Giáo trình Công nghệ CNC (Ngành Cơ khí chế tạo)

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: CƠNG NGHỆ CNC NGÀNH/NGHỀ: CƠ KHÍ CHẾ TẠO TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2017 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: CƠNG NGHỆ CNC NGÀNH/NGHỀ: CƠ KHÍ CHẾ TẠO TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP THÔNG TIN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Họ tên: Lê Thành Nhân Học vị: Thạc sĩ Khoa: Công Nghệ Cơ Khí Email: lethanhnhan@hotec.edu.vn TRƯỞNG KHOA TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI HIỆU TRƯỞNG DUYỆT Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2017 BM31/QT02/NCKH&HTQT TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng ngun trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm Khoa Công nghệ Cơ Khí Trang BM31/QT02/NCKH&HTQT LỜI GIỚI THIỆU Với phát triển không ngừng thành tựu Khoa học - Công nghệ, đặc biệt lĩnh vực điều khiển số tin học cho phép nhà Chế tạo máy ứng dụng vào máy cắt kim loại hệ thống điều khiên ngày tin cậy với tốc độ xữ lý nhanh giá thành hạ Vấn đề tài khơng cịn vấn đề đáng quan tâm nhà doanh nghiệp mua sắm máy cơng cụ điều khiển theo chương trình số, doang nghiệp loại vừa nhỏ tự trang bị Để giúp cho sinh viên ngành chế tạo máy nắm bắt công nghệ này, xin giới thiệu giáo trình CƠNG NGHỆ CNC để tất bạn sinh viên đọc tham khảo ưng dụng Với muc đích cần đạt sinh viên tự có thê thực cơng việc từ viêc lập chương trình thực việc gia cơng thực tế máy CNC Do mà nội dung bao quát tập tài liêụ trình bày cách có hệ thống vấn đề mang tính ứng dụng cơng nghệ gia cơng máy điêu khiển theo chương trình số sở nhiều tài liệu tham khảo ngồi nước với kinh nghiệm tích luỹ qua q trình thực tế gia cơng máy CNC Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 06 năm 2017 Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang BM31/QT02/NCKH&HTQT MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC, PHẦN MỀM HỖ TRỢ 1.1 Khái niệm CNC 1.2 Lịch sử phát triển cuả Công nghệ CNC 1.3 Các thành phần cuả hệ thống CNC 1.4 Đặc điểm cuả máy CNC 12 1.5 Hệ toạ độ máy CNC 13 1.6 Các điểm điểm chuẩn máy CNC 14 1.7 Giới thiệu phần mềm Cimco Edit cách sử dụng 18 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY TIỆN CNC HỆ FANUC 0I-T 2.1 Giới thiệu máy Tiện CNC 20 2.2 Hệ tọa độ máy tiện CNC 21 2.3 Khả công nghệ 23 2.4 Cấu trúc chương trình CNC 24 2.5 Lệnh khai báo (T…, G96, G97, G98, G99, M…, F…) 27 2.5.1 Lệnh khao báo dụng cụ cắt 27 2.5.2 Lệnh khai báo tốc độ trục G96, G97 27 2.5.3 Lệnh khai báo lượng chạy dao F G98, G99 28 2.5.4 Lệnh khai báo M 29 2.6 Lệnh nội suy (G00, G01, G02, G03) 29 2.6.1 Lệnh nội suy đường thẳng G00, G01 29 2.6.2 Lệnh nội suy đường tròn G02, G03 30 2.7 Lệnh bù trừ bán kính mũi dao (G40, G41, G42) 31 2.7.1 Lệnh bù trừ bán kính trái G41 31 2.7.2 Lệnh bù trừ bán kính phải G42 31 2.8 Chu trình gia công đơn (G90, G94) 31 2.8.1 Chu trình gia cơng đơn G90 31 2.8.2 Chu trình gia cơng đơn G94 32 2.9 Chu trình gia cơng thơ (G71, G72, G73), chu trình gia cơng tinh (G70) 33 2.9.1 Chu trình gia cơng thơ G71 33 2.9.2 Chu trình gia cơng thơ G72 34 2.9.3 Chu trình gia công thô G73 34 2.9.4 Chu trình gia cơng tinh G70 35 2.10 Chu trình khoan (G74) 35 2.11 Chu trình cắt rãnh (G75) 36 2.12 Chu trình tiện ren (G76) 36 CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD 3.1 Giới thiệu máy phay CNC 39 3.2 Hệ tọa độ máy phay CNC 39 3.3 Khả công nghệ 40 3.4 Cấu trúc chương trình CNC 41 3.5 Lệnh khai báo (T…, G97, G94, G95, G90, G91, M…, F…) 42 3.5.1 Lệnh khai báo dụng cụ cắt 42 3.5.2 Lệnh khai báo tốc độ trục G97 43 3.5.3 Lệnh khai báo lượng chạy dao F G94, G95 43 3.5.4 Lập trình tuyệt đối G90 tương đối G91 43 Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang BM31/QT02/NCKH&HTQT 3.5.5 Lệnh khai báo M 43 3.6 Lệnh nội suy (G00, G01, G02, G03) 44 3.6.1 Lệnh nội suy đường thẳng G00, G01 44 3.6.2 Lệnh nội suy đường tròn G02, G03 45 3.7 Lệnh bù trừ bán kính chiều dài dao (G40, G41, G42, G43, G44, G49) 45 3.7.1 Lệnh bù trừ bán kính dao G40, G41, G42 45 3.7.2 Lệnh bù trừ chiều dài dao G43, G44, G49 46 3.8 Cấu trúc chương trình (M98, M99) 46 3.9 Chu trình khoan, taro (G80, G81, G82, G83, G73, G84) 47 3.9.1 Chu trình khoan G81, G82, G83, G73 47 3.9.2 Chu trình taro G84 48 Tài liệu tham khảo 49 Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang BM31/QT02/NCKH&HTQT GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Cơng nghệ CNC Mã mơn học: 2103416 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: mơn học bố trí sau học môn sở ngành Cơ kỹ thuật, Vật liệu khí, Cơng nghệ kim loại - Tính chất: môn học chuyên ngành, thuộc modun đào tạo bắt buộc - Ý nghĩa vai trị mơn học: Ứng dụng cơng nghệ CNC việc lập trình gia cơng sản phẩm khí Mục tiêu mơn học: - Về kiến thức: - Trình bày cấu trúc chương trình điều khiển máy CNC - Giải thích thành phần khối lệnh (block) - Phân biệt mã lệnh M (M code) G (G code) - Về kỹ năng: - Ứng dụng lệnh nội suy đường thẳng G00, G01 viết chương trình gia cơng biên dạng đơn giản - Ứng dụng chu trình G90, G94 viết chương trình gia cơng trụ bậc - Ứng dụng chu trình G70, G71, G72, G73, G74, G75, G76 viết chương trình gia công chi tiết trụ bậc, trụ côn, khoan lỗ, lỗ bậc, lỗ côn, cắt rãnh, tiện ren - Ứng dụng chương trình viết chương trình phay bậc, hốc, rãnh - Ứng dụng chu trình khoan, khoét, doa, taro viết chương trình gia cơng lỗ, ren - Mơ chương trình gia cơng máy tính thông qua phần mềm Cimco Edit - Lựa chọn thông số công nghệ phù hợp với sản phẩm gia công - Về lực tự chủ trách nhiệm: - Khả làm việc độc lập làm việc nhóm - Tự giác học tập - Tuân thủ quy định nhà trường, nội qui xưởng Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC, PHẦN MỀM HỖ TRỢ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC, PHẦN MỀM HỖ TRỢ 1.1 Khái niệm CNC Điều khiển số (Numerical Control) đời với mục đích điều khiển cac q trình cơng nghệ gia cơng cắt gọt máy công cụ Về thực chất, trình tư động điều khiển hoạt động máy (như máy căt kim loại, robot, băng tải vận chuyển phôi liệu chi tiết gia công, kho quản ly phôi sản phẩm ) sở dư liệu cung cấp dạng mã số nhị nguyên bao gồm chữ số, số thập phân, cac chữ số ký tự đặc biệt tạo nên chương trình làm việc thiết bị hay hệ thống Trước đây, có q trình gia cơng căt gọt điều khiển theo chương trình kỹ thuật chép hình theo mẫu, chép hình hệ thống thủy lực, cam điều khiển mạch logic Ngày nay, vơi việc ứng dụng thành tiến Khoa hoc - Công nghệ, lĩnh vực điều khiển số tin học cho phép nhà Chê tạo máy nghiên cứu đưa v máy cơng cụ hệ thống điều khiển cho phép thực trình gia cơng cách linh hoạt hơn, thích ứng với sản xuất đại mang lại hiệu kinh tế cao Về mặt khoa học: Trong điều kiện nay, nhờ nhưn g tiến kỹ thuật cho phép giải tốn phức tạp với độ xác cao mà trước chưa đủ điều kiện qua phức tạp khiến ta phải bỏ qua số yếu tố dẫn đến kết gần Chính cho phép nhà Chế tạo máy thiêt kế chế tạo máy với cấu có hiệu suất cao, độ xác truyền động cao khả chuyển động tao hình phức tạp xác 1.2 Lịch sử phát triển cuả Công nghệ CNC Lịch sử phát triển NC bắt nguồn từ mục đích quân hàng không vũ trụ mà yêu cầu tiêu chất lượng máy bay, tên lửa, xe tăng cao nhât (có xác độ tin cậy cao nhất, có độ bền tính hiệu sử dụng cao ) Ngày nay, lịch sử phat triển NC trải qua trình phát triển khơng ngừng với phát triển lĩnh vực vi xử ly từ bit, 8bit đạt đến 32 bit va cho phép hệ sau cao hệ trước mạnh khả lưu trữ xử lý Từ máy CNC riêng lẽ (CNC Machines - Tools) phát triển cao trung tâm gia cơngCNC (CNC Engineering - Centre) có ổ chứa dao lên tới hàng trăm thực nhiều nguyên công đồng thời tuần tư vị trí gá đặt Cùng với phát triển công nghê truyền số liệu, mạng cục liên thông phát triển nhanh tạo điều kiện cho nhà công nghiệp ứng dụng để kết nối hoạt đông nhiều máy CNC quản lý máy tính trung tâm DNC (Directe Numerical Control) với muc đích khai thác cách có hiệu bố trí xếp công việc máy, tổ chức sản xuất quản lý chất lượng sản phẩm Năm 1808 Joseph M Jaquard dùng bìa tơn có đục lỗ để điều khiển máy dệt Vật mang tin thay thế, dùng để điều khiển máy, phát minh bìa tơn có đục lỗ Năm 1863 M Foureaux sáng chế đàn dương cầm tự động, có tên gọi tiếng giới Piano, có dùng băng giấy khổ rộng 30 cm, với lỗ tương ứng để điều tiết khí nén, tác động lên hệ phím ấn khí tạo nhiều nhạc điệu Năm 1938 Claude E Shannon đạt thành công với luận án tiến sĩ viện cơng nghệ M.I.T (Massachusetts Techenology) tính tốn chuyển giao nhanh liệu dạng nhị phân Những tảng sở máy tính ngày Năm 1946 Tiến sĩ John W Mauchly tiến sĩ J Presper Eckert cung cấp máy tính số điện tử có tên ENIAC cho quân đội Mỹ Năm 1954 Bendix mua quyền phát minh Parsons chế tạo hệ điều khiển NC hồn chỉnh có dùng rơle điện tử Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC, PHẦN MỀM HỖ TRỢ Năm 1956 công ty tư nhân Nhật cho đời máy tiện điều khiển NC Năm 1957 không quân Mỹ (US Air Force) lắp đặt máy phay NC xưởng Năm 1958 hãng Fujitsu (tiền thân FANUC bây giờ) nghiên chế tạo hệ điều khiển gắn lên máy phay hãng Makino thành công Năm 1960 hệ điều khiển NC kỹ thuật bán dẫn (Transistor) thay hệ điều khiển cũ (Dùng rờle điện tử) Năm 1965 giải pháp thay dụng cụ tự động ATC (Automatic Tool Change) để nâng cao trình độ tự động hố khâu gia cơng Năm 1968 kỹ thuật mạch tích hợp IC (Intergrated Circuits) làm cho hệ điều khiển nhỏ gọn tin cậy Năm 1969 giải pháp điều khiển liên kết chung từ máy tính trung tâm DNC (tức Direct Numerical Control Dirtributed Numerical Control) thiết lập Mỹ hệ điểu khiển Sundstran Omnicontrol máy tính IBM Năm 1976 hệ vi sử lý (Microprocessor) tạo cách mạng kỹ thuật CNC Năm 1978 hệ thống gia công linh hoạt (Flexible Manufacturing System) tạo lập thực Năm 1984 hệ điều khiển CNC mạnh, có cơng cụ trợ giúp lập trình đồ hoạ (Graphic), đặt chuẩn mực cao việc lập trình xưởng sản xuất Năm 2003 FANUC Việt Nam thành lập Hình 1.1 Lịch sử phát triển CNC 1.3 Các thành phần hệ thống CNC 1.3.1 Bộ phận thay dao tự động (ATC) Đây điều quan trọng để ATC thay đổi dụng cụ phạm vi trục nhanh tốt Bằng thích ứng q trình điều khiển động cơ, ATC đưa dao khỏi trục cách xác Một hệ thống ATC tốt có khả làm giảm thời gian dừng máy làm tăng suất 1.3.2 Động /Bộ điều khiển /Encorder Thêm điều nữa, có thành phần chuyển động khác nhau, có đồng động hệ thống điều khiển cách tốt để đạt điều đảm bảo nhà cung cấp máy khơng sử dụng thành phần bên Tất chúng phải thiết kế xây dựng từ bảng điều khiển điên tử, động điện, tuyệt Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CNC, PHẦN MỀM HỖ TRỢ đối hệ thống Encorder cung cấp phản hồi cho trình điều khiển Hệ thống truyền tín hiệu tối tân cho phép máy phân phối để cắt gọt kim loại với tốc độ cao theo định vị, khả định vị nằm phạm vi vài micromet so với yêu cầu 1.3.3 Vỏ máy Khi đế máy tảng máy trung tâm, cần nặng hơn, chắn tốt Giá cao hơn, chịu lực độ bền làm giảm rung động Quá trình rung động ảnh hưởng đến độ xác gia cơng Với máy có kết cấu vững chắc, hấp thụ dao động này, đảm bảo máy thực với công suất độ xác cao 1.3.4 Hệ điều khiển Hệ điều khiển thành phần trung tâm máy cơng cụ Nó điều khiển q trình chuyển động, vị trí thành phần chuyển động máy, cho đạt xác tối ưu thời gian cắt, tốc độ chiều sâu cắt cần thiết Sự kết hợp dòng điện hệ thống kĩ thuật đưa điều khiển toàn diện từ nguồn cung cấp, thực gia công chi tiết từ liệu CAD nhanh chóng, dễ dàng với độ xác nâng cao kết thúc q trình gia cơng với chi phí nhỏ 1.3.5 Bàn xe dao Các nhà cung cấp máy công cụ phải tạo bàn xe dao phù hợp với máy có lợi mặt công suất thuận lợi cho việc cắt gọt kim loại mà không ảnh hưởng đến độ xác gia cơng Độ cứng vững bàn xe dao làm cho công suất trình cắt kim loại đươc tăng lên Những nhà chế tạo thiết kế bàn xe dao cho phép chúng điều khiển đài dao chức phay Thêm nữa, thành phần khác chuyển động thành phần điều khiển chúng cách tốt hơn? 1.3.6 Trục Trục thành phần có tính định máy công cụ Một trục ổn định hợp với điều khiển động – định độ cứng vững hệ thống, hệ thống bôi trơn nguồn điện cung cấp, đảm bảo độ xác đốn trước suất máy Như vậy, trình thiết kế trục tối ưu tốc độ quay trục mang lại trình cắt gọt tốt độ xác cao cho máy 1.3.7 Nguồn (năng lượng) Chắc chắn hãng cung cấp thiết kế, chế tạo xây dựng nên tất thành phần máy công cụ để hệ thống máy phối hợp với tốt Bằng cách sử dụng nguồn bạn chắn q trình giao tiếp xác điều khiển động tự điều chỉnh thành phần hệ thống Về thực chất máy điều khiển theo chương trình số có ngun lý chuyển động tạo hình khơng khác với máy cơng cụ truyền thống, có nghĩa mặt thuật ngữ mang tên máy công cụ máy tiện, máy phay đứng, máy phay nằm ngang, máy mài sô hóa tin học hóa để điều khiển chuyển động công tác máy lệnh đưa vào hệ thống CNC Tùy theo yêu cầu loại máy va loại cấu điều khiển, hệ điều khiển mà có thê phân loại bản: điều khiển điểm - điểm, điều khiển đoạn thẳng điều khiển đường (tuyến tính phi tuyến) Tất nhiên máy điều khiển đường sử dụng để điều khiển điểm - điểm đoạn thẳng 1.3.8 Khả điều khiển 1.3.8.1 Điều khiển điểm – điểm Với loại máy này, trình gia cơng, người ta cho định vị nhanh dụng cụ đến tọa độ yêu cầu trình dịch chuyển nhanh dụng cu, máy không thực việc cắt gọt Chỉ đến đạt tọa độ theo yêu cầu thực chuyển động cắt gọt, ví dụ khoan lỗ, khóet, doa làm cơng việc khác ví dụ Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang CHƯƠNG 2: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY TIỆN CNC HỆ FANUC 0I-T G73 U(d)_ W(l)_ R(e)_ ; G73 P _ Q _ U _ W_ F_ ; Trong - U(d): Chiều dày lượng dư theo phương X - W(l): Chiều dày lượng dư theo phương Z - R(e): Số lần chia (số lớp cắt thô) - P: Số block bắt đầu đoạn chương trình gia cơng mơ tả - Q: Số block kết thúc đoạn chương trình gia cơng mơ tả - U: Lượng dư để lại cho chu trình tiện tinh theo phương X - W: Lượng dư để lại cho chu trình tiện tinh theo phương Z - F: Tốc độ tiến dao 2.9.4 Chu trình gia cơng tinh G70 G70 P… Q… F ; Trong -P : Số thứ tự câu lệnh bắt đầu -Q : Số thứ tự câu lệnh kết thúc -F : Tốc độ tiến dao 2.10 Chu trình khoan (G74) G74 R(e)_ ; G74 X(U)_ Z(W)_ P _ Q _ F_ ; Trong - R(e): Khoảng lùi dao theo phương Z - X : Tọa độ X tuyệt đối điểm B - U : Khoảng cách tương đối từ A đến B theo trục X - Z : Tọa độ Z tuyệt đối điểm C - W : Khoảng cách tương đối từ A đến C theo trục Z Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 35 CHƯƠNG 2: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY TIỆN CNC HỆ FANUC 0I-T - P : Khoảng dịch chuyển dụng cụ theo phương X, lập trình theo bán kính khơng có dấu chấm thập phân - Q : Chiều sâu lần cắt theo phương Z, khơng có dấu chấm thập phân - F : Tốc độ tiến dao 2.11 Chu trình cắt rãnh (G75) G75 R(e)_ ; G75 X(U)_ Z(W)_ P _ Q _ F_ ; Trong - R(e): Khoảng lùi dao theo phương Z - X : Tọa độ X tuyệt đối điểm B - U : Khoảng cách tương đối từ A đến B theo trục X - Z : Tọa độ Z tuyệt đối điểm C - W : Khoảng cách tương đối từ A đến C theo trục Z - P : Khoảng dịch chuyển dụng cụ theo phương X, lập trình theo bán kính khơng có dấu chấm thập phân - Q : Chiều sâu lần cắt theo phương Z, khơng có dấu chấm thập phân - F : Tốc độ tiến dao 2.12 Chu trình tiện ren (G76) Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 36 CHƯƠNG 2: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHO MÁY TIỆN CNC HỆ FANUC 0I-T G76 P (m) (a) (œ) Q(Dd min) R(d)_ ; G76 X(u)_ Z(w)_ P(Di)_ Q(Dk)_ R (Dd)_ F(f)_ ; Trong - P (m)_ Số lần tiện ren tinh (0-99 lần) - (a) _ Khoảng vuốt chân ren - (œ) _ Góc vào dao dao tiện ren - Q(Dd min)_ Chiều sâu cắt nhỏ (Q1000 =1 mm) - R(d)_ Lượng dư gia công tinh (R1000 = mm) - X(u)_ Đường kính chân ren theo phương X X(u) = đường kính đỉnh ren - 1.3 * bước ren X(u) = đường kính đỉnh ren - * chiều cao ren - P(Di)_Chiều cao ren (tính theo bán kính dương, không dấu chấp thập phân, P1000 =1 mm) Ren hệ Mét: (chiều cao ren = 0.6134 * bước ren) (chiều cao ren = 0.5413 * bước ren) Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 37 CHƯƠNG 2: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY TIỆN CNC HỆ FANUC 0I-T Ví dụ: chiều rao ren ta tính = 3.95 mm ta viết P3950 - Q(Dk)_ Chiều sâu lớp cắt (tính theo bán kính dương) - R (Dd)_ Độ sai lệnh bán kính mặt đầu mặt kết thúc cơn, giá trị âm dương - F(f)_ Tốc độ tiến dao: F (mm/vịng) = bước ren Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 38 CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD 3.1 Giới thiệu máy phay CNC Hình 3.1 Máy Phay CNC 3.2 Hệ tọa độ máy phay CNC Hình 3.2 Hệ toạ độ máy Phay CNC Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 39 CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD Hình 3.3 Các điểm chuẩn máy Phay CNC 3.3 Khả công nghệ Hầu hết máy phay CNC (còn gọi trung tâm gia công) máy phay đứng điều khiển máy tính, có khả di chuyển trục theo trục Z Với thiết kế dạng cho phép chúng gia cơng chi tiết phức tạp khuôn, khắc, gia công bề mặt 2,5D tác phẩm điêu khắc chạm Việc sử dụng dao phay cầu giúp cải thiện đáng kể độ xác q trình phay mà không ảnh hưởng đến tốc độ, cung cấp giải pháp thay hiệu cho việc chạm khắc thủ cơng Hệ thống CNC tích hợp cho hầu hết máy điều khiển thủ công, máy phay ngang Máy phay CNC tiên tiến máy đa trục, bổ sung thêm hai trục ba trục (XYZ) Máy phay ngang có trục C Q, cho phép xoay phơi gia cơng theo chiều ngang, xoay khơng đối xứng lệch tâm Trục thứ năm (trục B) điều khiển độ nghiêng dao Khi tất trục sử dụng kết hợp với nhau, gia cơng chi tiết có hình dạng hình học phức tạp, hình học hữu đầu người thực cách tương đối dễ dàng máy phay Nhưng kỹ lập trình để gia cơng chi tiết có hình dạng hình học vượt khả hầu hết nhân viên lập trình Do đó, máy phay trục thực tế ln lập trình phần mềm CAM Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 40 CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD Hình 3.4 Khả cơng nghệ Phay CNC 3.4 Cấu trúc chương trình CNC 3.4.1 Chương trình % Khai báo tổng quát đầu Oxxxx chương trình N5 N10 N25 N30 N… Các lệnh di chuyển dao, N… bắt đầu thời gia gia công N… sản phẩm N… N… N… N… Các lệnh kết thúc chương N… trình quay đầu N… chương trình N… M30 % 3.4.2 Cấu trúc dòng lệnh Nxx Gxx X… Y… Z… I… J… K… T… S… F… M… ; Trong Nxx: Số thứ tự dịng lệnh Gxx: Lệnh chuẩn bị X… Y… Z… I… J… K… : Lệnh kích thước vị trí dao di chuyển đến T…: Lệnh gọi dao S…: Lênh tốc độ quay trục F…: Bước tiến dao M…: Lệnh phụ Dấu ( ; ) Lệnh kết thúc chương trình Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 41 CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD 3.4.3 Khai báo đầu chương trình a) Khai báo hệ tọa độ lập trình G90 : Khai báo tọa độ tuyệt đối, dao di chuyển tới vị trí yêu cầu so với điểm chuẩn G91 : Khai báo tọa độ tương đối có nghĩa vị trí dao xem góc tọa độ điểm b) Khai báo hệ đơn vị đo G20 : Khai báo đơn vị đo hệ inch G21 : Khai báo đơn vị đo hệ mét c) Khai báo đơn vị lượng lượng chạy dao G94 : mm/phút in/phut G95 : mm/vòng in/vòng d) Khai báo đơn vị tốc độ cắt G96 : mm/phút in/phút G97 : mm/vòng in/vịng e) Lệnh quay trục M3 / M03 : Quay trục chiều kim đồng hồ M4 / M04 : Quay trục ngược chiều kim đơng hồ M5 : Tắt trục f) Lệnh chọn mặt phẳng lập trình G17 : Chọn mặt phẳng XY G18 : Chọn mặt phẳng XZ G19 : Chọn mặt phẳng YZ g) Lệnh chọn dao Txx M6 : Gọi dao số xx thay dao M6 lệnh thay dao, Txx lệnh gọi dao h) Lệnh trở điểm tham chiếu G28, G29, G30 Điểm tham chiếu điểm cố định máy để đưa bàn máy trục trở kết thúc chương trình 3.4.4 Lệnh kết thúc chương trình M30 : Kết thưc chương trình trở đầu chương trình (program) M99 : Kết thúc chương trình (Subprograms) M01: Tạm dừng chương trình có điều kiện nút OSP on M00 : Tạm dừng chương trình M9 : Tắt dung dịch làm nguội M8 : Mở dung dịch làm nguội 3.5 Lệnh khai báo (T…, G97, G94, G95, G90, G91, M…, F…) 3.5.1 Lệnh khai báo dụng cụ cắt Khoa Công nghệ Cơ Khí Hình 3.5 Lệnh khai báo dụng cụ cắt Trang 42 CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD 3.5.2 Lệnh khai báo tốc độ trục G97 G96 : mm/phút in/phút G97 : mm/vòng in/vòng 3.5.3 Lệnh khai báo lượng chạy dao F G94, G95 G94 : mm/phút in/phut G95 : mm/vịng in/vịng 3.5.4 Lập trình tuyệt đối G90 tương đối G91 G90 : Khai báo tọa độ tuyệt đối, dao di chuyển tới vị trí yêu cầu so với điểm chuẩn G91 : Khai báo tọa độ tương đối có nghĩa vị trí dao xem góc tọa độ điểm 3.5.5 Lệnh khai báo M M00 Tạm thời dừng chương trình (program hold) M01 Dừng chương trình có điều kiện M02 Dừng chương trình M03 Trục quay theo chiều kim đồng hồ M04 Trục quay ngược chiều kim đồng hồ M05 Dừng trục M08 Tưới dung dịch trơn nguội M09 Tắt dung dịch trơn nguội M10 Mở mâm cặp M11 Đóng mâm cặp Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 43 CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD M14 Tiến nòng ụ động M15 Lùi nòng ụ động M18 Hủy định hướng trục M19 Định hướng trục M23 Cắt vát mép M24 Hủy bỏ lệnh M23 M27 Đóng li hợp M28 Thơi đóng li hợp M29 Ta rơ cứng M30 Kết thúc trở lại đầu chương trình M64 Đóng cửa tự động M65 Mở cửa tự động M66 Dụng cụ đặt sấp M67 Dụng cụ đặt ngửa M68 Phóng phơi tiến M69 Phóng phơi lùi vào M98 Gọi chương trình M99 Kết thúc chương trình 3.6 Lệnh nội suy (G00, G01, G02, G03) 3.6.1 Lệnh nội suy đường thẳng G00, G01 Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 44 CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD 3.6.2 Lệnh nội suy đường tròn G02, G03 3.7 Lệnh bù trừ bán kính chiều dài dao (G40, G41, G42, G43, G44, G49) 3.7.1 Lệnh bù trừ bán kính dao G40, G41, G42 Lệnh xóa bỏ bù trừ bán kính dao Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Lệnh bù trừ bán kính dao trái Lệnh bù trừ bán kính dao phải Trang 45 CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD 3.7.2 Lệnh bù trừ chiều dài dao G43, G44, G49 Hình 3.6 Lệnh bù trừ chiều dài dụng cụ cắt 3.8 Cấu trúc chương trình (M98, M99) - Chương trình phần chương trình gọi theo u cầu - Khi chương trình gọi quy trình điều khiển thực theo chương trình con, chương trình kết thúc quy trình điều khiển trở câu lệnh kế sau câu lệnh gọi chương trình - Chương trình gồm ba nội dung: + Số hiệu chương trình (Tên chương trình) + Nội dung chương trình + Lệnh kế húc chương trình % Tên chương trình Oxxxx ; N5…… ; Nội dung chương trình N10… ; N15… ; N20… ; M99 ; Kết thúc chương trình % Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 46 CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD - Gọi chương trình M98 Pxxxx Lxxxx Lệnh gọi chương Tên chương trình Số lần lặp lại trình con gọi chương trình 3.9 Chu trình khoan, taro (G81, G82, G83, G73, G84) 3.9.1 Chu trình khoan G81, G82, G83, G73 G99 (G98) G73 X…Y…Z…R…P Q…F…L ; X…, Y… Tọa độ tâm lỗ Z… Chiều sâu đáy lỗ R… Cao độ an toàn P Thời gian xoáy lỗ Q…Chiều sâu lần khoan F… Bước tiến dao L… Số lần lắp lại tọa độ tâm XY chiều sâu Z G99 (G98) G81 X…Y…Z…R…Q…F…L ; X…, Y… Tọa độ tâm lỗ Z… Chiều sâu đáy lỗ R… Cao độ an toàn Q…Chiều sâu lần khoan F… Bước tiến dao L… Số lần lắp lại tọa độ tâm XY chiều sâu Z Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 47 CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD G99 (G98) G82 X…Y…Z…R…P…F…L… ; X…, Y… Tọa độ tâm lỗ Z… Chiều sâu đáy lỗ R… Cao độ an tồn P Thời gian xốy lỗ F… Bước tiến dao L… Số lần lắp lại tọa độ tâm XY chiều sâu Z G99 (G98) G83 X…Y…Z…R…P Q…F…L… ; X…, Y… Tọa độ tâm lỗ Z… Chiều sâu đáy lỗ R… Cao độ an toàn P Thời gian xoáy lỗ Q…Chiều sâu lần khoan F… Bước tiến dao L… Số lần lắp lại tọa độ tâm XY chiều sâu Z 3.9.2 Chu trình taro G84 (G74) G99(G98) G84(G74) X…Y…Z…R…F… ; G84 Taro ren phải G74 Taro ren trái X…, Y… Tọa độ tâm lỗ Z… Chiều sâu đáy lỗ R… Cao độ an toàn F… Bước tiến ren L… Số lần lắp lại tọa độ tâm XY chiều sâu Z Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Ngọc Đào - Giáo trình CAD/CAM/CNC - Đai học Sư Phạm Kỹ Thuật - 2011 Nguyễn Ngọc Phương - Sổ tay lập trình CNC - Đà Nẵng - 2010 Trần Văn Địch - Công nghệ CNC - Khoa học kỹ thuật - 2007 Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 49 ... Công nghệ Cơ Khí Trang 29 CHƯƠNG 2: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHO MÁY TIỆN CNC HỆ FANUC 0I-T 2.6.2 Lệnh nội suy đường trịn G02, G03 Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 30 CHƯƠNG 2: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH... Công nghệ Cơ Khí Trang 32 CHƯƠNG 2: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHO MÁY TIỆN CNC HỆ FANUC 0I-T 2.9 Chu trình gia cơng thơ (G71, G72, G73), chu trình gia cơng tinh (G70) 2.9.1 Chu trình gia cơng... (mm/vịng) = bước ren Khoa Cơng nghệ Cơ Khí Trang 38 CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD CHƯƠNG 3: CƠNG NGHỆ LẬP TRÌNH GIA CƠNG CHO MÁY PHAY CNC HỆ FANUC 0I-MD 3.1