1. 2 Các hệ thống dữ liệu cần nạp cho máy công cụ điều khiển số
2.3.2.2. Lập trình và sửa đổi chƣơng trình
Trong chế độ hoạt động này, có thể soạn thảo chƣơng trình gia công các chi tiết. Chức năng lập trình (FK) các Contour tự do đặc trƣng, các chu trình gia công khác nhau và tham số Q là các thông tin cần thiết để lập trình.
Có thể hiển thị bằng đồ hoạ từng bƣớc khi lập trình.
2.3.2.3. Chạy thử chƣơng trình (Program test)
Bằng chế độ chạy thử, TNC tìm ra các lỗi của chƣơng trình và từng phần của chƣơng trình, sự không phù hợp về hình dáng hình học, những dữ liệu không đúng trong chƣơng trình hoặc sự vi phạm không gian gia công.
Việc mô phỏng trƣớc chƣơng trình bằng đồ hoạ đƣợc mô tả ở nhiều trạng thái khác nhau.
2.3.2.4. Chạy chƣơng trình
- Chạy liên tục các câu lệnh. - Chạy từng câu lệnh.
Khi chạy chƣơng trình ở chế độ chạy liên tục (Full sequence), bộ điều khiển thực hiện việc chạy chƣơng trình liên tục cho tới kết thúc hoặc phải ngắt (dừng) việc chạy chƣơng trình bằng tay. Sau khi dừng phải gọi lại để chạy tiếp.
Khi chạy ở chế độ từng câu lệnh, sau khi thực hiện xong mỗi câu lệnh phải nhấn phím START để tiếp tục thực hiện các câu lệnh sau đó.
2.3.3. Phụ tùng kèm theo. 2.3.3.1. Hệ thống dò 3D 2.3.3.1. Hệ thống dò 3D
Bằng hệ thống dò 3D bạn có thể: - Tự đông điều chỉnh chi tiết.
- Cài đặt đƣợc điểm chuẩn nhanh và chính xác.
- Do chi tiết gia công trong khi đang chạy chƣơng trình.
- Số hoá bề mặt 3D, đo và kiểm tra dụng cụ.
2.3.3.2 . Hệ thống đo dao tự động
Thiết bị đo dao TT120 đƣợc sử dụng để đo và kiểm tra chiều dài và bán kính dao. Với thiết bị đo này đƣợc sử dụng các chu trình riêng.
2.3.3.3. Tay quay điện tử
Hình 2.17 Đầu dò 3D
Hình 2.18 Hệ thống đo dao tự động
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 sẽ thông báo với dòng hội thoại sau trên màn hình nhƣ sau:
Memory Test
Bộ nhớ của hệ thống điều khiển đƣợc kiểm tra tự động
Power Interrupted
Hệ điều khiển thông báo rằng nguồn điện đã bị ngắt - xoá thông báo lỗi. Nhấn phím CE
Translate PLC program
Chƣơng trình PLC đƣợc hoàn thành tự động. Dòng thông báo nhƣ sau sẽ xuất hiện:
Relay Ext. DC Voltage Missing
Nhấn phím (đèn báo sáng)
TNC kiểm tra chức năng của nút EMERGENCY STOP
Muốn máy hoạt động đƣợc, cần phải cho chạy máy qua điểm tham chiếu, để máy xác định đƣợc điểm gốc của hệ thống đo hành trình. Khi thực hiện quá trình này, có thể thực hiện bằng hai cách:
1- Trƣờng hợp trên bàn máy không có chi tiết (không thể có sự va chạm của chi tiết với trục máy khi chạy định chuẩn) chỉ cần nhấn phím START trên bàn phím của hệ thống điều khiển, sau khi thực hiện song ở mỗi trục, nhấn tiếp START. Máy sẽ lần lƣợt chạy theo thứ tự các trục Z, Y, X.
2- Trong trƣờng 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, nên chạy hiệu chuẩn máy bằng cách sử dụng các phím chỉ hƣớng riêng cho từng trục và lựa chọn các trục chạy cho phù hợp đảm bảo an toàn. Khi chạy định chuẩn máy theo phƣơng pháp này, 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 chế độ hoạt động bằng tay (Manual operation)
Bạn hãy nhấn phím OFF ở góc trái phía dƣới màn hình, trên màn hình xuất hiện dòng thông báo:
Do you really wish to switch off the control ?
Bạn nhấn tiếp phím Yes ở góc trái phía dƣới màn hình (F1) Và trên màn hình lại thông báo:
Now you can switch off the TNC.
Bây giờ bạn nhấn EMERGENCY STOP và ngắt công tắc chính của máy.
2.4. Phƣơng pháp lập trình trên máy phay CNC MICOMILL V5 với hệ điều
khiển DENFOR
2.4.1. Giới thiệu chung về hệ điều khiển DENFOR
Phần mềm DENFOR của Vƣơng quốc Anh là một trong những phần mềm đƣợc sử dụng rộng rãi ở nhiều nƣớc trên thế giới. Ở Việt Nam hiện nay có nhiều cơ sở sản xuất, viện nghiên cứu, Trƣờng Cao đẳng và Đại học đào tạo kỹ thuật cơ khí sử dụng phần mềm này nhƣ: Viện máy và dụng cụ (IMI), Công ty TNHH Cơ khí chính xác, Trƣờng Cao đẳng Công nghiệp Cẩm Phả, Trƣờng Cao đẳng nghề Vĩnh Phúc…Bởi vậy nó rất thích ứng với quá trình phát triển công nghiệp nƣớc ta trong giai đoạn hiện nay.
Hệ điều khiển và lập trình gia công CNC của DENFOR là hệ điều khiển theo quĩ đạo đƣợc sử dụng để lập trình các quy trình công nghệ gia công khoan - phay trực tiếp trên máy bằng ngôn ngữ hội thoại một cách dễ hiểu. DENFOR có thể điều khiển tới 5 trục, TNC 430 có thể điều khiển tới 6 trục toạ độ. Chúng có thể thay đổi vị trí góc của trục toạ độ dƣới sự điều khiển của chƣơng trình. Một đĩa cứng đã đƣợc tổ hợp hỗ trợ khả năng lƣu trữ rất nhiều chƣơng 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.
Bộ điều khiển này cho phép viết chƣơng trình NC theo 2 ngôn ngữ khác nhau: có thể viết chƣơng trình NC theo mã lệnh G và viết chƣơng trình NC theo mã lệnh
chính thống của DENFOR. Chƣơng trình NC theo ngôn ngữ của DENFOR có cấu trúc đơn giản dễ hiểu, cho nhiều khả năng lập trình. Ví dụ, với chức năng nội suy đƣờng cong, hệ điều khiển cho ít nhất 3 khả năng lập trình.
Một số chức năng lập trình chƣơng trình NC có thể sử dụng với hệ điều khiển DENFOR
- Lập trình với cách thức thông thƣờng. - 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 bƣớc 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 đƣợc tổ chức rõ ràng, vì thế các chức năng đƣợc sử dụng dễ dàng và nhanh chóng. Sự giao tiếp của DENFOR và các mẫu chuẩn ISO trong đó lập trình giao tiếp của DENFOR là một phƣơng thức lập trình đặc biệt dễ dàng. Các đồ hoạ tƣơng tác (giao tiếp) miêu tả riêng lẻ từng bƣớc thực hiện trên máy đối với từng contour, biên dạng bề mặt gia công, màn hình máy tính cho phép mô tả từng đƣờng contour vừa đƣợc lập trình ở nửa cửa sổ bên phải. Điều này cho phép lập trình tránh đƣợc ngay sai sót là lập thừa đƣờng hay lập sai toạ độ. Việc thiết lập đồ hoạ lập trình tƣơng tác rất đơn giản bằng cách nhấn phím SPLIT SCREEN và PGM GRAPHICS, phím mềm AUTODRAW ở vị trí ON. Khi muốn xoá chế độ đồ hoạ thì sử dụng phím CLEAR GRAPHICS.
Nếu một đƣờng vẽ chi tiết không đƣợc định kích thƣớc với NC thì sự lập trình contour đó sẽ do DENFOR (lập trình tự do trong DENFOR) thực hiện những tính toán cần thiết một cách tự động. Quá trình thực hiện việc cắt có thể đƣợc mô phỏng bằng đồ hoạ trong thời gian máy thực hiện hoặc trƣớc khi cho máy thực hiện. Điều này cũng có thể thực hiện đối với chƣơng 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 chƣơng trình trong khi TNC đang thực hiện việc khác. Khả năng của TNC có thể thực hiện tất cả các chƣơng trình thành phần mà chúng đƣợc viết theo các điều khiển DENFOR.
2.4.2. Tạo và viết một chƣơng trình.
2.4.2.1. Cấu trúc một chƣơng trình theo ngôn ngữ lập trình DENFOR
Một chƣơng trình bao gồm nhiều câu lệnh, mỗi câu lệnh gồm nhiều từ lệnh Ví dụ: Câu lệnh: N01 G01 X+10 Y+50 R0 F100 M3 Trong đó: - Số N01 chỉ thị số câu lệnh. - G01 Chức năng chuyển động đƣờng thẳng. - Còn X+10, Y+50, R0, F100, M3 là các từ lệnh.
Số các câu lệnh trong TNC đƣợc sắp xếp theo trình tự từ bé đến lớn.
Câu đầu tiên trong các chƣơng trình đều giống nhau bằng từ BEGIN PGM, tên chƣơng trình (bằng chữ hoặc bằng số) và kích hoạt hệ thống đo.
Toàn bộ các câu lệnh của chƣơng trình sẽ thông báo các nội dung: - Phôi.
- Khai báo dụng cụ và gọi dụng cụ cắt.
- Lƣợng chạy dao và số vòng quay trục chính.
- Đƣờng chuyển động, các chu trình gia công và các chức năng khác. - Câu kết thúc mỗi chƣơng trình đều giống nhau bằng từ BEGIN PGM, tên chƣơng trình và kích hoạt hệ thống đo.
2.4.2.2 Khai báo phôi: BLK FORM
Ngay sau khi tạo lập một chƣơng trình mới, bạn phải khai báo kích thƣớc khối của phôi. Sự khai báo này rất cần thiết cho việc mô phỏng bằng đồ họa quĩ đạo chuyển động của dụng cụ cắt.
Các cạnh của phôi phải nằm song song với các trục X, Y, Z
Hình dạng phôi đƣợc định nghĩa bằng hai điểm góc.
Điểm MIN: Tọa độ điểm góc nhỏ nhất X, Y, Z của phôi, nhập toạ độ tuyệt đối
Điểm MAX: Toạ đô lớn nhất X, Y, Z của phôI, nhập toạ độ tuyệt đối hoặc tƣơng đối
Cần khai báo hình dạng phôi, nếu muốn chạy kiểm tra chƣơng trình bằng đồ hoạ.
2.4.3. Lập trình dụng cụ cắt.
2.4.3.1. Nhập các dữ liệu liên quan tới dụng cụ cắt.
a. Bước tiến F
Tốc độ tiến dao là tốc độ dịch chuyển của tâm dụng cụ cắt (tính theo mm hoặc inches trong một phút). Tốc độ tối đa có thể khác nhau cho từng trục và cài đặt trong tham số máy.
Nhập dữ liệu dụng cụ cắt
Có thể nhập bƣớc tiến của dụng cụ cắt trong câu TOOL CALL và ở trong mỗi câu lệnh.
Chạy dao nhanh
Nếu muốn lập trình chuyển động chạy dao nhanh, cần nhập với FMAX. Để nhập FMAX, bạn nhấn phím ENT hoặc nhấn FMAX khi trên màn hình xuất hiện câu hội thoại Feed rate F=?
Thời gian thực hiện
Bƣớc tiến đƣợc nhập bằng giá trị số và có hiệu lực trong câu cho đến khi giá trị bƣớc tiến khác đƣợc nhập vào. Bƣớc tiến FMAX chỉ có hiệu lực trong câu lệnh nào
Hình 2.20 Khai báo phôi
đã đƣợc lập trình, sau câu lệnh đƣợc thực hiện bằng FMAX, bƣớc tiến F sẽ trở về giá trị cuối cùng đã nhập vào trƣớc câu lệnh với FMAX.
Thay đổi bước tiến trong khi đang chạy chương trình
Trong khi đang chạy chƣơng trình có thể thay đổi vô cấp tốc độ bƣớc tiến bằng núm xoay trên bảng điều khiển.
b. Tốc độ trục chính S
Tốc độ trục chính đƣợc nhập bằng vòng/phút trong câu TOOL CALL
Thay đổi tốc độ đã lập trình
Ta có thể thay đổi tốc độ quay của trục chính trong chƣơng trình với câu TOOL CALL.
Nhấn phím TOOL CALL
Bỏ qua câu hội thoại Tool number =?Bằng phím NO ENT Bỏ qua câu hội thoại Working spindle axis X/Y/Z=?bằng phím NO ENT
Nhập số vòng quay mới cho câu hội thoại Spindle speed S=? và chấp nhận bằng END.
Thay đổi tốc độ trục chính trong khi đang chạy chương trình
Trong khi đang chạy chƣơng trình có thể thay đổi vô cấp tốc độ quay của trục chính bằng núm xoay trên bảng điều khiển.
2.4.3.2. Dữ liệu dụng cụ cắt
Thông thƣờng lập trình các tọa độ của đƣờng bao gia công theo kích thƣớc đã ghi trên bản vẽ chi tiết. Để TNC tính toán đƣợc quĩ đạo tâm dụng cụ cắt và thực hiện việc hiệu chỉnh dụng cụ cắt thì phải nhập chiều dài và bán kính cho mỗi dụng cụ đƣợc sử dụng. Các dữ liệu dụng cụ cắt đƣợc nhập trực tiếp trong chƣơng trình bằng TOOL DEF hoặc cho từng dụng cụ trong bảng dụng cụ. Có thể nhập các thông tin thêm về dữ liệu cho mỗi dụng cụ đó. TNC sẽ chú ý đến tất cả các thông tin đã nhập của dụng cụ cắt khi chạy chƣơng trình.
1. Tên dao và số hiệu dao
Mỗi dụng cụ cắt đƣợc khai báo bằng một con số từ 0 đến 254. Nếu sử dụng bảng dụng cụ cắt, có thể sử dụng những số hiệu dao lớn hơn và cũng có thể nhập tên cho mỗi dụng cụ đó.
Dao số 0 đƣợc khai báo là dao 0 với
chiều dài L=0 và bán kính bằng R=0. Trong bảng dụng cụ cắt cũng nên khai báo với L=0 và R=0.
2. Chiều dài dụng cụ cắt
Có hai cách để xác định chiều dài dụng cụ cắt L:
a. Chiều dài dao L là sự khác nhau giữa chiều dài dao cắt đƣợc sử dụng và dao số 0 L0
Qui ƣớc về dấu:
- Dụng cụ dài hơn dao số 0 L> L0 - Dụng cụ ngắn hơn dao số 0 L< L0
Cách xác định chiều dài:
- Di chuyển dao 0 đến vị trí chuẩn theo trục dao (ví dụ mặt phẳng chi tiết với Z=0)
- Cài đặt chuẩn theo trục dao về 0 (cài đặt điểm chuẩn). - Lắp dụng cụ cần dùng vào.
- Di chuyển dụng cụ đến vị trí chuẩn nhƣ dao 0
-TNC hiển thị sự khác nhau giữa dụng cụ hiện hành và dao 0
Nhập giá trị vào câu lệnh khai báo dao cắt hoặc trong bảng dụng cụ cắt bằng phím tiếp nhận vị trí hiện hành trên bảng điều khiển.
b. Xác định chiều dài dao bằng thiết bị điều chỉnh
Cách này cho phép nhập trực tiếp giá trị đã xác định vào câu lệnh khai báo dụng cụ cắt hoặc trong bảng dụng cụ không cần tính toán.
3. Bán kính dụng cụ cắt R
Ta có thể nhập trực tiếp bán kính dụng cụ cắt.
4. Những giá trị Delta cho chiều dài và bán kính dao cắt.
Giá trị Delta là sự chênh lệnh về chiều dài và bán kính dao cắt.
Giá trị dƣơng mô tả kích thƣớc vƣợt quá của dụng cụ (DL, DR, DR2>0).
Giá trị âm mô tả kích thƣớc nhỏ hơn của dụng cụ (DL, DR, DR2<0).
Giá trị nhỏ hơn của bán kính dao đƣợc nhập vào bảng để bù lại sự mòn của dụng cụ cắt. Giá trị Delta thƣờng đƣợc nhập bằng giá trị số.
Trong câu lệnh TOOL CALL, bạn cũng có thể lập trình bằng tham số Q. Phạm vi nhập: Giá trị Delta có thể nhập là 99.999
5. Nhập các dữ liệu dao vào chƣơng trình
Số dao, chiều dài và bán kính là đặc trƣng của mỗi dao cắt đƣợc khai báo trong câu lệnh TOOL DEF của chƣơng trình.
Chọn khai báo dao cắt, nhấn phím TOOL DEF
Nhập số dao: Mỗi dao cắt đƣợc khai báo bằng một con số. Nhập chiều dài dao: Nhập giá trị hiệu chỉnh cho chiều dài dao.
Nhập bán kính dao
Trong hội thoại lập trình, bạn có thể chuyển trực tiếp giá trị chiều dài dao cắt vào dòng nhập bằng phím tiếp nhận vị trí hiện hành (actual-position-capture). Bạn cần phải đánh dấu trong chỉ báo trạng thái.
Kết quả của câu lệnh nhập:
TOOL DEF 5 L+10 R+5
6. Nhập các dữ liệu dụng cụ cắt vào bảng
Mỗi bảng dụng cụ cắt có thể khai báo và cất giữ tới 16 dụng cụ cùng với các dữ liệu của các dụng cụ đó. Số lƣợng dụng cụ mà bộ điều khiển lƣu giữ đƣợc mặc định bằng tham số máy .
Hình 2.23 Giá trị cho chiều dài và bán kính dao
Cần phải sử dụng bảng dụng cụ cắt nếu:
Máy đƣợc trang bị thay dao tự động.
Nếu muốn đo dao tự đọng bằng thiết bị đo dao TT120.
Nếu muốn phay thô bằng chu trình 22.
Làm việc với việc tự động tính toán chế độ cắt.
7. Sửa đổi các dữ liệu trong bảng dụng cụ cắt
Bảng dụng cụ cắt đó hoạt động trong khi chạy chƣơng trình có tên tệp là TOOL.T.Tệp TOOL.T phải đƣợc lƣu trữ trong thƣ mục TNC:\ và chỉ có thể sửa đổi