Chƣơng 1 : TỔNG QUAN VỀ VẤN Ề NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về máy CNC và các dạng điều khiển của máy tiện CNC
1.1.3. Cấu trúc một chƣơng trình gia cơng
1.1.3.1. Cấu trúc tổng quát của chương trình
Chƣơng trình gia cơng là tồn bộ các câu lệnh cần thiết để gia công chi tiết trên máy CNC. Các thành phần của một chƣơng trình NC bao gồm:
CHƢƠNG TR NH NC ( NC program )
% Số hiệu chương trình ( rogram number)
Thứ tự dịch chuyển dao (Tool movement sequence)
.......................... .......................... ..........................
M30;
Cấu trúc chƣơng trình đã đƣợc tiêu chuẩn hoá và bao giờ cũng gồm 3 phần chính là, đầu chƣơng trình, thân chƣơng trình, cuối chƣơng trình.
* ầu chƣơng trình gồm các câu lệnh chuẩn bị về máy, công nghệ, dụng cụ cắt... và đƣợc bắt đầu bằng ký hiệu chƣơng trình. Tuỳ thuộc vào nơi chế tạo hệ điều khiển, các ký hiệu chƣơng trình có thể là chữ số và các chữ cái .
Ví dụ : ối với hệ điều khiển FANUC [2]
O 0001; ( ký hiệu của chương trình)
Khối lệnh 1 (Block 1) Khối lệnh 2 (Block 2) Khối lệnh 3 (Block 3) Khối lệnh n (Block n)
N1 G50 S2000; (giới hạn tốc độ lớn nhất của trục chính là 2000 vịng/phút)
N5 G00 T0101 ; ( đưa dao số 1 kèm theo bộ nhớ số 1 vào vị trí làm việc) N10 G96 S120 M03 ( cho trục chính quay thuận với tốc độ 120m/phút)
Ví dụ : ối với hệ điều khiển HEIDENHAIN
BEGIN PGM KHOAN MM ( bắt đầu chương trình khoan, đơn vị đo lường mm)
BLK FORM0.1 X0 Y0 Z-20 (khai báo vị trí điểm gốc dưới của phơi - điểm
MIN)
BLK FORM0.2 X50 Y50 Z0 (khai báo điểm góc trên đối diện của phơi- điểm MAX)
* Thân chƣơng trình bao gồm các lệnh dịch chuyển dao theo biên dạng chi tiết cần gia cơng .
Ví dụ :
N20 G00 X15 Y20 Z ( chạy dao nhanh đến vị trí X=15; Y =20, Z = 5) N25 G01 Z-3 F0.1; ( tiến dao cắt sâu xuống 3 mm với bước tiến 0,1mm/vòng)
N30 X32 Y3 ( tiến dao cắt đến điểm có toạ độ X = 32; Y = 35)
* Cuối chƣơng trình bao gồm các câu lệnh đƣa dao trở về vị trí chuẩn bị cho lần gia công tiếp theo (thƣờng là điểm Po), hoặc trở về điểm gốc tham chiếu của máy (điểm R), các lệnh về tắt dung dịch làm mát, dừng trục chính, kết thúc chƣơng trình...
Ví dụ:
N120 G00 X200 Z150 ; (dao về điểm có X=200; Z = 150) N125 M09 M05; ( tắt dung dịch làm mát, dừng trục chính)
1.1.3.2 Cấu trúc tổng quát của câu lệnh
Một câu lệnh gia công (hay một khối lệnh) có cấu trúc tổng quát nhƣ sau: N.... G... X.... Y..... Z..... F...... T...... S........ M.........;
Thông tin vận hành máy
Thông tin dịch chuyển Số hiệu câu lệnh
* Số hiệu câu lệnh đƣợc bắt đầu bằng chữ cái N ( Number) kèm theo các con số chỉ ký hiệu câu. Ví dụ : N10; N125; N200. Các con số này do ngƣời lập trình đặt bất kỳ nhƣng phải theo thứ tự tăng lên và thƣờng đặt cách 5 đơn vị.
* Thơng tin dịch chuyển cịn gọi là thơng tin hình học bao gồm: kiểu dịch chuyển , vị trí cần dịch chuyển đến.
Ví dụ : Hệ điều khiển FANUC
G02 X40 Z25 R3 ( dịch chuyển theo đường cong cùng chiều kim
đồng hồ có bán kính R = 3 đến vị trí X = 40, Z = 25)
Kiểu dịch chuyển :
G00 – Chạy dao nhanh không cắt G01- Chạy dao cắt theo đƣờng thẳng
G02 - Chạy dao theo đƣờng cung tròn cùng chiều kim đồng hồ
G03- Chạy dao theo đƣờng cung tròn ngƣợc chiều kim đồng hồ v.v... Ví dụ : Hệ điều khiển HEIDENHAIN:
- Thông tin về tốc độ S (còn gọi là chức năng chọn tốc độ ). Ví dụ S100; S500
Con số sau chữ S chỉ giá trị tốc độ cắt theo m/phút hoặc vòng/phút
G96 S 100 : Giá trị tính theo m/phút; G97 S100 : Giá trị tính theo vịng/phút
- Thơng tin về bƣớc tiến dao F (còn gọi là chức năng chọn bƣớc tiến dao) : Ví dụ F0.2; F 120
Con số đứng sau chữ F chỉ giá trị bƣớc tiến dao theo mm/vòng hoặc mm/phút
G98 F0.2 : Giá trị tính theo mm/vịng; G99 F10 : Giá trị tính theo mm/phút.
Nếu khơng có G98 hay G99 thì máy tiện sẽ mặc định chọn là mm/vòng, máy phay sẽ mặc định chọn là mm/phút.
- Thơng tin về dao T: Ví dụ T0101 (Chỉ dao số 1 và bộ nhớ dao số 1) Khi gá dao xong, trƣớc khi sử dụng dao đó phải tiến hành xác định vị trí dao với các giá L X35 Y20 ( dịch chuyển dao theo đường thẳng
đến vị trí X=35; Y = 20)
Kiểu dịch chuyển:
L – Dịch chuyển dao theo đƣờng thẳng
C – Dịch chuyển dao theo đƣờng cung trịn khi biết vị trí tâm cung CR – Dịch chuyển đao theo đƣờng cung tròn trong toạ độ cực v.v... * Thông tin vận hành bao gồm:
trị Xi và Zi theo từng dao và lƣu vào bộ nhớ dao.
Giá trị Xi và Zi đƣợc xác định từ mũi dao đến điểm chuẩn gá dao E. ối với các máy có trang bị bộ cảm biến đo dao ( sensor) thì các giá trị đo đƣợc đối với từng dao sẽ đƣợc tự động cập nhật vào trong bảng. ối với các máy khơng có bộ đo dao thì xác định bằng cách tiện thử đƣờng kính, mặt đầu xong đo đƣờng kính vừa tiện đƣợc để xác định giá trị và nhập vào bộ nhớ dao. - Thơng tin khác M (cịn gọi là lệnh phụ trợ) : Ví dụ M03; M05; M30: là các thơng tin cho trục chính quay hay dừng, đóng mở dung dịch làm mát...
Một số chú ý:
- Số hiệu câu lệnh có thể viết hoặc không viết.
- ằng sau giá trị toạ độ có thể có dấu chấm hoặc khơng có tuỳ theo hệ điều khiển ( một số hệ điều khiển, nếu khơng có dấu chấm, máy tính sẽ hiểu đơn vị đo là m).
- Trong một câu lệnh, không nhất thiết phải đầy đủ các thành phần trên. Thành phần không thay đổi so với câu lệnh trên thì khơng cần phải viết.
- Cuối câu lệnh thƣờng có dấu chấm phảy (;)