- Tín hiệu đóng/ngắt (ON/OFF): thực hiện chức năng chuyển mạch, đổi chiều quay trục chính; điều khiển các thiết bị phụ trợ như bôi trơn làm nguội,
2. Lập trình tự động.
Phương thức lập trình tự động sử dụng ngôn ngữ lập trình hoặc phần mềm CAD/CAM như công cụ trợ giúp để chuyển đổi tự động dữ liệu hình học và dữ liệu công nghệ thành chương trình NC. Theo phương thức này có ba phương pháp:
a. Lập trình bằng phần mềm NC. b. Lập trình bằng ngôn ngữ xử lý hình học. c. Lập trình bằng phần mềm CAD/CAM. BẢN VẼ LẬP TRÌNH Hình học & Công nghệ MÁY NC/CNC BẢN VẼ MÁY CNC Lập trình theo chế độ MDI
PHÒNG THIẾT KẾ PHÒNG CÔNG NGHỆ XƯỞNG MÁY
Bản vẽ Thiết bị mang tin Bản vẽ và các yêu cầu kỹ thuật a. b. Hình 7.21- Các phương pháp lập trình trực tiếp PHẦN MỀM CAD Dữ liệu Hình học DNC MÁY CNC + PHẦN MỀM NC Nhập thông số công nghệ MDI
PHÒNG THIẾT KẾ PHÒNG CÔNG NGHỆ XƯỞNG MÁY
Dữ liệu Hình học Dữ liệu Hình học a. PHẦN MỀM CAD/CAM NGÔN NGỮ XLHH Dữ liệu Hình học Công nghệ DNC Chương trình NC Chương trình NC MÁY CNC Hiệu chỉnh chương trình MDI b,c. Hình 7.22- Các phương pháp lập trình tựđộng
Lập trình bằng phần mềm NC được thực hiện trực tiếp trên hệ điều khiển. Phần lớn các phần mềm lập trình NC là sản phẩm của chính nhà sản xuất hệ điều khiển, thường được cung cấp kèm theo máy. Khả năng lập trình của những phần mềm này nói chung rất hạn chế. Phần lớn chỉ có khả năng lập trình cho những đường chạy dao 2D đơn giản và những chu trình gia công cơ bản.
Ngôn ngữ xử lý hình học được sử dụng phổ biến nhất là APT (Automatically Programmed Tools). APT là ngôn ngữ lập trình cao cấp, được phát triển bởi Viện Kỹ
thuật Massachussets Mỹ để tự động lập trình cho máy công cụ NC. Nội dung cốt lõi của APT là trình xử lý mô tả hình học thành dữ liệu đường chạy dao và các thông tin cần thiết khác để điều khgiển máy NC. các dữ liệu này thông quaỷtình hậu xử lý được chuyển thành định dạng mã điều khiển phù hợp với máy NC cụ thể.
Ngày nay, các ngôn ngữ xử lý hình học dần dần dược thay thế bởi các phần mềm CAD/CAM và việc sử dụng phần mềm này để lập trình NC đã trở thành phương pháp phổ biến nhất, hiệu quả nhất, đặc biệt cho các trường hợp gia công mặt cong phức tạp.
7.3.3. Lập trình theo công nghệ CAD/CAM
Nguyên lý của công nghệ CAD/CAM là sử dụng cơ sở dữ liệu chung cho các chức năng thiết kế và lập kế hoạch sản xuất. Như vậy, theo công nghệ CAD/CAM, ta có thể truy xuất dữ liệu hình học và công nghệ về sản phẩm, lưu trữ trong cơ sở dữ liệu cho các chức năng quản lý và điều hành sản xuất, bao gồm chức năng lập trình NC.
Trong các ứng dụng điều khiển số, các chức năng CAD cho phép xác lập hình học chi tiết gia công và các chức năng CAM cho phép sử dụng dữ liệu hình học sản phẩm để tạo đường chạy dao (quĩ đạo tâm dao) và thực hiện các chức năng quản lý,
điều khiển sản xuất như lập qui trình chế tạo, lập kế hoạch sản xuất, quản lý chất lượng và hoạch định nguồn lực sản xuất.
Qui trình lập trình NC theo công nghệ CAD/CAM thông thường gồm các bước cơ bản như sau:
a. Thiết kế mẫu gia công trên hệ thống CAD.
b. Xác lập tiến trình gia công (machining sequence).
c. Lựa chọn công nghệ gia công NC (phương thức chạy dao) cho từng bước gia công.
d. Xác lập các thông số NC cho chức năng gia công NC tương ứng.
e. Thực thi trình xử lý đối với chức năng gia công NC để tạo đường chạy dao (toolpath generation).
f. Thực thi trình hậu xử lý để biên dịch dữ liệu đường chạy dao thành chương trình NC.
Công nghệ gia công NC là chức năng của các phần mềm CAD/CAM. Về lý thuyết, có thể thực hiện đường chạy dao bất kỳ. Tuy nhiên để quản lý được dữ liệu chạy dao cho mục đích biên dịch tự động thành chương trình NC, ngoài yêu cầu về
tính công nghệ, phương thức chạy dao phải có qui luật toán học. Thông thường các chức năng gia công NC được thiết kế theo phương thức điều khiển 2,5 trục, 3 trục, 4 trục, 5 trục và theo qui luật hình học song song, xoắn ốc, tham số. Tuỳ thuộc vào yêu
cầu gia công, khả năng công nghệ của máy gia công, các phần mềm CAD/CAM cho phép lựa chọn phương thức chạy dao thích hợp cho từng công đoạn gia công.
Đường chạy dao (toolpath) được xác định từ dữ liệu hình học chi tiết gia công, như hàm số phụ thuộc vào thông số NC.
Về hình học, đường chạy dao là đường cong, được quản lý theo định dạng dữ
liệu đồ hoạ như mọi đường cong hình học khác. Thông thường các phần mềm lập trình NC (hoặc CAD/CAM) quản lý đường chạy dao dưới dạng tập tin toạ độ chạy dao (Cutter Location - CL), bao gồm các điểm, đoạn thẳng, cung tròn cấu thành nên đường chạy dao. Thông qua trình trợ giúp, tập tin CL được cài đặt thêm các thông số NC. Cuối cùng, tập tin CL cùng với mọi dữ liệu NC liên quan được biên dịch bởi trình hậu xử lý thành chương rình NC tương ứng theo định dạng yêu cầu.
Chương trình dù được biên soạn theo phương thức trực tiếp hay tự động đều cần được lưu giữ trên thiết bị mang tin và sau đó truyền vào hệđiều khiển máy (MCU)
để phục vụ cho quá trình đọc dữ liệu tự động. Mặc khác, chương trình đã được hiệu chỉnh, đã được kiểm tra và đã được sử dụng để gia công trên các máy cũng cần được lưu trữđể sử dụng lại khi cần thiết.
7.3.4. Nhập/Xuất chương trình NC.
Ngày nay kỹ thuật điều khiển số bằng máy tính phát triển nên các loại thiết bị
lưu trữ tin để truyền chương trình NC vào hệ điều khiển cũng phát triển theo. Từ băng
đục lõ, bìa đục lỗ, băng từ, đĩa từđã được sử dụng để làm thiết bị lưu trữ.
Các thế hệ máy CNC ngày nay đều có bàn phím máy tính theo hệ tiêu chuẩn ASCII để nhập trực tiếp chương trình NC vào hệđiều khiển. Để có thể nhập thông tin và từ đó điều khiển máy CNC trực tiếp từ panel điều khiển, cần phải có phần mềm truyền thông và sự kết nối tương thích giữa bàn phím máy tính và hệđiều khiển máy.
Phương pháp nhập / xuất chương trình NC được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là dùng đường truyền trực tiếp (Direct NC) RS-232-C hoặc mạng điều khiển phân phối DNC (Distributive NC) bao gồm các máy tính và phần mềm truyền thông. Với đường truyền trực tiếp hay hay mạng DNC, bàn phím của panel điều khiển máy CNC chỉ còn chức năng hiệu chỉnh chương trình vì nhập chương trình từ máy tính riêng của mạng tiện lợi hơn nhiều so với việc nhập từ bàn phím panel điều khiển.
7.3.5. Mạng DNC. 1. Cấu hình mạng DNC. 1. Cấu hình mạng DNC.
Cấu hình mạng DNC có thể là đơn lớp hoặc đa lớp, phụ thuộc vào phạm vi điều khiển, số máy NC/CNC, yêu cầu mở rộng mạng, yêu cầu kết nối hệ thống DNC voà các nhánh khác trong mạng điều khiển. Theo phương thức kết nối, có thể phân biệt 3 loại cấu hình mạng DNC: