II. Lập trỡnh cho mỏy TNC426
2. Chế độ vận hành mỏy
TNC đưa ra cỏc chế độ vận hành cho cỏc chức năng khỏc nhau và từng bước cụng việc cần thiết gia cụng chi tiết.
2.1. Cỏc chế độ vận hành bằng tay quay địờn tử.
Chế độ vận hành bằng tay được sử dụng khi cần thiết lập cỏc thụng số của dao cụ, gốc toạ độ của phụi. Với chế độ làm việc này ta cú thể dịch chuyển cỏc trục mỏy, chạy trục chớnh, nhập dữ liệu hay xỏc định mặt phẳng gia cụng nhờ cỏc phớm bấm trờn bàn phớm. Và cú thể dựng tay quay điện tử để dịch chuyển cỏc trục của mỏy.
2.2. MID (Manual Data Input).
MID là chế độ làm việc cho phộp ta soạn thảo chương trỡnh gia cụng chi tiết, lập trỡnh cỏc contour tự do đặc trưng, cỏc chu kỳ gia cụng khỏc nhau và cỏc tham số Q giỳp ta cú cỏc thụng tin cần thiết để lập trỡnh. Trong khi lập trỡnh nếu cần cú thể hiện thị bằng đồ hoạ từng bước của chương trỡnh.
2.3. Lập trỡnh và sửa chương trỡnh.
Chế độ làm việc này cho phộp ta soạn thảo chương trỡnh và chỉnh sửa chương trỡnh đó lập trỡnh. Nếu trong khi lập trỡnh phỏp hiện cỏc thống số, cỏc thụng tin cụng nghệ đưa vào chương trỡnh bi sai ta cú thể sửa cỏc thụng tin đú sau đú ta cú thể chạy thử chương trỡnh vừa lập.
2.4. Chạy thử chương trỡnh.
Khi chạy thử chương trỡnh, TNC tự động kiểm tra xem chương trỡnh lập cú lỗi hay khụng, cỏc lỗi thường gặp trong lập trỡnh: do xung đột hỡnh học, do nhập dữ liệu thiếu hoặc khụng đỳng, sự vi phạm khụng gian gia cụng….Chế độ làm việc này cho phộp mụ phỏng bằng đồ hoạ với nhiều chế đồ hiện thị khỏc nhau ta cú thể biết trước
được biờn dạng gia cụng nếu thấy thớch hợp với cỏc yờu cầu lập trỡnh ta cú thể gia cụng thật.
3. Lập trỡnh cho mỏy TNC 426. 3.1. Cơ sở điều khiển số.
3.1.1 Bộ mó hoỏ vị trớ (encoder) và điểm chuẩn.
Cỏc trục mỏy được gắn cỏc enconder (thẳng hoặc quay) để giỏm sỏt vị trớ của bàn mỏy hoặc dao cắt. Khi một trục nào đú chuyển động thỡ encoder tương ứng sẽ phỏt ra một tớn hiệu điện. TNC nhận tớn hiệu này và tớnh toỏn ra vị trớ thực của mỏy.
Nếu trong quỏ trỡnh gia cụng chẳng may bị ngắt điện thỡ vị trớ tớnh toỏn sẽ khụng cũn tương ứng với vị trớ thực của trục mỏy nữa. Khi cú điện trở lạiTNC cú thể thiết lập trở lại mỗi quan hệ này dựa trờn cỏc vạch chuẩn encoder. Trờn cỏc thước của encoder cú một hay nhiều vạch chuẩn để truyền tớn hiệu tới TNC mỗi khi tia sỏng đi qua nú. Từ tớn hiệu này mà TNC nhận biết vị trớ thực của bàn mỏy tương ứng với vựng nào đú trờn thước đo.
Cỏc trục encoder thẳng thường được dựng cho cỏc chuyển động thẳng. Cỏc bàn quay hay trục nghiờng dựng cỏc
encoder quay, nếu trờn thước đo chỉ cú một vạch chuẩn thỡ hệ thống chỉ cú một chuẩn (reference) duy nhất. Trong trường hợp đú quóng đường cần thiết để bàn mỏy chạy tới điểm chuẩn thường dài. Khi dựng nhiều vạch chuẩn, quóng đường để bộ TNC khụng vượt qua khoảng cỏch giữa hai vạch cạnh nhau. Vớ dụ, encoder của
Heidenhain cú khoảng cỏch giữa hai vạch chuẩn là 20 mm (cho encoder thẳng cũn 20 cho encoder quay).
3.1.2 Hệ toạ độ tham chiếu trờn mỏy phay.
Đối với cỏc mỏy phay dụng cụ khi gia cụng được định hướng theo hệ toạ độ đề cỏc.
Hỡnh bờn mụ tả “ quy tắc bàn tay phải”: ngún giữa theo ngún dương của dao cắt là hướng từ phụi đến dao (trục Z), ngún tay cỏi chỉ theo hướng dương của trục X và ngún trỏ chỉ theo hướng dương của trục Y.
TNC 426 cú thể điều khiển tới 5 trục; TNC 430 cú thể điều khiển tới 9 trục. Cỏc trục U, V, và W là cỏc trục tịnh tiến thứ cấp song song với cỏc trục cơ bản X, Y, Z. Cỏc trục quay là cỏc trục A, B, C. Hỡnh bờn mụ tả quan hệ giữa cỏc trục thứ cấp và trục quay với trục cơ bản.
3.2. Lập trỡnh contour.
Biờn dạng của chi tiết gia cụng thường gồm nhiều dạng đường khỏc nhau như đường thẳng, cung trũn, cỏc đường cong bậc ba,… Do đú TNC cung cấp cho người lập trỡnh cỏc khả năng cho phộp gia cụng đoạn thẳng, cung trũn, hay một đường cong bất kỳ bằng cỏc lệnh cú sẵn, dưới đõy là cỏc lệnh dựng trong mỏy TNC.
3.2.1. Lập trỡnh trong hệ đề cỏc.a) Lệnh tiến dao thẳng L. a) Lệnh tiến dao thẳng L.
Đõy là lệnh đưa dao cắt tiến theo một đường thẳng từ vị trớ hiện tại tới điểm cuối của đoạn thẳng. Điểm đầu của đoạn này là điểm cuối của đoạn lập trỡnh trước nú. Những dữ liệu cần nhập vào như sau:
- Nhập toạ độ điểm đầu.
- Ngoài ra nếu cần thiết cú thể nhập bự bỏn kớnh bự dao RL, RR, RO, lượng chạy dao F và cỏc lệnh phụ M. Vớ dụ: 7 L X + 15 Y + 460 RL F200 M3 8 L IX + 20 IY - 25 9 L X + 80 IY - 10
b) Lệnh vỏt gúc giữa hai đường thẳngCHF. CHF.
Lệnh này cho phộp vỏt gúc giữa hai đường thẳng giao nhau với những điều kiện sau:
- Dũng lệnh trước và sau lệnh CHF phải giống nhau.
- Mỗi cạnh phải đủ lớn so với bỏn kớnh dao cắt. Vớ dụ: 7 L X + 0 Y + 40 RL F250 M3 8 L X + 50 IY + 10 9 CHF 12 10 L IX + 10
c) Gia cụng cung trũn C với tõm CC.
Trước khi lập trỡnh gia cụng một cung trũn C, ta phải nhập toạ độ tõm CC. Vị trớ cuối cựng của dao được lập trỡnh trước đú sẽ là điểm bắt đầu của cung trũn, cỏc bước gia cụng được tiến hành như sau.
- Nhập toạ độ tõm cung trũn CC.
- Nhập toạ độ điểm cuối cung trũn.
- Ngoài ra nếu cần cũn cú thể phải nhập thờm cả lượng chạy dao F, hướng chạy dao DR- , DR + và cỏc hàm phụ M. Vớ dụ: 5 CC X + 25 Y + 25 6 L X + 5 Y + 25 RL F200 M3 7 C X + 45 Y + 25 DR -
Khi lập trỡnh gia cụng cung trũn,
TNC gắn cung trũn đú trờn một trong những mặt phẳng chớnh.
Mặt này tự động được xỏc định khi lập dữ liệu cho trục ở lệnh gọi dao. Trục: mặt phẳng chớnh.
Z XY (hoặc UV, XV, UY). Y ZX (hoặc WU, ZU,WX). X YZ (hoặc VW, YW, VZ).
Hướng khi gia cụng cung trũn:
Khi cung trũn cần gia cụng khụng cú chuyển tiếp là tiếp tuyến với một đường khỏc, ta phải nhập hướng để gia cụng cung trũn DR, nếu hướng quay thuận chiều kim đồng hồ là DR-, cũn nếu hướng quay ngược chiều kim đồng hồ là DR+.
Nếu trong quỏ trỡnh gia cụng ta cần bự bỏn kớnh dao cụ thỡ ta phải khai bỏo lệnh bự dao trước dũng lệnh chứa toạ độ đầu tiờn của biờn dạng cần gia cụng. Ta cũng khụng thể bự bỏn kớnh khi đang gia cụng cung trũn mà phải bự bỏn kớnh trước đú bằng lệnh tiến dao thẳng hay đoạn chương trỡnh tiếp cận (APPR block).
d) Lệnh gia cụng cung trũn, với bỏn kớnh cho trước CR.
Lệnh này cho phộp ta đưa dao cắt theo một cung trũn biết trước bỏn kớnh R. Cỏc dữ liệu cần nhập:
- Nhập toạ độ điểm cuối của cung trũn.
- Nhập bỏn kớnh R.
- Nếu cần nhập lượng chạy dao F, Cỏc hàm phụ M va hướng chạy dao DR;..
Để gia cụng một đường trũn kớn ta
chỉ việc lấy điểm cuối cựng trựng với với điểm đầu.
e) Gia cụng cung trũn biết trước bỏn kớnh R và gúc đi qua tõm CCA.
Cú bốn khả năng sau:
- Gúc CCA < 1800, bỏn kớnh nhập vào cú dấu + (R > 0).
- Gúc CCA > 180, bỏn kớnh nhập vào cú dấu - ( R < 0).
- Hướng gia cụng cựng chiều kim đồng hồ DR -.
- Hướng gia cụng theo ngược chiều kim đồng hồ DR +
10 L X + 50 Y + 50 RL F200 M3 11 CR X + 80 Y + 50 R + 30 DR - (arc 1) Hoặc 11 CR X + 80 Y + 50 R + 30 DR + (arc 2) 11 CR X + 80 Y + 50 R - 30 DR - (arc 3) Hoặc 11 CR X + 80 Y + 50 R - 30 DR + (arc 4)
f) Lệnh gia cụng cung trũn tiếp tuyến với một đường CT.
Dao cắt theo một cung trũn tiếp tuyến với một contour được lập trỡnh trước nú. Cỏc dữ liệu cần nhập:
- Nhập toạ độ điểm cuối của cung trũn.
- Nếu cần thiết nhập lượng chạy dao F, cỏc hàm phụ M và bự bỏn kớnh dao. Vớ dụ: 7 L X + 0 Y + 35 RL F300 M3 8 L X + 40 I Y + 5 9 CT X + 80 Y + 25 10 L Y + 0
g) Lệnh vờ trũn gúc RND.
Hàm RND được dựng để vờ trũn gúc giữa hai contour cho trước. Bỏn kớnh gúc vờ phải đủ lớn phự hợp với dao cắt, cỏc bứơc cần thiết là:
- Nhập bỏn kớnh vờ.
- Nhập lượng chạy dao F Vớ dụ: 5 L X + 10 Y + 40 RL F300 M3 6 L X + 40 Y + 25 7 RND R5 F100 8 L X + 10 Y + 5 3.2.2. Lập trỡnh trong hệ toạ độ cực.
Trong hệ toạ độ cục một vị trớ được xỏc định bằng một gúc PA và một khoảng cỏch PR ứng với một cực CC được định nghĩa trước đú. Hệ toạ cực thuận tiện khi cần:
- Xỏc định vị trớ trờn một cung trũn.
- Cỏc kớch thước cần gia cụng được đo bằng độ (00).
a) Định nghĩa gốc toạ độ trong hệ toạ độ cực.
Ta cú thể định nghĩa cực CC bất cứ vị trớ nào trong chương trỡnh miễn là phải trứơc đoạn chương trỡnh chưa cỏc toạ độ cực. Định nghĩa toạ độ cực trong hệ toạ độ đề cỏc cũng giống như định nghĩa một tõm cung trũn. Nếu khụng định nghĩa thỡ cực sẽ là vị trớ dao cắt ngay trong trước đú trong chương trỡnh.
b) Lệnh tiến dao thẳng LP.
Cỏc bứơc nhập lệnh như sau:
- Nhập bỏn kớnh PR: Là khoảng cỏch từ trục cực CC đến điểm cuối của đoạn thẳng.
Vớ dụ : 12 CC X+ 45 Y + 25 13 LP PR + 30 PA + 0 RR F300 M3 14 LP PA + 60 15 LP IPA + 60 16 LP PA + 180
c) Lệnh cắt theo cung trũn CP quanh cực CC.
Bỏn kớnh toạ độ cực đồng thời cũng là bỏn kớnh của cung trũn, được xỏc định bằng khoảng cỏch từ điểm đầu tới cực CC. Vị trớ dao cuối cựng trước đú trong chương trỡnh sẽ là điểm bắt đầu cung trũn. Cỏc dữ liệu cần nhập là:
- Gúc toạ độ cực PA: gúc này cú giỏ trị từ −54000ữ+54000 - Hướng quay DR. Vớ dụ: 18 CC X + 25 Y + 35 19 LP PR + 25 PA + 0 RL F200 M3 20 CP PA + 180 DR -
d) Lệnh gia cụng cung trũn tiếp tuyến CTP.
Cung trũn được gia cụng tiếp tuyến với contour trước đú. Cỏc giỏ trị cần nhập là:
- Bỏn kớnh cực PR: khoảng cỏch từ điểm cuối cung trũn tới cực CC.
60 60
30
- Gúc PA: gúc xỏc định vị trớ điểm cuối của cung trũn. Vớ dụ: 12 CC X + 40 Y + 25 13 L X + 0 Y + 35 RL F200 M3 14 LP PR + 25 PA + 120 15 CTP PR + 30 PA + 30 16 L Y + 0
e) Chương trỡnh gia cụng đường xoắn ốc.
Ta cú thể ứng dụng gia cụng cung trũn CP để gia cụng đường xoắn ốc như sau:
12 CC X+ 40 Y + 35 13 Z + 0 F100 M3 14 LP PR + 3 PA + 27 15 CP IPA-1800 I+5 DR - RL F250
Trong đú: IPA là toàn bộ gúc xoắn.
3.2.3. Lập trỡnh contour tự do.
Ngoài những lệnh gia cụng đó kể trờn, TNC cũn cho phộp lập trỡnh gia cụng những contour tự do mà cỏc toạ độ kớch thước khụng thể nhập vào như thụng thường cỏc chức năng từ bàn phớm… Ta cú thể nhập trực tiếp những dữ liệu kiểu như vậy bằng cỏc hàm lập trỡnh contour tự do FK. TNC sẽ từ những toạ độ cho trước của conotur cung cấp một dao thức hội thoại ở chế độ lập trỡnh đồ hoạ tương hỗ.
Cỏc lệnh bổ trợ hay cũn gọi là cỏc lệnh M được lập trỡnh dưới địa chỉ M. Nú gồm trước hết cỏc nhiệm vụ cụng nghệ khụng lập trỡnh dưới cỏc địa chỉ F, S, T. Một số hàm M chỉ cú tỏc dụng ngay trong dũng lệnh mà chỳng được gọi.
3.3.1 Cỏc lệnh M điều khiển chạy dao, trục chớnh và chất làm mỏt.
Dưới đõy là bảng thụng kờ cỏc chức năng của lệnh M.
Lệnh M Tỏc dụng Thời điểm tỏc dụng M00 - Dừng chương trỡnh. - Dừng trục chớnh. - Ngừng tưới chất làm mỏt. - Cuối dũng lệnh M02 - Nhảy về dũng lệnh.
- Xoỏ trạng thỏi hiện thị.
M03 Trục chớnh quay theo chiều kim đồng hồ.
- Đầu dũng lệnh. M04 Trục chớnh quay theo chiều ngược
chiều kim đồng hồ.
- Đầu dũng lệnh.
M05 Dừng trục chớnh. - Cuối dũng lệnh.
M06 Đổi dao. - Cuối dũng lệnh.
M08 Bật dung dịch trơn nguội. - Đầu dũng lệnh.
M09 Tắt dung dịch trơn nguội. - Cuối dũng lệnh.
M13 - Trục chớnh quay theo chiều kim đồng hồ.
- Bật dung dịch trơn nguội
- Đầu dũng lệnh.
M14 - Trục chớnh quay theo chiều ngược
chiều kim đồng hồ.
- Bật dung dịch trơn nguội.
- Đầu dũng lệnh.
M30 Giống lệnh M02 - Cuối dũng lệnh.
Toạ độ tham chiếu của mỏy M91/M92: Nếu muốn toạ độ trọng tõm trong cõu lệnh tham chiếu đến dữ liệu mỏy thỡ phải kết thỳc bằng lệnh M91, nếu tham chiếu đến dữ liệu phụ của mỏy thỡ dựng lệnh M92.
3.3.3. Cỏc lệnh bổ trợ cho gia cụng contour.
Làm trơn gúc M90: Dao cắt qua cỏc gúc với vận tốc khụng đổi, quỏ trỡnh này làm trơn cỏc gúc cạnh và giảm thời gian gia cụng.
Tạo cung trũn giữa hai đường thẳng M112: TNC tạo một cung trũn hoặc một đường bậc ba, giữa hai đường thẳng (khụng bự bỏn kớnh dao).
Khụng tạo thờm cung trũn nữa tại chuyển tiếp giữa đường thẳng - cung trũn hoặc cung trũn - đường thẳng.
3.4. Chu trỡnh gia cụng.
Đú là cỏc chương trỡnh gia cụng đặc biệt, dựng cho một số bước cụng nghệ điển hỡnh và thường dựng để lập đi lập lại. Nhờ cỏc chu trỡnh mà việc lập trỡnh gia cụng cỏc đối tượng phức tạp trở lờn đơn giản hơn, thay vỡ phải lập trỡnh cho từng đường chạy dao, người lập trỡnh chỉ cần nhập cỏc thụng số hỡnh học và cỏc thụng số cụng nghệ gia cụng nú.
Chu trỡnh được coi là tiện ớch lập trỡnh quan trọng và là một trong cỏc chỉ tiờu để lựa chọn bộ điều khiển. Bộ điều khiển nào cú nhiều chu trỡnh và việc mụ phỏng chỳng đơn giản thường được ưa chuộng hơn. Hầu hết cỏc bộ điều khiển phay cú chu trỡnh phay hốc (trũn và chữ nhật), khoan sõu, tarụ cứng, lựa phay cỏc rónh trũn và thẳng, dịch gốc toạ độ, quay đối xứng, thu phúng,… TNC cú cỏc loại chu trỡnh sau:
Chu trỡnh cứng (Fixed Cycle).
Mọi bộ điều khiển CNC đều cú thư viện cỏc chu trỡnh (gọi là fixed cycles hoặc standard cycles). Thư viện này của TNC rất phong phỳ và cú thể được chia ra cỏc nhúm sau:
- Cac chu trỡnh khoan, gồm khoan lỗ sõu, doa, tarụ ren (với đầu tarụ cứng hoăc lựa) và cắt ren bằng dao ren một lưỡi cắt.
- Cỏc chu trỡnh phay hốc, đảo và rónh.
- Cỏc chu trỡnh khoan dóy lỗ, cú thể dóy thẳng, dóy hàng chộo hay cung trũn. - Cỏc chu trỡnh phay nhiều đường chạy dao để phay cỏc bề mặt, trong đú cú cả mặt kẻ (Ruled Surface).
- Cỏc chu trỡnh chuyển đổi hỡnh và toạ độ, gồm chuyển gốc toạ độ, xoay, đối xứng, phúng to thu nhỏ.
- Cỏc chu trỡnh đặc biệt như thời gian dừng, gọi chương trỡnh, dừng trục chớnh cú định hướng.
Chu trỡnh gia cụng tổ hợp contour.
Với cỏc bộ điều khiển họ TNC, cỏc bề mặt phức hợp cú thể được lập trỡnh dễ