Nghiên cứu tính toán thiết kế chế tạo một mô đun gia công tự động kiểu bàn quay tích hợp điều khiển

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Trừ phần tham khảo nêu rõ Luận văn Tác giả Phạm Thị Hoa LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS: Phạm Văn Hùng, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, tổ chức thực nghiệm đến trình viết hồn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lịng biết ơn thầy cô môn Máy Ma Sát học xưởng Cơ khí mơn Cơng nghệ Chế tạo máy, viện Cơ khí trường Đại hoc Bách Khoa Hà Nội Xin cám ơn Ban lãnh đạo Viện đào tạo Sau đại học, Viện Cơ khí trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành Luận văn Tác giả chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo TTĐT&THCN Cơ Khí Khoa Cơ khí trường ĐHSPKT Hưng Yên tạo điều kiện giúp đỡ tác giả thực đề tài Do lực thân nhiều hạn chế nên Luận văn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cô giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Phạm Thị Hoa TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu lập trình Marco trung tâm phay CNC Brideport TC-1 Tác giả luận văn: Phạm Thị Hoa Khóa: 2009 -2011 Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Hùng Nội dung tóm tắt: a) Lý chọn đề tài Để khai thác hiệu tính máy giảm ngắn thời gian gia công chi tiết máy CNC sử dụng hệ điều hành Fanuc người ta sử dụng chương trình Macro để lập trình gia cơng chi tiết Việc phát triển chương trình macro khơng khác nhiều so với việc phát triển chương trình CNC tiêu chuẩn Macro trở thành công cụ linh hoạt mạnh, giúp ngắn thời gian lập trình Với Macro người ta “nâng cao” “mở rộng” phương pháp lập trình truyền thống Marco sử dụng biến số, hàm số, hàm logic Marcco có ưu việt hẳn chương trình nhờ sử dụng biến liệu giúp trình lập trình nhanh chóng tiện lợi Trên thông tin quan trọng để việc nghiên cứu lập trình macro máy CNC cần thiết b) Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu +Mục đích - Tổng quan hệ điều khiển Fanuc dùng cho máy CNC - Tìm hiểu phương pháp lập trình câu lệnh hệ điều khiển Fanuc dùng lập trình cho máy CNC - Nghiên cứu, lập trình Marco cho máy CNC để gia công biên dạng phức tạp chi tiết khí cụ thể logo trương ĐHSPKT Hưng Yên - Tạo lập thư viện chương trình tham số cho máy CNC để gia công bề mặt logo trường ĐHSPKT Hưng Yên + Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Trung tâm phay CNC Brideport TC-1 - Hệ điều khiển Fanuc dùng cho trung tâm phay CNC Brideport TC-1 - Lý thuyết lập trình Macro hệ điều khiển - Lập trình Macro để gia cơng bề mặt chi tiết phức tạp c) Tóm tắt đọng nội dung đóng góp tác giả + Nội dung gồm ba chương Chương 1: Khái quát hệ điều khiển Fanuc dùng cho máy CNC bao gồm phương pháp lập trình, cấu trúc chương trình gia cơng, địa từ ngữ, mã lệnh dùng cho lập trình Chương 2: Tổng quan trung tâm phay CNC BRIDEPORT TC-1 bao gồm thông số kỹ thuật máy, kết cấu động học, phận hệ thống trung tâm Chương 3: Nghiên cứu lập trình Marco trung tâm phay CNC BRIDEPORT TC-1: nghiên cứu Marco A, Marco B, bao gồm phương pháp gọi Marco, hàm số, biến số, hàm logic sử dụng để đề lập trình CNC việc sử dụng Marco nhằm giảm bớt số câu lệnh, thời gian lập trình việc truyền tham số vào biến lập trình với chi tiết kích thước khác Chương 4: Lập trình Marco gia công Logo trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật Hưng n Trong chương phân tích lập trình maro cho logo trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật Hưng Yên + Đóng góp tác giả - Tổng hợp lập trình Macro với hai cách lập Macro A Macro B - Xác định biến số hàm logic sử dụng lập trình Macro sở cho trình lập trình dễ dàng thuận tiện giảm bớt thời gian - Ứng dụng gia cơng chi tiết có kích thước thay đổi to nhỏ khác với biên dạng bề mặt phức tạp d) Phương pháp nghiên cứu Dùng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp vợi thực nghiệm -Nghiên cứu lý thuyết liên quan đến lập trình CNC sử dụng hệ điều khiển Fanuc -Nghiên cứu tham biến hàm logic sử dụng Macro xác định ưu nhược điểm bật Macro -Lập trình gia cơng chi tiết với Marco B với hệ điều khiển Fanuc thực nghiệm với biến kích thước -Xác định nhằm đánh giá kết lập trình Marco với lập trình thơng thường e) Kết luận Trong trình nghiên cứu hệ điều khiển Fanuc cho trung tâm CNC Brideport TC -1 lý thuyết Marco đề tài trình bày khác biệt chương trình Marco so với chương trình con, Macro sử dụng biến số, phép tốn học, hàm logic để q trình lập trình dễ dàng câu lệnh lập trình trở lên ngắn gọn đồng thời việc truyền tham biến khác cho sản phẩm có kích thước khác MỤC LỤC HỆ THỐNG DANH MỤC BẢNG BIỂU HỆ THỐNG DANH MỤCCÁC HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: KHÁI QUÁT VỀ HỆ ĐIỀU KHIỂN FANUC DÙNG CHO MÁY CNC Tổng qu n lập tr nh CNC s dụng hệ iều hành Fanuc Phƣơng pháp h nh thức lập tr nh CNC Lập tr nh theo kích thƣớc tƣơng ối 13 Lập tr nh theo kích thƣớc tuyệt ối 14 Cấu trúc củ chƣơng tr nh gi công 15 Các thuật ngữ lập tr nh 15 T ch 18 Mã lệnh G chƣơng tr nh 18 Mã lệnh M 21 CHƢƠNG II: TỔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM CNC BRIDGEPORT TC-1 23 Giới thiệu chung 23 Thông số kỹ thuật củ máy 23 2 Kết cấu ộng học củ trung tâm ph y CNC Bridgeport TC-1 25 Phạm vi s dụng củ máy 27 2 Các hệ thống củ trung tâm gia công CNC Bridgeport TC-1 27 2 Cụm trục trung tâm gi công BRIDGEPORT-TC1 27 2 Hệ thống khí nén 28 2 Hệ thống làm mát máy bridgeport TC-1 28 2 Hệ thống bôi trơn máy bridgeport TC 29 2 Hệ thống truyền ộng ộng 29 2 Hệ thống iện 29 2.3 Các cấu ặc trƣng củ trung tâm ph y CNC Bridgeport TC-1 30 Hệ thống ƣờng hƣớng 30 -1- Hệ thống gà kẹp chi tiết 31 3 Hệ thống th y d o tự ộng 32 Hệ thống kẹp tháo dụng cụ 33 CHƢƠNG III: NGHIÊN CỨU LẬP TRÌNH MARCO TRÊN TRUNG TÂM CNC BRIDGEPORT TC -1 35 Cấu trúc củ M cro 35 Nghi n cứu Custom M rco A 37 3.2 Câu lệnh Custom M cro A 37 3.2 Thân chƣơng tr nh custom M cro 38 3 Nghi n cứu Custom M rco B 49 3.3 Biến số hệ thống biến 49 3 Hoạt ộng toán học logic 56 3.4 Câu lệnh củ M rco NC 61 3.5 Nhánh vòng lặp 61 3.6 Gọi M rco 66 CHƢƠNG IV:LẬP TRÌNH MARCO GIA CÔNG LOGO TRƢỜNG ĐHSPKT HƢNG YÊN 76 Cấu trúc củ chƣơng tr nh chƣơng tr nh M rco 76 Lập tr nh m cro gi công Logo trƣờng ĐHSPKT Hƣng Y n 76 Mô tả chung 76 2 Lập tr nh Logo trƣờng ĐHSPKT Hƣng Y n 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .120 TÓM TẮT LUẬN VĂN 122 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 -2- HỆ THỐNG DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1- Các chữ theo DIN 66025 ( tiêu chuẩn CHLB Đức) 18 Bảng 1.2 - Các chức dịch chuyển theo DIN 66025( tiêu chuẩn CHLB Đức 19 Bảng 1.3 - Chức vận hành máy 22 Bảng 3.1 Hệ thống biến bù dụng cụ cắt 41 Bảng 3.3 Biến đồng hồ thông tin 42 Bảng 3.2 Biến thay đổi tọa độ phôi 42 Bảng 3.4 Biến phương thức thông tin .42 Bảng 3.4 Biến thơng tin vị trí 43 Bảng 3.5 chức điều khiển chức nhánh G65 .44 Bảng 3.6 Kiểu biến 50 Bảng 3.7( a) Biến hệ thống cho tín hiệu giao diện 52 Bảng 3.7 (b) Bộ nhớ C biến hệ thống cho lượng bù dao 52 Bảng 3.7 (c) Hệ thống biến báo chương trình Marco .53 Bảng 3.7 (d) Hệ thống biến cho thời gian thông tin .53 Bảng 3.7(h) Biến hệ thống cho phương thức thông tin 54 Bảng 3.7 (f) Biến hệ thống cho vị trí thơng tin .55 Bảng 3.7(j) Biến hệ thống cho giá trị gốc phôi .56 Bảng 3.8 (a) Số học hoạt động logic 57 Bảng 3.8 (b) Lỗi liên quan đến thao tác 60 Bảng 3.9 Operators 63 Bảng 3.10 Tham số kiểu I 69 Bảng 3.11 Tham số loại II .69 -3- HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 - Hình thức tổ chức lập trình 10 Hình 1.2 - Các dịng thơng tin lập trình tay .11 Hình 1.3 - Các dịng thơng tin lập trình máy 11 Hình 1.4 - Các dịng thơng tin lập trình phân xưởng .13 Hình 1.5 - Lập trình theo kích thước tuyệt đối .14 Hình 1.6 - Lập trình theo kích thước tương đối .14 Hình 1.7 Thuật ngữ lập trình CNC 16 Hình 1.8 Cấu trúc chương trình NC .17 Hình 2.1 Hình dạng bên máy Bridgerot TC-1 23 Hình 2.2 Các phận trung tâm khoan phay CNC: TC1 25 Hình 2.3 Sơ đồ kết cấu động học máy phay CNC 26 Hình 2.4 Kết cấu cặp ma sát đường dẫn hướng ma sát lăn 30 Hình 2.5 – Các điểm tham chiếu máy phay CNC 31 Hình 2.6 Trình tự trình thay dao ổ chứa dao tự hành 32 Hình 2.7 ổ chứa dao tự hành 33 Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý hệ thống kẹp tháo dụng cụ 35 Hình 3.1 Cấu trúc custom macro body 38 Hình 3.2 Ví dụ custom MarcoB 49 Bảng 3.3 Ba kiểu vòng lặp sử dụng Macro 62 Hình 3.4 Mô tả câu lệnh IF .63 Hình 3.5 Mơ tả vòng lặp WHITE 64 Hình 3.6 Mơ tả xếp lồng vòng lặp 66 Hình 3.7 Phương thức gọi chương trình Marco .67 Hình 3.8 Gọi marco theo G65 68 Hình 3.9 Mơ tả gọi Marco G66 73 Hình 4.1 Bản vẽ 2D logo ĐHSPKTHY 75 -4- PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Với chủ trƣơng ẩy mạnh cơng nghiệp hố, ại hố, ngành cơng nghiệp nói chung ngành khí chế tạo nói ri ng mà Đảng nhà nƣớc ề r khí chế tạo ng phát triển mạnh với Hiện n y dạng quy mô không ch nhà máy xí nghiệp mà ng y viện, trƣờng, trung tâm… ã phát triển ầu tƣ tr ng thiết b , công nghệ nhằm nâng c o suất, chất lƣợng sản phẩm tạo bồi dƣỡng nguồn nhân lực ể theo k p phát triển củ giới Cùng với phát triển ó máy cơng cụ CNC ã trở n n phổ biến ngành chế tạo máy, chí ã phát triển rộng r nhiều ngành khác ( nhƣ ngành gỗ, m y mặc, …) với tính ƣu việt s u: - Gi cơng ƣợc chi tiết có h nh dáng phức tạp cho ộ xác c o - Tính tốn xác thời gi n máy ồng thời quy hoạch sản xuất tốt - Có thể tập trung nguy n cơng ó giảm thời gi n phụ - Tính linh hoạt c o việc th y ổi chƣơng tr nh gi công nh nh ơn giản - Độ lớn loạt tối ƣu nhỏ - Giảm chi phí kiểm tr s i hỏng sản phẩm - Đạt ƣợc suất c o T ó cho thấy việc s dụng máy CNC ã xu hƣớng úng ắn sản xuất nhƣ trƣờng học, viện nghi n cứu…Để kh i thác hiệu tính củ máy giảm ngắn thời gi n gi công chi tiết ngƣời t s dụng chƣơng tr nh M cro ể lập tr nh gi công chi tiết Việc phát triển chƣơng trình m cro khơng khác nhiều so với việc phát triển chƣơng tr nh CNC ti u chuẩn M cro trở thành công cụ linh hoạt mạnh, giúp ngắn thời gian lập tr nh Cấu trúc củ m rco b o gồm nh dạng nội dung biến ƣợc s dụng ó Với M cro ngƣời t “nâng c o” “mở rộng” phƣơng pháp lập tr nh truyền thống Để s dụng ƣu việt củ M cro ngƣời t s dụng miền sau: -5- - Biến - Các hàm số … tính tốn phép tính - Các hàm logic … hàm lặp rẽ nhánh B miền chức tr n cung cấp chức mạnh mẽ ó phạm vi thân chƣơng tr nh m cro, tƣơng tự nhƣ thân chƣơng tr nh Cấu trúc củ chƣơng tr nh s dụng biến liệu, nhi n macro (và ƣợc s dụng rộng rãi) Giống nhƣ chƣơng tr nh con, m cro không ch s dụng thân củ mà trộn với chƣơng tr nh khác, ƣợc gọi t chƣơng tr nh khác, ký hiệu số chƣơng tr nh trƣớc Đ ch O ƣợc trữ chƣơng tr nh m cro, ch P dùng ể gọi, áp dụng lôgic giống nhƣ chƣơng tr nh Tr n ây thông tin qu n trọng ể ch r việc nghi n cứu lập tr nh m cro máy CNC cần thiết Lịch sử nghiên cứu Để thực ề tài tác giả ã nghi n cứu tổng qu n lập tr nh CNC với hệ iều khiển F nuc, h nh thức lập tr nh CNC với hệ thống máy ph y CNC T m hiểu tổng qu n trung tâm ph y CNC Bridgeport T m hiểu việc lập tr nh CNC nhằm s dụng hết tính linh hoạt củ hệ thống iều khiển, giúp tăng suất, giảm thời gi n gi công chi tiết Nghi n cứu tài liệu li n qu n ến lập tr nh CNC với hệ iều khiển F nuc ặc biệt lập tr nh M rco T vấn ề t m hiểu ã ƣ r các nghi n ƣu iểm vƣợt bậc củ m rco gi công chi tiết cụ thể Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tƣợng phạm vi nghiên cứu + Mục đích Mục ích nghi n cứu củ ể tài tập trung vào: - Tổng qu n hệ iều khiển F nuc dùng cho máy CNC - T m hiểu phƣơng pháp lập tr nh câu lệnh củ hệ iều khiển F nuc dùng lập tr nh cho máy CNC - Nghi n cứu, lập tr nh M rco cho máy CNC ể gi công bi n dạng phức tạp củ chi tiết khí cụ thể logo trƣơng ĐHSPKT Hƣng Y n -6- J5 Tọ ộ iểm K theo trục Y #17 K5 Khoảng cách i theo trục Y #18 I6 Tọ ộ iểm H theo trục X #19 J6 Tọ ộ iểm H theo trục Y #20 K6 Khoảng cách m theo trục Y #21 I7 Tọ ộ iểm N theo trục X #22 J7 Tọ ộ iểm N theo trục Y #23 K7 Bán kính ƣờng trịn phí R #24 I8 Tọ ộ iểm M theo trục X #25 J8 Tọ ộ iểm M theo trục Y #26 Chƣơng tr nh Marco gi công bi n dạng (bƣớc 9) O9118 #2 = # 4003; #130 = # 5041; #131 = # 5042; #132 = # 5043; #133 = # [200 + # 4170] ; Đặt mã G cho nhóm 3: G90/G91 V trí iểm th m chiếu dụng cụ Bán kính hoạt ộng IF [#2 EG 91] GOTO 3; #130 = 0; #131 = 0; #132 = 0; N3#130 = #130 +#4; #131 = # 131 +#5; #132 = # 132 +#6; N5 IF [#15 NE 0] GOTO 10; V trí tâm tọ V trí tâm tọ V trí tâm tọ Nếu có Fz #15 = 0.5* #12 ; N5 IF [#9 EQ 0] GOTO 20; # 35= #9 / #11 ; #40 = FIX [#35] ; #35 = #9 - # 40 *#11; Gán Fz = lƣợng chạy d o thô Nếu không chiều sâu cắt Số bƣớc thực chiều sâu cắt Làm tròn số bƣớc nguy n Phần thập phân giá tr chiều sâu gi công IF [# 35 EQ 0] GOTO 25; #40 = # 40 +1 ; Chiều sâu gi công giá tr nguy n Để gi công hết số bƣớc phải tăng l n - 110 - ộ X – Mặt ph ng R ộ Y – Mặt ph ng R ộ Z _ mặt ph ng R GOTO 25; N20 #40 = 1; #15 = #10; #7 = 0.48*#3; #8= 0.515*#3; #35 = 0; #12= 0.03*#3; #13= 0.46*#3; #23= 0.775*#3; #16 = 0.54*#3; #17 = 0.565*#3; #19= 0.52*#3; #20= 0.515*#3; #9= 0.02*#1; #14= 0.55*#3; #18 = 0.02*#3 #21= 0.005*#3; #22= 0.54*#3; #24= 0.005*#3; #25= 0.48*#3 #26= 0.675*#3; N25 G90 G00 Z#18; G00 X[#130 - #8] # Y[#131 -#9] ; Di chuyển ến mặt ph ng n tồn V trí bắt ầu gi cơng N1 WHITE [#40 GT 0] DO 1; Thực chu tr nh ph y IF [#40 GT 1] GOTO 18; Nếu số bƣớc lớn #9 = #35 ; N18 G00 X[#7] Y[#8] ; G01 X#13Y[14; Đặt chiều sâu ph y Đƣ d o vào tr ví chuẩn b gi công G01 Y#17; G01 X#16 ; G01 Y#14; G01 X[#16-#27] ; G01 Y[#14-#12] ; G03 X#19 Y#20 R#24; G01 X#19 Y[#20-#21] ; G01 X#22; G01 Y#20; G03 X#7 Y#8 R#24; G01 X#7 Y#14; G00 F#12; #40 = #40 ; END 1; G90 G00 X#130 Z#132; G#02; M99; Chạy d o nh nh gốc d o Gi công xong lƣợt số bƣớc giảm i Chạy d o l n Qu y hệ tọ - 111 - ộ G9 /G9 j Bƣớc 10 -Chƣơng tr nh phay %O00009 (PROGRAM NAME - bƣớc ) N100 G21; N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90; N104 T1 M6; N106 G0 G90 G54 X67.332 Y-13.919 A0 S0 M5; N108 G43 H1 Z5; N109 G65 P9119; N120 G0 Z1; N122 M5; N124 G91 G28 Z0; N126 G28 X0 Y0 A0; N128 M30 ; Kiểu mẫu củ chƣơng tr nh gi công th m số củ chƣơng tr nh iều khiển nhƣ s u: G65 P9119 I1 J1 K1 I2 J2 K2 I3 J3 K3 I4 J4 K4 I5 J5 K5 I6 J6 I7 J7 K7 I8 J8 K8 I9 J9 K9 Chạy d o nh nh ến mặt ph ng R bắt ầu ph y t iểm I ến iểm K, H, M…hết bi n dạng kết thúc iểm J, s u ó chạy lƣợt ể cắt hết chiều sâu cắt Hình 4.11 Biên dạng - 112 - Địa ch Nhi m vụ Biến B Biến số th y ổi chiều sâu cắt #1 C Biến số th y ổi kích thƣớc sản phẩm cụ thể #3 I1 Tọ ộ iểm tâm củ chi tiết tr n hệ trục X #4 J1 Tọ ộ iểm tâm củ chi tiết tr n hệ trục Y #5 K1 Tọ ộ iểm tâm củ chi tiết tr n trục Z #6 I2 Tọ ộ củ #7 J2 Tọ ộ iểm I theo trục Y #8 K2 Chiều sâu rãnh theo trục Z #9 I3 Lƣợng ăn d o theo hệ trục XY #10 J3 Lƣợng ăn d o theo trục Z #11 I4 Tọ ộ iểm J theo trục X #13 J4 Tọ ộ iểm J theo trục Y #14 K4 Chiều sâu vào d o #15 I5 Tọ ộ iểm K theo trục X #16 J5 Tọ ộ iểm K theo trục Y #17 K5 Bán kính I6 Tọ ộ iểm N theo trục X #19 J6 Tọ ộ iểm N theo trục Y #20 K6 Bán kính chân ngơi #21 I7 Tọ ộ iểm M theo trục X #22 J7 Tọ ộ iểm M theo trục Y #23 K7 Khoảng cách m theo trục Y #24 I8 Tọ ộ iểm H #25 J8 Tọ ộ iểm H theo trục Y #26 K8 Khoảng cách l theo trục X #27 I9 Tọ ộ iểm L theo trục X #28 J9 Tọ ộ iểm L theo trục Y #29 K9 Khoảng cách i theo trục X #30 iểm I theo trục X nh s o #18 - 113 - Chƣơng tr nh marco gi công bi n dạng s o (bƣớc 10) O9119 #2 = # 4003; Đặt mã G cho nhóm 3: G9 /G9 #130 = # 5041; V trí iểm th m chiếu dụng cụ #131 = # 5042; #132 = # 5043; #133 = # [200 + # 4170] ; IF [#2 EG 91] GOTO 3; Bán kính hoạt ộng #130 = 0; #131 = 0; #132 = 0; N3#130 = #130 +#4; #131 = # 131 +#5; V trí tâm tọ V trí tâm tọ #132 = # 132 +#6; N5 IF [#15 NE 0] GOTO 10; #15 = 0.5* #12 ; N5 IF [#9 EQ 0] GOTO 20; V trí tâm tọ ộ Z _ mặt ph ng R Nếu có Fz Gán Fz = lƣợng chạy d o thơ Nếu khơng cịn chiều sâu cắt #18 35= #9 / #11 ; #40 = FIX [#35] ; #35 = #9 - # 40 *#11; IF [# 35 EQ 0] GOTO 25; #40 = # 40 +1 ; Số bƣớc thực chiều sâu cắt Làm tròn số bƣớc nguy n GOTO 25; N20 #40 = 1; #15 = #10; #7 = 0.48*#3; #8= 0.59*#3; #9= 0.04*#1; #22= 0.56*#3; #23= 0.625*#3 ộ X – Mặt ph ng R ộ Y – Mặt ph ng R Chiều sâu gi công giá tr nguy n #13= 0.47*#3; #35 = 0; #16= 0.5*#3; #19= 0.54*#3; #14= 0.625*#3; #24= 0.05*#3; #25= 0.515*#3; #26= 0.61*#3 #17= 0.595*#3; #18= 0.0025*#3; #28= 0.52*#3; #29= 0.625*#3 #20= 0.58*#3; #21= 0.055*#3; #27= 0.002*#3; #30= 0.0035*#3; N25 G90 G00 Z#18 G00 X[#130 - #8] # Y[#131 -#9] Di chuyển ến mặt ph ng n tồn V trí bắt ầu gi công - 114 - N1 WHITE [#40 GT 0] DO Thực chu tr nh ph y IF [#40 GT 1] GOTO 18 #9 = #35 N18 G00 X[#7 +#18 ] Y[#8-#18]; G01 X[#16-#21] Y#17; Nếu số bƣớc lớn Đặt chiều sâu ph y Đƣ d o vào tr ví chuẩn b gi cơng Chạy d o ến iểm K G02 X[#16 +#21] R#2;1 Bo cung iểm K G01 X#19 Y[#20 -#18] ; Chạy ến iểm N G03 X#19 Y#20 R#18; G01 X#25 Y#26; Bo cung iểm N Chạy d o ến iểm H G02 Y[#26+#21] R#21; Bo cung iểm H G01 X#22 Y[#23 -#18] ; Chạy d o ến iểm N G03 Y[#23+#18] R#18; G01 X#28 Y[#29- #21] ; G03 Y[#29 +#21] R#21; Bo cung iểm N Chạy d o ến iểm L Bo cung iểm L G01 X[#16+#18] Y[#17+#24 -# 8] ; Điểm c o củ ngối s o G02 X[#16 -#18] Y [#17+#24 -#18] R#18; Bo cung G01 X[#25-#27+#21] Y[#26+#21] ; G03 X[#25 -#27 -#21] Y[#26 -#21] R#21; Bo cung G01 X[#13 -#18] Y[#14+#18] ; Chạy d o ến iểm J G03 X[#13 -#18] Y[#14-#18] R#18; Bo cung iểm J G01 X[#25-#30 -#21] Y[#26+#21] ; G02 X[#25-#30 -#21] Y[#26-#21] R#21; Bo cung G01 X#7 Y[#8+#18] ; Cắt ến iểm I Bo cung iểm I G03 X[#7+#18] Y[#8-#18] R#18; #40 = #40 -1; END 1; G90 G00 X#130 Z#132; Chạy d o l n Qu y hệ tọ G#02; M99; k Bƣớc 11-Phay rãnh đầu logo %O00011 (PROGRAM NAME - bƣớc 11 ) N100 G21; N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90; N104 T1 M6; - 115 - ộ G9 /G9 N106 G0 G90 G54 X67.332 Y-13.919 A0 S0 M5; N108 G43 H1 Z5; N109 G65 P9110; N120 G0 Z1; N122 M5; N124 G91 G28 Z0; N126 G28 X0 Y0 A0; N128 M30 ; Kiểu mẫu củ chƣơng tr nh gi công th m số củ chƣơng tr nh iều khiển nhƣ s u: G65 P91110 I1 J1 K1 I2 J2 K2 I3 J3 K3 I4 J4 K4 K5 K6 Địa ch Nhi m vụ Biến B Biến số th y ổi chiều sâu cắt #1 C Biến số th y ổi kích thƣớc sản phẩm cụ thể #3 I1 Tọ ộ iểm tâm củ chi tiết tr n hệ trục X #4 J1 Tọ ộ iểm tâm củ chi tiết tr n hệ trục Y #5 K1 Tọ ộ iểm tâm củ chi tiết tr n trục Z #6 I2 Tọ ộ củ #7 J2 Tọ ộ iểm I theo trục Y #8 K2 Chiều sâu rãnh theo trục Z #9 I3 Lƣợng ăn d o theo hệ trục XY #10 J3 Lƣợng ăn d o theo trục Z #11 I4 Tọ ộ iểm J theo trục X #13 J4 Tọ ộ iểm J theo trục Y #14 K4 Chiều sâu vào d o #15 K5 Chiều rộng rãnh #18 K6 Bán kính bo cung #21 iểm I theo trục X Chƣơng trình marco ph y rãnh bƣớc O91110 #2 = # 4003; #130 = # 5041; #131 = # 5042; #132 = # 5043; Đặt mã G cho nhóm 3: G9 /G9 V trí iểm th m chiếu dụng cụ - 116 - #133 = # [200 + # 4170] ; Bán kính hoạt ộng IF [#2 EG 91] GOTO 3; #130 = 0; #131 = 0; #132 = 0; N3#130 = #130 +#4; V trí tâm tọ ộ X – Mặt ph ng R #131 = # 131 +#5; V trí tâm tọ ộ Y – Mặt ph ng R #132 = # 132 +#6; N5 IF [#15 NE 0] GOTO 10 V trí tâm tọ Nếu có Fz ộ Z _ mặt ph ng R #15 = 0.5* #12 ; Gán Fz = N5 IF [#9 EQ 0] GOTO 20; Nếu khơng cịn chiều sâu cắt #35= #9 / #11 ; #40 = FIX [#35] ; #35 = #9 - # 40 *#11; Số bƣớc thực chiều sâu cắt Làm tròn số bƣớc nguy n Phần thập phân giá tr chiều sâu gi công IF [# 35 EQ 0] GOTO 25; #40 = # 40 +1 ; GOTO 25; N20 #40 = 1; Chiều sâu gi công giá tr nguy n Để gi công hết số bƣớc phải tăng l n #35 = 0; #7 = 0.485*#3; #8= 0.485*#3; lƣợng chạy d o thô #15 = #10; #13= 0.495*#3; #18= 0.01*#3; #14= 0.565*#3; #21= 0.0025*#3; #9= 0.02*#1; N25 G90 G00 Z#18 G00 X[#130 - #8] # Y[#131 -#9] ; N1 WHITE [#40 GT 0] DO 1; Di chuyển ến mặt ph ng n tồn V trí bắt ầu gi cơng Thực chu tr nh ph y IF [#40 GT 1] GOTO 18; #9 = #35; Nếu số bƣớc lớn Đặt chiều sâu ph y N18 G00 X[#7] Y[#8] ; Đƣ d o vào tr ví chuẩn b gi công G03 X[#7-#21] Y[#8+#21] ; Bo cung IF [#18 GT 2] GOTO N19; N19 G01 X[[#13-[#18/#10]] Y#14; G00 X#7 Y#8; ; #24 = #18/#10 -1 G01 X[#13-#24] Y#14; - 117 - N20 G03 X[#13+#18] Y[#14 -#18] R#18; G01 X[#7+#24+#18] Y#8; #40 = #40 -1; END 1; G90 G00 X#130 Z#132; Gi công xong lƣợt số bƣớc giảm i Chạy d o l n Qu y hệ tọ G#02; ộ G9 /G9 M99; m Bƣớc 12 -Phay rãnh phía dƣới %O00011 (PROGRAM NAME - bƣớc 12 ) N100 G21; N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90; N104 T1 M6; N106 G0 G90 G54 X67.332 Y-13.919 A0 S0 M5; N108 G43 H1 Z5; N109 G65 P91111; N120 G0 Z1; N122 M5; N124 G91 G28 Z0; N126 G28 X0 Y0 A0; N128 M30 ; Kiểu mẫu củ chƣơng tr nh gi công th m số củ chƣơng tr nh iều khiển nhƣ s u: G65 P91111 I1 J1 K1 I2 J2 K2 I3 J3 K3 I4 J4 K4 K5 K6 Địa ch Nhi m vụ Biến B Biến số th y ổi chiều sâu cắt #1 C Biến số th y ổi kích thƣớc sản phẩm cụ thể #3 I1 Tọ ộ iểm tâm củ chi tiết tr n hệ trục X #4 J1 Tọ ộ iểm tâm củ chi tiết tr n hệ trục Y #5 K1 Tọ ộ iểm tâm củ chi tiết tr n trục Z #6 I2 Tọ ộ củ #7 J2 Tọ ộ iểm I theo trục Y #8 K2 Chiều sâu rãnh theo trục Z #9 I3 Lƣợng ăn d o theo hệ trục XY #10 J3 Lƣợng ăn d o theo trục Z #11 I4 Tọ #13 iểm I theo trục X ộ iểm J theo trục X - 118 - J4 Tọ ộ iểm J theo trục Y K4 Chiều sâu vào d o #15 K5 Chiều rộng rãnh #18 K6 Bán kính bo cung #21 #14 Chƣơng tr nh Marco ph y rãnh phí dƣới (bƣớc 2) O91111 #2 = # 4003; #130 = # 5041; Đặt mã G cho nhóm 3: G9 /G9 V trí iểm th m chiếu dụng cụ #131 = # 5042; #133 = # [200 + # 4170] ; #132 = # 5043 Bán kính hoạt ộng IF [#2 EG 91] GOTO 3; #130 = 0; #131 = 0; #132 = 0; N3#130 = #130 +#4; #131 = # 131 +#5; V trí tâm tọ V trí tâm tọ ộ X – Mặt ph ng R ộ Y – Mặt ph ng R #132 = # 132 +#6; V trí tâm tọ ộ Z _ mặt ph ng R N5 IF [#15 NE 0] GOTO 10; #15 = 0.5* #12 ; N5 IF [#9 EQ 0] GOTO 20; Nếu có Fz Gán Fz = lƣợng chạy d o thơ Nếu khơng cịn chiều sâu cắt #18 35= #9 / #11 ; #40 = FIX [#35] ; #35 = #9 - # 40 *#11; IF [# 35 EQ 0] GOTO 25; #40 = # 40 +1 ; Số bƣớc thực chiều sâu cắt Làm tròn số bƣớc nguy n Phần thập phân giá tr chiều sâu gi công Chiều sâu gi công giá tr nguy n Để gi công hết số bƣớc phải tăng l n GOTO 25; N20 #40 = 1; #35 = 0; #7 = 0.485*#3; #15 = #10; #13= 0.495*#3; #18= 0.01*#3; #9= 0.02*#1; #8= 0.675 *#3; #14= 0.71*#3; #21= 0.0025*#3; N25 G90 G00 Z#18; Di chuyển ến mặt ph ng n toàn G00 X[#130 - #8] # Y[#131 -#9] ; V trí bắt ầu gi cơng N1 WHITE [#40 GT 0] DO 1; Thực chu tr nh ph y IF [#40 GT 1] GOTO 18; #9 = #35 ; Nếu số bƣớc lớn Đặt chiều sâu ph y - 119 - Đƣ d o vào tr ví chuẩn b gi cơng N18 G00 X#7* Y#8; G03 X[#7-#21] Y[#8+#21] ; Bo cung IF [#18 GT 2] GOTO N19; N19 G01 X[#13-[#18/#10]] Y#14; Chạy d o hết bi n dạng rãnh theo chiều dài G00 X#7 Y#8; #24 = #18/#10 -1; G01 X[#13-#24] Y#14; N20 G03 X[#13+#18] Y[#14 -#18] R#18; G01 X[#7+#24+#18] Y#8; #40 = #40 -1; Gi công xong lƣợt số bƣớc giảm i END 1; G90 G00 X#130 Z#132; G#02; M99; Chạy d o l n Quay hệ tọ ộ G9 /G9 Kết luận Với chƣơng tr nh M rco gi công logo trƣờng ĐHSPKT Hƣng Y n t gán vào th m số giá tr biến khác nh u, ể tạo r sản phẩm có kích thƣớc khác nh u bi n dạng mà không cần lập tr nh lại M rco ã rút ngắn câu lệnh củ chƣơng tr nh NC nhờ phép tốn học hàm logic, vịng lặp Hình 4.12 Sản phẩm sau gia cơng - 120 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Hiện n y máy gi công CNC ã phát triển tăng vọt sản xuất khí, máy CNC ã m ng lại hiệu kinh tế c o, giảm bớt thời gi n sản xuất, sức l o ộng cho chất lƣợng bề mặt chi tiết c o Tuy nhi n tính cơng dụng củ máy trung tâm CNC th chƣ hoàn toàn triệt ể Trƣớc thực trạng nhƣ vậy, tác giả ã ề xuất thực ề tài: Nghiên cứu lập trình Marco trung tâm phay CNC Bridgeport TC-1 Trong trình hoàn thành ề tài tác giả ƣ r kết luận kiến ngh s u: Kết luận - Nghi n cứu tổng qu n trung tâm phay CNC Bridgeport TC-1 ặc biệt lập tr nh CNC nâng c o - Đã nghi n cứu lập tr nh M rco A M rco B ây phần trung tâm củ luận văn Tr n sở ó lập tr nh M rco B cho hệ iều khiển F nuc ồng thời t ó ã xây dựng ƣợc phƣơng án lập tr nh th m số cho hệ iều khiển F nuc củ trung tâm phay CNC Bridgeport TC-1 - Đã ứng dụng lập tr nh M rco B ể xây dựng chƣơng tr nh th m số gi công tr n trung tâm ph y CNC với hệ iều khiển F nuc, nhằm nâng c o khả gi công củ máy mà b n ầu khả gi cơng củ máy có nhiều hạn chế khó gia cơng bi n dạng chi tiết phức tạp - Kết lập tr nh “logo trƣờng ĐHSPKT HY” sở cho nghi n cứu ể nâng c o hiệu s dụng máy CNC Kiến nghị - Tiếp tục nghi n cứu sâu lập tr nh M rco A phƣơng pháp truyền th m số ứng dụng th m iều khiển khác - Nghi n cứu bi n dạng phức tạp ƣợc s dụng phổ biến gi cơng khí ƣợc xây dựng M cro - Cài ặt bổ sung M rco vào máy CNC nhằm nâng c o tính linh hoạt củ máy hiệu kinh tế - 121 - TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn ƣợc tr nh bày chƣơng với nội dung nhƣ s u : Phần mở đầu: Đã n u bật l n lý chọn lự ề tài, l ch s nghi n cứu, xác nh nôi dung nghi n cứu, ối tƣợng phạm vi nghi n cứu, luận iểm óng góp củ tác giả phƣơng pháp nghi n cứu Chƣơng 1: Khái quát hệ iều khiển F nuc dùng cho máy CNC b o gồm phƣơng pháp lập tr nh, cấu trúc củ chƣơng tr nh gi công, ch t ngữ, mã lệnh dùng cho lập tr nh T phân tích ó t m r nội dung nghi n cứu phù hợp với khuôn khổ củ luận văn thạc sĩ Chƣơng 2: Tổng qu n trung tâm ph y CNC BRIDGEPORT TC- b o ồm thông số kỹ thuật củ máy, kết cấu ộng học, phận hệ thống củ trung tâm T ó ƣ gi nội dung mục ích phù hợp với y u cầu luân văn Chƣơng 3: Nghi n cứu lập tr nh M rco A, M rco B, b o gồm phƣơng pháp gọi M rco, hàm số, biến số, hàm logic s dụng ể ề lập tr nh CNC việc s dụng M rco nhằm giảm bớt số câu lệnh, thời gi n lập tr nh việc truyền th m số vào t ng biến lập tr nh ƣợc với chi tiết kích thƣớc khác Chƣơng 4: Lập tr nh M rco gi công Logo trƣờng Đại học Sƣ phạm Kĩ thuật Hƣng Y n Trong chƣơng tác giả ã phân tích lập tr nh m ro cho logo trƣờng Đại học Sƣ phạm Kĩ thuật Hƣng Y n Kết luận: Trong tr nh nghi n cứu hệ iều khiển F nuc cho trung tâm CNC Bridgeport TC - lý thuyết M rco ề tài ã tr nh bày ƣợc khác biệt củ chƣơng tr nh M rco so với chƣơng tr nh con, M cro ã s dụng biến số, phép toán học, hàm logic ể tr nh lập tr nh dễ dàng câu lệnh lập tr nh trở l n ngắn gọn ồng thời việc truyền th m biến khác nh u cho sản phẩm có kích thƣớc khác nh u - 122 - A BRIEF OF MASTER THESIS Preamble: Highlights reasons for choosing topics, history research, identify where the research object and scope of research, the basic arguments and contributions of the author and research methods Chapter 1: Overview of the Fanuc control system for machines including CNC programming methods, the structure of a program processing, and word addresses, the code used for programming From this analysis it out of the research consistent with the framework of the master's thesis Chapter 2: Overview of CNC milling center BRIDEPORT jaguar TC-1 Technical parameters of the machine, structural dynamics, components and basic system of the heart Hence the content and purpose in line with the thesis requirements Chapter 3: Research on programming Marco A, Marco B, including the method called Marco, functions, variables, logic functions used to program the CNC Marco use to reduce the number of commands, time programming time and the transmission parameters on each variable can be programmed with details of different sizes Given that Marco programmed for a specific detail Chapter : Marco Logo programming process Hung Yen university of technology and education In this chapter the authors have analyzed and programming of the logo Maro Hung Yen university of technology and education Conclusion: In the course of research on the Fanuc control system for CNC machining centers Brideport -1 TC and theoretical themes presented Marco difference compared with the Marco program subroutines, macro variables used , school operations, logic functions for programming process easier and more programming commands short and the transmission parameters will be different for products with different sizes - 123 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Peter Smid (2004), Fanuc CNC Custom Marcos programming resources Fanuc Custom Macro B users, Oper tor’s m nu l – Fanuc series 21i-MB- Fanuc Series 21Oi- MB Sout chay soar vi xay, (2008), Nghiên cứu lập trình nâng cao Macro cho máy phay CNC Brideport TC-1, GS Trần Văn Đ ch , (2004 ) Công nghệ CNC, Nhà xuất KHKT Nguyễn Minh Cƣơng,(2 9), Nghiên cứu máy điều khiển số Bridgeport TC-1 lập trình Marco khai thác vận hành máy, Tăng Huy ( 999), Điều khiển số công nghệ máy điều khiển số CNC ĐH Bách kho Hà Nội PGS TS Tạ Duy Li m, (2001), Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ, Nhà xuất KHKT 8.Châu Mạnh Lực , (2 1), Công nghệ gia công máy CNC, 9.TS Bùi Quý Lực, (2001), Hệ thống điều khiển số công nghiệp, Nhà XBKHKT 10 GS TS Nguyễn Đắc Lục, PGS TS Trần Thế Lục, PGS TS L Văn Tiến, (200 3),Sổ tay công nghệ chế tạo máy – Tập I, II, III, Nhà xuất KHKT PGS TS Tạ Duy Li m ( 999), Máy công cụ CNC, ĐH Bách kho Hà Nội PGS TS Tạ Duy Li m (2 5), Kỹ thuật điều khiển điều chỉnh lập trình khai thác máy cơng cụ CNC, Nhà xuất kho học kỹ thuật Th S Trần Thế Phƣơng, Nguyễn Trong S ng, (2 6), Sổ tay lập trình CNC, Nhà xuất Đà Nẵng 14 PGS TSTrần XnViệt ( 999), Giáo trình cơng nghệ CNC, Đại học Bách kho HN 15 PGS TSTrầnXuânViệt, Hướng dẫn thực hành CAD/CAM/CNC, Đại học Bách kho Hà Nội - 124 - ... tạp d) Phương pháp nghiên cứu Dùng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp vợi thực nghiệm -Nghiên cứu lý thuyết liên quan đến lập trình CNC sử dụng hệ điều khiển Fanuc -Nghiên cứu tham biến hàm... thông tin quan trọng để việc nghiên cứu lập trình macro máy CNC cần thiết b) Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu +Mục đích - Tổng quan hệ điều khiển Fanuc dùng cho máy CNC... trình gia công chi tiết với Marco B với hệ điều khiển Fanuc thực nghiệm với biến kích thước -Xác định nhằm đánh giá kết lập trình Marco với lập trình thơng thường e) Kết luận Trong trình nghiên cứu