II. Lập trỡnh cho mỏy TNC 426
e) Chương trỡnh gia cụng đường xoắn ốc82
3.5.3. Lồng chương trỡnh con vào vũng lặp92
TNC cho phộp lồng chương trỡnh con hay vũng lặp theo những cỏch sau đõy:
- Lồng chương trỡnh con trong một chương trỡnh con.
- Lồng một vũng lặp trong một vũng lặp.
- Lồng một chương trỡnh con trong một vũng lặp.
- Cỏch viết một chương trỡnh con đú như sau:
Vớ dụ:
0 BEGIN PGM DE1 MM …………
17 CALL LBL 1………. Gọi chương trỡnh con cú nhón là LBL 1
………. (đoạn chương trỡnh chớnh cũn lại cú lệnh M2) 35 LBL 1 ………. đầu chương trỡnh con 1
…………
39 CALL LBL 2 ………Gọi chương trỡnh con cú nhón là LBL 2 …….
45 LBL 0 ……….. kết thỳc chương trỡnh con 1 46 LBL 2 ………..đầu chương trỡnh con 2 ………..
62 LBL 0 ……….. kết thỳc chương trỡnh con 2 63 END PGM DE1 MM….kết thỳc chương trỡnh.
Lồng một vũng lặp trong một vũng lặp. Vớ dụ: 0 BEGIN PGM DE2 MM ………….. 15 LBL 1 ……….. Đầu vũng lặp 1 ………. 20 LBL 2 ………... đầu vũng lặp 2 ……….
27 CALL LBL 2 REP 3/3……… đoạn chương trỡnh con từ LBL 2 đến dũng này được lặp 3 lần
………
35 CALL LBL 1 REP 1/1 ……..đoạn chương trỡnh LBL 1 đến dũng lệnh này được lặp 1 lần
………
50 END PGM DE2 MM.
Lồng một chương trỡnh con trong vũng lặp.
Vớ dụ:
0 BEGIN PGM DE3 MM ………
10 LBL 1……….. Đầu vũng lặp
11 CALL LBL 2 ……….……….Gọi chương trỡnh con cú nhón LBL 2 12 CALL LBL 1 REP 2/2 ………… Đoạn chương trỡnh từ LBL 1 đến dũng lệnh này được lặp 2 lần
19L Z + 100 RO FMAX M2…….. Kết thỳc lệnh chớnh 20LBL 2……….Đầu chương trỡnh con 2 ………..
28 LBL O ………. Kết thỳc chương trỡnh con 29 END PGM DE3 MM.
Phụ lục
Một số chương trỡnh gia cụng trờn mỏy phay tnc 426
(DÙNG NGễN NGỮ DIN PLUS)
Cỏc dữ liệu trong phần gia cụng này là: cỏc thụng tin cụng nghệ của dụng cụ, cỏc chức năng gia cụng trờn mỏy, cỏc chu trỡnh gia cụng như chu trỡnh khoan, khoột, doa, tarụ, phay,…. Nú được ỏp dụng trờn mỏy DMU - 60T với bộ điều khiển TNC 426, một chương trỡnh gia cụng của mỏy phay gồm cỏc từ khoỏ sau:
Cỏc lệnh khai bỏo phụi (Worpiece) 1 BLK FORM 0.1 X… Y…. Z….. 2 BLK FORM 0.2 X….. Y….. Z….. Khai bỏo dao và gọi dao
3 TOOL DEF 1….. 4 TOOL CALL 1…..
………..(thõn chương trỡnh) Kết thỳc chương trỡnh
END PGM (tờn chương trỡnh, đơn vị đo).
CÁC CHƯƠNG TRèNH GIA CễNG ĐIỂN HèNH TRấN MÁY PHAY TNC 426
Cấu trỳc chương trỡnh khoan lỗ.
Chương trỡnh khoan lỗ: Ta cú chương trỡnh như sau:
0 BEGIN PGM KHOAN_LO MM
1 BLK FORM 0.1 X + 0 Y + 0 Z + 0………….Khai bỏo phụi 2 BLK FORM O.2 X + 100 Y +100 Z - 15 L Z ... R... FMAX L Z - ... R... F... M 8 TOOL CALL ... S.... TOOL DEF ....L....R.... BLK FORM 0.2 X....Y....Z.... BLK FORM 0.1...X...Y....Z.... BEGIN PGM....MM PGM MGT
Khai báo phôi
Khoảng cách an toàn Gọi dụng cụ cắt Khai báo dụng cụ cắt Bắt đầu ch ơng trình
Rút dao lên khoảng cách an toàn Khoan lỗ thứ nhất PGM MGT END PGM ...MM Kết thúc ch ơng trình TOOL DEF TOOL CALL L L L END MGT
L X... Y... R... FMAX M 3 Clhạy tới lỗ thứ nhất
L
L X... Y... R... FMAX Clhạy tới lỗ thứ hai
L
L Z - ... R... F... M 8 Khoan lỗ thứ hai
L
L Z ... R... FMAX Rút dao lên khoảng cách an toàn
L
L X... Y... R... FMAX Clhạy tới lỗ thứ ba
L
L Z - ... R... F... M 8 Khoan lỗ thứ ba
L
L Z ... R... FMAX M 2 Khoảng cách an toàn
L
3 TOOL DEF 1 L + 0 R + 3……….Khai bao dao cắt 4 TOOL CALL 1 Z S3500………Gọi dao số 1 5 L Z +25 RO FMAX………Độ cao an toàn 6 L X + 10 Y + 10 RO FMAX M3……… Lỗ thứ nhất
7 L Z-20 RO F200 M8………Khoan lỗ thứ nhất 8 L Z+25 RO FMAX………Rút dao lờn độ cao an toàn 9 L Y + 80 RO FMAX ………Lỗ thứ hai
10 L Z-20 RO F200 M8………Khoan lỗ thứ hai
11 L Z+25 RO FMAX………Rút dao lờn độ cao an toàn 10 L X+80 Y + 10 RO FMAX ………Lỗ thứ ba
11 L Z-20 RO F200 M8………Khoan lỗ thứ ba
12 L Z+250 RO FMAX M2………. Rút dao lờn, dừng chương trỡnh 13 END PGM KHOAN_LO MM. ………Kết thỳc chương trỡnh
Chu trỡnh khoan: Dựa vào hỡnh vẽ ta cú sơ đồ khối của chu trỡnh khoan 3 lỗ như
sau. L Z... R.. FMAX TOOL CALL ... S.... TOOL DEF ....L....R.... BLK FORM 0.2 X....Y....Z.... BLK FORM 0.1...X...Y....Z.... BEGIN PGM....MM PGM MGT
Khai báo phôi
Khoảng cách an toàn Gọi dụng cụ cắt Khai báo dụng cụ cắt Bắt đầu ch ơng trình PGM MGT
CYCL DEF .... Khai báo chu trình
TOOL DEF TOOL CALL CYCL DEF L
L X.... Y.... M 99 Chạy tới lỗ thứ nhất/ gọi chu trình
L
L Z... R.. FMAX Rút dao lên chạy lên khoảng cách an toàn
L
L X.... Y.... M 99 Chạy tới lỗ thứ hai/ gọi chu trình
L
L Z... R.. FMAX
L Rút dao lên chạy lên khoảng cách an toàn L X.... Y.... M 99 Chạy tới lỗ thứ ba/ gọi chu trình
L
L Z... R.. FMAX M 2
L Rút dao lên chạy lên khoảng cách an toàn, dừng ch ơng trình END PGM ...MM Kết thúc ch ơng trình
END MGT
Chương trỡnh thực hiện:
0 BENGIN PGM KHOAN_LO MM
1 BLK FORM 0.1 Z X+0 Y+0 Z + 0………Khai bỏo phụi 2 BLK FORM 0.2 X+100 Y+100 Z - 15……….
3 TOOL DEF 2 L+0 R+3………Khai bỏo dao cắt 4 TOOL CAAL 2 Z S 3500………Gọi dao số 2 5 CYCL DEF 200 DRILLING………..Gọi chu trỡnh Q200 = +25 ………Độ cao an toàn
Q201 = - 15 ………..Chiều sõu cần gia cụng Q206 = 100 ………Tốc độ chạy dao
Q202 = - 10 ………Chiều sõu lỏt cắt Q200 = +25 ………Độ cao an toàn Q203 = 15 ………Chiều cao của phụi
Q210 =+ 0 ………Thời gian dừng dao khụng cắt Q204 = +20 ………Độ cao an toàn
6 L Z+100 R0 FMAX M3
7 L Y+80 M 99………..Khoan lỗ thứ nhất, gọi chu trỡnh 8 L X+10 Y+80 M 99………Khoan lỗ thứ hai
9 L X+10 Y+10 M 99………Khoan lỗ thứ ba 10 END PGM KHOAN_LO MM………Kết thỳc
Chương trỡnh thực hiện:
Chương trỡnh í nghĩa
1 BENGIN PGM TAM_LO_HANG_CHEO MM……..Bắt đầu chương trỡnh 2 BLK FORM 0.1 Z X+0 Y+0 Z+ 0………...Khai bỏo phụi
CALL LBL 1 REP... CALL LBL 3 REP... L IX... IY... M99 LBL 3 L IX... M99 CALL LBL 2 REP... L IX.... IY.... M99 LBL 2 L IX... M99 LBL 1 L Z... L X... Y... TOOL CALL ... S.... TOOL DEF ....L....R.... BLK FORM 0.2 X....Y....Z.... BLK FORM 0.1...X...Y....Z.... BEGIN PGM....MM PGM MGT
Khai báo phôi
Khai báo vòng lập LBL1 Khoảng cách an toàn Điểm phụ trợ Gọi dụng cụ cắt Khai báo dụng cụ cắt Bắt đầu ch ơng trình Gọi vòng lập LBL 1 Gọi vòng lập LBL 3 Khoan lỗ thứ ... Khai báo vòng lập LBL 3 Khoan lỗ thứ ... Gọi vòng lập LBL 2 Khoan lỗ thứ hai Khai báo vòng lập LBL 2 Khoan lỗ thứ nhất PGM MGT END PGM ...MM Kết thúc ch ơng trình
CYCL DEF .... Khai báo chu trình
TOOL DEF TOOL CALL CYCL DEF L L LBL L LBL L CALL LBL L LBL L CALL LBL CALL LBL END MGT
3 BLK FORM 0.2 X+100 Y+100 Z-20………
4 TOOL DEF 1 L+0 R0 R + 3………Khai bỏo dao cắt 5 TOOL CALL 1 Z S 4500………Gọi dao cắt
6 L Z+100 RO FMAX ……….Độ cao an toàn, trục chớnh quay theo chiều kim đồng hồ
7 CYCL DEF 200 DRILLING………..Chu trỡnh khoan Q200 = +25………..Khoảng cỏch an toàn Q201 = - 20………Chiều sõu lỗ cần gia cụng Q206 = 250………Bước tiến cho dao cắt
Q202 = -15………Chiều sõu lắt cắt
Q210 = + 0……… Thời gian dừng cắt ở vị trớ an toàn Q204 =+ 30………..Khoảng cỏch an toàn thứ hai Q203 = 20……….Toạ độ bề mặt phụi
8 L X + 0 Y+10 R0 F9999 M3……….Điểm phụ trợ
9 LBL 1………Bắt đầu vũng lập LBL 1 10 L IX +20 M99………..Khoan lỗ thứ nhất
11 LBL 2………Bẳt đầu vũng lập LBL 2 12 L IX – 3 IY+15 M99………..Khoan lỗ thứ hai
13 CALL LBL 2 REP 4/4………Lập lại LBL 2 bốn lần 14 IX + 10 M99………Khoan lỗ thứ 7
15 LBL 3………Bắt đầu vũng lập LBL 3 16 L IX +3 IY - 15 M99……….Khoan lỗ thứ 8
17 CALL LBL 3 REP 4/4………Lập lại LBL 3 bốn lần 18 CALL LBL 1 REP 2/2………Lập lại LBL 1 hai lần
19 L Z+100 RO FMAX M2……….Đưa dao đến vị trớ an toàn 20 END PGM KHOAN_LO_HANG_CHEO MM………….
Chương trỡnh í nghĩa
1 BENGIN PGM KHOAN_LO_HANG_LO MM……..Bắt đầu chương trỡnh 2 BLK FORM 0.1 Z X+0 Y+0 Z+0………...Khai bỏo phụi
3 BLK FORM 0.2 X+100 Y+100 Z - 15 ………
4 TOOL DEF 5 L+0 RO R + 4………Khai bỏo dao cắt 5 TOOL CALL 5 Z S 3500………Gọi dao cắt
6 CYCL DEF 200 DRILLING………..Chu trỡnh khoan
Q200 = +25………Khoảng cỏch an toàn Q201 = -15………Chiều sõu lỗ cần gia cụng Q206 = 250………Bước tiến cho dao cắt
Q202 = -10……….Chiều sõu lắt cắt
Q210 = 0………Thời gian dừng cắt ở vị trớ an toàn Q204 =+ 30………..Khoảng cỏch an toàn thứ hai Q203 = +15………Toạ độ bề mặt phụi
8 L X + 0 Y+10 R0 F9999 M3……….Điểm phụ trợ
9 LBL 1………Bắt đầu vũng lập LBL 1 10 L IX - 15 M99………..Khoan lỗ thứ nhất
11 LBL 2………Bẳt đầu vũng lập LBL 2 12 L IY+10 M99………..Khoan lỗ thứ hai
13 CALL LBL 2 REP 4/4………Lập lại LBL 2 bốn lần 14 IX - 10 M99………Khoan lỗ thứ 7
15 LBL 3………Bắt đầu vũng lập LBL 3 16 L IY - 10 M99………...Khoan lỗ thứ 8
17 CALL LBL 3 REP 4/4………Lập lại LBL 3 bốn lần 18 CALL LBL 1 REP 2/2………Lập lại LBL 1 hai lần
19 L Z+100 RO FMAX M2……….Đưa dao đến vị trớ an toàn 20 END PGM KHOAN_LO_HANG_LO MM………….Kết thỳc chương trỡnh.
LỜI KẾT
Sau thời gian học tập tại Khoa Mỏy Xõy Dựng & TBTL Trường Đại học Thuỷ Lợi Hà Nội, em được giao nhiệm vụ đồ ỏn tốt nghiệp với đề tài: Nghiờn cứu hệ thống điều khiển số trờn mỏy cụng cụ CNC (mỏy phay). Với sự giỳp đỡ và hướng dẫn
tận tỡnh của thầy giỏo Nguyễn Cụng Nguyờn cựng cỏc thầy cụ trong Khoa Mỏy Xõy Dựng & TBTL, đến nay em đó hoàn thành đồ ỏn tốt nghiệp.
Em xin bày tỏ lũng biết ơn đến thầy Nguyễn Cụng Nguyờn – giỏo viờn đó hướng dẫn đồ ỏn tốt nghiệp. Đồng thời cho em xin chõn thành cảm ơn đến cỏc thầy trong Khoa Mỏy Xõy Dựng & TBTL và cựng toàn thể cỏc bạn đó tạo điều kiện thuận lợi, giỳp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Mặc dự trong thời gian qua em đó hết sức cố gắng tỡm hiểu thực tế, nghiờn cứu tài liệu để thực hiện đồ ỏn. Nhưng vấn đề cũn khỏ mới, cựng với sự hạn chế về
kiến thức chuyờn mụn cho nờn nội dung trỡnh bày trong đồ ỏn này khụng trỏnh khỏi những sai sút và hạn chế, em rất mong sự gúp ý kiến của cỏc thầy trong khoa cựng cỏc bạn để đề tài của em nghiờn cứu được hoàn thiện hơn. Em xin trõn thành cảm ơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tạ Duy Liờm …………Mỏy điều khiển theo chương trỡnh số và rụbốt cụng nghiệp - Đại học Bỏch Khoa Hà nội(tập 1)- 1996. 2. Tạ Duy Liờm………Hệ thống điều khiển số cho mỏy cụng cụ – NXBKHKT - 1999.
3. Tạ Duy Liờm………Mỏy cụng cụ CNC- NXBKHKT – 2001.
4. Trần Văn Địch…………Cụng nghệ trờn mỏy CNC – NXBKHKT- 2000. 5. Vũ Hoài Ân………..Nhập mụn gia cụng CNC.
6. Hendenhain………..NC – Software TNC 426 – 4/1997. 7.Trần Văn Địch………….. Mỏy CNC – NXBKHKT – 2004.
Mục lục
Trang
Lời tựa
Chương I: Khỏi niệm cơ bản về hệ thống điều khiển số và
mỏy cộng cụ cnc...1
Đ1: KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU KHIỂN SỐ...1
i. quỏ trỡnh phỏt triển, trỡnh độ hiện tại của ngành mỏy cụng cụ cnc...1
1. Quỏ trỡnh phỏt triển1...1
2. Trỡnh độ hiện tại2...2
ii. Cỏc khỏi niệm cơ bản về điều khiển số...2
2.1 Điều khiển kỹ thuật2 ...2
2.2 Điều khiển tự động húa mỏy cụng cụ3...3
2.3 Định nghĩa điều khiển3...3
2.4 Điều khiển số NC (Numerical Control)4...4
2.5 Điều khiển CNC (Computerized Numerical Control)4...4
2.6 Điều khiển đọc5...5
2.7 Bộ nhớ chương trỡnh5...5
2.8 Thụng tin hỡnh học5...5
2.9 Thụng tin cụng nghệ (Technologual information)5...5
2.10 Biểu thị thụng tin qua tớn hiệu6...6
iii. Nguyờn lý vận hành và cỏc dạng điều khiển số trờn mỏy cụng cụ cnc...6
3.1 Nguyờn lý làm việc của mỏy cụng cụ CNC6...6
3.2 Cỏc dạng điều khiển trong điều khiển số9...9
3.2.1 Điều khiển điểm9...9
3.2.2 Điều khiển đoạn hay đường thẳng9...9
3.3.3 Điều khiển theo biờn dạng10...10
I khỏi niệm chung về mỏy cụng cụ CNC...13
1. Cỏc đặc điểm kết cấu của cỏc mỏy cụng cụ điều khiển CNC so với mỏy cụng cụ thụng thường13...13
1.1. Mỏy cộng cụ thụng thường13...13
1.2. Mỏy cụng cụ CNC13...13
2. Ưu, nhược điểm của mỏy cụng cụ CNC và cỏc yờu cầu đặt ra15...15
2.1. Ưu điểm15...15
2.2. Nhược điểm16...16
2.3. Cỏc yờu cầu đặt ra16...16
II. Chức năng của CNC...16
1.Cỏc chuyển động thực hiện dịch chuyển tương đối Dao/ Chi tiết16...16
1.1. Chuyển động đảm bảo tốc độ cắt của dao cụ16...16
1.2. Chuyển động chạy dao17...17
2. Quỏ trỡnh cấp dao17...17
3. Quỏ trỡnh cấp chi tiết18...18
4. Quỏ trỡnh bụi trơn, làm nguội và làm sạch19...19
III. cỏc hệ trục tọa độ và cỏc điểm chuẩn trong mỏy cnc...20
1.Hệ trục toạ độ của mỏy cụng cụ CNC20...20
a) Trục Z21...21
b) Trục X21...21
c) Trục Y22...22
d) Cỏc trục phụ22...22
2. Cỏc điểm O và cỏc điểm chuẩn22...22
a) Điểm O của mỏy M22...22
b) Điểm O của chi tiết W23...23
c) Điểm O của chương trỡnh PO...23
d) Cỏc điểm chuẩn của mỏy R23...23
g) Điểm thay dao Ww...24
h) Điểm đặt dụng cụ E và điểm lỗ gỏ dụng cụ N24...24
i) Điểm chuẩn của giỏ dao T25...25
j) Điểm cắt của dao P25...25
k) Điểm chuẩn của bàn trượt F25...25
Chương ii: bộ nội suy và hệ thống truyền động...28
Đ1: BỘ NỘI SUY...28
I. Khỏi niệm, nhiện vụ, cỏc bộ nội suy và cỏc dạng nội suy...28
1. Khỏi niệm chung...28
2. Nhiệm vụ của bộ nội suy29...29
3. Bộ nội suy trong, bộ nội suy ngoàI29...29
4. Cỏc dạng nội suy30...30
II. Phương phỏp nội suy...30
1. Nội suy thẳng theo Phương phỏp DDA32...32
2. Nội suy vũng theo phương phỏp DDA36...36
Đ2: HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG TRONG MÁY CễNG CỤ ĐIỀU KHIỂN Sẩ39...39
i. cỏc dạng chuyển động chạy dao trong mỏy điều khiển số...39
II. truyền động điều chỉnh và cỏc dạng truyền động...39
1.Truyền động điều chỉnh39...39
2. Cỏc dạng truyền động40...40
2.1 Truyền động điều chỉnh phõn cấp40...40
2.2 Truyền động điều chỉnh vụ cấp42...42
2.2.1 Những ưu điểm của truyền động điều chỉnh vụ cấp42...42
2.2.2. Điều chỉnh vị trớ của dao43...43
2.3. Truyền động bước46...46
III. truyền động chạy dao trong mỏy cụng cụ cnc...48
1.Cỏc nhiệm vụ của truyền động chạy dao48...48
2. Động cơ bước chạy điện49...49
3. Động cơ điện một chiều51...51
4. Động cơ điện xoay chiều52...52
IV. cỏc khõu truyền động cơ khớ trong mỏy cụng cụ điều khiển số...53
V. cơ sở tớnh toỏn cho truyền động chạy dao...55
5.1 Tớnh mụmen quay (hỡnh 39)55...55
5.2 Mụmen quỏn tớnh (hỡnh 40)56...56
Chương iii: Lập trỡnh cho mỏy cụng cụ điều khiển số...59
i. Lập trỡnh trờn mỏy cụng cụ cnc theo tiờu chuẩn iso...59
1. Lập trỡnh cho mỏy cụng cụ CNC59...59
1.1. Địa chỉ chạy dao F59...59
1.2. Địa chỉ số vũng quay trục chớnh S59...59
1.3. Địa chỉ dao T59...59
1.4. Cỏc chức năng phụ M60...60
1.5. Cỏc cõu lệnh, từ lệnh trong lập trỡnh số60...60
2. Mụ tả từng từ lệnh riờng lẽ trong một cõu lệnh61...61
2.1. Từ lệnh N : số cõu lệnh61 ...61
2.2. Từ lệnh /N- ngắt cõu lệnh61...61
2.3. Từ lệnh G : Điều khiển đường dịch chuyển61...61
2.4. Mụ tả cỏc điều kiện đường dịch chuyển:62...62
II. Lập trỡnh cho mỏy TNC 426...73
1. Giới thiệu chung73 ...73
2. Chế độ vận hành mỏy75...75
2.1. Cỏc chế độ vận hành bằng tay quay địờn tử75...75
2.2. MID (Manual Data Input)75...75
2.3. Lập trỡnh và sửa chương trỡnh75...75
2.4. Chạy thử chương trỡnh75...75
3. Lập trỡnh cho mỏy TNC 426...75
3.1. Cơ sở điều khiển số75...75
3.1.1 Bộ mó hoỏ vị trớ (encoder) và điểm chuẩn...75
3.1.2 Hệ toạ độ tham chiếu trờn mỏy phay...76
3.2. Lập trỡnh contour77...77
3.2.1. Lập trỡnh trong hệ đề cỏc...77
a) Lệnh tiến dao thẳng L77...77
b) Lệnh vỏt gúc giữa hai đường thẳng CHF...77
c) Gia cụng cung trũn C với tõm CC...77
d) Lệnh gia cụng cung trũn, với bỏn kớnh cho trước CR...79
e) Gia cụng cung trũn biết trước bỏn kớnh R và gúc đi qua tõm CCA79...79
f) Lệnh gia cụng cung trũn tiếp tuyến với một đường CT 80...80
g) Lệnh vờ trũn gúc RND80...80