Lập trình bằng máy: Giao điểm, Đường thẳng, Đường tròn, Mặt phẳng

MỤC LỤC

Giao điểm của một đờng tròn và đờng thẳng đi qua tâm

Một điểm có thể đợc xác định từ giao điểm của đờng tròn và đờng thẳng đi qua tâm của nó với một góc hợp bởi giữa đờng thẳng và trục X+.

Điểm xác định bởi quan hệ với một điểm khác trên đờng tròn

Định nghĩa 2 điểm P2, P3 dựa trên đờng tròn C1 cho trớc và điểm tham chiếu P1 nh chỉ ra trên hình. Định nghĩa 3 điểm P1, P2, P3 là giao điểm của 2 đờng thẳng trong 3 đờng thẳng cho trớc trong hình.

Giao điểm của hai đờng thẳng và đờng tròn

Từ bổ nghĩa đợc sử dụng để chỉ ra sự lựa chọn, nó có thể là một trong 4 từ sau: XLARGE, XSMALL, YLARGE, YSMALL. Trong toán học, giao của 2 mặt phẳng cho ta một đờng thẳng và giao của 3 mặt phẳng xác định 1 điểm.

Đờng thẳng đợc định nghĩa qua 2 điểm

Đờng thẳng đợc coi là thực thể dài và đợc xử lý trong APT nh là mặt phẳng. Nói cách khác, nó đợc mở rộng ngang sang cả 2 hớng và thẳng góc với trục Z.

Đờng thẳng định nghĩa đi qua một điểm và tạo với trục X hoặc trục Y một gãc

Ví dụ: Định nghĩa 2 đờng thẳng mà chúng đi qua một điểm cho trớc và tạo với trục X hoặc trục Y nh trong hình 2.13.

Đờng thẳng định nghĩa là tiếp tuýên của đờng tròn và tạo với đờng thẳng cho trớc một góc xác định

Việc ta sử dụng một trong 2 chữ RIGHT và LEFT là tuỳ thuộc vào mặt của đờng tròn đợc đờng thẳng tiếp xúc khi quan sát từ tâm đờng tròn thứ nhất đến tâm đờng tròn thứ 2. Trong toán học đờng tròn là quỹ tích của các điểm chuyển động trên cùng mặt phẳng và luôn có một khoảng cách không đổi tới một điểm cố định.

Đờng tròn đợc định nghĩa bởi tâm và bán kính

Hơn nữa trong ngôn ngữ APT đờng tròn đợc xem nh là mặt trụ vuông góc với mặt phẳng XY.

Đờng tròn đợc định nghĩa bởi 2 điểm tiếp tuyến giao nhau và gá trị bán kính đợc xác định

Nh vậy, cần phải có 3 từ bổ nghĩa trực tiếp để lựa chọn đờng tròn mong muốn. Các từ bổ nghĩa đợc đa ra trên cơ sở giá trị toạ đọ X hoặc Y của tâm đờng tròn mong muốn so với giá trị toạ đọ tiếp điểm phù hợp giữa đờng tròn và đờng thẳng cho tríc. Ví dụ : Các câu lệnh sau đợc sử dụng để định nghĩa 4 đờng tròn mà mỗi đờng tròn có giá trị bán kính là 1 tiếp xúc với đờng thẳng xác định L1, L2 giao nhau nh trong hình.

Đờng tròn đợc định nghĩa khi biết giá trị bán kính và tiếp xúc với một đ- ờng thẳng và một đờng tròn khác

Trong hình 2.30, việc lựa chọn từ bổ nghĩa IN hoặc OUT phụ thuộc vào đờng tròn cần định nghĩa nằm bên trong hoặc bên ngoài đờng tròn cho trớc. IN nếu nó nằm trong đờng tròn cho trớc, OUT nếu nó nằm ngoài đờng tròn cho trớc. Ví dụ:Các câu lệnh sau đợc sử dụng để xác định 8 đờng tròn có thể xuất hiện, mà mỗi đờng tròn đều tiếp xúc với một đờng thẳng và một đờng tròn nh hình.

Đờng tròn đợc định nghĩa bởi 2 đờng tròn tiếp xúc và giá trị bán kính xác

Ví dụ: Tám đờng tròn đợc định ra trong hình là tiếp xúc với 2 đờng tròn cho trớc CP1, CP2.

Đờng tròn định nghĩa đi qua một điểm, tiếp xúc với một đờng tròn cho trứơc và có giá trị bán kính xác định

Ví dụ : Các câu lệnh trạng thái sau đợc sử dụng để định ra bởi đờng tròn mà mỗi đờng tròn đều tiếp xúc với đờng tròn CP1 và đi qua điểm PP1 nh trong hình. Mặt phẳng là bề mặt chứa đựng vô số các đờng thẳng nối bởi 2 điểm bất kỳ trên nó. Sau đây là một vài câu lệnh phổ biến thờng đ- ợc sử dụng để định nghĩa mặt phẳng.

Mặt phẳng đợc định ra bởi ba điểm phân biệt không thẳng hàng

Mặt phẳng có thể đợc sử dụng nh bề mặt Part Drive hoặc Check trong quá.

Mặt phẳng đợc định ra bởi các hệ số của phơng trình mặt phẳng

Hai mặt phẳng PL1, PL2 đợc định ra trong hình là hai mặt phẳng song song với mặt phẳng XY. Là véc tơ chứa gốc toạ độ và vuông góc với mặt phẳng cần định ra. Cách thứ hai: Xác định hệ số của phơng trình mặt phẳng bằng cách đa ra khoẳng.

Định nghĩa đờng Elips

Trớc khi đờng chạy dao cho máy gia công đợc thiết lập thì các thông tin về việc mô tả hình học chi tiết gia công, sử dụng bởi các câu lệnh trình bày trong chơng 2 phải đợc định nghĩa rã ràng. Trong đó, với kiểu chạy dao continuos – path thì dao sẽ cắt sẽ dịch chuyển dọc theo contour thiết lập từ các đờng hình học và luôn duy trì dao trong phạm vi dung sai xác định. Cùng với hai kiểu đờng chạy dao (point to point và continuos - path), các câu lệnh mô tả dao cắt, thiết lập trị số dung sai sẽ đợc trình bày trong chơng này.

Lập trình với đờng chạy dao point to point

Lệnh FROM

Câu lệnh mô tả dụng cụ cắt cho phép APT thiết lập thông tin về lợng offset để bù bán kính dao và hình dạng dao khi tính toán vị trí cắt. Đờng chạy dao có thể đợc định nghĩa hình học duy nhất bởi hai bề mặt hoặc bề mặt kiểm soát khi dao cắt dịch chuyển và luôn tiếp xúc với bề mặt đó. Part surface là bề mặt luôn liên hệ với chiều trục dao hay nói cách khác là nó luôn tiếp xúc với điểm dáy dao và kiểm soát chiều sâu cắt.

Những thay đổi với bề mặt Cherk

Khi chỉ sử dụng duy nhất một bề mặt Part thì bề mặt Cherk cho mỗi chuyển động chạy dao sẽ là bề mặt Drive cho lần chạy dao tiếp theo. TO: Với từ bổ nghĩa này thì dao sẽ dừng lại ở vị trí mà tại đó bề mặt phía trớc so với đờng tâm dao theo hớng tiến dao, tiếp xúc với bề mặt Cherk. Để sử dụng từ bổ nghĩa TANTO thì bề mặt Drive và bề mặt Cherk phải là tiếp tuyến của nhau và ít nhất một trong hai bề mặt đó phải là mặt trụ hoặc là mặt cong.

Lệnh START - UP

Lệnh Start –up với ba bề mặt kiểm soát

Trong toán học, ba mặt phẳng hoặc bề mặt không song song với nhau thì xác định duy nhất 1 điểm. Ngôn ngữ APT dựa trên cơ sở lập luận này để di chuyển dao từ điểm khởi đầu (Start point – đợc xác định bởi câu lệnh FROM) tới. Với câu lệnh này dao chuyển động từ điểm khởi đầu tới điểm giao của ba bề mặt kiểm soát theo con đờng ngắn nhất.

Lệnh Start - Up với một bề mặt kiểm soát

Nếu có một bề mặt Past đợc xác định trong câu lệnh trớc thì sẽ vẫn làm nhiệm vụ là bề mặt Past cho đến khi có bề mặt mới đợc xác định để thay thế. Nh vậy câu lệnh START - UP với hai bề mặt kiểm soát và câu lênh START – UP với một bề mặt kiểm soát có bề mặt Past đợc xác định trong câu lệnh trớc là giống nhau. Nếu lệnh này có trớc lệnh START – UP một bề mặt kiểm soát thì dao sẽ dịch chuyển dọc theo véc tơ pháp tuyến từ điểm khởi đầu cho đến mặt Drive đã.

Lập trình với đờng chạy dao CONTINOUS – PATH

Từ bổ nghĩa cho chuyển động chạy dao

Tuy nhiên một chuyển động chạy dao đợc kết thúc bởi bề mặt Cherk và trong hầu hết trờng hợp khi xử lí sang đờng chạy dao kế tiếp thì dao có thể di chuyển theo hai hớng trên bề mặt Drive mới. Việc lựa chọn TLRGT hay TLLFT là phụ thuộc vào hai nhân tố sau: Hớng chuyển động chạy dao cùng chiều kim đồng hồ hay ngợc chiều kim đồng hồ và dạng Contour cắt là cắt lấy “chầy” hay cắt lấy “cối”. Từ bổ nghĩa cho vị trí dao không luôn phải khai báo trong câu lệnh chạy dao, trong hầu hết các trờng hợp, hệ thống APT có thể quyết định từ bổ nghĩa thay thế phù hợp một cách đơn giản từ sự kế tiếp các đờng chạy dao, trừ từ bổ nghĩa TLON là hiệu lực cho đến khi có một sự thay đổi mới đợc đa ra.

Lệnh chạy dao theo Continuos –Path

Trong hớng chạy dao ngợc chiều kim đồng hồ thì từ bổ nghĩa TLLFT lại đợc sử dụng cắt lấy “cối”, còn từ bổ nghĩa TLRGT đợc sử dụng cho contour cắt lấy. Thờng APT thực sự cần thiết sử dụng cho một từ bổ nghĩa vị trí để thiết lập vị trí dao so với bề mặt Drive mỗi khi ở đầu của chuỗi các câu lệnh chạy dao. Điều này có nghĩa là các từ bổ nghĩa cho bề mặt Drive và các bề mặt Past càng rõ ràng thì từ bổ nghĩa cho yếu tố giao điểm sẽ không phải có mặt trong câu lệnh nếu nh trong điều kiện nào đó không đa ra đợc.

Lệnh thiết đặt dung sai

INTOL: Có nghĩa là đờng chạy dao thực sẽ sai lệch về phía trong contour thiết lập và giá trị thiết đặt trong câu lệnh cho ta biết dung sai lớn nhât còn để lạ trên đờng cong contour thiết lập. Nếu chỉ xác định duy nhất lênh INTOL hoặc OUTTOL trong chơng trình APT thì trị số sai lệch của đờng chạy dao thực tơng tự nh dung sai về một phía của kích th- ớc danh nghĩa là đờng cong thiếte lập. Nó sẽ là kích thớc lớn nhất khi sử dụng câu lệnh INTOL và sẽ là kích thớc nhỏ nhất khi sử dụng câu lệnh OUTTOL trong chơng trình Việc kết hợp cả hai câu lệnh INTOL và OUTTOL trong chơng trình APT, kết quả sẽ cho ta sai lệch cả về hai phía đờng cong lý thuyết.

Các thiết lập hậu xử lý

    Bộ hậu xử lý là một chơng trình máy tính để chuyển file đầu ra của hệ thống APT sang dạng phù hợp cho tổ hợp máy công cụ và điều khiển tốc độ quay, làm nguội. Khi một hệ đơn vị đợc thiết lập, nó sẽ loại bỏ hệ đơn vị trớc đó và có hiệu lực cho câu lệnh chơng trình theo nó cho tới khi hệ đơn vị đợc thiết lập lại. Do đó cần thiết có lệnh thay đổi dụng cụ ra lệnh cho trục chính tới vị trí thay dao, lắp dao vào trục chính và lấy thông tin dao mới trong câu lệnh vào trục chính.

    Các câu lệnh bổ trợ

      Câu lệnh NOPOST đợc sử dụng bất kỳ đâu trong phần chơng trình để thông tin cho hệ APT mà không có quá trình hậu xử lý đợc yêu cầu sau câu lệnh này. Hệ thống APT xử lý phần chơng trình và sau đó tạo ra một file đợc gọi là CL- file hay CLDATA, nó bao gồm toạ độ của các vị trí dụng cụ liên tiếp nhau cho phần gia công và các lệnh hậu xử lý xác định các đặc điểm gia công. Sự loại trừ của CLPRNT trong phần chơng trình không có ảnh hởng đến các lệnh trong đó nh thông tin tạo lập hay việc tạo ra CL-file.

      Tạo lập và thi hành một chơng trình APT

      Các câu lệnh thông số kỹ thuật UNITS, OUTTOL và INTOL xác định đơn vị và dung sai kích thớc đợc dùng trong chơng trình. Phần tiếp theo cung cấp các đặc điểm gia công, nh kích thớc gia công, lợng tiến dao, tốc độ quay trục chính, và điều kiện làm nguội. Câu lệnh FROM và câu lệnh Start-up dùng để chỉ ra véc tơ khởi tạo dao cắt trong tiếp xúc với bề mặt điều khiển của đờng chạy dao tiếp theo.

      PHẦN KHỞI TẠO $$

      Sau khi hoàn thành dao phải đợc chuyển đến vị trí an toàn, và trục chính dừng, chế độ làm nguội ngắt. Phần cuối chơng trình có thể bao gồm chỉ hai từ lệnh END và FINI.