Bài Giảng CAD CAM CNC

1 Nội dung giảng Khái niệm chung Quy trình lập trình gia công máy điều khiển số Phƣơng pháp lập trình Ngôn ngữ lập trình Mã ISO Các chức dịch chuyển, chu trình Các chức phụ Các chức vận hành máy Lập trình theo kích thƣớc tuyệt đối, tƣơng đối Các dạng nội suy Các chức hiệu chỉnh Xê dịch điểm chuẩn Khái niệm chung Lập trình Là trình thiết lập chuỗi lệnh cho dụng cụ cắt từ vẽ chi tiết sổ tay dụng cụ với việc phát triển lênchj chƣơng trình sau chuyển tất thông tin sang phận mang liệu đƣợc mã hoá đặc biệt cho hệ thống điều khiển số Chƣơng trình Là toàn câu lệnh cần thiết để gia công chi tiết máy công cụ điều khiển số Từ lệnh Là phối hợp số, chữ để lƣợng hoá xác chức yêu cầu thực Câu lệnh Là ghép nối tối thiểu từ lệnh cần thiết để thực dịch chuyển chức khác máy công cụ Khái niệm chung Câu lệnh tổng quát (ISO 6983) N…G…X…Y…Z…A…B…C…I…J…K…HD…T…M…S…F…; N: Số thứ tự câu lệnh chƣơng trình G: Điều kiện liệu dịch chuyển X, Y, Z: Các toạ độ thẳng A, B, C: Các toạ độ quay I, J, K: Thông số nội suy HD: Hiệu chỉnh T: Dụng cụ M: Chức phụ S: Tốc độ số vòng quay F: Lƣợng tiến dao ; : Kết thúc câu lệnh Khái niệm chung Quy trình lập trình gia công NC Khái niệm chung Quy trình lập trình gia công NC Xác định điểm (W) chi tiết gia công Lập sơ đồ gá đặt chi tiết gia công máy CNC Lập sơ đồ toạ độ Lập tiến trình công nghệ gia công chi tiết Quy trình công nghệ, thứ tự nguyên công Lập phiếu dụng cụ cắt Số hiệu dao, vị trí ổ tích dao, liệu công nghệ Lập trình chƣơng trình NC theo dẫn lập trình bảng cốt mã lập trình NC Thử nghiệm, sửa đổi chƣơng trình NC PHƢƠNG PHÁP LẬP TRÌNH Phƣơng pháp lập trình Sơ đồ phƣơng pháp lập trình Các yếu tố: Vị trí lập trình Mức độ tự động hoá có Kiểu máy tính sử dụng Các phƣơng tiện hỗ trợ lập trình có Các phƣơng tiện hỗ trợ điều khiển kiểm tra Các phƣơng pháp lập trình Lập trình khu vực chuẩn bị sản xuất Lập trình tay Lập trình máy Lập trình phân xƣởng Cấp lệnh tay máy Lập trình tự động Phƣơng pháp lập trình Lập trình phân xƣởng Là trình tìm thông số điều khiển nạp chúng vào hệ điều khiển thực trực tiếp máy CNC thông qua bảng điều khiển, sau lập trình gia công máy Một số chức bảng điều khiển Các nút bấm có biểu tƣợng riêng lẻ gọi cách trực tiếp chức trình tạo hình chu trình gia công riêng Kỹ thuật menu đƣa khả lựa chọn thích hợp lĩnh vực cụ thể cho ngƣời điều khiển (nhƣ liệu vật liệu, giá trị thích hợp tốc độ cắt, lƣợng chạy dao tƣơng ứng sau chọn đƣợc vật liệu gia công) Soft-keys phím bấm gắn liền với hình mà chức chúng không xác định theo thời gian (có thể thay đổi tuỳ theo menu lựa chọn đƣợc thị hình) Màn hình đồ hoạ đảm bảo trình lập trình tay vận hành an toàn thông qua mô hình điều khiển Phƣơng pháp lập trình Lập trình khu vực chuẩn bị sản xuất (ngoài phân xƣởng) Là phƣơng pháp lập trình theo ngôn ngữ lập trình phù hợp độc lập với máy gia công Lập trình tay có trợ giúp máy tính Theo ngôn ngữ lập trình phù hợp cách dùng tay gõ phím máy tính để soạn thảo chƣơng trình gia công NC Lập trình tay đòi hỏi ngƣời lập trình phải có kiến thức vững hình học công nghệ gia công Ngƣời lập trình phải biết xác dạng dao cụ khả sử dụng chúng máy CNC xác định Lập trình tự động máy Từ liệu thiết kế chi tiết (dữ liệu CAD) chuyển giao liền cho khâu gia công (CAM) nhờ hệ tích hợp, liên hoàn theo hai bƣớc sau: Dùng menu Design để vẽ chi tiết gia công Dùng menu Create G-code để lập chƣơng trình gia công NC cho chi tiết vẽ, kết hợp chạy mô máy tính 10 Hiệu chỉnh chiều dài dao Cách tính toán hiệu chỉnh Công thức tính hiệu chỉnh chiều dài dao (có tính đến xê dịch điểm chuẩn) Zd = W z + Z t + H Zd: Khoảng cách dịch chuyển theo trục Z W z: Giá trị toạ độ làm việc trục Z (Thiết lập lệnh G54…) Zt: Vị trí đích trục Z (toạ độ Z) H: Giá trị số bù H đƣợc áp dụng Ví dụ -W z = 0.02, vị trí đích trục Z = 1.0, giá trị bù H03 tƣơng ứng với -7.47 ta có khoảng dịch chuyển thực dao Zd = (+0.02) + (+1.0) + (-7.47) = -6.45 Ví dụ -W z = 0.02, vị trí đích trục Z = -0.625, giá trị bù H01 tƣơng ứng với -8.28 ta có khoảng dịch chuyển thực dao Zd = (+0.02) + (-0.625) + (-8.28) = -8.885 40 Hiệu chỉnh chiều dài dao Phƣơng pháp xác định chiều dài dao Xác lập trƣớc chiều dài dao cách xa máy Phƣơng pháp đo để xác lập bù chiều dài dao Phƣơng pháp đo cổ điển Xác lập chiều dài dao cắt bên máy Giảm thời gian gá lắp Dùng đồ gá dao để đo làm tăng chi phí Yêu cầu sử dụng xê dịch điểm chuẩn G54-G59 Phƣơng pháp đo phổ biến Xác lập chiều dài dao cắt trình gá lắp Tăng thời gian gá lắp Không sử dụng xê dịch điểm chuẩn G54-G59, bù chung đƣợc xác lập theo Z0.0000 41 Hiệu chỉnh chiều dài dao Sử dụng chiều dài dao Hiệu chỉnh chiều dài dao sử dụng phƣơng pháp chiều dài dao T02: dao với xác lập H02 = 0.0 42 Hiệu chỉnh chiều dài dao Sử dụng chiều dài dao Phƣơng pháp rút ngắn thời gian rõ rệt Dao chọn thƣờng dao dài Qui trình xác lập: Lắp dao vào trục Chuẩn cho trục X đảm bảo số đo hình tƣơng đối Z0.000 Đo chiều dài dao Sau chạm vào bề mặt đo, giữ nguyên dao vị trí Đăng kí giá trị tƣơng ứng với giá trị xê dịch theo Z dùng G54-G59 (Z âm) Trong dao chạm vào bề mặt đo, xác lập giá trị trục Z tƣơng đối Đo dao lại lấy từ đỉnh dao thay từ zero máy Nhập giá trị đo vào số bù H hình (mang giá trị âm với dao ngắn dao chính) 43 Hiệu chỉnh bán kính dao phay biên dạng 44 Hiệu chỉnh bán kính dao phay biên dạng Đặc điểm Khi chức hiệu chỉnh, để tạo biên dạng với kích thƣớc nhƣ mong muốn, ngƣời lập trình phải thiết lập biên dạng đồng dạng với biên dạng chi tiết theo khoảng cách bán kính dao Với chức hiệu chỉnh bán kính dao này, phay biên dạng, hệ điều khiển tự động tính toán quỹ đạo chuyển động tâm dao cho tạo biên dạng chi tiết cách xa tâm dao khoảng bán kính dao Giá trị hiệu chỉnh lƣu trữ nhớ liệu dao đƣợc gọi có lệnh hiệu chỉnh 45 Hiệu chỉnh bán kính dao phay biên dạng Các từ lệnh hiệu chỉnh G41: Dao bên trái đƣờng viền gia công G42: Dao bên phải đƣờng viền gia công G40: Huỷ bỏ lệnh hiệu chỉnh chọn 46 Hiệu chỉnh bán kính đỉnh lƣỡi cắt dao tiện Đặc điểm Để nâng cao tuổi bền dao tiện chất lƣợng bề mặt gia công ngƣời ta làm tròn đỉnh lƣỡi cắt dao tiện Bán kính đỉnh lƣỡi cắt dẫn đến sai lệch đƣờng viền gia công chi tiết Hệ điều khiển CNC loại bỏ sai lệch lệnh bù bán kính đỉnh lƣỡi cắt Giá trị bán kính đỉnh lƣỡi cắt đƣợc nhập vào hệ điều khiển nhƣ giá trị hiệu chỉnh đƣợc hệ điều khiển xử lý gọi lệnh hiệu chỉnh 47 Hiệu chỉnh bán kính đỉnh lƣỡi cắt dao tiện Phƣơng thức hiệu chỉnh Khi gọi chức hiệu chỉnh, hệ điều khiển tự động tính toán quỹ đạo tâm đỉnh lƣỡi cắt dao tiện theo biên dạng chi tiết cách khoảng bán kính lƣỡi cắt Các vectơ hiệu chỉnh khác theo góc phần tƣ 48 XÊ DỊCH ĐIỂM CHUẨN 49 Xê dịch điểm chuẩn Đặc điểm Xê dịch điểm chuẩn đƣợc sử dụng để đồng điểm chi tiết hay chƣơng trình trùng với điểm máy Khoảng cách từ điểm chi tiết đến điểm máy ngƣời ta gọi khoảng cách xê dịch điểm chuẩn Sai lệch vị trí đƣợc xác định cài đặt vào nhớ hiệu chỉnh cho xê dịch điểm chuẩn Khi gọi lệnh xê dịch điểm chuẩn, hệ điều khiển cộng thêm vào cho giá trị lập trình giá trị hiệu chỉnh Gọi lệnh xê dịch điểm chuẩn G54…G59 Huỷ bỏ lệnh G53 50 Xê dịch điểm chuẩn điều chỉnh Đặc điểm Là xê dịch điểm chuẩn lƣu giữ nhớ hay nói cách khác xê dịch điểm chuẩn điều chỉnh Các kích thƣớc xê dịch xác đƣợc xác định thiết bị đo ngƣời vận hành máy trƣớc tiến hành gia công thực đƣợc cài đặt vào nhớ hiệu chỉnh Xê dịch điểm chuẩn điều chỉnh có ý nghĩa lớn gia công bàn máy Ngƣời ta cần thiết cho gia công mặt chi tiết, điểm chi tiết khác tất cần đƣợc dịch chuyển đến điểm máy 51 Xê dịch điểm chuẩn điều chỉnh Ví dụ 52 Xê dịch điểm chuẩn lập trình Đặc điểm Khi dùng xê dịch điểm chuẩn lập trình, giá trị xê dịch phải đƣợc biết rõ chƣơng trình Các giá trị xê dịch điểm chuẩn lập trình chƣơng trình gia công không đƣợc cài đặt vào nhớ hiệu chỉnh Khi gọi xê dịch điểm chuẩn lập trình hệ điều khiển cộng thêm vào giá trị xê dich có ý đến dấu cho tất giá trị toạ độ Xê dịch điểm chuẩn lập trình có ý nghĩa cần lập lại chƣơng trình gia công nhiều lần vị trí chi tiết khoan dãy lỗ giống gia công đƣờng viền nhƣ 53 Xê dịch điểm chuẩn lập trình Ví dụ 54 [...]... chƣơng trình dễ dàng Chƣơng trình gia công đƣợc lƣu giữ rất thuận tiện cho việc chuyển tin trực tiếp tới máy, thông qua các mạng nội bộ hoặc gián tiếp qua các vật mang tin Có thể áp dụng các giải pháp CAD/ CAM- CNC tích hợp- liên thông- khép kín từ thiết kế chi tiết, lập trình gia công NC đến gia công NC trên các máy công cụ 11 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH 12 Phân loại Cấp thấp Lập trình cơ sở bằng ngôn ngữ của hệ... quy đinh một bộ mã (ISO code) cho các máy NC, CNC để điều khiển quá trình gia công cơ khí Chƣơng trình NC lập theo ISO là một tệp ký tự có cú pháp riêng đƣợc lƣu giữ trên đĩa mềm hay đĩa cứng, đƣợc lập bằng tay với sự hỗ trợ của một hệ soạn thảo văn bản nào đó hoặc lập tự động (bằng phần mềm lập trình tự động trên máy tính nối với hệ điều khiển cuar máy CNC) 14 Mã ISO cơ bản Các chức năng điều khiển