Nghiên cứu hệ thống điều khiển số trên máy công cụ CNC

Các nước phát triển trên thế giới, sự đột phá về khoa học kỹ thuật đ• giúp họ tìm ra những kỹ thuật tiên tiến áp dụng trong sản xuất, chế tạo. Nhằm tạo ra những công cụ giảm sức lao động của con người mà năng suất, hiệu quả kinh tế đạt ở mức độ cao. Trong ngành chế tạo máy thì không ngừng đổi mới những tính năng của các máy, quá trình tự động hoá, các phần mềm ứng dụng tin học được đưa vào trong kỹ thuật chế tạo. Do vậy các thiết bị sản xuất được tự động hoá cao nhờ sự hỗ trợ của hệ thống điều khiển số bằng máy tính đ• có mặt ở các nhà máy, xí nghiệp,…… Trong chế tạo máy từ những máy thông thường đ• dần được cải tiến nhờ điều khiển số, lúc đầu xử dụng hệ điều khiển NC dùng để điều khiển tự động một chuỗi lệnh kế tiếp liên tục. Thế hệ sau của NC là hệ điều khiển số CNC dùng các cụm vi xử lý thông qua máy tính để thực hiện một cách tự động các máy công cụ, bằng các chương trình được lập trước. .. Thời kỳ đổi mới đất nước ta đ• chủ trương phát triển ngành công nghiệp nặng, trong đó ngành cơ khí chế tạo được quan tâm, và không ngừng đổi mới các trang thiết bị để năng cao chất lượng và tính ưu việt của sản phẩm. Do vậy các máy điều khiển số đang được sử dụng rộng r•i ở nước ta để chế tạo cơ khí, đặc biệt áp dụng để chế tạo các khuôn mẫu chính xác, các chi tiết phục vụ trong công nghiệp Quốc Phòng. Các máy công cụ điều khiển số còn được dùng trong công tác nghiên cứu khoa học và đào tạo, qua các lớp đào tạo về máy điều khiển số ta có thể tìm hiểu vận hành và sử dụng chúng để nâng cao trình độ áp dụng trong sản xuất có hiệu tối đa nhất. Dưới đây em xin trình bày toàn bộ nội dung đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu hệ thống điều khiển số trên máy công cụ CNC

Lời Tựa Các nớc phát triển giới, ®ét ph¸ vỊ khoa häc kü tht ®· gióp hä tìm kỹ thuật tiên tiến áp dụng sản xuất, chế tạo Nhằm tạo công cụ giảm sức lao động ngời mà suất, hiệu kinh tế đạt mức độ cao Trong ngành chế tạo máy không ngừng đổi tính máy, trình tự động hoá, phần mềm ứng dụng tin học đợc đa vào kỹ thuật chế tạo Do thiết bị sản xuất đợc tự động hoá cao nhờ hỗ trợ hệ thống điều khiển số máy tính đà có mặt nhà máy, xí nghiệp, Trong chế tạo máy từ máy thông thờng đà dần đợc cải tiến nhờ điều khiển số, lúc đầu xử dơng hƯ ®iỊu khiĨn NC dïng ®Ĩ ®iỊu khiĨn tù động chuỗi lệnh liên tục Thế hệ sau NC hệ điều khiển số CNC dùng cụm vi xử lý thông qua máy tính để thực cách tự động máy công cụ, chơng trình đợc lập trớc Thời kỳ đổi đất nớc ta đà chủ trơng phát triển ngành công nghiệp nặng, ngành khí chế tạo đợc quan tâm, không ngừng đổi trang thiết bị để cao chất lợng tính u việt sản phẩm Do máy điều khiển số đợc sử dụng rộng rÃi nớc ta để chế tạo khí, đặc biệt áp dụng để chế tạo khuôn mẫu xác, chi tiết phục vụ công nghiệp Quốc Phòng Các máy công cụ điều khiển số đợc dùng công tác nghiên cứu khoa học đào tạo, qua lớp đào tạo máy điều khiển số ta tìm hiểu vận hành sử dụng chúng để nâng cao trình độ áp dụng sản xuất có hiệu tối đa Dới em xin trình bày toàn nội dung đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu hệ thống điều khiển số máy công cụ CNC Để hiểu sâu máy công cụ điều khiển số, thuyết minh em trình bày phần sau: Chơng I: Khái niệm điều khiển số & máy công cụ CNC Chơng II: Bộ nội suy hệ thống truyền động khí máy điều khiển số -1 Chơng III: Lập trình máy công cụ điều số theo ngôn ngữ ISO lập trình máy phay DMU 60 T với điều khiển TNC 426 (dùng ngôn ngữ DINPLUS) chơng trình gia công Phụ lục: Một số chơng trình gia công máy phay TNC426 (dùng ngôn ngữ DINPLUS) -2 Chơng I Khái niện hệ thống điều khiển số máy cộng cụ cnc Đ1: khái niệm điều khiển số i trình phát triển, trình độ ngành máy công cụ cnc Quá trình phát triển ý tởng điều khiển dụng cụ thông qua chuỗi lệnh liên tục, mà chúng đợc ứng dụng máy điều khiển NC ngày nay, thực đà đợc phát kiến từ kỷ 14, cụm chuông đợc điều khiển trục đục lỗ Năm 1808, Joseph M Jacquard dùng tôn đục lỗ điều khiển tự động máy dệt Những vật mang tin thay đổi đợc đà đời Cuối năm 1940, Học viƯn c«ng nghƯ MIT ( Massachusetts Institute of Technology ) Hoa Kỳ thực dự án nghiên cứu kỹ thuật điều khiển số Năm 1953 Công bố sáng chế máy phay điều khiển theo chơng trình số NC Năm 1959 máy công cụ NC đợc triển lÃm Pari, trình bày máy NC Châu Âu Từ sau năm 1960, bóng đèn điển tử đợc thay phần tử bán dẫn ®iƯn tư rêi r¹c ®ièt ( ®Ìn hai cùc ) Tranzito ( đèn ba cực ) Nhng đa số linh kiện đòi hỏi thể tích chiếm chỗ đủ lớn, nhiều hàn ổ cắm (giao điện ) vừa tốn chế tạo hạn chế độ tin cậy vận hành điều khiển.Thông tin điều khiển ghi băng đục lỗ, dung lơng thấp, gia công cho nhiều chi tiết giống phải đọc băng đục lỗ cho lân gia công Khi thay đổi chơng trình điều khiển đòi hỏi phải cải tiến hay làm lại băng đục lỗ Trong năm 70 ngành điều khiển số nhanh chóng ứng dụng thành tựu phát triển kỹ thuật vi điện tử , vi mạch tích hợp Những hệ NC sử dụng mạch logic nối cứng đợc thay hệ điều khiển có nhớ dung lợng đủ lớn Do nối ghép cụm vi tính vào hệ điều khiển số mà phần cứng có nhiệm vụ chuyên dùng trớc đợc thay phần mềm linh hoạt Dung lợng nhớ -3 ngày đợc mở rộng, tạo ®iỊu kiƯn lu tr÷ hƯ ®iỊu khiĨn sè tríc hết chơng trình đơn lẻ sau th viện chơng trình, lại thay đổi đợc chơng trình đà lập cách dễ dàng thông qua cấp lệnh tay, thao tác trực tiếp máy Năm 1972, tủ điều khiển NC có cài đặt cụm vi tính chế tạo hàng loạt đa hệ thiết bị NC cài đặt cụm vi tính có công mạnh mẽ Thế hệ đợc nhanh chóng thay cụm điều khiển CNC cài đặt ( Microproessor ) Năm 1984 hệ điều khiển CNC có công mạnh đợc trang bị công cụ trợ giúp lập trình garaphic Tiến thêm bớc phát triển lập trình phân xởng sản xuất Những năm 1986 1987 giao diện tiêu chuẩn hãa ( Inteface ) më ®êng tiÕn tíi xí nghiệp tự động sở hệ thống trao đổi thông tin liên thông : CIM ( Computer Integrated ManufaeTuring ) Trình độ Các chức tình toán hệ thống CNC ngày hoàn thiện đạt độ xử lý cao tiếp tục ứng dụng thành tựu phát triển vi xử lý àP Các hệ thống CNC đợc chế tạo hàng loạt lớn theo công thức xử lý đa chức năng, dùng cho mục đích điều khiển khác Vật mang tin từ băng đục lỗ, băng từ, đĩa từ tiến tới đĩa compact ( CD) có dung lợng nhớ ngày mở rộng, độ tin cậy tuổi thọ ngày cao Việc cài đặt cụm vi tính trực tiếp vào hệ NC để trở thành hệ CNC ( Computer Numerical Control ) đà tạo điệu khiện ứng dụng máy công cụ CNC xí nghiệp nhỏ phòng lập trình riêng Nghĩa ngời điều khiển lập trình trực tiếp máy Dữ liệu lập vào nội dung lu trữ, thông báo tình trạng hoạt động máy công cụ dẫn cần thiết cho ngời điều khiển đợc hình Màn hình ban đầu đen trắng với ký tự chữ số ngày đà dùng hình màu có độ phân giải cao (có thêm toán đồ họa hình vẽ mô tĩnh động trình gia công chi tiết) Biên dạng chi tiết gia công chuyển động dao đợc hiển thị hình Các hệ CNC riêng lẻ cã thĨ ghÐp m¹ng cơc bé hay cã thĨ më rộng quản lý điều hành cách tổng thể hƯ thèng s¶n xt cđa mét xi nghiƯp hay cđa tập đoàn công nghiệp -4 Với ứng dơng ngµy cµng réng r·i cđa tin häc vµo ngµnh khí, với xu hớng ngời có nhu cầu tìm lọai vật liệu thông minh nhằm thay đổi loại vật liệu sản xuất trớc đây, tơng lai ngành khí có nhiều bớc phát triển đột phá khác nhằm đem lại hiệu kinh tế cao phục vụ đáp ứng tốt nhu cầu xà hội ii Các khái niệm điều khiển số 2.1 điều khiển kỹ thuật Điều khiển kỹ thuật lý thuyết kỹ thuật tự động hóa, bao gồm khoa häc vỊ ®iỊu khiĨn, ®iỊu chØnh, nhí, sư lý chuyển giao thông tin Điều khiển kỹ thuật nghiêm cứu quy luật xuất : Quá trình thiết lập trình hoạt động Các hệ thống làm việc tự động, gọi chung hệ thống công tác Một hệ thống công tác bao gồm hàng loạt hệ thống thành phần hàng loạt quan hệ hai hay nhiều khâu nhiều trình Một hệ thống công tác phải có hay nhiều đầu vào đầu ra, thông qua hệ thống công tác trao đổi vật chất, lợng thông tin với môi trờng bên 2.2 Điều khiển tự động hóa máy công cụ Điều khiển tự động hoá máy công cụ đợc thể qua chức sau: - Khởi động, dẫn dắt kết thúc chuyển động - Biến đổi tốc độ, số vòng quay, biến đổi lực, mô men hay biến đổi công suất tác dụng - Thực định vị cụm máy với độ xác yêu cầu để bảo đảm vị trí tơng quan dao phôi - Bé ®iỊu khiĨn bao gåm mét hay nhiỊu xÝch điều khiển, chúng gắn liền hay nhiều mạch điều chỉnh Các xích điều khiển mạch điều chỉnh làm việc với khuyếch đại công suất đầu vào điều khiển, công suất thờng thấp, nhng đầu ra, công suất điều khiển lại cao nhiều Năng lợng đợc khuếch đại từ nguồn khác Bởi đại lợng đầu vào ®Çu xt hiƯn sù “ trƠ “ vỊ thêi gian Thời gian trễ phụ thuộc vào lực quán tính trở kháng (nh ma sát trợt lăn, điện trở công suất, hiệu ứng cảm ứng điện từ ) -5 Quá trình làm việc máy công cụ, bớc nguyên công đợc thực theo trình tự không gian thời gian xác định, với xắp đặt có tính quy luật, chặt chẽ xác chuyển động thiết bị đóng/ ngắt Gọi chơng trình làm việc cuả máy Bộ điều khiển máy công cụ có nhiệm vụ thực chơng trình cách tự động Trong điều khiển theo chơng trình có : - Điều khiển khởi động phanh hÃm - Điều khiển tốc độ, điều khiển đổi chiều - Điều khiển đo đờng dịch chuyển Các lệnh điều khiển đợc chia thành : Hệ điều khiển đóng/ ngắt: Với hệ điều khiển thờng tác động xác định chiều độ lớn tốc độ dịch chuyển đoạn đờng dịch chuyển Hệ lệnh điều khiển đờng: Thông tin đờng dịch chuyển thờng tác động xác định độ lớn chiều dài hành trình cần thực Ngoài có lệnh đóng/gắt cho thiết bị phụ hoạt động chức hộ trợ kèm theo Năng lợng tác dụng điều khiển, cã thĨ thùc hiƯn b»ng c¬ khÝ, khÝ nÐn, thđy lực, điện điện tử phối hợp dạng lợng để tạo dạng lợng tối u dùng cho điều khiển Mỗi dạng lợng có u, khuếch điểm riêng, với nhiêm vụ khác mà ta lựa chọn dạng lợng thích hợp, đảm bảo tính kinh tế 2.3 Định nghĩa điều khiển Là trình xảy hệ thống giới hạn, hay nhiều đại lợng đại lợng đầu vào, đại lợng khác đại lợng đầu ra, chúng tác động ảnh hởng đến hệ thống theo quy luật riêng 2.4 Điều khiển số NC (Numerical Control) Là hệ thống điều khiển đặc trng đại lợng đầu vào tín hiệu số nhị phân, chúng đợc đa vào hệ thống điều khiển dới dạng chơng trình điều khiển có hệ thống Trong điều khiển số ứng dụng cho máy công cụ, đại lợng đầu vào thông tin, liệu hay số liệu nhập vào - Điều khiển NC: Đặc tính hệ điều khiển chơng trình hóa liên hệ , mảng linh kiện điện tử riêng lẻ đợc xác định nhiệm vụ -6 định, liên hệ chúng phải thông qua dây nối hàn cứng mạch logic điều khiển - Chức điều khiển đợc xác định chủ yếu phần cứng 2.5 Điều khiển CNC (Computerized Numerical Control) Là hệ thống điều khiển lập trình ghi nhớ Nó bao hàm máy tính cấu thành từ vi xử lý ( microprocessor) kèm theo nhớ ngoại vi Đa số chức điều khiển đợc giải thông qua phần mềm nghĩa chơng trình làm việc thiết lập trớc 2.6 Điều khiển đọc Điều khiển đọc bao quát trình đọc tin Nó kiểm tra thông tin đà đợc đọc tính đắn hình thức cấu trúc tin (tÝnh ch½n cđa sè bit m· sè ISO) ngừng trình đọc phát cấu trúc tin bị lỗi 2.7 Bộ nhớ chơng trình Bộ nhớ chơng trình đảm bảo chuẩn bị thực bớc xử lý song song (xử lý đồng thời) thông tin công đoạn gia công vốn đà đợc đọc vào theo thứ tự bớc (dạng chuyển động, tọa độ điểm kết thúc chuyển động, tốc độ đờng biên dạng, số vòng quay chiều quay trục chính) 2.8 Thông tin hình học Là hệ thống thông tin điều khiển hệ thống chuyển động tơng đối dao cụ chi tiết liên quan trực tiếp tới trình tạo hình bề mặt, gọi thông tin đờng dịch chuyển (hình dạng đờng sinh đờng chuẩn bề mặt hình học muốn tạo đờng dịch chuyển) 2.9 Thông tin công nghệ (Technologual information) Là hệ thống thông tin cho phép máy thực gia công với giá trị công nghệ yêu cầu: Chuẩn hóa gốc tọa độ, chọn chiều sâu lát cắt, tốc độ chạy dao, sè vßng quay trơc chÝnh, chiỊu quay trơc chÝnh vị trí xuất phát dao đóng hay ngắt mạch tới dung dịch trơn nguội, mạch đo lờng kiểm tra 2.10 Biểu thị thông tin qua tín hiệu Một thông tin đợc trình bày giá trị diễn biến giá trị thông số tín hiệu Hệ thống tín hiệu chấp nhận giá trị số rời rạc xác định gọi tín hiệu số -7 iii Nguyên lý vận hành dạng điều khiển số máy công cụ cnc 3.1 Nguyên lý làm việc máy công cụ CNC Hệ thống điều khiển số CNC có máy tính giúp ngời đứng máy không khởi động chơng trình NC mà còn: - Viết đa chơng trình vào máy - Biến đổi chơng trình đà đa vào máy Các kích thớc dụng cụ thiết bị kẹp phôi đợc đa vào hệ thống CNC đặt số liệu mà không phụ thuộc vào chơng trình NC Các kích thớc đợc thực tự động gia công Do ngời đứng máy cần thông tin vẽ, cần thiết tự chọn dụng cụ thiết bị kẹp chặt Ta nhận thấy khác hệ thống NC CNC ngôn ngữ lập trình công nghệ gia công máy công cụ Do hành động đợc sản sinh sở cung cấp liệu dạng mà chữ cộng số ký tự đặc trng Máy công cụ điều khiển theo chơng trình số máy công cụ làm việc với hệ thống ngắt hệ lệnh đờng dịch chuyển sở cung cấp liệu công nghệ gia công cắt gọt dạng mà nói Những hệ lệnh đợc tổ chức theo chơng trình gia công chặt chẽ xác Nguyên lý hoạt động hệ thống điều khiển số máy công cụ CNC đợc thể nh hình 1: Quá trình xử lý bên ngoài: Từ vẽ chế tạo, thông số kỹ thuật số liệu công nghệ yêu cầu để gia công chi tiết, đợc đa vào chơng trình gia công với bớc gia công Những chơng trình gia công chi tiết đợc số hoá ghi vào vật mang tin mà (code) tơng thích, để phân biệt với nhớ nôị vật mang tin gọi nhớ ngoại vi Vật mang tin băng đục lỗ đợc ghi đựơc đọc cách với tốc độ đọc 120 ký tự/ giây, băng từ (casset) dải băng có khả nhiễm từ quấn casset có tốc độ đọc từ 400 đến 3000 ký tự/ giây đĩa từ (disk) có u điểm khai thác nhanh, trực tiếp, đựơc lựa chọn tự với tốc độ đọc từ 4000 đến 300000 ký tự/ giây -8 Bản vẽ Lập trình Xử lý số bên a) Đường tác dơng kÝn VËt mang tin Xư lý sè bªn b) Đường tác dụng hở Vật mang tin Đọc Nhớ Hệ thống đóng/ngắt Bộ nội suy GT cần tđ GT thực Bộ so sánh Bàn máy HT đo Điều khiển GT cần Đ bước Bàn máy (b) (a) -9 Hình 1: Sơđồ hệ thống điều khiển số máy công cụ CNC Qúa trình xử lý bên trong: Tiếp theo trình xử lý bên trình xử lý bên Các liệu ghi vật mang tin đợc tiếp nhận thông qua đọc, đọc có nhiệm vụ kiểm tra thông tin đà đợc đọc hình thức cấu trúc tin (tính chẵn số bít mà số ISO) ngừng trình đọc phát cấu trúc tin bị mắc lỗi Các thông tin đuợc đọc kiểm tra đọc song đợc chuyển vào nhớ Bộ nhớ chơng trình đảm bảo chuẩn bị thực chuẩn bị bớc song song (xử lý đồng thời) thông tin công đoạn gia công vốn đà đợc đọc vào theo thứ tự bớc (dạng chuyển động, toạ độ điểm kết thúc chuyển động, tốc độ đờng biên dạng, số vòng quay chiều quay trục chính), dung lợng nhớ hệ CNC đại cho phép nội dung thông tin nhiều chơng trình đợc lu tr÷ cïng mét lóc bé nhí - 10 – kim đồng hồ M14 M30 - Bật dung dịch trơn ngi - Trơc chÝnh quay theo chiỊu ngỵc chiỊu kim đồng hồ - Bật dung dịch trơn nguội Giống lệnh M02 - Đầu dòng lệnh - Cuối dòng lệnh 3.3.2 Các lệnh bổ trợ cho lập trình toạ độ vị trí Toạ độ tham chiếu máy M91/M92: Nếu muốn toạ độ trọng tâm câu lệnh tham chiếu đến liệu máy phải kết thúc lệnh M91, tham chiếu đến liệu phụ máy dùng lệnh M92 3.3.3 Các lệnh bổ trợ cho gia công contour Làm trơn góc M90: Dao cắt qua góc với vận tốc không đổi, trình làm trơn góc cạnh giảm thời gian gia công Tạo cung tròn hai đờng thẳng M112: TNC tạo cung tròn đờng bậc ba, hai đờng thẳng (không bù bán kính dao) Không tạo thêm cung tròn chuyển tiếp đờng thẳng - cung tròn cung tròn - đờng thẳng 3.4 Chu trình gia công Đó chơng trình gia công đặc biệt, dùng cho số bớc công nghệ điển hình thờng dùng để lập lập lại Nhờ chu trình mà việc lập trình gia công đối tợng phức tạp trở lên đơn giản hơn, thay phải lập trình cho đờng chạy dao, ngời lập trình cần nhập thông số hình học thông số công nghệ gia công Chu trình đợc coi tiện ích lập trình quan trọng tiêu để lựa chọn điều khiển Bộ điều khiển có nhiều chu trình việc mô chúng đơn giản thờng đợc a chuộng Hầu hết điều khiển phay có chu trình phay hốc (tròn chữ nhật), khoan sâu, tarô cứng, lựa phay rÃnh tròn thẳng, dịch gốc toạ độ, quay đối xứng, thu phóng, TNC có loại chu trình sau: Chu trình cứng (Fixed Cycle) Mäi bé ®iỊu khiĨn CNC ®Ịu cã th viện chu trình (gọi fixed cycles standard cycles) Th viƯn nµy cđa TNC rÊt phong phó vµ đợc chia nhóm sau: - 84 - Cac chu trình khoan, gồm khoan lỗ sâu, doa, tarô ren (với đầu tarô cứng hoăc lựa) cắt ren dao ren lỡi cắt - Các chu trình phay hốc, đảo rÃnh - Các chu trình khoan dÃy lỗ, dÃy thẳng, dÃy hàng chéo hay cung tròn - Các chu trình phay nhiều đờng chạy dao để phay bề mặt, có mặt kẻ (Ruled Surface) - Các chu trình chuyển đổi hình toạ độ, gồm chuyển gốc toạ ®é, xoay, ®èi xøng, phãng to thu nhá - C¸c chu trình đặc biệt nh thời gian dừng, gọi chơng trình, dừng trục có định hớng Chu trình gia công tổ hợp contour Với điều khiển họ TNC, bề mặt phức hợp đợc lập trình dễ dàng nhờ loại chu trình SL (Subcontour Lish) cycle Đây kết hợp kỹ thuật lặp kỹ thuật chu trình giải pháp độc đáo Heidenhain Chu trình OEM Ngoài chu trình cứng, Heidenhain cung cấp cho nhà chế tạo máy công cụ phần mềm thiết kế chu trình, gọi Cycle design Nó cho phép nhà chế tạo tạo thêm chu trình riêng bổ xung phím mềm, trợ giúp đồ hoạ, vào chu trình cứng, chí tổ chức lại nhóm chu trình Các đối tợng đồ hoạ thông dụng, nh Autosketch dới dạng DXF Nhờ tham số máy MP 7364.x, ngời điều khiển quy định mầu hiển thị đối tợng đồ hoạ môi trờng TNC Chu trình OEM (Original Equipment Manufacture s Cycle), chu trình đợc tạo nhờ phần mềm nói Thực chất chơng trình NC dùng ngôn ngữ giao thoại, mô tả thủ tục gia công dùng tham số để truyền liệu Một tham số Q (Q200 đến Q248) đợc dành riêng để truyền liệu cho chu trình OEM Một số hàm FN đợc cung cấp để truy cập sâu vào tham số hệ thống - Hàm FN 14 xuất thông báo lỗi hình - Hàm FN 15 xuất thông bao lỗi tham số Q file thông báo qua giao diện truyền thông - Hàm FN 17 ghi đè tham số hệ thống - Hàm FN 18 đọc tham số hệ thống - Hàm FN 19 gán giá trị tham số Q cần thiết cho PLC - 85 3.4.1 Định nghĩa chu trình gia công Định nghĩa chu trình gia công ta tiến hành bớc sau: - Nhấn phím CYCLE DEF để hiƯn c¸c nhãm Cycles - Chän mét nhãm chu trình gia công, chẳng hạn chu trình khoan lỗ DRILING - Chän chu tr×nh mong mn, vÝ dơ chu tr×nh khoét PECKING, TNC đa hộp thoại lập trình yêu cầu cho giá trị đầu vào - Nhập đầy đủ thông số - TNC đóng hộp thoại tất liệu đà đợc nhập hết 3.4.2 Các chu trình khoan, khoét, doa, TNC cung cÊp chu tr×nh khoan, khoÐt nh sau: Chu trình Chức Khoan sâu 200 Khoan 201 Kht 202 Doa 203 Khoan th«ng dơng Tar« b»ng đầu dao tự lựa 17 Tarô đầu dao cứng 18 Gia công ren dao đơn - Nhìn chung cách lập chu trình giống nha, ta xét chu trình bất kỳ, chẳng hạn nh khoan lỗ Một chu trình khoan lỗ hoạt động nh sau: - 86 TNC dao đến vị cần gia cách khoảng an đa trí công phôi toàn Khoan thứ lần Rút lên khoảng dao an Quá từ ữ đlập lập lại khoan xong toàn lỗ trình ợc Các giá trị đầu vào phải nhập: Q200: Khoảng cách đầu dao bề mặt phôi Q201: Chiều sâu lỗ cần gia công Q206: Là lợng ăn dao bớc gia công Q210: Thời gian dừng dao không cắt - thời gian dao dừng vị trí an toàn sau bớc Q203: Chiều cao phôi Q204: Chiều cao rút dao lên sau gia công xong Q202: Chiều sâu lắt cắt Ví dụ: Xét chu trình khoan chi tiết sau Chơng trình gia công nh sau: - 87 begin pgm c300 mm blk form 0.1 x + y + z + blk form o.2 x + 100 y +100 z-20 tool def l + r + 4 tool call Z s4500 l z +25 ro fmax cycl def 200 driling Q200 = +25 Q201 = -20 Q206 = 250 Q202 = - 15 Q210 =+ Q203 = 20 Q204 = +25 l x + 15 y + 15 ro fmax m3 m99 - 88 – l y + 95 ro fmax m99 l x + 95 ro fmax m99 10 l y + 15 ro fmax m99 11 l z+250 ro fmax m2 12 end pgm c300 mm 3.4.3 Các chu trình phay hốc, đảo Chu trình Chức Phay thô hèc ch÷ nhËt 212 Phay tinh hèc ch÷ nhËt 213 Phay đảo chữ nhật Phay hốc tròn 214 Phay hốc tròn tinh 215 Phay tinh đảo tròn tinh Phay r·nh 210 Phay r·nh nhiỊu líp c¾t 211 Phay rÃnh tròn Các chu trình giống cách lập trình, ta xét chu trình bất kỳ, chẳng hạn nh phay thô hốc chữ nhập gồm bớc nh sau: Dao bắt đầu phay theo hớng trục dơng cạnh dài hốc sau phay xung quanh cạnh hốc từ phía bên Lặp lại từ bớc đến bớc hết chiều sâu hốc Rút dao lên vị trí ban đầu Khi phay hốc tròn dao tiến từ theo đờng xoắn ốc từ vào cho ®Õn gia c«ng xong - 89 – Dao cắt tiến đến tâm hốc cần gia công cách bề mặt phôi khoảng cách an toàn 3.4.4 Các chu trình khoan dÃy lỗ TNC cho phép chu trình phay dÃy lỗ nh sau: - Phay dÃy thẳng: chu trình 220 - Phay dÃy tròn: chu trình 221 TNC cho phép dùng kết hợp chu trình phay dÃy lỗ 220 221 với chu trình cố định sau: Chu trình Khoan sâu Chu trình Tarô đầu dao tự lựa Chu trình Phay rÃnh Chu trình Phay thô hốc chữ nhật Chu trình Phay hốc tròn Chu trình 17 Torô đầu dao cứng Chu trình 18 Gia công ren dao đơn Chu trình 200 Khoan Chu tr×nh 201 KhoÐt Chu tr×nh 202 Doa Chu tr×nh 203 Khoan thông dụng Chu trình 212 Phay tinh hốc chữ nhật Chu trình 213 Phay đảo chữ nhật Chu trình 214 Phay hốc tròn tinh Chu trình 215 Phay đảo tròn tinh 3.5 Chơng trình vòng lập Việc sử dụng chơng trình vòng lập chơng trình làm cho chơng trình ngắn hơn, tránh phải viết lập lập lại đoạn chơng trình làm việc với công đoạn giống Đầu chơng trình vòng lập đợc ngán nhÃn ( Label), nhÃn đợc nhận biết mét sè bÊt kú tõ ÷ 254 - 90 Kết thúc chơng trình nhÃn O (Label 0), nhÃn LBLO sử dụng đợc nhiều lần 3.5.1 Chơng trình TNC gọi chơng trình th«ng qua sè hiƯu nh·n BEGIN PGM MM lệnh CALL LBL Chơng trình sau đợc nạp thi hành từ đầu gặp nhÃn CALL LBL LBL0 kết thúc Sau TNC tiếp tục chạy phần chơng trình sau L Z+100 M2 lệnh chơng trình TNC cho phép chơng trình có 254 chơng trình ứng với 254 nhÃn, ta gọi chơng trình lúc chơng trình, nhiên cần ý số nguyên tắc sau: - Một chơng trình không thÓ gäi chÝnh nã S LBL R LBL O END PGM - Chơng trình phải đợc viết cuối chơng trình (sau dòng lệnh có M2 M30) Nếu chơng trình nằm trớc M2 M30 chúng đợc gọi lần trớc có lệnh gọi đến chúng Lập chơng trình Để gán nhÃn cho chơng trình con, nhÊn phÝm LBL SET vµ nhËp sè hiƯu nh·n (LABEL NUMBER) vào Viết chơng trình Kết thúc chơng trình lại nhấn phím LBL SET nhập số hiệu nhÃn ( LABEL NUMBER) vào Gọi chơng trình Để viết lệnh gọi chơng trình chơng trình ta nhấn phím LBL CALL BEGIN PGM MM Gõ vào số hiệu chơng trình mà ta muốn gọi LBL 3.5.2 Vòng lặp Cũng giống nh chơng trình, mở đầu vòng lặp nhÃn (LBL) nhng kết thúc vòng lặp cặp lệnh CALL LBL/ REP xác định - 91 CALL LBL REP 2/2 END PGM số vòng lặp TNC gặp vòng lặp thi hành từ đầu gặp lệnh kết thúc, sau TNC tiếp tục thi hành phần chơng trình lại sau vòng lặp Chú ý: - Một vòng lặp đợc lập lập lại 66534 lần - Số hiệu đằng sau từ lệnh REP xác định số lần lặp vòng lặp - Số lần lặp nhiều số hiệu đợc lập trình lần, để lập số lần mong muốn lập trình phải ý giảm số hiệu đơn vị Lập vòng lặp Để gán nhÃn cho vòng lặp, nhấn phím LBL SET nhập số hiệu nhÃn (LABEL NUMBER) vào - Viết chơng trình cần lặp - Gọi vòng lặp Để viết lệnh gọi vòng lặp chơng trình ta nhấn phÝm LBL CALL vµ gâ sè hiƯu LBL vµo, sau cho số lần lặp 3.5.3 Lồng chơng trình vào vòng lặp TNC cho phép lồng chơng trình hay vòng lặp theo cách sau đây: - Lồng chơng trình chơng trình - Lồng vòng lặp vòng lặp - Lồng chơng trình vòng lặp - Cách viết chơng trình nh sau: Ví dụ: begin pgm de1 mm ………… 17 call lbl 1…………… Gọi chơng trình có nhÃn LBL (đoạn chơng trình lại có lệnh M2) 35 lbl đầu chơng trình 39 call lbl Gọi chơng trình có nhÃn LBL …… - 92 – 45 lbl ………………… kết thúc chơng trình 46 lbl đầu chơng trình 62 lbl kết thúc chơng trình 63 end pgm de1 mm.kết thúc chơng trình Lồng vòng lặp vòng lặp Ví dụ: begin pgm de2 mm 15 lbl Đầu vòng lặp 20 lbl đầu vòng lặp 27 call lbl rep 3/3 đoạn chơng trình từ LBL đến dòng đợc lặp lần 35 call lbl rep 1/1 đoạn chơng trình LBL đến dòng lệnh đợc lặp lÇn ……………… 50 end pgm de2 mm  Lång mét chơng trình vòng lặp Ví dụ: begin pgm de3 mm 10 lbl Đầu vòng lặp 11 call lbl ..Gọi chơng trình có nhÃn LBL 12 call lbl rep 2/2 Đoạn chơng trình từ LBL đến dòng - 93 lệnh đợc lặp lần 19 l z + 100 ro fmax m2…… KÕt thóc lƯnh chÝnh 20 lbl 2.Đầu chơng trình 28 lbl o Kết thúc chơng trình 29 end pgm de3 mm Phụ lục Một số chơng trình gia công máy phay tnc 426 (dùng ngôn ngữ din plus) Các liệu phần gia công là: thông tin công nghệ dụng cụ, chức gia công máy, chu trình gia công nh chu trình khoan, khoét, doa, tarô, phay, Nó đợc áp dụng máy DMU - 60T với điều khiển TNC 426, chơng trình gia công máy phay gồm từ khoá sau: Begin pgm (tên chuơng trình, đơn vị đo) Các lệnh khai báo phôi (Worpiece) blk form 0.1 x… y… z… blk form 0.2 x… y z Khai báo dao gọi dao tool def 1… - 94 – tool call 1… ……… (thân chơng trình) Kết thúc chơng trình END PGM (tên chơng trình, đơn vị đo) Các chơng trình gia công điển hình máy phay TNC 426 - 95 Cấu trúc chơng trình khoan lỗ PGM MGT PGM MGT BEGIN PGM MM Bắt đầu chương trình BLK FORM 0.1 X Y Z BLK FORM 0.2 X Y Z Khai báo phôi TOOL DEF TOOL DEF L R Khai báo dụng cụ cắt TOOL CALL TOOL CALL S Gäi dơng c¾t L L Z R FMAX Khoảng cách an toàn L X Y R FMAX M Clhạy tới lỗ thứ L Z - R F M Khoan lỗ thứ L Z R FMAX Rút dao lên khoảng cách an toàn L X Y R FMAX Clhạy tới lỗ thứ hai L Z - R F M Khoan lỗ thứ hai L Z R FMAX Rút dao lên khoảng cách an toàn L X Y R FMAX Clhạy tới lỗ thứ ba L Z - R F M Khoan lỗ thứ ba L L L L L L L L L L Z R FMAX END MGT END PGM .MM Chơng trình khoan lỗ: - 96 M2 Khoảng cách an toàn Kết thúc chương trình Ta có chơng trình nh sau: begin pgm KHOAN_LO mm blk form 0.1 x + y + z + 0.Khai báo phôi blk form o.2 x + 100 y +100 z - 15 tool def l + r + 3…………………….Khai bao dao c¾t tool call Z s3500…………………………Gäi dao sè l z +25 ro fmaxĐộ cao an toàn l x + 10 y + 10 ro fmax m3 Lỗ thứ l z-20 ro f200 m8Khoan lỗ thứ l z+25 ro fmaxRút dao lên ®é cao an toµn l y + 80 ro fmax Lỗ thứ hai 10 l z-20 ro f200 m8Khoan lỗ thứ hai 11 l z+25 ro fmaxRút dao lên ®é cao an toµn 10 l x+80 y + 10 ro fmax Lỗ thứ ba 11 l z-20 ro f200 m8Khoan lỗ thứ ba 12 l z+250 ro fmax m2 Rút dao lên, dừng chơng trình 13 end pgm khoan_lo mm Kết thúc chơng trình Chu trình khoan: Dựa vào hình vẽ ta có sơ đồ khối chu trình khoan lỗ nh sau - 97 PGM MGT PGM MGT BEGIN PGM MM Bắt đầu chương trình BLK FORM 0.1 X Y Z BLK FORM 0.2 X Y Z Khai báo phôi TOOL DEF TOOL DEF L R Khai báo dụng cụ cắt TOOL CALL TOOL CALL S Gäi dơng c¾t L Z R FMAX Khoảng cách an toàn CYCL DEF Khai báo chu trình L L X Y M 99 Chạy tới lỗ thứ nhất/ gọi chu trình L L Z R FMAX Rút dao lên chạy lên khoảng cách an toàn L L X Y M 99 Chạy tới lỗ thø hai/ gäi chu tr×nh L L Z R FMAX Rút dao lên chạy lên khoảng cách an toàn L L X Y M 99 Chạy tới lỗ thứ ba/ gäi chu tr×nh L L Z R FMAX M Rút dao lên chạy lên khoảng cách an toàn, dừng chương trình END PGM .MM Kết thúc chương tr×nh L CYCL DEF END MGT - 98 – ... Vị trí điểm chuẩn điểm máy tiện Những khái niệm điều khiển số máy công cụ CNC, khác biệt máy công cụ thông thờng máy công cụ điều khiển số CNC, u điểm, chức máy công cụ CNC Những vấn đề đợc trình... khiển 3D Đ2: khái niệm máy công cụ CNC I khái niệm chung máy công cụ CNC Là hệ máy công cụ đợc điều khiển theo chơng trình số viết mà số ký tự chuyên dùng khác, hệ thống điều khiển có cài đặt vi... điểm máy công cụ điều khiển số thay đổi đợc chơng trình gia công, lập trình chơng trình máy bên cạnh chơng trình gia công Trong nguyên lý làm việc hệ thống điều khiển số máy công cụ CNC, gồm điều