5. Phƣơng pháp nghiên cứu
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 đƣợc trong chế độ vân hành máy. Các bảng dụng cụ khác đƣợc sử dụng để lƣu trữ hoặc chạy kiểm tra cần nhập vào bằng các tên tệp khác nhau với phần mở rộng .T. Mở bảng dụng cụ TOOL.T:
Mở một bảng dụng cụ bất kỳ khác
Thoát khỏi bảng dụng cụ:
Gọi quản lý tệp và chọn một tệp tin loại khác, ví dụ một chƣơng trình gia công.
2.4.3.3. Hiệu chỉnh dụng cụ.
Bộ điều khiển điều chỉnh quĩ đạo dao cắt ở hƣớng trục dao bằng việc hiệu chỉnh giá trị
chiều dài dụng cụ cắt và trong mặt phẳng gia công bộ điều khiển bù giá trị về bán kính.
Nếu viết chƣơng trình trực tiếp trên bộ điều khiển TNC thì việc hiệu chỉnh bán kính chỉ có hiệu lực trong mặt phẳng gia công. Bộ điều khiển có thể tính toán các giá trị bù dao cho 5 trục kể cả các trục quay.
Nếu một chƣơng trình tạo ra bằng hệ thống CAD bao gồm các Vectors phẳng thì bộ điều khiển có thể thực hiện việc hiệu chỉnh dụng cụ theo ba chiều kích thƣớc.
1. Hiệu chỉnh kích thƣớc chiều dài dao.
- Việc hiệu chỉnh chiều dài dao sẽ có hiệu lực ngay sau khi dụng cụ đƣợc gọi và chạy trục chính. Gọi dụng cụ có chiều dài L=0 để huỷ bỏ việc hiệu chỉnh chiều dài dụng cụ cắt.
- Nếu huỷ bỏ hiệu chỉnh chiều dài bằng giá trị dƣơng TOOL CALL 0 thì khoảng cách giữa dao và chi tiết sẽ giảm đi.
- Sau khi gọi dao TOOL CALL quĩ đạo của trục dao theo hƣớng trục dao đã nhập trong chƣơng trình đƣợc điều chỉnh bằng sự khác nhau giữa dao cũ và dao mới.
- Để hiệu chỉnh chiều dài bộ điều khiển nhận các giá trị sai lệch từ cả hai: Câu lệnh TOOL CALL và từ bảng dụng cụ đƣa vào bộ tính toán.
Giá trị hiệu chỉnh = L+DLTOOL CALL+DLTAB Trong đó:
L: là chiều dài dao cắt từ câu lệnh TOOL DEF hoặc từ bảng dụng cụ DLTOOL CALL : là chiều dài vƣợt quá DL trong câu lệnh gọi dao TOOL CALL DLTAB: là kích thƣớc vƣợt quá DL đối với chiều dài dao trong bảng dụng cụ
2. Hiệu chỉnh bán kính dao cắt
Câu lệnh lập trình chuyển động của dụng cụ cắt bao gồm:
RL hay RR cho việc hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt
dụng cụ cắt đối với từng trục chuyển động
R0 nếu không yêu cầu hiệu chỉnh bán kính dụng cụ
Việc hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt có hiệu lực ngay sau khi dao cắt đƣợc gọi ra và nó di chuyển trên mặt phẳng gia công với RL hay RR.
- Bộ điều khiển TNC huỷ bỏ việc hiệu chỉnh bán kính nếu:
Ta lập trình câu lệnh định vị vị trí với R0
Thoát khỏi Contour gia công bằng chức năng DEF
Lập trình PGR CALL
Chọn một chƣơng trình mới bằng PGM MGT
Để hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt, bộ điều khiển TNC nhận các giá trị sai lệch delta từ cả
hai địa chỉ: Câu lệnh TOOL CALL và bảng dụng cụ đƣa vào bộ tính toán. Giá trị hiệu chỉnh = R+DRTOOL CALL+DRTAB , trong đó:
R là bán kính dụng cụ cắt R từ câu lệnh khai báo dao TOOL DEF hay bảng dụng cụ.
DRTOOL CALL là kích thƣớc vƣợt quá của bán kính.
DRTAB là kích thƣớc sai lệch cho việc hiệu chỉnh bán kính
Chuyển động của dao cắt không có sự hiệu chỉnh bán kính dao:R0
Tâm dụng cụ di chuyển trên mặt phẳng gia công theo quĩ đạo hay tọa độ đã đƣợc lập trình.
Áp dụng cho công việc khoan, khoét hay định trƣớc vị trí dụng cụ cắt
Hình 2.27 Không hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt
Dụng cụ cắt chuyển động có sự hiệu chỉnh bán kính: RR và RL
RR Dụng cụ chuyển động phía bên phải
Contour đã lập trình
RL Dụng cụ chuyển động phía bên trái
Contour đã lập trình
Trong các trƣờng hợp này thì tâm dụng cụ cắt di chuyển dọc theo Contour gia công với một khoảng cách bằng bán kính dao ở phía bên phải hoặc bên trái dựa trên cơ sở hƣớng chuyển động của dụng cụ cắt dọc theo Contour chi tiết. Giữa hai câu lệnh có sự hiệu chỉnh bán kính khác nhau RR và RL, phải lập trình ít
nhất một câu lệnh không có sự hiệu chỉnh bán kính dao (đó là với R0).
Việc hiệu chỉnh bán kính không đƣợc thực hiện cho đến cuối câu mà nó đƣợc lập trình lần
đầu. Mỗi khi sự hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt đƣợc kích hoạt bằng RR hay RL
hoặc huỷ bỏ với R0 thì bộ điều khiển định vị trí dụng cụ cắt vuông góc với vị trí bắt đầu hay vị trí kết thúc đã đƣợc lập trình. Vị trí của dụng cụ có đủ khoảng cách để tránh đƣợc khả năng làm hỏng Contour gia công.
Nhập hiệu chỉnh bán kính dao cắt
Khi lập trình Contour gia công các câu hỏi hội thoại sau đây đƣợc hiển thị sau khi nhập các toạ độ:
Radius comp. : RR/RL/no comp. ?
Chọn chuyển động của dao cắt bên trái Contour gia công, nhấn phím chức năng RL.
Hình 2.28 Dụng cụ cắt chuyển động bên trái contour
Hình 2.29 Dụng cụ cắt chuyển động bên phải contour
Chọn chuyển động của dao cắt bên phải Contour gia công, nhấn phím chức năng RR.
Chọn chuyển động của dao cắt không có sự hiệu chỉnh bán kính dao hay huỷ bỏ sự hiệu chỉnh, nhấn phím chức năng ENT
Kết thúc hội thoại bằng cách nhấn phím END
Hiệu chỉnh bán kính: Gia công các góc
Góc ngoài
- Nếu lập trình có hiệu chỉnh bán kính, thì bộ điều khiển TNC di chuyển dụng cụ quanh góc ngoài hoặc chuyển tiếp cung tròn hoặc spline
- Nếu cần thiết bộ điều khiển giảm tốc độ tiến dao ở góc ngoài để giảm ứng xuất khi gia công.
Góc trong
Bộ điều khiển tính toán giao điểm của quĩ đạo tâm dao tại góc trong khi có sự hiệu chỉnh bán kính. Từ giao điểm này dao cắt chạy tới các đoạn Contour tiếp theo. Điều này tránh đƣợc sự hƣ hại cho chi tiết. Bởi vậy mà cho phép giới hạn bán kính dao cắt bởi hình dạng Contour đã lập trình.
- Để tránh cho dao cắt làm hỏng Contour chú ý không lập trình điểm bắt
đầu hay kết thúc tại vị trí góc ngoài hay góc trong của Contour.
Gia công các góc không có sự hiệu chỉnh bán kính dao cắt.
Hình 2.30 Hiệu chỉnh bán kính góc ngoài
Nếu lập trình chuyển động của dụng cụ cắt không có sự hiệu chỉnh bán kính dao cắt, có thể thay đổi quĩ đạo hay tốc độ bƣớc tiến tại các góc của chi tiết bằng chức năng phụ M90.
2.4.4. Lập trình CONTOUR
2.4.4.1. Khái quát về các chuyển động của dao cắt
a. Những chức năng về đƣờng chuyển động
Mỗi biên dạng của một chi tiết thƣờng đƣợc tạo bởi nhiều đoạn biên dạng khác nhau nhƣ các đoạn thẳng, các cung tròn. Bằng những chức năng đƣờng chuyển động ta có thể lập trình cho dao cắt chuyển động theo những đoạn thẳng hay những cung tròn.
b. Lập trình contour tự do (FK)
Nếu kích thƣớc của một bản vẽ chi tiết không đƣợc ghi cho NC và những kích thƣớc đƣa ra không đủ khả năng để lập
chƣơng trình, bạn có thể lập trình contur của chi tiết bằng việc lập trình (FK) contur tự do. Bộ điều khiển TNC tính toán các dữ liệu còn thiếu.
Bằng việc lập trình contur tự do, bạn có thể lập trình quĩ đạo chuyển động của dao cắt theo đƣờng thẳng và cung tròn.
c. Lập trình bằng tham số Q
Để thay cho việc lập trình các giá trị số trong chƣơng trình, ta gọi nhập tham số Q và định cho từng tham số Q những chức năng riêng. Bạn có thể sử dụng tham số Q cho việc lập trình những hàm toán học, điều khiển chạy chƣơng trình hay mô tả đƣờng bao.
Thêm nữa, việc lập trình tham số cho phép ta đo bằng hệ thống dò 3-D trong khi chạy chƣơng trình.
Hình 2.32 Chức năng về đƣờng chuyển động
2.4.4.2. Cơ sở của chức năng đƣờng dịch chuyển
Lập trình chuyển động của dụng cụ để gia công chi tiết
Lập một chƣơng trình gia công bằng việc lập trình chức năng đƣờng cho những đoạn đƣờng bao riêng biệt theo
một trình tự. Thông thƣờng khi lập trình phải nhập toạ độ điểm đầu, điểm cuối của các đoạn đƣờng bao đó theo các toạ độ đã đƣợc đƣa ra trong bản vẽ chế tạo. Bộ điều khiển tính toán quĩ đạo thực tế của dụng cụ cắt từ những toạ độ này, từ những dữ liệu về dụng cụ cắt và việc hiệu chỉnh bán kính dao.
Bộ điều khiển di chuyển đồng thời
tất cả các trục đã đƣợc lập trình trong một câu lệnh.
Chuyển động song song với trục máy
Câu lệnh chƣơng trình chỉ gồm một toạ độ. Vì vậy bộ điều khiển di chuyển dụng cụ song song với trục đã lập trình.
Tuỳ thuộc vào từng máy riêng biệt, chƣơng trình đƣợc thực hiện bởi chuyển động hoặc của dụng cụ cắt hoặc bàn máy mang chi tiết đã gá lắp chuyển động. Tuy nhiên thƣờng lập trình nhƣ là dụng cụ chuyển động, còn chi tiết đứng yên.
Ví dụ: G01 X+10
G01 Chức năng chuyển động đƣờng thẳng X +10 Toạ độ điểm cuối của đoạn thẳng. Dao giữ nguyên toạ độ Y và Z và di chuyển đến vị trí X=100
Chuyển động trong mặt phẳng chính
Câu lệnh của chƣơng trình chứa hai toạ độ. Nhƣ vậy TNC di chuyển dụng cụ trong mặt phẳng đã lập trình.
Hình 2.33 Chuyển động song song với trục máy
Hình 2.34 Chuyển động trong mặt phẳng chính
Ví dụ: X+70 Y+50 . Dụng cụ giữ nguyên toạ độ Z và di chuyển trong mặt pẳng XY