:chu trình tiện chép hình

N014-019: profil gia công

N020: tiện tinh profil

Star point

40

Tiện ren có bước không đổi

G32 X_Z_F_; X, Z : tọa độ điểm cuối của ren

F : bước ren theo trục chính (Z nếu ß <45o, X nếu ß > 45o)

Bước ren

Ren thẳng Ren côn

Ren mặt đầu

Khoảng cách đểđồng bộ Va và Vc

Ví dụ:

Bước ren : 3mm

δ1 : 5mmδ2 : 1.5mmChiều sâu cắt : 1mm(2 lần chạy dao)

Tiện ren có bước thay đổi

G34 ip_F_K_;

IP_: tọa độ điểm cuối của ren

F_: bước ren dọc trục tại vị trí đầu tiên

K_: lượng tăng (giảm) của bước ren trên 1

vòng quay

Bảng giá trị của K:

Ví dụ: gia công ren có F = 8.0 mm/vòng, K = 0.3 mm/vòng :

G34 Z-72.0 F8.0 K0.3;

Cắt ren nhiều đầu mối

G32 IP_ F_ Q_ ; G32 IP_ Q_ ;

Ví dụ: gia công trục vit 2 đầu mối với điểm bắtđầu mối ren 0o và 180o :

G00 X40.0 ;G32 W–38.0 F4.0 Q0 ;G00 X72.0 ;

W38.0 ;X40.0 ;G32 W–38.0 F4.0 Q180000;

G00 X72.0 ;W38.0 ;

Các lệnh cắt ren :

-G32: cắt ren bước không đổi

-G34: cắt ren bước thay đổi

Tiện ren côn

Ví dụ: tiện ren có bước ren = 3.5 mm theo hướng trục Z

δ1 = 2mm, δ2 = 1mm, chiều sâu cắt theo X = 1 mm (cắt 2 lần) Lập trình theo đường kính, hệ đơn vị quốc tế (metric)

Chu trình tiện ren hỗn hợp (G76)

Hành trình chuyển động của dao trong chu trình tiện ren hỗn hợp

(hình vẽ : gia công ren côn)

Mũi dao

Chu trình tiện ren hỗn hợp (G76)

r : lượng vát ở cuối ren, r = 0.0L – 9.9L với lượng

tăng dần = 0.1L (L = bước ren)

a : góc mũi dao (góc profil ren), có thể chọn các

giá trị sau: 80°, 60°, 55°, 30°, 29°, and 0°

(m, r, a được xác định bởi địa chỉ P)

Δdmin: chiều sâu cắt nhỏ nhất (xác định bởi giá

trị bán kính dao

R(d): lượng dư cắt tinh

i : chênh lệch bán kính ren, i = 0: ren thẳng (trụ)

K: chiều cao ren

Δd: chiều sâu cắt lần chạy dao đầu tiên

(Ví dụ: P021060: 2 lần chạy dao, vát cuối ren=1.0, góc ren=60)

 Tốc độ tiến dao hướng kính được xác định bởi lệnh F

 Cắt ren tương tự lệnh G32 và chu trình cắt ren G92

 Dấu của các giá trị tương đối (hình vẽ hành trình dao):

 U, W < 0 (theo hướng AC, CD)

 Chạy dao nhanh R< 0 (xác định theo hướng AC)

 P, Q luôn >0

Ví dụ tiện ren hỗn hợp G76

Gia công ren chạy dao kiểu zic-zac : địa chỉ P2

Ví dụ trước: G76 X60640 Z25000 K3680 D1800 F6.0 A60 P2;

Mũi dao

Lượng chophép gc tinh

Chu trình gia công lỗ trên máy tiện CNC

Bước 1

Mức khởi đầuBước 6

Bước 2Mức điểm R

Nói chung chu trình gia công lỗ

bao gồm 6 bước tuần tự như sau:

Bảng các lệnh chu trình gia công lỗ

Doa

Chạy daocắt

Tạm dừngChạy dao

X89

Taro ren

Chạy daocắt

Tạm dừng→

quay CCW

Chạy daoX

88

khoan

Chạy daonhanh

Tạm dừngChạy dao/dừng

X87

Doa

Chạy daocắt

Chạy daoZ

85

Taro rensâu

Chạy daocắt

Tạm dừng→

quay CCW

Chạy daoZ

84

Khoan lỗsâu

Chạy daonhanh

Tạm dừngChạy dao/dừng

Z83

Hủy bỏKhoan,doa

_

Chạy dao nhanh

Gia công đáy

lỗ

Bước gia công lỗ(hướng -)Trục khoan

Code G

Các trục xác định vị trí lỗ và trục gia công

Trục X Trục Z, C

G87, G88, G89

Trục Z Trục X, C

G83, G84, G85

Trục gia công

Vị trí tâm lỗ Code G

•Code G gia công lỗ sẽ xác định các trục vị trí và trục gia công (bảng dưới)

•Trục C và trục X (hoặc Z) được sử dụng như các trục vị trí (xác định tọa độ tâm lỗ)

•Trục X hoặc Z, khi không được dùng như trục vị trí, thì được dùng như một trục gia công (xác định chiều sâu lỗ)

•Các cặp lệnh G83 – G87, G84-G88, G85-G89 có cùng chức năng, chỉ khác nhau các trục vị trí và trục gia công lỗ

Lệnh hủy bỏ chu trình gia công lỗ

 Dùng từ lệnh G80, hoặc dùng từ lệnh G nhóm 01:

 G00 : chạy dao nhanh tới vị trí gia công

 G01 : nội suy tuyến tính

 G02 : nội suy vòng tròn, cùng chiều kim đồng hồ (CW)

 G03 : nội suy vòng tròn, ngược chiều kim đồng hồ (CCW)

Khoan - doa lỗ thường (G81, G82)

Khoan: G81 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ F_L_ ;

Doa: G82 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ F_P_L ;

X_, C_ : tọa độ vị trí lỗ

Z_ hoặc X_ : Khoảng cách từ mức R đến đáy lỗ

R_: khoảng cách từ mức ban đầu đến mức R

Q_: Chiều sâu cắt cho mỗi lần chạy dao cắt

P_: Thời gian dừng cắt tại đáy lỗ

F_: lượng chạy dao

L_: số lần lặp lại (nếu có)

Rút dao nhanh : G98 hoặc G99

Điểm đầu

Chạy dao bằng tay

P1: dừng lại trong chương

 X_(hoặc Z_), C_ : tọa độ tâm lỗ

 Z_ hoặc X_ : Khoảng cách từ mức R đến đáy lỗ

 R_: khoảng cách từ mức ban đầu đến mức R

 Q_: Chiều sâu cắt cho mỗi lần chạy dao cắt

 P_: Thời gian dừng cắt tại đáy lỗ

 F_: lượng chạy dao

 M_: lệnh M khóa trục C (khi cần thiết)

 L_: số lần chạy dao (nếu cần thiết)

G83 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ Q_ P_ F_ M_L;

Hoặc:

G87 Z(W)_ C(H)_ X(U)_ R_ Q_ P_ F_ M_L ;

Khoan lỗ sâu gián đoạn có bẻ phoi

G83 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ Q_ P_ F_ M_ K_ ; hoặc:

Ví dụ

C90.0 M31; quay 1 góc 90o , gia công lỗ 2

C180.0 M31; quay 1 góc 180o , gia công lỗ 3

C270.0 M31; quay 1 góc 270o , gia công lỗ 4

X_ C_ hoặc Z_ C_ : tọa độ vị trí lỗ

Z_ hoặc X_ : khoảng cách từ mức R đến đáy lỗ

R_ : khoảng cách từ mức ban đầu đến mức R

P_ : thời gian dừng tại đáy lỗ (s)

F_ : tốc độ chạy dao

K_ : số lần lặp lại (nếu có)

M_ : code M kẹp chặt trục C (ON) nếu có

Chu trình ta rô ren phải (G84, G88)

G84 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ P_ F_ M_ K_ ; G88 Z(W)_ C(H)_ X(U)_ R_ P_ F_ M_ K_ ;

Mức ban đầu

CCW: quay ngược chiều kim đồng hồ (rút

dao)

CW: cùng chiều (khi cắt)

Quay CW

Quay CW

Chu trình doa lỗ sâu (G85, G89)

G85 X(U)_ C(H)_ Z(W)_ R_ P_ F_ K_ M_ ; hoặc:

M_ : code M kẹp chặt trục C (ON) nếu có

Sau khi xác định vị trí lỗ, dao chạy nhanh

đến điểm R Gia công lỗ đến điểm Z, sau

đó chạy dao về với tốc độ gấp 2 lần tốc độ

chạy dao khi cắt

Ví dụ

X

Z

N0320 M30;

Chương trình gia công chi tiết:

Chương 4

- Các loại máy phay:

- trục dao nằm ngang, thẳng đứng

- 2 trục ½, 3 trục (XYZ), 4 trục (XYZC), 5 trục, max 8 trục (XYZABCUV)

- qui ước trục Z là trục mang dao, hướng Z+ dời xa chi tiết