4. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1.Màn hình và bàn phím
Màn hình và bàn phím là công cụ để vận hành và điều khiển máy. Để tiến hành việc thao tác vận hành và lập trình trên phần mềm TNC 426 ở máy phay DMU- 60T trước hết ta hãy xem xét kỹ lưỡng hơn về màn hình và bàn phím của hệ
thống điều khiển máy.
Bộ điều khiển HEIDENHAIN TNC 426 là hệ điều khiển quỹ đạo được sử
dụng để lập trình các qui trình công nghệ gia công Khoan-Phay trực tiếp trên máy bằng ngôn ngữ hội thoại một cách dễ hiểu. TNC 426 có thểđiều khiển tới 5 trục.
2.3.1.1. Màn hình của TNC426(hình 2.11)
1- Dòng đầu trên màn hình: Khi TNC đóng mạch, dòng đầu trên màn hình cho thấy các chếđộ vận hành được lựa chọn.- Các phím đa chức năng (Soft keys): Dòng cuối của màn hình cho ta nhận thấycác chức năng ứng dụng mở rộng của hệ điều khiển. Các chức năng này được lựa chọn bằng việc nhấn trực tiếp vào các phím chức năng 3. Khi chức năng nào ở dòng cuối được lựa chọn thì ở đó sẽ trở thành vùng sáng.
2- Các phím đa chức năng (Soft keys)
Dòng cuối của màn hình cho ta nhận thấy các chức năng ứng dụng mở rộng của hệđiều khiển. Các chức năng nay được lựa chọn bằng việc nhấn trực tiếp vào các
phím chức năng 3. Khi chức năng nào ở dòng cuối được lựa chọn thì ởđó sẽ trở thành vùng sáng.
3- Các phím lựa chọn chức năng.
4- Phím chuyển đổi chức năng của thanh công cụ dưới màn hình 5- Phím xác định việc lựa chọn cấu trúc màn hình.
6- Phím chuyển đổi chế độ hoạt động của máy: chế độ vận hành máy bằng tay- chếđộ soạn thảo.
7- Khử từ màn hình
8- Thoát khỏi thực đơn chính cho việc điều chỉnh màn hình 9- Chọn thực đơn chính cho việc điều chỉnh màn hình 10- Trong thực đơn chính: Chọn thực đơn con Cấu trúc màn hình Bạn có thể tự lựa chọn cấu trúc màn hình theo ý muốn. Có thể TNC cho thấy các câu lệnh của chương trình ở phía bên trái và khi đó đồ hoạ của chương trình thể
hiện ở bên phải màn hình hay các câu lệnh của chương trình cho thấy trên của sổ lớn của màn hình. Cửa sổ mà TNC có thể hiển thị sẽ phụ thuộc vào kiểu vận hành đã được lựa chọn.
Thay đổi cấu trúc màn hình
Nhấn phím thay đổi cấu trúc màn hình
Thanh công cụ dưới màn hình cho thấy các dạng cấu trúc màn hình
Chọn cấu trúc màn hình mà bạn mong muốn
2.3.1.2. Bàn phím
Hình 2.12 mô tả các phím của bàn phím được phân chia theo chức năng 1-Để nhập văn bản, tên tệp và
sử dụng khi lập trình theo ngôn ngữ ISO. 2- Quản lý các tệp - Máy tính cá nhân - Chức năng MOD - Chức năng HELP 3-Chếđộ lập trình 4- Chếđộ hoạt động của máy 5- Mô tả hội thoại lập trình 6-Các phím mũi tên và phím GOTO thực hiện lệnh nhảy. 7- Phím nhập và chọn các trục 2.3.2. Các chếđộ vận hành máy
TNC đưa ra các chế độ vận hành cho các chức năng khác nhau và từng bước công việc cần thiết để gia công chi tiết.
2.3.2.1. Chếđộ vận hành bằng tay và tay quay điện tử
Với chế độ vận hành này bạn có thểđịnh vị trí các trục bằng tay hay bằng kích thước bước, cài đặt
điểm chuẩn và xoay mặt phẳng gia công.
Chế độ vận hành bằng tay quay điện tử cho phép bạn di chuyển các trục máy bằng tay quay điện tử (hình 2.13).
Hình 2.12 Bàn phím
2.3.2.2. Lập trình và sửa đổi chương trình
Trong chế độ hoạt động này, bạn có thể soạn thảo chương trình gia công các chi tiết. Chức năng lập trình (FK) các Contour tự do đặc trưng, các chu trình gia công khác nhau và tham số Q giúp bạn các thông tin cần thiết để lập trình.
Nếu mong muốn, bạn có thể hiển thị bằng đồ họa từng bước khi lập trình (hình 2.14). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.3.2.3. Chạy thử chương trình (Program test)
Bằng chếđộ chạy thử, TNC tìm ra các lỗi của chương trình và từng phần của chương trình, sự không phù hợp về hình dáng hình học, những dữ liệu không đúng trong chương trình hoặc sự vi phạm không gian gia công.
Việc mô phỏng trước chương trình bằng đồ hoạ được mô tả ở nhiều trạng thái khác nhau (hình 2.15).
Hình 2.14 Màn hình ở chếđộ lập trình và sửa đổi
2.3.2.4. Chạy chương trình
- Chạy liên tục các câu lệnh - Chạy từng câu lệnh
Khi chạy chương trình ở chế độ chạy liên tục (Full sequence), bộ điều khiển TNC thực hiện việc chạy chương trình liên tục cho tới kết thúc hoặc phải ngắt (dừng) việc chạy chương trình bằng tay. Sau khi dừng bạn phải gọi lại để chạy tiếp. Khi chạy ở chế độ từng câu lệnh, sau khi thực hiện xong mỗi câu lệnh bạn phải nhấn phím START để tiếp tục thực hiện các câu lệnh sau đó.
Hình 2.16 thể hiện màn hình ở chếđộ chạy chương trình (Machining)
2.3.3. Phụ tùng kèm theo
2.3.3.1. Hệ thống dò 3D (hình 2.17) Bằng hệ thống dò 3D bạn có thể:
- Tựđộng điều chỉnh chi tiết
- Cài đặt được điểm chuẩn nhanh và chính xác
- Do chi tiết gia công trong khi đang chạy chương trình
- Số hoá bề mặt 3D, đo và kiểm tra dụng cụ
Hình 2.16 Màn hình ở chếđộ chạy chương trình
2.3.3.2 . Hệ thống đo dao tựđộng (hình 2.18) Thiết bịđo dao TT120 được sử dụng để đo và kiểm tra chiều dài và bán kính dao.Với thiết bị đo này được sử dụng các chu trình riêng
2.3.3.3. Tay quay điện tử (hình 2.19)
2.3.4. Khởi động máy và tắt máy 2.3.4.1 Mở máy
Bật công tắc nguồn cung cấp điện cho máy và hệ điều khiển, TNC sẽ thông báo với dòng hội thoại sau trên màn hình như sau:
Memory Test
Bộ nhớ của hệ thống điều khiển được kiểm tra tựđộng
Power Interrupted
Hệđiều khiển thông báo rằng nguồn điện đã bị ngắt - xoá thông báo lỗi. Nhấn phím CE
Translate PLC program
Chương trình PLC của TNC được hoàn thành tựđộng. Dòng thông báo như sau sẽ xuất hiện:
Relay Ext. DC Voltage Missing
Nhấn phím (đèn báo sáng)
Hình 2.18 Hệ thống đo dao tựđộng
Muốn máy hoạt động được, ta cần phải cho chạy máy qua điểm tham chiếu,
để máy xác định được điểm gốc của hệ thống đo hành trình. Khi thực hiện quá trình này, ta có thể thực hiện bằng hai cách: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1- Trường hợp trên bàn máy không có chi tiết (không thể có sự va chạm của chi tiết với trục máy khi chạy định chuẩn) ta chỉ cần nhấn phím START trên bàn phím của hệ thống điều khiển, sau khi thực hiện song ở mỗi trục, bạn nhấn tiếp START. Máy sẽ lần lượt chạy theo thứ tự các trục Z, Y, X.
2- Trong trường hợp trên bàn máy có gá lắp chi tiết gia công, nếu chạy tự động sẽ gây va chạm giữa dao cắt và chi tiết, ta nên chạy hiệu chuẩn máy bằng cách sử dụng các phím chỉ hướng riêng cho từng trục và lựa chọn các trục chạy cho phù hợp đảm bảo an toàn. Khi chạy định chuẩn máy theo phương pháp này, bạn phải nhấn và giữ phím chọn trục cho tới khi đã thực hiện song họăc nhấn và giữ
đồng thời nhấn phím START.
2.3.4.2 Tắt máy
Chọn màn hình ở chếđộ hoạt động bằng tay (Manual operation)
Bạn hãy nhấn phím OFF ở góc trái phía dưới màn hình, trên màn hình xuất hiện dòng thông báo:
Do you really wish to switch off the control ?
Nhấn tiếp phím Yesở góc trái phía dưới màn hình (F1) Và trên màn hình lại thông báo:
Now you can switch off the TNC.
Bây giờ nhấn EMERGENCY STOP và ngắt công tắc chính của máy.
2.4. Phương pháp lập trình trên máy phay CNC DMU60T với hệ điều khiển Heidenhain
2.4.1. Giới thiệu chung về hệđiều khiển Heidenhain
Phần mềm HEIDENHAIN của Cộng hòa liên bang Đức là một trong những phần mềm được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Ở Việt Nam hiện nay có nhiều cơ sở sản xuất, viện nghiên cứu, trường Cao đẳng và Đại học đào tạo kỹ
TNHH Cơ khí chính xác, Trường Đại học SPKT Hưng Yên, Trường Đại học SPKH Nam Định, Trường Cao đẳng nghề Vĩnh Phúc…Bởi vậy nó rất thích ứng với quá trình phát triển công nghiệp nước ta trong giai đoạn hiện nay.
Hệđiều khiển và lập trình gia công CNC của HEIDENHAIN TNC 426, TNC 430 là hệđiều khiển theo quĩđạo được sử dụng để lập trình các qui trình công nghệ
gia công khoan - phay trực tiếp trên máy bằng ngôn ngữ hội thoại một cách dễ hiểu. TNC 426 có thểđiều khiển tới 5 trục, TNC 430 có thểđiều khiển tới 6 trục toạđộ, chúng có thể thay đổi vị trí góc của trục toạđộ dưới sựđiều khiển của chương trình. Một đĩa cứng đã được tổ hợp hỗ trợ khả năng lưu trữ rất nhiều chương trình, đồng thời khi cần tính toán nhanh, có thể cho hiển thị ở một máy tính cá nhân trên màn hình ở bất kỳ thời điểm nào.
Bộđiều khiển này cho phép viết chương trình NC theo 2 ngôn ngữ khác nhau: có thể viết chương trình NC theo mã lệnh G và viết chương trình NC theo mã lệnh chính thống của Heidenhain. Chương trình NC theo ngôn ngữ của Heidenhain có cấu trúc đơn giản dễ hiểu, cho nhiều khả năng lập trình. Ví dụ, với chức năng nội suy đường cong, hệđiều khiển cho ít nhất 3 khả năng lập trình.
Một số chức năng lập trình chương trình NC có thể sử dụng với hệ điều khiển HEIDENHAIN
- Lập trình với cách thức thông thường. - Lập trình Contour tự do (Free Contour).
- Lập trình bằng tham số Q (Q Parameter Programming).
- Các chu trình gia công cho phép ta sử dụng một cách thuận tiện để lập trình những bước công nghệ có tính chất lặp lại nhiều lần trong gia công.
- Kết nối với các hệ thống CAM để gia công các bề mặt phức tạp một cách thuận tiện và chính xác.
Bàn phím và cách bố trí màn hình được tổ chức rõ ràng, vì thế các chức năng
được sử dụng dễ dàng và nhanh chóng. Sự giao tiếp của HEIDENHAIN và các mẫu chuẩn ISO trong đó lập trình giao tiếp của HEIDENHAIN là một phương thức lập trình đặc biệt dễ dàng. Các đồ hoạ tương tác (giao tiếp) miêu tả riêng lẻ từng bước
thực hiện trên máy đối với từng contour, biên dạng bề mặt gia công, màn hình máy tính cho phép mô tả từng đường contour vừa được lập trình ở nửa cửa sổ bên phải.
Điều này cho phép lập trình tránh được ngay sai sót là lập thừa đường hay lập sai toạ độ. Việc thiết lập đồ hoạ lập trình tương tác rất đơn giản bằng cách nhấn phím SPLIT SCREEN và PGM GRAPHICS, phím mềm AUTODRAW ở vị trí ON. Khi muốn xoá chếđộđồ hoạ thì sử dụng phím CLEAR GRAPHICS.
Nếu một đường vẽ chi tiết không được định kích thước với NC thì sự lập trình contour đó sẽ do FK HEIDENHAIN (lập trình tự do trong HEIDENHAIN) thực hiện những tính toán cần thiết một cách tựđộng. Quá trình thực hiện việc cắt, có thể được mô phỏng bằng đồ hoạ trong thời gian máy thực hiện hoặc trước khi cho máy thực hiện. Điều này cũng có thể thực hiện đối với chương trình theo mẫu ISO hoặc điều khiển trực tiếp DNC (direct numerical control).
Việc mô phỏng quĩ đạo chuyển động của dụng cụ cắt trong quá trình gia công của hệ điều khiển này rất rõ nét và cho phép xem nhiều dạng hình biểu diễn khác nhau của chi tiết gia công.
Có thể nhập và kiểm tra một chương trình trong khi TNC đang thực hiện việc khác. Khả năng của TNC có thể thực hiện tất cả các chương trình thành phần mà chúng được viết theo các điều khiển HEIDENHAIN TNC150B.
2.4.2.Tạo và viết một chương trình (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.4.2.1. Cấu trúc một chương trình theo ngôn ngữ lập trình HEIDENHAIN
Một chương trình bao gồm nhiều câu lệnh, mỗi câu lệnh gồm nhiều từ lệnh Ví dụ: Câu lệnh: 10 L X+10 Y+50 R0 F100 M3 Trong đó: - Số 10 chỉ thị số câu lệnh - L Chức năng chuyển động đường thẳng - Còn X+10, Y+50, R0, F100, M3 là các từ lệnh
Câu đầu tiên trong các chương trình đều giống nhau bằng từ BEGIN PGM, tên chương trình (bằng chữ hoặc bằng số) và kích hoạt hệ thống đo.
Toàn bộ các câu lệnh của chương trình sẽ thông báo các nội dung: - Phôi
- Khai báo dụng cụ và gọi dụng cụ cắt
- Lượng chạy dao và số vòng quay trục chính
- Đường chuyển động, các chu trình gia công và các chức năng khác - Câu kết thúc mỗi chương trình đều giống nhau bằng từ BEGIN PGM, tên chương trình và kích hoạt hệ thống đo.
2.4.2.2 Khai báo phôi: BLK FORM
Ngay sau khi tạo lập một chương trình mới, bạn phải khai báo kích thước khối của phôi. Sự khai báo này rất cần thiết cho việc mô phỏng bằng đồ họa quĩđạo chuyển động của dụng cụ cắt (hình 2.20).
Các cạnh của phôi phải nằm song song với các trục X, Y, Z và chiều dài cạnh có thể tới 100 000mm.
Hình dạng phôi được định nghĩa bằng hai điểm gốc:
Điểm MIN: tọa độđiểm góc nhỏ nhất X, Y, Z của phôi, nhập toạđộ tuyệt đối
Điểm MAX: toạđô lớn nhất X, Y, Z của phôi, nhập toạđộ tuyệt đối hoặc tương đối Nếu muốn chạy kiểm tra chương trình bằng đồ hoạ chỉ cần khai báo hình dạng phôi.
2.4.2.3 Tạo và viết một chương trình mới
Chương trình luôn luôn được viết trong chếđộ vận hành Programming and Editing. Ví dụ mở một chương trình mới:
Chọn chếđộ Programming and Editing Gọi quản lý tệp tin:
Nhấn phím PGM MGT
Chọn thư mục muốn lưu giữ chương trình mới: File name = OLD.H
Nhập tên chương trình mới và xác nhận việc nhập bằng phím ENT Chọn hệ thống đo, ấn phím MM hay INCH.
TNC hiển thị và mở hội thoại cho việc khai báo phôi BLK FORM
Working pindle axis X/Y/Z ?
Nhập tên trục
Def BLK FORM: Min-corner ?
Nhập tuần tự các trục X, Y, Z và toạ độ của góc MIN (góc nhỏ nhất của phôi).
Def BLK FORM: Max-corner ?
Nhập tuần tự tọa độđiểm góc Max các trục X, Y, Z.
Nếu không muốn khai báo hình dạng phôi, huỷ bỏ hội thoại bằng phím DEL. Các câu lệnh của việc khai báo phôi được thông báo trên cửa sổ màn hình như sau: 0 BEGIN PGM NEW MM Bắt đầu chương trình, tên, hệ thống đo 1 BLK FORM 0.1 Z X+0 Y+0 Z-40 Trục dao, toạđộđiểm MIN
2 BLK FORM 0.2 X+100 Y+100 Z+0 Toạđộđiểm MAX 3 END PGM NEW MM
Kết thúc chương trình, tên, hệ thống đo, bộđiều khiển tạo ra số thứ tự các câu lệnh, câu đầu và câu cuối chương trình một cách tựđộng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.4.2.4. Lập trình chuyển động của dụng cụ cắt ở ngôn ngữ hội thoại HEIDENHAIN HEIDENHAIN
Mở hội thoại lập trình bằng việc nhấn một phím chức năng để lập trình. Ở
dòng trên của màn hình TNC sẽ hỏi tất cả các thông tin cần thiết để lập trình các chức năng mong muốn.
Ví dụ mở một hội thoại:
Mở hội thoại
Toạđộ ?
Nhập toạđộđích cho trục X
Nhập toạ độ điểm đích cho trục Y và đến hội thoại tiếp theo bằng phím ENT
Radius comp. RL/RR/no comp ?
Nếu không hiệu chỉnh bán kính dao: Nhấn ENT sẽ tới câu hỏi tiếp theo
Feed rate F=? / F MAX = ENT
Nhập bước tiến là 100mm/phút cho đường chuyển động này. Sang câu hỏi (từ lệnh) tiếp theo bằng phím ENT
Miscellaneous function M ?
Nhập chức năng phụ M3, mở trục chính quay phải bằng phím ENT và kết thúc hội thoại
Trên cửa sổ màn hình sẽ hiển thị dòng lệnh như sau: