- Chạy dao nhanh - Các phím ấn điều khiển trục phay - Bật mở trục - quay thuận chiều kim đồng hồ - Bật mở trục - quay ngược chiều kim đồng hồ - Các phím chức năng - Thay dao - Làm mát đ
Giới thiệu khái quát về hệ thống điều khiển
1.1.1 Các bộ phận chính của máy
3- Bảng vận hành và điều khiển máy
4- Thùng chứa dung dịch làm mát
MÁY PHAY CNC DECKEL MAHO DMU60T
1.1.2 Các phần tử điều khiển
2- Đồng hồ công tơ đo thời gian mở máy
3- Đồng hồ công tơ đo thời gian máy chạy gia công
5- ổ cắm các thiết bị ngoại vi
6- Bảng điều khiển máy bằng tay và nút dừng khẩn cấp (EMERGENCY STOP)
7- Bảng vận hành máy với hệ thống điều khiển và nút dừng khẩn cấp (EMERGENCY STOP)
Bảng điều khiển TNC 426 của hãng Heidenhain được thiết kế thích hợp với DECKEL MAHO Dưới đây mô tả các phần tử có tính chất bổ xung không có trong tài liệu hoặc có sự khác biệt
1- Các phần tử vận hành của bộ điều khiển TNC 426
Xem sách hướng dẫn HEIDENHAIN TNC 426
3- Bảng vận hành máy bổ xung a) Bảng vận hành máy
Số 2: - Nút ấn chiếu sáng - Mở máy (đèn trạng thái sáng khi mở máy)
Số 3: - Các nút ấn di chuyển trục chuyển động (theo các trục X,Y,Z và trục thứ tư)
- Cho các trục khác, trục thứ 5
- Các phím ấn điều khiển trục phay
- Bật mở trục - quay thuận chiều kim đồng hồ
- Bật mở trục - quay ngược chiều kim đồng hồ
- Mở/ khoá cửa an toàn khu vực làm việc
- Quay ổ tích dao, thuận/ngược chiều kim đồng hồ
Gọi các phím đa chức năng với các chức năng máy
- Dừng trục chính và bước tiến
- Dừng bước tiếnTrục chính vẫn quay
- Bắt đầu chương trình b) Bảng vận hành máy bổ sung
- Enable (yes- buttom) nút mở máy
- Công tắc thay đổi chế độ vận hành máy
- Chế độ vận hành chuẩn
- Chế độ vận hành cài đặt
- Chế độ vận hành 3 (tuỳ chọn ), có sự can thiệp của con người
- Công tắc vận hành cho chế độ vận hành 4 (tuỳ chọn)
Mở rộng sự can thiệp của con người ) d) Tay quay điện tử HR 410
Tay quay điện tử được trang bị một số nam châm vĩnh cửu, không được phép gắn tay quay điện tử này lên đỉnh màn hình của hệ thống điều khiển Sự nhiễm từ sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của hệ điều khiển
Chức năng của các phím:
Một vài nút ấn trên tay quay điện tử có đèn trạng thái là các đi ốt phát quang Đèn báo sẽ sáng lên khi các nút thích hợp được kích chọn
Số 1: EMEGENCY STOP (dừng khẩn cấp)
Số 2: Vô lăng điện tử để di chuyển các trục
Số 3: Các nút ấn an toàn
- Để thao tác vận hành khi mở cửa an toàn khi sử dụng phải nhấn đồng thời cả hai phím
Số 4: Các phím ấn chọn trục
- Chọn các trục di chuyển theo yêu cầu
Số 5: Tiếp nhận vị trí hiện hành
Số 6: Bước tiến: Chậm, trung bình, nhanh
Số 7: Các phím nhấn di chuyển trục
Số 8: Phím chức năng e) Các cửa an toàn
Bộ điều khiển kiểm tra tự ộng việc đóng mở các cửa an toàn trên máy
Các chức năng của máy chỉ hoạt động khi các cửa an toàn của máy đã đóng lại
- Cửa an toàn khu vực gia công
- Cửa khu vực bảo trì máy
- EMERGENCY STOP đã được mở f) Đặc tính kỹ thuật của máy
* Truyền động chính Động cơ AC vô cấp điều khiển bằng kỹ thuật số hai vùng tốc độ, tự động sang số
Mô men quay: ở trục chính
Hệ số hiệu xuất xem đồ thị
Công xuất: ở trục chính xem đồ thị
Tốc độ: có thể nhập
Tuỳ chọn vòng/phút 20 - 8000 ở chế độ cài đặt vòng/phút 20 - 6300
* Động cơ chính 30 000 vòng/phút Động cơ AC vô cấp/mô tơ trục chính
Mô men quay: ở trục chính xem đồ thị
Công xuất: ở 100% ED KW xem đồ thị ở 40% ED KW xem đồ thị
Tốc độ: Thay đổi giá trị nhập vòng/phút 20 - 30 000
Chế độ cài đặt vòng/phút 20 - 800 0
* Đồ thị - tốc độ mô men quay
* Động cơ bước tiến Động cơ AC vô cấp điều khiển số cho các trục X,Y,Z
Có thể nhập mm/phút 20 -> 10.000
Chạy nhanh: Cho trục X và Y m/phút 18
Chế độ cài đặt: X,Y.Z mm/phút 20 - 20 000
* Hướng chuyển động Để xác định các tương quan hình học trong vùng làm việc của máy, trong phạm vi chi tiết gia công một cách rõ ràng ta đưa vào các hệ toạ độ và các điểm gốc chuẩn
Hình 1.1 Ký hiệu các trục tọa độ trên máy CNC Để thống nhất hoá mối tương quan cho các máy công cụ điều khiển số khác nhau, người ta tiêu chuẩn hoá các trục của hệ toạ độ và chiều chuyển động của chúng
Các trục quay tương ứng với trục X,Y, Z được kí hiệu là A, B, C
Chiều quay dương (positiv) tương ứng với chiều quay thuận chiều kim đồng hồ (CW=Counter clockwise) khi ta nhìn theo chiều dương của trục tịnh tiến
Hình 1.2 Các trục toạ độ trên máy CNC
* Hệ thống đo hành trình Độ phân giải: các trục X,Y,Z mm 0.001
Số gia nhập nhỏ nhất: cho các trục X,Y,Z mm 0.001
Dung sai định vị trí: các trục X,Y,Z mm 0.01
Màn hình và bàn phím của TNC Heidenhain
Màn hình và bàn phím là công cụ để vận hành và điều khiển máy Để tiến hành việc thao tác vận hành và lập trình trên phần mềm TNC 426 ở máy phay DMU 60T trước hết ta hãy xem xét kỹ lưỡng hơn về màn hình và bàn phím của hệ thống điều khiển máy
Bộ điều khiển HEIDENHAIN TNC 426 là hệ điều khiển quỹ đạo được sử dụng để lập trình các qui trình công nghệ gia công Khoan-Phay trực tiếp trên máy bằng ngôn ngữ hội thoại một cách dễ hiểu TNC 426 có thể điều khiển tới 5 trục
1- Dòng đầu trên màn hình
Khi TNC đóng mạch, dòng đầu trên màn hình cho thấy các chế độ vận hành được lựa chọn
2- Các phím đa chức năng (Soft keys) Dòng cuối của màn hình cho ta nhận thấy các chức năng ứng dụng mở rộng của hệ điều khiển Các chức năng nay được lựa chọn bằng việc nhấn trực tiếp vào các phím chức năng 3
Khi chức năng nào ở dòng cuối được lựa chọn thì ở đó sẽ trở thành vùng sáng
3- Các phím lựa chọn chức năng
4- Phím chuyển đổi chức năng của thanh công cụ dưới màn hình
5- Phím xác định việc lựa chọn cấu trúc màn hình
6- Phím chuyển đổi chế độ hoạt động của máy: chế độ vận hành máy bằng tay- chế độ soạn thảo
Các phím để điều chỉnh màn hình chỉ có ở BC120
- Thoát khỏi thực đơn chính cho việc điều chỉnh màn hình
Chọn thực đơn chính cho việc điều chỉnh màn hình
- Trong thực đơn chính: Di chuyển vùng sáng xuống dưới
- Trong thực đơn con: Giảm giá trị, di chuyển hình ảnh sang trái hoặc xuống dưới
Trong thực đơn chính: Di chuyển vùng sáng lên trên
- Trong thực đơn con: Tăng giá trị
- Di chuyển vùng sáng sang phải hoặc lên trên
9- Trong thực đơn chính: Chọn thực đơn con
- Trong thực đơn con: Thoát khỏi thực đơn con
Hội thoại - Thực đơn chính Chức năng
BRIGHTNESS Điều chỉnh độ sáng
CONTRAST Điều chỉnh độ tương phản
H-POSITION Điều chỉnh vị trí theo chiều ngang
H- SIZE Điều chỉnh độ rộng ảnh
V- POSTION Điều chỉnh vị trí theo chiều cao
V- SIZE Điều chỉnh độ cao ảnh
SIDE-PIN Sửa dạng hình tang trống
TRAPEZOID Sửa dạng hình thang
COLORTEMP Điều chỉnh mức độ màu
R-GAN Điều chỉnh màu đỏ
B- GAN Điều chỉnh màu xanh
BC 120 rất nhạy cảm với điện từ, nó sẽ làm ảnh hưởng xấu tới vị trí và chất lượng hình ảnh
Bạn có thể tự lựa chọn cấu trúc màn hình Có thể TNC cho thấy các câu lệnh của chương trình ở phía bên trái và khi đó đồ hoạ của chương trình thể hiện ở bên phải màn hình hay các câu lệnh của chương trình cho thấy trên của sổ lớn của màn hình Cửa sổ mà TNC có thể hiển thị sẽ phụ thuộc vào kiểu vận hành đã được lựa chọn
Thay đổi cấu trúc màn hình
Nhấn phím thay đổi cấu trúc màn hình Thanh công cụ dưới màn hình cho thấy các dạng cấu trúc màn hình
Chọn cấu trúc màn hình mà bạn mong muốn
Hình bên mô tả các phím của bàn phím được phân chia theo chức năng
Số 1: Để nhập văn bản, tên tệp và sử dụng khi lập trình theo ngôn ngữ ISO
Số 2: Quản lý các tệp
Số 3: Chế độ lập trình
Số 4: Chế độ hoạt động của máy
Số 5: Mô tả hội thoại lập trình
Số 6: Các phím mũi tên và phím
GOTO thực hiện lệnh nhảy
Số 7: Phím nhập và chọn các trục
Vị trí và chức năng của các phím, nhóm phím
- Các phím chức năng F1-F8 (Softkeys)
-1 nhóm các chữ cái và các kí tự
-2 nhóm phím quản lý thư mục-tệp tin CT
-3 chọn chế độ lập trình-sửa chữa chương trình
-4 chọn chế độ màn hình chuẩn (manual oper )
-5 nhóm phím mở hội thoại lập trình
-6 lệnh nhảy và các phím mũi tên di chuyển
-7 chọn các trục máy và nhập các giá trị số chọn chuyển hệ thống đo và chọn lập trình hệ toạ độ cực
Ngoài ra còn một số phím chức năng khác
Tạo lập thư mục, tệp tin trong TNC
Di chuyển thanh sáng đến thư mục TNC bên trái màn hình
+Viết tên thư mục đến 8 ký tự và nhấn ENT
+ Nhấn F1 (Yes) chấp nhận tên thư mục
-Di chuyển thanh sáng sang phía phải màn hình
+Viết tên tệp tin với phần mở rộng là
+Nhấn F1 chọn hệ thống đo MM
- Định nghĩa góc nhỏ nhất của phôi Min
- Định nghĩa góc lớn nhất của phôi Max
Một số mã lệnh lập trình trong Heidenhain
Bảng 1 Code sử dụng cho máy phay DMU 60T hệ HEIDENHAIN
FMAX Chạy dao nhanh không cắt
L Nội suy đường thẳng chậm với lượng chạy dao F
CR DR- Nội suy cung tròn cùng chiều kim đồng hồ
CR DR+ Nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ
R0 Hủy bỏ hiệu chỉnh kích thước dụng cụ cắt
RL Hiệu chỉnh BK dụng cụ cắt bên trái đường Contour
RR Hiệu chỉnh BK dụng cụ cắt bên phải đường Contour
X Dịch chuyển dao chạy theo trục X
Y Dịch chuyển dao chạy theo trục Y
Z Dịch chuyển dao chạy theo trục Z
S Số vòng quay trục chính
M00 Dừng chương trình tại câu lệnh hiện hành
M02 Kết thúc chương trình; như M30
M03 Trục chính quay cùng chiều kim đồng hồ
M04 Trục chính quay ngược chiều kim đồng hồ
M08 Mở dung dịch làm mát
M09 Tắt dung dịch làm mát
M13 Trục chính quay cùng chiều KĐH, mở dung dịch làm mát
M14 Trục chính quay ngược chiều KĐH, mở dung dịch làm mát
M30 Kết thúc chương trình và trở về câu lệnh đầu tiên
Bộ điều khiển TNC đưa ra các chu trình khoan, phay:
Bảng 2 Các chu trình và kiểu chu trình khoan
1 PECKING Khoan không tự động định trước vị trí
200 DRILLING Chu trình khoan - tự động định trước vị trí và khoảng cách an toàn (2nd set-up clearance)
201 REAMING Chu trình doa - tự động định trước vị trí và khoảng cách an toàn (2nd set-up clearance)
202 BORING Chu trình khoét - tự động định trước vị trí và khoảng cách an toàn (2nd set-up clearance)
Chu trình khoan vạn năng - tự động định trước vị trí và khoảng cách an toàn (2nd set-up clearance), bẻ phoi và luỹ giảm
Chu trình khoét ngược - tự động định trước vị trí và khoảng cách an toàn (2nd set-up clearance)
2 TAPPING Chu trình ta rô ren bằng bầu cặp tuỳ động (tự lựa)
TAPPING Chu trình ta rô ren bằng bầu cặp cố định( không tự lựa)
CUTTING Chu trình cắt ren
Bảng 3 Các chu trình phay Hố và Rãnh CHU TRÌNH 220 Kiểu vòng tròn
CHU TRÌNH 221 Kiểu thẳng hàng
VUÔNG 4.0 Chu trình phay thô hố không tự động định trước vị trí
PHAY TINH HỐ Chu trình phay tinh hố tự động định trước vị trí và độ cao an
Chu trình phay tinh ngõng tự động định trước vị trí và độ cao an toàn
TRÒN 5.0 Chu trình phay thô không tự động định trước vị trí
Chu trình phay tinh hố tròn tự động định trước vị trí và độ cao an toàn
Chu trình phay tinh ngõng tự động định trước vị trí và độ cao an toàn
Chu trình phay thô, phay tinh rãnh không tự động định trước vị trí
Chu trình phay thô, phay tinh rãnh tự động định trước vị trí, dao cắt xuống qua lại theo kiểu zích zắc
Chu trình phay thô, phay tinh rãnh cong tự động định trước vị trí và dao cắt xuống qua lại theo kiểu zích zắc.
CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH THEO NGÔN NGỮ HEIDENHAIN TNC
Cấu trúc chương trình
2.1.1 Cấu trúc chương trình NC
Một chương tình NC hoàn chỉnh có cấu trúc như dưới đây
0 BEGIN PGM BAITAP1 MM Chương trình NC bắt đầu
Khai báo dao Phần thân chương trình
18 STOP M30 Hàm kết thúc một chương trình
19 END PGM BAITAP1 MM Cuối chương trình
2.1.2 Cấu trúc của một câu lệnh
15 L X…Y…Z F500 RL/RR M08 Địa chỉ thứ tự khối lệnh
Các giá trị toạ độ
Nội suy ngược/cùng chiều KĐH
Hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt bên trái/phải contour
Lệnh phụ trợ (bơm nước làm mát)
Lập trình Contour trong hệ tọa độ vuông góc
2.2.1 Các đường chuyển động trong hệ toạ độ vuông góc
2.2.1.1 Khái quát về các chức năng đường chuyển động
Khi lập trình người ta sử dụng các phím chức năng trên bàn phím phù hợp với yêu cầu
Line L : Chức năng chuyển động thẳng của dung cụ cắt
Dụng cụ cắt chuyển động theo đường thẳng
Yêu cầu nhập toạ độ điểm cuối của đường thẳng
Chamfer CHF: Vạt góc giữa hai đường thẳng cắt nhau
Yêu cầu nhập vào câu lệnh chiều dài của cạnh vát
Khai báo toạ độ của tâm cung tròn hay đường tròn hay khai báo tâm cực Trong câu lệnh này dụng cụ không chuyển động
Chức năng lập trình cung tròn C:
Cung tròn quay quanh tâm điểm CC đến điểm kết thúc cung Trong câu lệnh cần thiết nhập toạ độ điểm kết thúc và chiều quay của cung đó
Lập trình cung tròn với bán kính CR:
Lập trình cung tròn với bán kính xác định Trong câu lệnh này yêu cầu nhập điểm cuối của cung, bán kính cung và chiều quay của cung
Tiếp tuyến với cung tròn CT:
Cung tròn nối tiếp tiếp tuyến với phần tử Contour trước nó Nhập toạ độ điểm cuối của cung
Chức năng bo cung RND:
Câu lệnh này cho phép cung tròn nối tiếp tiếp tuyến với hai phần tử Contour đứng trước và ngay sau nó Nhập bán kính cung tròn
2.2.1.2 Lập trình chuyển động thẳng L
TNC di chuyển dụng cụ cắt theo một đường thẳng từ vị trí hiện hành tới điểm cuối đoạn thẳng Điểm bắt đầu của đoạn thẳng là điểm cuối của câu lệnh đã được lập trình trước đó
Nhập toạ độ điểm cuối của đoạn thẳng Nếu cần thiết nhập thêm sự hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt RL/RR/R0, bước tiến và chức năng phụ M
Ví dụ các câu lệnh NC:
Tiếp nhận vị trí hiện hành TNC có thể tạo ra một câu lệnh chuyển động thẳng bằng việc sử dụng phím tiếp nhận vị trí hiện hành( Capture-key)
Trong chế độ vận hành bằng tay(Manual operation), di chuyển dụng cụ cắt tới vị trí muốn tiếp nhận vị trí
Hiển thị màn hình ở chế độ Programming and Editing
Chọn câu lệnh nào mà sau đó muốn chèn vào câu lệnh L
Nhấn phím tiếp nhận vị trí : TNC sẽ tạo ra một câu lệnh với vị trí toạ độ hiện hành
2.2.1.3 Vát góc giữa hai đoạn thẳng
Lệnh vát góc cho phép cắt góc tại chỗ giao nhau của hai đoạn thẳng
Câu lệnh đứng trước và sau câu lệnh CHF phải nằm trong cùng một mặt phẳng
Sự hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt ở trước và sau câu lệnh này phải như nhau
Cạnh vát phải đủ lớn để phù hợp với dụng cụ hiện hành
Nhập chiều dài của cạnh vát Nếu cần thiết nhập thêm bước tiến F Giá trị bước tiến nhập vào chỉ có hiệu lực trong câu lệnh CHF
Ví dụ các câu lệnh NC:
Chú ý: Không thể bắt đầu Contour bằng câu lệnh
CHF Việc vát cạnh chỉ được thực hiện trong cùng một mặt phẳng gia công
Bước tiến lập trình chỉ có hiệu lực trong câu đó
Sau câu lệnh CHF thì bước tiến trước đó có hiệu lực trở lại
2.2.1.4 Tâm cung tròn CC Để lập trình cung tròn, có thể khai báo toạ độ tâm CC và phím chức năng Circular path C
Công việc này có thể làm như sau:
Nhập toạ độ tâm cung tròn trong hệ trục toạ độ vuông góc
Sử dụng toạ độ đã lập trình ở câu lệnh trước đó
Hoặc tiếp nhận toạ độ hiện hành bằng phím tiếp nhận vị trí (capture key)
Toạ độ CC: Nhập toạ độ tâm cung tròn Nếu muốn sử dụng vị trí đã lập trình cuối cùng trước đó, thì không nhập thêm toạ độ nào khác nữa
Ví dụ các câu lệnh NC:
Thời gian có hiệu lực
Toạ độ tâm đã khai báo vẫn có hiệu cho đến khi một toạ độ mới được lập trình
Người ta cũng có thể khai báo toạ độ tâm cho các trục thứ hai U, V và W
Nhập toạ độ tâm CC theo toạ độ tương đối
Khi lập trình toạ độ tâm theo kích thước tương đối người ta phải dựa vào vị trí đã lập trình lần cuối của dụng cụ cắt
Câu lệnh CC chỉ có tác dụng để khai báo vị trí tâm điểm của cung tròn, dụng cụ cắt không di chuyển tới vị trí đã khai báo đó
Toạ độ tâm cung tròn đồng thời cũng là tâm cực trong hệ toạ độ cực
2.2.1.5 Đường tròn quay quanh tâm cung tròn
Phải nhập toạ độ tâm cung tròn CC trước khi lập trình cung tròn một cung tròn bằng chức năng lập trình C
Vị trí lập trình cuối cùng của dụng cụ cắt trước câu lệnh chương trình NC được sử dụng là điểm đầu của cung tròn
Di chuyển dụng cụ cắt tới điểm bắt đầu của cung tròn
Nhập toạ độ của điểm tâm cung tròn
Nhập toạ độ điểm cuối của cung tròn và chiều quay của cung tròn DR: cùng chiều kim đồng hồ DR- và ngược chiều kim đồng hồ DR+
Nếu cần thiết nhập thêm bước tiến F và chức năng phụ M
Ví dụ các câu lệnh NC
Nhập tọa độ điểm kết thúc cũng chính là điểm bắt đầu cung tròn trong câu lệnh C Điểm bắt đầu và điểm kết thúc của cung phải cùng nằm trên một vòng tròn
2.2.1.6 Cung tròn CR với khai báo bán kính cung
Dụng cụ cắt chuyển động theo quĩ đạo tròn với bán kính R
Nhập toạ độ điểm cuối của cung và bán kính cung tròn R Dấu đại số của bán kính R xác định độ lớn của cung
Nhập chiều quay của cung DR Dấu đại số của DR xác định đó là cung lồi hay cung lõm
Nếu cần thiết nhập thêm bước tiến F và chức năng phụ M
Lập trình vòng tròn khép kín (full circle)
Lập trình hai câu lệnh CR kế tiếp để thực hiện vòng tròn khép kín Điểm kết thúc của nửa vòng tròn thứ nhất là điểm đầu của nửa vòng tròn thứ hai Điểm kết thúc của nửa vòng tròn thứ hai là điểm bắt đầu của nửa vòng tròn thứ nhất
Góc ở tâm CCA và bán kính cung R Điểm bắt đầu và điểm kết thúc trên “Contour” có thể được nối tiếp với nhau bằng băng bốn cung tròn khác nhau nhưng có cùng bán kính:
Cung chắn góc nhỏ hơn 180 0 : CCA0
Cung chắn góc lớn hơn 180 0 : CCA>180 0 , nhập bán kính cung mang dấu âm 0
Góc cực từ tính trục chuẩn góc tới bán kính cực PR cùng chiều kim đồng hồ là góc âm: PA