Hướng dẫn lập trình và vận hành máy phay trong cơ khí
häc viÖn kü thuËt qu©n sù khoa hμng kh«ng vò trô - bé m«n CNTB vμ HKVT h−íng dÉn lËp tr×nh vµ vËn hµnh m¸y phay cnc emco pc MILL 50 Hµ Néi - 2010 học viện kỹ thuật quân sự khoa hng không vũ trụ - bộ môn CNTB v HKVT tăng quốc nam - trần anh vàng hớng dẫn lập trình và vận hành máy Phay cnc emco pc MILL 50 (Tài liệu tham khảo dùng cho sinh viên ngành Cơ điện tử) Tài liệu này đợc biên dịch từ hớng dẫn sử dụng máy phay CNC EMCO PC MILL 50 và phần mềm EMCO WinNC SINUMERIK 810D/840D Milling thuộc PTN CAD/CAM - Học viện KTQS theo Hợp đồng xây dựng bài thí nghiệm số 129/HĐGKCM Hà Nội - 2010 WinNC SINUMERIK 810D / 840D - Gia công Phay Lời nói đầu 3 Lời nói đầu Phần mềm EMCO WinNC SINUMERIK 810D/840D Milling là một phần của chơng trình đào tạo EMCO trên cơ sở máy vi tính cá nhân (PC). Mục đích của chơng trình này là học tập để vận hành và lập trình cho bộ điều khiển gốc trên PC. Các máy phay dòng EMCO PC Mill có thể điều khiển trực tiếp từ PC bằng phần mềm EMCO WinNC dùng cho EMCO PC Mill. Nếu dùng thiết bị số hoá hoặc bàn phím điều khiển (là các thiết bị phụ trợ) thì các thao tác với phần mềm và điều khiển máy sẽ dễ dàng hơn và tơng tự nh trên bộ điều khiển gốc. Đi kèm theo cuốn tài liệu mô tả phần mềm này còn có các tài liệu sau: - Sổ tay hớng dẫn. - Sổ tay hớng dẫn ngời đào tạo. - Các tài liệu trình chiếu. Nội dung của cuốn tài liệu này không bao gồm tất cả các chức năng điều khiển của phần mềm EMCO WinNC SINUMERIK 810D/840D mà tập trung vào giới thiệu các chức năng quan trọng một cách dễ hiểu và rõ ràng nhất để ngời học hiểu biết và học tập thành công. Tất cả các ý kiến thắc mắc và góp ý đối với tài liệu này có thể liên hệ trực tiếp với: EMCO MAIER Gesellschaft m. b. H. Department Technical Documentation A-5400 Hallein, Austria WinNC SINUMERIK 810D / 840D - Gia công Phay Mục lục 4 Mục lục A: Cơ bản Các điểm tham chiếu của máy phay EMCO . A1 Dịch điểm gốc (zero offset) . A2 Hệ toạ độ A2 Hệ toạ độ khi lập trình tuyệt đối . A2 Hệ toạ độ khi lập trình tơng đối . A2 Dữ liệu dao A3 B: Mô tả bàn phím Bàn phím điều khiển và màn hình hiển thị số B1 Bàn phím chữ và số . B2 Các chức năng khi nhấn shift kép . B2 Các phím chức năng . B3 Các vùng trên màn hình B4 Các phím điều khiển máy B6 Bàn phím máy tính B8 C: Vận hành Vận hành cơ bản . C1 Gọi menu cơ bản . C1 Di chuyển trong cửa sổ . C1 Di chuyển trong các th mục C2 Soạn thảo đầu vào / giá trị C2 Chấp nhận / Loại bỏ giá trị nhập . C3 Các thao tác với phím chuột C3 Khái quát về các Vùng Vận hành C4 Vùng Gia công (Machine) . C5 Tiếp cận điểm tham chiếu . C6 Dịch chuyển các trục bằng tay C6 Dịch chuyển các trục theo gia số C7 Chế độ bán tự động (MDA) . C8 Chế độ tự động (AUTOMATIC) . C8 Vùng Tham số (Parameter) . C9 Dữ liệu dao C9 Tham số R (tham số số học) . C9 Bộ đếm phôi (R90, R91) . C10 Thời gian gia công (R98, R99) C10 Dữ liệu thiết đặt . C11 Phép dịch điểm không C13 Kết quả chung của phép dịch điểm không C15 Vùng Chơng trình (Program) . C16 Quản lý chơng trình . C17 Tạo th mục phôi C19 Tạo lập, soạn thảo chơng trình C19 Mô phỏng chơng trình . C21 Vùng Tiện ích (Services) . C23 Các thiết lập giao diện C23 Thiết lập ổ đĩa . C23 Đọc dữ liệu vào . C24 Gửi dữ liệu ra . C25 Sao chép dữ liệu từ bộ nhớ đệm . C26 Vùng chuẩn đoán (Diagnosis) . C27 Hiển thị phiên bản của phần mềm C27 Vùng Khởi động (Start-up) C28 D: Lập trình Danh mục lệnh . D3 Nhóm lệnh G . D3 Nhóm lệnh M . D5 Các chu trình . D6 Các ký hiệu viết tắt D7 Các phép toán số học D11 Các biến hệ thống . D12 Các lệnh chạy dao . D13 G0, G1 Chạy dao thẳng (toạ độ Đề các) . D13 G0, G1 Chạy dao thẳng (toạ độ cực) . D13 Chèn vát mép, góc lợn . D13 G2, G3, CIP Chạy dao theo đờng tròn D14 G4 Thời gian gia công tại chỗ D18 G9, G60, G601, G602, G603 Định vị chính xác. D19 G64, G641 Chế độ biên dạng (contour) D20 G17, G18, G19 Lựa chọn mặt phẳng làm việc . D20 G25, G26 Giới hạn vùng làm việc D21 G25, G26 Giới hạn tốc độ trục chính . D21 G33 Cắt ren . D22 G331/G332 Ta-rô ren không bù bàn cặp . D23 G63 Ta-rô ren có bù mâm cặp . D23 Bù bán kính dao G40-G42, G450, G451 . D24 Các phép dịch điểm không G53-G57, G500-G599, SUPA D25 Kích thớc theo hệ Inch G70, D25 Kích thớc theo hệ Metric G71 D25 Toạ độ, dịch điểm không . D27 Lập trình tốc độ chạy dao: G94, G95 . D28 Toạ độ cực G110 - G112 . D29 Tiếp cận và lùi dao mềm G140-G341, DISR, DISCL, FAD D30 DISC D32 Xác định va chạm NORM, KONT D33 Gọi chu trình D35 Các chu trình khoan . D36 CYCLE81 Khoan chính tâm . D37 CYCLE82 Khoan lỗ bậc . D37 CYCLE83 Khoan lỗ sâu . D39 CYCLE84 Ta-rô cứng D41 CYCLE840 Ta-rô ren có bù mâm cặp . D43 CYCLE85 Khoét 1, CYCLE89 Khoét 5 D45 CYCLE86 Khoét 2 . D46 CYCLE87 Khoét 3 . D47 CYCLE88 Khoét 4 . D47 Dãy lỗ thẳng HOLES1, Dãy lỗ tròn HOLES2 . D48 Các chu trình phay . D51 CYCLE71 Phay bề mặt . D52 CYCLE72 Phay theo biên dạng . D54 CYCLE90 Cắt ren D56 LONGHOLE - Chu trình phay các lỗ dài sắp xếp trên một đờng tròn D59 SLOT1 - chu trình phay các rãnh (thẳng) sắp xếp theo mảng tròn . D61 SLOT2 - chu trình phay các rãnh tròn trên một đờng tròn D61 POCKET1 - chu trình phay hốc chữ nhật . D64 POCKET2 - chu trình phay hốc tròn D64 POCKET3 - chu trình phay hốc chữ nhật . D67 POCKET4 - chu trình phay hốc tròn D67 WinNC SINUMERIK 810D / 840D - Gia công Phay Mục lục 5 Các lệnh về hệ toạ độ . D71 Phép dịch điểm không (điểm gốc) hệ toạ độ: TRANS, ATRANS D72 Phép quay hệ toạ độ: ROT, AROT D73 Phép thay đổi tỷ lệ hệ toạ độ: SCALE, ASCALE . D74 Phép đối xứng hệ toạ độ: MIRROR, AMIRROR D75 Chơng trình con D77 Các phép nhảy trong chơng trình . D81 Các phép nhảy không điều kiện . D81 Các phép nhảy có điều kiện . D81 Lập trình các thông báo, MSG . D82 Các lệnh về trục chính D83 Chiều quay trục chính D83 Lập trình tốc độ trục chính D83 Định vị trục chính . D83 Trục A (Đầu chia) D85 TRACYL . D86 Tối u hoá tốc độ chạy dao CFTCP, CFC, CFIN D88 Trạng thái cơ bản (CFC) D88 Các lệnh M . D89 M00 Dừng chơng trình D89 M01 Dừng chơng trình có điều kiện D89 M02 Kết thúc chơng trình chính D89 M03 Bật trục chính cùng chiều kim đồng hồ D89 M04 Bật trục chính ngợc chiều kim đồng hồ D89 M05 Tắt trục chính phay D89 M06 Thay dao D89 M08 Bật thiết bị làm mát D89 M09 Tắt thiết bị làm mát D89 M10 Gá kẹp đầu phân độ D89 M11 Gỡ bỏ đầu phân độ D89 M17 Kết thúc chơng trình con D89 M25 Mở thiết bị kẹp / mâm cặp D90 M26 Đóng thiết bị kẹp / mâm cặp D90 M27 Xoay đầu phân độ D90 M30 Kết thúc chơng trình chính D90 M70 Định vị trục chính . D90 M71 Bật thiết bị thổi phoi . D90 M72 Tắt thiết bị thổi phoi D90 Lập trình biên dạng tự do . D91 E: Hiệu chỉnh dao / Đo dao Hiệu chỉnh dao E1 Phép lập trình gọi dao . E1 Thay dao . E1 Ví dụ . E1 Hớng của chiều dài hiệu chỉnh E4 Giá trị hiệu chỉnh cần thiết cho dao phay và dao khoan E4 Giá trị hiệu chỉnh cần thiết cho dao lắp trên đầu quay . E4 Đầu quay với bù phần phụ E5 Phép đo dao E6 F: Chạy chơng trình Các điều kiện tiên quyết F1 Lựa chọn chơng trình . F2 Bắt đầu chơng trình, dừng chơng trình F3 Các thông báo trong khi chạy chơng trình . F3 Điều khiển chơng trình F4 Tìm kiếm câu lệnh . F5 G: Lập trình nâng cao Tham biến và tham số số học G1 Các kiểu tham biến G1 Biến hệ thống G1 Định nghĩa biến G2 Biến do ngời dùng định nghĩa G2 Định nghĩa mảng G3 Khởi tạo các giá trị của mảng, SET G4 Khởi tạo với cùng một giá trị, REP . G4 Các phép toán/hàm số học G7 Các phép toán so sánh và logic . G8 Các toán tử so sánh . G8 Các toán tử logic G8 Các toán tử Bit . G8 Mức độ u tiên các toán tử G9 Chuyển đổi kiểu dữ liệu . G9 Độ dài của chuỗi, STRLEN G10 Câu lệnh CASE G11 Cấu trúc điều kiện . G12 IF-ELSE-ENDIF . G12 Lặp liên tục: LOOP G12 Lặp đếm đợc: FOR G12 Lặp có điều kiện tại đầu vòng lặp: WHILE . G13 Lặp có điều kiện tại cuối vòng lặp: REPEAT . G13 Sự lồng nhau . G13 Thời gian đáp ứng G13 Các điều kiện phụ G14 Không hiển thị câu lệnh hiện thời, DISPLOF, DISPLON . G15 Thiết đặt chức năng chặn đơn SBLOF, SBLON. G15 Phép dời hệ toạ độ (Frames) . G16 Các biến dời hệ toạ độ đã định nghĩa G17 Chức năng trục toạ độ AXNAME, ISAXIS, AX . G19 H: Thông báo lỗi Cảnh báo do thiết bị nhập 3000 - 3999 . H2 Cảnh báo do máy 6000 - 7999 . H3 Cảnh báo do điều khiển trục 8000 - 9999 . H11 Các cảnh báo điều khiển H15 Các cảnh báo chu trình H70 WinNC SINUMERIK 810D / 840D - Gia c«ng Phay Môc lôc 6 WinNC SINUMERIK 810D / 840D - Gia công Phay Các khái niệm cơ bản A1 A: Các khái niệm cơ bản Các điểm tham chiếu trong vùng làm việc Các điểm tham chiếu của máy phay EMCO M = Điểm gốc máy (Machine zero point) * Là điểm gốc của máy, đợc qui định bởi nhà sản xuất và không thể thay đổi. Tất cả các kích thớc trên máy đợc đo dựa trên điểm gốc này. Điểm gốc máy "M" đồng thời là gốc hệ toạ độ. R = Điểm tham chiếu (Reference point) Là một điểm trong vùng làm việc của máy đợc xác định chính xác bởi các công tắc giới hạn hành trình. Vị trí của các bàn trợt đợc báo tới bộ điều khiển khi khi nó tiếp cận điểm "R". Phải thực hiện sau tất cả các lần tắt nguồn. N = Điểm tham chiếu gá dao (Tool mount reference point) Là điểm gốc cho các phép đo dao. Điểm "N" nằm tại một vị trí xác định trên hệ thống gá kẹp dao và đợc qui định bởi nhà sản xuất. W = Điểm gốc phôi (Workpiece zero) Là điểm gốc cho các kích thớc trong chơng trình gia công chi tiết (chơng trình NC). Có thể đợc thiết lập tự do bởi ngời lập trình và cũng có thể di chuyển theo ý muốn trong chơng trình. * Trong máy CNC, có khái niệm "zero point - điểm không" cho các kích thớc - nói cách khác đó chính là điểm gốc toạ độ. Vì vậy chúng ta dùng là "điểm gốc" cho đỡ bị nhầm lẫn trong tiếng Việt. WinNC SINUMERIK 810D / 840D - Gia công Phay Các khái niệm cơ bản A2 Dịch điểm gốc (zero offset) từ điểm gốc máy "M" đến điểm gốc phôi "W". Dịch điểm gốc (zero offset) Với các máy phay EMCO, điểm gốc máy "M" nằm trên cạnh bên trái phía trớc của bàn máy. Điểm này không thuận tiện để làm điểm gốc cho các kích thớc. Với chức năng dịch điểm gốc (zero offset), hệ toạ độ có thể di chuyển đến một điểm bất kỳ trong vùng làm việc của máy. Trong Tham số vùng hoạt động - phần Dịch điểm gốc cho phép 4 phép dịch điểm gốc. Khi định nghĩa một giá trị dịch chuyển, giá trị này đợc xét đến với lệnh tơng ứng trong chơng trình (G54 - G57) và điểm gốc toạ độ sẽ đợc dịch chuyển từ điểm gốc máy M tới điểm gốc phôi W. Không hạn chế số lần dịch chuyển điểm gốc phôi trong chơng trình. Xem chi tiết trong phần câu lệnh. Toạ độ tuyệt đối tham chiếu tới một điểm cố định, toạ độ tơng đối tham chiếu tới vị trí dao. Hệ toạ độ Trục X nằm song song với cạnh trớc của bàn máy, trục Y nằm song song với cạnh bên của bàn máy, trục Z thẳng đứng so với bàn máy. Giá trị âm của toạ độ Z mô tả hớng chuyển động của dao tới phôi, giá trị dơng thể hiện lùi dao ra xa phôi. Hệ toạ độ khi lập trình tuyệt đối Gốc hệ toạ độ nằm tại điểm gốc máy M hoặc tại điểm gốc phôi sau phép dịch điểm gốc. Tất cả các điểm đợc thể hiện bằng các khoảng cách theo các phơng X, Y, Z riêng biệt tính từ điểm gốc toạ độ. Hệ toạ độ khi lập trình tơng đối Gốc hệ toạ độ nằm tại điểm tham chiếu gá dao N hoặc tại mũi dao sau khi gọi dao. Lập trình tơng đối thể hiện đờng dịch chuyển thực của dao (từ điểm tới điểm). WinNC SINUMERIK 810D / 840D - Gia công Phay Các khái niệm cơ bản A3 Qui định về các thông số của dao Dữ liệu dao Mục đích của việc tính toán dữ liệu dao: Bộ điều khiển dùng điểm mũi dao hoặc tâm dao để định vị chứ không dùng điểm tham chiếu gá dao. Tất cả các dao dùng để lập trình phải đợc đo. Công việc quan trọng là đo khoảng cách từ mũi dao tới điểm tham chiếu gá dao "N". Dữ liệu chiều dài dao và bán kính dao đợc ghi vào bộ đăng ký dữ liệu dao. Việc xác định bán kính cắt chỉ cần thiết đối với dao có dùng phép bù bán kính dao. Khi mặt phẳng làm việc là XY (lệnh G17) thì các dữ liệu dao đợc qui định nh sau: L1: giá trị tuyệt đối theo hớng Z từ điểm "N" R: bán kính cắt Đối với các mặt phẳng làm việc khác, L1 luôn thẳng góc so với mặt phẳng làm việc. Trong tài liệu này thể hiện mặt phẳng làm việc thờng dùng là G17. WinNC SINUMERIK 810D / 840D - Gia c«ng Phay C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n A4