Nội dung môn học: Chương 1: Tổng quan về công nghệ CNCChương 2: Tổng quan về chương trình gia côngChương 3: Lập trình gia công trên máy phay CNCChương 4: Lập trình gia công trên máy tiện CNCLịch sử phát triển của máy công cụ (Machine Tool):Khoảng 5000 năm trước công nguyên, con người đã sử dụng những tảng đá và các công cụ phụ trợ khác để làm những công việc mà minh mong muốn như hình vẽ dưới đây. Đây có thể xem như điểm khởi đầu của phát triển máy công cụ.
Bài giảng: Phương pháp lập trình CNC Bộ mơn Tự động hóa Trường Đại học Mỏ - Địa Chất (Tài liệu lưu hành nội bộ) 3/2/18 Nội dung môn học 3/2/18 Chương 1: Tổng quan công nghệ CNC Chương 2: Tổng quan chương trình gia cơng Chương 3: Lập trình gia cơng máy phay CNC Chương 4: Lập trình gia cơng máy tiện CNC Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ-Địa Chất Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC 1.1 Mở đầu: Lịch sử phát triển máy công cụ (Machine Tool): Khoảng 5000 năm trước công nguyên, người sử dụng tảng đá công cụ phụ trợ khác để làm công việc mà minh mong muốn hình vẽ Đây xem điểm khởi đầu phát triển máy công cụ 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ-Địa Chất Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC Lịch sử phát triển máy công cụ (Tool Machine): Thời trung cổ (khoảng năm 1425) với xuất thiết bị tiện, khoan coi cột mốc Khi người sức nước hai nhân tố 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ-Địa Chất Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC Lịch sử phát triển máy công cụ (Tool Machine): Vào kỷ 18 19 đánh dấu cột mốc quan trọng tiếp theo: Phát minh động chạy nước James Watt Phát minh bàn trượt Henry Maudslay Đây hai phát minh quan trọng lịch sử phát triển máy công cụ 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ-Địa Chất Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC Lịch sử phát triển máy công cụ (Tool Machine): Vào kỷ 19, kỹ thuật khí phát triển hoàn thiện tất cấu kiện (Module) sử dụng máy công cụ: Truyền động puli côn cho hộp số (Cone-pully drive with geers) Bàn trượt (Cross slide) Ụ động (Tailstock) 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ-Địa Chất Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC Lịch sử phát triển máy công cụ (Tool Machine): Khoảng năm 1916 ÷ 1950 máy cơng cụ phát triển mạnh mẽ gồm: Máy tiện Máy khoan Máy phay… Đây kết kết hợp người máy Ngày nhiều người cho máy CNC thay hoàn toàn cho máy cơng cụ thơng thường Nhưng điều khơng Ngày máy công cụ thông thường sử dụng toàn giới với số lượng nhiều máy CNC Máy công cụ thông thường sử dụng cho công việc đơn giản mà giá thành thấp 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ-Địa Chất Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC Máy CNC phát triển hoàn thiện dần ngày nay, với số mốc lịch sử sau: Năm 1954 Bendix chế tạo điều khiển NC (Numerical Control) hoàn chỉnh có sử dụng bóng điện tử Năm 1954, phát triển ngôn ngữ biểu trưng gọi ngơn ngữ lập trình tự động APT (Automatic Programing Tool) Năm 1960, kỹ thuật bán dẫn thay cho hệ thống điều khiển xung rơ le, đèn điện tử Năm 1968, kỹ thuật mạch tích hợp IC đời có độ tin cậy cao Năm 1972, hệ điều khiển NC có lắp đặt máy tính nhỏ Năm 1979, hình thành khớp nối liên hoàn CAD/CAM – CNC Ngày máy cơng cụ CNC hồn thiện với tính vượt trội gia cơng hồn chỉnh chi tiết máy gia công với số lần gá lắp Đặc biệt chúng gia cơng chi tiết có bề mặt phức tạp 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ-Địa Chất Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC 1.2 Khái niệm điều khiển số: Khi gia công máy công cụ thông thường, bước gia công chi tiết người thợ thực tay như: điều chỉnh số vòng quay, lượng chạy dao, kiểm tra vị trí dụng cụ cắt để đạt kích thước cần gia cơng vẽ Ngược lại, máy điều khiển số q trình gia cơng thực cách tự động Trước gia công người ta phải đưa vào hệ điều khiển chương trình gia cơng dạng chuỗi câu lệnh điều khiển Hệ thống điều khiển số có khả thực câu lệnh điều khiển kiểm tra chúng nhờ hệ thống đo lượng dịch chuyển bàn trượt máy 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ-Địa Chất Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC Hệ điều khiển số CNC? Theo ISO, hệ điều khiển số CNC hệ máy vi tính, có khả tiếp nhận phiếu công nghệ dạng tệp liệu mã hoá chữ số, xử lý liệu điều khiển q trình gia cơng chi tiết máy công cụ người thợ vận hành máy lành nghề 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ-Địa Chất 10 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC 4.2 Nhóm lệnh dịch chuyển trục (Tham khảo chương 3) 4.3 Chuyển động trục (Tham khảo chương 3) 4.4 Một số chức đặc biệt (Tham khảo chương 3) 4.5 Dao cụ bù dao cụ 4.5.1 Lệnh gọi dao T 4.5.2 Số bù dao D (Tham khảo chương 3) 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 136 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC 4.5.3 Lựa chọn bù bán kính dao: G41/G42 G18 tích cực (mặc định chọn máy tiện) Hệ thống điều khiển tự động tính tốn đường chạy dao cần thiết từ biên dạng lập trình cho bán kính dao hành Bán kính mũi dao Bù bán kính mũi dao 3/2/18 Bộ mơn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 137 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC Dao với số D tương ứng phải tích cực Bù bán kính dao (bán kính mũi dao) tích cực G41/G42 3/2/18 G41: Bù bán kính dao, bù trái G42: Bù bán kính dao, bù phải Bộ mơn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 4.5.4 Hủy bù bán kính dao: G40 138 Chế độ bù bán kính dao tích cực G41/G42, bị hủy G40 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC Contour: đường thẳng Contour: đường tròn Đường dịch chuyển dao có bù P0: Điểm bắt đầu P0: Điểm bắt đầu R: Bán kính mũi dao P1: Điểm bắt đầu contour P1: Điểm bắt đầu contour Đường dịch chuyển dao có bù Tiếp tuyến Ví dụ bù bán kính dao 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 139 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC Ví dụ bù bán kính dao 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 140 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC Chương trình: 3/2/18 N5 T1 M6 ;Dao T1 với lưỡi D1 N10 G22 F500 S800 M3 ;Kích thước bán kính, giá trị công nghệ N15 G54 G0 G90 X100 Z15 N20 X0 Z6 N30 G1 G42 G451 X0 Z0 ;Bắt đầu chế độ bù N40 X20 CHF=(5* 1.41) ;Chèn lệnh vát góc N50 Z-25 N60 X30 Z-55 N70 Z-63 N80 G3 X50 Z-83 CR=20 N90 G1 Z-103 N95 X55 N100 Z-125 N110 G40 G0 G90 X100 ;Kết thúc chế độ bù N120 M2 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 141 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC Cách 2: Lập trình với kích thước tương đối 3/2/18 N5 T1 M6 ;Dao T1 với lưỡi D1 N10 G22 F500 S800 M3 ;Kích thước bán kính, giá trị cơng nghệ N15 G54 G0 G90 X100 Z15 ;Kích thước tuyệt đối N20 X0 Z6 N30 G1 G42 G451 X0 Z0 ;Bắt đầu chế độ bù N40 G91 X20 CHF=(5* 1.41) ;Kích thước tương đối, chèn lệnh vát góc N50 Z-25 N60 X10 Z-30 N70 Z-8 N80 G3 X20 Z-20 CR=20 N90 G1 Z-20 N95 X5 N100 Z-25 N110 G40 G0 G90 X100 ;Kết thúc chế độ bù N120 M2 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 142 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC 4.6 Các chức M (Tham khảo chương 3) 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 143 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC 4.9 Lập trình theo chu trình Chu trình cắt ren: LCYC97 Chu trình cắt ren áp dụng cho cắt ren cắt ren Ren phải hay ren trái phụ thuộc vào chiều quay trục lập trình trước gọi chu trình Tăng/giảm (Override) bước tiến dao tốc độ trục khơng có hiệu lực chu trình cắt ren 3/2/18 Bộ mơn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 144 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN CNC X Các tham số chu trình cắt ren 3/2/18 Bộ mơn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 145 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN CNC Tham số 3/2/18 Chức năng, phạm vi giá trị R100 Đường kính ren điểm bắt đầu R101 Điểm bắt đầu cắt (theo trục Z) R102 Đường kính ren điểm cuối R103 Điểm cắt cuối R104 Bước ren (giá trị dương) R105 Định nghĩa phương pháp cắt: R105 = 1: ren R105 = 2: ren R106 Cho phép gia công tinh (giá trị dương) R109 Khoảng cách tiếp cận điểm cắt ban đầu (giá trị dương) R110 Khoảng cách khỏi điểm cắt cuối (giá trị dương) R111 Độ sâu cắt (giá trị dương) R112 Độ lệch góc điểm bắt đầu (0÷360 độ) R113 Số lần cắt thơ (giá trị dương) R114 Số ren (giá trị dương) Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 146 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MÁY TIỆN CNC Sự dịch chuyển: Vị trí đạt tới trước bắt đầu chu trình 3/2/18 Tiếp cận điểm bắt đầu với tốc độ G0 để chuẩn bị cắt bước ren Cắt thô với phương pháp cắt định nghĩa R105 Lặp lại trình cắt thô theo số lần cắt định nghĩa R113 Cắt tinh với lệnh G33 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 147 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC Ví dụ: Sử dụng chu trình LCYC97 thực cắt ren theo hình vẽ sau 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 148 Chương 4: LẬP TRÌNH GIA CƠNG TRÊN MÁY TIỆN CNC Chương trình: N10 G23 G95 F0.3 G90 T1 D1 S1000 M4 ;Định nghĩa giá trị công nghệ N20 G0 Z50 X120 ;Vị trí bắt đầu chương trình N30 R100=42 R101=0 R102=42 R103=-35 ;Các tham số chu trình N40 R105=1 R106=1 R109=12 R110=6 N50 R111=4 R112=0 R113=3 R114=2 N60 LCYC97 ;Gọi chu trình N70 G0 Z100 X60 ;Vị trí sau kết thúc chu trình N80 M2 ;Kết thúc chương trình 3/2/18 Bộ mơn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tạ Duy Liêm Máy công cụ CNC Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội 1999 [2] Bùi Quý Lực Hệ thống điều khiển số công nghiệp Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội 2006 [3] Trần Đức Quý, Phạm Văn Bổng, Nguyễn Xuân Chung, Nguyễn Văn Thiện, Hồng Tiến Dũng, Trịnh Văn Long Giáo trình cơng nghệ CNC Nhà xuất giáo dục, Hà nội 2008 [4] Siemens Operation and Programming 08/2003 Edition - SINUMERIK 802C base line Printed in the Federal Republic of Germany, 2003 [5] Heidenhain User’s Manual for Conversational Programming - TNC 310 Printed in Germany, 1999 3/2/18 Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ Địa Chất 150 ... 3/2/18 Chương 1: Tổng quan công nghệ CNC Chương 2: Tổng quan chương trình gia cơng Chương 3: Lập trình gia cơng máy phay CNC Chương 4: Lập trình gia công máy tiện CNC Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ-Địa Chất Chương... Máy CNC cần dùng đồ gá chuyên dùng để kẹp phôi … Bộ môn TĐH - ĐH Mỏ-Địa Chất 11 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC 1.4 Máy CNC dùng công nghiệp Máy phay CNC (Milling machines) Máy tiện CNC. .. machines) Máy khoan CNC (Drilling machines) Máy doa CNC (Boring machines) Máy mài CNC (Grinding machines) Trung tâm gia công CNC (Machining center) Máy đột dập CNC (Punching machines)