[r]
(1)Tập bài giảng Môn học Máy Công Cụ Điều
(2)ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa
Tập giảng
Môn học Máy Công Cụ
Điều Khiển Chương Trình Số
Biên soạn theo đề cương mơn học
chun ngành khí ĐHBK ĐN
Người biên soạn : Bùi trương Vỹ
Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa
Đại học Đà nẵng
(3)
2 MỤC LỤC
Phần mởđầu
Chương Điều Khiển Số ( ĐKS ) hệ thống ĐKS Máy Công Cụ 1.1 Các khái niệm
1.2 Hệ thống ĐKS Máy công cụ
1.2.1 Các đặc điểm tạo hình bề mặt máy cơng cụĐKS
1.2.2 Hệ thống liệu ĐKS 13
1.2.3 Hệ thống đo vị trí máy công cụĐKS 17
1.2.4 Các nguồn động lực dùng cho máy công cụĐKS 22
Chương Lập trình máy cơng cụĐKS 2.1 Mởđầu vềđiều khiển máy công cụĐKS 29
2.2 Lập trình gia cơng máy cơng cụĐKS 33
2.2.1 Cấu trúc chương trình 33
2.2.2 Lập trình nâng cao 46
Chương Máy cơng cụĐKS- Phân tích động học kết cấu 3.1 Cấu trúc tổng thể máy công cụĐKS 54
3.2 Phân tích đặc điểm động học Máy 54
3.3 Phân tích đặc điểm kết cấu 58
3.4 Các máy trục - Các trung tâm gia công ĐKS 76
Chương Chế tạo hỗ trợ máy tính 4.1 Ngơn ngữ APT 80
4.2 Các hệ thống liên kết CAD/CAM/CNC 87
4.3 Chế tạo liên kết qua máy tính- CIM 91
Chương Truyền liệu đến Máy công cụĐKS 94
Tài liệu tham khảo 102
Chương Phụ chương: Bảng phụ lục- Bài tập thực hành 2- Phụ lục I & II Bảng phụ lục mã máy G & M (Máy PC Mill 155) 103
Bài tập thực hành 1- Bài tập thực hành 106
Phụ lục I & II : Bảng tra chếđộ cắt & Hướng dẫn sử dụng Máy 118
(4)Phần mởđầu NC,CNC
CNC viết tắt từ Computer Numerical Control, xuất vào khoảng đầu thập niên 1970 máy tính bắt đầu dùng hệ điều khiển máy công cụ thay cho NC, Numerical Control (Điều Khiển Số) Trước khoảng thời gian nầy, chương trình NC thường phải mã hoá xử lý băng đục lỗ, hệ điều khiển phải có đọc băng để giải mã cung cấp tín hiệu điều khiển trục máy chuyển động Cách nầy cho thấy nhiều bất tiện, chẳng hạn sữa chữa, hiệu chỉnh chương trình, băng chóng mịn, khó lưu trữ, truyền tải, dung lượng bé Hệ điều khiển CNC khắc phục nhược điểm nhờ khả điều khiển máy cách đọc hàng ngàn bít thơng tin lưu nhớ, cho phép giao tiếp, truyền tải xử lý, điều khiển q trình cách nhanh chóng, xác
Cho đến nay, máy CNC có mặt hầu hết ngành cơng nghiệp Đây
nói lĩnh vực có kết hợp chặc chẽ máy tính máy công cụ, điều khiển hoạt động gia công máy dựa vào việc khai thác thành tựu kỹ thuật số đại, mở nhiều triển vọng phát triển sản xuất Tuy mục đích phạm vi ứng dụng loại máy cơng cụ CNC khác, lợi ích mà máy nầy mang lại giống
Lợi ích nâng cao mức độ tự động hóa Sự tham gia người trình chế tạo giảm bớt hay loại trừ Nhiều máy CNC hoạt động suốt chu trình gia cơng khơng cần đến có mặt người thợ, giúp làm giảm mệt mỏi, lỗi sai sót gây người Thời gian máy cho sản phẩm xác định Máy hoạt động tựđộng theo chương trình nên khơng cần đến bậc thợ cao gia công chi tiết phức tạp máy truyền thống
Lợi ích thứ công nghệ CNC cung cấp sản phẩm bảo đảm, tin cậy Một chương trình qua kiểm tra đưa vào sản xuất, hàng loạt chi tiết loại có thểđược tạo cách xác ổn định
(5)4 Máy CNC máy truyền thống
Các máy CNC thay cho thao tác tay trình sản xuất máy truyền thống Lấy ví dụđơn giản nhất: trường hợp khoan lỗ
Một máy khoan thông thường, muốn khoan lỗ trước hết phải gá, kẹp chặc mũi khoan vào đầu trục chính, sau lựa chọn (bằng tay) số vịng quay mong muốn cho trục ( ví dụ đổi vị trí dây đai puly bậc) bật trục Để khoan lỗ, phải di chuyển đầu khoan đến vị trí tâm lỗ chi tiết (chẳng hạn xoay tay gạt dịch chuyển đầu khoan) trước thực ăn dao Nói cách khác, muốn khoan lỗ cần đến nhiều
động tác can thiệp người Nếu số lượng lỗ tăng lên loạt chi tiết lớn, công việc trở nên tẻ nhạt, mệt mỏi Hơn nữa, công việc phức tạp, rõ ràng máy truyền thống khơng địi hỏi kỹ người thợ mà tiềm ẩn nhiều nguy
mắc lỗi, dễ gây phế phẩm phải lặp lặp lại cách đơn điệu
Trong máy khoan CNC để khoan lỗ, thao tác cần thiết lập trình được, ví dụ ởđây bao gồm: gá đặt mũi khoan vào đầu trục chính, bật trục chính,
đưa mũi khoan định vị tâm lỗ gia công, thực khoan lỗ, dừng trục Vài nét hoạt động CNC
Nhưđã đề cập, hầu hết thao tác máy truyền thống lập trình với máy CNC Sau chuẩn bị, cơng việc cịn lại đơn giản với người vận hành, chẳng hạn đo đạc, kiểm tra hiệu chỉnh máy bảo đảm chất lượng gia cơng Các chức có thểđược lập trình máy CNC:
Lập trình điều khiển chuyển động
Các kiểu máy CNC có hay nhiều trục chuyển động theo lập trình Một trục chuyển động thẳng (dọc theo đường thẳng) hay tròn ( xoay quanh trục) Một đặc điểm kỹ thuật cho biết độ phức tạp máy CNC số trục chuyển động có Nói chung, nhiều trục, máy có độ phức tạp cao, dụng cụ dễ tiếp cận với bề mặt gia cơng có hình dạng
Số trục máy CNC dùng để cung cấp chuyển động chạy dao cần thiết q trình gia cơng Ở ví dụ khoan lỗ, cần trục: Định vị dụng cụ cắt ( mũi khoan)
tâm lỗ theo trục gia công lỗ (với trục thứ 3) Các trục ký hiệu với chữ
cái X, Y, Z trục tịnh tiến A, B, C trục quay Lập trình theo chức năng cho trang bị, cơ cấu máy
(6)Phụ lục B
Các chế độ làm việc (MODE) máy PCMill 155 Nạp chương trình gia cơng tay ( MDI )
• Vềđiểm cho tất trục máy
• Đặt MODE MDI
• Nhập lệnh chương trình gia cơng qua phím chức bàn phím INPUT
• Nhấn SBL (Single Block) để chạy gia cơng theo câu lệnh
Mặc dù nạp tồn chương trình gia cơng vào nhớ, chế độ MDI thường dùng để soạn thảo, sữa đổi chương trình có sẵn nhớ
2 Gọi chương trình gia cơng từ nhớ tạo chương trình
• Vềđiểm cho tất trục máy
• Đặt MODE MODES: JOG, AUTOMATIC, INC1…INC10000 REFPOINT
• Nhấn phím mềm PART PROGRAM
• Nhấn phím mềm EDIT
• Nhập số hiệu chương trình %… hay L
• Nhấn phím mềm SELECT PROGRAM
Các lệnh chương trình có nhớ hiển thị nhập chương trình qua phím chức hay bàn phím
• Nhấn phím Program Start MODE Automatic để thực chương trình gia cơng Chú ý chạy gia cơng theo câu lệnh SBL với MODE Automatic
3 Các thao tác quản trị chương trình với phím mềm
• Nhấn phím mềm PART PROGRAM
• Nhấn phím mềm PROGR-HANDLE
• Ở dịng phím mềm hiển thị chức COPY, RENAME, DELETE Ví dụ 1: Copy Program hay Rename Program
+ Nạp qua bàn phím %88=%5
+ Nhấn phím COPY hay RENAME
(7)123
+ Nạp qua bàn phím %22
+ Nhấn phím DELETE
4 Nạp chương trình gia cơng hệ thống CAD/CAM với phím mềm
• Vềđiểm cho tất trục máy
• Chương trình gia cơng NC phải định dạng theo SINUMERIK 810/820
• File nhập phải đổi lại tên dạng sau: %MPFxxxx….chương trình %SPFxxxx….chương trình
Ví dụĐổi tên file với WINDOW File Manager: From: PART1.81M To: %MPF123
• Nhập chương trình với DATA IMPORT
5 Gởi nhận chương trình gia cơng (Data Input- Output) với phím mềm
• Data Input- Output
– Nhấn phím mềm DATA IN-OUT
– Màn hình hiển thị bảng thông số chức
Ví dụ với mục " Interface no for data in:", chọn cổng nối tiếp (1 hay 2-
ứng với cổng COM1 hay COM2) đĩa (A, B hay C) Với ổ đĩa C, phải có
đường dẫn chi tiết ( nhập, hay với GENERAL DATA SETTING DATA ) hay nhập/xuất đường dẫn (WinConfig, 4.1 Thay đổi Đường dẫn)
• DATA IMPORT : Nhận liệu từđĩa A, B, C – Nhấn phím mềm DATA IMPORT
– Chọn đĩa
– Nhập bên " Mainprogram" hay "Subprogram" số hiệu chương trình sau đây: Begin: % (Số hiệu chương trình đầu tiên)
End: % (Số hiệu chương trình cuối cùng)
– Nhấn phím mềm MAIN PROGRAM hay SUBROUTINE bắt đầu đọc
liệu
– Chuyển xê dịch điểm 0, liệu dụng cụ cắt: Nhấn phím mềm START – STOP muốn ngừng DATA IMPORT
• Data Input qua cổng COM1/COM2
(8)– Khởi động nguồn gởi
– STOP muốn dừng q trình gởi
• Data Output
– Nhấn phím mềm DATA OUT
– Màn hình hiển thị bảng thơng số chức
– Ví dụ với mục " Interface no for data in:", chọn cổng nối tiếp (1 hay 2- ứng với cổng COM1 hay COM2) đĩa (A, B hay C)
– Nếu gởi liệu sang đĩa, liệu nầy gởi dạng (format) với
đầu đến giao diện nối tiếp Dữ liệu nầy phải đọc vào với DATA IMPORT không copy trực tiếp lên đường dẫn chi tiết
Ví dụ gởi chương trình :
+ Nhấn phím mềm PART PROGRAM
+ Màn hình hiển thị bảng thông số chức AUTOMATIC DATA OUTPUT
+ Nhập bên Mainprogram hay Subprogram số hiệu sau: Begin: chương trình muốn gởi
End: chương trình cuối muốn gởi
+ Nhấn phím mềm MAINPRG SUBPRG bắt đầu chức gởi
+ STOP muốn dừng trình gởi
• Print Data
– Nhấn phím mềm DATA OUT – Màn hình hiển thị bảng thơng số
– Với "Interface no for data out", nhập P để chọn mục Máy in
• Thiết lập tham số truyền dữ liệu ở cổng giao diện nối tiếp
– Các giao diện gởi nhận qua cổng truyền nối tiếp phải có tham sốđặt ( tốc
độ truyền, số bít dừng, số bít liệu )
– Chọn phím mềm SETTING DATA-SETTING BITS – Màn hình hiển thị bảng thông số
6 Mô đồ họa
7 Vận hành máy qua máy tính cá nhân ( có trang bị giao diện DNC thiết lập với Win Config )