4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.6. Các chu trình gia công phay trong Heidenhain TNC426
2.4.6.1 Khái quát về chu trình
Các chu trình gia công thường xuyên lập lại, chúng bao gồm nhiều bước khác nhau được lưu dữ trong bộ nhớ như là các chu trình chuẩn. Việc chuyển dịch toạđộ
và các chu trình đặc biệt khác cũng cung cấp như các chu trình chuẩn.
Các chu trình cốđịnh bắt đầu bằng con số 200 và dùng tham số Q là các tham số chuyển đổi. Các tham số có các chức năng đặc trưng được yêu cầu trong nhiều chu trình luôn có các con số giống nhau. Ví dụ: Q200 luôn được gán cho khoảng cách an toàn, Q202 luôn được gán cho chiều sâu lát cắt.
Nhóm chu trình Phím chức năng
Các chu trình cho khoan sâu, doa, khoét, khoét ngược, ta rô và chu trình cắt ren.
Các chu trình cho phay hố, phay ngõng và chu trình phay rãnh
Các chu trình chế tạo các kiểu lỗ khoan, như các lỗ trên vòng tròn, các lỗ thẳng hàng.
Chu trình SL cho phép gia công các contour song song, các contour có mối quan hệ phức tạp bao gồm nhiều thành phần.
Các chu trình phay mặt phẳng hay mặt phẳng nghiêng.
Các chu trình đối với việc chuyển đổi toạ độ, các chu trình cho phép dịch chuyển điểm chuẩn, quay đối xứng, phóng to hoặc thu nhỏđối với các Contour khác nhau.
Các chu trình đặc biệt như: Thời gian duy trì, gọi chương trình, quay trục và dung sai.
2.4.6.2. Các chu trình khoan
Chu trình Phím chức năng
1 PECKING (khoan sâu) Không tựđộng định trước vị trí
200 DRILLING (chu trình khoan 200) Tựđộng định trước vị
trí và khoảng cách an toàn (2nd set-up clearance).
201 REAMING (chu trình doa 201) Tựđộng định trước vị trí và khoảng cách an toàn (2nd set-up clearance).
202 BORING (chu trình khoét 202) Tựđộng định trước vị trí và khoảng cách an toàn (2nd set-up clearance).
203 UNIVERSAL DRILLING (chu trình khoan vạn năng 203).Tựđộng định trước vị trí và khoảng cách an toàn (2nd set-up clearance), bẻ phoi và luỹ giảm.
204 BACK BORING (chu trình khoét ngược 204). Tựđộng
định trước vị trí và khoảng cách an toàn (2nd set-up clearance).
2 TAPPING (chu trình tarô ren 2).Chu trình ta rô ren bằng bầu cặp tuỳđộng(tự lựa).
17 RIGID TAPPING (chu trình ta rô ren 17).Chu trình ta rô ren bằng bầu cặp cốđịnh( không tự lựa).
18 THREAD CUTTING (chu trình cắt ren).
a. Khoan sâu-PECKING (Cycle 1) (hình 2.49)
1 Mũi khoan khoan từ vị trí hiện hành tới chiều sâu của lát cắt thứ nhất bằng bước tiến F đã được lập trình.
2 Khi mũi khoan chạy tới chiều sâu của lát cắt thứ nhất thì lùi lại với tốc độ FMAX về vị trí bắt
đầu. Sau đó lại tiến đến chiều sâu lát cắt thứ nhất
3 Khoảng cách dừng t được bộđiều khiển tự dộng tính toán: - Tổng chiều sâu lỗ khoan đến 30mm: t = 0.6mm
- Chiều sâu tổng của lỗ vượt quá 30mm: t = tổng chiều sâu /50, nhưng khoảng cách dừng tối đa chỉ là 7mm.
4 Mũi khoan tiến đến chiều sâu của lát cắt tiếp theo bằng bước tiến F đã được lập trình trong chương trình.
5 Bộ điều khiển lặp lại quá trình (1 đến 4) cho đến khi khoan tới tổng chiều sâu của lỗ khoan đã được lập trình trong chương trình.
6 Sau thời gian dừng ở đáy lỗ, mũi khoan trở về vị trí bắt đầu bằng tốc độ
FMAX để bẻ phoi.
Những chú ý trức khi lập trình:
- Lập trình câu lệnh định vị trí cho điểm bắt đầu trong mặt phẳng gia công với RADIUS COMPENSATION R0.
- Lập trình câu lệnh định vị trí ban đầu theo hướng trục dao (ởđộ cao an toàn trên bề mặt chi tiết).
- Dấu đại số cho tổng chiều sâu lỗ khoan xác định hướng gia công.
Khoảng cách an toàn 1(giá trị tương đối)
Tổng chiều sâu của lỗ khoan 2 Depth Q201(giá trị tương đối)
Chiều sâu lát cắt (giá trị tương đối): là chiều sâu mỗi lát cắt. Mũi khoan sẽ khoan một lần tới chiều sâu tổng của lỗ nếu:
- Chiều sâu mỗi lát cắt bằng chiều sâu tổng của lỗ. - Chiều sâu mỗi lát cắt lớn hơn chiều sâu tổng của lỗ.
Tổng chiều sâu của lỗ không được là bội số của chiều sâu lát cắt.
Thời gian duy trì tính bằng giây: có nghĩa là thời gian dừng ởđáy lỗđể bẻ phoi.
Bước tiến F: tốc độ chuyển động của mũi khoan trong khi khoan tính bằng mm/phút.
Ví dụ các câu lệnh NC
1 CYCL DEF 1.0 PECKING 4 CYCL DEF 1.3 PECKG 5 2 CYCL DEF 1.1 SET UP 2 5 CYCL DEF 1.4 DWELL 0 3 CYCL DEF 1.2 DEPTH -20 6 CYCL DEF 1.5 F150
b. Chu trình khoan 200 (hình 2.50)
1 Bộđiều khiển định vị dao cắt ở trục dao với tốc độ FMAX tới khoảng cách an toàn trên bề
mặt chi tiết
2 Mũi khoan khoan vào chi tiết tới chiều sâu lát cắt thứ nhất bằng tốc độ F đã lập trình.
3 Bộ điều khiển lùi dao cắt về khoảng cách an toàn bằng FMAX và dừng lại ở đó (nếu
đã nhập thời gian duy trì) rồi sau đó chuyển
động bằng FMAX tới khoảng cách an toàn trên chiều sâu lát cắt thứ nhất.
4 Mũi khoan khoan tới chiều sâu lát cắt tiếp theo bằng tốc độ F đã lập trình.
5 Bộđiều khiển TNC lặp lại quá trình trên (từ 2 đến 4) cho tới chiều sâu tổng đã lập trình.
6 Từđáy lỗ dụng cụđược lùi về khoảng cách an toàn hay vềđộ cao an toàn nếu đã lập trình với tốc độ FMAX.
Khoảng cách an toàn Q200 (giá trị tương đối)
Chiều sâu Q201: là khoảng cách từ bề mặt của chi tiết tới đáy lỗ.
Tốc độ tiến dao theo chiều trục Z Q206
Chiều sâu mỗi lát cắt (giá trị tương đối) Q202: bộ điều khiển cho dụng cụăn sâu hết một lần nếu:
- Chiều sâu của một lát cắt bằng chiều tổng của lỗ khoan. - Chiều sâu của lát cắt lớn hơn tổng chiều sâu lôc khoan.
Tổng chiều sâu của lỗ không được là bội số của chiều sâu lát cắt.
Thời gian duy trì tại phía đỉnh lỗ Q210: tính bằng giây, mũi khoan quay không ở khoảng cách an toàn khi rút mũi khoan lên để bẻ phoi.
Toạđộ bề mặt Q203 (giá rtị tuyệt đối): toạđộ của bề mặt chi tiết.
Độ cao an toàn Q204 (giá trị tương đối): toạ độ theo rục dao mà ở đó không thể xảy ra sự va chạm giữa dao cắt và chi tiết (thiết bị kẹp).
Thời gian dừng ởđáy lỗ Q211.
c. Chu trình Doa 201 (hình 2.51)
1. Bộ điều khiển định vị dao cắt ở trục dao với tốc độ FMAX tới khoảng cách an toàn đã lập trình trên bề mặt chi tiết.
2. Mũi doa cắt vào chi tiết tới chiều sâu của lỗđã nhập vào bằng tốc độ F đã lập trình.
3. Bộ điều khiển lùi dao cắt về khoảng cách an toàn bằng tốc độ tiến dao F và sau đó chuyển động bằng FMAX tới độ cao an toàn .
Ví dụ khối lệnh NC
8 CYCL DEF 201 REAMING
Q200=2 ; SET-UP CLEARANCE
Q201=-20 ; DEPTH
Q206=150 ; FEED RATE FOR PLUNGING Q211=0.25; DWELL TIME AT BOTTOM Q208=500 ; RETRACTION FEED TIME Q203=+0 ; SURFACE COORDINATE Q204=50 ; 2. SET-UP CLEARANCE
Khoảng cách an toàn Q200 (giá trị tương đối
Chiều sâu Q201: khoảng cách từ bề mặt chi tiết tới đáy lỗ.
Tốc độ chạy dao theo chiều trục Z Q206
Thời gian dừng ởđáy lỗ Q211
Tốc độ lùi dao Q208: tốc độ chuyển động của dao cắt tính bằng mm/phút khi lùi dao từđáy lỗ. Nếu nhập Q208 = 0 thì dao lùi bằng tốc độ khi doa.
Toạđộ bề mặt chi tiết Q203 (giá trị tuyệt đối)
Độ cao an toàn Q204: Toạđộ theo chiều trục dao mà tại đó không thể xảy ra sự va chạm giữa dao cắt và chi tiết hay thiết bị gá kẹp.
d. Chu trình khoét 202 (hình 2.52)
1. Bộ điều khiển định vị dao cắt ở trục dao với tốc độ F MAX tới khoảng cách an toàn trên bề mặt chi tiết
2. Dao cắt vào chi tiết tới chiều sâu đã lập trình bằng tốc độ tiến dao theo chiều trục z.
3. Dụng cụ cắt ở lại đáy lỗ theo thời gian đã nhập và quay tự do.
4. Sau đó Bộ điều khiển TNC định hướng trục về vị trí 0o.
5. Dao cắt sẽ thụt lại theo hướng đã lập trình
0.2mm (giá rị cốđịnh), nếu sự lùi dao được lựa chọn.
6. Tiếp theo dao cắt lùi về khoảng cách an toàn bằng tốc độ lùi dao và từđó dao cắt lùi tiếp đến dộ cao an toàn đã lập trình bằng tốc độ F MAX.
Khoảng cách an toàn Q200 (giá trị tương đối)
Chiều sâu Q201(giá trị tương đối
Tốc độ dao ăn xuống Q206
Thời gian dừng ởđáy lỗ Q211
Tốc độ lùi dao Q208
Toạđộ bề mặt Q203 (giá trị tuyệt đối)
Độ cao an toàn Q204 (giá trị tương đối)
Hướng tách rời ra (0/1/2/3/4) Q214: Xác định hướng mà bộ điều khiển TNC lùi dao cắt ra ởđáy lỗ (sau khi đã định hướng trục).
e. Chu trình Ta rô ren 17 (cắt ren bằng bầu cặp cứng) - hình 2.53. Khi ta rô ren bằng bầu cặp cứng có thuận lợi hơn cắt ren bằng bầu kẹp tự lựa:
- Tốc độ cắt cao hơn
- Có thể lặp lại ren có cùng bước.
Khoảng cách an toàn 1(giá trị tương đối): khoảng cách giữa mũi dao (tại vị trí xuất phát) và bề mặt chi tiết.
Tổng chiều sâu lỗ2 (giá trị tương đối): Khoảng cách từ bề mặt chi tiết (bắt đầu đường ren) và
vòng ren cuối cùng.
Bước ren 3: Bước của đoạn ren. Dấu đại sô cho tham số
bước ren xác định Ren phải- Ren trái.
+ = Ren phải
- = Ren trái
Lùi dụng cụ cắt sau khi ngắt chương trình
Nếu ngắt chương (dừng) trình trong khi đang cắt ren bằng nút STOP, TNC cho hiển thị phím chức năng MANUAL OPERATION. Nếu nhấn phím MANUAL OPERATION, có thể lùi dao cắt bằng chương trình điều khiển. Đơn giản là nhấn phím chỉ chiều dương của trục dao.
2.4.6.3. Các chu trình cho phay hố, phay ngõng và phay rãnh
Chu trình Phím chức năng
Chu trình phay hố 4.0 (rectangular). Chu trình phay thô không tự động định trước vị trí.
Chu trình phay tinh hố212 (rectangular). Chu thình phay tinh hố tự động định trước vị trí và độ cao an toàn.
Chu trình phay ngõng 213 (rectangular). Chu thình phay tinh ngõng tựđộng định trước vị trí và độ cao an oàn.
Chu trình phay hố tròn 5. Chu trình phay thô không tự động định trước vị trí.
Chu trình phay tinh hố tròn 214. Chu thình phay tinh hố tròn tự động định trước vị trí và độ cao an toàn.
Chu trình phay tinh ngõng tròn 215. Chu thình phay tinh ngõng tự động định trước vị trí và độ cao an toàn.
Chu trình phay rãnh 3. Chu trình phay thô, phay tinh rãnh không tự động định trước vị trí.
Chu trình 210 phay rãnh, dao ăn xuống kiếu zích zắc. Chu trình phay thô, phay tinh rãnh tự động định trước vị trí, dao cắt xuống qua lại theo kiểu zích zắc.
Chu trình phay rãnh cong 211. Chu trình phay thô, phay tinh rãnh cong tự động định trước vị trí và dao cắt xuống qua lại theo kiểu zích zắc.
a. Phay hố vuông (cycle 4.0) - hình 2.54
1 Dao phay đâm vào chi tiết tại vị trí bắt đầu tâm lỗ) và tiến tới chiều sâu lát cắt thứ nhất.
2 Dao phay bắt đầu phay theo chiều dương của trục, cạnh của hố vuông, thường phay theo chiều dương của trục Y. Sau đó phay thô hố từ
trong ra ngoài.
3 Quá trình này được lập lại cho đến khi dao chạy tới chiều sâu tổng của hố.
4 Cuối của chu trình, bộ điều khiển lùi dao về vị trí xuất phát.
b. Chu trình phay tinh hố vuông
(CYCLE 212) - hình 2.55
1 Bộđiều khiển tựđộng di chuyển dao phay
ở trục dao đến khoảng cách an toàn hay đến
độ cao an toàn nếu được lập trình và sau đó di chuyển đến tâm hố vuông.
2 Từ tâm hố, dao phay di chuyển trong mặt
phẳng gia công đến vị trí xuất phát để phay. Hình 2.55 Chu trình phay hố vuông 212
TNC nhận lượng dư gia công và bán kính dao phay đưa vào bộ tính toán để tính toán điểm xuất phát. Nếu cần thiết TNC cắt vào tâm hố.
3 Nếu dao phay ởđộ cao an toàn thì nó chạy với tốc độ F MAX tới khoảng cách an toàn và từ đó dao tiến tới chiều sâu của lát cắt thứ nhất bằng tốc độ dao ăn xuống(Q206).
4 Sau đó dao phay chuyển động tiếp tuyến với biên dạng tinh, dùng phay thuận phay một vòng.
5 Sau bước gia công này, dao phay lùi khỏi biên dạng gia công theo tiếp tuyến rồi trở vềđiểm xuất phát trên mặt phẳng gia công.
6 Quá trình này (từ 3 đến 5) được lặp lại cho đến khi chạy tới chiều sâu đã lập trình.
7 Cuối chu trình, TNC lùi dao cắt với tốc độ F MAX tới khoảng cách an toàn hay
độ cao an toàn đã lập trình và kết thúc tại tâm lỗ (vị trí kết thúc trùng với vị trí xuất phát).
c. Phay tinh ngõng (Cycle 213) - hình 2.56
1 Bộđiều khiển di chuyển dao cắt ở trục dao về khoảng cách an toàn hay độ cao an toàn đã lập trình, sau đó di chuyển về tâm ngõng.
2 Từ tâm ngõng, dao cắt di chuyển trong mặt phẳng gia công vềđiểm bắt đầu để gia công. Điểm bắt đầu nằm ở ngoài, phía bên phải ngõng với một khoảng cách xấp xỉ
bằng 3.5 lần bán kính dao cắt.
3 Nếu dao cắt đang ởđộ cao an toàn thì nó sẽ chạy với tốc độ F MAX về khoảng cách an toàn, từđó dao tiến tới lát cắt thứ nhất bằng tốc độ bước tiến F, tốc độ đâm xuống (Q206) đã lập trình.
4 Tiếp theo đó, dao cắt chuyển động tiếp tuyến với biên dạng tinh, dùng phay thuận phay một vòng.
5 Sau bước này, dao cắt rời khỏi biên dạng gia công theo tiếp tuyến và trở vềđiểm xuất phát trong mặt phẳng gia công.
7 Cuối chu trình, TNC lùi dao với tốc độ F MAX tới khoảng cách an toàn hay độ
cao an toàn nếu được lập trình và kết thúc tại tâm ngõng (vị trí kết thúc trùng với vị
trí xuất phát).
d. Phay hố tròn (Cycle 5.0) - hình 2.57
1 Dao phay chạy xuống chi tiết đến vị trí xuất phát (tâm hố). Và sau đó tiến tới chiều sâu lát cắt thứ nhất.
2 Tiếp sau đó dao phay di chuyển theo
đường xoắn với tốc độ bước tiến.
3 Quá trình này được lập lại cho đến khi dao phay chạy tới chiều sâu tổng của hố.
4 Cuối chu trình, TNC lùi dao về vị trí xuất phát.
Những chú ý trước khi lập trình
- Lập trình cho câu lệnh định vị trí điểm xuất phát của dao phay (tâm lỗ) trong mặt phẳng gia công với RADIUS COMPENSATION R0.
- Lập trình câu lệnh định vị cho điểm xuất phát theo trục dao (một khoảng cách an toàn trên bề mặt chi tiết).
- Dấu đại số cho tham số chiều sâu cắt xác định hướng gia công.
- Chu trình này yêu cầu dao phay có lưỡi cắt qua tâm (ISO 1641) hoặc khoan mồi tại vị trí tâm hố.
Hình 2.57 Chu trình phay hố tròn 5.0 Hình 2.56 Chu trình phay ngõng 213
e. Chu trình phay rãnh (Cycle 3) - hình 2.58
Quá trình phay thô
1 Bộ diều khiển di chuyển dao cắt vào phía trong bằng lượng phay thô. Từđó
đâm xuống và cắt vào chi tiết và phay dọc rãnh.
2 Sau khi cắt xuống hết chiều sâu mỗi lát cắt, việc phay được tiến hành theo chiều ngược lại. Quá trình này được lặp lại cho đến khi phay tới chiều sâu đã được lập trình.
Quá trình phay tinh
3 Bộ điều khiển TNC điều khiển dao cắt tiến tới đáy lỗ theo cung tròn tiếp tuyến với (thành rãnh) Contour. Sau đó dao phay thuận với M3.
4 Kết thúc chu trình, dao cắt lùi với tốc độ F MAX vềđộ cao an toàn.
g. Chu trình phay rãnh cong 211 với dao cắt chuyển động lắc (hình 2.59)
Quá trình phay thô
1 TNC định vị trí dao cắt ở trục dao tới độ cao an toàn và sau đó về tâm cung