Tài liệu KỸ THUẬT TIỆN CNC với MTS TopTURN, CHƯƠNG 1 ppt

với MTS TopTURNI - Lời nói đầu Để có thể gia công được một chi tiết trên các loại máy cắt gọt kim loại NChoặc CNC thì chương trình gia công là một trong những điều cần thiết phải có.. I

với MTS TopTURN

I - Lời nói đầu

Để có thể gia công được một chi tiết trên các loại máy cắt gọt kim loại NChoặc CNC thì chương trình gia công là một trong những điều cần thiết phải có Vậychương trình gia công là gì? Cần phải có những điều kiện gì để lập chương trìnhgia công và lập chương trình gia công như thế nào? Những vấn đề nêu trên đượctạm giải thích như sau:

Chương trình gia công là ngôn ngữ giao tiếp giữa máy và người sử dụng đểthực hiện một ý đồ tạo dáng nào đấy Việc viết chương trình dựa trên cơ sở sửdụng các quy ước là các mẫu tự và số được diễn tả theo một quy luật nào đấy tùytheo máy và hệ điều khiển mà máy được trang bị

Điều kiện để viết chương trình gia công do vậy mà người lập trình phải nắmđược quy ước và am hiểu quy luật diễn tả một cách thích hợp Điều đó cũng cónghĩa là người lập trình cho trọn nghĩa thì phải am hiểu được máy ( Kể cả nhữngđặc điểm riêng biệt của nó ) sẽ thực hiện chương trình do mình lập

Để tăng tiện nghi cho việc lập trình gia công, ngày nay người ta sử dụngnhiều các phần mềm CNC chuyên dụng có khả năng biên dịch được nhiều loạingôn ngữ máy, giao tiếp và điều khiển dễ dàng qua sự trợ giúp của máy vi tính.Trong giáo trình này, chúng tôi trình bày kỹ thuật lập trình cơ bản bằngphương pháp phổ thông dùng với MTS - ISO 30 qua sự giao tiếp và trợ giúp củaphần mềm CNC có tên là MTS Top CAM và MTS TopMill

Motor trục

chính Bảng điềukhiển

Tủ điều khiển

Lời nói đầu

II - Sơ đồ khối của chương trình NC

.Biên dạng của chi tiết G/c

.Các phần tử tạo dáng

.Các lỗ và hệ lỗ

.Các cung tròn, rãnh thoát

.Các thông số về dao cụ

.Vận tốc cắt.Lượng chạy dao.Số vòng quay

Tờ mẫu dùng để lập trình NC

Câu Các thông tin về đường Các thông tin về công nghệ

Lưu chương trình

bằng băng đục lỗ

Tạo tập tin và tải chương trình qua máy

Nhập chương trìnhvào máy qua bànđiều khiển

Điều khiển NC Điều khiển CNC

MÁY CÔNG CỤ

NC VÀ CNC

Hình 1: Sơ đồ khối của chương trình NC

với MTS TopTURN

LẬP LUẬN CHỨNG VÀ THIẾT KẾ VỚI MÁY TÍNH

CKS

LẬP TRÌNH NC ĐIỀU KHIỂN VÀ KIỂM TRA CHUẨN BỊ

LẬP KẾ HOẠCH

III- Chương trình NC trong hệ thống CIM

Chương trình NC trong hệ thống CIM

BẢN VẼ

THÀNH PHẨM Kiểm tra chất lượng

Dao cụ Điều chỉnh máy Gia công Đo kiểm

HÌnh 3: Chương trình NC trong mối quan hệ hình thành sản phẩm

với MTS TopTURN

IV - Trình tự thực hiện ( Ví dụ )

* Nghiên cứu bản vẽ.

* Lập quy trình công nghệ đơn giản gồm:

- Phương án gá kẹp

- Phương án sử dụng dao

- Tính toán chế độ cắt

- Lập trình tự gia công

* Viết chương trình NC.

* Mô phỏng trên máy vi tính với MTS Software.

* Biên dịch từ MTS sang S840C.

* Kiểm tra sơ bộ và hiệu chỉnh chương trình NC

* Tải chương trình NC qua máy Tiện CNC với Xmit

* Mô phỏng kiểm tra trên máy Tiện CNC.

* Gia công thử trên máy Tiện.

* Hiệu chỉnh và lưu chương trình ⇒ Lưu trữ.

V- Một vài khái niệm và quy ước về chương trình CHÍNH

và chương trình CON trong mô phỏng TIỆN với MTS

1 - Chương

trình CHÍNH

Chương trình chính là một chương trình NC được lưu giữtrong thư mục do người dùng định nghĩa và được đặt tên theoquy ước tên File với :

- Phần tên: Tối đa là 19 ký tự, là chữ hoặc số và không bao gồm ký tự lạ như dấu chấm(.), dấu gạch chéo ( \ hoặc / ), dấu (:).

- Phần mở rộng: Tối đa là 3 ký tự - Do chương trình tự đặt

theo quy ước sau

- Kết thúc chương trình CHÍNH với lệnh M30

Ví dụ:

- AAAAA.FNC: Chương trình chính dành cho Phay.

- BBBBB.DNC: Chương trình chính dành cho Tiện.

2 - Chương

trình CON

Chương trình CON cũng là một chương trình NC được áb

dụng để mô tả một bề mặt hay một biên dạng, một nhóm bềmặt hay một nhóm biên dạng được phân bố mang tính quy

luật Chương trình CON tồn tại song song với chương trình CHÍNH và được lưu dưới tên File là:

Ví dụ:

- Ua1b2.FNC: Chương trình CON dành cho Phay.

- Ub3c4.DNC: Chương trình CON dành cho Tiện.

- Kết thúc chương trình CON với lệnh M99

Tồn tại song song với chương trình chính có nghĩa là

chương trình con và chương trình chính được lưu giữ cùng trong một thư mục công tác.

với MTS TopTURN

1 - Cấu trúc của một câu lệnh NC

Khác với máy công cụ vạn năng - máy công cụ CNC được điều khiển bằngchương trình số Sự điều khiển máy qua cái gọi là chương trình NC để thực hiệnmột bước công việc nào đấy được viết bằng một bộ mã lệnh - thông qua đó viêcgia công chi tiết được tự động thi hành

a) Câu lệnh NC

Trong một chương trình NC bao gồm nhiều câu lệnh và trong một câu lệnh lại bao gồm nhiều từ lệnh Các câu lệnh được bắt đầu bằng chữ N và được đánh số để định danh.

b)- Từ lệnh, địa chỉ, mã lệnh, gía trị.

Trong một câu lệnh gồm có một hay nhiều từ lệnh, mỗi một từ lệnh lại bao gồm một địa chỉ là một chữ cái kèm theo một mã lệnh hoặc một gía trị định lượng hay gía trị định tính.

Tọa độ của điểm đích

Hình 4 : Các từ lệnh trong một câu lệnh NC

Địa chỉ và số của câu lệnh Điều kiện đường, lệnh chạy dao.

Vận tốc tiến bàn - lượng chạy dao Số vòng quay trục chính

Số của dụng cụ cắt / Vị trí của dao trong ổ tích dao Các chức năng của máy như chiều quay của trục chính, tắt mở nước tưới nguội,

Số câu lệnh Từ lệnh Từ lệnh Từ lệnh

VI - Hướng dẫn lập trình NC

Lập trình NC

Ký hiệu Ý nghĩa

M02 Kết thúc chương trình

M03 Khởi động trục chính, quay chiều phải

M04 Khởi động trục chính, quay chiều trái

M05 Ngừng trục chính

M07 Mở bơm tưới nguội 1

M08 Mở bơm tưới nguội 2

M30 Kết thúc chương trình

M99 Kết thúc chương trình con

M20 Chống chuôi nhọn ụ di động

M21 Tháo chống chuôi nhọn ụ di động

VII- Bộ lệnh điều khiển các chức năng máy.

với MTS TopTURN Lập trình NC

1- Khởi động và ngừng trục chính.

- M03 Khởi động trục chính, quay Phải - thuận chiều kim đồng hồ

- M04 Khởi động trục chính, quay Trái - ngược chiều kim đồng hồ

2- Số vòng quay của trục chính

Số vòng quay của trục chính được định nghĩa và lập trình dưới địc chỉ S với

đơn vị là số vòng quay của trục chính trong một đơn vị thời gian - Ví dụ S1500Một dòng lệnh đầy đủ để điều khiển trục chính mang dao quay sẽ là:

Ví dụ: S1500 M03

Trong đó:

- S: lệnh chỉ định số vòng quay bằng gía trị đi kèm

- 1500: số vòng quay của trục chính vòng/phút

- M03: Chiều quay của trục chính (Chiều phải-thuận chiều kim đồng hồ)

3- Thay đổi dụng cụ cắt

Lệnh thay đổi dụng cụ cắt được định nghĩa và lập trình dưới địc chỉ Tvới:

a) Thay đổi dụng cụ cắt không hiệu chỉnh bán kính mũi dao

T và 4 chữ số đi kèm - Ví dụ T0808

Trong đó: - T: lệnh thay đổi dao

- 0808:

* Cặp số 08 thứ nhất: Số vị trí của dao trong ổ tích dao

* Cặp số 08 thứ hai: Số của địa chỉ D lưu giữ các gía trị

hiệu chỉnh dao theo kích thước dài

b) Thay đổi dụng cụ cắt có hiệu chỉnh bán kính mũi dao

T và 6 chữ số đi kèm - Ví dụ T080803

Trong đó: - T: lệnh thay đổi dao

- 080803:

* Cặp số 08 thứ nhất: Số vị trí của dao trong ổ tích dao

* Cặp số 08 thứ hai:Số của địa chỉ D lưu giữ các gía trị

hiệu chỉnh dao theo kích thước dài

* Cặp số 03: Vị trí của mũi dao trên ô vuông xác định vị trí

mũi dao

với MTS TopTURN

4- Lệnh tắt, mở bơm nước tưới nguội.

- M07 Khởi động bơm nước tưới nguội thứ nhất

- M08 Khởi động bơm nước tưới nguội thứ hai

- M09 Tắt tất cả các bơm tưới nguội

5- Lệnh tạm ngừng chương trình.

- M00 Tạm ngừng chương trình để đo kiểm - thường áb dụng khi chạy

thử chương trình

6- Lệnh kết thúc chương trình.

- M30 Lệnh kết thúc chương trình chính, tắt tất cả các chức năng bổ

sung như tắt trục chính, tắt bơm nước tưới nguội, xóa bỏ địnhnghĩa gia công đối xứng, xóa bỏ các lệnh di chuyển hoặc quaygốc tọa độ và trở về đầu chương trình

- M02 Lệnh kết thúc chương trình chính, tắt tất cả các chức năng bổ

sung như tắt trục chính, tắt bơm nước tưới nguội, xóa bỏ địnhnghĩa gia công đối xứng, xóa bỏ các lệnh di chuyển hoặc quaygốc tọa độ nhưng không trở về đầu chương trình

- M99 Lệnh kết thúc chương trình con, trở ra chương trình chính và

thực hiện ngay câu lệnh liền sau câu lệnh gọi chương trình con

Lập trình NC

Từ lệnh Y Ùnghĩa

G00 Chạy dao nhanh không cắt gọt

G01 Chạy dao theo đường thẳng với Luợng chạy dao F chỉ định trước

G02 Chạy dao theo đường tròn - thuận chiều kim đồng hồ với F chỉ định trước

G03 Chạy dao theo đường tròn - ngược chiều kim đồng hồ với F chỉ định trước

G04 Định thời gian dừng dao ở cuối hành trình

G09 Dừng dao chính xác

G20 Đổi đơn vị đo từ Millimeter sang inch

G21 Đổi đơn vị đo từ inch sang Millimeter

G22 Lệnh gọi chương trình con

G23 Lệnh lặp lại một đoạn chương trình

G24 Lệnh nhảy câu lệnh không có điều kiện

G26 Lệnh chạy dao về điểm thay dao

G28 Định vị ụ di động

G33 Gia công ren tam giác

G40 Lệnh xóa hiệu chỉnh bán kính dao

G41 Lệnh thực hiện hiệu chỉnh bán kính dao bên trái đường gia công

G42 Lệnh thực hiện hiệu chỉnh bán kính dao bên phải đường gia công

G51 Lệnh định nghĩa biên dạng gia công

G53 Xóa các lệnh di chuyển gốc tọa độ để trở về gốc tọa độ mặc định

G54 - G57 Các lệnh di chuyển gốc tọa độ tuyệt đối.

G58 - G59 Các lệnh di chuyển gốc tọa độ tương đối.

G90 Lệnh định nghĩa tọa độ nhập là tọa độ tuyệt đối

G91 Lệnh định nghĩa tọa độ nhập là tọa độ tương đối

G92 Lệnh giới hạn số vòng quay của trục chính

G94 Lệnh định nghĩa lượng chạy dao là mm/phút

G95 Lệnh định nghĩa lượng chạy dao là mm/vòng

G96 Lệnh định nghĩa vận tốc cắt là không đổi

G97 Xóa lệnh định nghĩa vận tốc cắt là không đổi và trả về như mặc định

VIII- Bộ mà lệnh chương trình NC theo DIN 66025

với MTS TopTURN G00 với

Hình 31: Lập trình G00 với kích thước tương đối G91

Ví dụ G00 với kích thước tương đối

1- Hành trình chạy dao nhanh, thẳng, không cắt gọt - G00

Trong hành trình chạy dao nhanh, thẳng, không đượcphèp cắt gọt - dao Tiện chạy nhanh bằng vận tốc đã được ấn

định sẵn với các trục X, Y và Z.

Trong chức năng này, việc lập trình cho dao Tiện thựchiện chuyển động của mình có thể với tọa độ nhập là tuyệt

đối (G90) hoặc tương đối (G91) Chức năng

Giải thích X Tọa độ X của điểm đích

Z Tọa độ Z của điểm đích

* Lưu ý Trong một câu lệnh, G00 được lập trình chung với các

chức năng phụ khác như F S T M thì các chức

năng phụ sẽ được thực thi trước sau đó dao Tiện mới chạy

đến điểm đích bằng lệnh G00 đã được lập trình.

Với G00 nên lập trình chạy Z riêng trong một câu lệnh trước và sau đó mới đến câu lệnh chạy X.

với MTS TopTURN G01 với

G90 & G91

Hình 32: Lập trình G01 với kích thước tuyệt đối G90

Ví dụ G01 với kích thước tuyệt đối

N G90

N

N115 G01 X140 Z-90

Điểm khởi xuất Điểm đích

Hình 33: Lập trình G01 với kích thước tương đối G91

Ví dụ G01 với kích thước tương đối

2- Hành trình chạy dao thẳng với F ấn định trước - G01

Chức năng Dụng cụ cắt gia công theo đường thẳng đến điểm đích với

F được lập trình trước theo điều kiện gia công Tọa độ nhập để

dụng cụ cắt gia công theo đường thẳng đến điểm đích có thể

được thực hiện với kích thước tuyệt đối G90 hoặc kích thước tương đối G91 hoặc.

( Xem hình 32 và hình 33 )

Trong đó:

- X : Tọa độ X của điểm đích.

- Z : Tọa độ Z của điểm đích.

- F : Lượng chạy dao ( mm/vòng ).

- S : Số vòng quay của trục chính ( Vòng/phút).

- T : Gọi dao và các gía trị hiệu chỉnh của dao.

- M : Các chức năng phụ.

* Lưu ý - Khi lập trình với kích thước tuyệt đối G90 thì tọa độ

X là kích thước đường kính của bề mặt gia công.

- Khi lập trình với kích thước tương đối G91 thì tọa độ X là kích thước bán kính của bề mặt gia công.

- Trong cùng một câu lệnh có thể lập trình G01 X ,Z chung với F ,S ,M

- Trong một câu lệnh chỉ có thể sử dụng tối đa là 3 chức năng M

với MTS TopTURN G01 với

góc tham chiếu A

3- Lập trình G01 với góc tham chiếu A

Trong đó:

- X : Tọa độ X của điểm đích.

- Z : Tọa độ Z của điểm đích.

- A : Góc tham chiếu so với trục Z, góc A có thể âm

hoặc dương theo quy ước chuẩn

* Lưu ý - lệnh này có thể sử dụng chung với các lệnh G00 ; G01 ; G31

G33 ; G34 ; G35

Hình 34: Cách xác định góc A

Điểm đích

Điểmkhởi xuất

Hình 36: Bài tập ví dụ áp dụng lập trình G01 với góc tham chiếu A

với MTS TopTURN Lập trình với G02

3- Gia công theo cung tròn thuận chiều kim đồng hồ - G02

Chức năng Dao Tiện gia công với lượng chạy dao cho trước theo

đường tròn thuận chiều kim đồng hồ đến tọa độ X và Z được

định nghĩa là điểm đích Tọa độ điểm đích có thể được lập trình

với tọa độ tuyệt đối ( G90 ) hay tọa độ tương đối ( G91) Nếu lập trình với tọa độ tuyệt đối ( G90 ) thì tọa độ điểm đến X chính là đường kính của chi tiết gia công.

Nếu lập trình với tọa độ tương đối ( G91 ) thì tọa độ điểm đến X chính là bán kính của chi tiết gia công.

- I và K : Tọa độ tâm của cung tròn được tính tương

đối so với điểm đầu của cung ( Hình 34 )

Chương trình ví dụ

N G01 X80 Z-40

Điểm đích

4- Gia công theo cung tròn ngược chiều kim đồng hồ - G03

Chức năng Dao Tiện gia công với lượng chạy dao cho trước theo

đường tròn thuận chiều kim đồng hồ đến tọa độ X và Z được

định nghĩa là điểm đích Tọa độ điểm đích có thể được lập trình

với tọa độ tuyệt đối ( G90 ) hay tọa độ tương đối ( G91) Nếu lập trình với tọa độ tuyệt đối ( G90 ) thì tọa độ điểm đến X chính là đường kính của chi tiết gia công.

Nếu lập trình với tọa độ tương đối ( G91 ) thì tọa độ điểm đến X chính là bán kính của chi tiết gia công.

- I và K : Tọa độ tâm của cung tròn được tính tương

đối so với điểm đầu của cung ( Hình 34 )

với MTS TopTURN Bài tập ví dụ

G02 và G03

Hình 36: Bài tập ví dụ 1 - Áp dụng lập trình G02 và G03 với các cung 1/4

5- Khái niệm và một số quy ước chương trình CHÍNH

và chương trình CON trong mô phỏng Tiện với MTS

a) Chương

trình CHÍNH

Chương trình chính là một chương trình NC được lưu giữtrong thư mục do người dùng định nghĩa và được đặt tên theoquy ước tên File với :

- Phần tên: Tối đa là 19 ký tự, là chữ hoặc số và không bao gồm ký tự lạ như dấu chấm(.), dấu gạch chéo ( \ hoặc / ), dấu (:).

- Phần mở rộng: Tối đa là 3 ký tự - Do chương trình tự

đặt theo quy ước sau

- Kết thúc chương trình CHÍNH với lệnh M30

Ví dụ:

- AAAAA.FNC: Chương trình chính dành cho Phay.

- BBBBB.DNC: Chương trình chính dành cho Tiện.

b) Chương

trình CON

Chương trình CON cũng là một chương trình NC được

áb dụng để mô tả một bề mặt hay một biên dạng, một nhómbề mặt hay một nhóm biên dạng được phân bố mang tính

quy luật Chương trình CON thường được viết với G91 và

nên lập trình G90 trước khi kết thúc chương trình con.

Chương trình CON tồn tại song song với chương trình CHÍNH và được lưu dưới tên File là:

Ví dụ:

- Ua1b2.FNC: Chương trình CON dành cho Phay.

- Ub3c4.DNC: Chương trình CON dành cho Tiện.

- Kết thúc chương trình CON với lệnh M99

Tồn tại song song với chương trình chính có nghĩa là

chương trình con và chương trình chính được lưu giữ cùng

trong một thư mục công tác.

với MTS TopTURN

Chương trình con

Bỏ qua khối được đánh dấu

Bỏ qua khối được đánh dấu

Hình 39: Chương trình con được gọi nhiều lần với sự bỏ qua các khối được đánh dấu

Chương trình con

Hình 38: Chương trình con được gọi nhiều lần trong chương trình chính

Chương trình chính và chương trình con

6- Lệnh gọi chương trình con - G22

Chức năng Với lệnh G22 chúng ta dùng gọi chương trình CON để

gia công Lệnh G22 được lập trình trong chương trình CHÍNH

và chương trình CON phải được tồn tại song song với chươngtrình CHÍNH có nghĩa là phải được cùng lưu trữ cùng trong

một thư mục công tác Lệnh G22 có các khả năng sau:

- Chương trình CON có thể được gọi ra toàn bộ để gia

công một lần hay nhiều lần, nếu chỉ sử dụng một lần thì bỏ

qua tham số S

- Có thể gọi một đoạn của chương trình con bằng 2 tham số đánh dấu khối đoạn cần gọi ra là O và Q :

* O : Chỉ định dòng đầu của đoạn chương trình.

* Q : Chỉ định dòng cuối của đoạn chương trình.

* Nếu không sử dụng thì không cần lập trình.

- Với tham số / người dùng có thể làm ẩn những câu

lệnh NC không cần thực thi trong chương trình con - Nhữngcâu lệnh có ký hiệu ẩn ( / ) thì hệ điều khiển sẽ bỏ qua

Trong đó:

- G22: Lệnh gọi chương trình con.

- U : Địa chỉ chương trình con.

- O : Chỉ định dòng đầu của đoạn chương trình.

- Q : Chỉ định dòng cuối của đoạn chương trình

- S : Số lần lặp lại của chương trình con.

- / : Ký hiệu làm ẩn câu lệnh NC.