Theo cách ghi kích th−ớc t−ơng đối (theo gia số) thì các kích th−ớc sau xuất phát từ điểm kết thúc của kích th−ớc tr−ớc nó ( hình 2.1b) nh− vậy ta có các gia số ∆x, ∆y nh− sau:
Điểm W: ∆ x=0 ;∆y=0 Điểm 5: ∆x= +50; ∆y=0 Điểm 1: ∆x= +20 ; ∆y= 0 Điểm 6: ∆x= 0 ; ∆y= +45 Điểm 2: ∆x= 0 ; ∆y= +15 Điểm 7: ∆x=-50; ∆y= +40 Điểm 3: ∆x= +50 ; ∆y= 0 Điểm 8: ∆x= - 70 ; ∆y=0 Điểm 4: ∆x=0 ; ∆y= -15
Trong thực tế ng−ời ta ít dùng cách ghi kích th−ớc theo gia số vì nó ảnh h−ởng nhiều đến kết gia công.
2.2.Các điểm chuẩn
Các điểm chuẩn cần đ−ợc xác định trong vùng làm việc của máy.
2.2.1. Điêm gốc của máy M
Quá trình gia công trên các máy điều khiển theo ch−ơng trình số đ−ợc thiết lập bằng một ch−ơng dịch trình mô tả quỹ đạo chuyển động t−ơng đối giữa l−ỡi cắt của dụng cụ và phôi. Vì thế để đảm bảo việc gia công đạt đ−ợc độ chính xác thì các dịch chuyển của dụng cụ phải đ−ợc so sánh với điểm 0 (zero) của hệ thống đo l−ờng và ng−ời ta gọi là điểm gốc của hệ trục toạ độ máy hay gốc đo l−ờng M (kí hiệu Machine reference zero ⊕). Điểm M đ−ợc các nhà chế tạo máy quy định theo kết cấu của từng loại máy.
2.2.2. Điểm chuẩn của máy R:
Khi bắt đầu đóng mạch điều khiển của các máy thì tất cả các trục phải đ−ợc chạy về một điểm chuẩn mà giá trị toạ độ của nó so với điểm gốc M phải luôn luôn không
đổi và do các nhà chế tạo máy quy định. Điểm đó gọi là điểm chuẩn của máy R ( Machine reference point ). Vị trí của điểm chuẩn này đ−ợc tính toán chính xác từ
2.2.3. Điểm zero của phôi W và điểm gốc ch−ơng trình P 2.2.3.1. Điểm gốc của phôi W 2.2.3.1. Điểm gốc của phôi W
Điểm zero (0) và điểm gốc phôi W: xác định hệ toạ độ của phôi trong quan hệ vơí điểm zero của máy(M). Điểm W của phôi đ−ợc chọn bởi ng−òi lập trình và đ−ợc đ−a vào hệ thống CNC khi đặt số liệu máy tr−ớc khi gia công.
Hình 2.4.ví dụ về điểm Zero của phôi W
của ch−ơng trình P và của máy M
Hình 2.2: Điểm gốc và điểm chuẩn trên máy phay thẳng đứng
2.2.3.2. Điểm gốc ch−ơng trình
Tuỳ thuộc vào bản vẽ chi tiết gia công mà ng−ời ta sẽ có một hay một số điểm chuẩn để xác định toạ độ các bề mặt khác. Trong tr−ờng hợp đó, điểm này gọi là điểm gốc ch−ơng trình P ( Programed ⊕). Thực tế trong quá trình gia công ,nếu chọn điểm W của phôi trùng với điểm gốc P của ch−ơng trình thì sẽ càng thuận lợi cho quá trình lập trình.
2.2.3.3.Điểm gá đặt C
Là điểm tiếp xúc giữa phôi và đồ gá trên máy, nó có thể trùng với điểm gốc của phôi W trên máy tiện. Thông th−ờng khi gia công ng−ời ta phải tính đến l−ợng d− và do vậy điểm gá đặt C chính là bề mặt chuẩn để xác định kích th−ớc của phôi.
2.2.4. Điểm gốc dụng cụ
Để đảm bảo quá trình gia công chi tiết với việc sử dụng nhiều dao và mỗi dao có hình dạng và kích th−ớc khác nhau đ−ợc chính xác, cần phảI có các điểm gốc của dụng cụ. Điểm gốc của dụng cụ là những điểm cố định và nó đ−ợc xác định toạ độ chính xác so với các điểm M và R.
Hình 2.5: Ví dụchọn điểm gốc của chi tiết và điểm gốc ch−ơng trình khi khoan các lỗ phân bố trên đ−ờng tròn(1,2…)
2.2.4.1. Điểm chuẩn của dao p
Điểm chuẩn của dao là điểm mà từ đó ng−ời ta lập ch−ơng trình chuyển động trong quá trình gia công. Đối với dao tiện, ng−ời ta chọn điểm nhọn của mũi dao, đối với dao phay ngón, dao khoan thì ng−ời ta chọn điểm p ở tâm trên đỉnh dao, với dao phay mặt cầu ng−ời ta chọn điểm p là tâm mặt cầu.
2.2.4.2. Các điểm gốc của dao (điểm gá đặt dao)
Thông th−ờng ng−ời ta sử dụng 2 loại cán dao (Tool holder), một loại chuôi trụ và một loại chuôi côn theo tiêu chuẩn.
Đối với chuôi dao thì ng−ời ta lấy điểm đặt dụng cụ E (⊕)
Đối với lỗ gá dao thì ng−ời ta lấy điểm gá dụng cụ N(⊕).
Hình 2.6: Các điểm chuẩn p của dao
Dao tiện(a), Dao phay ngón(b) và Dao phay đầu cần (c)
Khi chuôi dao lắp vào gá dao thì điểm N và điểm E trùng nhau.
Trên cơ sở của điểm chuẩn này, ng−ời ta xác định các kích th−ớc để đ−a vào bộ nhớ l−ợng bù dao. Các kích th−ớc này có thể bao gồm chiều dài của dao tiện theo ph−ơng x và z (điểm mũi dao) hay chiều dài của dao phay và bán kính của nó. Các kích th−ớc này có thể đ−ợc xác định từ tr−ớc bằng cách đo ở trên các thiết bị đo chuyên dùng hay xác định ngay trên các máy rồi đ−a vào hệ điều khiển CNC để thực hiện bù dao.
2.2.4.3 Điểm thay dao
Trong quá trình gia công có thể ta phải dùng đến một số dao và số l−ợng dao tuỳ thuộc vào yêu cầu của bề mặt gia công, vì thế ta phải thực hiện việc thay dao. Trên các máy có cơ cấu thay dao tự động thì yêu cầu khi thay dao phải không đ−ợc để chạm vào phôi hoặc máy, vì thế cần phải có điểm thay dao. Đối với máy phay, các trung tâm gia công thì thông th−ờng bàn máy phải chạy về điểm chuẩn, còn đối với máy tiện th−ờng các dao nằm trên đầu Rơvônve nên không cần thiết phải chạy dao đến điểm chuẩn mới thực hiện thay dao mà có thể đến một vị trí nào đó để đảm bảo an toàn cho quá trình quay đầu Rơvônve và có thể đ−ợc giảm thời gian phụ.
2.3. Mã lệnh G
2.3.1. Danh sách các m∙ G:
Mã G có thể coi là mã chuẩn bị gồm các loại địa chỉ G và giá trị số, sau đó xác định các ph−ơng pháp gia công và chuyển động trên các trục trong một câu lệnh. Giá trị số theo sau địa chỉ G định nghĩa các lệnh, đ−ợc viết trong từng khối phụ thuộc vào các mã G tiếp sau, chúng sẽ đ−ợc phân loại thành 2 kiểu sau:
Kiểu lệnh ý nghĩa Dạng mã G đơn
(Mã G trong 1 nhóm 00 ngoại trừ G10 và G11)
Chỉ có hiệu lực trong một khối xác định
Dạng mã G Module (Mã G theo nhóm)
Mã G có hiệu lực cho đến khi một mã G khác đ−ợc đ−a ra
Chú ý:
1. Khi đưa ra mã G trong một câu lệnh, chúng phải đ−ợc đặt trứơc địa chỉ. Nếu đặt mã G sau một địa chỉ mà nó thiết lập chế độ làm việc, chế độ đ−ợc thiết lập đó sẽ không có hiệu lực với địa chỉ đó.
2. Trong cùng một câu lệnh, có thể sử dụng nhiều mã G, điều này tuỳ thuộc từng nhóm mã G khác nhau.
3. Nếu nhiều mã G đưa ra trong 1 câu lệnh, các mã G chỉ ra sau cùng sẽ có hiệu lực.
4. Nếu một mã G không có trong bảng mã G hoặc không có trong phần lựa chọn bổ xung đ−a ra tín hiệu cảnh báo (No. 010) sẽ hiện trên màn hình.
5. NC thiết lập chế độ mã G , xác định biểu t−ợng ? khi nguồn điện đ−ợc bật lên. 6. Để taro cứng, đặt “M29 S_” trong khối lệnh tr−ớc khối lệnh chứa G84 hoặc
G74.
7. Đối với các máy có APC, điểm gốc thứ 3,4 đ−ợc dùng để điều khiển APC , không dùng đ−ợc cho các mục đích khác.
Mã Nhóm Mã lệnh G00 Xác định vị trí
G01 Nội suy tuyến tính
G02 Nội suy cung tròn/ xoắn vít/ xoắn Acsimet/ hình nón cùng chiều kim đồng hồ
G03
01
Nội suy cung tròn/xoắn vít/ xoắn Acsimet/ hình nón ng−ợc chiều kim đồng hồ.
G04 Dừng tịnh tiến dụng cụ/ dừng chính xác G09 Dừng chính xác
G10 Thay đổi hệ toạ độ phôi G10.6 G11 00 Huỷ chế độ G10 G17 Chọn mặt phẳng gia công XY G18 Chọn mặt phẳng gia công XZ G19 02 Chọn mặt phẳng gia công ZY G20 Đặt đơn vị làm việc theo hệ inch G21
06
Đặt đơn vị làm việc theo hệ mm G27 Quay về gốc máy
G28 Trở về gốc máy tự động
G29 Quay về gốc máy thứ 2, thứ 3 hoặc thứ 4 G30 Điểm O thứ hai /thứ ba, thứ t−
G30.1 G31 00 Bỏ qua mã lệnh G33 01 Cắt ren G40 Huỷ bỏ hiệu chỉnh bù bán kính G41 07
Hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt, dao ở bên trái công tua gia công
G42 Hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt, dao ở bên phải công tua gia công G43 Bù chiều dài dụng cụ , + G44 08 Bù chiều dài dụng cụ , - G45 Bù vị trí dụng cụ , tăng G46 Bù vị trí dụng cụ , giảm G47 Bù vị trí dụng cụ , tăng 2lần G48 00 Bù vị trí dụng cụ , giảm 2 lần G49 08 Huỷ bù chiều dài dụng cụ G52 Đặt hệ toạ độ địa ph−ơng G53
00
Lựa chọn hệ toạ độ máy
G54 Lựa chọn hệ toạ độ phôi thứ nhất G55 Lựa chọn hệ toạ độ phôi thứ hai G56 Lựa chọn hệ toạ độ phôi thứ ba G57 Lựa chọn hệ toạ độ phôi thứ t−
G58 Lựa chọn hệ toạ độ phôi thứ năm G59
14
Lựa chọn hệ toạ độ phôi thứ sáu G60 00 Tiếp cận theo một h−ớng G61 Mã lệnh dừng chính xác G62 G63 Chế độ Taro G64 15 Chế độ cắt gọt (chế độ kiểm tra dừng chính xác) G65 00 Gọi marco G66 Gọi nhóm marco G67 12
Huỷ gọi nhóm marco G72.1 G72.2
G73 Gia công lỗ sâu tốc độ cao
G74 Chu trình taro
G76 Chu trình khoét lỗ
G80 Huỷ chu trình gia công lỗ G81 Chu trình khoan lỗ nông G82 Chu trình khoét lỗ bậc G83 Chu trình gia công lỗ sâu
G84 Chu trình taro
G84.2 Chu trình taro cứng
G84.3 Chu trình taro cứng, ren trái
G85 Chu trình khoét lỗ
G86 Chu trình khoét lỗ
G87 Chu trình khoét lỗ, mặt sau.
G88 Chu trình khoét lỗ G89 09 Chu trình gia công lỗ Chu trình khoét lỗ G90 Đặt hệ toạ độ tuyệt đối
G91
03
Đặt hệ toạ độ gia số
G92 Đổi hệ toạ độ phôi/ Đặt tốc độ quay lớn nhất G94 Đặt tốc độ tiến dao /phút G95 00 Đặt tốc độ tiến dao /vòng G96 Tốc độ bề mặt không đổi G97 13
Huỷ tốc độ bề mặt không đổi
G98 Đặt kiểu rút dao, trong chu trình gia công lỗ G99
10
2.3.2. Các dạng toạ độ ( G90, G91) - Lệnh đặt toạ độ tuyệt đối và gia số
Những mã lệnh nhằm xác định dạng chuyển động từ vị trí hiện tại tới vị trí tiếp theo( điểm đích)
(1). Chuyển động theo toạ độ tuyệt đối………….G90 (2). Chuyển động theo toạ độ gia số ……….G91
Câu lệnh với hệ toạ độ tuyệt đối G90
Khối lệnh tuyệt đối xác định toạ độ điểm đích theo hệ toạ độ của gốc phôi (X0,Y0,Z0)
Câu lệnh đặt hệ toạ độ gia số G91
Lệnh với hệ toạ độ gia số định nghĩa toạ độ điểm đích bằng hành trình cần di chuyển trên các trục để tới điểm đó tính từ vị trí hiện tại. Chiều d−ơng chỉ ra rằng vị trí điểm tiếp theo nằm theo h−ớng d−ơng so với điểm hiện tại.
1. Khối lệnh tuyệt đối; G90 X_Y_Z;
2. Khối lệnh gia số; G91X_Y_Z;
G90……Ra lệnh làm việc với toạ độ tuyệt đối. G91……ra lệnh làm việc với toạ độ gia số.
X,Y,Z….(G90) chỉ ra h−ớng và khoảng cách tới điểm đích tính từ gốc tới phôi (G91) Chỉ ra khoảng di chuỷên tới điểm đích tính từ điểm hiện tại
Chú ý: Khi sử dụng G90, nó sẽ có hiệu lực cho đến khi G91 đ−ợc sử dụng trong ch−ơng trình. T−ơng tự nh− vậy, G91 sẽ có hiệu lực nếu đ−ợc chỉ ra trong ch−ơng trình cho đến khi đ−a ra G90.
Ví dụ: Lập trình sử dụng G90 và G91 từ (1)- (2)
Ch−ơng trình cho dụng cụ chuyển động theo trục X và trục Y.
• Với lệnh tuyệt đối
G90 G00 X10.0 Y10.0…….(1) X-20.0 Y20.0………….(2)
• Với lệnh gia số
G90 G00 X10.0 Y10.0……..(!) G91 X-30.0 Y10.0;……….(2)
Giá trị đựoc viết trong (0,0) ở hình minh hoạ bên trái chỉ ra các giá trị toạ độ (X,Y)
2.3.3. G54 - G59 Lựa chọn hệ tọa độ phôi.
Quá trình "Đặt gốc tọa độ gia công" có nghĩa là làm cho hệ NC hiểu đ−ợc điểm O phôi.
Có thể đặt tới 6 hệ tọa độ phôi để gọi một trong các hệ tọa độ đó và sử dụng bằng mã lệnh G
Chú ý: Thông th−ờng, giá trị Z trong hệ tọa độ phôi đ−ợc đặt là "O"
(G90), G54(G55, G56, G57, G58 G59)X_Y_;
G90... Gọi hệ tọa độ tuyệt đối
G54 đến G59... Lựa chọn một hệ tọa độ làm việc
Ví dụ: Lập trình sử dụng G54 đến G59 (1).
O0001; N1;
G90 G00 G54 X0 Y0; ... Chạy dao nhanh tới điểm O của phôi theo trục X và Y trong hệ tọa độ. G43 Z30.0 H1 S800 T2;... Chạy dao nhanh tới cao độ Z30.0. Gọi
dao T2 ra vị trí chờ đổi dụng cụ. M03; ... Quay trục chính với tốc độ 800v/phút
G01 Z3.0 F2000; Z-5.0 F48;
... Ch−ơng trình gia công.
Ví dụ: Lập trình sử dụng G54 đến G59(2).
Đặt hệ tọa độ làm việc bằng G54 và G55 các vị trí gia công trên các phôi có vị trí giống nhau. Điểm O phôi đặt nh− hình.
O0001; N1;
G90 G00 G54 X30.0 Y20.0;... Chạy dao nhanh tới điểm (1) Trong hệ tọa độ G54
G43 Z30.0 H1 S800 T2; M03;
X-30.0... Chạy dao nhanh tới điểm (2) Y-20.0... Chạy dao nhanh tới điểm (3) X30.0;... Chạy dao nhanh tới điểm (4)
G55 X30.0 Y20.0;... Chạy dao nhanh tới điểm (5) Trong hệ tọa độ G55
X-30.0;... Chạy dao nhanh tới điểm (6) Y-20.0;... Chạy dao nhanh tới điểm (7) X30.0;... Chạy dao nhanh tới điểm (8)
2.3.4. G43 G44 G49 Bù chiều dài dụng cụ.
Lệnh G43, G44 đ−ợc sử dụng để xác định mũi dụng cụ theo trục Z, do chiều dài dụng cụ khác nhau nên khi gia công cầm định nghĩa lại tọa độ mũi từng dụng cụ cho thống nhất bằng cách sử dụng mã lệnh bù dụng cụ. Mori Seiki sử dụng G43.
Khái niệm chiều dài dụng cụ đ−ợc giải thích nh− sau:
- Trong một ch−ơng trình, lệnh vị trí dụng cụ theo trục Z xác định với đầu dụng cụ.
- Vị trí đầu dụng cụ theo trục Z tại điểm O của máy thay đổi tùy thuộc vào chiều dài mỗi dụng cụ. Do vậy khi ch−a đặt lệnh bù dụng cụ theo chiều Z dụng cụ T1, T2, T3 ở vị trí gốc máy theo chiều Z thì tọa độ mũi của chúng khác nhau. Nh− thế nếu có lệnh di chuyển đến Z30.0 thì mũi của từng dụng cụ cũng sẽ đến các vị trí khác.
- Trong quá trình xét đặt vị trí, khoảng cách h1, h2 và h3 tính từ mũi các dụng cụ đến vị trí Z0 (tọa độ gốc của phôi theo chiều Z) đ−ợc nhập vào bảng TOOL OFFSET (đó là chiều dài bù dao). Thì khi sử dụng G43 l−ợng bù dao sẽ đ−ợc tính toán nếu các dụng cụ đ−ợc lập trình ở cùng một chiều cao (Ví dụ Z30.0), đầu các dụng cụ đó cùng di chuyển đến vị trí có cùng chiều cao là Z30.0 so với gốc phôi.
Trên màn hình TOOL OFFSET, chiều dài dụng cụ đ−ợc nhập: 1...-30.0 ( L−ợng bù của dụng cụ số 1)
2...-27.0 ( L−ợng bù của dụng cụ số 2) 3...-20.0 ( L−ợng bù của dụng cụ số 3)
Để định vị tại độ cao Z30.0 G90 G00 G43 Z30.0 H1
- 30.0 (L−ợng bù của dụng cụ số 1)
+30.0 (vị trí đầu dụng cụ 1 so với gốc phôi) = - 27.0
Dụng cụ T1 chuyển động đến vị trí 270mm, theo chiều - của trục Z từ điểm gốc máy.
Để định vị tại độ cao Z30.0 G90 G00 G43 Z30.0 H2
-27.0 (l−ợng bù của dụng cụ số 2)
+ 30.0 (vị trí đầu dụng cụ 2 so với gốc phôi)= - 24.0
Dụng cụ T2 chuyển động đến vị trí 240mm, theo chiều - của trục Z từ điểm gốc máy.
Để định vị tại độ cao Z30.0 G90 G00 G43 Z30.0 H3
- 200.0 (L−ợng bù của dụng cụ số 3)
+ 30.0 (vị trí đầu dụng cụ 3 so với gốc phôi) = -17.0
Dụng cụ T3 chuyển động đến vị trí 170mm, theo chiều - của trục Z từ điểm gốc máy.
Bằng việc sử dụng lệnh "G43 H_" để bù vị trí dụng cụ theo chiều dài tất cả các mũi dụng cụ đ−ợc định vị tại cùng một chiều cao so với mặt Z0 của phôi.
G43 Z_H_; G49;
G43... Lệnh bù chiều dài dụng cụ. G49... Hủy chế độ bù chiều dài dụng cụ. Z... Chiều cao đạt theo trục Z
H... Xác định địa chỉ bù chiều cao