WinNC GE Fanuc 21 là một modul trong nhóm phần mềm của hãng EMCO với các chức năng: Điều khiển máy CNC mô hình và máy loại nhỏ được sử dụng chính trong lĩnh vực giáo dục. Mô phỏng đường quỹ đạo cắt và mô phỏng quá trình cắt gọt 3D qua modul 3Dview. Hoạt động trên hệ điều hành Windows. Mô phỏng theo tập lệnh gốc của hệ điều khiển Fanuc 21.
Trang 1TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM
Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy
Bộ môn Công Nghệ Tự Động
TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
TN CAD/CAM CNC Cơ bản
Tp HCM tháng 10 năm 2009
Trang 2LẬP TRÌNH PHAY CNC VỚI WinNC GE FANUC 21MB
1 Giới thiệu
WinNC GE Fanuc 21 là một modul trong nhóm phần mềm của hãng EMCO với các chức năng:
- Điều khiển máy CNC mô hình và máy loại nhỏ được sử dụng chính trong lĩnh vực giáo dục
- Mô phỏng đường quỹ đạo cắt và mô phỏng quá trình cắt gọt 3D qua modul 3Dview
- Hoạt động trên hệ điều hành Windows
- Mô phỏng theo tập lệnh gốc của hệ điều khiển Fanuc 21
2 Quản lí chương trình
- Tạo chương trình mới:
(1) Chọn chế độ soạn thảo chương trình: F1 hoặc chuột phải (Mode Select) > F4 (Edit)
(2) F12 (hoặc chuột trái hoặc chuột phải 2 lần) > F4 (PROG)
(3) Đặt tên chương trình: bắt đầu bằng kí tự O và kế tiếp là các chữ số, tối đa là 4 chữ số Ví dụ: O1, O500, O5500
(4) Nhấn Enter Màn hình trở về chế độ soạn thảo
- Mở chương trình đã có trong máy:
(1) Chọn chế độ soạn thảo chương trình Trong màn hình soạn thảo: F3 (PRGRM) soạn thảo chương trình, F4 (DIR) xem các chương trình
đang có trong máy
(2) Nhập tên chương trình cần mở
(3) Nhấn phím mũi tên phải hoặc quay xuống để mở chương trình
- Các chương trình được tạo ra nằm trong thư mục: *:\WinNC32\FANUC21.M\PRG (*: Partition cài đặt phần mềm) Chương trình có thể chỉnh sửa được bằng các phần mềm soạn thảo văn bản
Chú ý:
- File do chương trình tạo ra không có phần mở rộng
- Chữ O và số 0 dễ gây nhần lẫn nên để phân biệt nhau, số 0 có thêm nét gạch
chéo hoặc dấu “.” ở giữa
3 Nhập chương trình
Trang 3- Nhập các kí tự và nhấn Enter , các kí tự sẽ được chèn vào bên phải của dấu nháy
- Nhập các kí tự và nhấn phín Insert, các kí tự sẽ thay thế kí tự tại dấu nháy
- Di chuyển dấu nháy bằng phím mũi tên
- Nhấn Enter để xuống dòng và ghi câu lệnh mới
- Block numbers (hay Sequence numbers) sẽ được tự động tạo ra mỗi khi xuống dòng cuối cùng, được dùng để đánh dấu câu lệnh Mỗi khi chạy chương trình, chương trình sẽ từng câu lệnh từ trên xuống dưới, kí tự đánh dấu chỉ dùng để tìm dòng lệnh bị lỗi và kiểm tra chương trình dễ dàng hơn
- Chèn câu ghi chú bên trong cặp dấu ()
- Khi tạo ra chương trình, chương trình mặc định dòng đầu tiên là tên của chương
trình đó, nếu ghi câu ghi chú kế tiếp và cùng dòng thì khi chọn F4 (DIR) - liệt
kê các chương trình, sẽ thấy câu ghi chú của tên chương trình (để dễ dàng phân biệt các chương trình với nhau)
4 Cài đặt các thông số mô phỏng
a Cài đặt chuẩn phôi: F12 > F5 (Offset) > F5 (W.SHFT)
- Có 6 chuẩn để đặt chuẩn phôi (G54 đến G59) và một chuẩn hiệu chỉnh 00 EXT
(luôn cộng vào các giá trị ở các trục tương ứng của các chuẩn khác khi chạy chương trình)
- Mỗi điểm chuẩn là độ lệch tương ứng của điểm gốc phôi so với chuẩn máy Khi lập trình chọn chuẩn nào thì phải nhập giá trị độ lệch vào vị trí tương ứng Khi mô phỏng, chỉ cần nhập vào một giá trị thích hợp (nằm trong vùng làm việc của máy)
b Cài đặt chế độ mô phỏng 3D:
- Mở chế độ 3D View: F12 > F11 (hoặc nhấp chuột trái vào dấu “>” trên góc phải màn hình) > F3: GRAPH > F11 (hoặc “>”) > F3: 3D View (từ lần thứ 2 chỉ cần nhấn F12 > F11 > F3) Màn hình trở về trang cài đặt mô phỏng
- Các thông số trong màn hình cài đặt mô phỏng 3D View General:
RESOLUTION
Độ phân giải khi mô phỏng
0 Độ phân giải thấp
1 Độ phân giải trung bình
2 Độ phân giải cao
99
Thời gian dừng giữa mỗi câu lệnh (làm chậm quá trình mô phỏng) Nhập số càng lớn, thời gian dừng càng
Trang 4nhiều
Tool
Presentation
Cài đặt sự xuất hiện của dụng cụ cắt khi mô phỏng
0 Không hiện dao
1 Hiển thị dao
Collision
Detection
Phát hiện va chạm giữa dụng cụ cắt và đồ gá hoặc của phần không cắt gọt trên dụng cụ cắt và phôi
0 Không báo lỗi
1 Dừng chương trình và báo lỗi
Clamping
Device
Cài đặt sự xuất hiện của đồ gá khi mô phỏng
0 Không hiển thị đồ gá
1 Đồ gá kẹp chặt bằng tay
3 Đồ gá tự động (có thể lập trình sự đóng mở)
View Mode
Kiểu hiển thị mô phỏng
0 Kiểu mô phỏng bình thường
1 Kiểu mô phỏng khung giây, hiện nét khuất
2 Kiểu mô phỏng khung giây, ẩn nét khuất
3 Mô phỏng phôi dạng trong suốt
c Cài đặt dụng cụ cắt gọt:
- Trong trang 3D View chọn Tools
- Trong cửa sổ Tool Selection, phần phía bên trên có con nháy màu vàng hiển thị chữ Tool Holder tượng trưng cho ổ chứa dao trên máy, các số mà con nháy màu vàng đang hiển thị là vị trí cần chọn dao, trong chương trình khi gọi dao tại vị trí nào thì khi mô phỏng phải chọn dao tại vị trí đó
- Phần phía dưới cửa sổ là Tool Library, là thư viện dao của phần mềm Các thông số của dao bao gồm:
Holder Diameter (HD): đường kính phần cán lắp dao
Shank Diameter (SD): đường kính cán dao
Tool Diameter (D): đường kính dao (phần cắt gọt)
Angle (TA): góc đầu giữa các lưỡi cắt (đối với mũi khoan, dao vát cạnh…)
Edge Length (FL): chiều dài phần lưỡi cắt
Tool Length (TL): Chiều dài dao sau khi lắp vào cán (tính từ mũi dao đến phần cán lắp)
Total Length (OL): tổng chiều dài của dao sau khi lắp (tính từ mũi đến chuẩn lắp dao)
Tool Radius (TR): Bán kính đầu mũi lưỡi cắt
Milling Width (TT): bề dày phần lưỡi cắt (đối với dao phay mặt)
Trang 5 Twist Drill: mũi khoan xoắn
Start Drill: mũi khoan mồi
Tap: mũi ta rô
Endmill: dao phay ngón
Chamfer: dao vát cạnh
Face mill: dao phay mặt phẳng
Spherical Cutter: dao phay đầu cầu (bán kính đầu mũi khoan bằng bán kính dao)
Disk milling cutter: dao phay đĩa
- Để chọn dao, di chuyển con nháy đến vị trí cần lấy dao: nhấn phím F3, F4 hoặc
mũi tên , để di chuyển con nháy, đến vị trí nào thì số 0 tại vị trí đó sẽ nhấp nháy Dùng phím F5, F6 hoặc mũi tên , để xem các dao trong thư viện, khi
muốn đưa dao trong thư viện vào ổ dao nhấn phím F7 hoặc nhập số Tool number
tương ứng và nhấn Enter
- Khi lập trình sử dụng hiệu chỉnh bán kính dao: phải nhập giá trị bán kính dao vào
ô nhớ tương ứng trong trang Offset (F12 > F3: Offset) Ví dụ: dao có đường kính Þ10, gọi G42 D12 thì phải nhập 5 vào ô nhớ No 12
d Cài đặt thông số phôi
- Trở lại trang 3D View (F12 > F11 > F3) chọn F4 WORKP
- Các giá trị lệch chuẩn M – W được nhập dựa vào tọa độ phôi trong chương trình và trong W.SHFT
Ví dụ 1:
Phôi kích thước 50x50x15 mm Chuẩn lập trình đặt tại tâm, mặt trên phôi
Trong chương trình gọi G54, chuẩn phôi nhập trong G54 là
00
(EXT)
X=0 G54 X=100
Y= 0 Y= 50
Nhập lệch chuẩn tương ứng trong trang WORKP.: X=100, Y=50, Z=30 Các kích thước từ chuẩn W ra đến các cạnh là X+25, X-25, Y+25, Y-25
Ví dụ 2:
Phôi có kích thước 100x70x20.5 mm Chuẩn lập trình đặt tại tâm, nằm dưới mặt phôi 0.5 mm
Trong chương trình gọi G55, chuẩn nhập trong G55 là:
00
(EXT)
X=50 G55 X=120 Y= 35 Y= 60
Trang 6Z=-0.5 Z=50
Nhập lệch chuẩn trong trang WORKP.: X=120, Y=60, Z=50 Các kích thước từ chuẩn W ra đến các cạnh là X+=100, X-=0, Y+=70, Y-=10, bề dày phôi 20.5
Ví dụ 3:
Phôi kích thước 100x80x21 mm Chuẩn lập trình đặt tại tâm, nằm dưới mặt phôi 1 mm
Trong chương trình gọi G57, chuẩn nhập trong G57 là:
00
(EXT)
X=0 G57 X=130 Y= 0 Y= 70
Nhập lệch chuẩn trong trang WORKP.: X= …………, Y=…………, Z=………… Các kích thước từ chuẩn W ra đến các cạnh là X+=…………, X-=…………, Y+=…………, Y-=…………, bề dày phôi …………
e Mô phỏng quá trình cắt gọt:
- Trở lại cửa sổ 3D View General, chọn F6 (Simulation) để mô phỏng quá trình cắt gọt
- Để mô phỏng từng câu lệnh: nhấn phím * bên nhóm phím số, trên máy tính xách tay nhấn phím Fn+P
- Khi xảy ra lỗi, nhấn F12 > F7 (ALARM) để kiểm tra lỗi, trở lại chương trình, nếu lỗi thuộc về cú pháp (Syntax Error) hoặc lỗi cấu trúc hay sai trị số (Wrong Value) thì con nháy sẽ nhảy về dòng tương ứng
- Nhấn phím ESC trên bàn phím để xóa lỗi
5 Tổng hợp các chức năng hiển thị trên màn hình
Các phím chức năng (F12):
POS Hiển thị giá trị tọa độ của các trục và bàn máy
ALARM, MSG,
HISTORY
Tình trạng vận hành của máy
ABS, REL, ALL Các gốc tọa độ của hệ điều khiển
PROG Chế độ lập trình
PRGRM Xem, soạn thảo chương trình
DIR Thư mục lưu các chương trình trong máy
OFFSET Thiết lập các chuẩn để gia công
OFFSET Lưu trữ các giá trị chiều dài và bán kính của dao phay
SETTING Cài đặt chuẩn giao tiếp với băng đột lỗ
W.SHFT Lưu trữ các chuẩn chi tiết trên bàn máy (G54-G59)
Cài đặt các thông số hệ thống
Trang 7PARAMETER Cài đặt đơn vị, chuẩn giao tiếp
SYSTEM Hiển thị phiên bản của các phần mềm trong hệ thống
ALARM Thông tin cảnh báo, báo lỗi của hệ thống
GRAPH Mô phỏng chương trình
PARAM Cài đặt mô phỏng 2D
EXEC Mô phỏng quỹ đạo cắt
SCALE Điều chỉnh tỉ lệ hiển thị trên màn hình
3DVIEW Mô phỏng cắt gọt 3D
Các chức năng chính trong 3DVIEW
TOOL Cài đặt các thông số dao trong mô phỏng
POS ± Vị trí dao khi mô phỏng (tương ứng với chương trình)
TOOL ± Vị trí dao trong thư viện
TAKE Đưa dao từ thư viện vào vị trí đang được chọn
WORKP Cài đặt các thông số phôi
VIEW Chọn hướng quan sát khi mô phỏng
FIXT Hướng gá phôi trên bàn máy
GRAPH Chuyển về mô phỏng quỹ đạo dao
SIMUL Mô phỏng 3D
Chế độ vận hành máy (F1)
MEM Gia công chương trình từ bộ nhớ của máy
EDIT Chỉnh sửa, lập trình
MDI Vận hành nhanh các câu lệnh không cần chương trình
JOG Điều khiển các trục ở chế độ không cắt gọt
INC 1 INC 1000 Di chuyển các trục chính xác (INC 1 = 1/1000 mm)
6 Cài đặt ngôn ngữ và máy CNC mô phỏng
Phần mềm cho phép thay đổi các ngôn ngữ hiển thị trong màn hình của hệ điều khiển Để thay đổi ngôn ngữ hiển thị, trong Start Menu > EMCO> WinNC - EMConfig WinNC > Control Choice: GE Fanuc Series 21M
o Configuration: Cài đặt chung
Control Language: Thay đổi ngôn ngữ màn hình hệ điều khiển
System of measurement: Đơn vị đo
Work Piece Program Directory: Thư mục lưu trữ chương trình
Import/Export Directory: Thư mục xuất, nhập cơ sở dữ liệu
Machine: kiểu máy CNC mô phỏng Để thực hiện được chu trình Taro, chọn các Model máy MILL105 trở lên
o 3D View: Cài đặt khi mô phỏng 3D
3D View Tool Generator: ngôn ngữ màn hình quản lý dao cụ
Trang 8 Choose fixture: kiểu đồ gá hiển thị khi mô phỏng
7 Quản lý thư viện dụng cụ cắt gọt
Mặc định khi cài, thư viện dao của phần mềm chỉ chứa một số lượng dao nhất định Để tạo mới một dao trong thư viện, vào Start Menu > EMCO> 3D Tool Generator:
Geometry: các thông số hình học của dao cắt
General: các thông số công nghệ của dao cắt
Machines: hiển thị dao khi mô phỏng trên các máy
Chú ý:
- Dao tạo ra phải theo tiêu chuẩn (thông dụng trên thị trường)
- Nên đổi màu của dao để khi mô phỏng dễ phân biệt các lớp cắt với nhau, đặc biệt là dao vát cạnh (Chamfer)
- Chọn 3D on để xem trước dao được tạo ra Chọn Store để lưu dao được tạo ra hay chỉnh sửa
- Phải tắt phần mềm WinNC khi tạo dao, và chọn máy
8 Các bước lập trình cơ bản:
- Phân tích bản vẽ Lựa chọn dụng cụ cắt
- Lập phiếu công nghệ, lập bảng hệ thống tọa độ
- Lập trình:
Thiết lập các thông số công nghệ
Lựa chọn dao cụ, bù trừ chiều dài, bán kính (nếu cần)
Chọn chế độ cắt
Nhập chương trình
- Mô phỏng:
Thiết lập chuẩn chi tiết, chuẩn gia công
Thiết lập kích thước và vị trí phôi mô phỏng
Trang 9 Thiết lập dụng cụ cắt
Cài đặt chế độ mô phỏng
Mô phỏng chương trình