Bài giảng hướng dẫn lập trình gia công trên máy tiện CNC

Nội dungCác điểm cần chú ý về an toàn khi tham gia khóa học.Máy tiện vạn năng và máy tiện CNC, phạm vi sử dụng.Cấu trúc chương trình CNC.Bảng các lệnh G code, M code hay dùng.Các loại hệ tọa độ trên máy CNC.Các lệnh G code.6.1. Cài đặt tốc độ tiến dao trên máy tiện G98, G996.2. Lệnh phục hồi điểm gốc G28.6.3. Lệnh chạy dao nhanh, nội suy cắt gọt G00, G01, G02, G03.6.4. Chu trình khoan lỗ G81, G82, G83.6.5. Chu trình taro ren G84.6.6. Chu trình cắt ren phức hợp G76.6.7. Chu trình gia công thô,tinh G70, G71, G72.6.8. Bù bán kính dao.6.9. Chế độ quay trục chính theo vận tốc dài G96, G97.Chương trình con.Bài tập thực hành

LẬP TRÌNH TIỆN CNC SƠ CẤP

Mục đích khóa

học:

-Hiểu được cấu trúc chương trình CNC

-Vận hành được máy gia công

-Có thể lập trình gia công được các sản phẩm đơn giản

-Biết cách set dao

-Biết cách nhập chiều cao dao, bù dao để đạt được kích thước mong muốn

-Đọc hiểu cơ bản chương trình gia công thực tế ngoài dây chuyền

Dùng cho hệ điều hành FANUC Oi

Model D

2 Máy tiện vạn năng và máy tiện CNC, phạm vi sử dụng.

3 Cấu trúc chương trình CNC

4 Bảng các lệnh G code, M code hay dùng

5 Các loại hệ tọa độ trên máy CNC

1 Khi thao tác với máy phải chú ý các khu vực làm việc của dao

và phoi.

2 Không được đưa tay vào các bộ phân chuyển động quay.

3 Khi xử lý phoi phải có dụng cụ chuyên dụng: gậy cào phoi, găng tay.

4 Sử dụng các dụng cụ bảo hộ (giẻ lau, găng tay )khi cầm vào dao, không được sờ tay trực tiếp.

5 Không đưa tay vào các bộ phận có thể dịch chuyển.

6 Tiến hành xác nhận 3S chính xác trước khi thao tác.

7 Kiểm tra chính xác chương trình trước khi chạy.

Trong toàn bộ khóa học để đảm bảo an toàn cho người và

cho máy cần tuyệt đối tuân thủ các quy định dưới đây:

Máy CNC

 Điều khiển gia công cắt gọt bằng tay

 Độ chính xác không cao, phụ thuộc vào

người thao tác

Thích hợp gia công các chi tiết có hình

dạng đơn giản, số lượng ít

 Điều khiển gia công cắt gọt bằng chương trình CNC

 Độ chính xác cao, ít phụ thuộc con người

Thích hợp gia công các chi tiết phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao với số lượng lớn

Chương trình CNC là tập hợp những chỉ dẫn cần thiết để có thể gia

công được chi tiết trên máy gia công tự động mà không có sự trợ giúp của con ngươi

Máy vạn năng tính hóa.

Địa chỉ

Số ký hiệu trình tự

chương trình

1 khối

phận chương trình

Bộ phận chương trình

CẤU TRÚC CÂU LỆNH:

N…G…X…Y…Z…F…S…T…M…;

%

 Kết thúc chương trình phải có ký hiệu %

 Kết thúc 1 block phải có dấu 【 ; 】 ( G00 X10.5 Z2 ; )

 Sau lượng dịch chuyển theo các trục phải có dấu 【 】 (X10.5 Z2.)

 Về cơ bản trong 1 block chỉ sử dụng lệnh M duy nhất 1 lần (G00 X10.5 Z2 M8 ; )

3.2 Các điểm cần chú ý trong chương trình

CNC

N: Số thứ tự câu lệnh từ 1 đến 9999

X, Z : Toạ độ dịch chuyển theo các trục toạ độ theo giá trị tuyệt đối

G: Câu lệnh chuẩn bị M: Chức năng hỗ trợ S: Tốc độ quay của trục chính T: Số thứ tự dao

F: Tốc độ tiến dao, bước ren P: Dừng, gọi chương trình con, tham số chu trình

LỆNH Ý NGHĨA LỆNH Ý NGHĨA

G00 Chạy nhanh không cắt gọt G71 Chu trình tiện thô theo phương dọc trụcG01 Nội suy đường thẳng G72 Chu trình tiện thô theo phương hướng kính

G02 Nội suy cung tròn cùng chiều kim

đồng hồ G76 Chu trình tiện renG03 Nội suy cung tròn ngược chiều kim đồng hồ G80 Huỷ bỏ chu trình con

G04 Dừng dao chính xác, dao vẫn quay G81 Chu trình khoan

G28 Về điểm tham chiếu tự động G83 Chu trình khoan lỗ sâu

G30 Về điểm tham chiếu thứ 2, 3 G82 Chu trình khoan có dừng tại đáy lỗ

G40 Huỷ bỏ chế độ hiệu chỉnh bán kính dao G84 Chu trình taro

G41 Hiệu chỉnh bán kính dao trái G96 Tốc độ quay theo vận tốc dài m/p

G42 Hiệu chỉnh bán kính dao phải G97 Hủy bỏ tốc độ quay theo vận tốc dài G50 Giới hạn tốc độ quay trục chính G98 Tốc độ tiến dao mm/phút

G70 Chu trình tiện tinh G99 Tốc độ tiến dao mm/vòng

LỆNH Ý NGHĨA

M00 Dừng chương trình vô điều kiện

M01 Dừng chương trình có điều kiện

M02 Kết thúc chương trình

M03 Quay trục chính thuận chiều kim đồng hồ

M04 Quay trục chính ngược chiều kim đồng hồ

M05 Dừng trục chính

M08 Bật dung dịch làm mát

M09 Tắt dung dịch làm mát

M30 Kết thúc chương trình, reset và quay trở về đầu chương trình

M98 Gọi chương trình con

M99 Kết thúc chương trình con

do nhà sản xuất quy định, điểm gốc của hệ toạ độ máy thông

thường nằm ở điểm giới hạn trục toạ độ theo chiều dương

- Hệ toạ độ gia công: là hệ tọa độ dùng trong chương trình gia

công (X=0 ở tâm trục chính, Z=0 thường lấy ở vị trí mặt đầu của

chi tiết sau khi gia công xong)

Z + Z-

X-X +

Điểm gốc chương trình

Điểm gốc máy

Trục chính

Chuck

Phôi

Chú ý: Hệ tọa độ của máy do nhà sản xuất máy quy định và không

thay đổi, hệ tọa độ gia công do người lập trình quy định nên có thể

thay đổi tùy ý.

5.2 Hệ tọa độ gia công

5.2.1 Hệ tọa độ tuyệt đối (ABS)

P1 ( X-40.0 Z0 )

P2 ( X-50.0 Z-5.0 )

P3 ( X-50.0 Z-50.0 )

P4 ( X-80.0 Z-50.0 ) P5 ( X-100.0 Z-60.0 )

Chú ý:

- Giá trị toạ độ X lấy theo đường kính

- Vát mép C5 thì đường kính giảm đi 10mm

Là hệ tọa độ gia công trong đó tọa độ của 1 điểm được tính theo

gốc của hệ tọa độ gia công.

P4P5

5.2.1 Hệ tọa độ tuyệt đối (ABS)

Ví dụ 1: Viết toạ độ tuyệt đối(ABS) của các điểm P1→P6 của hình

vẽ dưới

P1 P2

P3 P4

P5 P6

20 50

60

P2 P3 P4 P5 P6

5.2.1 Hệ tọa độ tuyệt đối (ABS)

Ví dụ 2: Viết toạ độ tuyệt đối(ABS) của các điểm P1→P11 của hình

vẽ dưới

X+

Z+

P1 P2 P3

P5

P4 P6

P7

P8 P9

10 20

40 50

Ví dụ 3: Viết toạ độ tuyệt đối(ABS) của các điểm P1→P8 của hình

vẽ dưới

P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8

P7 P6 P8

P1 ( X-40.0 Z0 )P2 ( X-50.0 Z-5.0 )P3 ( X-50.0 Z-50.0 )P4 ( X-80.0 Z-50.0 )P5 ( X-100.0 Z-60.0 )(Hệ toạ độ tuyệt đối)

(Hệ toạ độ tương đối)

( U-40.0 W0 ) ( U-10.0 W-5.0 ) ( U0 W-45.0 ) ( U-30.0 W0 ) ( U-20.0 W-10.0 )

Là hệ tọa độ gia công trong đó toạ độ của 1 điểm là tọa độ giữa vị trí tiếp theo sẽ di chuyển đến so với vị trí hiện tại của dao

P4P5

P2→P3P3→P4P4→P5

5.2.2 Hệ tọa độ tương đối (INC)

Tọa độ tương đối của trục X được ký hiệu

là U Tọa độ tương đối của trục Y được ký hiệu

là V Tọa độ tương đối của trục Z được ký hiệu

là W

P0

5.2.3 Ví dụ về tọa độ tương đối

Ví dụ 1: Viết toạ độ tương đối của các điểm P1→P8 của hình vẽ dưới

P0→P1P1→P2

(INC)

P2→P3P3→P4P4→P5P5→P6P6→P7P7→P8

P1 P3

P4 P6

P7 P8

P2 P5

Ví dụ 2: Viết toạ độ tương đối của các điểm P1→P8 của hình vẽ dưới

P0→P1P1→P2

(INC)

- Chú ý: thông thường trong chương trình được lập trình bằng toạ độ tuyệt

đối, toạ độ tương đối được dùng chủ yếu để thoát dao, vát mép

+ trong 1 khối thì [ X_W_;] [U_Z_;] được dùng lẫn lộn

+ trong 1 khối mà sử dụng X và U, Z và W thì máy sẽ nhận giá trị cuối cùng

C1

35 20

P1

P2 P3 P4 P5

P7 P6 P8

X+ Z+

P2→P3P3→P4P4→P5P5→P6P6→P7P7→P8

X10.0 X9.8; → X9.8

5.2.3 Ví dụ về tọa độ tương đối

P0

5.2.3 Ví dụ về tọa độ tuyệt đối và tọa độ tương đối

P1P1→P2P3

P3→P4P5

P6P6→P7P8

P8→P9P10

(ABS)

(ABS)

(ABS) (INC)

(ABS)

(INC)

(INC) (ABS)

(ABS) (INC)

C5 R5

P1

P2 P3

P4

P5 P6

P7 P8 P9 P10

P11 P12

P2 P3

P4 P5 P6 P7 P8

P9 P10 P11

P1→P2P3

P3→P4P4→P5P6

P7P7→P8P8→P9P10P10→P11P12

(ABS)

(ABS)

(ABS) (ABS)

(ABS) (ABS)

(INC)

(INC) (INC)

(INC) (INC) (INC)

C2

10 20 27 30 50 60 100 110

5.2.3 Ví dụ về tọa độ tuyệt đối và tọa độ tương đối

P3 P4

P5 P6

P2→P3P4

P4→P5P6

P6→P7

(ABS)

(ABS)

(INC) (ABS)

(INC)

(INC) (ABS)

(INC)

G99- Tốc độ tiến dao ( ký hiệu là F ) là khoảng dịch chuyển của dao sau 1 vòng

quay của trục chính, F có 2 đơn vị :

G98: thiết đặt tốc độ tiến dao theo đơn vị mm/phút

G99: thiết đặt tốc độ tiến dao theo đơn vị mm/vòng

Quan hệ giữa G98 và G99

F(mm/phút)=f(mm/vòng)xS(vòng/phút)

F

Chú ý:

Trên máy tiện sử dụng cả 2 loại tốc độ tiến dao mm/vòng và mm/phút

Trên máy phay sử dụng tốc độ tiến dao đơn vị mm/phút

Cách sử dụng: G98, G99 thường được khai

báo ngay đầu chương trình hoặc đằng trước

Cấu trúc: G28 X( U ) Z( W ) ;

Ví dụ: G28 X100 Z50 ;

Gốc máy

Gốc máy

- Chú ý: Khi muốn trở về điểm gốc máy thì phải sử dụng “G28 U0

W0; ʺ Khi sử dụng G28 thì lệnh bù dao, bù đỉnh dao R tự động

sẽ bị huỷ

(X-60.0, Z10.0)

Cấu trúc:

G00X Z ;

- Là lệnh dịch chuyển nhanh mà không cắt gọt với tốc độ

Max của máy

Ví dụ: 60.0Z10.0;

G00X G00 được sử dụng:

1 Dao tiến nhanh đến gần sản phẩm để cắt gọt

2 Cắt gọt xong dao lùi nhanh về điểm thay dao

3 Sau khi gia công xong 1 vị trí, tiến nhanh sang vị trí tiếp theo

4 Di chuyen vong tranh vat cản neu co

G99G01X-60.Z-Trong đó: F tốc độ tiến dao

- Về cơ bản bước tiến khi:

Gia công thô: f=0.2÷0.3 (mm/v)

Gia công tinh: f=0.05÷0.1 (mm/v)

Ví dụ: từ P0 tiến nhanh đến P1, cắt gọt từ P1 đến P8 với F0.25

mm/vòng, từ P8 lùi nhanh đến P0 lập trình theo toạ độ tuyệt

P4

P5 P6

P7

Số chương trình

Kết thúc chương trình

P0→P1 P1→P2 P2→P3 P3→P4 P4→P5 P5→P6 P6→P7 P7→P8 P8→P0

G01

P1 P3

P4 P6

P7 P8

P2 P5

Ví dụ: từ P0 tiến nhanh đến P1, cắt gọt từ P1 đến P8 với F0.25

mm/vòng, từ P8 lùi nhanh đến P0 lập trình theo toạ độ tuyệt đối

Số chương trình

Kết thúc chương trình

P0→P1 P1→P2 P2→P3 P3→P4 P4→P5 P5→P6 P6→P7 P7→P8 P8→P0

dưới Dao Số vòng

quay S (v/p) Bước tiến F (mm/v) Chiều sâu t (mm)

Dao tiện ngoài T1 3000 0.1

C1

Z+

- Chú ý: Đối với máy tiện quy định

ngược chiều kim đồng hồ hay cùng chiều kim đồng hồ là đứng từ chiều dương trục Y nhìn xuống mặt phẳng

XZ (chiều trục tọa độ được xác định theo quy tắc bàn tay phải)

(X0.0, Z0.0)

30.0)

(X-60.0,Z-X+

Z+

(X0.0, Z0.0)

30.0)

(X-60.0,Z-X+

Z+

G _X-60 Z-30 R30.;

G _ X-60 Z-30 R30.;

0.2mm/v, lùi nhanh từ P7→P0, lập trình với toạ độ tuyệt đối.

P2 P3 P4

R2

P0(X-35, Z50)

P0→P1 P1→P2 P2→P3 P3→P4 P4→P5 P5→P6 P6→P7 P7→P0

Ví dụ 2: P0 tiến nhanh đến P1, từ P1 đến P10 cắt gọt với tốc độ

0.2mm/v, từ P10 lùi nhanh về P0, lập trình với toạ độ tuyệt đối.

R2 R2.5C1.5

R2 R5

P1

P2 P3

P4P5

P6 P7 P8

P9

P1 0

P0 (X-150.0, Z50.0)

X+

Z+

P0→P1 P1→P2 P2→P3 P3→P4 P4→P5 P5→P6 P6→P7 P7→P8 P8→P9 P9→P10 P10→P0

tốc độ tiến dao F0.1mm/vòng Lùi nhanh từ P12 về P0

X+

Z+

P2 P3

P4 P6

P5 P7

P8

P9 P10

P11 P12

R5 R4

30

60 80

P0(X-50, Z50)

P0→P1 P1→P2 P2→P3 P3→P4 P4→P5 P5→P6 P6→P7 P7→P8 P8→P9 P9→P10 P10→P1 1

P12→P0 P11→P1 2

R1

18.8

quay S (v/p) Bước tiến F (mm/v) Chiều sâu t (mm)

55

R213

R0.5

Cấu trúc: G04 X ; ( s ) G04 P ; ( ms ) G04 U ; ( s )

Trong đó: - X, P, U là thời gian dừng

- U: chỉ dùng cho máy tiện

Ví dụ: G04 X0.3 ;

G04 P300 ; thời gian dừng 0.3s G04 U0.3 ;

Chú ý: nếu G04 đứng độc lập mà không có địa chỉ thì câu lệnh

không có hiệu lực

6.4.1 Chu trình khoan lỗ thông thường

R là khoảng cách từ điểm khởi đầu tới điểm R

trong hệ toạ độ tương đối ( Fanuc series 0i )

F là tốc độ tiến dao

Trong đó:

R là khoảng cách từ điểm khởi đầu tới điểm R

trong hệ toạ độ tương đối

P là thời gian dừng tại đáy lỗ (mini giây)

F là tốc độ tiến dao

P300=0.3s

R 点 Z

Điểm khởi đầu

- Chú ý: chu trình khoan G81, G82 chỉ có trong Fanuc series 10/11-T

R 点 Z

Điểm khởi đầu Gốc máy

Cấu trúc: G84 Z R F ;

Trong đó:

R là khoảng cách từ điểm khởi đầu tới điểm R trong

hệ toạ độ tương đối

F là tốc độ tiến dao

- Chú ý: Vì khi ren quay được 1 vòng thì 1 điểm cố định trên ren sẽ tiến

được 1 khoảng bằng bước của đường xoắn ốc nên trong chu trình taro ren

phải có quan hệ giữa tốc độ tiến dao và tốc độ quay trục chính

+ Nếu là G99 F sẽ được chọn bằng bước của đường xoắn ốc (mm/vòng)

+ Nếu là G98 F = bước của đường xoắn ốc x S (mm/phút)

Ví dụ: Lập trình sử dụng chu trình khoan, Taro, cắt rãnh như hình vẽ dưới

15 25 35 50

X

hình dưới

23 30 37 45

- Chú ý : T4 có điểm khởi đầu chu trình Z ≧20 mm

1 bên.

Cú pháp: G76P(m)(r)(a)Q(Δdmin)R(d);

G76X(U)Z(W)R(i)P(k)Q(Δd)F(L);

Cắt lần 1 Cắt lần 2 Cắt lần 3

Các giá trị cụ thể được minh họa như hình

bênm : số lần gia công tinh.

 r : khoảng cách bắt đầu rút dao ra (r =

00~99)

(khoảng cách thực tế = r.L/10).

 a : góc ở đỉnh của mũi dao (a = 80°, 60°,

55°, 28°).

 Δdmin: lượng cắt nhỏ nhất của 1 lần cắt.

 d : lượng dư gia công tinh.

 X(U), Z(W) : tọa độ tuyệt đối (tương đối) của

điểm cuối.

 i : độ côn của ren (i = 0 ren thẳng).

 k : chiều cao của đỉnh ren

-Ren ngoài: k=0.6594xL ;Ren trong:

Điểm kết thúc gia công

Chú ý: Câu lệnh này không gia công được ren

nhiều đầu mối, muốn gia công ren nhiều đầu mối

phải chuyển đổi parameter trên máy

21.362 24

25 (4)

Dao Số vòng quay S

(v/p)

Bước tiến (mm) Tên dao Số dao

Dao tiện ngoài T1 3000 0.1 Dao tiện rãnh T3 3000 0.05

25 23

Để tăng tuổi thọ của dao cắt người ta chế tạo lưỡi chip có bán kính

R (0.4, 0.8, 1.2)

- Điểm quy chiếu là điểm dùng khi lập trình cắt trên lý thuyết, tuy nhiên khi dao dịch chuyển đồng thời theo 2 trục thì điểm lập trình cắt trên lý

thuyết không trùng với đỉnh dao gây

ra sai số (như hình dưới) vì vậy ta phải bù bán kính dao

Cắt sâu quáCòn lượng dư

Chú ý: Hướng nhìn từ chiều dương trục Y xuống mặt phẳng XZ, và nhìn

theo hướng dịch chuyển của dao, nếu dao nằm bên trái chi tiết dùng

G41, dao nằm bên phải chi tiết dùng G42

- Tùy theo cách gá dao của mỗi

máy mà có vị trí điểm quy chiếu

khác nhau,trong chương trình sử

dụng các vị trí này để tính toán

bù dao tự động – Có 9 vị trí điểm

quy chiếu được chọn như hình

bên, và được điền vào cột TIP

trong bảng bù dao như hình dưới

Ví dụ: gia công chi tiết như hình dưới O0001;G40G99G80G0;

55

R2 R1

20

13

Z+

X+

Bài tập: Lập trình gia công sử dụng G41(G42) để gia công chi tiết

100

C2

R5 R15

65

6.8.1 Chu trình tiện thô theo phương dọc trục G71

R : chiều cao lùi dao

P : số thứ tự câu lệnh đầu tiên trong chu trìnhQ : số thứ tự câu lệnh cuối cùng trong chu trình

(Δu) : lượng dư gia công tinh theo trục X

W : lượng dư gia công tinh theo trục Z

F, S, T: lượng chạy dao, tốc đô trục chính, dụng cụ

Chú ý:

 Dịch chuyển đầu tiên giữa A đến A’ phải là G00 hoặc G01 chỉ cho phép

trong hướng

X (G00X ) trong hệ tọa độ tuyệt đối

 Gia công trong góc X(-) muốn để lại lượng dư gia công tinh thì Δu phải có

giá trị âm

Cắt tinh

Cắt gọt

Lùi dao

(Δd)

(Δu/2)

X (+)

Z (+)

U : lượng dư gia công tinh theo trục XW2 : lượng dư gia công tinh theo trục Z

F, S, T: lượng chạy dao, tốc đô trục chính, dụng cụ

Lùi dao Cắt gọt Cắt tinh

6.8.2 Chu trình tiện thô theo phương hướng kính

G72

(Trong khoảng P, Q có lệnh G41, G42 máy sẽ báo lỗi)

￫ Khi cần kích thước chính xác ở các đoạn cung tròn hay vát mép (R,C) thì

không dùng

G70 để gia công tinh mà sử dụng G01, G02, G03 như bình thường và có kèm theo lệnh

bù bán kính dao G41, G42

-10/- 10

-20/- 15

25

công G71, G70 để gia công

chi tiết sau G40G99G80G0;

G28W0;

G00 X-41 Z20 T01;

M03 S3000 ; G00 X-41 Z2.; (Điểm bắt đầu cho chu trình)

lượn, đoạn côn chính xác.

R5

Z

X

10 20 35 40

Φ40 Φ25 Φ15

Phôi

Dao Số

vòng quay S (v/p)

Bước tiến F (mm/v)

Chiều sâu Δd (mm)

Chiều cao lùi dao R(mm)

Lượng dư gia công tinh Δu (mm)

Lượng dư gia công tinh W (mm)

Tên dao Số

dao

Phôi X+

Z+

10

S=3000 vòng/phút Vận tốc cắt trên đoạn côn:

Cần hạn chế tốc độ quay lớn nhất của trục chính bằng lệnh G50Sxxxx (S

vòng/phút)

Φ60 Φ20

X(+)

Z(+)

15 35

Smax tại đường kính:

=> Đường kính > 23.88mm máy sẽ quay với

tốc độ theo tính toán, đường kính < 23.88

quay với tốc độ S=Smax=4000 vòng/phút

phần giống nhau ta sẽ nhóm lại (gọi là chương trình con) và sử dụng

nó để giảm thời gian nhập trương trình, tránh nhầm lẫn.

Ví dụ:

Mã A

M12

12 15 30

Φ25

Mã B

Φ12

15 30 Φ25

R2 13

quay S (v/p) Bước tiến F (mm/v) Chiều sâu t (mm)

Dao tiện ngoài T1 3000 0.1

15 35

R2

Công

vòng quay

S (v/p)

Bước tiến F (mm/

v)

Chiều sâu cắt

Δd (mm)

Chiều cao lùi dao R(mm )

Lượng

dư gia công tinh Δu (mm)

Lượng

dư gia công tinh W (mm)

Tiện tinh Dao tiện

ngoài

T1 3500 0.08

Khoan Mũi khoan T2 3000 0.1

Tiện rãnh Dao tiện

trong

T3 3000 0.05

Taro Mũi Taro T4 600 1

Yêu cầu: - Sử dụng chương trình con để gia công tinh bề mặt

ngoài, rãnh Khi gia công tinh có dùng G41 ,G42

- điểm khởi đầu chu trình Taro Z ≥ 20mm, R≧15mm