CHƯƠNG II. CẤU TRÚC HỆ THỐNG CIM
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÁY CNC
IV. Nguyên tắc lập trình gia công trên máy CNC và các phương phấp nhập dữ liệu
4.1. Lập trình gia công.
Các thao tác gia công của máy CNC được thực hiện thông qua một đoạn chương trình. Đoạn chương trình này mô tả chi tiết trình tự của các bước gia công, theo một thứ tự để tạo ra sản phẩm như ý. Bộ điều khiển NC thực thi các lệnh gia
công dựa trên những dữ liệu mà nó nhận được, những thông số gia công có thể nằm ngay trên những dữ liệu nhận được hay nằm trong bộ nhớ của bộ điều khiển.
Một điều rất quan trọng mà các bộ NC phải tuân theo, đó là phải đi theo một dạng lập trình đã được chuẩn hoá, dựa trên một văn bản do hiệp hội chuẩn hoá quốc tế (ISO) đề ra. Ở Hoa Kỳ, chủ yếu theo chuẩn EIA RS244 hoặc RS358.
a) Cấu trúc chương trình.
Một chương trình gia công bao gồm nhiều dòng lệnh. Mỗi dòng lệnh bao gồm các ký tự và con số đi theo mỗi ký tự. Số lượng ký tự trong mỗi dòng lệnh là ko cố định. Mỗi dòng lệnh thường bắt đầu bằng ký tự N và một con số liền sau đó dùng để chỉ thứ tự dòng lệnh trong chương trình.
Ví dụ về một dòng lệnh cho 3 trục điều khiển gia công theo đường cong:
N04 G02 X±4.3 Y±4.3 Z±4.3 I4.3 J4.3 K4.3 F7 S4 T2 M2 $ N04 - Thứ tự dòng lệnh.
G02 - Nội suy đường tròn theo chiều kim đồng hồ.
X,Y,Z - Toạ độ điểm đích.
I,J,K - Thông số bổ xung của cung tròn.
F7 - Tốc độ chạy dao.
S4 - Tốc độ quay.
T02 - Số hiệu dao.
$ - Kết thúc dòng lệnh.
b) Những chức năng hỗ trợ.
Trước khi máy thực hiện những chuyển động và gia công, những thông số về hình dáng và công nghệ phải được nhập vào bộ điều khiển. Sau đó các thông tin sẽ được tính toán và đưa ra các chức năng thích hợp.
Thông số về hình dáng xác định:
§ Vị trí điểm đến.
§ Hướng chạy dao.
§ Chương trình gia công.
Ngoài ra cũng cần đưa thêm các thông số công nghệ như loại dao dùng gia công, tốc độ trục quay, hướng quay, tốc độ chạy dao. Những chức năng hỗ trợ được dùng cho mục đích này, thường dùng các ký tự F, H, M, S, và T. Còn lại D, E, L, P là những ký tự còn dư cho lập trình, dùng cho những bộ điều khiển khác nhau, của các hãng khác nhau.
c) Toạ độ tuyệt đối - Toạ độ tương đối.
Thông số hình dạng có thể được nhập ở dạng tuyệt đối hay tương đối, và cả hai đều được chấp nhận ở các máy NC ngày nay (H1.10).
H1.10 Những kiểu toạ độ.
Trong hệ toạ độ Đề Các, mọi điểm đều có thể được mô tả dưới dạng tuyệt đối hay tương đối. Toạ độ tuyệt đối của một điểm được tính tự một điểm gốc chung của hệ tọa độ. Toạ độ tương đối được tính toán từ một điểm liền kề trước đó, hay hiệu số của 2 toạ độ tuyệt đối của 2 điểm. Những máy NC hiện đại có lệnh G90/G91 để chuyển đổi giữa hai cách tính toạ độ mà không làm mất điểm gốc của hệ toạ độ đang sử dụng.
Ví dụ:
H1.11 – Sơ đồ khoan.
Điểm Toạ độ tuyệt đối Toạ độ tương đối
X Y X Y
1 4 2 4 2
2 6 7 2 5
3 4 -3 -2 -10
4 8 -6 4 -3
5 -8 -5 -16 1
6 -6 -3 2 2
7 -6 5 0 8
0 0 0 6 -5 4.2. Các phương pháp nhập dữ liệu.
Có nhiều phương pháp nhập dữ liệu nhưng tất cả các cách đều phải làm sao có thể truyền dữ liệu cho bộ điều khiển để máy có những thông tin cần thiết đưa vào bộ xử lý trung tâm.
a) Băng đục lỗ.
Phương pháp cổ điển nhất là dùng các đoạn băng đục lỗ (H1.12). Băng đục lỗ được đọc bằng quang điện với tốc độ 150 đến 300 ký tự trong 1s. Đường kính ống phim từ 4-10 inch. Độ dài của đoạn băng được tinh bằng công thức:
L = 0.786(D22 – D12)/P D1 – Bán kính nhỏ nhất của ống phim.
D2 – Bán kính lớn nhất của ống phim.
P - Hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào độ dày của băng.
H1.12 – Băng đục lỗ.
b) Keyboard.
Với bàn phím ASCII, người dùng nhập từng dòng lệnh và máy CNC lưu trữ chương trình vào bộ nhớ của nó. Lỗi chương trình được sửa chữa bằng bộ Editor.
c) Băng từ.
Băng từ thích hợp khi cần lưu trữ một lượng lớn dữ liệu.
H1.13 – Băng từ.
d) Đĩa mềm.
Đĩa mềm được dùng với mục đích gần giống như băng từ.
H1.14 – Đĩa mềm.
e) Điều khiển số trực tiếp (DNC).
Máy DNC có khả năng xử lý một lượn chương trình rộng lớn với một lượng dữ liệu lớn hơn bất kỳ một thiết bị lưu trữ nào đã liệt kê ở trên. Giống như một chiếc máy tính cá nhân bao gồm bộ xử lý trung tâm với một bộ nhớ thông minh được liên kết trực tiếp với từng bộ NC, dữ liệu được truyền trực tiếp theo 2 chiều, từ máy tính tới bộ điều khiển và ngược lại.
f) Giao diện.
Giao diện là một phần rất cần thiết giúp cho việc nhập dữ liệu vào bộ xử lý dễ dàng trực quan.
H1.15 – Giao diện cơ bản của máy CNC hiện đại.