bai giang cad cam cnc phay tien2005

BAØI GIAÛNG MOÂN LYÙ THUYEÁT CAD/CAM-CNC

ThS NGUYEÃN HOAØI NAM Trang 1

Lyù thuyeát Cad/cam-cnc

Thôøi löôïng : 30 tieát Noäi dung Chöông 1 : Cô sôû laäp trình cnc Chöông 2 : Coâng ngheä vaø laäp trình phay cnc Chöông 3 : Coâng ngheä vaø laäp trình tieän cnc Chöông 4 : Coâng ngheä CAD/CAM

Trình baøy : ThS NGUYEÃN HOAØI NAM



Taøi lieäu tham khaûo 1- Cad/cam theory and applycation, AIT Thailan 2- Ñieàu khieån soá vaø coâng ngheä treân maùy ñieàu khieån soá, Nguyeãn Ñaéc Loäc, KHKT 3- Coâng ngheä laäp trình – gia coâng ñieàu khieån soá, Ñoaøn Thò Minh Trinh, KHKT 4- Coâng ngheä cad/cam, Ñoaøn Thò Minh Trinh 5- Kyõ thuaät laäp trình cnc vôùi MasterCAM V8.1, Nguyeãn Hoaøi Nam, ÑHSPKT 6- Numerical control programming in APT, Irvin H. Kral



CHÖÔNG 1 CÔ SÔÛ LAÄP TRÌNH NC Noäi dung 1- CAÁU TRUÙC HEÄ THOÁNG CNC

2- ÑAËC TRÖNG CÔ BAÛN CUÛA MAÙY CNC

3- HEÄ TRUÏC TOÏA ÑOÄ – CHIEÀU CHUYEÅN ÑOÄNG

4- CAÙC ÑIEÅM “0” VAØ CAÙC ÑIEÅM CHUAÅN

5- CAÙC DAÏNG ÑIEÀU KHIEÅN

6- CAÙC THUÛ TUÏC LAÄP TRÌNH

7- HÌNH THÖÙC TOÅ CHÖÙC GIA COÂNG TREÂN MAÙY CNC

8- QUAÙ TRÌNH GIA COÂNG TREÂN MAÙY CNC

9- CAÁU TRUÙC CUÛA CHÖÔNG TRÌNH NC

10- LAÄP TRÌNH COÙ DÒCH CHÆNH VAØ BUØ TRÖØ

11- LAÄP TRÌNH VÔÙI CHÖÔNG TRÌNH CON



1- CAÁU TRUÙC HEÄ THOÁNG CNC Caùc ñaëc ñieåm keát caáu phaân bieät giöõa maùy coâng cuï ñieàu khieån CNC vaø maùy coâng cuï thoâng thöôøng

Hình

pha

y



Hình

tieän



CAÁU TRUÙC MOÄT HEÄ THOÁNG CNC

Goàm 6 thaønh phaàn chính: 1. Chöông trình gia coâng (part program) : bao goàm caùc chæ thò ñaõ ñöôïc maõ hoùa. 2. Heä ñieàu khieån maùy (Machine control Unit - MCU) ñöôïc chia thaønh 2 thaønh phaàn laø : Ñôn vò xöû lyù döõ lieäu (DPU- Data Processing Unit): thöïc hieän chöùc naêng ñoïc maõ leänh töø thieát bò nhaäp döõ lieäu, xöû lyù maõ leänh (giaûi maõ), truyeàn döõ lieäu cho CLU Maïch ñieàu khieån (CLU – Control Loop Unit): thöïc hieän caùc chöùc naêng noäi suy chuyeån ñoäng treân cô sôû tín hieäu nhaän ñöôïc töø DPU , xuaát caùc tín hieäu ñieàu khieån, nhaän tín hieäu phaûn hoài, ñieàu khieån caùc thieát bò phuï trôï. 3. Thieát bò ñoïc chöông trình (program input): maùy ñoïc hay ñöôøng truyeàn RS232C 4. Heä thoáng truyeàn ñoäng (drive system): duøng caùc ñoäng cô moät chieàu hoaëc xoay chieàu ñieàu chænh voâ caáp toác ñoä vaø caùc boä truyeån chính xaùc nhö vít me/ ñai oác bi. 5. Maùy coâng cuï 6. Heä thoáng phaûn hoài (feetback system) 2- ÑAËC TRÖNG CÔ BAÛN CUÛA CNC so vôùi NC

• Hieån thò chöông trình vaø moâ phoûng baèng ñoà hoïa quaù trình gia coâng. • Nhaäp döõ lieäu baèng nhieàu caùch. • Coù khaû naêng löu tröõ chöông trình. • Coù khaû naêng thay ñoåi vaø caäp nhaät chöông trình • Kieåm tra , chaån ñoaùn loãi chöông trình baèng ñoà hoïa maùy tính.



• Coù theå giao tieáp vôùi caùc thieát bò vi xöû lyù khaùc. • Quaûn lyù döõ lieäu • Coù khaû naêng tính toaùn • Buø tröø baùn kính vaø chieàu daøi dao • Noäi suy hình hoïc. • Chöùc naêng hoã trôï laäp trình : thu, phoùng, xoay ... • Coù khaû naêng haäu xuû lyù (postprocessing): tieáp nhaän tröïc tieáp döõ lieäu

quyõ ñaïo chaïy dao döôùi daïng maõ nhò phaân (Binary cutter location- BCL). Thöïc hieän trong cheá ñoä thôøi gian thöïc.

ÖU ÑIEÅM CUÛA CNC • naêng suaát taêng do möùc ñoä töï ñoäng hoùa cao. • Tính linh hoaït cao. • Coù tính taäp trung nguyeân coâng. • Ñoä chính xaùc cao (ñeán 0.001 mm) • Chaát löôïng gia coâng oån ñònh, ñoä chính xaùc laëp laïi cao • Gia coâng ñöôïc caùc bieân daïng phöùc taïp (maët 3D) • Hieäu quaû kinh teá vaø kyõ thuaät cao.

NHÖÔÏC ÑIEÅM CUÛA CNC • Giaù thaønh maùy cao

• Giaù thaønh baûo döôõng cao, phöùc taïp

• Vaän haønh phöùc taïp, caàn coâng nhaân coù tay ngheà.

• Hieäu quaû thaáp vôùi nhöõng chi tieát ñôn giaûn.

CAÙC YEÂU CAÀU ÑAËT RA • Caàn coù söï phoái hôïp chaët cheõ giöõa caùc khaâu cuûa quaù trình hình

thaønh saûn phaåm (thieát keá, chuaån bò saûn xuaát, gia coâng ...)

• Caàn ñaøo taïo naâng cao cho thôï chuyeân moân. Moät khoùa ñaøo taïo veà

kyõ thuaät CNC laø phaûi coù.



3- HEÄ TRUÏC TOÏA ÑOÄ – CHIEÀU CHUYEÅN ÑOÄNG Duøng heä truïc toïa ñoä decarte vuoâng goùc, phöông chieàu vaø goùc quay treân caùc truïc ñöôïc xaùc ñònh theo qui taéc baøn tay phaûi

Qui ñònh veà caùc truïc quay A, B, C

Caùc truïc toïa ñoä song song vôùi X,Y,Z kyù hieäu laø U, V, W

Khi laäp trình ta qui öôùc raèng duïng cuï chuyeån ñoäng töông ñoái so vôùi heä thoáng toïa

ñoä, coøn chi tieát ñöùng yeân



4- CAÙC ÑIEÅM “0” VAØ CAÙC ÑIEÅM CHUAÅN

Kyù hieäu Moâ taû

M Machine zero point Ñieåm 0 cuûa maùy, laø ñieåm goác cuûa caùc heä thoáng toïa ñoä maùy. Do nhaø saûn xuaát qui ñònh. Treân maùy phay thöôøng laø ñieåm xaùc ñònh giôùi haïn dòch chuyeån cuûa baøn maùy.

W Work part zero point Ñieåm 0 cuûa chi tieát, laø ñieåm goác cuûa heä truïc toïa ñoä gaén leân chi tieát. Do ngöôøi laäp trình choïn vaø xaùc ñònh

P Program zero point Chuaån thaûo chöông. Duøng laøm goác toïa ñoä trong quaù trình soaïn thaûo chöông trình. Do ngöôøi laäp trình choïn vaø xaùc ñònh

R References point Caùc ñieåm chuaån cuûa maùy, coù khoaûng caùch xaùc ñònh so vôùi ñieåm 0 cuûa maùy vaø ñöôïc ñaùnh daáu treân caùc baøn tröôït Do nhaø saûn xuaát qui ñònh



5- CAÙC DAÏNG ÑIEÀU KHIEÅN

Ñieàu khieån theo ñieåm (PTP) Gia coâng theo caùc toïa ñoä xaùc ñònh ñôn giaûn Duïng cuï thöïc hieän chaïy dao nhanh khoâng caét goït ñeán caùc ñieåm laäp trình. Khi ñaït ñeán ñieåm ñích dao baét ñaàu caét goït. Tuøy thuoäc vaøo heä ñieàu khieån maø caùc truïc coù theå chuyeån ñoäng keá tieáp nhau, chuyeån ñoäng ñoàng thôøi khoâng coù moái quan heä haøm soá hay di chuyeån theo haønh trình ngaén nhaát . Duøng cho caùc loã baèng pp khoan, khoeùt, doa, taro ren.

Ñieàu khieån theo ñöôøng Taïo ra caùc ñöôøng chaïy song song vôùi caùc truïc cuûa maùy vôùi dao caét goït taïo neân beà maët gia coâng



Ñieàu khieån theo ñöôøng vieàn Taïo ra caùc ñöôøng baát kyø trong khoâng gian Tuøy thuoäc vaøo soá truïc ñöôïc ñieàu khieån ñoàng thôøi maø coù theå phaân thaønh : ñieàu khieån 2D, 2 1/2D , 3D, 4D … 2D thöïc hieän moät ñöôøng vieàn trong mp XY. Truïc thöù 3 ñöôïc ñieàu khieån ñoäc laäp vôùi 2 truïc treân

2D1/2 thöïc hieän noäi suy moät ñöôøng vieàn trong maët phaúng, coù theå laø mp XY, hay YZ, hay ZX tuøy thuoäc vaøo vieäc khai baùo mp noäi suy trong chöông trình (G17/G18/G19) Truïc thöù 3 ñöôïc ñieàu khieån ñoäc laäp vôùi 2 truïc treân.



3D

Löu yù raèng trong ñieàu khieån 3D ñaõ tích hôïp trong ñoù ñieàu khieån ñieåm, ñöôøng, 2D 6. CAÙC THUÛ TUÏC LAÄP TRÌNH Laäp trình tay

Ngöôøi laäp trình hoaøn thaønh chöông trình maø khoâng coù söï trôï giuùp cuûa maùy tính

Laäp trình coù söï giuùp ñôõ cuûa maùy tính

Ngöôøi laäp trình söû duïng ngoân ngöõ laäp trình hoaëc phaàn meàm maùy tính nhö laø moät coâng cuï trôï giuùp ñeå chuyeån ñoåi töï ñoäng döõ lieäu hình hoïc vaø döõ lieäu coâng ngheä thaønh chöông trình NC

Laäp trình theo coâng ngheä CAD/CAM

Baèng caùc phaàn meàm tích hôïp CAD/CAM cho pheùp söû duïng chung cô sôû döõ lieäu cho caùc chöùc naêng thieát keá vaø laäp keá hoaïch saûn xuaát. Chöùc naêng CAD cho pheùp xaùc laäp hình hoïc chi tieát gia coâng Chöùc naêng CAM taïo quó ñaïo chaïy dao vaø caùc chöùc naêng coâng ngheä khaùc



7. CAÙC HÌNH THÖÙC TOÅ CHÖÙC GIA COÂNG TREÂN MAÙY CNC Laäp trình thuû coâng : nhaäp ct töø panel ñieàu khieån cuûa maùy cnc

Nhaäp chöông trình baèng baêng ñuïc loã

Laäp trình töï ñoäng : Nhaäp chöông trình baèng baêng ñuïc loã Ñieàu khieån soá tröïc tieáp (DNC – direct Numerical Control) Ñieàu khieån soá phaân phoái (DNC – Distributed Numerical Control)

8. QUAÙ TRÌNH GIA COÂNG TREÂN MAÙY CNC

1- Nghieân cöùu coâng ngheä gia coâng chi tieát

2- Thieát keá quó ñaïo caét

3- Laäp chöông trình ñieàu khieån

4- Kieåm tra chöông trình ñieàu khieån

5- Ñieàu chænh maùy cnc

6- Gia coâng chi tieát



10. GHI KÍCH THÖÔÙC TREÂN BAÛN VEÕ Vieäc qui chuaån caùch ghi kích thöôùc treân baøn veõ duøng trong gia coâng NC seõ giuùp cho ngöôøi laäp trình deã daøng bieán ñoài caùc thoâng tin treân baûn veõ thaønh caùc thoâng tin dòch chuyeån. Ghi kích thöôùc tuyeät ñoái : Moïi kích thöôùc ñeàu xuaát phaùt töø ñieåm W

Ghi kích thöôùc töông ñoái : Moät kích thöôùc ñöôïc ghi xuaát phaùt töø vò trí cuûa kích thöôùc tröôùc noù



Ghi kích thöôùc nhôø caùc baûng Ngöôøi ta thay theá caùc kích thöôùc treân baûn veõ baèng caùc soá thöù töï vò trí sau ñoù duøng baûng ñeå moâ taû.

11. LAÄP TRÌNH THEO KÍCH THÖÔÙC TUYEÄT ÑOÁI VAØ TÖÔNG ÑOÁI. LAÄP TRÌNH THEO KÍCH THÖÔÙC TUYEÄT ÑOÁI

Ñieåm ñích coù caùc giaù trò toïa ñoä luoân gaén vôùi ñieåm W

G90

LAÄP TRÌNH THEO KÍCH THÖÔÙC TÖÔNG ÑOÁI

Ñieåm ñích coù caùc giaù trò toïa ñoä luoân gaén vôùi vò trí cuûa dao tröôùc ñoù. Duøng chuû yeáu ñoái vôùi caùc chu trình hay caùc chöông trình con

G91

12. CAÁU TRUÙC CUÛA CHÖÔNG TRÌNH NC



Daáu hieäu chöông trình Thöôøng duøng %<teân ct> Caùc Caâu leänh (NC block) Leänh Keát thuùc chöông trình (M30 hoaëc M2)

12-1 CAÁU TRUÙC CUÛA MOÄT CAÂU LEÄNH (NC block)

12-2 CAÁU TRUÙC CUÛA MOÄT TÖØ (word): goàm moät kyù töï goïi laø ñòa chæ (address) vaø moät con soá (number) Ví duï

Address Number N75 N 75 G01 G 01

Z-10.75 Z -10.75 trong moät caâu leänh Coù theå coù 3 nhoùm töø 1 G funtion G 2 Toïa ñoä X, Y, Z

U, V, W 3 Thoâng tin vaän haønh maùy vaø

caùc chöùc naêng phuï F, S, T

M Moät soá ñòa chæ theo tieâu chuaån ISO

address Moâ taû Ví duï 1 N thöù töï caâu leänh N50 2 G Maõ dòch chuyeån G02 3 X,Y,Z Toïa ñoä ñieåm ñích X10 Y20 Z-10.1



4 A,B,C Ñònh vò trí goùc quay (X,Y,Z) A10 5 D Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc ñaëc

bieät hoaëc hieäu chænh dao.

6 E Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc ñaëc bieät.

7 H,L Döõ tröõ 8 U,V,W Toïa ñoä phuï (X,Y,Z) U10 V-10.1 9 I,J,K

R Thoâng soá duøng ñeå noäi suy cung troøn I5 j10

R20 10 F Löôïng chaïy dao F120 11 S Toác ñoä truïc chính S2500 12 T Dao T0102 13 M Chöùc naêng phuï M99 14 P,Q Tham soá cuûa chu trình G75 x. y. r. D5 Q2 F. 15- LAÄP TRÌNH COÙ DÒCH CHÆNH VAØ BUØ TRÖØ

Trong laäp trình gia coâng phay, toïa ñoä maùy söû duïng laø toïa ñoä taâm dao (tool

center coordinate)- quyõ ñaïo caét laø taâm dao . Do ñoù khoâng theå söû duïng tröïc tieáp toïa ñoä treân bieân daïng cuûa chi tieát vì taâm dao caùch ñöôøng bieân caét moät khoaûng baèng baùn kính dao,

ñieåm X Y

Vôùi dao coù ñöôøng kính 10mm Haõy xaùc ñònh toïa ñoä cuûa caùc ñieåm 1,2 ,3,4 chuyeån tieáp treân quyõ ñaïo caét ñeå thöïc hieän hieän gia coâng bieân daïng chi tieát nhö hình veõ

1



2 3

4 Vôùi dao coù ñöôøng kính 10mm Haõy xaùc ñònh toïa ñoä cuûa caùc ñieåm 1, 2 ,3 , 4 , 5 chuyeån tieáp treân quyõ ñaïo caét ñeå thöïc hieän gia coâng bieân daïng chi tieát nhö hình veõ

Ñieåm X Y 1 2 3 4 5



Pheùp dòch chænh vò trí taâm dao ñöôïc goïi laø buø tröø baùn kính (radius compensation)

Trong qui trình gia coâng chi tieát coù theå söû duïng nhieàu dao vôùi nhöõng chieàu daøi khaùc nhau. Do ñoù khi laäp trình ta khoâng quan taâm ñeán chieàu daøi dao (laäp trình vôùi dao giaû ñònh) nhöng khi gia coâng caàn phaûi dòch chænh chieàu daøi dao.

Vieäc söû duïng buø tröø dao seõ haïn cheá caùc pheùp tính toaùn toïa ñoä taâm dao, do ñoù laøm ñôn giaûn coâng vieäc laäp trình. Ngoaøi ra coù theå söû duïng buø tröø trong caùc tröôøng hôïp :

+ Dao gia coâng khaùc vôùi dao laäp trình

+ Phaûi thay dao do gaãy dao vaø khoâng coù dao töông töï nhö ñaõ laäp trình

+ Söï thay ñoåi kích thöôùc do dao bò moøn, maøi hay söûa laïi

+ Khi gia coâng thoâ vaø gia coâng tinh ñöôïc thöïc hieän vôùi cuøng moät chöông trình. LAÄP TRÌNH COÙ BUØ TRÖØ BAÙN KÍNH DAO. Ñöôïc thöïc hieän bôûi caùc leänh G41/G42 , Caùc leänh naøy taïo ra caùc vector buø tröø vuoâng goùc vôùi ñöôøng bieân chi tieát vaø coù ñoä lôùn baèng baùn kính dao Ñeå khai baùo chaám döùt hieäu chænh duøng G40



G41 G42 Phay bieân daïng loài

Phay hoác

G41 G42

Tieän ngoaøi

Tieän trong

Löu yù : - vecto buø tröø baùn kính taïi caâu leänh ngay saùt sau caâu leänh hieäu chænh G41/G42 hoaëc G40 coù :

Vecto ñaàu=0 Vecto cuoái = R vaø vuoâng goùc vôùi ñöôøng laäp trình

Neân coù ñoaïn khôûi ñoäng vaø keát thuùc hieäu chænh. Toát nhaát choïn ngoaøi phoâi.

- Vieäc buø tröø chæ coù taùc duïng trong maët phaúng noäi suy.



6- LAÄP TRÌNH VÔÙI CAÁU TRUÙC LAËP, CHÖÔNG TRÌNH CON VAØ MACRO Ñeå taêng hieäu suaát laäp trình, giaûm chieàu daøi chöông trình thì vôùi nhöõng tröôøng

hôïp gia coâng phöùc taïp veà maët hình daùng hay coù tính chaát laëp laïi veà qui trình ta

neân söû duïng laäp trình coù voøng laëp (loops) hay chöông trình con (subprogram)

hay macro.

Caùc khaû naêng laäp trình naøy phuï thuoäc vaøo heä ñieàu khieån. Voøng laëp Laø moät chuoãi leänh ñöôïc laëp laïi nhieàu laàn vôùi soá laàn

laëp xaùc ñònh

Cho pheùp laäp trình vôùi caùc voøng laëp kheùp kín loàng

nhau (4 caáp)

Chöông trình con Laø moät phaàn cuûa chöông trình chính vaø coù theå goïi

theo yeâu caàu

macro Laø loaïi chöông trình con coù bieán soá.

Chöông trình macro ñöôïc löu giöõ nhö chöông trình

ñoäc laäp vôùi soá hieäu rieâng treân boä nhôù vaø coù theå goïi

töø moät chöông trình chính baát kyø.



Chöông 2 LAÄP TRÌNH THUÛ COÂNG PHAY NC

Noäi dung 1- Cô sôû laäp trình phay 2- THOÂNG SOÁ NC 3- DIEÃN GIAÛI TAÄP LEÄNH ADIMILL 4- VÍ DUÏ 5- LAÄP TRÌNH VÔÙI CHÖÔNG TRÌNH CON.



1- THOÂNG SOÁ NC bao goàm caùc thoâng soá veà duïng cuï caét (tool parameters) vaø caùc thoâng soá gia coâng (machining parameters) 1.1 THOÂNG SOÁ DUÏNG CUÏ



1.2 THOÂNG SOÁ GIA COÂNG Caùc thoâng soá cô baûn caàn ñöôïc xaùc ñònh tröôùc khi thöïc hieän coâng ngheä gia coâng Moâ taû

1 Toác ñoä truïc chính (spindle speed)

Xaùc laäp toác ñoä truïc chính baèng moät soá nguyeân, vg/ph EX: S4500

2 Toác ñoä chaïy dao (feed rate)

Toác ñoä di chuyeån dao khi gia coâng

3 Toác ñoä aên dao ñöùng (plunge feed rate)

Toác ñoä chaïy dao theo phöông Z

4 Toác ñoä caét (cutting feed rate)

Toác ñoä chaïy dao theo phöông X,Y

5 Löôïng dö gia coâng (Z depth)

6 Böôùc dòch dao ngang (stepover)

Khoaûng caùch giöõa 2 ñöôøng taâm dao keá nhau trong maët phaúng noäi suy.

7 Ñieåm thay dao (home postion)

Vò trí trôû veà cuûa dao ñeå thay dao hoaëc khi keát thuùc chöông trình.



8 Maët phaúng an toaøn (clearence plane)

Dao seõ di chuyeån nhanh theo caùc phöông x,y trong maët phaúng naøy ñeå xaùc ñònh toïa ñoä x,y cuûa ñieåm baét ñaàøu gia coâng

9 Feed plane Maët phaúng maø taïi ñaây baét ñaàu hay keát thuùc

chaïy dao coù caét goït

10

Retract plane Maët phaúng maø taïi ñaây dao di chuyeån nhanh ñeå chuyeån sang vò trí môùi trong 1 chu trình gia coâng

11 Maët phaúng gia coâng

Maët phaúng chaïy dao (maët phaúng noäi suy)

12 Dòch chænh dao (cutter compensation)

Caùc thoâng soá khaùc



2- DIEÃN GIAÛI TAÄP LEÄNH ADIMILL

1 Soá thöù töï caâu leänh chöông trình chính: N1- N4999 chöông trình con : N5000 – N9999

2 TAÄP LEÄNH COÂNG NGHEÄ M2 Keát thuùc ct M3 Truïc chính quay theo chieàu kim ñoàng hoà M4 Truïc chính quay ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà M5 Döøng truïc chính M8 Môû töôùi trôn M9 Taét töôùi trôn

M99 Keát thuùc ct con 3 TAÄP LEÄNH G

G90 Laäp trình theo toïa ñoä tuyeät ñoái G91 Laäp trình theo toïa ñoä töông ñoái G92 Dòch chuyeån chuaån thaûo chöông G94 Toác ñoä chaïy dao mm/phuùt G95 Toác ñoä chaïy dao mm/voøng G41 Hieäu chænh traùi G42 Hieäu chænh phaûi G40 Xoùa hieäu chænh G17 Maët phaúng noäi suy laø mp XY G18 Maët phaúng noäi suy laø mp ZX G19 Maët phaúng noäi suy laø mp YZ



Cuù phaùp G0 X… Y… Z…

Chöùc naêng Chaïy dao nhanh (Fmax) khoâng caét goït

Dieãn giaûi X… Y… Z… toïa ñoä ñieåm ñích

Löu yù : Vôùi G00 neân laäp trình chaïy Z rieâng trong moät caâu leänh tröôùc vaø sau ñoù môùi ñeán caâu leänh chaïy X vaø Y.



Cuù phaùp G1 X… Y… Z… F…

G1 U… V… W… F…

Chöùc naêng Noäi suy ñöôøng thaúng

Dieãn giaûi X/U… Y/V… Z/W… toïa ñoä ñieåm ñích

F : löôïng chaïy dao



Cuù phaùp G2 X… Y… Z… I… J… F…

Chöùc naêng Noäi suy ñöôøng troøn thuaän chieàu kim ñoàng hoà.


I... vaø J...: Toïa ñoä taâm cuûa cung troøn ñöôïc tính töông ñoái so

vôùi ñieåm ñaàu cuûa cung

Cuù phaùp G2 X… Y… Z… R… F…



R baùn kính cung troøn

Gia coâng vôùi caùc cung coù goùc chaén cung <=180



Cuù phaùp G3 X… Y… Z… I… J… F…

Chöùc naêng Noäi suy ñöôøng troøn ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà.


I... vaø J...: Toïa ñoä taâm cuûa cung troøn ñöôïc tính töông ñoái so


Cuù phaùp G3 X… Y… Z… R… F…



R baùn kính cung troøn

Gia coâng vôùi caùc cung coù goùc chaén cung <=180



CHU TRÌNH Cuù phaùp G72 [Q…] [X…] [Y…] [Z…] [D…] [F…]

G73 [Q…] [X…] [Y…] [Z…] [D…] [F…]

Chöùc naêng Phay hoác chöõ nhaät

Dieãn giaûi X,Y,Z : toïa ñoä ñieåm B (ñaùy hoác, ñoái dieän ñieåm A)

D : trò soá dòch dao ngang

Q : trò soá dòch dao ñöùng cuûa truïc mang dao

Thöïc hieän khi kích thöôùc hoác > 2*ñk dao.

Cuù phaùp G75 [Q…] [X…] [Y…] [Z…] [R…] [D…] [F…]

Chöùc naêng Phay hoác troøn

Dieãn giaûi X,Y,Z : toïa ñoä ñieåm B (ñaùy hoác) D : trò soá dòch dao ngang Q : trò soá dòch dao ñöùng cuûa truïc mang dao R : baùn kính hoác



Cuù phaùp G82 [P…] [X…] [Y…] [Z…] [R…] [F…]

Chöùc naêng Khoan loã khoâng beû phoi

Dieãn giaûi X,Y,Z : toïa ñoä ñieåm B (ñaùy hoác) P : thôøi gian döøng ôû ñaùy loã R : Khoaûng caùch an toaøn

Cuù phaùp G80

Chöùc naêng Keát thuùc chu trình khoan loã.

Cuù phaùp G83 [Q…] [X…] [Y…] [Z…] [R…] [F…]

Chöùc naêng Khoan loã beû phoi

Dieãn giaûi X,Y,Z : toïa ñoä ñieåm B (ñaùy hoác) Q : trò soá dòch dao ñöùng R : Khoaûng caùch an toaøn



Ví duï Z=100, Q=35 (K=35) D=10

Chöông trình con Cuù phaùp G22 A… H…

Chöùc naêng Goïi chöông trình con

Dieãn giaûi Axxxx : soá thöù töï caâu leänh baét ñaàu ct con Ex : A6120

H : soá laàn laëp laïi ct con Ex : H2

Löu yù :

- Khi môû ct : môû ct chính tröôùc , ct con sau - Phaàn meàm seõ hoûi soá thöù töï cuûa caâu leänh baét ñaàu ct con - Ct chính vaø ct con phaûi naèm cuøng thö muïc 3. TRÌNH TÖÏ THÖÏC HIEÄN TAÏO CT NC BAÈNG ADIMILL

1. Xaùc ñònh kích thöôùc phoâi

2. Choïn dao seõ duøng (duøng thö vieän dao)

3. Xaùc ñònh chuaån thaûo chöông

4. Soaïn thaûo chöông trình

5. Moâ phoûng kieåm tra chöông trình

6. Löu chöông trình



4. Laäp trình vôùi chöông trình con

• Laø moät phaàn cuûa chöông trình chính vaø coù theå goïi theo yeâu caàu.

• Sau khi chöông trình con ñöôïc goïi, quyeàn ñieàu khieån ñöôïc giao cho

chöông trình con. Khi chöông trình con thöïc hieän xong quyeàn ñieàu khieån

chuyeån veà cho caâu leänh keá saùt sau leänh goïi chöông trình con.

• Söû duïng trong caùc tröôøng hôïp coâng vieäc coù tính chaát laëp laïi

• Laøm cho chöông trình ngaén hôn, deã quaûn lyù hôn

• Caàn coù kyõ naêng laäp trình toát



Ví duï 1 *T1 N1

*0X 0.000

*0Y 0.000

*0Z 30.000

*LX 100.000

*LY 60.000

*LZ 30.000

N10 G17

N20 T1 S2500 M3

N30 G0 X-10. Y15. Z2.

N40 G22 A5000 H5

N50 M2

N5000 G82 P0 U20. V0. Z-10. R2. F45.

N5010 M99



Ví duï 2 *T1 N1

*0X 0.000

*0Y 0.000

*0Z 30.000

*LX 100.000

*LY 60.000

*LZ 30.000

N10 G17

N20 T1 S2500 M3

N30 G0 X-10. Y15. Z2.

N40 G22 A5000 H5

N50 G0 X-10. Y45. Z2.

N60 G22 A5000 H5

N70 M2

N5000 G82 P0 U20. V0. Z-10. R2. F45.

N5010 M99



Ví duï 3 *T 1 N1

*0X 0.000

*0Y 0.000

*0Z30.000

*LX100.000

*LY70.000

*LZ30.000

N10 G17

N20 T1 S2500 M3

N30 G0 X10. Y-5. Z2.

N40 G22 A5000 H3

N50 M5

N60 M2

N5000 G0 X10. V20. Z2.

N5010 G22 A6000 H5

N5020 M99

N6000 G82 P0 Z-10. R2. F45.

N6010 G80

N6010 G0 U20. V0. Z2.

N6020 M99



Chöông 3

COÂNG NGHEÄ VAØ LAÄP TRÌNH TIEÄN CNC



1- TRUÏC TOÏA ÑOÄ TREÂN MAÙY TIEÄN

Heä thoáng toïa ñoä tay phaûi Heä thoáng toïa ñoä tay traùi



2. COÂNG NGHEÄ TIEÄN NC treân maùy tieän cô baûn coù 7 nguyeân coâng nhö sau :

tieän maët ñaàu, tieän truï , tieän raõnh, khoan, tieän loã, caét ñöùt, tieän ren 2.1- dao tieän

chöông trình ñöôïc vieát cho dao chuaån (dao lyù thuyeát) vaø sau ñoù ñöôïc hieäu chænh laïi theo kích thöôùc dao thöïc teá. Leänh goïi dao baét ñaàu baèng töø khoùa Txxyy

Xx : cho bieát soá thöù töï cuûa dao treân oå Yy : soá thöù töï hieäu chænh dao

2.2- Toác ñoä caét: F Di chuyeån khoâng caét goït G0 vôùi Fmax Di chuyeån caét goït G1, G2, G3 vôùi F xaùc ñònh. Ñôn vò söû duïng laø

mm/ph: G94 mm/vg : G95

2.3- Toác ñoä truïc chính : S G96 caøi ñaët toác ñoä maët khoâng ñoåi (FPM: feet/phuùt) taïi caùc vò trí khaùc

nhau treân beà maët chi tieát . Toác ñoä maët laø toác ñoä töông ñoái giöõa muõi dao caét so vôùi beà maët phoâi taïi ñieåm tieáp xuùc. Maùy seõ töï ñoäng ñieàu chænh toác ñoä truïc chính sao cho toác ñoä maët taïi vò trí ñöôøng kính hieän haønh luoân khoâng ñoåi vaø coù giaù trò xaùc ñònh . Ví duï : G96 S600

G50 (G92) caøi ñaët toác ñoä voøng lôùn nhaát (RPM). Khi duøng leänh G96, toác ñoä maët khoâng thay ñoåi taïi caùc giaù trò baùn kính khaùc nhau. Nhö vaäy truïc chính seõ thay ñoåi toác ñoä khi baùn kính thay ñoåi, theo lyù thuyeát toác ñoä naøy raát lôùn khi ñöôøng kính daàn ñeán 0. Ñeå giôùi haïn toác ñoä voøng taïi moät giaù trò lôùn nhaát ta duøng leänh G50.

G97 toác ñoä truïc chính khoâng ñoåi (RPM) theo ñôn vò vg/phuùt. Do toác ñoä voøng khoâng ñoåi neân toác ñoä maët seõ thay ñoåi tuøy thuoäc vaøo ñöôøng kính. Leänh ñöôïc söû duïng ñeå huûy boû taùc duïng cuûa G96

Sxxxx toác ñoä truïc chính, S3000



2.4 - Caøi ñaët heä toïa ñoä chi tieát. Duøng heä toïa ñoä maëc ñònh cuûa maùy

Duøng leänh G50 nhaäp giaù trò “zero offset”

Duøng dao raø vaøo maët ñaàu cuûa chi tieát, nhaäp giaù trò xaùc ñònh vaøo maùy

Ñoái vôùi phaàn meàm ADIturn giaù trò “Zw-zero offset” ñöôïc tính nhö sau:

Zw = Lphoâi + 20 – c

Vôùi Lphoâi = Lct + A + B + D + c

Lct : chieàu daøi gia coâng

A : Khoaûng caùch an toaøn

B : Beà roäng mieäng caét

(A+B : coù theå choïn khoaûng 10)

D : khoaûng keïp chaët trong maâm caëp (qui ñònh D=20)

c : löôïng dö vaït maët ñaàu



2.5- Phöông phaùp laäp trình

Laäp trình theo ñöôøng kính : toïa ñoä theo phöông X laø giaù trò cuûa ñöôøng kính.

Thöôøng maëc ñònh treân caùc boä ñieàu khieån tieän CNC

Laäp trình theo baùn kính : toïa ñoä theo phöông X laø giaù trò cuûa baùn kính.

2.6- Toïa ñoä vaø ñôn vò

coù 2 caùch xaùc ñònh daïng toïa ñoä trong quaù trình di chuyeån dao :

toïa ñoä tuyeät ñoái : G90 hay töø khoùa X, Z

toïa ñoä töông ñoái : G91 hay töø khoùa U,W

coù theå choïn ñôn vò laäp trình

G20 : duøng heä inch

G21 : duøng heä meùt

Trong haàu heát caùc heä ñieàu khieån soá gia nhoû nhaát maø heä thoáng coù theå chaáp

nhaän ñöôïc :

0.0001 inch

0.001 mm

0.001 ñoä

caùc giaù trò nhoû hôn ñeàu ñöôïc laøm troøn.



2.7- BUØ TRÖØ VAØ CAØI ÑAËT THOÂNG SOÁ DAO 2.7.1 Offset dao : laø buø tröø sai leäch veà khoaûng caùch caét giöõa ñieåm caét thöïc teá so vôùi ñieåm caét lyù thuyeát. Offset dao thöôøng phaûi thöïc hieän treân 2 phöông X, Z.

B : ñieåm chuaån cuûa dao L : khoaûng caùch töø B ñeán muõi dao ño theo phöông Z Q : khoaûng caùch töø B ñeán muõi dao ño theo phöông X

2.7.2 Buø tröø baùn kính muõi dao : - Choïn ñieåm naøo treân dao tieän ñeå laäp trình ?

Khi ta xem nhö dao tieän khoâng coù baùn kính muõi dao, ñieåm muõi dao P luùc naøy ñöôïc goïi laø muõi dao lyù thuyeát – laø giao ñieåm cuûa 2 ñöôøng thaúng song song vôùi 2 truïc X,Z. P laø ñieåm aûo, nhöng deã xaùc ñònh neân neáu ñöôïc söû duïng laøm quyõ ñaïo laäp trình seõ thuaän lôïi veà maët tính toaùn.



Khi laäp trình vôùi bieân daïng song song vôùi truïc cuûa maùy, ñieåm caét thöïc teá coù thay ñoåi, nhöng vaãn ñaûm baûo hình daùng

Tuy nhieân, khi gia coâng caùc ñöôøng cong, ta thaáy ñieåm P vaø ñieåm caét thöïc teá khoâng vaïch cuøng moät quyõ ñaïo

sinh ra caét sai bieân daïng tuøy thuoäc vaøo chieàu cuûa vecto caét. Sai soá naøy taêng khi baùn kính muõi dao taêng.

Nhö vaäy khoâng duøng ñieåm P ñöôïc ! Khi quan saùt quyõ ñaïo cuûa ñieåm M ta thaáy noù coù cuøng quyõ ñaïo vôùi quyõ ñaïo cuûa caùc ñieåm caét thöïc teá.

Duøng laäp trình seõ cho bieân daïng caét ñuùng vôùi bieân daïng laäp trình. - Laøm sao ñeå xaùc ñònh ñieåm M vaø baùo cho maùy bieát ?



vecto höôùng dao R (TNC-tool nose compensation) : xaùc ñònh moái quan heä giöõa P vaø M

Nhö vaäy, hieäu chænh baùn kính muõi dao laø khai baùo ñeå heä thoáng coù theå xaùc ñònh ñöôïc ñieåm M vaø söû duïng noù ñeå noäi suy quyõ ñaïo caét ,maø vaãn duøng ñieåm P laø toïa ñoä ñieåm ñaïi dieän cho dao khi laäp trình. Ñeå hieäu chænh baùn kính muõi dao ta caàn quan taâm ñeán chieàu dao lyù thuyeát. Chieàu dao lyù thuyeát ñöôïc xaùc ñònh baèng moät daõy soá thöù töï töø 1 ñeán 8 vaø moãi moät soá töông öùng vôùi moät vecto höôùng dao R



2.7.4 Leänh buø tröø baùn kính muõi dao G41/G42-G40 Vieäc choïn G41 hay G42 phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá sau - heä thoáng toïa ñoä - höôùng cuûa ñöôøng chaïy dao - vò trí cuûa beà maët gia coâng so vôùi ñöôøng laäp trình.

G41 G42



3. DIEÃN GIAÛI ADITURN

Quy ñònh veà dao

G2 X.. Z.. I.. K.. F.. (G3) ( R)

A – Soá caâu leänh baét ñaàu chöông trình con.

A1 A2 A3 A4 A5

A6 A7 A8 A9

S1 S2

S4 S5

B1 B2 I1 I2

I3

P1 G1

Ñænh Ñ

Ñ Ñ



Taäp leänh

1 Soá thöù töï caâu leänh chöông trình chính: N1- N4999 chöông trình con : N5000 – N9999

2 TAÄP LEÄNH COÂNG NGHEÄ M2 Keát thuùc ct

M3 Truïc chính quay theo chieàu kim ñoàng hoà

M4 Truïc chính quay ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà

M5 Döøng truïc chính

M8 Môû töôùi trôn

M9 Taét töôùi trôn

M99 Keát thuùc ct con

3 TAÄP LEÄNH G G90 Laäp trình theo toïa ñoä tuyeät ñoái

G91 Laäp trình theo toïa ñoä töông ñoái

G94 Toác ñoä chaïy dao mm/phuùt

G95 Toác ñoä chaïy dao mm/voøng

G41 Hieäu chænh traùi

G42 Hieäu chænh phaûi

G40 Xoùa hieäu chænh

G92 Dòch chuaån thaûo chöông



Cuù phaùp G0 X… Z…

Chöùc naêng Chaïy dao nhanh (Fmax) khoâng caét goït

Dieãn giaûi X… Y… Z… toïa ñoä ñieåm ñích

Cuù phaùp G1 X… Z… F…

G1 U… W… F…

Chöùc naêng Noäi suy ñöôøng thaúng

Dieãn giaûi X/U… Z/W… toïa ñoä ñieåm ñích

F : löôïng chaïy dao



Cuù phaùp G2 X… Z… I… K… F…

G2 X… Z… R… F…


Dieãn giaûi X/U… Z/W… toïa ñoä ñieåm ñích

I... vaø K...: Toïa ñoä taâm cuûa cung troøn ñöôïc tính töông ñoái so


R : baùn kính cung troøn



Cuù phaùp G3 X… Z… I… K… F…

G3 X… Z… R… F…



I... vaø K...: Toïa ñoä taâm cuûa cung troøn ñöôïc tính töông ñoái so


R : baùn kính cung troøn



Chöông trình con Cuù phaùp G22 A… H…

Chöùc naêng Goïi chöông trình con

Dieãn giaûi Axxxx : soá thöù töï caâu leänh baét ñaàu ct con

A6120

H : soá laàn laëp laïi ct con

H2

Löu yù :

- Khi môû ct : môû ct chính tröôùc , ct con sau

- Phaàn meàm seõ hoûi soá thöù töï cuûa caâu leänh baét ñaàu ct con

- Ct chính vaø ct con phaûi naèm cuøng thö muïc



CHU TRÌNH

Cuù phaùp G71 A… I… K… D… F…

G71 P… Q… I… K… D… F…

Chöùc naêng Tieän boùc voû töøng lôùp song song vôùi truïc Z

Dieãn giaûi A : chöông trình con (bieân daïng gia coâng)

I : löôïng dö gia coâng tinh theo X

K : löôïng dö gia coâng tinh theo Z

D : chieàu saâu laùt caét

P… Q… : töø caâu leänh --- ñeán caâu leänh

F : toác ñoä chaïy dao



Cuù phaùp G72 A… I… K… D… F…

G72 P… Q… I… K… D… F…

Chöùc naêng Tieän boùc voû töøng lôùp song song vôùi truïc X

Dieãn giaûi A : chöông trình con (bieân daïng gia coâng)

I : löôïng dö gia coâng tinh theo X

K : löôïng dö gia coâng tinh theo Z

D : chieàu saâu laùt caét

P… Q… : töø caâu leänh --- ñeán caâu leänh




Cuù phaùp G83 X… Z… D… H… F…

Chöùc naêng Khoan loã

Dieãn giaûi X,Z : toïa ñoä ñaùy loã

D … chieàu saâu laùt khoan ñaàu tieân

H: soá laùt coøn laïi




Cuù phaùp G76 X… Z… K… D… H… F…

Chöùc naêng Tieän ren

Dieãn giaûi X,Z : toïa ñoä ñieåm ñích B

K : chieàu cao ren

D … chieàu saâu laùt caét cuoái cuøng

H: soá laùt caét

F : böôùc ren

Ñieåm baét ñaàu vaø keát thuùc chu trình G76

B K



Chöông 4 Coâng ngheä CAD/CAM



I. Toång quan veà CAD/CAM • CAD - Computer Aided Design laø thieát keá trôï giuùp baèng maùy tính. • CAM - Computer Aided Manufacture laø saûn xuaát vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy

tính. • CAD/CAM - toång hôïp cuûa söï lieân ngaønh Cô khí – Tin hoïc – Ñieän töû – Töï

ñoäng hoùa, laø moät saûn phaåm cuûa CIM • CIM - Computer Integrated Manufacturing, coù moâ hình nhö sau:

Cô sôû döõ lieäu vaø thoâng tin

Nhu caàu

PP MRP II

CAE

CAQ

CNC, Robots

CAM

CAPP

CAD

YÙ töôûngDöï baùo

Khaùch haøng

Ñoùng goùi

CAD Computer aided design TK vôùi söï hoã trôï cuûa MT

CAE Computer aided engineering Phaân tích kyõ thuaät vôùi söï hoã trôï cuûa MT

CAM Computer aided manufacturing Cheá taïo vôùi söï hoã trôï cuûa MT

CAPP Computer aided process planning Laäp p.aùn cheá taïo vôùi söï hoã trôï cuûa MT

CAQ Computer aided quality control Kieåm tra chaát löôïng vôùi söï hoã trôï cuûa MT

MRPII Manufacturing resources planning Hoaïch ñònh nguoàn löïc saûn xuaát

PP Production planning Laäp keá hoaïch saûn xuaát



2- LÒCH SÖÛ PHAÙT TRIEÅN CUÛA CAD/CAM - Naêm 1808, Joseph M Jacquard ñieàu khieån töï ñoäng maùy deät baèng nhöõng taám toân ñuïc loã. Ñaùnh daáu söï ra ñôøi cuûa vaät mang thoâng tin thay ñoåi ñöôïc. - Naêm 1863, M Fourneaux ñaêng kyù phaùt minh ñaøi döông caàm töï ñoäng Pianola, trong ñoù caùc phím baám ñöôïc ñieàu khieån baèng baêng giaáy ñuïc loã. Baêng giaáy ñuïc loã duøng laøm vaät mang thoâng tin ñöôïc phaùt kieán. - Naêm 1938, Claud E. Shannon taïi MIT (Massachusetts Intitue of Technology) ñaõ chöùng minh raèng vieäc tính toaùn vaø truyeàn taûi nhanh döõ lieäu chæ coù theå duy nhaát thöïc hieän nhôø maõ nhò phaân.Cô sôû khoa hoïc cho maùy tính vaø ñieàu khieån soá ñöôïc hoaøn thieän. - Naêm 1946, maùy tính soá ñieän töû ñaàu tieân “ENIAC” ra ñôøi, döïa treân coâng ngheä ñeøn ñieän töû. - Naêm 1949 – 1952, John Parsons vaø MIT phoái hôïp cheá taïo thaønh coâng maùy phay ñieàu khieån soá ñaàu tieân coù teân laø Cincinati Hydrotel, coù truïc ñöùng.Tuû ñieàu khieån duøng ñeøn ñieän töû, coù theå dòch chuyeån ñoàng thôøi 3 truïc (3D Linear interpolation), tieáp nhaän döõ lieäu qua baêng ñuïc loã maõ nhò phaân. - Naêm 1954, thieát bò ñieàu khieån NC coâng nghieäp ñaàu tieân ra ñôøi bôûi Bendix. - Naêm 1957, maùy phay NC ñaàu tieân ñöôïc trang bò trong caùc xöôûng cheá taïo maùy bay cuûa khoâng löïc Hoa Kyø. - Naêm 1958, ngoân ngöõ laäp trình APT ra ñôøi. - Naêm 1960,caùc nhaø cheá taïo Ñöùc trình baøy nhöõng maùy NC ñaàu tieân cuûa mình taïi hoäi chôï Hannover. - Naêm 1968, kyõ thuaät maïch tích hôïp IC (Intergrated Circuits) laøm cho caùc tuû ñieàu khieån nhoû hôn vaø coù ñoä tin caäy cao hôn. - Naêm 1972, theá heä caùc thieát bò NC keát noái vôùi maùy vi tính –coù coâng naêng maïnh meõ hôn(CNC). Theá heä naøy nhanh choùng ñöôïc thay theá bôûi caùc cuïm ñieàu khieån duøng Microprocessor (µP). - Naêm 1986, chuaån hoùa giao dieän vaø truyeàn thoâng: laøm cô sôû cho heä thoáng CIM (Computer Intergrated Manufacturing) phaùt trieån. Naêm 1990, hình thaønh vaø phaùt trieån caùc heä thoáng CIM



NC (Numerical Control): Ñieàu khieån soá CAD (Computer Aided Design): Thieát keá vôùi söï trôïï giuùp cuûa maùy tính CNC (Computer Numerical Control): Ñieàu khieån soá baèng maùy tính CAD/CAM (Computer Aided Manufacturing): Cheá taïo vôùi söï trôï giuùp cuûa MT FMS (Flexible Manufacturing System): Heä thoáng saûn xuaát linh hoaït CIM (Computer Integrated Manufacturing): Heä thoáng saûn xuaát vôùi söï trôï giuùp cuûa MT

bai giang cad cam cnc phay tien2005

Documents