- KS Lê Thị Sơn Trung tá, Nhà máy Z133 Tổng cục Kỹ thuật
3.5. Cấu trúc của một dòng lệnh
Một dòng lệnh NC theo ngôn ngữ lập trình HEIDENHAIN Conversation được kết cấu như sau:
Hình 2.4: Cấu trúc của một dòng lệnh.
Block number là số thứ tự của dòng lệnh.
Path function là hàm dạng quĩ đạọ
Words là các từ mã.
3.6. Các điểm chuẩn vè hệ toạ độ.
Điểm chuẩn của máy M: là điểm gốc của hệ toạ độ của máỵ Điểm M được nhà chế tạo máy qui định theo kết cấu của từng loại máỵ Điểm M là điểm giới hạn vùng làm việc của máỵ
Điểm tham chiếu R: trên máy CNC dùng hệ thống đo theo gia số, R là điểm đại diện cho điểm M, được dùng để chuẩn toạ độ dụng cụ và phôi khi gia công. Điểm R luôn cách M một khoảng cố định và do nhà chế tạo máy đặt.
Điểm gốc của chi tiết W: là gốc toạ độ của chi tiết. Vị trí của điểm W phụ thuộc vào sự lựa chọn của người lập trình.
Toạ độ tuyệt đối: (Hình 2.5) là toạ độ mà kích thước được tính từ gốc toạ độ, dao di chuyển tới toạ độ tuyệt đốị
Toạ độ tương đối: (Hình 2.6) là toạ độ mà kích thước được tính từ điểm trước đó, dao di chuyển theo gia số.
Toạ độ cực: (Hình 2.7): là toạ độ được cho bởi bán kính cực PR và góc cực PA trên mặt phẳng làm việc. CC là gốc cực. Trước khi lập trình theo toạ độ cực phải định nghĩa gốc cực, toạ độ của gốc cực phải cho trong toạ độ Đề các, gốc cực có giá trị cho đến khi định nghĩa gốc mớị
Hình 2.5: Toạ độ tuyệt đốị Hình 2.6: Toạ độ tương đốị Hình 2.7: Toạ độ cực.
TNC có thể bù kích thước dụng cụ theo chiều dài và theo bán kính. Bù dụng cụ theo chiều dài (Hình 2.8) có hiệu lực khi dao chuyển động theo phương trục chính và hết hiệu lực khi thay dao hoặc gọi dao với L = 0.
Bù kích thước dụng cụ theo bán kính R (Hình 2.9) có hiệu lực khi chạy dao trong mặt phẳng công tác với từ lệnh RR hoặc RL, hết hiệu lực khi chạy dao với R0, gia công không bù bán kính khi dùng R0.
Hình 2.8: Bù chiều dài daọ Hình 2.9: Bù bán kính dao.
3.8. Tiếp cận và rời contour.
Tiếp cận và rời contour (Hình 2.10):
- Điểm Ps nằm ngoài contour và được tiếp cận không có bù dao - Điểm trung gian Ph nằm ngoài contour, do TNC tính.
- Điểm đầu Pa và điểm cuối Pe của contour.
- Điểm kết thúc Pn dùng trong lệnh rời contour (DEP), được tiếp cận với R0 (Không bù dao).
3.8.1. Tiếp cận contour.
TNC 426 có các kiểu tiếp cận contour được giới thiệu và mô tả bằng hình vẽ như dưới đây:
Hình 2.11 Hình 2.12
ã Tiếp cận bằng đường thẳng tiếp tuyến với contour (Hình 2.11). ã Tiếp cận bằng đường thẳng vuông góc với contour (Hình 2.12). ã Tiếp cận tiếp tuyến bằng một cung tròn (Hình 2.13).
ã Tiếp cận tiếp tuyến bằng một cung tròn và một đoạn thẳng (Hình 2.14).
Hình 2.13 Hình 2.14
3.8.2. Rời contour.
Hình 2.15 Hình 2.16
Hình 2.17 Hình 2.18
ã Rời contour bằng một đoạn thẳng tiếp tuyến với contour (Hình 2.15). ã Rời contour bằng một đoạn thẳng vuông góc với contour (Hình 2.16). ã Rời contour bằng một cung tròn tiếp tuyến (Hình 2.17).
ã Rời contour bằng một cung tròn tiếp tuyến nối contour và một đoạn thẳng
(Hình 2.18).
3.9. Lập trình quĩ đạọ
Một lệnh định vị quĩ đạo có các thành phần sau: - Dạng đường dịch chuyển (L, LX, C, CR, CC, …).
- Toạ độ điểm cuối (toạ độ tuyệt đối, tương đối hay hỗn hợp, toạ đề các hay toạ độ cực).
- Bù bán kinh dao RR/RL/R0. - Lượng chạy dao F.
- Hàm phụ trợ M.
+ Trong hệ toạ độ đề các
Mã lập trình
+ Trong hệ toạ độ cực
Mã lập trình
ã Chú ý: Trước khi lập trình theo toạ độ cực phải định nghĩa gốc cực CC trong toạ độ đề các.
3.9.2. Vát cạnh (CHF).
Mã lập trình
3.9.3. Vê tròn cạnh (RND).
Khai báo bán kính vê tròn R và lượng chạy daọ
Mã lập trình
3.9.4. Lập trình cung tròn biết tâm (CC).
Khai báo toạ độ tâm (CC), toạ độ điểm cuối và hướng di chuyển (DR) theo toạ độ đề các.
Mã lập trình
+ Trong toạ độ cực
Mã lập trình
3.9.5. Lập trình cung tròn biết bán kính (CR).
Khi lập trình cần nhập toạ độ điểm cuối, bán kinh R (nếu ở góc tâm ZW > 180 thì R < 0, nếu ZW < 180 thì R > 0), chiều quay DR.
3.9.6. Lập trình cung tròn tiếp tuyến (CT).
Khi lập trình cần nhập: toạ độ điểm cuối, bù bán kính dao RR/RL/R0, lượng chạy dao, chức năng phụ M.
+ Trong toạ dộ đề các
3.9.7. Lập trình nội suy xoắn ốc (chỉ trong toạ độ cực).
Ví dụ: nội suy xoắn ốc ren M6 x 1 mm với 5 vòng
Mã lập trình
3.10. Lập trình contour tự do FK.
Dùng để lập trình khi không có đủ các thông tin về hình học, ví dụ như khi không có toạ độ điểm cuối của contour hoặc khi kích thước ghi trong bản vẽ không thể nhập được bằng các phím quĩ đạọ
Dữ liệu có thể dùng trên contour: - Toạ độ điểm cuốị
- Điểm phụ trợ nằm trên contour. - Điểm phụ trợ nằm ngoài contour.
- Điểm tham chiếu đến các đoạn khác của contour. - Dữ liệu về hướng (góc) hoặc vị trí.
- Dữ liệu thể hiện hướng của contour.
3.11. Chương trình con và lặp đoạn chương trình.
Các chương trình con và các đoạn chương trình lặp cho phép bạn lập trình một lần một chương trình gia công nối tiếp và sau đó chạy nó một lần hoặc nhiều lần theo yêu cầụ
Một chương trình con được bắt đầu với nhãn LABEL hoặc LBL, tiếp theo sau nó là chỉ số (nằm trong khoảng từ 1 đến 254) xác định một chương trình con, mỗi nhãn chỉ có thể được khai báo một lần trong chương trình chính, nếu một nhãn được khai báo nhiều lần thì TNC sẽ báo lỗi ở dòng lệnh LBL cuối cùng. Với chương trình rất dài ta có thể giới hạn số dòng để kiểm tra việc lặp lại của các nhãn với MP7229. Riêng nhãn LABEL 0 (LBL 0) chỉ được dùng để kết thúc chương trình con nên nó có thể được sử dụng nhiều lần. Một chương trình chính có thể có nhiều nhất 254 chương trình con.
Luồng của chương trình (Hình 2.19): TNC thực hiện chương trình từ đầu chương trình đến dòng lệnh gọi chương trình con (lệnh CALL LBL ...). Các chương trình con được thực hiện từ lúc bắt đầu gọi đến kết thúc với lệnh LBL 0.
Hình 2.19: Luồng của chương trình con.
Sau đó TNC trở lại chương trình chính từ dòng lệnh sau khi chương trình con được gọị Chương trình con được đặt ở vị trí sau lệnh M2 hoặc M30 của chương trình chính, đây cũng là vị trí cuối cùng của chương trình con.
ã Chú ý: Một chương trình con có thể được gọi một lần hoặc nhiều lần trong chương trình. Chương trình con không được gọi bản thân nó.
3.11.2. Lặp đoạn chương trình.
Một đoạn chương trình lặp được bắt đầu bằng nhãn LBL và kết thúc bằng CALL LBL/REP. TNC thực hiện phần chương trình từ đầu chương trình cho đến hết dòng CALL LBL/REP. Sau đó phần chương trình giữa LBL và CALL LBL/REP được lặp lại số lần được chọn sau REP. TNC sau đó trả về phần
chương trình sau phần đã lặp (Hình 2.20). Một đoạn chương trình có thể được lặp nhiều nhất 65534 lần liên tiếp nhaụ
Hình 2.20: Luồng của chương trình có lặp đoạn.
3.11.3. Chương trình con trong chương trình.
Một chương trình có luồng như Hình 2.21 như sau: Theo luồng chương trình này: Chương trình chính chạy đến khi gặp lệnh gọi chương trình con 1 (CALL LBL 1). Chương trình con 1 chạy đến khi gặp lệnh gọi chương trình con 2 (CALL LBL 2). Chương trình con 2 kết thúc (LBL 0). Chương trình con 1 kết thúc (LBL 0). Chương trình chính tiếp tục.
3.11.4. Các kiểu và mức độ lồng nhaụ
Các kiểu lồng: TNC cung cấp 4 kiểu lồng
- Các chương trình con ngoài một chương trình con.
- Các đoạn chương trình lặp ngoài một đoạn chương trình lặp. - Lặp các chương trình con.
Hình 2.21: Chương trình con trong chương trình con.
Mức độ lồng nhau: Là số cấp độ liên tục mà đoạn chương trình lặp hoặc chương trình con có thể gọi đoạn chương trình lặp hoặc chương trình con khác.
- Mức độ lồng nhau lớn nhất của các chương trình con là 8. - Mức độ lồng nhau lớn nhất gọi các đoạn chương trình lặp là 4. - Bạn có thể lồng các đoạn chương trình lặp nhiều lần theo yêu cầụ
3.11.5. Chương trình chính như chương trình con.
Hình 2.22: Chương trình chính khác như chương trình con.
Theo luồng chương trình này: Chương trình A chạy đến khi gặp lệnh gọi chương trình chính B (CALL PGM B). Chương trình B chạy đến khi kết thúc chương trình B (END PGM B). Chương trình A tiếp tục chạỵ
ã Chú ý: Chương trình được gọi (chương trình B) không được kết thúc bằng lệnh M2 hoặc M30.
3.12. Các chu trình gia công lỗ và ren.
TNC cung cấp 19 chu trình gia công lỗ và ren, trong đồ án tôi chỉ xin giới thiệu một số chu trình điển hình.
3.12.1. Chu trình khoan sâu 1: PECKING(1)
- Dụng cụ từ vị trí mặc định chuyển đến chiều sâu cắt đầu với lượng chạy dao F.
- Sau khi dụng cụ cắt cắt đến chiều sâu đầu tiên nó rút lại với lượng chạy dao nhanh Fmax để đến vị trí xuất phát và đi xuống vị trí dưới rồi dừng lại ở khoảng cách t.
- Khoảng cách tiến đến khi dừng được tính toán tự động bởi hệ điều khiển. Với chiều sâu lỗ dưới 30 mm : t = 0,6 mm
Với chiều sâu lỗ trên 30 mm : t = chiều sâu lỗ/50 Khoảng cách tiến lớn nhất đến khi dừng : 7 mm
- Dụng cụ cắt sau đó tiến xuống một bước nữa với lượng chạy dao F.
- TNC lặp lại quá trình xử lý này (1 đến 4) đến khi toàn bộ chiều sâu cắt được cắt hết.
Hình 2.23
- Sau một khoảng thời gian dừng ở đáy lỗ nó chạy dao nhanh Fmax và trở về vị trí bắt đầu để kéo phoị
Hình 2.23. mô tả quá trình chạy dao khi dùng chu trình nàỵ
Các thông số chu trình:
Set up .. Là khoảng cách giữa đỉnh (vị trí xuất phát) và mặt phôi hay còn gọi là khoảng cách an toàn (A).
Depth .. Là khoảng cách giữa mặt phôi và đáy lỗ (đỉnh của mũi khoan) hay còn gọi là chiều sâu khoan (B).
Peckg .. Là chiều sâu mỗi lần khoan (C).
Dwell .. Là thời gian dừng của dụng cụ (s). F .. Là lượng chạy daọ
3.12.2. Chu trình khoan sâu (200): DRILLING(200)
- TNC định vị dụng cụ theo trục dụng cụ và chạy dao nhanh đến khoảng cách an toàn phía trên mặt phôi bằng chạy dao Fmax.
- Dụng cụ cắt cắt hết chiều sâu cắt đầu tiên với lượng chạy dao F. - TNC đưa dụng cụ về vị trí an toàn với lượng chạy dao Fmax, dừng ở đó (nếu thời gian dừng đã được chọn trước), và di chuyển đến vị trí an toàn phía trên chiều sâu cắt đầu tiên với lượng chạy dao Fmax.
- Sau đó dụng cụ cắt tiến xuống cắt phần chiều sâu cắt tiếp với lượng chạy dao F đã được chọn trước.
- TNC lặp lại quá trình từ 2 đến 4 đến khi cắt hết chiều sâu cần khoan. - ở đáy lỗ, dụng cụ cắt lùi về vị trí an toàn (vị trí an toàn thứ hai) với chạy dao Fmax.
Hình 2.24. mô tả quá trình chạy dao khi dùng chu trình nàỵ
Hình 2.24.
Đoạn mã chương trình:
Các thông số chu trình
Q200 Là khe hở an toàn. Chọn một giá trị dương.
Q201 Là chiều sâu toàn bộ lỗ cần khoan.
Q206 Là lượng chạy dao trong quá trình cắt, đơn vị mm/phút.
Q202 Là chiều sâu một lần khoan.
Q210 Là thời gian dừng trên miệng lỗ (s). Q203 Là toạ độ mặt lỗ.
Q204 Là khoảng cách an toàn thứ hai, hay khoảng cách mà dụng cụ mà có thể xảy ra va chạm giữa dụng cụ cắt và phôi hoặc các thiết bị ngoại vi khác.
3.12.3. Chu trình khoét (201): REAMING (201)
- TNC định vị dụng cụ theo trục dụng cụ và chạy dao nhanh đến khoảng cách an toàn phía trên mặt phôi bằng chạy dao Fmax.
- Dụng cụ cắt cắt hết chiều sâu cắt đã chọn với lượng chạy dao F.
- Nếu đã được lập trình thì dụng cụ sẽ giữ nguyên vị trí ở đỉnh lỗ với thời gian dừng đã chọn.
- Sau đó dụng cụ cắt lùi về vị trí an toàn với lượng chạy dao F, và từ vị trí này - nếu được lập trình - nó di chuyển đến vị trí an toàn với lượng chạy dao Fmax.
Hình 2.25. mô tả quá trình chạy dao khi dùng chu trình nàỵ
Hình 2.25.
Các thông số chu trình
Q200 Là khe hở an toàn. Chọn một giá trị dương.
Q201 Là chiều sâu toàn bộ lỗ cần khoét.
Q206 Là lượng chạy dao trong quá trình cắt, đơn vị mm/phút. Q211 Là khoảng thời gian dừng ở đáy lỗ (s).
Q208 Là tốc độ rút daọ
Q203 Là toạ độ mặt lỗ.
Q204 Là khoảng cách an toàn thứ hai, hay khoảng cách mà dụng cụ mà có thể xảy ra va chạm giữa dụng cụ cắt và phôi hoặc các thiết bị ngoại vi khác.
3.12.4. Chu trình doa (202): BORING (202)
Máy và hệ điều khiển phải được thiết kế đặc biệt bởi nhà thiết kế máy công cụ cho sử dụng các chu trình nàỵ
- TNC định vị dụng cụ theo trục dụng cụ và chạy dao nhanh đến khoảng cách an toàn phía trên mặt phôi bằng chạy dao Fmax.
- Dụng cụ cắt cắt hết chiều sâu đã lập trình với lượng chạy daọ
- Nếu được lập trình, dụng cụ cắt dừng tại đáy lỗ trong thời gian dừng đã chọn trước với trục quay chiều chủ động để cắt tự dọ
- Sau đó TNC đưa trục quay về vị trí 0o so với hướng trục quay dừng. - Nếu được lập trình có sự lùi lại của dụng cụ, dụng cụ sẽ lùi lại theo chiều đã lập trình 0,2 mm.
- TNC chuyển dụng cụ đến vị trí an toàn với lượng chạy cho lùi sau đó nếu được lập trình nó sẽ đến vị trí an toàn thứ hai với lượng chạy dao Fmax. Nếu Q214 = 0 điểm dụng cụ sẽ ở lại trên thành lỗ.
Hình 2.26. mô tả quá trình chạy dao khi dùng chu trình nàỵ
Các tham số chu trình
Q200 Là khe hở an toàn. Chọn một giá trị dương. Q201 Là chiều sâu toàn bộ lỗ cần doạ
Q206 Là lượng chạy dao cắt, đơn vị mm/phút.
Q211 Là khoảng thời gian dừng ở đáy lỗ (s).
Q208 Là tốc độ rút daọ
Q203 Là toạ độ mặt lỗ.
Q204 Là khoảng cách an toàn thứ hai, hay khoảng cách mà dụng
cụ mà có thể xảy ra va chạm giữa dụng cụ cắt và phôi hoặc các thiết bị ngoại vi khác.
Q214 Là khoảng không cắt ở đáỵ
Q336 Là góc dừng trục chính.
Đoạn mã chương trình
Với chu trình này TNC tự động định vị sơ bộ theo chiều trục.
3.12.5. Chu trình khoan thường (203): universal drilling (203)
Hình 2.27. mô tả quá trình chạy dao khi dùng chu trình nàỵ
Các tham số chu trình
Q201 Là chiều sâu toàn bộ lỗ.
Q206 Là lượng chạy dao cắt, đơn vị mm/phút.
Q202 Là chiều sâu một lần khoan.
Q210 Là thời gian dừng trên miệng.
Hình 2.27.
Q203 Là toạ độ mặt lỗ.
Q204 Là khoảng cách an toàn thứ haị
Q212 Là lượng giảm chiều sâu sau mỗi lần cắt. Q213 Là số lần bẻ phoi trươc khi rút daọ
Q205 Là chiều sâu nhỏ nhất của một bước khoan.
Q211 Là khoảng thời gian dừng ở đáy lỗ (s).
Q208 Là tốc độ rút daọ
3.12.6. Chu trình doa (204): back boring (204)
Hình 2.28. mô tả quá trình chạy dao khi dùng chu trình nàỵ
Hình 2.28.
Các tham số chu trình
Q200 Là khe hở an toàn. Q250 Là bề dày vật liệụ
Q252 Là chiều cao cạnh daọ Q254 Là lượng chạy dao khi doạ