SlideShare a Scribd company logo
1 of 72
Download to read offline
MUÏC LUÏC
Chöông 1: TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG NGHEÄ CAD/CAM................................... 1
1. Lòch söû phaùt trieån cuûa CAD/CAM.............................................................. 2
2. Ñònh nghóa caùc coâng cuï CAD/CAM ........................................................... 3
Chöông 2: COÂNG NGHEÄ LAÄP TRÌNH PHAY................................................... 12
I. Moâ hình khaùi quaùt maùy CNC.................................................................... 12
II. Heä truïc toïa ñoä vaø caùc chuaån treân maùy CNC. ........................................... 13
III. Duïng cuï caét vaø caùc thoâng soá gia coâng................................................... 14
IV. Caùc böôùc thöïc hieän gia coâng treân maùy CNC......................................... 18
V. Caùc leänh veà laäp trình (Theo tieâu chuaån ISO)............................................ 19
Chöông 3: CAÙC LEÄNH LAÄP TRÌNH – HEÄ ÑIEÀU KHIEÅN FANUC21 .............. 25
Baøi 1: CAÙC LEÄNH LAÄP TRÌNH CAÊN BAÛN.................................................... 25
Baøi 2: HIEÄU CHÆNH BAÙN KÍNH DAO........................................................... 35
Baøi 3: CAÙC CHU TRÌNH GIA COÂNG LOÃ....................................................... 39
Baøi 4: CAÙC LEÄNH LAÄP TRÌNH NAÂNG CAO................................................. 50
Baøi 5: GIÔÙI THIEÄU CAÙC BIEÁN SOÁ VAØ MACRO ............................................ 55
Chöông 4: MOÂ PHOÛNG, KIEÅM TRA CHÖÔNG TRÌNH GIA COÂNG.............. 59
Trang 1
Chöông 1: TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG NGHEÄ CAD/CAM
Nhöõng naêm cuoái theá kyû 20, coâng ngheä CAD/CAM ñaõ trôû thaønh moät lónh vöïc ñoät phaù
trong thieát keá, cheá taïo vaø saûn xuaát saûn phaåm coâng nghieäp. 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. Hai laõnh vöïc naøy gheùp noái vôùi nhau ñaõ trôû thaønh moät
loaïi hình coâng ngheä cao, moät laõnh vöïc khoa hoïc toång hôïp cuûa söï lieân ngaønh Cô khí – Tin
hoïc – Ñieän töû – Töï ñoäng hoùa. Cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa khoa hoïc maùy tính, CAD/CAM
ñaõ ñöôïc nhaän thöùc vaø chaáp nhaän nhanh choùng trong coâng nghieäp (coâng nghieäp deät – may,
coâng nghieäp nhöïa, coâng nghieäp cô khí cheá taïo...) vì noù laø haït nhaân chính ñeå saùng taïo vaø
saûn xuaát saûn phaåm, ñeå taêng naêng xuaát lao ñoäng, giaûm cöôøng ñoä lao ñoäng vaø töï ñoäng hoùa
quaù trình saûn xuaát, naâng cao ñoä chính xaùc chi tieát vaø ñaït hieäu quaû kinh teá cao.
Coâng vieäc chuaån bò saûn xuaát coù vai troø voâ cuøng quan troïng trong vieäc hình thaønh baát
kyø moät saûn phaåm cô khí naøo. Coâng vieäc naøy bao goàm caùc khaâu chuaån bò thieát keá (thieát
keá keát caáu saûn phaåm, caùc baûn veõ laép chung cuûa saûn phaåm, caùc cuïm maùy...), chuaån bò
coâng ngheä (ñaûm baûo tính naêng coâng ngheä cuûa keát caáu, thieát laäp quy trình coâng ngheä),
thieát keá vaø cheá taïo caùc trang bò coâng ngheä vaø duïng cuï phuï... keá hoaïch hoùa quaù trình saûn
xuaát vaø cheá taïo saûn phaåm trong thôøi gian aán ñònh.
Ngaøy nay khoa hoïc kyõ thuaät phaùt trieån nhö vuõ baõo ñoøi hoûi ngöôøi kyõ sö phaûi khoâng
ngöøng naâng cao löôïng thoâng tin trong taát caû caùc khaâu cuûa quaù trình chuaån bò saûn xuaát.
Theo caùc nhaø khoa hoïc ñaõ phaân tích thì tình hình thieát keá hieän nay cho thaáy 90% khoái
löôïng thôøi gian thieát keá laø ñeå tra cöùu soá lieäu caàn thieát cho vieäc tính toaùn, chæ coù 10% thôøi
gian giaønh cho lao ñoäng saùng taïo vaø quyeát ñònh. Cho neân khoaûng 90% khoái löôïng coâng
vieäc treân coù theå thöïc hieän baèng maùy tính ñieän töû hoaëc maùy veõ töï ñoäng. Vieäc laøm naøy vöøa
chính xaùc hôn, vöøa chaát löôïng hôn.
Trong saûn xuaát haøng loaït nhoû, do ñaëc ñieåm laø soá löôïng chi tieát trong loaït ít , soá chuûng
loaïi laïi nhieàu cho neân khoái löôïng thôøi gian chuaån bò cho saûn xuaát raát lôùn, maø daïng saûn
xuaát naøy hieän ñang chieám öu theá trong neàn kinh teá thò tröôøng hieän nay. Taát caû ñieàu ñoù
phaûi ñoøi hoûi taïo ra phöông phaùp thieát keá môùi nhôø maùy tính ñieän töû.
CAD/CAM laø moät lónh vöïc nghieân cöùu nhaèm taïo ra caùc heä thoáng töï ñoäng thieát keá vaø
cheá taïo. Noù duøng maùy tính ñieän töû ñeå thöïc hieän moät chöùc naêng nhaát ñònh ñeå thieát keá vaø
cheá taïo saûn phaåm. Töï ñoäng hoùa cheá taïo laø duøng maùy tính ñieän töû ñeå keá hoaïch hoùa, ñieàu
khieån quaù trình saûn xuaát, ñieàu khieån quaù trình caét goït kim loaïi vaø kieåm tra nguyeân coâng
gia coâng.
CAD/CAM keát noái vôùi nhau taïo ra moái quan heä maät thieát giöõa hai daïng hoaït ñoäng laø
thieát keá vaø cheá taïo maø laâu nay ngöôøi ta coi laø khaùc nhau vaø khoâng phuïc thuoäc vaøo nhau.
Töï ñoäng hoùa thieát keá laø duøng caùc heä thoáng vaø phöông tieän tính toaùn giuùp ngöôøi kyõ sö ñeå
thieát keá moâ phoûng, phaân tích vaø toái öu hoùa giaûi phaùp thieát keá. Phöông tieän bao goàm maùy
tính ñieän töû, caùc maùy veõ, maùy in, thieát bò ñuïc loã baêng... phöông tieän laäp trình bao goàm
chöông trình maùy, cho pheùp ñaûm baûo giao tieáp vôùi maùy veõ vaø caùc chöông trình öùng duïng
ñeå thöïc hieän chöùc naêng thieát keá.
Ví duï: Chöông trình öùng duïng coù theå laø chöông trình phaân tích löïc vaø öùng suaát trong
keát caáu, chöông trình tính toaùn ñaëc tính ñoäng löïc hoïc cuûa maùy hoaëc chöông trình gia coâng
chi tieát treân maùy ñieàu khieån theo chöông trình soá NC hay CNC.
Trang 2
Moãi moät haõng, vieän nghieân cöùu hoaëc cô sôû saûn xuaát coù nhöõng taäp hôïp chöông trình
öùng duïng khaùc nhau tuyø thuoäc vaøo ñieàu kieän saûn xuaát...
Heä thoáng CAD/CAM laø moät saûn phaåm cuûa CIM (Computer Integrated Manufacturing).
Heä thoáng naøy ñöôïc quaûn lyù vaø ñieàu haønh döïa treân cô sôû döõ lieäu trung taâm, heä thoáng
coøn ñöôïc duøng ñeå laäp keá hoaïch, bieåu ñoà, ñöa ra caùc chæ daãn vaø thoâng tin ñaûm baûo muïc
ñích keá hoaïch saûn xuaát cuûa nhaø maùy… Moâ hình heä thoáng nhö sau:
Nhu caàu Döï baùo YÙ töôûng
Cô sôû döõ lieäu vaø
thoâng tin
MRP II
CAD
CAPP
CAE
CAM
PP CNC, Robots Ñoùng goùi
Khaùch haøngCAQ
Hình 1.1
CAD Computer Aided Design Thieát keá vôùi söï trôï giuùp cuûa MTÑT
CAE Computer Aided Engineering Phaân tích kyõ thuaät vôùi söï trôï giuùp cuûa MTÑT
CAPP Computer Aided Process Planning Laäp phöông aùn cheá taïo vôùi söï trôï giuùp cuûa MTÑT
CAM Computer Aided Manufacturing Cheá taïo vôùi söï trôï giuùp cuûa MTÑT
CNC Computer Numerical Control Maùy coâng cuï ñieàu khieån baèng chöông trình soá
CAQ Computer Aided Quality Control Kieåm tra chaát löôïng vôùi söï trôï giuùp cuûa MTÑT
MRPII Manufacturing Resources Planning Hoaïch ñònh nguoàn löïc saûn xuaát
PP Production Planning Laäp keá hoaïch saûn xuaát
1. Lòch söû phaùt trieån cuûa CAD/CAM
Luùc ñaàu CAD/CAM laø hai ngaønh phaùt trieån taùch bieät nhau, ñoäc laäp vôùi nhau trong
khoaûng 30 naêm. Hieän nay chuùng ñöôïc tích hôïp thaønh moät heä, trong ñoù thieát keá coù theå löïa
choïn phöông aùn toái öu vaø quaù trình saûn xuaát coù theå ñöôïc giaùm saùt vaø ñieàu khieån töø khaâu
ñaàu ñeán khaâu cuoái.
Phaàn meàm CAD ñaàu tieân laø SKETCHPAD xuaát hieän vaøo naêm 1962 ñöôïc vieát bôûi Ivan
Sutherland thuoäc tröôøng kyõ thuaät Massachusetts (MIT – Massachusetts Institute of
Technology). Hieän nay treân theá giôùi ñaõ coù haøng ngaøn phaàn meàm CAD vaø moät trong
nhöõng phaàn meàm thieát keá noåi tieáng nhaát laø AutoCAD. AutoCAD phieân baûn ñaàu tieân
(Release 1) ñöôïc coâng boá thaùng 12 – 1982. Cho ñeán naêm 1997 thì ñaõ coù phieân baûn thöù
14 (Release 14). Töø naêm 2000 ñeán nay, gaàn nhö moãi naêm ñeàu coù ra ñôøi phieân baûn môùi.
Trang 3
Cuõng nhö heä CAD, heä CAM ñöôïc phaùt trieån öùng duïng ñaàu tieân taïi MIT cho caùc maùy
gia coâng ñieàu khieån soá CNC (Computer Numerical Control) baèng maùy vi tính vaøo ñaàu
nhöõng naêm 70.
Heä tích hôïp CAD/CAM ra ñôøi vaøo giöõa nhöõng naêm 70 vaø80.
Döôùi ñaây laø sô ñoà phaùt trieån cuûa heä thoáng CAD/CAM:
Hình 1.2
2. Ñònh nghóa caùc coâng cuï CAD/CAM
a) Ñònh nghóa coâng cuï CAD
Ñeå taïo thaønh moät saûn phaåm hoaøn chænh caàn thöïc hieän hai coâng ñoaïn chính laø: thieát keá
vaø cheá taïo.
ÔÛ coâng ñoaïn thieát keá treân cô sôû thu thaäp thoâng tin, xöû lyù döõ lieäu vaø keát hôïp vôùi khaû
naêng saùng taïo ngöôøi thieát keá phaân tích toaøn boä taäp hôïp caùc phöông aùn vaø choïn ra moät
phöông aùn thieát keá toái öu.
Ñoái vôùi saûn phaåm coù caáu truùc phöùc taïp, ñoøi hoûi nhöõng chæ tieâu cao veà thoâng soá kyõ thuaät
cuõng nhö kinh teá, ñeå ñaït ñöôïc giaûi phaùp toái öu, trong nhieàu tröôøng hôïp coâng vieäc thieát keá
vaø cheá taïo khoâng theå thöïc hieän moät caùch hoaøn chænh bôûi nhöõng phöông phaùp vaø coâng cuï
thoâng thöôøng.
Thieát keá vôùi söï hoå trôï cuûa maùy tính ñieän töû - CAD laø söï öùng duïng coù hieäu quaû caùc
phöông tieän coâng ngheä cuûa kyõ thuaät tin hoïc, ñieän töû... ñeå giaûi quyeát caùc coâng vieäc lieân
quan tôùi coâng vieäc thieát keá.
Quaù trình thieát keá noùi chung bao goàm vieäc xaùc ñònh vaø moâ taû caùc giaûi phaùp kyõ thuaät
cuï theå thoûa maõn taát caû caùc yeâu caàu kyõ thuaät . chæ tieâu kinh teá vaø coù theå phaân chia laøm 6
giai ñoaïn chính (hình 1.3).
Vieäc söû duïng coâng cuï tin hoïc vaø ñieän töû trong coâng vieäc thieát keá -thieát keá vôùi söï trôï
giuùp cuûa maùy tính ñieän töû (CAD) coù theå chia thaønh boán coâng ñoaïn chính bao goàm:
- Moâ hình hoùa hình hoïc.
- Tính toaùn kyõ thuaät.
- Thieát keá toái öu.
- Laäp taøi lieäu kyõ thuaät töï ñoäng töø moâ hình ñaõ ñöôïc thieát keá.
Trang 4
Xaây döïng nhieäm vuï thieát keá
Thieát keá toång theå
Thieát keá chi tieát
Tính toaùn phaân tích
Thieát keá toái öu
Laäp taøi lieäu thieát keá
GEOMETRIC MODELING
ANALYSIS
OPTIMZATION
DRAFTING (View & Drawing)
AutoCAD
Cimatron
Pro Engineer
Sap 86
Nastran
Ansys
Sap 86
Nastran
AutoCAD
Cimatron
Pro Engineer
* Moâ hình hình hoïc: ÖÙng duïng heä thoáng CAD ñeå phaùt trieån vieäc moâ taû toaùn hoïc
cuûa caùc vaät theå hình hoïc. Caùc moâ hình hình hoïc naøy ñöôïc löu tröõ trong heä cô sôû döõ
lieäu (trong boä nhôù maùy tính) cho pheùp ngöôøi söû duïng bieåu dieãn hình aûnh cuûa moâ
hình treân caùc thieát bò ñoà hoïa vaø thöïc hieän caùc thao taùc döïng hình.
* Tính toaùn phaân tích kyõ thuaät: sau giai ñoaïn thieát keá moâ phoûng hình hoïc, vaät theå hình
hoïc vaø moâ hình hình hoïc cuûa cuûa ñoái töôïng thieát keá caàn phaûi ñöôïc tính toaùn phaân tích (ñeå
ñaûm baûo caùc thoâng soá kyõ thuaät), ví duï: kieåm tra ñoä beàn, bieán daïng, quaù trình trao ñoåi
nhieät. Quaù trình tính toaùn phaân tích kyõ thuaät ñöôïc thöïc hieän thoâng qua caùc phaàn meàm, ví
duï: phaàn meàm tính toaùn phaân tích theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn; phaàn meàm thieát
keá ñoäng hoïc; phaàn meàm khaûo saùt caùc quaù trình truyeàn nhieät....
* Laäp taøi lieäu thieát keá töï ñoäng: Ñaây laø coâng vieäc theå hieän keát quaû thieát keá - töï ñoäng
taïo caùc hình chieáu, taïo baûn veõ kyõ thuaät bao goàm caû ghi kích thöôùc töø moâ hình 3D ñaõ ñöôïc
thieát keá.
b) Ñònh nghóa coâng cuï CAM:
Thöïc hieän quy trình saûn xuaát vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy tính ñieän töû laø söû duïng maùy tính
ñeå laäp keá hoaïch saûn xuaát vaø ñieàu khieån saûn xuaát. Sô ñoà caùc lónh vöïc öùng duïng trong heä
CAM coù theå ñöôïc bieåu dieãn theo sô doà treân hình 1- 4.
Trang 5
CAM
LAÄP KEÁ HOAÏCH SAÛN XUAÁT ÑIEÀU KHIEÅN QUAÙ TRÌNH SAÛN XUAÁT
Cô sôû döõ lieäu coâng ngheä
Tieâu chuaån hoùa caùc nguyeân coâng
Laäp trình gia coâng
Saép xeáp daây truyeàn saûn xuaát
Döï tính giaù thaønh saûn phaåm
Laäp keá hoaïch saûn xuaát
Ñieàu khieån chaát löôïng saûn phaåm
Ñieàu khieån xöôûng
Giaùm saùt caùc quaù trình saûn xuaát
Ñieàu khieån caùc quaù trình saûn xuaát
Ñieàu khieån maùy NC vaø CNC
Ñieàu khieån kho vaät tö vaø coâng cuï
Ñieàu khieån caùc tay maùy ngöôøi maùy
Ñieàu khieån caùc thieát bò vaän chuyeån
Hình 1.4
Laäp keá hoaïch saûn xuaát ñöôïc thöïc hieän ôû vaên phoøng cho caùc coâng vieäc cuï theå sau ñaây:
- Töï ñoäng hoùa thieát keá quy trình coâng ngheä, coù nghóa laø hình thaønh caùc trình töï nguyeân
coâng ñeå gia coâng chi tieát cuï theå. Muoán thöïc hieän ñöôïc coâng vieäc naøy, ngoaøi caùc döõ lieäu
veà hình hoïc (beân CAD cung caáp), coøn caàn caùc döõ lieäu veà coâng ngheä nhö: thoâng soá kyõ
thuaät cuûa maùy, thoâng soá veà dao caét, thoâng soá veà gaù laép, thoâng soá cheá ñoä caét vaø tieâu chuaån
hoaù caùc nguyeân coâng.
- Töï ñoäng laäp chöông trình gia coâng cho maùy ñieàu khieån theo chöông trình soá. Ngoân
ngöõ laäp trình cuûa CAM laø APT (Auto matically Programed Tool). Vôùi APT ngöôøi laäp
trình coù theå xaùc ñònh hình daïng duïng cuï, dung sai, yeáu toá hình hoïc chuyeån ñoäng duïng cuï.
Nhöôïc ñieåm cuûa APT laø thôøi gian tính toaùn lôùn cho nhöõng chi tieát ñôn giaûn. Öu vieät lôùn
nhaát cuûa APT laø noù ñaõ trôõ thaønh chuaån cho theá giôùi roäng lôùn cuûa maùy NC.
Heä CAM ñöôïc söû duïng roäng raõi ôû Vieät Nam laø MILL-CAM, LATHE- CAM.
- Töï ñoäng hoùa laäp caùc ñònh möùc kyõ thuaät ñeå thöïc hieän töøng nguyeân coâng coâng ngheä.
- Töï ñoäng leân keá hoaïch nhu caàu veà cô sôû vaät chaát, mua baùn thaønh phaåm vaø nguyeân vaät
lieäu.
- Töï ñoäng laäp keá hoaïch saûn xuaát coù xeùt tôùi yeâu caàu vaø ñieàu kieän cuï theå.
Vieäc ñieàu khieån quaù trình saûn xuaát ñöôïc thöïc hieän döôùi maët baèng phaân xöôûng cuûa xí
nghieäp hay nhaø maùy. Bao goàm caùc coâng vieäc ñieàu khieån töï ñoäng caùc trang thieát bò nhö
maùy coâng cuï, daây chuyeàn saûn xuaát, roboát vaän chuyeån, roboát caáp phoâi, laáy chi tieát…; ñieàu
Trang 6
khieån, giaùm saùt hoaït ñoäng cuûa xöôûng nhö: chaát löôïng saûn phaåm, cung caáp vaät tö, löu kho
…
Trong taát caû nhöõng coâng vieäc aùp duïng cuûa maùy tính ñieän töû treân ñaây ñoøi hoûi coù söï
tham gia cuûa con ngöôøi hoaëc ñeå nhaäp döõ lieäu ñaûm baûo cho chöông trình laøm vieäc hoaëc
ñeå giaùm saùt caùc keát quaû thöïc hieän.
c) Ñònh nghóa coâng cuï CAD/CAM:
Toå hôïp CAD/CAM laø moät heä thoáng maø ôû ñoù moái lieân keát giöõa thieát keá vaø cheá taïo ñöôïc
hoaøn thieän döïa treân cô sôû söû duïng thoâng tin vaø döõ lieäu cuûa quaù trình CAD tröïc tieáp trong
thuû tuïc CAM. Nhö vaäy traùnh ñöôïc söï hình thaønh moät caùch ñoäc laäp caùc döõ lieäu cho chöông
trình cuûa maùy tính trong lónh vöïc saûn xuaát. Moâ hình coâng cuï CAD/CAM (hình 1.5):
CAD CAM
Moâ hình hoùa hình hoïc
Tính toaùn phaân tích, thieát keá toái öu
Veõ soaïn taøi lieäu kyõ thuaät
CÔ SÔÛ DÖÕ LIEÄU
TRUNG TAÂM CUÛA
HEÄ THOÁNG
CAD/CAM
LAÄP KEÁ HOAÏCH SAÛN XUAÁT
ÑIEÀU KHIEÅN QUAÙ TRÌNH
SAÛN XUAÁT
Hình 1.5
Moái quan heä CAD/CAM vaø töï ñoäng hoùa saûn xuaát theå hieän treân hình 1.6 laø phaàn giao
giöõa 5 phaàn:
Hình 1.6
Trong ñoù :
Coâng cuï thieát keá
Moâ hình hình hoïc
Khaùi nieäm ñoà hoïa
maùy tínhMaïng laøm vieäc
Coâng cuï saûn xuaát
CAD/CAM
Trang 7
 Maïng laøm vieäc laø caùc heä thoáng toå chöùc saûn xuaát, heä thoáng cung caáp vaät lieäu vaø
nhöõng coâng vieäc thöïc hieän treân saøn maùy, xí nghieäp.
 Coâng cuï saûn xuaát nhö maùy CNC , Robot coâng nghieäp.
 Coâng cuï thieát keá nhö maùy tính, maùy veõ vaø caùc phaàn meàn öùng duïng.
 Moâ hình hình hoïc laø nhöõng thöïc theå hình hoïc cô sôû, ñöôïc söû duïng treân baûn veõ kyõ
thuaät hay treân maøn hình maùy tính nhö:
+ Ñieåm (Point) – ñöôïc moâ taû bôûi giaù trò toïa ñoä
+ Ñöôøng cong (Curve), bao goàm caû ñoaïn thaúng (Line) – ñöôïc moâ taû baèng chuoãi
ñieåm hoaëc phöông trình.
+ Maët cong (Surface), bao goàm caû maët (Face) – ñöôïc moâ taû bôûi taäp hôïp ñieåm
(hoaëc löôùi ñöôøng cong), hoaëc phöông trình.
+ Khoái (Solid) – ñöôïc ñònh nghóa bôûi caùc maët cong bao quanh.
Heä CAD/CAM kyõ thuaät ñaõ ñöôïc öùng duïng cho cô khí töø moät vaøi naêm tröôùc trong moät
soá lónh vöïc trong coâng nghieäp haøng khoâng. Heä tích hôïp CAD/CAM ñaõ coù ôû Vieät Nam laø
CIMATRON, MasterCAM, Creo Parametric, DELCAM, AnphaCAM, VISI.
Ñeå ñaùnh giaù ñöôïc taàm quan troïng cuûa CAD/CAM trong chu kyø saûn xuaát chuùng ta neân
phaân tích caùc phaïm vi hoaït ñoäng khaùc nhau vaø chöùc naêng töông öùng ñeå thöïc hieän vieäc
nghieân cöùu vaø cheá taïo saûn phaåm. Caùc theå loaïi coâng vieäc vaø chöùc naêng cuûa chuùng trong
chu kyø saûn xuaát ñöôïc theå hieän treân hình 1.7.
Chu kyø naøy hoaït ñoäng theo nhu caàu cuûa khaùch haøng vaø thò tröôøng tieâu thuï. Chu kyø saûn
xuaát coù theå thay ñoåi tuyø theo yeâu caàu cuûa khaùch haøng.
Coù tröôøng hôïp coâng vieäc thieát keá laø do khaùch haøng thöïc hieän cho neân nhaø maùy chæ coù
nhieäm vuï cheá taïo saûn phaåm ñaõ ñöôïc thieát keá ñoù. Tröôøng hôïp thöù hai laø nhaø maùy ñaûm
nhaän luoân caû coâng vieäc thieát keá vaø cheá taïo saûn phaåm. Tuy nhieân neáu toång quaùt maø noùi
thì ñeàu xuaát phaùt töø yù ñoà taïo ra saûn phaåm môùi. Döïa vaøo yù ñoà taïo ra saûn phaåm ñoù môùi
thieát keá saûn phaåm, hoaøn taát baûn veõ .
Treân baûn veõ saûn phaåm phaûi neâu roõ caùc yeâu caàu kyõ thuaät caàn phaûi ñaûm baûo trong quaù
trình cheá taïo. Treân cô sôû caùc baûn veõ chi tieát phaûi laäp quy trình coâng ngheä cheá taïo saûn
phaåm vaø laäp keá hoaïch saûn xuaát. Ñeå cheá taïo saûn phaåm phaûi laäp nhu caàu veà trang thieát bò
coâng ngheä vaø caùc duïng cuï caàn thieát. Keá hoaïch saûn xuaát phaûi chæ roõ thôøi gian vaø saûn löôïng
xuaát xöôûng trong thôøi gian ñaõ ñònh. Tieáp theo laø coâng ñoaïn ñöa vaøo saûn xuaát, cheá taïo
xong phaûi tieán haønh kieåm tra vaø thöû nghieäm saûn phaåm, cuoái cuøng laø baøn giao cho khaùch
haøng.
Trong giai ñoaïn thieát keá saûn phaåm môùi, aùp duïng maùy tính ñieän töû cho pheùp töï ñoäng
hoùa thieát keá, in caùc baûn veõ vaø taøi lieäu kyõ thuaät.
Trang 8
Töï ñoäng hoùa
thieát keá
Veõ baèng maùy
tính ñieän töû
Khaùi nieäm saûn
phaåm môùi
Thieát keá saûn
phaåm
Veõ chi tieát
Nhu caàu thò
tröôøng
Nhu caàu trang
thieát bò môùi
Keá hoaïch hoùa quaù
trình saûn xuaát
Laäp bieåu ñoà saûn
xuaát
Keá hoaïch hoùa
keá hoaïch hoùa
quaù trình saûn xuaát
Kieåm tra chaát
löôïng
Töï ñoäng hoùa kieåm
tra chaát löôïng
Saûn xuaát saûn
phaåm
Trang thieát bò ñieàu
khieån
Veõ bieåu ñoà, laäp nhu
caàu nguyeân vaät lieäu
Hình 1.7
Giai ñoaïn chuaån bò coâng ngheä, nghóa laø thieát keá quy trình coâng ngheä vaø laäp bieåu ñoà
saûn xuaát vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy tính ñieän töû. Ngoaøi ra maùy tính ñieän töû coøn coù theå aùp
duïng ñieàu khieån quaù trình cheá taïo chi tieát duøng tay maùy, caùc maùy ñieàu khieån theo chöông
trình soá (CNC). Coâng ñoaïn cuoái cuøng laø kieåm tra vaø thöû nghieäm cuõng coù theå töï ñoäng hoùa
nhôø maùy tính ñieän töû.
Qua ñaây ta thaáy heä thoáng CAD/CAM ñoùng vai troø quan troïng trong neàn saûn xuaát hieän
ñaïi trong töông lai, vaø ñaëc bieät laø caùc lónh vöïc chuyeân moân hoùa cao, chaúng haïn nhö vieäc
thieát keá vaø cheá taïo caùc baûn maïch in thì kieåu lieân keát naøy ñöôïc söû duïng ngaøy caøng maïnh.
Töø hình 1.7 roõ raøng CAD/CAM bao treân haàu heát caùc daïng hoaït ñoäng vaø chöùc naêng cuûa
chu kyø saûn xuaát.
Trong coâng ñoaïn thieát keá vaø cheá taïo ôû caùc nhaø maùy hieän ñaïi, kyõ thuaät tính toaùn phaûi
phaùt huy taùc duïng vaø laø nhu caàu khoâng theå thieáu ñöôïc.
3. Maùy coâng cuï ñieàu khieån chöông trình soá.
ÔÛ caùc maùy caét thoâng thöôøng, vieäc ñieàu khieån caùc chuyeån ñoäng cuõng nhö thay ñoåi vaän
toác cuûa caùc boä phaän maùy ñeàu ñöôïc thöïc hieän baèng tay. Vôùi caùch ñieàu khieån naøy, thôøi
gian phuï khaù lôùn, neân khoâng theå naâng cao naêng suaát lao ñoäng.
Ñeå giaûm thôøi gian phuï, caàn thieát tieán haønh töï ñoäng hoùa quaù trình ñieàu khieån. Trong
saûn xuaát haøng khoái, haøng loaït lôùn, töø laâu ngöôøi ta duøng phöông phaùp gia coâng töï ñoäng
vôùi vieäc töï ñoäng hoùa quaù trình ñieàu khieån baèng caùc vaáu tyø, baèng maãu cheùp hình, baèng
cam treân truïc phaân phoái... Ñaëc ñieåm cuûa caùc loaïi maùy töï ñoäng naøy laø ruùt ngaén ñöôïc thôøi
gian phuï, nhöng thôøi gian chuaån bò saûn xuaát quaù daøi (nhö thôøi gian thieát keá vaø cheá taïo
Trang 9
cam, thôøi gian ñieàu chænh maùy...). Nhöôïc ñieåm naøy laø khoâng ñaùng keå neáu nhö saûn xuaát
vôùi khoái löôïng lôùn. Traùi laïi, vôùi löôïng saûn xuaát nhoû, maët haøng thay ñoåi thöôøng xuyeân,
loaïi maùy töï ñoäng naøy trôû neân khoâng kinh teá. Do ñoù caàn phaûi tìm ra phöông phaùp ñieàu
khieån môùi. Yeâu caàu naøy ñöôïc thöïc hieän vôùi vieäc ñieàu khieån theo chöông trình soá.
Ñaëc ñieåm quan troïng cuûa vieäc töï ñoäng hoùa quaù trình gia coâng treân caùc maùy CNC laø
ñaûm baûo cho maùy coù tính vaïn naêng cao. Ñieàu ñoù cho pheùp gia coâng nhieàu loaïi chi tieát,
phuø hôïp vôùi daïng saûn xuaát haøng loaït nhoû vaø haøng loaït vöøa, maø treân 70% saûn phaåm cuûa
ngaønh cheá taïo maùy ñöôïc cheá taïo trong ñieàu kieän ñoù.
Maùy coâng cuï ñieàu khieån baèng chöông trình soá – vieát taét laø maùy NC (Numerical
Control) laø maùy töï ñoäng ñieàu khieån (vaøi hoaït ñoäng hoaëc toaøn boä hoaït ñoäng), trong ñoù caùc
haønh ñoäng ñieàu khieån ñöôïc saûn sinh treân cô sôû cung caáp caùc döõ lieäu ôû daïng: LEÄNH. Caùc
LEÄNH hôïp thaønh chöông trình laøm vieäc. Chöông trình laøm vieäc naøy ñöôïc ghi leân moät cô
caáu mang chöông trình döôùi daïng MAÕ SOÁ. Cô caáu mang chöông trình coù theå laø BAÊNG
ÑOÄT LOÃ, BAÊNG TÖØ, hoaëc chính BOÄ NHÔÙ MAÙY TÍNH.
Caùc theá heä ñaàu, maùy NC coøn söû duïng caùc caùp logic trong heä thoáng. Phöông phaùp ñieàu
khieån theo ñieåm vaø ñoaïn thaúng, töùc laø khoâng coù quan heä haøm soá giöõa caùc chuyeån ñoäng
theo toïa ñoä. Vieäc ñieàu khieån coøn mang tính “cöùng” neân chöông trình ñôn giaûn vaø cuõng
chæ gia coâng ñöôïc nhöõng chi tieát ñôn giaûn nhö gia coâng loã, gia coâng caùc ñöôøng thaúng song
song vôùi caùc chuyeån ñoäng maø maùy coù.
Caùc theá heä sau, trong heä thoáng ñieàu khieån cuûa maùy NC ñaõ ñöôïc caøi ñaët caùc cuïm vi
tính, caùc boä vi xöû lyù vaø vieäc ñieàu khieån luùc naøy phaàn lôùn hoaëc hoaøn toaøn “meàm”. Phöông
phaùp ñieàu khieån theo ñöôøng bieân, töùc laø coù moái quan heä haøm soá giöõa caùc chuyeån ñoäng
theo höôùng caùc toïa ñoä. Caùc maùy NC naøy ñöôïc goïi laø CNC (Computer Numerical Control).
Chöông trình ñöôïc soaïn thaûo tæ mæ hôn vaø coù theå gia coâng ñöôïc nhöõng chi tieát coù hình
daùng raát phöùc taïp. Hieän nay caùc maùy CNC ñaõ ñöôïc duøng phoå bieán.
a. Lòch söû phaùt trieån cuûa maùy CNC.
Naêm 1947, John Parsons naûy ra yù töôûng aùp duïng ñieàu khieån töï ñoäng vaøo quaù trình cheá
taïo caùnh quaït maùy bay tröïc thaêng ôû Myõ. Tröôùc ñoù, vieäc gia coâng vaø kieåm tra bieân daïng
cuûa caùnh quaït phaûi duøng caùc maãu cheùp hình, söû duïng döôõng, do ñoù raát laâu vaø khoâng kinh
teá. YÙ ñònh duøng bìa xuyeân loã ñeå doa caùc loã baèng caùch cho tín hieäu ñeå ñieàu khieån hai baøn
dao, ñaõ giuùp Parsons phaùt trieån heä thoáng Digital cuûa oâng.
Vôùi keát quaû naøy, naêm 1949, oâng kyù hôïp ñoàng vôùi USAF (US Air Force) nhaèm cheá taïo
moät loaïi maùy caét theo bieân daïng töï ñoäng. Parsons yeâu caàu trôï giuùp ñeå söû duïng phoøng thí
nghieäm ñieàu khieån töï ñoäng cuûa Vieän Coâng Ngheä Massachusetts (M.I.T.) nôi ñöôïc chính
phuû Myõ taøi trôï ñeå cheá taïo moät loaïi maùy phay 3 toïa ñoä ñieàu khieån baèng baèng chöông trình
soá.
Sau 5 naêm nghieân cöùu, J. Parsons ñaõ hoaøn chænh heä thoáng ñieàu khieån maùy phay vaø laàn
ñaàu tieân trong naêm 1954, M.I.T. ñaõ söû duïng teân goïi “Maùy NC”.
Trong nhöõng naêm 60, thôøi gian ñaõ chín muoài cho vieäc phaùt trieån vaø öùng duïng caùc maùy
NC. Raát nhieàu thaønh vieân cuûa ngaønh coâng nghieäp haøng khoâng Myõ ñaõ nhanh choùng öùng
duïng, phaùt trieån vaø ñaõ saûn sinh ra theá heä maùy môùi (CNC) cho pheùp phay caùc bieân daïng
phöùc taïp, taïo hình vôùi hai, ba hoaëc boán vaø naêm truïc (ba tònh tieán vaø hai quay).
Trang 10
Caùc nöôùc chaâu AÂu vaø Nhaät Baûn phaùt trieån coù chaäm hôn moät vaøi naêm, nhöng cuõng coù
nhöõng ñaëc ñieåm rieâng, chaúng nhöõng veà maët kyõ thuaät, maø caû veà keát caáu nhö keát caáu truïc
chính, oå chöùa dao, heä thoáng thay dao v.v...
Töø ñoù ñeán nay, haøng loaït maùy CNC ra ñôøi vôùi ñuû chuûng loaïi vaø phaùt trieån khoâng
ngöøng. Söï phaùt trieån ñoù döïa vaøo thaønh töïu cuûa caùc ngaønh: maùy tính ñieän töû, ñieän töû coâng
nghieäp vaø ñieàu khieån töï ñoäng... Nhaát laø trong thaäp nieân 90, maùy CNC ñaõ ñoåi môùi nhanh
choùng chöa töøng coù trong laõnh vöïc töï ñoäng.
b. Ñaëc tröng cô baûn cuûa maùy CNC.
 Tính naêng töï ñoäng cao
Maùy CNC coù naêng suaát caét goït cao vaø giaûm ñöôïc toái ña thôøi gian phuï, do möùc ñoä töï
ñoäng ñöôïc naâng cao vöôït baäc. Tuyø töøng möùc ñoä töï ñoäng, maùy CNC coù theå thöïc hieän cuøng
moät luùc nhieàu chuyeån ñoäng khaùc nhau, coù theå töï ñoäng thay dao, hieäu chænh sai soá dao cuï,
töï ñoäng kieåm tra kích thöôùc chi tieát vaø qua ñoù töï ñoäng hieäu chænh sai leäch vò trí töông ñoái
giöõa dao vaø chi tieát, töï ñoäng töôùi nguoäi, töï ñoäng huùt phoi ra khoûi khu vöïc caét …
 Tính naêng linh hoaït cao
Chöông trình coù theå thay ñoåi deã daøng vaø nhanh choùng, thích öùng vôùi caùc loaïi chi tieát
khaùc nhau. Do ñoù ruùt ngaén ñöôïc thôøi gian phuï vaø thôøi gian chuaån bò saûn xuaát, taïo ñieàu
kieän thuaän lôi cho vieäc töï ñoäng hoùa saûn xuaát haøng loaït.
Baát cöù luùc naøo cuõng coù theå saûn xuaát nhanh choùng nhöõng chi tieát ñaõ coù chöông trình. Vì
theá, khoâng caàn phaûi saûn xuaát chi tieát döï tröõ, maø chæ giöõ laáy chöông trình cuûa chi tieát ñoù.
Maùy CNC gia coâng ñöôïc nhöõng chi tieát nhoû, vöøa, phaûn öùng moät caùch linh hoaït khi
nhieäm vuï coâng ngheä thay ñoåi vaø ñieàu quan troïng nhaát laø vieäc laäp trình gia coâng coù theå
thöïc hieän ngoaøi maùy, trong caùc vaên phoøng coù söï hoã trôï cuûa kyõ thuaät tin hoïc thoâng qua
caùc thieát bò vi tính, vi söû lyù ...
 Tính naêng taäp trung nguyeân coâng
Ña soá caùc maùy CNC coù theå thöïc hieän soá löôïng lôùn caùc nguyeân coâng khaùc nhau maø
khoâng caàn thay ñoåi vò trí gaù ñaët cuûa chi tieát. Töø khaû naêng taäp trung caùc nguyeân coâng, caùc
maùy CNC ñaõ ñöôïc phaùt trieån thaønh caùc trung taâm gia coâng CNC.
 Tính naêng chính xaùc, ñaûm baûo chaát löôïng cao
Giaûm ñöôïc hö hoûng do sai soùt cuûa con ngöôøi. Ñoàng thôøi cuõng giaûm ñöôïc cöôøng ñoä chuù
yù cuûa con ngöôøi khi laøm vieäc.
Coù khaû naêng gia coâng chính xaùc haøng loaït. Ñoä chính xaùc laëp laïi, ñaëc tröng cho möùc ñoä
oån ñònh trong suoát quaù trình gia coâng laø ñieåm öu vieät tuyeät ñoái cuûa maùy CNC.
Maùy CNC vôùi heä thoáng ñieàu khieån kheùp kín coù khaû naêng gia coâng ñöôïc nhöõng chi tieát
chính xaùc caû veà hình daùng ñeán kích thöôùc. Nhöõng ñaëc ñieåm naøy thuaän tieän cho vieäc laép
laãn, giaûm khaû naêng toån thaát phoâi lieäu ôû möùc thaáp nhaát.
 Gia coâng bieân daïng phöùc taïp
Maùy CNC laø maùy duy nhaát coù theå gia coâng chính xaùc vaø nhanh caùc chi tieát coù hình
daùng phöùc taïp nhö caùc beà maët 3 chieàu.
 Tính naêng hieäu quaû kinh teá vaø kyõ thuaät cao
- Caûi thieän tuoåi beàn dao nhôø ñieàu kieän caét toái öu. Tieát kieäm duïng cuï caét goït, ñoà gaù vaø
caùc phuï tuøng khaùc.
Trang 11
- Giaûm pheá phaåm.
- Tieát kieäm tieàn thueâ möôùn lao ñoäng do khoâng caàn yeâu caàu kyõ naêng ngheà nghieäp nhöng
naêng suaát gia coâng cao hôn.
- Söû duïng laïi chöông trình gia coâng.
- Giaûm thôøi gian saûn xuaát.
- Thôøi gian söû duïng maùy nhieàu hôn nhôø vaøo giaûm thôøi gian döøng maùy.
- Giaûm thôøi gian kieåm tra vì maùy CNC saûn xuaát chi tieát chaát löôïng ñoàng nhaát.
- CNC coù theå thay ñoåi nhanh choùng töø vieäc gia coâng loaïi chi tieát naøy sang loaïi khaùc
vôùi thôøi gian chuaån bò thaáp nhaát.
Tuy nhieân maùy CNC khoâng phaûi khoâng coù nhöõng haïn cheá. Döôùi ñaây laø moät soá haïn
cheá:
- Söï ñaàu tö ban ñaàu cao: Nhöôïc ñieåm lôùn nhaát trong vieäc söû duïng maùy CNC laø tieàn
voán ñaàu tö ban ñaàu cao cuøng vôùi chi phí laép ñaët.
- Yeâu caàu baûo döôõng cao: Maùy CNC laø thieát bò kyõ thuaät cao vaø heä thoáng cô khí, ñieän
cuûa noù raát phöùc taïp. Ñeå maùy gia coâng ñöôïc chính xaùc caàn thöôøng xuyeân baûo döôõng.
Ngöôøi baûo döôõng phaûi tinh thoâng caû veà cô vaø ñieän.
- Hieäu quaû thaáp vôùi nhöõng chi tieát ñôn giaûn.
Trang 12
Chöông 2: COÂNG NGHEÄ LAÄP TRÌNH PHAY
I. Moâ hình khaùi quaùt maùy CNC.
Phaàn ñieàu khieån Phaàn chaáp haønh
Caùc cô caáu ñieàu khieån
Chöông trình ñieàu khieån Phoâi
Maùy caét kim loaïi
Baøn phím
ñieàu khieån
- Chuyeån ñoäng.
- Vaän toác.
ÑK tay.
ÑK töï ñoäng - Vò trí.
- Baùo loãi.
Tín hieäu Maøn hình Chi tieát gia coâng
Hình 2.1: Moâ hình khaùi quaù cuûa maùy ñieàu khieån soá
Maùy goàm hai phaàn chính:
1. Phaàn ñieàu khieån: Goàm chöông trình ñieàu khieån vaø caùc cô caáu ñieàu khieån.
- Chöông trình ñieàu khieån: Laø taäp hôïp caùc tín hieäu (goïi laø leänh – ñöôïc trình baøy chi
tieát ôû chöông III) ñeå ñieàu khieån maùy, ñöôïc maõ hoùa döôùi daïng chöõ caùi, soá vaø moât soá kyù
hieäu khaùc nhö daáu coäng, tröø, daáu chaám, gaïch nghieâng... Chöông trình naøy ñöôïc ghi leân
cô caáu mang chöông trình döôùi daïng maõ soá (cuï theå laø maõ thaäp - nhò phaân nhö baêng ñuïc
loã, maõ nhò phaân nhö boä nhôù cuûa maùy tính).
- Caùc cô caáu ñieàu khieån: Nhaän tín hieäu töø cô caáu ñoïc chöông trình, thöïc hieän caùc pheùp
bieán ñoåi caàn thieát ñeå coù ñöôïc tín hieäu phuø hôïp vôùi ñieàu kieän hoaït ñoäng cuûa cô caáu chaáp
haønh, ñoàng thôøi kieåm tra söï hoaït ñoäng cuûa chuùng thoâng qua caùc tín hieäu ñöôïc göûi veà töø
caùc caûm bieán lieân heä ngöôïc. Bao goàm caùc cô caáu ñoïc, cô caáu giaûi maõ, cô caáu chuyeån ñoåi,
boä xöû lyù tín hieäu, cô caáu noäi suy, cô caáu so saùnh, cô caáu khuyeách ñaïi, cô caáu ño haønh
trình, cô caáu ño vaän toác, boä nhôù vaø caùc thieát bò xuaát nhaäp tín hieäu.
Ñaây laø thieát bò ñieän – ñieän töû raát phöùc taïp, ñoùng vai troø coát yeáu trong heä thoáng ñieàu
khieån cuûa maùy NC. Vieäc tìm hieåu nguyeân lyù caáu taïo cuûa caùc thieát bò naøy ñoøi hoûi coù kieán
thöùc töø caùc giaùo trình chuyeân ngaønh khaùc, cho neân ôû ñaây chæ giôùi thieäu khaùi quaùt.
2. Phaàn chaáp haønh:
Goàm maùy caét kim loaïi vaø moät soá cô caáu phuïc vuï vaán ñeà töï ñoäng hoùa nhö caùc cô caáu
tay maùy, oå chöùa dao, boâi trôn, töôùi trôn, huùt thoåi phoi, caáp phoâi...
Cuõng nhö caùc loaïi maùy caét kim loaïi khaùc, ñaây laø boä phaän tröïc tieáp tham gia caét goït
kim loaïi ñeå taïo hình chi tieát. Tuøy theo khaû naêng coâng ngheä cuûa loaïi maùy maø coù caùc boä
phaän : Hoäp toác ñoä, hoäp chaïy dao, thaân maùy, soáng tröôïc, baøn maùy, truïc chính, oå chöùa dao,
caùc tay maùy ...
Keát caáu töøng boä phaän chính chuû yeáu nhö maùy vaïn naêng thoâng thöôøng, nhöng coù moät
vaøi khaùc bieät nhoû ñeå ñaûm baûo quaù trình ñieàu khieån töï ñoäng ñöôïc oån ñònh, chính xaùc, naêng
suaát vaø ñaëc bieät laø môû roäng khaû naêng coâng ngheä cuûa maùy.
- Hoäp toác ñoä: Phaïm vi ñieàu chænh toác ñoä lôùn, thöôøng laø truyeàn ñoäng voâ caáp, trong ñoù
söû duïng caùc ly hôïp ñieän töø ñeå thay ñoåi toác ñoä ñöôïc deã daøng.
Trang 13
- Hoäp chaïy dao: Coù nguoàn daãn ñoäng rieâng, thöôøng laø caùc ñoäng cô böôùc. Trong xích
truyeàn ñoäng, söû duïng caùc phöông phaùp khöû khe hôû cuûa caùc boä truyeàn nhö vít me – ñai oác
bi...
- Thaân maùy cöùng vöõng, keát caáu hôïp lyù ñeå deã thaûi phoi, töôùi trôn, deã thay dao töï ñoäng.
Nhieàu maùy coù oå chöùa dao, tay maùy thay dao töï ñoäng, coù thieát bò töï ñoäng hieäu chænh khi
dao bò moøn ...
Trong caùc maùy CNC coù theå söû duïng caùc daïng ñieàu khieån thích nghi khaùc nhau baûo
ñaûm moät hoaëc nhieàu thoâng soá toái öu nhö caùc thaønh phaàn löïc caét, nhieät ñoä caét, ñoä boùng beà
maët, cheá ñoä caét toái öu, ñoä oàn, ñoä rung ...
II. Heä truïc toïa ñoä vaø caùc chuaån treân maùy CNC.
Theo tieâu chuaån ISO, caùc chuyeån ñoäng caét goït khi gia coâng chi tieát treân maùy CNC phaûi
naèm trong moät heä truïc toïa ñoä Descarte theo nguyeân taéc baøn tay phaûi. Trong ñoù coù ba
chuyeån ñoäng tònh tieán theo caùc truïc vaø ba chuyeån ñoäng quay theo caùc truïc töông öùng.
Hình 2.2: Heä truïc toïa ñoä treân maùy CNC theo tieâu chuaån ISO.
- Truïc Z töông öùng vôùi phöông truïc chính cuûa maùy CNC, chieàu döông laø chieàu laøm
taêng khoaûng caùch giöõa dao vaø chi tieát gia coâng. Chieàu quay döông cuøng chieàu kim ñoàng
hoà (nhìn töø goác toïa ñoä).
- Truïc X töông öùng chuyeån ñoäng tònh tieán lôùn nhaát cuûa maùy CNC. Ví duï treân maùy phay
laø chuyeån ñoäng chaïy dao doïc, treân maùy tieän laø chuyeån ñoäng chaïy dao ngang. Chieàu
döông laø chieàu laøm taêng khoaûng caùch giöõa dao vaø chi tieát.
- Truïc Y hình thaønh vôùi hai truïc treân trong heä truïc toïa ñoä. Ví duï treân maùy phay chính
laø chuyeån ñoäng chaïy dao ngang cuûa baøn maùy, treân maùy tieän khoâng coù truïc naøy.
Löu yù khi xeùt heä truïc toïa ñoä cuûa maùy CNC phaûi coi nhö chi tieát ñöùng yeân, coøn dao
chuyeån ñoäng theo caùc phöông cuûa heä truïc toïa ñoä.
Heä truïc toïa ñoä cuûa maùy CNC ñöôïc ñaët vaøo caùc loaïi chuaån cô baûn sau:
Hình 2.3a: Kí hieäu vaø vò trí caùc chuaån treân maùy CNC
Trang 14
Machine zero point: Chuaån maùy. Maùy seõ ño löôøng töø vò trí naøy ñeán caùc vò
trí khaùc khi laøm vieäc. Khoâng theå thay ñoåi.
Dead stop point: Chuaån duïng cuï gaù. Maùy seõ ño löôøng ñeå baùo ñoäng khi coù
va chaïm vaø döøng chöông trình ñang thöïc thi.
Workpiece zero point: Chuaån chi tieát. Laø goác cuûa heä toïa ñoä laøm vieäc trong
quaù trình gia coâng. Coù theå thay ñoåi theo yù muoán cuûa ngöôøi coâng ngheä. Chuaån naøy chính
laø chuaån coâng ngheä vì vaäy phaûi ñöôïc choïn trong khoâng gian laøm vieäc cuûa maùy.
Reference point: Chuaån quy chieáu cuûa maùy, duøng ñeå ñoùng kín khoâng gian
laøm vieäc cuûa maùy. Khoâng theå thay ñoåi.
Toolholder reference point: Chuaån dao. Ñeå xaùc ñònh vò trí dao caét sau khi
ñaõ laép dao vaøo oå dao. Khoâng theå thay ñoåi.
Tool mount reference point: Chuaån thay dao.
Cutter point: Ñieåm laøm vieäc (Caét). Ñeå xaùc ñònh ñöôøng quyõ ñaïo vaø bieân daïng
caét khi chöông trình laøm vieäc.
III. Duïng cuï caét vaø caùc thoâng soá gia coâng.
Veà cô baûn dao phay CNC khoâng khaùc dao phay truyeàn thoáng. Maùy CNC coù moät soá
ñaëc ñieåm öu vieät hôn maùy coâng cuï truyeàn thoáng nhö toác ñoä cao, ñoä chính xaùc cao, möùc
ñoä phöùc taïp cuûa beà maët gia coâng, khaû naêng töï ñoäng… Do vaäy keát caáu cuõng nhö chaát löôïng
cuûa dao phay CNC phaûi ñöôïc naâng cao.
Hieän nay coù raát nhieàu coâng ty treân theá giôùi chuyeân saûn xuaát dao vaø cho ra nhöõng soå
tay tra cöùu raát höõu hieäu, thaäm chí ñaõ coù nhöõng phaàn meàm tra cöùu dao vaø cheá ñoä caét goït
moät caùch töï ñoäng khi ta thoâng baùo chính xaùc vaät lieäu dao, vaät lieäu gia coâng, kích thöôùc,
hình daïng beà maët gia coâng, chaát löôïng beà maët yeâu caàu…
Ñeå laäp trình phay, ngöôøi coâng ngheä ngoaøi vieäc bieát choïn hình daïng keát caáu, vaät lieäu
dao cho hôïp lyù maø coøn phaûi naém chaéc caùc thoâng soá cuûa dao (Tooling Parameters).
Döôùi ñaây laø moät soá kieåu dao vaø caùc daïng beà maët gia coâng thöôøng duøng (hình 2.3 b).
 Dao phay maët phaúng, coù gaén maûnh hôïp kim cöùng (Face mill, Carbide Insert).
 Dao phay ngoùn phay phaúng (Endmill), dao phay caàu (Ball Nose, Bull Nose).
 Dao phay ñóa (Disc Cutting Tool), dao vaùt caïnh (Chamfer).
Trang 15
Hình 2.3b: Caùc loaïi dao truyeàn thoáng, dao gaén maûnh, dao phay maët phaúng.
Thoâng soá cuûa dao bao goàm: Soá hieäu dao (töông thích vôùi soá hieäu treân oå chöùa dao, hình
2.4); Keát caáu vaø thoâng soá hình hoïc phaàn caét cuûa dao (hình 2.5); Chieàu daøi hieäu chænh dao
(hình 2.6).
Hình 2.4: Moät soá kieåu oå chöùa dao vaø cô caáu thay dao
Hình 2.5: Keát caáu vaø thoâng soá hình hoïc phaàn caét cuûa dao.
Trang 16
Hình 2.6: Chieàu daøi, chieàu daøi laøm vieäc vaø chieàu daøi hieäu chænh dao.
Thöôøng ñeå gia coâng moät chi tieát caàn söû duïng moät vaøi dao caét, trong ñoù moãi dao coù
chieàu daøi hieäu chænh vaø ñöôøng kính khaùc nhau (hình 2.6). Do ñoù khi gia coâng, ñoái vôùi moãi
dao, caàn thöïc hieän haønh trình tieán dao theo caùc phöông khaùc nhau. Neáu laäp trình toïa ñoä
di chuyeån theo chieàu daøi vaø ñöôøng kính moãi dao, seõ raát khoù khaên vaø thöïc teá thöïc hieän
khoâng ñöôïc.
Ñeå thuaän tieän cho vieäc laäp trình cuõng nhö hieäu chænh chöông trình, caùc heä ñieàu khieån
CNC ñeàu coù chöùc naêng löu tröõ giaù trò chieàu daøi vaø baùn kính dao (Tool Parameters). Ñieàu
naøy cho pheùp thöïc hieän vieäc gia coâng maø khoâng caàn thay ñoåi chöông trình, ngay caû khi
coù söï thay ñoåi chieàu daøi vaø ñöôøng kính dao.
Giaù trò chieàu daøi vaø ñöôøng kính dao ñöôïc xaùc laäp treân maùy trong quaù trình raø dao (trong
böôùc ñieàu chænh maùy) vaø ñöôïc löu tröõ trong boä nhôù. Caên cöù giaù trò thieát laäp ñaõ ñöôïc löu
tröõ, heä ñieàu khieån seõ töï ñoäng buø tröø cho toïa ñoä laäp trình ñeå ñöôïc toïa ñoä di chuyeån thöïc
teá cho moãi dao caét.
Hình 2.7
Thoâng soá gia coâng (Machining Parameters)
Thoâng soá gia coâng cô baûn caàn ñöôïc xaùc laäp ôû böôùc
nghieân cöùu chi tieát gia coâng vaø tieán trình coâng ngheä
gia coâng treân maùy CNC, bao goàm:
- Toác ñoä truïc chính (Spindle Speed – voøng/phuùt)
- Toác ñoä chaïy dao theo phöông X vaø Y (Feedrate –
thöôøng duøng mm/phuùt)
- Toác ñoä chaïy dao theo phöông Z (Plunge feedrate -
thöôøng duøng mm/phuùt)
- Toác ñoä caét (Cutting Speed – m/phuùt)
- Choïn phoâi (Stock) vaø löôïng dö gia coâng (Stock
allowance - mm) – Hình 2.7
- Thieát keá quyõ ñaïo caét vaø quyõ ñaïo chaïy khoâng cuûa dao
(Toolpath) – Hình 2.7
- Chieàu saâu caét (Depth - mm) – Hình 2.8
- Chieàu saâu aên dao (Down step - mm) – Hình 2.8
- Böôùc chaïy dao ngang (Stepover distance) – Hình 2.8
- Maët phaúng gia coâng (Tool plane) – Hình 2.8
Trang 17
Hình 2.8: Moâ taû phay hoác chöõ nhaät.
- Maët phaúng an toaøn (Cleance plane) – Hình 2.8
- Maët phaúng luøi dao (Retract plane) – Hình 2.8
- Gia coâng thoâ (Roughing); Gia coâng baùn tinh (Semi finishing); Gia coâng tinh
(Finishing); Gia coâng boùng, trôn laùng (Smooth) – Hình 2.9
- Phöông phaùp phay: Thuaän (Conventional); Nghòch (Climb, Upcut);
- Kieåu phay: Thaúng (Straight); Doác (Ramping) – hình 2.10; Xoaén (Helical) – hình 2.11;
Bieân daïng (Profiling) – hình 2.12.
Hình 2.9 Hình 2.10
Hình 2.11 Hình 2.12
- Hieäu chænh baùn kính dao (Cutter Compensation): Ñònh nghóa söï dòch chænh taâm dao
so vôùi quyõ ñaïo caét. Söï dòch chænh baùn kính dao sang traùi, phaûi, huûy söï dòch chænh ñöôïc
xaùc laäp bôûi caùc töø leänh töông öùng G41, G42 vaø G40 (hình 2.13).
Trang 18
Hình 2.13: Höôùng buø dao traùi vaø phaûi.
IV. Caùc böôùc thöïc hieän gia coâng treân maùy CNC.
1. Nghieân cöùu coâng ngheä gia coâng chi tieát.
 Ñoïc hieåu baûn veõ chi tieát: hình daùng, ñoä chính xaùc, ñoä boùng vaø vaät lieäu.
 Choïn phoâi, choïn maùy vaø caùch gaù ñaët phoâi.
 Choïn tieán trình coâng ngheä hôïp lyù. Choïn dao vaø xaùc ñònh cheá ñoä caét goït cho töøng
böôùc coâng ngheä. Laäp phieáu coâng ngheä.
 Phieáu coâng ngheä laø baûn toùm taét, theå hieän ñöôïc ñaày ñuû tieán trình gia coâng vaø thoâng
soá coâng ngheä cuûa töøng böôùc, laø söï theå hieän thoâng tin ñôn giaûn nhöng deã hieåu, giuùp
cho ngöôøi vaän haønh maùy coù theå deã daøng kieåm soaùt tieán trình gia coâng.
2. Thieát keá quyõ ñaïo caét cho töøng böôùc coâng ngheä.
 Laäp quyõ ñaïo chuyeån ñoäng cuûa dao thaät chi tieát, hôïp lyù vaø chính xaùc.
 Tính toaùn toïa ñoä cuûa caùc ñieåm chuyeån tieáp treân quyõ ñaïo chuyeån ñoäng cuûa dao.
3. Laäp chöông trình ñieàu khieån NC.
Ñaây laø böôùc quan troïng nhaát ñeå gia coâng ñöôïc treân maùy CNC. Coù hai phöông phaùp laäp
trình :
 Phöông phaùp laäp trình thuû coâng (Manual Programming): Laø phöông phaùp laäp trình
khoâng coù söï trôï giuùp cuûa maùy tính, ngöôøi laäp trình coù theå töï bieân soaïn chöông trình
NC treân cô sôû nhaän daïng hoaøn toaøn chính xaùc toïa ñoä chaïy dao. Khaû naêng laäp trình
thuû coâng ñöôïc coi laø yeâu caàu cô baûn ñoái vôùi ngöôøi laäp trình NC, bôûi vì coù kyõ naêng
laäp trình naøy, ngöôøi laäp trình môùi coù khaû naêng hieåu, khaû naêng ñoïc vaø söûa ñoåi chöông
trình khi tröïc tieáp vaän haønh maùy CNC.
 Phaàn lôùn caùc phaàn meàm laäp trình NC laø saûn phaåm cuûa chính nhaø saûn xuaát heä ñieàu
khieån, thöôøng cung caáp keøm theo maùy CNC. Khaû naêng laäp trình cuûa nhöõng phaàn
meàm naøy noùi chung raát haïn cheá. Phaàn lôùn chæ coù khaû naêng laäp trình cho nhöõng quyõ
ñaïo caét 2D; 2,5D ñôn giaûn vaø chu trình gia coâng cô baûn. Phöông phaùp laäp trình naøy
coù theå kieåm tra bieân daïng caét baèng caùch moâ phoûng treân maùy tính vôùi phaàn meàm NC
hoaëc tröïc tieáp treân heä ñieàu khieån cuûa maùy CNC.
 Phöông phaùp laäp trình töï ñoäng (Automatically Programming): Laø phöông phaùp laäp
trình nhôø söï trôï giuùp cuûa maùy tính. Phöông phaùp laäp trình naøy baèng ngoân ngöõ xöû lyù
hình hoïc (APT – Automatically Programmed Tool) hoaëc phaàn meàm CAD/CAM tích
hôïp nhö coâng cuï trôï giuùp ñeå chuyeån ñoåi töï ñoäng döõ lieäu hình hoïc vaø döõ lieäu coâng
ngheä thaønh chöông trình NC.
Ngaøy nay phöông phaùp laäp trình baèng caùc phaàn meàm CAD/CAM ñaõ ñöôïc söû duïng phoå
bieán vaø raát coù hieäu quaû, ñaëc bieät cho caùc tröôøng hôïp gia coâng maët cong phöùc taïp.
Trang 19
4. Kieåm tra chöông trình ñieàu khieån NC.
Chöông trình sau khi soaïn thaûo caàn phaûi kieåm tra, hieäu chænh. Ñaây cuõng laø khaâu quan
troïng tröôùc khi gia coâng treân maùy. Coù hai caùch kieåm tra nhö sau :
 Kieåm tra thuû coâng: Doø chöông trình baèng maét vaø veõ ra chi tieát gia coâng baèng tay.
Caùch naøy thöïc hieän khi ñieàu kieän maùy tính vaø phaàn meàm khoâng coù.
 Kieåm tra baèng maùy tính: Chöông trình soaïn thaûo ñöôïc nhaäp vaøo maùy tính, cho chaïy
moâ phoûng treân phaàn meàm phuø hôïp. Döïa treân quyõ ñaïo chuyeån ñoäng cuûa dao vaø hình
daùng chi tieát hình thaønh maø söûa ñoåi chöông trình hay dao caét, cheá ñoä caét... Caùc phaàn
meàm CAD/CAM ñeàu coù chöùc naêng kieåm tra, moâ phoûng treân phaàn meàm.
 Caùc phaàn meàm coù theå duøng ñeå kieåm tra phoå bieán nhö CIMCO Edit, WinNC...
5. Ñieàu chænh maùy CNC.
 Chuaån bò phoâi, dao caét vaø ñoà gaù. Ñoà gaù ñöôïc coá ñònh trong khoâng gian gia coâng treân
baøn maùy (phaûi ñöôïc raø vuoâng goùc hoaëc song song vôùi caùc phöông chuyeån ñoäng cuûa
maùy).
 Ñònh vò vaø keïp chaët phoâi treân ñoà gaù.
 Thöïc hieän caùc böôùc “Vaän haønh maùy” cho töøng maùy CNC cuï theå.
6. Gia coâng chi tieát treân maùy CNC.
 Ñöa chöông trình gia coâng ra maøn hình ñieàu khieån, kieåm tra laïi chöông trình moät
laàn nöõa vaø ñaëc bieät phaûi kieåm tra caùc ñöôøng chaïy dao khoâng caét thaät kyõ.
 Chaïy thöû ôû cheá ñoä Dry Run ñeå kieåm tra chöông trình, vò trí chuaån chi tieát, chieàu daøi
duïng cuï caét. Thoâng thöôøng ôû cheá ñoä naøy, taát caû caùc leänh seõ chaïy vôùi toác ñoä toái ña,
do ñoù coù theå thaùo phoâi hoaëc dòch chuaån leân cao hôn chuaån gia coâng ñeå traùnh laøm hö
hoûng tôùi maùy.
 Gia coâng vaø kieåm tra caùc dung sai caùc kích thöôùc quan troïng. Ñoái vôùi caùc chi tieát
gia coâng haøng loaït. Caàn phaûi thöïc hieän ño vaø kieåm tra lieân tuïc do dao bò moøn.
V. Caùc leänh veà laäp trình (Theo tieâu chuaån ISO).
Moät chöông trình (Program) NC goàm nhieàu khoái leänh (Block), moät caâu leänh coù theå coù
töø moät leänh ñeán nhieàu leänh (Word), moät leänh goàm moät ñòa chæ (Address) vaø nhöõng con
soá.
1. Ñòa chæ leänh.
Ñòa chæ leänh laø taát caû caùc chöõ caùi, chæ thò vò trí löu tröõ döõ lieäu soá theo sau.
Theo tieâu chuaån ISO, ñòa chæ leänh coù yù nghóa sau:
A - Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc X.
B - Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc Y.
C - Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc Z.
D - Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc ñaëc bieät hoaëc hieäu chænh dao.
E - Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc ñaëc bieät.
F - Toác ñoä chaïy dao (Feed).
G - Chöùc naêng chuaån bò (Preparatory functions).
H - Ñòa chæ oâ nhôù hieäu chænh chieàu daøi, baùn kính do.
Trang 20
I - Toïa ñoä X cuûa taâm ñöôøng troøn hoaëc böôùc ren treân truïc X.
J - Toïa ñoä Y cuûa taâm ñöôøng troøn hoaëc böôùc ren treân truïc Y.
K - Toïa ñoä Z cuûa taâm ñöôøng troøn hoaëc böôùc ren treân truïc Z.
L - Döï tröõ.
M - Chöùc naêng phuï (Auxiliary Functions).
N - Thöù töï caâu leänh.
P, Q, R - Tham soá.
U, V, W - Toïa ñoä phuï töông öùng chuyeån ñoäng X, Y, Z.
S - Toác ñoä voøng truïc chính (Spindle Speed) hoaëc toác ñoä caét.
T - Duïng cuï caét (Tool).
X, Y, Z - Toïa ñoä theo caùc truïc X, Y, Z.
2. Leänh.
Laø taäp hôïp caùc kyù töï (goàm moät ñòa chæ vaø nhöõng con soá) cung caáp cho maùy CNC moät
thoâng tin ñaày ñuû ñeå chæ thò moät ñaïi löôïng ñieàu khieån nhaát ñònh. Coù boán nhoùm leänh caên
baûn sau:
Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng ñònh vò trí vaø hình hoïc.
Bao goàm caùc ñòa chæ:
A B C D E
I J K
P Q R
U V W
X Y Z
Caùc con soá theo sau coù khoaûng töø 5 ñeán 7 soá tuøy theo khaû naêng vaø ñoä chính xaùc cuûa
moãi maùy, coù theå laø soá döông (coù hoaëc khoâng coù daáu +), coù theå laø soá aâm (baét buoäc phaûi
coù daáu -) vaø coù theå laø soá thaäp phaân (löu yù daáu phaûy phaûi duøng laø daáu chaám).
Caùc maùy CNC söû duïng heä meùt coù phaàn thaäp phaân tôùi 3 chöõ soá (0.001 mm).
Caùc maùy CNC söû duïng heä inch coù phaàn thaäp phaân tôùi 4 chöõ soá (0.0001 inch).
Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng coâng ngheä:
Ñoù laø nhöõng leänh veà toác ñoä chaïy dao, toác ñoä voøng vaø veà duïng cuï caét. Bao goàm caùc ñòa
chæ: F (feed) S (speed) T (tool)
Caùch ghi nhöõng con soá sau nhöõng ñòa chæ F vaø S tuøy thuoäc khaû naêng coâng ngheä cuûa
moãi loaïi maùy CNC. Coù maùy ghi theo quy ñònh, nhöng coù maùy ghi theo trò soá thöïc. Hieän
nay phaàn lôùn caùc maùy theá heä môùi ñeàu ghi theo trò soá thöïc. Ñoái vôùi ñòa chæ S, coù theå laø toác
ñoä voøng cuûa truïc chính (voøng/phuùt) nhöng cuõng coù theå laø toác ñoä caét (m/phuùt). Ñoái vôùi toác
ñoä chaïy dao, coù theå duøng (mm/phuùt) nhöng cuõng coù theå (mm/voøng).
Ñoái vôùi ñòa chæ T, nhöõng con soá laø do ngöôøi laäp trình ñaët hoaëc ñöôïc quy ñònh treân oå
dao, nhöng ñöôïc pheùp ñaët bao nhieâu con soá thì do nhaø saûn xuaát quyeát ñònh. Do ñoù khi
duøng maùy CNC, phaûi tìm hieåu kyõ caùch ghi caùc giaù trò soá sau caùc ñòa chæ F, S, T.
Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng chuaån bò, gia coâng
Chuaån bò thöïc hieän coâng vieäc naøo ñoù, vì vaäy thöôøng khoâng ñöùng moät mình trong khoái
leänh (tröø moät soá leänh mang yù nghóa keát thuùc coâng vieäc hoaëc baét ñaàu moät chuoãi coâng
vieäc). Ñoù laø ñòa chæ G vaø nhöõng con soá theo sau tuøy thuoäc khaû naêng coâng ngheä cuûa moãi
maùy CNC.
Trang 21
Noùi chung caùc leänh chuaån bò caên baûn laø gioáng nhau, baûng döôùi ñaây lieät keâ caùc leänh
cuûa boä ñieàu khieån Fanuc 21:
Ñònh vò trí vôùi toác ñoä nhanh, di chuyeån dao nhanh (Rapid Travelse) G0
Noäi suy ñöôøng thaúng (Linear Interpolition) G1
Noäi suy cung troøn cuøng chieàu kim ñoàng hoà (Clockwise Interpolition - CW) G2
Noäi suy cung troøn ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà (Counter Clockwise Int. - CCW) G3
Taïm döøng dòch chuyeån tònh tieán caùc truïc (Dwell) G4
Ghi ñeø döõ lieäu heä thoáng G10
Noäi suy tính toïa ñoä caùc ñieåm theo heä toïa ñoä cöïc G16
Keát thuùc noäi suy heä toïa ñoä cöïc G15
Maët phaúng noäi suy (Oxy, Oxz, Oyz) G17, G18, G19
Ñôn vò laäp trình heä Inch G20
Ñôn vò laäp trình heä meùt G21
Di chuyeån tôùi toïa ñoäng trung gian trong caâu leänh, sau ñoù veà chuaån maùy G28
Hieäu chænh baùn kính dao caét (traùi, phaûi) (radius compensation) G41, G42
Keát thuùc hieäu chænh baùn kính dao G40
Hieäu chænh chieàu daøi duïng cuï caét G43, G44
Keát thuùc hieäu chænh chieàu daøi G49
Tæ leä gia coâng, gia coâng ñoái xöùng G51
Huûy tæ leä gia coâng, gia coâng ñoái xöùng G50
Huûy caùc goác toïa ñoä chuaån chi tieát, goïi chuaån maùy G53
Dôøi goác toïa ñoä trong chöông trình G52
Xoay goác toïa ñoä trong chöông trình G68
Huûy xoay goác toïa ñoä trong chöông trình G69
Heä toïa ñoä thaûo chöông G92
Chuaån chi tieát G54  G59
Chu trình khoan loã caïn, khoan loã caïn coù thôøi gian döøng ôû cuoái chu trình G81, G82
Chu trình khoan loã saâu G73, G83
Chu trình caét ren trong (ta roâ) (ren phaûi, ren traùi) G74, G84
Chu trình doa G85, G89
Chu trình khoan, döøng chöông trình khi khoan G88
Keát thuùc caùc chu trình ñieåm G80
Vò trí luøi dao sau khi gia trong caùc coâng chu trình ñieåm G98, G99
Phöông thöùc nhaäp vò trí ñieåm laäp trình G90, G91
Toác ñoä caét tính baèng mm/phuùt G94
Toác ñoä caét tính baèng mm/voøng G95
Toác ñoä caét khoâng ñoåi G96
Vaän toác voøng quay cuûa truïc chính khoâng ñoåi G97
Trang 22
Do ñoù, khi laäp chöông trình cho maùy CNC phaûi nghieân cöùu taäp leänh cuûa maùy ñoù.
Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng phuï
Ñoù laø ñòa chæ M vaø nhöõng con soá theo sau tuøy thuoäc khaû naêng coâng ngheä cuûa moãi maùy
CNC. Nhöng noùi chung caùc leänh phuï caên baûn laø gioáng nhau, döôùi ñaây laø baûng maõ moät soá
leänh phuï cuûa boä ñieàu khieån Fanuc 21:
- Taïm döøng chöông trình M0
- Taïm döøng chöông trình coù ñieàu kieän (Optional Stop) M1
- Keát thuùc chöông trình, con troû ôû cuoái chöông trình M2
- Keát thuùc chöông trình, con troû veà ñaàu chöông trình M30
- Chieàu quay truïc chính (thuaän chieàu, ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà) M3, M4
- Döøng truïc chính M5
- Thay dao töï ñoäng M6
- Môû dung ñònh trôn nguoäi M8
- Taét dung dòch trôn nguoäi M9
- Khoùa truïc thöù 4 sau khi ñònh vò goùc M10
- Môû khoùa truïc thöù 4, noäi suy lieân tuïc M11
- Goïi chöông trình con M98
- Keát thuùc chöông trình con M99
- Xoay oå dao M27
- Môû van thoåi khí neùn M71
- Khoùa van thoåi khí neùn M72
3. Khoái leänh.
Khoái leänh ñöôïc vieát treân moät haøng cuûa chöông trình, thöïc hieän moät thuû tuïc di chuyeån
hoaëc moät hoaït ñoäng cuûa maùy (coù theå vaøi hoaït ñoäng ñoäc laäp nhau) vaø ñöôïc coi laø ñôn vò
cô baûn cuûa chöông trình.
Khoái leänh coù theå bao goàm moät hoaëc moät nhoùm leänh thöïc hieän cuøng moät luùc. Noù coù theå
chöùa moät hoaëc nhieàu leänh chöùc naêng vaø trong moãi chöùc naêng coù theå coù vaøi leänh, nhöng
nhöõng leänh ñoù phaûi thöïc hieän nhöõng hoaït ñoäng ñoäc laäp nhau. Ngay caû tröôøng hôïp khaùc
chöùc naêng nhöng do thöù töï hoaït ñoäng cuõng khoâng theå ñaët vaøo cuøng khoái leänh.
Moãi khoái leänh baét ñaàu bôûi leänh thöù töï (N…) keát thuùc bôûi kyù töï keát thuùc khoái leänh
(thöôøng ñöôïc töï ñoäng theå hieän baèng daáu “;” khi ñaõ ñöôïc caøi ñaët trong phaàn meàm: tieâu
chuaån ISO söû duïng kyù töï (LF – Line Feed), tieâu chuaån EIA söû duïng kyù töï (CR - Carriage
Return), Enter xuoáng haøng hoaëc EOB (End Of Block - treân panel ñieàu khieån).
Ví duï: Trong moät khoái leänh khoâng theå thoâng tin cho maùy vöøa môû dung ñònh trôn nguoäi
laïi vöøa taét dung ñònh trôn nguoäi (M8 M9); Vöøa quay truïc chính laïi vöøa döøng truïc chính
(S1800 M3 M5).
Caáu truùc moät khoái leänh nhö sau:
N___ G___ X___ Y___ Z___ F___ S_____ T___ M___ ;
N: Thöù töï caâu leänh (sequence number, block number).
G: Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng chuaån bò coâng ngheä.
Trang 23
X, Y, Z: Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng ñònh vò trí vaø hình hoïc.
F, S, T: Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng phuï.
“;” Kyù hieäu keát thuùc khoái leänh (hoaëc EOB, LF, CR).
Thöù töï khoái leänh neân taêng daàn, theo thöù töï, coù theå taêng 1 ñôn vò hoaëc 5, 10 ñôn vò.
Thöù töï khoái leänh coù 2 yù nghóa: kieåm soaùt thöù töï cuûa doøng leänh trong chöông trình vaø
ñaùnh daáu caùc ñieåm ñaàu cuûa chu trình (tieän), hoaëc laø ñaùnh daáu cuûa caâu ñieàu kieän.
Ñoái vôùi caùc chöông trình phay khoâng söû duïng caáu truùc caâu ñieàu kieän, thöù töï khoái leänh
coù theå boû qua N. Khi gia coâng, chöông trình seõ ñöôïc ñoïc töø traùi qua phaûi, töø treân xuoáng
döôùi, trong moät doøng, neáu leänh cuøng nhoùm, töø ñöùng tröôùc thöïc thi tröôùc.
Caùc maùy CNC vôùi boä ñieàu khieån Fanuc ñôøi cuõ chæ coù theå hieåu ñöôïc tôùi N9999, hoaëc
N99999 cuûa caâu leänh, nhö vaäy khi gaëp thöù töï lôùn hôn maùy seõ baùo loãi. Trong tröôøng hôïp
naøy, khi gia coâng coù theå boû taát caû caùc thöù töï doøng leänh (nhöng seõ khoù kieåm soaùt chöông
trình gia coâng) hoaëc duøng phaàn meàm ñeå ñaùnh daáu laëp laïi töø N1.
Trong khoái leänh, caùc leänh coù theå vieát lieàn nhau hoaëc giöõa chuùng coù caùc khoaûng troáng.
Khi ñoïc khoái leänh, heä thoáng ñieàu khieån khoâng ñoïc khoaûng troáng. Moät khoái leänh toái ña laø
128 kyù töï (keå caû khoaûng traéng).
4. Phöông thöùc nhaäp toïa ñoä.
Coù hai phöông thöùc nhaäp toïa ñoä:
- Phöông thöùc nhaäp toïa ñoä tuyeät ñoái (Absolute dimensions): Laø phöông thöùc maø taát
caû caùc vò trí ñöôïc xaùc ñònh töø chuaån thaûo chöông.
- Phöông thöùc nhaäp toïa ñoä töông ñoái (Relative or incremental dimensions): Laø phöông
thöùc maø trong ñoù vò trí ñaàu tieân ñöôïc xaùc ñònh töø chuaån thaûo chöông, vò trí tieáp theo ñöôïc
xaùc ñònh töø vò trí tröôùc ñoù vaø cöù tieáp tuïc nhö theá cho ñeán heát.
5. Caùc phöông phaùp ñieàu khieån.
- Ñieàu khieån ñieåm (hay ñieàu khieån theo vò trí) ñöôïc duøng ñeå gia coâng caùc loã baèng caùc
phöông phaùp khoan, khoeùt, doa vaø caét ren loã. ÔÛ ñaây chi tieát gia coâng ñöôïc gaù coá ñònh
treân baøn maùy, duïng cuï caét thöïc hieän chaïy dao nhanh ñeán caùc vò trí ñaõ laäp trình. Khi ñaït
tôùi caùc ñieåm ñích dao baét ñaàu caét, tuy nhieân cuõng coù tröôøng hôïp dao khoâng dòch chuyeån
maø baøn maùy dòch chuyeån. Muïc ñích chính caàn ñaït laø caùc kích thöôùc vò trí cuûa caùc loã phaûi
chính xaùc, coøn quó ñaïo chuyeån ñoäng laø cuûa dao hay cuûa baøn maùy ñieàu khoâng coù yù nghóa
laém. Vò trí cuûa caùc loã coù theå ñöôïc ñieàu khieån ñoàng thôøi theo hai truïc hoaëc ñieàu khieån keá
tieáp nhau.
- Ñieàu khieån ñöôøng thaúng laø daïng ñieàu khieån maø khi gia coâng duïng cuï caét thöïc hieän
löôïng chaïy dao theo moät ñöôøng thaúng naøo ñoù song song vôùi moät truïc toïa ñoä. Daïng ñieàu
khieån naøy ñöôïc duøng cho caùc maùy phay vaø maùy tieän ñôn giaûn.
- Ñieàu khieån theo ñöôøng vieàn (theo contour) cho pheùp thöïc hieän chaïy dao treân nhieàu
truïc cuøng luùc. Tuøy theo soá truïc ñöôïc ñieàu khieån ñoàng thôøi, khi gia coâng, ngöôøi ta phaân
Trang 24
bieät: ñieàu khieån ñöôøng vieàn 2D, ñieàu khieån ñöôøng vieàn 2.5D vaø ñieàu khieån ñöôøng vieàn
3D, 4D, 5D.
 Ñieàu khieån ñöôøng vieàn 2D cho pheùp thöïc hieän chaïy dao theo hai truïc ñoàng thôøi
trong moät maët phaúng gia coâng, ví duï, trong maët phaúng XZ hoaëc XY, truïc thöù ba ñöôïc
ñieàu khieån hoaøn toaøn ñoäc laäp vôùi hai truïc kia.
 Ñieàu khieån ñöôøng vieàn 2.5D cho pheùp aên dao ñoàng thôøi theo hai truïc naøo ñoù ñeå gia
coâng beà maët trong moät maët phaúng nhaát ñònh. Treân maùy CNC coù 3 truïc X, Y, Z ta seõ
ñieàu khieån ñöôïc ñoàng thôøi X vaø Y; X vaø Z hoaëc Y vaø Z.
 Ñieàu khieån ñöôøng vieàn 3D cho pheùp ñoàâng thôøi chaïy dao theo caû 3 truïc X, Y, Z. Caû
ba truïc chuyeån ñoäng hoøa hôïp vôùi nhau hay coù quan heä raøng buoäc haøm soá. Ñöôøng
vieàn ñöôïc gia coâng do caû 3 löôïng chaïy dao theo truïc X, Y, Z taïo thaønh. Ñieàu khieån
ñöôøng vieàn 3D ñöôïc öùng duïng ñeå gia coâng caùc khuoân maãu, gia coâng caùc chi tieát coù
beà maët khoâng phöùc taïp.
 Ñieàu khieån 4D vaø ñieàu khieån 5D: Ngoaøi caùc truïc tònh tieán X, Y vaø Z coøn caùc truïc
quay cuõng ñöôïc ñieàu khieån soá. Nhôø ñieàu khieån 4D vaø 5D, coù theå gia coâng caùc chi
tieát phöùc taïp nhö caùc khuoân reøn daäp, caùc khuoân ñuùc aùp löïc hoaëc caùc caùnh tuabin.
Trang 25
Chöông 3: CAÙC LEÄNH LAÄP TRÌNH – HEÄ ÑIEÀU KHIEÅN FANUC21
Baøi 1: CAÙC LEÄNH LAÄP TRÌNH CAÊN BAÛN
I. Toùm taét taäp leänh laäp trình heä ñieàu khieån Fanuc.
1. Caùc leänh laäp trình cô baûn.
- Leänh di chuyeån dao: G00, G01, G02, G03
- Leänh veà toïa ñoä vaø ñôn vò kích thöôùc: G90, G91, G20, G21
- Leänh veà heä toïa ñoä: G17, G18, G19, G54 – G59, G92
- Leänh veà ñieåm tham chieáu: G28
- Leänh veà toác ñoä chaïy dao: F…, G94, G95, G96
- Leänh veà toác ñoä truïc chính: S…, G97, M03, M04, M05
- Leänh choïn vaø thay dao: T…, M06
- Leänh veà caùc chöùc naêng phuï: M00, M01, M02, M07, M08, M09, M25, M26, M30
2. Caùc leänh laäp trình buø tröø vaø dòch chænh dao.
- Caùc heä ñieàu khieån yeâu caàu laäp trình gia coâng theo toïa ñoä taâm dao (Tool Center
Coordinate) thay cho ñieåm bieân treân chu vi dao caét. Do ñoù, khoâng theå söû duïng tröïc
tieáp toïa ñoä chi tieát vì taâm dao phaûi coù vò trí caùch ñöôøng bieân caét moät khoaûng baèng
baùn kính dao.
- Pheùp dòch chænh vò trí taâm dao ñöôïc goïi laø buø tröø baùn kính dao (Radius
Compensation). Caùc leänh laäp trình buø tröø vaø dòch chænh dao cho pheùp bieán ñoåi ñôn
giaûn döõ lieäu laäp trình theo bieân daïng chi tieát gia coâng thaønh döõ lieäu ñöôøng taâm dao.
Trong giaùo trình naøy söû duïng thuaät ngöõ hieäu chænh dao, bao goàm:
- Hieäu chænh baùn kính dao: G40, G41, G42
- Hieäu chænh chieàu daøi dao: G43, G44, G49
3. Caùc leänh veà chu trình gia coâng.
Leänh chu trình gia coâng cho pheùp thöïc hieän chuoãi caùc chöùc naêng gia coâng laëp laïi baèng
moät khoái leänh. Leänh chu trình haïn cheá ñöôïc vieäc xaùc ñònh toïa ñoä, giaûm ñaùng keå loãi laäp
trình, tieát kieäm khoaûng 50% thôøi gian laäp trình.
Coù theå phaân loaïi chu trình gia coâng thaønh 2 nhoùm:
- Chu trình cô baûn (Standard Cycles): G80, G81, G82... G89;
- Chu trình ñaëc bieät (Special Cycles): G71, G72, G73, G75, G76 …
4. Caùc leänh veà laäp trình pheùp laëp.
Ñeå taêng hieäu suaát laäp trình cuõng nhö giaûm thieåu kích thöôùc chöông trình cho caùc tröôøng
hôïp gia coâng phöùc taïp veà hình daùng hay coù tính laëp veà quy trình, ví duï nhö khoan moät taäp
hôïp loã coù cuøng ñöôøng kính vaø caùch ñeàu nhau… caùc heä ñieàu khieån CNC hieän ñaïi ñeàu ñöôïc
trang bò caùc chöùc naêng laäp trình voøng laëp (Loops), chöông trình con (Subprogram).
Coù theå coi voøng laëp nhö chuoãi leänh ñöôïc laëp laïi nhieàu laàn. Chöùc naêng taïo voøng laëp cho
pheùp reõ nhaùnh trôû veà khoái leänh tröôùc trong chöông trình vaø thöïc hieän caùc khoái leänh trong
voøng laëp theo soá laàn chæ ñònh.
Chöông trình con laø moät phaàn cuûa chöông trình chính vaø coù theå ñöôïc goïi theo yeâu caàu
bôûi chöông trình gia coâng coù lieân quan tôùi chöông trình con naøy.
Caáu truùc chöông trình con hoaëc macro cuõng nhö caáu truùc moät chöông trình chính NC.
5. Caùc chöùc naêng laäp trình naâng cao.
Trang 26
Caùc chöùc naêng naøy trôï giuùp nhö pheùp laáy tæ leä, pheùp xoay, pheùp laáy ñoái xöùng… laøm ñôn
giaûn coâng vieäc laäp trình, giaûm thôøi gian laäp trình.
II. Xaùc ñònh cheá ñoä caét goït treân maùy CNC.
1. YÙ nghóa cuûa vieäc xaùc ñònh cheá ñoä caét[1]
.
 Xaùc ñònh cheá ñoä caét nghóa laø tìm caùc trò soá cuûa chieàu saâu (t), löôïng chaïy dao (s), toác
ñoä caét (v), coâng suaát caét caàn thieát (N), thôøi gian maùy (to) trong ñieàu kieän gia coâng
cuï theå. Löïa choïn cheá ñoä caét hôïp lí laø moät trong nhöõng muïc tieâu cuûa caùc phöông
phaùp gia coâng kim loaïi baèng caét goït nhö tieän, phay, baøo, khoan, maøi...
 Cheá ñoä caét hôïp lí laø cheá ñoä caét treân cô sôû baûo ñaûm yeâu caàu kyõ thuaät cuûa nguyeân
coâng thöïc hieän, phaùt huy ñöôïc khaû naêng maùy, cuûa trang bò coâng ngheä vaø duïng cuï
caét, baûo ñaûm naêng suaát lao ñoäng cao vaø giaù thaønh saûn phaåm haï troïng ñieàu kieän cuï
theå cuûa xí nghieäp cô khí.
 Cheá ñoä caét goït hôïp lí baûo ñaûm tuoåi beàn cuûa dao, ñoä chính xaùc vaø ñoä boùng. Töø ñoù,
tieát kieäm thôøi gian gia coâng, mang laïi nhöõng hieäu quaû kinh teá toát nhaát.
2. Caùc yeáu toá aûnh höôûng tôùi cheá ñoä caét.
a. Vaät lieäu vaø thoâng soá hình hoïc cuûa dao.
 Dao ñöôïc cheá taïo töø nhieàu vaät lieäu khaùc nhau, phuï thuoäc vaøo khaû naêng coâng ngheä
cuûa nhaø saûn xuaát. Caùc loaïi dao saûn xuaát töø theùp gioù chæ coù theå duøng ñeå gia coâng caùc
loaïi vaät lieäu meàm nhö polime (POM, PE, PVC...), hôïp kim nhoâm, ñoàng, theùp coù ñoä
cöùng thaáp, ñeå laøm giaûm söï maøi moøn treân beà maët löôõi caét, dao theùp gioù coù theå ñöôïc
phuû moät lôùp moûng hôïp kim cöùng.
 Dao hôïp kim hoaëc caùc maûnh dao hôïp kim cöùng (insert) ñöôïc duøng ñeå gia coâng caùc
loaïi theùp coù ñoä cöùng trung bình vaø ñoä cöùng cao. Moät soá loaïi dao ñöôïc cheá taïo töø vaät
lieäu ñeå gia coâng theùp ñaõ toâi, gang...
 Caùc thoâng soá hình hoïc: goùc ñoä dao, caùch laép ñaët dao... ñöôïc tính toaùn ñeå toái öu tuoåi
beàn, khaû naêng thoaùt phoi cuûa dao trong quaù trình gia coâng thoâ hoaëc gia coâng tinh,
vaät lieäu meàm hoaëc vaät lieäu ñoä cöùng cao. Töø ñoù, toác ñoä gia coâng seõ khaùc nhau.
b. Vaät lieäu gia coâng.
Caùc yeáu toá trong vaät lieäu gia coâng aûnh höôûng tröïc tieáp tôùi caùc thoâng soá cuûa quaù trình caét
goït bao goàm:
 Ñoä cöùng cuûa vaät lieäu.
 Thaønh phaàn cheá taïo vaø möùc ñoä taïp chaát cuûa vaät lieäu ñoù.
c. Caùc yeáu toá khaùc.
 Khaû naêng coâng ngheä cuûa maùy (toác ñoä, coâng suaát cuûa truïc chính vaø ñoäng cô ñieàu
khieån caùc truïc maùy).
 Ñoä cöùng vöõng cuûa heä thoáng coâng ngheä.
 Yeâu caàu cuï theå cuûa böôùc coâng ngheä (gia coâng thoâ, gia coâng tinh, caét thuaän, caét
nghòch...)
 Phöông phaùp giaûi nhieät cuûa quaù trình gia coâng: khí, dung dòch laøm maùt...
3. Söï khaùc bieät cuûa cheá ñoä caét treân maùy ñieàu khieån soá vaø maùy truyeàn thoáng.
 Treân maùy phay: dao quay, treân maùy tieän: chi tieát quay.
 Treân maùy truyeàn thoáng, ñoäng cô truyeàn ñoäng thöôøng laø ñoäng cô ñieän xoay chieàu 3
pha, truyeàn moâ men xoaén thoâng qua caùc boä truyeàn phaân caáp nhö baùnh raêng, ñai
Trang 27
thang hoaëc keát hôïp caû 2 boä truyeàn treân, neân toác ñoä quay cuûa truïc chính vaø toác ñoä di
chuyeån cuûa caùc truïc laø nhöõng con soá höõu haïn (ñieàu khieån phaân caáp).
 Treân maùy ñieàu khieån soá, ñoäng cô truïc chính vaø ñoäng cô ñieàu khieån caùc truïc söû duïng
ñoäng cô servo, truyeàn moâ men xoaén qua heä thoáng ñai raêng hoaëc söû duïng khôùp noái
meàm truyeàn ñoäng tröïc tieáp ñeå ñieàu khieån voâ caáp.
 Veà cô baûn phöông phaùp tính toaùn cheá ñoä caét treân maùy truyeàn thoáng vaø ñieàu khieån
soá laø gioáng nhau. Tuy nhieân, do ñaëc ñieåm veà caáu truùc phaàn cöùng cuûa heä thoáng vaø
caùch aùp duïng seõ khaùc nhau. Ñoái vôùi maùy truyeàn thoáng, khaû naêng choïn ñöôïc caáp soá
chính xaùc nhö khi tính toaùn laø raát ít, neân caàn phaûi choïn toác ñoä ôû caáp gaàn soá tính ñöôïc
(nhöng thaáp hôn). Treân maùy CNC, caùc soá lieäu tính toaùn seõ ñöôïc söû duïng ngay ñeå
laäp trình, neân seõ ñöôïc hieäu quaû gia coâng cao nhaát.
4. Phöông phaùp tính toaùn cheá ñoä caét.
Tra baûng thoâng soá caét goït töø haõng saûn xuaát dao, ví duï nhö hình 4.1. Döïa vaøo vaät lieäu cheá
taïo dao vaø vaät lieäu gia coâng ñeå tìm caùc thoâng soá caét hôïp lí. Caùc thoâng soá caàn tính toaùn
khi laäp trình nhö sau.
a. Cheá ñoä caét khi phay:
 Choïn chieàu saâu moãi lôùp caét: t
 Choïn beà daøy moãi lôùp caét: ae (löôïng aên dao ngang) – toái ña baèng ñöôøng kính dao.
 Toác ñoä truïc chính (Spindle Speed) n:
[voøng/phuùt] hoaëc [r.p.m] (revolutions per minute). [1]
Trong ñoù:
o Vc : vaän toác caét, [m/phuùt]  tra baûng.
o D : ñöôøng kính [mm] (xem treân dao).
 Löôïng dòch chuyeån baøn maùy [feed rate] 𝐹 = 𝑛 ∗ 𝑧 ∗ 𝑓𝑧. [2]
Trong ñoù:
o n: tính ôû coâng thöùc [1].
o z: soá löôõi caét (xem treân dao).
o fz: löôïng aên dao raêng [mm/raêng]
Hình 4.1: Minh hoïa baûng tra cheá ñoä caét cuûa moät soá loaïi vaät lieäu, dao phay ngoùn.
b. Cheá ñoä caét khi khoan, ta roâ.
1000 cv
n
D

Trang 28
Tốc độ quay trục chính Tốc độ di chuyển ăn dao
𝑆 =
𝑉𝑐∗1000
𝜋 ∗ 𝐷
Trong đó:
S: Tốc độ quay trục chính (vòng/phút)
Vc: Tốc độ cắt (m/phút)
D: Đường kính dao (mm)
𝐹 = 𝑆 ∗ 𝑓𝑛
Trong đó:
F: Tốc độ di chuyển ăn dao (mm/phút)
S: Tốc độ quay trục chính (vòng/phút)
fn: Tốc độ di chuyển ăn dao (mm/ vòng)
Lực dọc trục Công suất
𝑇 = 11.4 ∗ 𝐾 ∗ 𝐷 ∗ (100 ∗ 𝑓𝑛)0.85
𝑃 =
1.25 ∗ 𝐷2
∗ 𝐾 ∗ 𝑆 ∗ (0.056 + 1.5 ∗ 𝑓𝑛)
105
Trong đó:
T: Lực dọc trục (N)
K: Hệ số vật liệu
D: Đường kính dao (mm)
Trong đó:
P: công suất (kW)
S: Tốc độ quay trục chính (vòng/phút)
fn: Tốc độ di chuyển ăn dao (mm/ vòng)
Löu yù:
- Khi laäp trình ta roâ, caàn tính toaùn giaù trò voøng quay tröôùc. Toác ñoä aên dao theo Z seõ
ñöôïc tính döïa vaøo toác ñoä voøng quay truïc chính vaø böôùc ren (tham khaûo phaàn ta roâ).
- Do thaønh phaàn vaät lieäu, ñieàu kieän thí nghieäm cuûa nhaø saûn xuaát (heä thoáng maùy, thaønh
phaàn vaät lieäu thí nghieäm, phöông phaùp gaù ñaët, nhieät ñoä, töôùi nguoäi…) vaø khi gia coâng
thöïc teá laø khaùc nhau, do ñoù trò soá tính toaùn veà maët lyù thuyeát vaø gia coâng thöïc teá khoâng
hoaøn toaøn truøng khôùp.
- Caàn keát hôïp giöõa giaù trò tính toaùn ñöôïc vaø kinh nghieäm thöïc tieãn ñeå baûo ñaûm an toaøn
cho quaù trình gia coâng vaø ñaït ñöôïc hieäu quaû cao nhaát.
- Trong tröôøng hôïp trò soá tính toaùn ñöôïc giaù trò nhöng heä thoáng coâng ngheä khoâng ñaùp
öùng ñöôïc, thì phaûi giaûm tæ leä toác ñoä voøng quay vaø toác ñoä dòch chuyeån baøn maùy ñeán
soá lieäu phuø hôïp.
III. Caùc leänh nhoùm leänh cô baûn.
1. Caùc leänh veà ñôn vò laäp trình.
Lệnh Đơn vị Đơn vị lập trình nhỏ nhất Ví dụ
G20 Inch 1/10.000 X0.0001 Y0.0001
G21 Met 1/1.000 X0.001 Y0.001
 Trong thöïc teá, caùc maùy CNC ñaõ ñöôïc nhaø saûn xuaát gaén saün heä ñôn vò ño (Inch hoaëc
meùt), neân chöông trình treân maùy heä ño naøo seõ chaïy chöông trình cuûa heä ñoù.
2. Leänh veà chuaån maùy töï ñoäng.
 Caáu truùc: G28 X___ Y___ Z___
 YÙ nghóa: Di chuyeån vôùi toác ñoä toái ña veà ñieåm chuaån maùy, tröôùc khi veà chuaån maùy
dao seõ di chuyeån qua ñieåm trung gian coù toïa ñoä X, Y, Z trong caâu leänh.
 Trong thöïc teá, ñeå an toaøn trong quaù trình gia coâng, phaûi laäp trình veà chuaån töï ñoäng
theo töøng truïc, thöù töï theo phöông Z tröôùc vaø X-Y sau ñeå traùnh va chaïm vaøo ñoà gaù.
Neáu ñöùng taïi vò trí ñoù dòch chuyeån veà chuaån maùy maø khoâng caàn ñieåm trung gian, caâu
leänh laäp trình nhö sau:
G91 G28 Z0 (Veà chuaån phöông Z, keøm theo G91 laø ñieåm trung gian Z0)
G91 G28 X0 Y0 (Veà chuaån phöông X, Y, keøm theo G91 laø ñieåm trung gian X0, Y0)
3. Caùc leänh veà löïa choïn maët phaúng noäi suy.
Trang 29
 Heä toïa ñoä gia coâng xaùc ñònh baèng ba truïc X, Y, Z vaø taïo
neân ba maët phaúng gia coâng chính: XY, XZ, YZ. Coù theå chæ
ñònh maët phaúng gia coâng baèng leänh:
 G17 Maët phaúng XOY
 G18 Maët phaúng XOZ
 G19 Maët phaúng YOZ
hoaëc bôûi leänh kích thöôùc töông öùng nhö nhöõng ví duï veà caùc
leänh di chuyeån dao ôû treân.
 Ñònh nghóa maët phaúng gia coâng theo leänh kích thöôùc chæ
coù taùc duïng trong khoái leänh, nhöng ñònh nghóa maët phaúng
gia coâng baèng leänh coù taùc duïng cho nhieàu khoái leänh hoaëc
caû chöông trình.
4. Leänh veà caùch nhaäp toïa ñoä.
 G90 laäp trình toïa ñoä tuyeät ñoái: vò trí caùc ñieåm nhaäp theo chuaån thaûo chöông.
 G91 laäp trình toïa ñoä töông ñoái: toïa ñoä ñieåm keá tröôùc ñoù laø goác toïa ñoä.
Ví duï:
Toïa ñoä tuyeät ñoái Toïa ñoä töông ñoái
G90 X20 Y30
G90 X80 Y60
G90 X120 Y-10
G90 X20 Y30
G91 X60 Y30
G91 X40 Y-70
5. Leänh veà hieäu chænh chieàu daøi dao (tool length compensation).
 Trong quaù trình gia coâng, chieàu daøi dao seõ aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán chieàu saâu caét, coù
aûnh höôûng tôùi quaù trình tính toaùn noäi suy theo phöông Z. Maëc ñònh theo phöông Z, maùy
seõ tính toaùn khoaûng caùch töø goác toïa ñoä Machine (M) ñeán chuaån T cuûa maùy vaø hieån thò
trong heä toïa ñoä Machine cuûa maùy.
 Ñeå tieán haønh gia coâng, ñieåm laøm vieäc phaûi dôøi töø chuaån dao T xuoáng ñaàu muõi daøi nhaát
cuûa duïng cuï caét goït.
 Ngöôøi vaän haønh maùy seõ thao taùc vaø ño ñöôïc chieàu daøi töø chuaån T tôùi ñaàu muõi dao hoaëc
ño so saùnh giaù trò cuûa caùc dao so vôùi moät dao chuaån naøo ñoù vaø löu vaøo caùc oâ nhôù treân
maùy CNC. Trong heä ñieàu khieån Fanuc 21, ngöôøi laäp trình coù theå goïi oâ nhôù löu chieàu
daøi dao baèng töø Hxx hoaëc Dxx, trong ñoù xx laø vò trí oâ nhôù treân maùy.
 Tuøy thuoäc vaøo töøng loaïi maùy, maø oâ nhôù H vaø D coù theå cuøng moät doøng ñòa chæ hoaëc coù
2 giaù trò khaùc nhau, nhöng cuõng coù maùy laø 2 ñòa chæ khaùc nhau maø khoâng ñöôïc truøng
nhau (moãi ñòa chæ chæ coù moät oâ nhôù rieâng bieät, hình 5.1).
 Ñoái vôùi caùc loaïi dao coù nhieàu löôõi caét, caàn phaûi xaùc ñònh chieàu daøi cuûa löôõi caét cao
nhaát, vì löôõi caét naøy seõ aûnh höôûng tröïc tieáp tôùi chieàu saâu gia coâng vaø gaây ra sai soá.
 Quaù trình vaän haønh ño dao treân maùy coù theå thöïc hieän thuû coâng raø vaø ño baèng tay, ño
baèng ca líp coù ñeøn baùo tieáp xuùc hoaëc ño baèng ñaàu ño töï ñoäng (touch probe). Caùc maùy
coù söû duïng ñaàu ño töï ñoäng tieáp xuùc hoaëc khoâng tieáp xuùc ñeàu cho ñoä chính xaùc raát cao,
maùy coù chu trình ño rieâng. Ñaàu ño tieáp xuùc veà laâu daøi seõ bò moøn, aûnh höôûng tôùi sai soá
ño, ñaàu ño khoâng tieáp xuùc söû duïng tia Laser ñeå ño neân traùnh ñöôïc nhöôïc ñieåm moøn do
tieáp xuùc. Tuy nhieân, giaù thaønh cuûa thieát bò ño seõ laøm cho giaù maùy leân cao.
 Caùc leänh hieäu chænh chieàu daøi dao goàm coù:
a. Hieäu chænh chieàu daøi dao döông:
Trang 30
Hình 5.1: Hieäu chænh chieàu daøi G43.
 Caáu truùc: G43 Hxx
 YÙ nghóa: Dòch chuyeån ñieåm tính toaùn veà phía Z- (aâm) moät ñoaïn coù giaù trò naèm trong
oâ nhôù Hxx. Caùc oâ nhôù löu chieàu daøi dao coù giaù trò döông.
b. Hieäu chænh chieàu daøi dao aâm.
 Caáu truùc: G44 Hxx
 YÙ nghóa: Dòch chuyeån ñieåm tính toaùn veà phía Z+ (döông) moät ñoaïn coù giaù trò naèm
trong oâ nhôù Hxx. Caùc oâ nhôù löu chieàu daøi dao coù giaù trò aâm, (ngöôïc laïi G43).
c. Huûy hieäu chænh chieàu daøi.
 Caáu truùc: G49
 YÙ nghóa: Huûy boû caùc giaù trò hieäu chænh veà chieàu daøi. Ñieåm tính toaùn theo chuaån T.
Löu yù: chæ neân duøng moät kieåu hieäu chænh ñeå traùnh nhaàm laãn trong quaù trình gia coâng.
6. Caùc leänh thöïc hieän chöùc naêng coâng ngheä vaø caùc leänh chöùc naêng phuï.
G94 Toác ñoä chaïy dao tính baèng mm/phuùt (phay).
G95 Toác ñoä chaïy dao tính baèng mm/voøng (tieän).
F Khai baùo toác ñoä chaïy dao (mm/phuùt hoaëc mm/voøng).
S Toác ñoä voøng quay truïc chính (voøng/phuùt).
T Leänh goïi dao.
Caùc leänh chöùc naêng phuï (AUX – Auxilary Function)
M2, M30 Keát thuùc chöông trình chính, M02: con nhaùy seõ ñöùng ôû cuoái chöông trình,
M30: con nhaùy töï nhaûy veà ñaàu chöông trình.
M3, M4 Chieàu quay truïc chính cuøng, ngöôïc kim ñoàng hoà (CW, CCW).
M5 Döøng truïc chính (Spindle Stop).
M6 Thay dao töï ñoäng (Automatic Tool Change)
M8 Môû ñoäng cô bôm nöôùc laøm maùt (Coolant on).
M9 Taét ñoäng cô bôm nöôùc laøm maùt (Coolant on).
M00 Döøng chöông trình taïm thôøi, nhaán Cycle Start ñeå tieáp tuïc.
M01 Döøng chöông trình coù ñieàu kieän (baät ñeøn OPT, hoaëc M01 khi gia coâng),
nhaán Cycle Start ñeå tieáp tuïc. Neáu ñeøn OPT/M01 taét, caâu leänh seõ bò boû qua
(khaùc M00).
7. Nhoùm leänh veà goác toïa ñoä.
a. Goác coá ñònh (coù löu laïi giaù trò sau khi taét - môû maùy): G54  G59.
Trang 31
 Coù 6 vò trí (G54  G59) ñeå löu goác toïa ñoä chuaån chi tieát, naèm trong khoâng gian laøm
vieäc, phaûi ñöôïc ngöôøi vaän haønh thao taùc ño vaø löu laïi.
 Moãi vò trí coù 3 ñeán 5 oâ nhôù ñeå löu caùc giaù trò truïc X, Y vaø Z, vôùi maùy nhieàu truïc thì
seõ coù caùc oâ boå xung cho caùc truïc naøy.
 Coù yù nghóa söû duïng gioáng nhau, moãi chi tieát chæ caàn duøng 1 trong 6 chuaån. Neáu söû
duïng ñoà gaù, coù theå gaù ñaët vaø gia coâng nhieàu chi tieát trong moät laàn gia coâng.
b. Goác môû roäng: EXT(00) (Extend).
 EXT cuõng coù 3 ñeán 5 oâ nhôù, laø moät vò trí goác nhö nhöõng vò trí töø G54 ñeán G59.
 Giaù trò cuûa caùc oâ nhôù trong goác EXT seõ töï ñoäng coäng vaøo giaù trò vò trí töông öùng
(cuûa taát caû caùc truïc) cuûa taát caû caùc chuaån khaùc tröôùc khi noäi suy gia coâng.
Ví duï:
o Trong G54 löu X50. Y30. vaø EXT löu X0. Y0. khi gia coâng vò trí chuaån laø X50. Y30.
o Trong G54 löu X50. Y30. vaø EXT löu X10. Y-5. khi gia coâng vò trí laø X60. Y25.
Chuù yù:
 Ñeå baûo ñaûm an toaøn, phaûi xem laïi chuaån luùc ño khoâng bò sai leäch, tröôùc khi gia coâng
chöông trình phaûi chuù yù kieåm tra EXT. Neáu coù nhieàu ngöôøi vaän haønh cuøng söû duïng
maùy thì phaûi thoáng nhaát caùch söû duïng chuaån vaø ñoà gaù.
 EXT treân moãi maùy coù coù theå coù teân khaùc nhau.
c. Toïa ñoä thaûo chöông G92.
 Ñöôïc vieát tröïc tieáp vaøo chöông trình (khoâng coù thao taùc löu vò trí nhö G54 > G59)
 Laø vò trí hieän taïi cuûa dao so vôùi ñieåm chuaån gia coâng.
 Caáu truùc: G92 X__ Y__ Z__
Ví duï: thöïc hieän thao taùc ño chuaån nhö sau
1. Chaïm dao caïnh traùi phoâi tieán dao +R  ñöôïc toïa ñoä caïnh X (khoâng löu giaù trò).
2. Khoùa truïc X chæ luøi Y, chaïm caïnh vaø tieán +R  ñöôïc toïa ñoä Y.
3. Khoùa X, Y, chaïm maët phoâi  tieán leân treân an toaøn 20 mm.
4. Taïi vò trí ñoù vaø vieát doøng leänh: G92 X0 Y0 Z20 vaøo ñaàu chöông trình roài gia coâng.
Löu yù:
 Khoâng duøng chung G92 vôùi caùc chuaån G54 – G59 trong cuøng chöông trình.
 Vò trí G92 khoâng naèm coá ñònh, seõ bò dòch chuyeån khi dao di chuyeån.
 Töø sau töø leänh G28, goác G92 tröôùc ñoù seõ bò xoùa.
8. Leänh di chuyeån dao nhanh – G00
G00: Rapid Traverse – Di chuyeån dao nhanh, duøng ñeå
ñònh vò trí nhanh, khoâng caét goït.
ÔÛ leänh naøy, dao seõ di chuyeån theo ñöôøng thaúng.
Caáu truùc: N... G00 X... Y... Z...
Trong ñoù:
X, Y, Z: Toïa ñoä ñieåm tôùi khi hoaøn thaønh caâu leänh.
Trang 32
Ví duï: treân hình 8.1
 Laäp trình tuyeät ñoái (G90):
N10 G90 G00 X40 Y56
 Laäp trình töông ñoái (G91):
N10 G91 G00 X-30 Y-30.5
 Löu yù:
 Toác ñoä dòch chuyeån trong leänh G00 laø nhanh nhaát coù theå cuûa maùy vaø phuï thuoäc tröïc
tieáp vaøo khaû naêng cuûa töøng maùy CNC. Toác ñoä dòch chuyeån khi gia coâng ôû cheá ñoä töï
ñoäng (AUTO) coøn phuï thuoäc vaøo nuùm xoay ñieàu khieån toác ñoä RAPID OVERRIDE.
Ñeå an toaøn, trong laàn chaïy Test Run neân chænh nuùm xoay naøy ôû böôùc toác ñoä thaáp,
khi gia coâng ôû caùc laàn keá tieáp, coù theå chænh laïi ôû toác ñoä chuaån ñeå tieát kieäm thôøi gian
gia coâng.
 Khi thöïc hieän ruùt dao leân ñeå di chuyeån ñeán moät vò trí khaùc, neân di chuyeån theo
phöông Z tröôùc, sau ñoù ñeán toïa ñoä X - Y ñeå traùnh va chaïm dao vôùi chi tieát hoaëc ñoà
gaù. Ñoái vôùi caùc ñieåm an toaøn ñaõ ñöôïc xaùc ñònh chính xaùc sau khi chaïy Test Run, coù
theå tính toaùn vaø di chuyeån nhieàu truïc cuøng luùc ñeå tieát kieäm thôøi gian gia coâng.
9. Noäi suy ñöôøng thaúng – G01
G01: Linear Interpolation – Noäi suy ñöôøng thaúng.
Caáu truùc: N... G01 X... Y... Z... F...
Trong ñoù:
X... Y... Z... F... Toïa ñoä ñieåm tôùi khi hoaøn thaønh caâu leänh.
F: löôïng dòch chuyeån baøn maùy (feedrate).
Khi thöïc hieän leänh naøy, dao seõ di chuyeån theo ñöôøng thaúng
vôùi toác ñoä di chuyeån chính xaùc trong caâu leänh.
Toác ñoä gia coâng thöïc teá phuï thuoäc vaøo toác ñoä laäp trình vaø nuùm xoay ñieàu khieån FEED
OVERRIDE. Neáu vò trí nuùm xoay baèng 100% thì toác ñoä dòch chuyeån baøn maùy seõ baèng
vôùi toác ñoä laäp trình.
Caùc leänh CNC coù chöùc naêng giaûn löôïc (modal call) nghóa laø neáu töø leänh laëp laïi ôû caâu
leänh sau thì khoâng caàn vieát vaøo chöông trình.
Ví duï: Hình 9.1
Laäp trình tuyeät ñoái:
N... G94
....
N50 (G90) G1 X40 Y20.1 F500
Laäp trình töông ñoái:
N... G94
....
N50 G91 G1 X20 Y25.9 F500
Trang 33
10.Vaït hoaëc bo goùc (chamfer and radius).
Baèng caùch laäp trình keát hôïp vôùi tham soá C hoaëc R giöõa caùc caâu leänh G00 hoaëc G01 maø
maùy coù theå noäi suy vaït hoaëc bo caùc caïnh goùc (hình 5.1).
Caáu truùc: N... G00/G01 X... Y... C/R
N... G00/G01 X... Y...
Caùc caïnh ñöôïc vaùt hoaëc bo cung phaûi naèm trong maët phaúng ñang ñöôïc kích hoaït, vôùi gia
coâng phay trong maët phaúng XY ñöôïc kích hoaït baèng G17.
Cung bo phaûi laø cung tieáp xuùc giöõa hai ñoaïn thaúng, ñieåm laäp trình laø ñieåm giao nhau khi
keùo daøi hai ñöôøng, goùc keïp giöõa 2 ñoaïn thaúng coù theå laø goùc trong hoaëc ngoaøi vaø khoâng
nhaát thieát phaûi laø goùc vuoâng.
Giaù trò C khi vaït goùc (chamfer) phaûi baèng nhau, ñieåm laäp trình laø ñieåm giao nhau khi keùo
daøi hai ñöôøng, goùc keùp giöõa baét buoäc phaûi laø goùc ngoaøi.
Sau caâu leänh vaït hoaëc bo troøn caïnh, baét buoäc phaûi laø moät caâu leänh G00 hoaëc G01.
Hình 10.1: Laäp trình keát hôïp bo hoaëc vaït caïnh.
Ví duï: Hình 10.2
N….
N30 G94 G90 G1 X530 Y565
N35 G1 X270 R6 (toïa ñoä ñieåm b)
N40 G1 Y860 C3
N45 G1 X0
…
11.Noäi suy cung troøn (Circular Interpolition) – G02 | G03.
Hình 11.1: chuyeån ñoäng noäi
suy cung troøn cuøng chieàu
(G02) vaø ngöôïc chieàu kim
ñoàng hoà (G03).
Trang 34
G02: Circular Interpolation Clockwise – Noäi suy cung troøn theo chieàu kim ñoàng hoà.
G03: Circular Interpolation Counterclockwise – Noäi suy cung troøn ngöôïc chieàu kim ñoàng
hoà (hình 11.1).
Caáu truùc 1: söû duïng toïa ñoä taâm cung troøn (hình 6.1)
N... G02/G03 X... Y... Z... I... J... F...
Caáu truùc 2: söû duïng baùn kính R+ hoaëc R-
N... G02/G03 X... Y... Z... R±... F...
Trong ñoù:
X, Y, Z: Toïa ñoä ñieåm cuoái cuûa cung troøn.
I, J: Toïa ñoä töông ñoái cuûa taâm cung troøn so vôùi ñieåm baét
ñaàu noäi suy, laàn löôït theo phöông X, Y.
R+: giaù trò baùn kính cung troøn, noäi suy cung coù chieàu daøi
cung nhoû hôn nöûa chu vi ñöôøng troøn.
R-: giaù trò baùn kính cung troøn, qui öôùc ghi daáu tröø ñeå noäi
suy cung coù chieàu daøi cung lôùn hôn nöûa chu vi ñöôøng troøn.
(Daáu tröø chæ laø quy öôùc vì baùn kính cung laø soá döông hình 6.3).
F: löôïng dòch chuyeån baøn maùy.
Caáu truùc 1 ñöôïc duøng ñeå noäi suy ñöôøng troøn (ñieåm ñaàu vaø cuoái truøng nhau).
Ví duï: trong hình 6.3.
 Ñeå noäi suy cung soá 1:
G91 G02 X60 Y20 R50 F300
 Ñeå noäi suy cung soá 2:
G91 G02 X60 Y20 R-50 F300
Noäi suy ñoàng thôøi 3 toïa ñoä seõ taïo thaønh cung helix,
khi ñoù goùc f phaûi nhoû hôn 450
. Ñöôøng helix chæ coù
theå noäi suy treân maët phaúng XY (G17) (Hình 6.2).
Ví duï:
N090 G90 G00 X55 Y35 Z2
N100 G01 Z-5
N105 G02 X95 Y75 R30
Hoaëc:
N090 G90 G00 X55 Y35 Z2
N100 G91 G01 Z-7
N105 G02 X40 Y40 R30
Hình 6.3
Trang 35
Hoaëc:
G91 G03 X-60 Y60 R60 F300
G02 X-20 Y-40 R50
Ví duï:
G92 X200 Y40 Z0
G90 G03 X140 Y100 R60 F300
G02 X120 Y60 R50
Hoaëc:
G90 X200 Y40 Z0
G90 G03 X140 Y100 I-60 F300
G02 X120 Y60 I-50
Hoaëc:
G91 G03 X-60 Y60 I-60 F300
G02 X-20 Y-40 I-50
Baøi 2: HIEÄU CHÆNH BAÙN KÍNH DAO
(CUTTER RADIUS COMPENSATION)
1. Phöông phaùp laäp trình ñöôøng taâm dao.
- Phöông phaùp: vieát toïa ñoä ñieàu khieån ñeå taâm dao di chuyeån. Döïa vaøo bieân daïng caàn
gia coâng ñeå xaùc ñònh caùc ñieåm maø dao seõ ñi qua ñeå caét goït.
- AÙp duïng: laáy offset moät ñoaïn baèng baùn kính dao töø quyõ ñaïo caàn caét.
Ví duï: ñöôøng caàn gia coâng laø ñöôøng lieàn trong hình 1.1 beân döôùi. Quyõ ñaïo caàn ñeå dao
ñi chuyeån laø ñöôøng neùt ñöùt.
Hình 1.1: Bieân daïng gia coâng (neùt lieàn) vaø quyõ ñaïo dao (neùt ñöùt).
2. Trình töï vieát laäp trình.
 Böôùc 1: ñoïc baûn veõ, phaân tích vaø laäp quy trình coâng ngheä.
 Keát quaû: xaùc ñònh ñöôïc trình töï gia coâng vaø laäp thaønh phieáu coâng ngheä.
 YÙ nghóa cuûa phieáu coâng ngheä:
o Theå hieän trình töï, thöù töï caùc böôùc coâng ngheä gia coâng chi tieát.
o Trình baøy roõ vò trí chuaån chi tieát, caùc tham soá gia coâng (cheá ñoä caét goït).
o Trình baøy caùc loaïi dao caàn duøng, chieàu daøi laép dao baét buoäc, phöông phaùp gaù ñaët
cuûa quaù trình gia coâng.
 Böôùc 2: laäp trình gia coâng cho töøng böôùc böôùc coâng ngheä.
 Xaùc ñònh caùch ñi dao, vò trí caùc ñieåm baét ñaàu, keát thuùc quyõ ñaïo dao, caùc ñieåm naèm
treân ñöôøng ñi cuûa dao (xem baûn ñoà ñeå bieát ñöôøng mình ñi).
 Laäp baûng toïa ñoä caùc ñieåm ñaõ xaùc ñònh ôû treân. Neân ñaùnh daáu, ghi chuù ñaëc bieät neáu coù
ñeå traùnh sai xoùt khi laäp trình.
Trang 36
 Vieát chöông trình: döïa vaøo baûng toïa ñoä ñaõ laäp ôû beân treân, vieát thaønh chöông trình
hoaøn chænh.
3. Caáu truùc cuûa moät chöông trình hoaøn chænh.
TT YÙ nghóa Caâu leänh
Ñoaïn ñaàu chöông trình (header)
1 Teân chöông trình (kyù töï O+soá) Oxxxx (xxxx = 1  9999)
2 Reset maùy (heä meùt) G90 G21 G17 G40 G49 G80 G54
3 Veà chuaån maùy töï ñoäng
(Neân coù khi gia coâng treân maùy cuõ)
G91 G28 Z0
G91 G28 X0 Y0
Phaàn thaân chöông trình (body)
4 Caáu truùc khi thay dao môùi
4.1 Goïi dao, hieäu chænh chieàu daøi Txx M06 G43 Hxx
4.2 Veà vò trí baét ñaàu laøm vieäc G0 X____ Y____
4.3 Kieåm tra chieàu daøi dao, dao quay Z20 S____ M3
Khi gia coâng caùc caâu leänh treân neân choïn cheá ñoä Single block (chaïy töøng caâu leänh).
5 Leänh caét goït G1 Z-_____ F_____
6 Caùc böôùc coâng ngheä khaùc…
Löu yù: Neáu caàn töï ñoäng döøng taïm thôøi chöông trình ôû moät böôùc naøo ñoù (ñeå
kieåm tra kích thöôùc, chieàu daøi dao…) thì neân duøng M00 hoaëc M01
Keát thuùc chöông trình (footer)
7 Veà chuaån maùy töï ñoäng
(ñeå ngöôøi vaän haønh thaùo chi tieát)
G91 G28 Z0
G91 G28 X0 Y0
8 Keát thuùc chöông trình M2/M30
Löu yù: Caùch vieát chöông trình khoâng quy ñònh cuï theå vaø tuøy thuoäc vaøo kinh nghieäm cuûa
ngöôøi laäp trình, caùch ñöa ra caáu truùc chöông trình nhaèm taïo ra nhöõng quy luaät deã nhôù,
giaûm sai soùt khoâng ñaùng coù trong chöông trình.
4. Laäp trình hieäu chænh baùn kính dao.
Hình 4.1 Hieäu chænh baùn kính
 Ñeå giaûm nheï coâng vieäc laäp trình, thay vì
vieäc phaûi tính toaùn toïa ñoä taâm dao, ngöôøi
laäp trình döïa vaøo chieàu tieán vaø laäp trình
bieân daïng caàn giöõ laïi ñeå chæ ra cho boä ñieàu
khieån quy luaät chaïy dao, töø ñoù, maùy seõ töï
ñoäng noäi suy ra caùc vò trí ñöôøng taâm ñeå
ñieàu khieån dao caét goït ra ñuùng quyõ ñaïo caàn
thieát (hình 4.1).
 Theo chieàu tieán dao, dao ôû phía phaûi hoaëc
phía traùi cuûa ñöôøng laäp trình, veùc tô hieäu
chænh seõ ñöôïc töï ñoäng sinh ra ñeå ñeå dòch
dao veà phía ñoù. Nhö vaäy, khoâng caàn tính
toïa ñoä offset dao cuûa ñöôøng taâm.
Trang 37
 Taïi vò trí caùc goùc caïnh, heä ñieàu khieån töï ñoäng tính toaùn phaùt sinh caùc chuyeån ñoäng
cung troøn noái giöõa caùc ñöôøng chuyeån dao khi ñaûo chieàu di chuyeån, töø ñoù giaûm bôùt löïc
quaùn tính (cuûa baøn maùy, chi tieát vaø ñoà gaù) coù taùc ñoäng khoâng toát leân heä thoáng oå ñôõ,
vít me, giaûm rung ñoäng khi maùy gia coâng.
 Trong thöïc teá, vieäc laäp trình hieäu chænh baùn kính dao coù taùc duïng hoã trôï vaø laøm giaûm
nheï quaù trình laäp trình thuû coâng. Do baùn kính dao laø soá leû vaø vieäc tính toaùn toïa ñoä
taâm dao taïi caùc goùc caïnh khaù phöùc taïp. Neân khi söû duïng hieäu chænh baùn kính, ngöôøi
laäp trình chæ caàn chæ ra höôùng di chuyeån vaø vò trí dao so vôùi quyõ ñaïo, boä noäi suy seõ töï
tính toaùn caùc vò trí cuûa ñöôøng taâm dao.
 Vieäc laäp trình hieäu chænh baùn kính coøn coù yù nghóa quan troïng trong gia coâng haøng
loaït, khi duïng cuï caét bò moøn, chæ caàn nhaäp laïi giaù trò baùn kính thöïc cuûa dao ñeå baûo
ñaûm dung sai gia coâng. Neáu haõng saûn xuaát chæ ñònh soá laàn caét vaø ñoä moøn cuûa dao, thì
ngöôøi vaän haønh seõ giaûm bôùt ñöôïc thôøi gian phaûi kieåm tra kích thöôùc thöôøng xuyeân vaø
döï ñoaùn tröôùc khaû naêng phaùt sinh pheá phaåm do sai soá moøn cuûa dao.
 Trong moät soá tröôøng hôïp, coù theå thay ñoåi dao coù ñöôøng kính khaùc vôùi dao khi laäp
trình (neáu ñöôøng kính dao phuø hôïp vôùi bieân daïng gia coâng) thì khoâng caàn phaûi laäp
trình laïi töø ñaàu, chæ caàn nhaäp laïi oâ nhôù löu giaù trò baùn kính.
Quy öôùc veà caùch xaùc ñònh hieäu chænh baùn kính dao:
G40 Keát thuùc hieäu chænh baùn kính dao. Toïa ñoä caùc ñieåm laø toïa ñoä cuûa taâm dao.
G41 Dxx Hieäu chænh baùn kính dao traùi (Dao di chuyeån beân traùi quyõ ñaïo caét).
G42 Dxx Hieäu chænh baùn kính dao phaûi (Dao di chuyeån beân phaûi quyõ ñaïo caét).
Sau töø leänh G41, G42 laø töø leänh Dxx, trong ñoù xx laø vò trí oâ nhôù löu giaù trò baùn kính thöïc
teá cuûa dao. Tröôùc khi gia coâng, ngöôøi vaän haønh phaûi ño vaø nhaäp giaù trò thöïc cuûa baùn kính
dao vaøo oâ nhôù töông öùng, neáu nhaäp sai thì keát quaû gia coâng seõ sai (duø chöông trình coù
vieát ñuùng). Theo kinh nghieäm, thöôøng laàn ñaàu gia coâng caàn nhaäp giaù trò baùn kính lôùn hôn
thöïc teá ñeå ño vaø xaùc ñònh sai soá ñieàu chænh.
Hình 7.1 Hieäu chænh baùn kính
 Leänh hieäu chænh baùn kính dao taïo laäp vectô buø tröø
vuoâng goùc vôùi quyõ ñaïo caét vaø coù ñoä lôùn baèng baùn
kính dao. Ñeå trôû veà quyõ ñaïo caét laø taâm dao caàn huûy
boû cheá ñoä hieäu chænh baùn kính dao baèng leänh G40.
 Höôùng vaøo hieäu chænh baùn kính neân vuoâng goùc vôùi
quyõ ñaïo caét taïi ñieåm baét ñaàu hieäu chænh.
 Vôùi caùc quyõ ñaïo caét, phaûi baét ñaàu vaø keát thuùc hieäu
chænh taïi caùc ñieåm coù cuøng toïa ñoä XY.
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC
PHAY CNC

More Related Content

Viewers also liked

5. Phay rãnh tròn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sotech.vn
5. Phay rãnh tròn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sotech.vn5. Phay rãnh tròn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sotech.vn
5. Phay rãnh tròn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sotech.vnSotech.,ltd
 
Bai tap lap trinh cnc
Bai tap lap trinh cncBai tap lap trinh cnc
Bai tap lap trinh cncHien Dinh
 
14. Gia công bánh răng xoắn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sote...
14. Gia công bánh răng xoắn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sote...14. Gia công bánh răng xoắn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sote...
14. Gia công bánh răng xoắn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sote...Sotech.,ltd
 
Sổ tay thiết kế cơ khí tập 1
Sổ tay thiết kế cơ khí   tập 1Sổ tay thiết kế cơ khí   tập 1
Sổ tay thiết kế cơ khí tập 1Jean Okio
 
Tự học sử dụng Linux
Tự học sử dụng LinuxTự học sử dụng Linux
Tự học sử dụng LinuxVu Hung Nguyen
 
Lap trinh c++ có lời giải 3
Lap trinh c++ có lời giải 3Lap trinh c++ có lời giải 3
Lap trinh c++ có lời giải 3Minh Ngoc Tran
 
Khóa học lập trình vận hành Phay CNC
Khóa học lập trình vận hành Phay CNCKhóa học lập trình vận hành Phay CNC
Khóa học lập trình vận hành Phay CNCTrung tâm Advance Cad
 
Khóa học solidworks cơ bản và nâng cao
Khóa học solidworks cơ bản và nâng caoKhóa học solidworks cơ bản và nâng cao
Khóa học solidworks cơ bản và nâng caoTrung tâm Advance Cad
 

Viewers also liked (11)

5. Phay rãnh tròn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sotech.vn
5. Phay rãnh tròn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sotech.vn5. Phay rãnh tròn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sotech.vn
5. Phay rãnh tròn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sotech.vn
 
Bai tap lap trinh cnc
Bai tap lap trinh cncBai tap lap trinh cnc
Bai tap lap trinh cnc
 
14. Gia công bánh răng xoắn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sote...
14. Gia công bánh răng xoắn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sote...14. Gia công bánh răng xoắn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sote...
14. Gia công bánh răng xoắn, bài giảng công nghệ, công ty Sotech, http://sote...
 
Maycnc 5583
Maycnc 5583Maycnc 5583
Maycnc 5583
 
Sổ tay thiết kế cơ khí tập 1
Sổ tay thiết kế cơ khí   tập 1Sổ tay thiết kế cơ khí   tập 1
Sổ tay thiết kế cơ khí tập 1
 
Tự học sử dụng Linux
Tự học sử dụng LinuxTự học sử dụng Linux
Tự học sử dụng Linux
 
Lap trinh c++ có lời giải 3
Lap trinh c++ có lời giải 3Lap trinh c++ có lời giải 3
Lap trinh c++ có lời giải 3
 
Khóa học lập trình vận hành Phay CNC
Khóa học lập trình vận hành Phay CNCKhóa học lập trình vận hành Phay CNC
Khóa học lập trình vận hành Phay CNC
 
Bài giảng CAD/CAM/CNC
Bài giảng CAD/CAM/CNCBài giảng CAD/CAM/CNC
Bài giảng CAD/CAM/CNC
 
Khóa học solidworks cơ bản và nâng cao
Khóa học solidworks cơ bản và nâng caoKhóa học solidworks cơ bản và nâng cao
Khóa học solidworks cơ bản và nâng cao
 
Bai tap thuc hanh cad(trung tâm đào tạo tin học kế toán tri thức việt)
Bai tap thuc hanh cad(trung tâm đào tạo tin học kế toán tri thức việt)Bai tap thuc hanh cad(trung tâm đào tạo tin học kế toán tri thức việt)
Bai tap thuc hanh cad(trung tâm đào tạo tin học kế toán tri thức việt)
 

Similar to PHAY CNC

[Hoccokhi.vn] lap trinh gia cong bang pp chieu hinh mastercam
[Hoccokhi.vn] lap trinh gia cong bang pp chieu hinh mastercam[Hoccokhi.vn] lap trinh gia cong bang pp chieu hinh mastercam
[Hoccokhi.vn] lap trinh gia cong bang pp chieu hinh mastercamHọc Cơ Khí
 
Hướng dẫn sử dụng fx training
Hướng dẫn sử dụng  fx trainingHướng dẫn sử dụng  fx training
Hướng dẫn sử dụng fx trainingquanglocbp
 
Luận án: Hoàn thiện tổ chức và hoạt động của hệ thống quản trị doanh nghiệp V...
Luận án: Hoàn thiện tổ chức và hoạt động của hệ thống quản trị doanh nghiệp V...Luận án: Hoàn thiện tổ chức và hoạt động của hệ thống quản trị doanh nghiệp V...
Luận án: Hoàn thiện tổ chức và hoạt động của hệ thống quản trị doanh nghiệp V...Viết thuê trọn gói ZALO 0934573149
 
Gia công cam trên máy cnc
Gia công cam trên máy cncGia công cam trên máy cnc
Gia công cam trên máy cnc892489
 
Đồ Án Bách Khoa Thiết Kế Máy Phay CNC Và Tìm Hiểu Phần Mềm Fanuc
Đồ Án Bách Khoa Thiết Kế Máy Phay CNC Và Tìm Hiểu Phần Mềm Fanuc Đồ Án Bách Khoa Thiết Kế Máy Phay CNC Và Tìm Hiểu Phần Mềm Fanuc
Đồ Án Bách Khoa Thiết Kế Máy Phay CNC Và Tìm Hiểu Phần Mềm Fanuc nataliej4
 
GIAO TRINH COREL DRAW X3
GIAO TRINH COREL DRAW X3GIAO TRINH COREL DRAW X3
GIAO TRINH COREL DRAW X3jenlien
 
Bai giang may cnc
Bai giang may cncBai giang may cnc
Bai giang may cncthanhbeo8x
 
Luận án: Tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn Bộ...
Luận án: Tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn Bộ...Luận án: Tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn Bộ...
Luận án: Tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn Bộ...Viết thuê trọn gói ZALO 0934573149
 
Luận văn: Giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của Ngân hàng TMCP...
Luận văn: Giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của Ngân hàng TMCP...Luận văn: Giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của Ngân hàng TMCP...
Luận văn: Giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của Ngân hàng TMCP...Viết thuê trọn gói ZALO 0934573149
 
Th s01.017 giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của ngân hàng nam...
Th s01.017 giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của ngân hàng nam...Th s01.017 giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của ngân hàng nam...
Th s01.017 giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của ngân hàng nam...https://www.facebook.com/garmentspace
 

Similar to PHAY CNC (20)

Giáo trình cad cam cnc căn bản
Giáo trình cad cam cnc căn bảnGiáo trình cad cam cnc căn bản
Giáo trình cad cam cnc căn bản
 
[Hoccokhi.vn] lap trinh gia cong bang pp chieu hinh mastercam
[Hoccokhi.vn] lap trinh gia cong bang pp chieu hinh mastercam[Hoccokhi.vn] lap trinh gia cong bang pp chieu hinh mastercam
[Hoccokhi.vn] lap trinh gia cong bang pp chieu hinh mastercam
 
Hướng dẫn sử dụng fx training
Hướng dẫn sử dụng  fx trainingHướng dẫn sử dụng  fx training
Hướng dẫn sử dụng fx training
 
Luận án: Hoàn thiện tổ chức và hoạt động của hệ thống quản trị doanh nghiệp V...
Luận án: Hoàn thiện tổ chức và hoạt động của hệ thống quản trị doanh nghiệp V...Luận án: Hoàn thiện tổ chức và hoạt động của hệ thống quản trị doanh nghiệp V...
Luận án: Hoàn thiện tổ chức và hoạt động của hệ thống quản trị doanh nghiệp V...
 
Topsolid design (tieng viet)
Topsolid design (tieng viet)Topsolid design (tieng viet)
Topsolid design (tieng viet)
 
Dental CAD/CAM
Dental CAD/CAMDental CAD/CAM
Dental CAD/CAM
 
Gia công cam trên máy cnc
Gia công cam trên máy cncGia công cam trên máy cnc
Gia công cam trên máy cnc
 
Đồ Án Bách Khoa Thiết Kế Máy Phay CNC Và Tìm Hiểu Phần Mềm Fanuc
Đồ Án Bách Khoa Thiết Kế Máy Phay CNC Và Tìm Hiểu Phần Mềm Fanuc Đồ Án Bách Khoa Thiết Kế Máy Phay CNC Và Tìm Hiểu Phần Mềm Fanuc
Đồ Án Bách Khoa Thiết Kế Máy Phay CNC Và Tìm Hiểu Phần Mềm Fanuc
 
Luận văn: Nghiên cứu và ứng dụng một số kỹ thuật khai phá dữ liệu với cơ sở d...
Luận văn: Nghiên cứu và ứng dụng một số kỹ thuật khai phá dữ liệu với cơ sở d...Luận văn: Nghiên cứu và ứng dụng một số kỹ thuật khai phá dữ liệu với cơ sở d...
Luận văn: Nghiên cứu và ứng dụng một số kỹ thuật khai phá dữ liệu với cơ sở d...
 
Luận văn: Phát triển chương trình đào tạo nghề theo tiếp cận kết hợp môn học ...
Luận văn: Phát triển chương trình đào tạo nghề theo tiếp cận kết hợp môn học ...Luận văn: Phát triển chương trình đào tạo nghề theo tiếp cận kết hợp môn học ...
Luận văn: Phát triển chương trình đào tạo nghề theo tiếp cận kết hợp môn học ...
 
GIAO TRINH COREL DRAW X3
GIAO TRINH COREL DRAW X3GIAO TRINH COREL DRAW X3
GIAO TRINH COREL DRAW X3
 
Giáo trình corel draw cơ bả
Giáo trình corel draw cơ bảGiáo trình corel draw cơ bả
Giáo trình corel draw cơ bả
 
Luận văn: Đẩy mạnh hoạt động cho thuê tài chính ở Việt Nam, HAY
Luận văn: Đẩy mạnh hoạt động cho thuê tài chính ở Việt Nam, HAYLuận văn: Đẩy mạnh hoạt động cho thuê tài chính ở Việt Nam, HAY
Luận văn: Đẩy mạnh hoạt động cho thuê tài chính ở Việt Nam, HAY
 
Bai giang may cnc
Bai giang may cncBai giang may cnc
Bai giang may cnc
 
La01.010 tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn bộ...
La01.010 tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn bộ...La01.010 tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn bộ...
La01.010 tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn bộ...
 
Luận án: Tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn Bộ...
Luận án: Tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn Bộ...Luận án: Tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn Bộ...
Luận án: Tin học hoá quá trình quản lý hồ sơ tư vấn cho các công ty tư vấn Bộ...
 
Luận án: Tái cơ cấu tổ chức các doanh nghiệp may của Tập đoàn Dệt May VN
Luận án: Tái cơ cấu tổ chức các doanh nghiệp may của Tập đoàn Dệt May VNLuận án: Tái cơ cấu tổ chức các doanh nghiệp may của Tập đoàn Dệt May VN
Luận án: Tái cơ cấu tổ chức các doanh nghiệp may của Tập đoàn Dệt May VN
 
Luận văn: Xây dựng website quản lý nhà hàng, HOT
Luận văn: Xây dựng website quản lý nhà hàng, HOTLuận văn: Xây dựng website quản lý nhà hàng, HOT
Luận văn: Xây dựng website quản lý nhà hàng, HOT
 
Luận văn: Giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của Ngân hàng TMCP...
Luận văn: Giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của Ngân hàng TMCP...Luận văn: Giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của Ngân hàng TMCP...
Luận văn: Giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của Ngân hàng TMCP...
 
Th s01.017 giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của ngân hàng nam...
Th s01.017 giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của ngân hàng nam...Th s01.017 giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của ngân hàng nam...
Th s01.017 giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kinh doanh của ngân hàng nam...
 

PHAY CNC

  • 1. MUÏC LUÏC Chöông 1: TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG NGHEÄ CAD/CAM................................... 1 1. Lòch söû phaùt trieån cuûa CAD/CAM.............................................................. 2 2. Ñònh nghóa caùc coâng cuï CAD/CAM ........................................................... 3 Chöông 2: COÂNG NGHEÄ LAÄP TRÌNH PHAY................................................... 12 I. Moâ hình khaùi quaùt maùy CNC.................................................................... 12 II. Heä truïc toïa ñoä vaø caùc chuaån treân maùy CNC. ........................................... 13 III. Duïng cuï caét vaø caùc thoâng soá gia coâng................................................... 14 IV. Caùc böôùc thöïc hieän gia coâng treân maùy CNC......................................... 18 V. Caùc leänh veà laäp trình (Theo tieâu chuaån ISO)............................................ 19 Chöông 3: CAÙC LEÄNH LAÄP TRÌNH – HEÄ ÑIEÀU KHIEÅN FANUC21 .............. 25 Baøi 1: CAÙC LEÄNH LAÄP TRÌNH CAÊN BAÛN.................................................... 25 Baøi 2: HIEÄU CHÆNH BAÙN KÍNH DAO........................................................... 35 Baøi 3: CAÙC CHU TRÌNH GIA COÂNG LOÃ....................................................... 39 Baøi 4: CAÙC LEÄNH LAÄP TRÌNH NAÂNG CAO................................................. 50 Baøi 5: GIÔÙI THIEÄU CAÙC BIEÁN SOÁ VAØ MACRO ............................................ 55 Chöông 4: MOÂ PHOÛNG, KIEÅM TRA CHÖÔNG TRÌNH GIA COÂNG.............. 59
  • 2. Trang 1 Chöông 1: TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG NGHEÄ CAD/CAM Nhöõng naêm cuoái theá kyû 20, coâng ngheä CAD/CAM ñaõ trôû thaønh moät lónh vöïc ñoät phaù trong thieát keá, cheá taïo vaø saûn xuaát saûn phaåm coâng nghieäp. 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. Hai laõnh vöïc naøy gheùp noái vôùi nhau ñaõ trôû thaønh moät loaïi hình coâng ngheä cao, moät laõnh vöïc khoa hoïc toång hôïp cuûa söï lieân ngaønh Cô khí – Tin hoïc – Ñieän töû – Töï ñoäng hoùa. Cuøng vôùi söï phaùt trieån cuûa khoa hoïc maùy tính, CAD/CAM ñaõ ñöôïc nhaän thöùc vaø chaáp nhaän nhanh choùng trong coâng nghieäp (coâng nghieäp deät – may, coâng nghieäp nhöïa, coâng nghieäp cô khí cheá taïo...) vì noù laø haït nhaân chính ñeå saùng taïo vaø saûn xuaát saûn phaåm, ñeå taêng naêng xuaát lao ñoäng, giaûm cöôøng ñoä lao ñoäng vaø töï ñoäng hoùa quaù trình saûn xuaát, naâng cao ñoä chính xaùc chi tieát vaø ñaït hieäu quaû kinh teá cao. Coâng vieäc chuaån bò saûn xuaát coù vai troø voâ cuøng quan troïng trong vieäc hình thaønh baát kyø moät saûn phaåm cô khí naøo. Coâng vieäc naøy bao goàm caùc khaâu chuaån bò thieát keá (thieát keá keát caáu saûn phaåm, caùc baûn veõ laép chung cuûa saûn phaåm, caùc cuïm maùy...), chuaån bò coâng ngheä (ñaûm baûo tính naêng coâng ngheä cuûa keát caáu, thieát laäp quy trình coâng ngheä), thieát keá vaø cheá taïo caùc trang bò coâng ngheä vaø duïng cuï phuï... keá hoaïch hoùa quaù trình saûn xuaát vaø cheá taïo saûn phaåm trong thôøi gian aán ñònh. Ngaøy nay khoa hoïc kyõ thuaät phaùt trieån nhö vuõ baõo ñoøi hoûi ngöôøi kyõ sö phaûi khoâng ngöøng naâng cao löôïng thoâng tin trong taát caû caùc khaâu cuûa quaù trình chuaån bò saûn xuaát. Theo caùc nhaø khoa hoïc ñaõ phaân tích thì tình hình thieát keá hieän nay cho thaáy 90% khoái löôïng thôøi gian thieát keá laø ñeå tra cöùu soá lieäu caàn thieát cho vieäc tính toaùn, chæ coù 10% thôøi gian giaønh cho lao ñoäng saùng taïo vaø quyeát ñònh. Cho neân khoaûng 90% khoái löôïng coâng vieäc treân coù theå thöïc hieän baèng maùy tính ñieän töû hoaëc maùy veõ töï ñoäng. Vieäc laøm naøy vöøa chính xaùc hôn, vöøa chaát löôïng hôn. Trong saûn xuaát haøng loaït nhoû, do ñaëc ñieåm laø soá löôïng chi tieát trong loaït ít , soá chuûng loaïi laïi nhieàu cho neân khoái löôïng thôøi gian chuaån bò cho saûn xuaát raát lôùn, maø daïng saûn xuaát naøy hieän ñang chieám öu theá trong neàn kinh teá thò tröôøng hieän nay. Taát caû ñieàu ñoù phaûi ñoøi hoûi taïo ra phöông phaùp thieát keá môùi nhôø maùy tính ñieän töû. CAD/CAM laø moät lónh vöïc nghieân cöùu nhaèm taïo ra caùc heä thoáng töï ñoäng thieát keá vaø cheá taïo. Noù duøng maùy tính ñieän töû ñeå thöïc hieän moät chöùc naêng nhaát ñònh ñeå thieát keá vaø cheá taïo saûn phaåm. Töï ñoäng hoùa cheá taïo laø duøng maùy tính ñieän töû ñeå keá hoaïch hoùa, ñieàu khieån quaù trình saûn xuaát, ñieàu khieån quaù trình caét goït kim loaïi vaø kieåm tra nguyeân coâng gia coâng. CAD/CAM keát noái vôùi nhau taïo ra moái quan heä maät thieát giöõa hai daïng hoaït ñoäng laø thieát keá vaø cheá taïo maø laâu nay ngöôøi ta coi laø khaùc nhau vaø khoâng phuïc thuoäc vaøo nhau. Töï ñoäng hoùa thieát keá laø duøng caùc heä thoáng vaø phöông tieän tính toaùn giuùp ngöôøi kyõ sö ñeå thieát keá moâ phoûng, phaân tích vaø toái öu hoùa giaûi phaùp thieát keá. Phöông tieän bao goàm maùy tính ñieän töû, caùc maùy veõ, maùy in, thieát bò ñuïc loã baêng... phöông tieän laäp trình bao goàm chöông trình maùy, cho pheùp ñaûm baûo giao tieáp vôùi maùy veõ vaø caùc chöông trình öùng duïng ñeå thöïc hieän chöùc naêng thieát keá. Ví duï: Chöông trình öùng duïng coù theå laø chöông trình phaân tích löïc vaø öùng suaát trong keát caáu, chöông trình tính toaùn ñaëc tính ñoäng löïc hoïc cuûa maùy hoaëc chöông trình gia coâng chi tieát treân maùy ñieàu khieån theo chöông trình soá NC hay CNC.
  • 3. Trang 2 Moãi moät haõng, vieän nghieân cöùu hoaëc cô sôû saûn xuaát coù nhöõng taäp hôïp chöông trình öùng duïng khaùc nhau tuyø thuoäc vaøo ñieàu kieän saûn xuaát... Heä thoáng CAD/CAM laø moät saûn phaåm cuûa CIM (Computer Integrated Manufacturing). Heä thoáng naøy ñöôïc quaûn lyù vaø ñieàu haønh döïa treân cô sôû döõ lieäu trung taâm, heä thoáng coøn ñöôïc duøng ñeå laäp keá hoaïch, bieåu ñoà, ñöa ra caùc chæ daãn vaø thoâng tin ñaûm baûo muïc ñích keá hoaïch saûn xuaát cuûa nhaø maùy… Moâ hình heä thoáng nhö sau: Nhu caàu Döï baùo YÙ töôûng Cô sôû döõ lieäu vaø thoâng tin MRP II CAD CAPP CAE CAM PP CNC, Robots Ñoùng goùi Khaùch haøngCAQ Hình 1.1 CAD Computer Aided Design Thieát keá vôùi söï trôï giuùp cuûa MTÑT CAE Computer Aided Engineering Phaân tích kyõ thuaät vôùi söï trôï giuùp cuûa MTÑT CAPP Computer Aided Process Planning Laäp phöông aùn cheá taïo vôùi söï trôï giuùp cuûa MTÑT CAM Computer Aided Manufacturing Cheá taïo vôùi söï trôï giuùp cuûa MTÑT CNC Computer Numerical Control Maùy coâng cuï ñieàu khieån baèng chöông trình soá CAQ Computer Aided Quality Control Kieåm tra chaát löôïng vôùi söï trôï giuùp cuûa MTÑT MRPII Manufacturing Resources Planning Hoaïch ñònh nguoàn löïc saûn xuaát PP Production Planning Laäp keá hoaïch saûn xuaát 1. Lòch söû phaùt trieån cuûa CAD/CAM Luùc ñaàu CAD/CAM laø hai ngaønh phaùt trieån taùch bieät nhau, ñoäc laäp vôùi nhau trong khoaûng 30 naêm. Hieän nay chuùng ñöôïc tích hôïp thaønh moät heä, trong ñoù thieát keá coù theå löïa choïn phöông aùn toái öu vaø quaù trình saûn xuaát coù theå ñöôïc giaùm saùt vaø ñieàu khieån töø khaâu ñaàu ñeán khaâu cuoái. Phaàn meàm CAD ñaàu tieân laø SKETCHPAD xuaát hieän vaøo naêm 1962 ñöôïc vieát bôûi Ivan Sutherland thuoäc tröôøng kyõ thuaät Massachusetts (MIT – Massachusetts Institute of Technology). Hieän nay treân theá giôùi ñaõ coù haøng ngaøn phaàn meàm CAD vaø moät trong nhöõng phaàn meàm thieát keá noåi tieáng nhaát laø AutoCAD. AutoCAD phieân baûn ñaàu tieân (Release 1) ñöôïc coâng boá thaùng 12 – 1982. Cho ñeán naêm 1997 thì ñaõ coù phieân baûn thöù 14 (Release 14). Töø naêm 2000 ñeán nay, gaàn nhö moãi naêm ñeàu coù ra ñôøi phieân baûn môùi.
  • 4. Trang 3 Cuõng nhö heä CAD, heä CAM ñöôïc phaùt trieån öùng duïng ñaàu tieân taïi MIT cho caùc maùy gia coâng ñieàu khieån soá CNC (Computer Numerical Control) baèng maùy vi tính vaøo ñaàu nhöõng naêm 70. Heä tích hôïp CAD/CAM ra ñôøi vaøo giöõa nhöõng naêm 70 vaø80. Döôùi ñaây laø sô ñoà phaùt trieån cuûa heä thoáng CAD/CAM: Hình 1.2 2. Ñònh nghóa caùc coâng cuï CAD/CAM a) Ñònh nghóa coâng cuï CAD Ñeå taïo thaønh moät saûn phaåm hoaøn chænh caàn thöïc hieän hai coâng ñoaïn chính laø: thieát keá vaø cheá taïo. ÔÛ coâng ñoaïn thieát keá treân cô sôû thu thaäp thoâng tin, xöû lyù döõ lieäu vaø keát hôïp vôùi khaû naêng saùng taïo ngöôøi thieát keá phaân tích toaøn boä taäp hôïp caùc phöông aùn vaø choïn ra moät phöông aùn thieát keá toái öu. Ñoái vôùi saûn phaåm coù caáu truùc phöùc taïp, ñoøi hoûi nhöõng chæ tieâu cao veà thoâng soá kyõ thuaät cuõng nhö kinh teá, ñeå ñaït ñöôïc giaûi phaùp toái öu, trong nhieàu tröôøng hôïp coâng vieäc thieát keá vaø cheá taïo khoâng theå thöïc hieän moät caùch hoaøn chænh bôûi nhöõng phöông phaùp vaø coâng cuï thoâng thöôøng. Thieát keá vôùi söï hoå trôï cuûa maùy tính ñieän töû - CAD laø söï öùng duïng coù hieäu quaû caùc phöông tieän coâng ngheä cuûa kyõ thuaät tin hoïc, ñieän töû... ñeå giaûi quyeát caùc coâng vieäc lieân quan tôùi coâng vieäc thieát keá. Quaù trình thieát keá noùi chung bao goàm vieäc xaùc ñònh vaø moâ taû caùc giaûi phaùp kyõ thuaät cuï theå thoûa maõn taát caû caùc yeâu caàu kyõ thuaät . chæ tieâu kinh teá vaø coù theå phaân chia laøm 6 giai ñoaïn chính (hình 1.3). Vieäc söû duïng coâng cuï tin hoïc vaø ñieän töû trong coâng vieäc thieát keá -thieát keá vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy tính ñieän töû (CAD) coù theå chia thaønh boán coâng ñoaïn chính bao goàm: - Moâ hình hoùa hình hoïc. - Tính toaùn kyõ thuaät. - Thieát keá toái öu. - Laäp taøi lieäu kyõ thuaät töï ñoäng töø moâ hình ñaõ ñöôïc thieát keá.
  • 5. Trang 4 Xaây döïng nhieäm vuï thieát keá Thieát keá toång theå Thieát keá chi tieát Tính toaùn phaân tích Thieát keá toái öu Laäp taøi lieäu thieát keá GEOMETRIC MODELING ANALYSIS OPTIMZATION DRAFTING (View & Drawing) AutoCAD Cimatron Pro Engineer Sap 86 Nastran Ansys Sap 86 Nastran AutoCAD Cimatron Pro Engineer * Moâ hình hình hoïc: ÖÙng duïng heä thoáng CAD ñeå phaùt trieån vieäc moâ taû toaùn hoïc cuûa caùc vaät theå hình hoïc. Caùc moâ hình hình hoïc naøy ñöôïc löu tröõ trong heä cô sôû döõ lieäu (trong boä nhôù maùy tính) cho pheùp ngöôøi söû duïng bieåu dieãn hình aûnh cuûa moâ hình treân caùc thieát bò ñoà hoïa vaø thöïc hieän caùc thao taùc döïng hình. * Tính toaùn phaân tích kyõ thuaät: sau giai ñoaïn thieát keá moâ phoûng hình hoïc, vaät theå hình hoïc vaø moâ hình hình hoïc cuûa cuûa ñoái töôïng thieát keá caàn phaûi ñöôïc tính toaùn phaân tích (ñeå ñaûm baûo caùc thoâng soá kyõ thuaät), ví duï: kieåm tra ñoä beàn, bieán daïng, quaù trình trao ñoåi nhieät. Quaù trình tính toaùn phaân tích kyõ thuaät ñöôïc thöïc hieän thoâng qua caùc phaàn meàm, ví duï: phaàn meàm tính toaùn phaân tích theo phöông phaùp phaàn töû höõu haïn; phaàn meàm thieát keá ñoäng hoïc; phaàn meàm khaûo saùt caùc quaù trình truyeàn nhieät.... * Laäp taøi lieäu thieát keá töï ñoäng: Ñaây laø coâng vieäc theå hieän keát quaû thieát keá - töï ñoäng taïo caùc hình chieáu, taïo baûn veõ kyõ thuaät bao goàm caû ghi kích thöôùc töø moâ hình 3D ñaõ ñöôïc thieát keá. b) Ñònh nghóa coâng cuï CAM: Thöïc hieän quy trình saûn xuaát vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy tính ñieän töû laø söû duïng maùy tính ñeå laäp keá hoaïch saûn xuaát vaø ñieàu khieån saûn xuaát. Sô ñoà caùc lónh vöïc öùng duïng trong heä CAM coù theå ñöôïc bieåu dieãn theo sô doà treân hình 1- 4.
  • 6. Trang 5 CAM LAÄP KEÁ HOAÏCH SAÛN XUAÁT ÑIEÀU KHIEÅN QUAÙ TRÌNH SAÛN XUAÁT Cô sôû döõ lieäu coâng ngheä Tieâu chuaån hoùa caùc nguyeân coâng Laäp trình gia coâng Saép xeáp daây truyeàn saûn xuaát Döï tính giaù thaønh saûn phaåm Laäp keá hoaïch saûn xuaát Ñieàu khieån chaát löôïng saûn phaåm Ñieàu khieån xöôûng Giaùm saùt caùc quaù trình saûn xuaát Ñieàu khieån caùc quaù trình saûn xuaát Ñieàu khieån maùy NC vaø CNC Ñieàu khieån kho vaät tö vaø coâng cuï Ñieàu khieån caùc tay maùy ngöôøi maùy Ñieàu khieån caùc thieát bò vaän chuyeån Hình 1.4 Laäp keá hoaïch saûn xuaát ñöôïc thöïc hieän ôû vaên phoøng cho caùc coâng vieäc cuï theå sau ñaây: - Töï ñoäng hoùa thieát keá quy trình coâng ngheä, coù nghóa laø hình thaønh caùc trình töï nguyeân coâng ñeå gia coâng chi tieát cuï theå. Muoán thöïc hieän ñöôïc coâng vieäc naøy, ngoaøi caùc döõ lieäu veà hình hoïc (beân CAD cung caáp), coøn caàn caùc döõ lieäu veà coâng ngheä nhö: thoâng soá kyõ thuaät cuûa maùy, thoâng soá veà dao caét, thoâng soá veà gaù laép, thoâng soá cheá ñoä caét vaø tieâu chuaån hoaù caùc nguyeân coâng. - Töï ñoäng laäp chöông trình gia coâng cho maùy ñieàu khieån theo chöông trình soá. Ngoân ngöõ laäp trình cuûa CAM laø APT (Auto matically Programed Tool). Vôùi APT ngöôøi laäp trình coù theå xaùc ñònh hình daïng duïng cuï, dung sai, yeáu toá hình hoïc chuyeån ñoäng duïng cuï. Nhöôïc ñieåm cuûa APT laø thôøi gian tính toaùn lôùn cho nhöõng chi tieát ñôn giaûn. Öu vieät lôùn nhaát cuûa APT laø noù ñaõ trôõ thaønh chuaån cho theá giôùi roäng lôùn cuûa maùy NC. Heä CAM ñöôïc söû duïng roäng raõi ôû Vieät Nam laø MILL-CAM, LATHE- CAM. - Töï ñoäng hoùa laäp caùc ñònh möùc kyõ thuaät ñeå thöïc hieän töøng nguyeân coâng coâng ngheä. - Töï ñoäng leân keá hoaïch nhu caàu veà cô sôû vaät chaát, mua baùn thaønh phaåm vaø nguyeân vaät lieäu. - Töï ñoäng laäp keá hoaïch saûn xuaát coù xeùt tôùi yeâu caàu vaø ñieàu kieän cuï theå. Vieäc ñieàu khieån quaù trình saûn xuaát ñöôïc thöïc hieän döôùi maët baèng phaân xöôûng cuûa xí nghieäp hay nhaø maùy. Bao goàm caùc coâng vieäc ñieàu khieån töï ñoäng caùc trang thieát bò nhö maùy coâng cuï, daây chuyeàn saûn xuaát, roboát vaän chuyeån, roboát caáp phoâi, laáy chi tieát…; ñieàu
  • 7. Trang 6 khieån, giaùm saùt hoaït ñoäng cuûa xöôûng nhö: chaát löôïng saûn phaåm, cung caáp vaät tö, löu kho … Trong taát caû nhöõng coâng vieäc aùp duïng cuûa maùy tính ñieän töû treân ñaây ñoøi hoûi coù söï tham gia cuûa con ngöôøi hoaëc ñeå nhaäp döõ lieäu ñaûm baûo cho chöông trình laøm vieäc hoaëc ñeå giaùm saùt caùc keát quaû thöïc hieän. c) Ñònh nghóa coâng cuï CAD/CAM: Toå hôïp CAD/CAM laø moät heä thoáng maø ôû ñoù moái lieân keát giöõa thieát keá vaø cheá taïo ñöôïc hoaøn thieän döïa treân cô sôû söû duïng thoâng tin vaø döõ lieäu cuûa quaù trình CAD tröïc tieáp trong thuû tuïc CAM. Nhö vaäy traùnh ñöôïc söï hình thaønh moät caùch ñoäc laäp caùc döõ lieäu cho chöông trình cuûa maùy tính trong lónh vöïc saûn xuaát. Moâ hình coâng cuï CAD/CAM (hình 1.5): CAD CAM Moâ hình hoùa hình hoïc Tính toaùn phaân tích, thieát keá toái öu Veõ soaïn taøi lieäu kyõ thuaät CÔ SÔÛ DÖÕ LIEÄU TRUNG TAÂM CUÛA HEÄ THOÁNG CAD/CAM LAÄP KEÁ HOAÏCH SAÛN XUAÁT ÑIEÀU KHIEÅN QUAÙ TRÌNH SAÛN XUAÁT Hình 1.5 Moái quan heä CAD/CAM vaø töï ñoäng hoùa saûn xuaát theå hieän treân hình 1.6 laø phaàn giao giöõa 5 phaàn: Hình 1.6 Trong ñoù : Coâng cuï thieát keá Moâ hình hình hoïc Khaùi nieäm ñoà hoïa maùy tínhMaïng laøm vieäc Coâng cuï saûn xuaát CAD/CAM
  • 8. Trang 7  Maïng laøm vieäc laø caùc heä thoáng toå chöùc saûn xuaát, heä thoáng cung caáp vaät lieäu vaø nhöõng coâng vieäc thöïc hieän treân saøn maùy, xí nghieäp.  Coâng cuï saûn xuaát nhö maùy CNC , Robot coâng nghieäp.  Coâng cuï thieát keá nhö maùy tính, maùy veõ vaø caùc phaàn meàn öùng duïng.  Moâ hình hình hoïc laø nhöõng thöïc theå hình hoïc cô sôû, ñöôïc söû duïng treân baûn veõ kyõ thuaät hay treân maøn hình maùy tính nhö: + Ñieåm (Point) – ñöôïc moâ taû bôûi giaù trò toïa ñoä + Ñöôøng cong (Curve), bao goàm caû ñoaïn thaúng (Line) – ñöôïc moâ taû baèng chuoãi ñieåm hoaëc phöông trình. + Maët cong (Surface), bao goàm caû maët (Face) – ñöôïc moâ taû bôûi taäp hôïp ñieåm (hoaëc löôùi ñöôøng cong), hoaëc phöông trình. + Khoái (Solid) – ñöôïc ñònh nghóa bôûi caùc maët cong bao quanh. Heä CAD/CAM kyõ thuaät ñaõ ñöôïc öùng duïng cho cô khí töø moät vaøi naêm tröôùc trong moät soá lónh vöïc trong coâng nghieäp haøng khoâng. Heä tích hôïp CAD/CAM ñaõ coù ôû Vieät Nam laø CIMATRON, MasterCAM, Creo Parametric, DELCAM, AnphaCAM, VISI. Ñeå ñaùnh giaù ñöôïc taàm quan troïng cuûa CAD/CAM trong chu kyø saûn xuaát chuùng ta neân phaân tích caùc phaïm vi hoaït ñoäng khaùc nhau vaø chöùc naêng töông öùng ñeå thöïc hieän vieäc nghieân cöùu vaø cheá taïo saûn phaåm. Caùc theå loaïi coâng vieäc vaø chöùc naêng cuûa chuùng trong chu kyø saûn xuaát ñöôïc theå hieän treân hình 1.7. Chu kyø naøy hoaït ñoäng theo nhu caàu cuûa khaùch haøng vaø thò tröôøng tieâu thuï. Chu kyø saûn xuaát coù theå thay ñoåi tuyø theo yeâu caàu cuûa khaùch haøng. Coù tröôøng hôïp coâng vieäc thieát keá laø do khaùch haøng thöïc hieän cho neân nhaø maùy chæ coù nhieäm vuï cheá taïo saûn phaåm ñaõ ñöôïc thieát keá ñoù. Tröôøng hôïp thöù hai laø nhaø maùy ñaûm nhaän luoân caû coâng vieäc thieát keá vaø cheá taïo saûn phaåm. Tuy nhieân neáu toång quaùt maø noùi thì ñeàu xuaát phaùt töø yù ñoà taïo ra saûn phaåm môùi. Döïa vaøo yù ñoà taïo ra saûn phaåm ñoù môùi thieát keá saûn phaåm, hoaøn taát baûn veõ . Treân baûn veõ saûn phaåm phaûi neâu roõ caùc yeâu caàu kyõ thuaät caàn phaûi ñaûm baûo trong quaù trình cheá taïo. Treân cô sôû caùc baûn veõ chi tieát phaûi laäp quy trình coâng ngheä cheá taïo saûn phaåm vaø laäp keá hoaïch saûn xuaát. Ñeå cheá taïo saûn phaåm phaûi laäp nhu caàu veà trang thieát bò coâng ngheä vaø caùc duïng cuï caàn thieát. Keá hoaïch saûn xuaát phaûi chæ roõ thôøi gian vaø saûn löôïng xuaát xöôûng trong thôøi gian ñaõ ñònh. Tieáp theo laø coâng ñoaïn ñöa vaøo saûn xuaát, cheá taïo xong phaûi tieán haønh kieåm tra vaø thöû nghieäm saûn phaåm, cuoái cuøng laø baøn giao cho khaùch haøng. Trong giai ñoaïn thieát keá saûn phaåm môùi, aùp duïng maùy tính ñieän töû cho pheùp töï ñoäng hoùa thieát keá, in caùc baûn veõ vaø taøi lieäu kyõ thuaät.
  • 9. Trang 8 Töï ñoäng hoùa thieát keá Veõ baèng maùy tính ñieän töû Khaùi nieäm saûn phaåm môùi Thieát keá saûn phaåm Veõ chi tieát Nhu caàu thò tröôøng Nhu caàu trang thieát bò môùi Keá hoaïch hoùa quaù trình saûn xuaát Laäp bieåu ñoà saûn xuaát Keá hoaïch hoùa keá hoaïch hoùa quaù trình saûn xuaát Kieåm tra chaát löôïng Töï ñoäng hoùa kieåm tra chaát löôïng Saûn xuaát saûn phaåm Trang thieát bò ñieàu khieån Veõ bieåu ñoà, laäp nhu caàu nguyeân vaät lieäu Hình 1.7 Giai ñoaïn chuaån bò coâng ngheä, nghóa laø thieát keá quy trình coâng ngheä vaø laäp bieåu ñoà saûn xuaát vôùi söï trôï giuùp cuûa maùy tính ñieän töû. Ngoaøi ra maùy tính ñieän töû coøn coù theå aùp duïng ñieàu khieån quaù trình cheá taïo chi tieát duøng tay maùy, caùc maùy ñieàu khieån theo chöông trình soá (CNC). Coâng ñoaïn cuoái cuøng laø kieåm tra vaø thöû nghieäm cuõng coù theå töï ñoäng hoùa nhôø maùy tính ñieän töû. Qua ñaây ta thaáy heä thoáng CAD/CAM ñoùng vai troø quan troïng trong neàn saûn xuaát hieän ñaïi trong töông lai, vaø ñaëc bieät laø caùc lónh vöïc chuyeân moân hoùa cao, chaúng haïn nhö vieäc thieát keá vaø cheá taïo caùc baûn maïch in thì kieåu lieân keát naøy ñöôïc söû duïng ngaøy caøng maïnh. Töø hình 1.7 roõ raøng CAD/CAM bao treân haàu heát caùc daïng hoaït ñoäng vaø chöùc naêng cuûa chu kyø saûn xuaát. Trong coâng ñoaïn thieát keá vaø cheá taïo ôû caùc nhaø maùy hieän ñaïi, kyõ thuaät tính toaùn phaûi phaùt huy taùc duïng vaø laø nhu caàu khoâng theå thieáu ñöôïc. 3. Maùy coâng cuï ñieàu khieån chöông trình soá. ÔÛ caùc maùy caét thoâng thöôøng, vieäc ñieàu khieån caùc chuyeån ñoäng cuõng nhö thay ñoåi vaän toác cuûa caùc boä phaän maùy ñeàu ñöôïc thöïc hieän baèng tay. Vôùi caùch ñieàu khieån naøy, thôøi gian phuï khaù lôùn, neân khoâng theå naâng cao naêng suaát lao ñoäng. Ñeå giaûm thôøi gian phuï, caàn thieát tieán haønh töï ñoäng hoùa quaù trình ñieàu khieån. Trong saûn xuaát haøng khoái, haøng loaït lôùn, töø laâu ngöôøi ta duøng phöông phaùp gia coâng töï ñoäng vôùi vieäc töï ñoäng hoùa quaù trình ñieàu khieån baèng caùc vaáu tyø, baèng maãu cheùp hình, baèng cam treân truïc phaân phoái... Ñaëc ñieåm cuûa caùc loaïi maùy töï ñoäng naøy laø ruùt ngaén ñöôïc thôøi gian phuï, nhöng thôøi gian chuaån bò saûn xuaát quaù daøi (nhö thôøi gian thieát keá vaø cheá taïo
  • 10. Trang 9 cam, thôøi gian ñieàu chænh maùy...). Nhöôïc ñieåm naøy laø khoâng ñaùng keå neáu nhö saûn xuaát vôùi khoái löôïng lôùn. Traùi laïi, vôùi löôïng saûn xuaát nhoû, maët haøng thay ñoåi thöôøng xuyeân, loaïi maùy töï ñoäng naøy trôû neân khoâng kinh teá. Do ñoù caàn phaûi tìm ra phöông phaùp ñieàu khieån môùi. Yeâu caàu naøy ñöôïc thöïc hieän vôùi vieäc ñieàu khieån theo chöông trình soá. Ñaëc ñieåm quan troïng cuûa vieäc töï ñoäng hoùa quaù trình gia coâng treân caùc maùy CNC laø ñaûm baûo cho maùy coù tính vaïn naêng cao. Ñieàu ñoù cho pheùp gia coâng nhieàu loaïi chi tieát, phuø hôïp vôùi daïng saûn xuaát haøng loaït nhoû vaø haøng loaït vöøa, maø treân 70% saûn phaåm cuûa ngaønh cheá taïo maùy ñöôïc cheá taïo trong ñieàu kieän ñoù. Maùy coâng cuï ñieàu khieån baèng chöông trình soá – vieát taét laø maùy NC (Numerical Control) laø maùy töï ñoäng ñieàu khieån (vaøi hoaït ñoäng hoaëc toaøn boä hoaït ñoäng), trong ñoù caùc haønh ñoäng ñieàu khieån ñöôïc saûn sinh treân cô sôû cung caáp caùc döõ lieäu ôû daïng: LEÄNH. Caùc LEÄNH hôïp thaønh chöông trình laøm vieäc. Chöông trình laøm vieäc naøy ñöôïc ghi leân moät cô caáu mang chöông trình döôùi daïng MAÕ SOÁ. Cô caáu mang chöông trình coù theå laø BAÊNG ÑOÄT LOÃ, BAÊNG TÖØ, hoaëc chính BOÄ NHÔÙ MAÙY TÍNH. Caùc theá heä ñaàu, maùy NC coøn söû duïng caùc caùp logic trong heä thoáng. Phöông phaùp ñieàu khieån theo ñieåm vaø ñoaïn thaúng, töùc laø khoâng coù quan heä haøm soá giöõa caùc chuyeån ñoäng theo toïa ñoä. Vieäc ñieàu khieån coøn mang tính “cöùng” neân chöông trình ñôn giaûn vaø cuõng chæ gia coâng ñöôïc nhöõng chi tieát ñôn giaûn nhö gia coâng loã, gia coâng caùc ñöôøng thaúng song song vôùi caùc chuyeån ñoäng maø maùy coù. Caùc theá heä sau, trong heä thoáng ñieàu khieån cuûa maùy NC ñaõ ñöôïc caøi ñaët caùc cuïm vi tính, caùc boä vi xöû lyù vaø vieäc ñieàu khieån luùc naøy phaàn lôùn hoaëc hoaøn toaøn “meàm”. Phöông phaùp ñieàu khieån theo ñöôøng bieân, töùc laø coù moái quan heä haøm soá giöõa caùc chuyeån ñoäng theo höôùng caùc toïa ñoä. Caùc maùy NC naøy ñöôïc goïi laø CNC (Computer Numerical Control). Chöông trình ñöôïc soaïn thaûo tæ mæ hôn vaø coù theå gia coâng ñöôïc nhöõng chi tieát coù hình daùng raát phöùc taïp. Hieän nay caùc maùy CNC ñaõ ñöôïc duøng phoå bieán. a. Lòch söû phaùt trieån cuûa maùy CNC. Naêm 1947, John Parsons naûy ra yù töôûng aùp duïng ñieàu khieån töï ñoäng vaøo quaù trình cheá taïo caùnh quaït maùy bay tröïc thaêng ôû Myõ. Tröôùc ñoù, vieäc gia coâng vaø kieåm tra bieân daïng cuûa caùnh quaït phaûi duøng caùc maãu cheùp hình, söû duïng döôõng, do ñoù raát laâu vaø khoâng kinh teá. YÙ ñònh duøng bìa xuyeân loã ñeå doa caùc loã baèng caùch cho tín hieäu ñeå ñieàu khieån hai baøn dao, ñaõ giuùp Parsons phaùt trieån heä thoáng Digital cuûa oâng. Vôùi keát quaû naøy, naêm 1949, oâng kyù hôïp ñoàng vôùi USAF (US Air Force) nhaèm cheá taïo moät loaïi maùy caét theo bieân daïng töï ñoäng. Parsons yeâu caàu trôï giuùp ñeå söû duïng phoøng thí nghieäm ñieàu khieån töï ñoäng cuûa Vieän Coâng Ngheä Massachusetts (M.I.T.) nôi ñöôïc chính phuû Myõ taøi trôï ñeå cheá taïo moät loaïi maùy phay 3 toïa ñoä ñieàu khieån baèng baèng chöông trình soá. Sau 5 naêm nghieân cöùu, J. Parsons ñaõ hoaøn chænh heä thoáng ñieàu khieån maùy phay vaø laàn ñaàu tieân trong naêm 1954, M.I.T. ñaõ söû duïng teân goïi “Maùy NC”. Trong nhöõng naêm 60, thôøi gian ñaõ chín muoài cho vieäc phaùt trieån vaø öùng duïng caùc maùy NC. Raát nhieàu thaønh vieân cuûa ngaønh coâng nghieäp haøng khoâng Myõ ñaõ nhanh choùng öùng duïng, phaùt trieån vaø ñaõ saûn sinh ra theá heä maùy môùi (CNC) cho pheùp phay caùc bieân daïng phöùc taïp, taïo hình vôùi hai, ba hoaëc boán vaø naêm truïc (ba tònh tieán vaø hai quay).
  • 11. Trang 10 Caùc nöôùc chaâu AÂu vaø Nhaät Baûn phaùt trieån coù chaäm hôn moät vaøi naêm, nhöng cuõng coù nhöõng ñaëc ñieåm rieâng, chaúng nhöõng veà maët kyõ thuaät, maø caû veà keát caáu nhö keát caáu truïc chính, oå chöùa dao, heä thoáng thay dao v.v... Töø ñoù ñeán nay, haøng loaït maùy CNC ra ñôøi vôùi ñuû chuûng loaïi vaø phaùt trieån khoâng ngöøng. Söï phaùt trieån ñoù döïa vaøo thaønh töïu cuûa caùc ngaønh: maùy tính ñieän töû, ñieän töû coâng nghieäp vaø ñieàu khieån töï ñoäng... Nhaát laø trong thaäp nieân 90, maùy CNC ñaõ ñoåi môùi nhanh choùng chöa töøng coù trong laõnh vöïc töï ñoäng. b. Ñaëc tröng cô baûn cuûa maùy CNC.  Tính naêng töï ñoäng cao Maùy CNC coù naêng suaát caét goït cao vaø giaûm ñöôïc toái ña thôøi gian phuï, do möùc ñoä töï ñoäng ñöôïc naâng cao vöôït baäc. Tuyø töøng möùc ñoä töï ñoäng, maùy CNC coù theå thöïc hieän cuøng moät luùc nhieàu chuyeån ñoäng khaùc nhau, coù theå töï ñoäng thay dao, hieäu chænh sai soá dao cuï, töï ñoäng kieåm tra kích thöôùc chi tieát vaø qua ñoù töï ñoäng hieäu chænh sai leäch vò trí töông ñoái giöõa dao vaø chi tieát, töï ñoäng töôùi nguoäi, töï ñoäng huùt phoi ra khoûi khu vöïc caét …  Tính naêng linh hoaït cao Chöông trình coù theå thay ñoåi deã daøng vaø nhanh choùng, thích öùng vôùi caùc loaïi chi tieát khaùc nhau. Do ñoù ruùt ngaén ñöôïc thôøi gian phuï vaø thôøi gian chuaån bò saûn xuaát, taïo ñieàu kieän thuaän lôi cho vieäc töï ñoäng hoùa saûn xuaát haøng loaït. Baát cöù luùc naøo cuõng coù theå saûn xuaát nhanh choùng nhöõng chi tieát ñaõ coù chöông trình. Vì theá, khoâng caàn phaûi saûn xuaát chi tieát döï tröõ, maø chæ giöõ laáy chöông trình cuûa chi tieát ñoù. Maùy CNC gia coâng ñöôïc nhöõng chi tieát nhoû, vöøa, phaûn öùng moät caùch linh hoaït khi nhieäm vuï coâng ngheä thay ñoåi vaø ñieàu quan troïng nhaát laø vieäc laäp trình gia coâng coù theå thöïc hieän ngoaøi maùy, trong caùc vaên phoøng coù söï hoã trôï cuûa kyõ thuaät tin hoïc thoâng qua caùc thieát bò vi tính, vi söû lyù ...  Tính naêng taäp trung nguyeân coâng Ña soá caùc maùy CNC coù theå thöïc hieän soá löôïng lôùn caùc nguyeân coâng khaùc nhau maø khoâng caàn thay ñoåi vò trí gaù ñaët cuûa chi tieát. Töø khaû naêng taäp trung caùc nguyeân coâng, caùc maùy CNC ñaõ ñöôïc phaùt trieån thaønh caùc trung taâm gia coâng CNC.  Tính naêng chính xaùc, ñaûm baûo chaát löôïng cao Giaûm ñöôïc hö hoûng do sai soùt cuûa con ngöôøi. Ñoàng thôøi cuõng giaûm ñöôïc cöôøng ñoä chuù yù cuûa con ngöôøi khi laøm vieäc. Coù khaû naêng gia coâng chính xaùc haøng loaït. Ñoä chính xaùc laëp laïi, ñaëc tröng cho möùc ñoä oån ñònh trong suoát quaù trình gia coâng laø ñieåm öu vieät tuyeät ñoái cuûa maùy CNC. Maùy CNC vôùi heä thoáng ñieàu khieån kheùp kín coù khaû naêng gia coâng ñöôïc nhöõng chi tieát chính xaùc caû veà hình daùng ñeán kích thöôùc. Nhöõng ñaëc ñieåm naøy thuaän tieän cho vieäc laép laãn, giaûm khaû naêng toån thaát phoâi lieäu ôû möùc thaáp nhaát.  Gia coâng bieân daïng phöùc taïp Maùy CNC laø maùy duy nhaát coù theå gia coâng chính xaùc vaø nhanh caùc chi tieát coù hình daùng phöùc taïp nhö caùc beà maët 3 chieàu.  Tính naêng hieäu quaû kinh teá vaø kyõ thuaät cao - Caûi thieän tuoåi beàn dao nhôø ñieàu kieän caét toái öu. Tieát kieäm duïng cuï caét goït, ñoà gaù vaø caùc phuï tuøng khaùc.
  • 12. Trang 11 - Giaûm pheá phaåm. - Tieát kieäm tieàn thueâ möôùn lao ñoäng do khoâng caàn yeâu caàu kyõ naêng ngheà nghieäp nhöng naêng suaát gia coâng cao hôn. - Söû duïng laïi chöông trình gia coâng. - Giaûm thôøi gian saûn xuaát. - Thôøi gian söû duïng maùy nhieàu hôn nhôø vaøo giaûm thôøi gian döøng maùy. - Giaûm thôøi gian kieåm tra vì maùy CNC saûn xuaát chi tieát chaát löôïng ñoàng nhaát. - CNC coù theå thay ñoåi nhanh choùng töø vieäc gia coâng loaïi chi tieát naøy sang loaïi khaùc vôùi thôøi gian chuaån bò thaáp nhaát. Tuy nhieân maùy CNC khoâng phaûi khoâng coù nhöõng haïn cheá. Döôùi ñaây laø moät soá haïn cheá: - Söï ñaàu tö ban ñaàu cao: Nhöôïc ñieåm lôùn nhaát trong vieäc söû duïng maùy CNC laø tieàn voán ñaàu tö ban ñaàu cao cuøng vôùi chi phí laép ñaët. - Yeâu caàu baûo döôõng cao: Maùy CNC laø thieát bò kyõ thuaät cao vaø heä thoáng cô khí, ñieän cuûa noù raát phöùc taïp. Ñeå maùy gia coâng ñöôïc chính xaùc caàn thöôøng xuyeân baûo döôõng. Ngöôøi baûo döôõng phaûi tinh thoâng caû veà cô vaø ñieän. - Hieäu quaû thaáp vôùi nhöõng chi tieát ñôn giaûn.
  • 13. Trang 12 Chöông 2: COÂNG NGHEÄ LAÄP TRÌNH PHAY I. Moâ hình khaùi quaùt maùy CNC. Phaàn ñieàu khieån Phaàn chaáp haønh Caùc cô caáu ñieàu khieån Chöông trình ñieàu khieån Phoâi Maùy caét kim loaïi Baøn phím ñieàu khieån - Chuyeån ñoäng. - Vaän toác. ÑK tay. ÑK töï ñoäng - Vò trí. - Baùo loãi. Tín hieäu Maøn hình Chi tieát gia coâng Hình 2.1: Moâ hình khaùi quaù cuûa maùy ñieàu khieån soá Maùy goàm hai phaàn chính: 1. Phaàn ñieàu khieån: Goàm chöông trình ñieàu khieån vaø caùc cô caáu ñieàu khieån. - Chöông trình ñieàu khieån: Laø taäp hôïp caùc tín hieäu (goïi laø leänh – ñöôïc trình baøy chi tieát ôû chöông III) ñeå ñieàu khieån maùy, ñöôïc maõ hoùa döôùi daïng chöõ caùi, soá vaø moât soá kyù hieäu khaùc nhö daáu coäng, tröø, daáu chaám, gaïch nghieâng... Chöông trình naøy ñöôïc ghi leân cô caáu mang chöông trình döôùi daïng maõ soá (cuï theå laø maõ thaäp - nhò phaân nhö baêng ñuïc loã, maõ nhò phaân nhö boä nhôù cuûa maùy tính). - Caùc cô caáu ñieàu khieån: Nhaän tín hieäu töø cô caáu ñoïc chöông trình, thöïc hieän caùc pheùp bieán ñoåi caàn thieát ñeå coù ñöôïc tín hieäu phuø hôïp vôùi ñieàu kieän hoaït ñoäng cuûa cô caáu chaáp haønh, ñoàng thôøi kieåm tra söï hoaït ñoäng cuûa chuùng thoâng qua caùc tín hieäu ñöôïc göûi veà töø caùc caûm bieán lieân heä ngöôïc. Bao goàm caùc cô caáu ñoïc, cô caáu giaûi maõ, cô caáu chuyeån ñoåi, boä xöû lyù tín hieäu, cô caáu noäi suy, cô caáu so saùnh, cô caáu khuyeách ñaïi, cô caáu ño haønh trình, cô caáu ño vaän toác, boä nhôù vaø caùc thieát bò xuaát nhaäp tín hieäu. Ñaây laø thieát bò ñieän – ñieän töû raát phöùc taïp, ñoùng vai troø coát yeáu trong heä thoáng ñieàu khieån cuûa maùy NC. Vieäc tìm hieåu nguyeân lyù caáu taïo cuûa caùc thieát bò naøy ñoøi hoûi coù kieán thöùc töø caùc giaùo trình chuyeân ngaønh khaùc, cho neân ôû ñaây chæ giôùi thieäu khaùi quaùt. 2. Phaàn chaáp haønh: Goàm maùy caét kim loaïi vaø moät soá cô caáu phuïc vuï vaán ñeà töï ñoäng hoùa nhö caùc cô caáu tay maùy, oå chöùa dao, boâi trôn, töôùi trôn, huùt thoåi phoi, caáp phoâi... Cuõng nhö caùc loaïi maùy caét kim loaïi khaùc, ñaây laø boä phaän tröïc tieáp tham gia caét goït kim loaïi ñeå taïo hình chi tieát. Tuøy theo khaû naêng coâng ngheä cuûa loaïi maùy maø coù caùc boä phaän : Hoäp toác ñoä, hoäp chaïy dao, thaân maùy, soáng tröôïc, baøn maùy, truïc chính, oå chöùa dao, caùc tay maùy ... Keát caáu töøng boä phaän chính chuû yeáu nhö maùy vaïn naêng thoâng thöôøng, nhöng coù moät vaøi khaùc bieät nhoû ñeå ñaûm baûo quaù trình ñieàu khieån töï ñoäng ñöôïc oån ñònh, chính xaùc, naêng suaát vaø ñaëc bieät laø môû roäng khaû naêng coâng ngheä cuûa maùy. - Hoäp toác ñoä: Phaïm vi ñieàu chænh toác ñoä lôùn, thöôøng laø truyeàn ñoäng voâ caáp, trong ñoù söû duïng caùc ly hôïp ñieän töø ñeå thay ñoåi toác ñoä ñöôïc deã daøng.
  • 14. Trang 13 - Hoäp chaïy dao: Coù nguoàn daãn ñoäng rieâng, thöôøng laø caùc ñoäng cô böôùc. Trong xích truyeàn ñoäng, söû duïng caùc phöông phaùp khöû khe hôû cuûa caùc boä truyeàn nhö vít me – ñai oác bi... - Thaân maùy cöùng vöõng, keát caáu hôïp lyù ñeå deã thaûi phoi, töôùi trôn, deã thay dao töï ñoäng. Nhieàu maùy coù oå chöùa dao, tay maùy thay dao töï ñoäng, coù thieát bò töï ñoäng hieäu chænh khi dao bò moøn ... Trong caùc maùy CNC coù theå söû duïng caùc daïng ñieàu khieån thích nghi khaùc nhau baûo ñaûm moät hoaëc nhieàu thoâng soá toái öu nhö caùc thaønh phaàn löïc caét, nhieät ñoä caét, ñoä boùng beà maët, cheá ñoä caét toái öu, ñoä oàn, ñoä rung ... II. Heä truïc toïa ñoä vaø caùc chuaån treân maùy CNC. Theo tieâu chuaån ISO, caùc chuyeån ñoäng caét goït khi gia coâng chi tieát treân maùy CNC phaûi naèm trong moät heä truïc toïa ñoä Descarte theo nguyeân taéc baøn tay phaûi. Trong ñoù coù ba chuyeån ñoäng tònh tieán theo caùc truïc vaø ba chuyeån ñoäng quay theo caùc truïc töông öùng. Hình 2.2: Heä truïc toïa ñoä treân maùy CNC theo tieâu chuaån ISO. - Truïc Z töông öùng vôùi phöông truïc chính cuûa maùy CNC, chieàu döông laø chieàu laøm taêng khoaûng caùch giöõa dao vaø chi tieát gia coâng. Chieàu quay döông cuøng chieàu kim ñoàng hoà (nhìn töø goác toïa ñoä). - Truïc X töông öùng chuyeån ñoäng tònh tieán lôùn nhaát cuûa maùy CNC. Ví duï treân maùy phay laø chuyeån ñoäng chaïy dao doïc, treân maùy tieän laø chuyeån ñoäng chaïy dao ngang. Chieàu döông laø chieàu laøm taêng khoaûng caùch giöõa dao vaø chi tieát. - Truïc Y hình thaønh vôùi hai truïc treân trong heä truïc toïa ñoä. Ví duï treân maùy phay chính laø chuyeån ñoäng chaïy dao ngang cuûa baøn maùy, treân maùy tieän khoâng coù truïc naøy. Löu yù khi xeùt heä truïc toïa ñoä cuûa maùy CNC phaûi coi nhö chi tieát ñöùng yeân, coøn dao chuyeån ñoäng theo caùc phöông cuûa heä truïc toïa ñoä. Heä truïc toïa ñoä cuûa maùy CNC ñöôïc ñaët vaøo caùc loaïi chuaån cô baûn sau: Hình 2.3a: Kí hieäu vaø vò trí caùc chuaån treân maùy CNC
  • 15. Trang 14 Machine zero point: Chuaån maùy. Maùy seõ ño löôøng töø vò trí naøy ñeán caùc vò trí khaùc khi laøm vieäc. Khoâng theå thay ñoåi. Dead stop point: Chuaån duïng cuï gaù. Maùy seõ ño löôøng ñeå baùo ñoäng khi coù va chaïm vaø döøng chöông trình ñang thöïc thi. Workpiece zero point: Chuaån chi tieát. Laø goác cuûa heä toïa ñoä laøm vieäc trong quaù trình gia coâng. Coù theå thay ñoåi theo yù muoán cuûa ngöôøi coâng ngheä. Chuaån naøy chính laø chuaån coâng ngheä vì vaäy phaûi ñöôïc choïn trong khoâng gian laøm vieäc cuûa maùy. Reference point: Chuaån quy chieáu cuûa maùy, duøng ñeå ñoùng kín khoâng gian laøm vieäc cuûa maùy. Khoâng theå thay ñoåi. Toolholder reference point: Chuaån dao. Ñeå xaùc ñònh vò trí dao caét sau khi ñaõ laép dao vaøo oå dao. Khoâng theå thay ñoåi. Tool mount reference point: Chuaån thay dao. Cutter point: Ñieåm laøm vieäc (Caét). Ñeå xaùc ñònh ñöôøng quyõ ñaïo vaø bieân daïng caét khi chöông trình laøm vieäc. III. Duïng cuï caét vaø caùc thoâng soá gia coâng. Veà cô baûn dao phay CNC khoâng khaùc dao phay truyeàn thoáng. Maùy CNC coù moät soá ñaëc ñieåm öu vieät hôn maùy coâng cuï truyeàn thoáng nhö toác ñoä cao, ñoä chính xaùc cao, möùc ñoä phöùc taïp cuûa beà maët gia coâng, khaû naêng töï ñoäng… Do vaäy keát caáu cuõng nhö chaát löôïng cuûa dao phay CNC phaûi ñöôïc naâng cao. Hieän nay coù raát nhieàu coâng ty treân theá giôùi chuyeân saûn xuaát dao vaø cho ra nhöõng soå tay tra cöùu raát höõu hieäu, thaäm chí ñaõ coù nhöõng phaàn meàm tra cöùu dao vaø cheá ñoä caét goït moät caùch töï ñoäng khi ta thoâng baùo chính xaùc vaät lieäu dao, vaät lieäu gia coâng, kích thöôùc, hình daïng beà maët gia coâng, chaát löôïng beà maët yeâu caàu… Ñeå laäp trình phay, ngöôøi coâng ngheä ngoaøi vieäc bieát choïn hình daïng keát caáu, vaät lieäu dao cho hôïp lyù maø coøn phaûi naém chaéc caùc thoâng soá cuûa dao (Tooling Parameters). Döôùi ñaây laø moät soá kieåu dao vaø caùc daïng beà maët gia coâng thöôøng duøng (hình 2.3 b).  Dao phay maët phaúng, coù gaén maûnh hôïp kim cöùng (Face mill, Carbide Insert).  Dao phay ngoùn phay phaúng (Endmill), dao phay caàu (Ball Nose, Bull Nose).  Dao phay ñóa (Disc Cutting Tool), dao vaùt caïnh (Chamfer).
  • 16. Trang 15 Hình 2.3b: Caùc loaïi dao truyeàn thoáng, dao gaén maûnh, dao phay maët phaúng. Thoâng soá cuûa dao bao goàm: Soá hieäu dao (töông thích vôùi soá hieäu treân oå chöùa dao, hình 2.4); Keát caáu vaø thoâng soá hình hoïc phaàn caét cuûa dao (hình 2.5); Chieàu daøi hieäu chænh dao (hình 2.6). Hình 2.4: Moät soá kieåu oå chöùa dao vaø cô caáu thay dao Hình 2.5: Keát caáu vaø thoâng soá hình hoïc phaàn caét cuûa dao.
  • 17. Trang 16 Hình 2.6: Chieàu daøi, chieàu daøi laøm vieäc vaø chieàu daøi hieäu chænh dao. Thöôøng ñeå gia coâng moät chi tieát caàn söû duïng moät vaøi dao caét, trong ñoù moãi dao coù chieàu daøi hieäu chænh vaø ñöôøng kính khaùc nhau (hình 2.6). Do ñoù khi gia coâng, ñoái vôùi moãi dao, caàn thöïc hieän haønh trình tieán dao theo caùc phöông khaùc nhau. Neáu laäp trình toïa ñoä di chuyeån theo chieàu daøi vaø ñöôøng kính moãi dao, seõ raát khoù khaên vaø thöïc teá thöïc hieän khoâng ñöôïc. Ñeå thuaän tieän cho vieäc laäp trình cuõng nhö hieäu chænh chöông trình, caùc heä ñieàu khieån CNC ñeàu coù chöùc naêng löu tröõ giaù trò chieàu daøi vaø baùn kính dao (Tool Parameters). Ñieàu naøy cho pheùp thöïc hieän vieäc gia coâng maø khoâng caàn thay ñoåi chöông trình, ngay caû khi coù söï thay ñoåi chieàu daøi vaø ñöôøng kính dao. Giaù trò chieàu daøi vaø ñöôøng kính dao ñöôïc xaùc laäp treân maùy trong quaù trình raø dao (trong böôùc ñieàu chænh maùy) vaø ñöôïc löu tröõ trong boä nhôù. Caên cöù giaù trò thieát laäp ñaõ ñöôïc löu tröõ, heä ñieàu khieån seõ töï ñoäng buø tröø cho toïa ñoä laäp trình ñeå ñöôïc toïa ñoä di chuyeån thöïc teá cho moãi dao caét. Hình 2.7 Thoâng soá gia coâng (Machining Parameters) Thoâng soá gia coâng cô baûn caàn ñöôïc xaùc laäp ôû böôùc nghieân cöùu chi tieát gia coâng vaø tieán trình coâng ngheä gia coâng treân maùy CNC, bao goàm: - Toác ñoä truïc chính (Spindle Speed – voøng/phuùt) - Toác ñoä chaïy dao theo phöông X vaø Y (Feedrate – thöôøng duøng mm/phuùt) - Toác ñoä chaïy dao theo phöông Z (Plunge feedrate - thöôøng duøng mm/phuùt) - Toác ñoä caét (Cutting Speed – m/phuùt) - Choïn phoâi (Stock) vaø löôïng dö gia coâng (Stock allowance - mm) – Hình 2.7 - Thieát keá quyõ ñaïo caét vaø quyõ ñaïo chaïy khoâng cuûa dao (Toolpath) – Hình 2.7 - Chieàu saâu caét (Depth - mm) – Hình 2.8 - Chieàu saâu aên dao (Down step - mm) – Hình 2.8 - Böôùc chaïy dao ngang (Stepover distance) – Hình 2.8 - Maët phaúng gia coâng (Tool plane) – Hình 2.8
  • 18. Trang 17 Hình 2.8: Moâ taû phay hoác chöõ nhaät. - Maët phaúng an toaøn (Cleance plane) – Hình 2.8 - Maët phaúng luøi dao (Retract plane) – Hình 2.8 - Gia coâng thoâ (Roughing); Gia coâng baùn tinh (Semi finishing); Gia coâng tinh (Finishing); Gia coâng boùng, trôn laùng (Smooth) – Hình 2.9 - Phöông phaùp phay: Thuaän (Conventional); Nghòch (Climb, Upcut); - Kieåu phay: Thaúng (Straight); Doác (Ramping) – hình 2.10; Xoaén (Helical) – hình 2.11; Bieân daïng (Profiling) – hình 2.12. Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 2.11 Hình 2.12 - Hieäu chænh baùn kính dao (Cutter Compensation): Ñònh nghóa söï dòch chænh taâm dao so vôùi quyõ ñaïo caét. Söï dòch chænh baùn kính dao sang traùi, phaûi, huûy söï dòch chænh ñöôïc xaùc laäp bôûi caùc töø leänh töông öùng G41, G42 vaø G40 (hình 2.13).
  • 19. Trang 18 Hình 2.13: Höôùng buø dao traùi vaø phaûi. IV. Caùc böôùc thöïc hieän gia coâng treân maùy CNC. 1. Nghieân cöùu coâng ngheä gia coâng chi tieát.  Ñoïc hieåu baûn veõ chi tieát: hình daùng, ñoä chính xaùc, ñoä boùng vaø vaät lieäu.  Choïn phoâi, choïn maùy vaø caùch gaù ñaët phoâi.  Choïn tieán trình coâng ngheä hôïp lyù. Choïn dao vaø xaùc ñònh cheá ñoä caét goït cho töøng böôùc coâng ngheä. Laäp phieáu coâng ngheä.  Phieáu coâng ngheä laø baûn toùm taét, theå hieän ñöôïc ñaày ñuû tieán trình gia coâng vaø thoâng soá coâng ngheä cuûa töøng böôùc, laø söï theå hieän thoâng tin ñôn giaûn nhöng deã hieåu, giuùp cho ngöôøi vaän haønh maùy coù theå deã daøng kieåm soaùt tieán trình gia coâng. 2. Thieát keá quyõ ñaïo caét cho töøng böôùc coâng ngheä.  Laäp quyõ ñaïo chuyeån ñoäng cuûa dao thaät chi tieát, hôïp lyù vaø chính xaùc.  Tính toaùn toïa ñoä cuûa caùc ñieåm chuyeån tieáp treân quyõ ñaïo chuyeån ñoäng cuûa dao. 3. Laäp chöông trình ñieàu khieån NC. Ñaây laø böôùc quan troïng nhaát ñeå gia coâng ñöôïc treân maùy CNC. Coù hai phöông phaùp laäp trình :  Phöông phaùp laäp trình thuû coâng (Manual Programming): Laø phöông phaùp laäp trình khoâng coù söï trôï giuùp cuûa maùy tính, ngöôøi laäp trình coù theå töï bieân soaïn chöông trình NC treân cô sôû nhaän daïng hoaøn toaøn chính xaùc toïa ñoä chaïy dao. Khaû naêng laäp trình thuû coâng ñöôïc coi laø yeâu caàu cô baûn ñoái vôùi ngöôøi laäp trình NC, bôûi vì coù kyõ naêng laäp trình naøy, ngöôøi laäp trình môùi coù khaû naêng hieåu, khaû naêng ñoïc vaø söûa ñoåi chöông trình khi tröïc tieáp vaän haønh maùy CNC.  Phaàn lôùn caùc phaàn meàm laäp trình NC laø saûn phaåm cuûa chính nhaø saûn xuaát heä ñieàu khieån, thöôøng cung caáp keøm theo maùy CNC. Khaû naêng laäp trình cuûa nhöõng phaàn meàm naøy noùi chung raát haïn cheá. Phaàn lôùn chæ coù khaû naêng laäp trình cho nhöõng quyõ ñaïo caét 2D; 2,5D ñôn giaûn vaø chu trình gia coâng cô baûn. Phöông phaùp laäp trình naøy coù theå kieåm tra bieân daïng caét baèng caùch moâ phoûng treân maùy tính vôùi phaàn meàm NC hoaëc tröïc tieáp treân heä ñieàu khieån cuûa maùy CNC.  Phöông phaùp laäp trình töï ñoäng (Automatically Programming): Laø phöông phaùp laäp trình nhôø söï trôï giuùp cuûa maùy tính. Phöông phaùp laäp trình naøy baèng ngoân ngöõ xöû lyù hình hoïc (APT – Automatically Programmed Tool) hoaëc phaàn meàm CAD/CAM tích hôïp nhö coâng cuï trôï giuùp ñeå chuyeån ñoåi töï ñoäng döõ lieäu hình hoïc vaø döõ lieäu coâng ngheä thaønh chöông trình NC. Ngaøy nay phöông phaùp laäp trình baèng caùc phaàn meàm CAD/CAM ñaõ ñöôïc söû duïng phoå bieán vaø raát coù hieäu quaû, ñaëc bieät cho caùc tröôøng hôïp gia coâng maët cong phöùc taïp.
  • 20. Trang 19 4. Kieåm tra chöông trình ñieàu khieån NC. Chöông trình sau khi soaïn thaûo caàn phaûi kieåm tra, hieäu chænh. Ñaây cuõng laø khaâu quan troïng tröôùc khi gia coâng treân maùy. Coù hai caùch kieåm tra nhö sau :  Kieåm tra thuû coâng: Doø chöông trình baèng maét vaø veõ ra chi tieát gia coâng baèng tay. Caùch naøy thöïc hieän khi ñieàu kieän maùy tính vaø phaàn meàm khoâng coù.  Kieåm tra baèng maùy tính: Chöông trình soaïn thaûo ñöôïc nhaäp vaøo maùy tính, cho chaïy moâ phoûng treân phaàn meàm phuø hôïp. Döïa treân quyõ ñaïo chuyeån ñoäng cuûa dao vaø hình daùng chi tieát hình thaønh maø söûa ñoåi chöông trình hay dao caét, cheá ñoä caét... Caùc phaàn meàm CAD/CAM ñeàu coù chöùc naêng kieåm tra, moâ phoûng treân phaàn meàm.  Caùc phaàn meàm coù theå duøng ñeå kieåm tra phoå bieán nhö CIMCO Edit, WinNC... 5. Ñieàu chænh maùy CNC.  Chuaån bò phoâi, dao caét vaø ñoà gaù. Ñoà gaù ñöôïc coá ñònh trong khoâng gian gia coâng treân baøn maùy (phaûi ñöôïc raø vuoâng goùc hoaëc song song vôùi caùc phöông chuyeån ñoäng cuûa maùy).  Ñònh vò vaø keïp chaët phoâi treân ñoà gaù.  Thöïc hieän caùc böôùc “Vaän haønh maùy” cho töøng maùy CNC cuï theå. 6. Gia coâng chi tieát treân maùy CNC.  Ñöa chöông trình gia coâng ra maøn hình ñieàu khieån, kieåm tra laïi chöông trình moät laàn nöõa vaø ñaëc bieät phaûi kieåm tra caùc ñöôøng chaïy dao khoâng caét thaät kyõ.  Chaïy thöû ôû cheá ñoä Dry Run ñeå kieåm tra chöông trình, vò trí chuaån chi tieát, chieàu daøi duïng cuï caét. Thoâng thöôøng ôû cheá ñoä naøy, taát caû caùc leänh seõ chaïy vôùi toác ñoä toái ña, do ñoù coù theå thaùo phoâi hoaëc dòch chuaån leân cao hôn chuaån gia coâng ñeå traùnh laøm hö hoûng tôùi maùy.  Gia coâng vaø kieåm tra caùc dung sai caùc kích thöôùc quan troïng. Ñoái vôùi caùc chi tieát gia coâng haøng loaït. Caàn phaûi thöïc hieän ño vaø kieåm tra lieân tuïc do dao bò moøn. V. Caùc leänh veà laäp trình (Theo tieâu chuaån ISO). Moät chöông trình (Program) NC goàm nhieàu khoái leänh (Block), moät caâu leänh coù theå coù töø moät leänh ñeán nhieàu leänh (Word), moät leänh goàm moät ñòa chæ (Address) vaø nhöõng con soá. 1. Ñòa chæ leänh. Ñòa chæ leänh laø taát caû caùc chöõ caùi, chæ thò vò trí löu tröõ döõ lieäu soá theo sau. Theo tieâu chuaån ISO, ñòa chæ leänh coù yù nghóa sau: A - Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc X. B - Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc Y. C - Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc Z. D - Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc ñaëc bieät hoaëc hieäu chænh dao. E - Ñònh vò trí goùc quay quanh truïc ñaëc bieät. F - Toác ñoä chaïy dao (Feed). G - Chöùc naêng chuaån bò (Preparatory functions). H - Ñòa chæ oâ nhôù hieäu chænh chieàu daøi, baùn kính do.
  • 21. Trang 20 I - Toïa ñoä X cuûa taâm ñöôøng troøn hoaëc böôùc ren treân truïc X. J - Toïa ñoä Y cuûa taâm ñöôøng troøn hoaëc böôùc ren treân truïc Y. K - Toïa ñoä Z cuûa taâm ñöôøng troøn hoaëc böôùc ren treân truïc Z. L - Döï tröõ. M - Chöùc naêng phuï (Auxiliary Functions). N - Thöù töï caâu leänh. P, Q, R - Tham soá. U, V, W - Toïa ñoä phuï töông öùng chuyeån ñoäng X, Y, Z. S - Toác ñoä voøng truïc chính (Spindle Speed) hoaëc toác ñoä caét. T - Duïng cuï caét (Tool). X, Y, Z - Toïa ñoä theo caùc truïc X, Y, Z. 2. Leänh. Laø taäp hôïp caùc kyù töï (goàm moät ñòa chæ vaø nhöõng con soá) cung caáp cho maùy CNC moät thoâng tin ñaày ñuû ñeå chæ thò moät ñaïi löôïng ñieàu khieån nhaát ñònh. Coù boán nhoùm leänh caên baûn sau: Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng ñònh vò trí vaø hình hoïc. Bao goàm caùc ñòa chæ: A B C D E I J K P Q R U V W X Y Z Caùc con soá theo sau coù khoaûng töø 5 ñeán 7 soá tuøy theo khaû naêng vaø ñoä chính xaùc cuûa moãi maùy, coù theå laø soá döông (coù hoaëc khoâng coù daáu +), coù theå laø soá aâm (baét buoäc phaûi coù daáu -) vaø coù theå laø soá thaäp phaân (löu yù daáu phaûy phaûi duøng laø daáu chaám). Caùc maùy CNC söû duïng heä meùt coù phaàn thaäp phaân tôùi 3 chöõ soá (0.001 mm). Caùc maùy CNC söû duïng heä inch coù phaàn thaäp phaân tôùi 4 chöõ soá (0.0001 inch). Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng coâng ngheä: Ñoù laø nhöõng leänh veà toác ñoä chaïy dao, toác ñoä voøng vaø veà duïng cuï caét. Bao goàm caùc ñòa chæ: F (feed) S (speed) T (tool) Caùch ghi nhöõng con soá sau nhöõng ñòa chæ F vaø S tuøy thuoäc khaû naêng coâng ngheä cuûa moãi loaïi maùy CNC. Coù maùy ghi theo quy ñònh, nhöng coù maùy ghi theo trò soá thöïc. Hieän nay phaàn lôùn caùc maùy theá heä môùi ñeàu ghi theo trò soá thöïc. Ñoái vôùi ñòa chæ S, coù theå laø toác ñoä voøng cuûa truïc chính (voøng/phuùt) nhöng cuõng coù theå laø toác ñoä caét (m/phuùt). Ñoái vôùi toác ñoä chaïy dao, coù theå duøng (mm/phuùt) nhöng cuõng coù theå (mm/voøng). Ñoái vôùi ñòa chæ T, nhöõng con soá laø do ngöôøi laäp trình ñaët hoaëc ñöôïc quy ñònh treân oå dao, nhöng ñöôïc pheùp ñaët bao nhieâu con soá thì do nhaø saûn xuaát quyeát ñònh. Do ñoù khi duøng maùy CNC, phaûi tìm hieåu kyõ caùch ghi caùc giaù trò soá sau caùc ñòa chæ F, S, T. Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng chuaån bò, gia coâng Chuaån bò thöïc hieän coâng vieäc naøo ñoù, vì vaäy thöôøng khoâng ñöùng moät mình trong khoái leänh (tröø moät soá leänh mang yù nghóa keát thuùc coâng vieäc hoaëc baét ñaàu moät chuoãi coâng vieäc). Ñoù laø ñòa chæ G vaø nhöõng con soá theo sau tuøy thuoäc khaû naêng coâng ngheä cuûa moãi maùy CNC.
  • 22. Trang 21 Noùi chung caùc leänh chuaån bò caên baûn laø gioáng nhau, baûng döôùi ñaây lieät keâ caùc leänh cuûa boä ñieàu khieån Fanuc 21: Ñònh vò trí vôùi toác ñoä nhanh, di chuyeån dao nhanh (Rapid Travelse) G0 Noäi suy ñöôøng thaúng (Linear Interpolition) G1 Noäi suy cung troøn cuøng chieàu kim ñoàng hoà (Clockwise Interpolition - CW) G2 Noäi suy cung troøn ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà (Counter Clockwise Int. - CCW) G3 Taïm döøng dòch chuyeån tònh tieán caùc truïc (Dwell) G4 Ghi ñeø döõ lieäu heä thoáng G10 Noäi suy tính toïa ñoä caùc ñieåm theo heä toïa ñoä cöïc G16 Keát thuùc noäi suy heä toïa ñoä cöïc G15 Maët phaúng noäi suy (Oxy, Oxz, Oyz) G17, G18, G19 Ñôn vò laäp trình heä Inch G20 Ñôn vò laäp trình heä meùt G21 Di chuyeån tôùi toïa ñoäng trung gian trong caâu leänh, sau ñoù veà chuaån maùy G28 Hieäu chænh baùn kính dao caét (traùi, phaûi) (radius compensation) G41, G42 Keát thuùc hieäu chænh baùn kính dao G40 Hieäu chænh chieàu daøi duïng cuï caét G43, G44 Keát thuùc hieäu chænh chieàu daøi G49 Tæ leä gia coâng, gia coâng ñoái xöùng G51 Huûy tæ leä gia coâng, gia coâng ñoái xöùng G50 Huûy caùc goác toïa ñoä chuaån chi tieát, goïi chuaån maùy G53 Dôøi goác toïa ñoä trong chöông trình G52 Xoay goác toïa ñoä trong chöông trình G68 Huûy xoay goác toïa ñoä trong chöông trình G69 Heä toïa ñoä thaûo chöông G92 Chuaån chi tieát G54  G59 Chu trình khoan loã caïn, khoan loã caïn coù thôøi gian döøng ôû cuoái chu trình G81, G82 Chu trình khoan loã saâu G73, G83 Chu trình caét ren trong (ta roâ) (ren phaûi, ren traùi) G74, G84 Chu trình doa G85, G89 Chu trình khoan, döøng chöông trình khi khoan G88 Keát thuùc caùc chu trình ñieåm G80 Vò trí luøi dao sau khi gia trong caùc coâng chu trình ñieåm G98, G99 Phöông thöùc nhaäp vò trí ñieåm laäp trình G90, G91 Toác ñoä caét tính baèng mm/phuùt G94 Toác ñoä caét tính baèng mm/voøng G95 Toác ñoä caét khoâng ñoåi G96 Vaän toác voøng quay cuûa truïc chính khoâng ñoåi G97
  • 23. Trang 22 Do ñoù, khi laäp chöông trình cho maùy CNC phaûi nghieân cöùu taäp leänh cuûa maùy ñoù. Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng phuï Ñoù laø ñòa chæ M vaø nhöõng con soá theo sau tuøy thuoäc khaû naêng coâng ngheä cuûa moãi maùy CNC. Nhöng noùi chung caùc leänh phuï caên baûn laø gioáng nhau, döôùi ñaây laø baûng maõ moät soá leänh phuï cuûa boä ñieàu khieån Fanuc 21: - Taïm döøng chöông trình M0 - Taïm döøng chöông trình coù ñieàu kieän (Optional Stop) M1 - Keát thuùc chöông trình, con troû ôû cuoái chöông trình M2 - Keát thuùc chöông trình, con troû veà ñaàu chöông trình M30 - Chieàu quay truïc chính (thuaän chieàu, ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà) M3, M4 - Döøng truïc chính M5 - Thay dao töï ñoäng M6 - Môû dung ñònh trôn nguoäi M8 - Taét dung dòch trôn nguoäi M9 - Khoùa truïc thöù 4 sau khi ñònh vò goùc M10 - Môû khoùa truïc thöù 4, noäi suy lieân tuïc M11 - Goïi chöông trình con M98 - Keát thuùc chöông trình con M99 - Xoay oå dao M27 - Môû van thoåi khí neùn M71 - Khoùa van thoåi khí neùn M72 3. Khoái leänh. Khoái leänh ñöôïc vieát treân moät haøng cuûa chöông trình, thöïc hieän moät thuû tuïc di chuyeån hoaëc moät hoaït ñoäng cuûa maùy (coù theå vaøi hoaït ñoäng ñoäc laäp nhau) vaø ñöôïc coi laø ñôn vò cô baûn cuûa chöông trình. Khoái leänh coù theå bao goàm moät hoaëc moät nhoùm leänh thöïc hieän cuøng moät luùc. Noù coù theå chöùa moät hoaëc nhieàu leänh chöùc naêng vaø trong moãi chöùc naêng coù theå coù vaøi leänh, nhöng nhöõng leänh ñoù phaûi thöïc hieän nhöõng hoaït ñoäng ñoäc laäp nhau. Ngay caû tröôøng hôïp khaùc chöùc naêng nhöng do thöù töï hoaït ñoäng cuõng khoâng theå ñaët vaøo cuøng khoái leänh. Moãi khoái leänh baét ñaàu bôûi leänh thöù töï (N…) keát thuùc bôûi kyù töï keát thuùc khoái leänh (thöôøng ñöôïc töï ñoäng theå hieän baèng daáu “;” khi ñaõ ñöôïc caøi ñaët trong phaàn meàm: tieâu chuaån ISO söû duïng kyù töï (LF – Line Feed), tieâu chuaån EIA söû duïng kyù töï (CR - Carriage Return), Enter xuoáng haøng hoaëc EOB (End Of Block - treân panel ñieàu khieån). Ví duï: Trong moät khoái leänh khoâng theå thoâng tin cho maùy vöøa môû dung ñònh trôn nguoäi laïi vöøa taét dung ñònh trôn nguoäi (M8 M9); Vöøa quay truïc chính laïi vöøa döøng truïc chính (S1800 M3 M5). Caáu truùc moät khoái leänh nhö sau: N___ G___ X___ Y___ Z___ F___ S_____ T___ M___ ; N: Thöù töï caâu leänh (sequence number, block number). G: Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng chuaån bò coâng ngheä.
  • 24. Trang 23 X, Y, Z: Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng ñònh vò trí vaø hình hoïc. F, S, T: Nhoùm leänh thöïc hieän chöùc naêng phuï. “;” Kyù hieäu keát thuùc khoái leänh (hoaëc EOB, LF, CR). Thöù töï khoái leänh neân taêng daàn, theo thöù töï, coù theå taêng 1 ñôn vò hoaëc 5, 10 ñôn vò. Thöù töï khoái leänh coù 2 yù nghóa: kieåm soaùt thöù töï cuûa doøng leänh trong chöông trình vaø ñaùnh daáu caùc ñieåm ñaàu cuûa chu trình (tieän), hoaëc laø ñaùnh daáu cuûa caâu ñieàu kieän. Ñoái vôùi caùc chöông trình phay khoâng söû duïng caáu truùc caâu ñieàu kieän, thöù töï khoái leänh coù theå boû qua N. Khi gia coâng, chöông trình seõ ñöôïc ñoïc töø traùi qua phaûi, töø treân xuoáng döôùi, trong moät doøng, neáu leänh cuøng nhoùm, töø ñöùng tröôùc thöïc thi tröôùc. Caùc maùy CNC vôùi boä ñieàu khieån Fanuc ñôøi cuõ chæ coù theå hieåu ñöôïc tôùi N9999, hoaëc N99999 cuûa caâu leänh, nhö vaäy khi gaëp thöù töï lôùn hôn maùy seõ baùo loãi. Trong tröôøng hôïp naøy, khi gia coâng coù theå boû taát caû caùc thöù töï doøng leänh (nhöng seõ khoù kieåm soaùt chöông trình gia coâng) hoaëc duøng phaàn meàm ñeå ñaùnh daáu laëp laïi töø N1. Trong khoái leänh, caùc leänh coù theå vieát lieàn nhau hoaëc giöõa chuùng coù caùc khoaûng troáng. Khi ñoïc khoái leänh, heä thoáng ñieàu khieån khoâng ñoïc khoaûng troáng. Moät khoái leänh toái ña laø 128 kyù töï (keå caû khoaûng traéng). 4. Phöông thöùc nhaäp toïa ñoä. Coù hai phöông thöùc nhaäp toïa ñoä: - Phöông thöùc nhaäp toïa ñoä tuyeät ñoái (Absolute dimensions): Laø phöông thöùc maø taát caû caùc vò trí ñöôïc xaùc ñònh töø chuaån thaûo chöông. - Phöông thöùc nhaäp toïa ñoä töông ñoái (Relative or incremental dimensions): Laø phöông thöùc maø trong ñoù vò trí ñaàu tieân ñöôïc xaùc ñònh töø chuaån thaûo chöông, vò trí tieáp theo ñöôïc xaùc ñònh töø vò trí tröôùc ñoù vaø cöù tieáp tuïc nhö theá cho ñeán heát. 5. Caùc phöông phaùp ñieàu khieån. - Ñieàu khieån ñieåm (hay ñieàu khieån theo vò trí) ñöôïc duøng ñeå gia coâng caùc loã baèng caùc phöông phaùp khoan, khoeùt, doa vaø caét ren loã. ÔÛ ñaây chi tieát gia coâng ñöôïc gaù coá ñònh treân baøn maùy, duïng cuï caét thöïc hieän chaïy dao nhanh ñeán caùc vò trí ñaõ laäp trình. Khi ñaït tôùi caùc ñieåm ñích dao baét ñaàu caét, tuy nhieân cuõng coù tröôøng hôïp dao khoâng dòch chuyeån maø baøn maùy dòch chuyeån. Muïc ñích chính caàn ñaït laø caùc kích thöôùc vò trí cuûa caùc loã phaûi chính xaùc, coøn quó ñaïo chuyeån ñoäng laø cuûa dao hay cuûa baøn maùy ñieàu khoâng coù yù nghóa laém. Vò trí cuûa caùc loã coù theå ñöôïc ñieàu khieån ñoàng thôøi theo hai truïc hoaëc ñieàu khieån keá tieáp nhau. - Ñieàu khieån ñöôøng thaúng laø daïng ñieàu khieån maø khi gia coâng duïng cuï caét thöïc hieän löôïng chaïy dao theo moät ñöôøng thaúng naøo ñoù song song vôùi moät truïc toïa ñoä. Daïng ñieàu khieån naøy ñöôïc duøng cho caùc maùy phay vaø maùy tieän ñôn giaûn. - Ñieàu khieån theo ñöôøng vieàn (theo contour) cho pheùp thöïc hieän chaïy dao treân nhieàu truïc cuøng luùc. Tuøy theo soá truïc ñöôïc ñieàu khieån ñoàng thôøi, khi gia coâng, ngöôøi ta phaân
  • 25. Trang 24 bieät: ñieàu khieån ñöôøng vieàn 2D, ñieàu khieån ñöôøng vieàn 2.5D vaø ñieàu khieån ñöôøng vieàn 3D, 4D, 5D.  Ñieàu khieån ñöôøng vieàn 2D cho pheùp thöïc hieän chaïy dao theo hai truïc ñoàng thôøi trong moät maët phaúng gia coâng, ví duï, trong maët phaúng XZ hoaëc XY, truïc thöù ba ñöôïc ñieàu khieån hoaøn toaøn ñoäc laäp vôùi hai truïc kia.  Ñieàu khieån ñöôøng vieàn 2.5D cho pheùp aên dao ñoàng thôøi theo hai truïc naøo ñoù ñeå gia coâng beà maët trong moät maët phaúng nhaát ñònh. Treân maùy CNC coù 3 truïc X, Y, Z ta seõ ñieàu khieån ñöôïc ñoàng thôøi X vaø Y; X vaø Z hoaëc Y vaø Z.  Ñieàu khieån ñöôøng vieàn 3D cho pheùp ñoàâng thôøi chaïy dao theo caû 3 truïc X, Y, Z. Caû ba truïc chuyeån ñoäng hoøa hôïp vôùi nhau hay coù quan heä raøng buoäc haøm soá. Ñöôøng vieàn ñöôïc gia coâng do caû 3 löôïng chaïy dao theo truïc X, Y, Z taïo thaønh. Ñieàu khieån ñöôøng vieàn 3D ñöôïc öùng duïng ñeå gia coâng caùc khuoân maãu, gia coâng caùc chi tieát coù beà maët khoâng phöùc taïp.  Ñieàu khieån 4D vaø ñieàu khieån 5D: Ngoaøi caùc truïc tònh tieán X, Y vaø Z coøn caùc truïc quay cuõng ñöôïc ñieàu khieån soá. Nhôø ñieàu khieån 4D vaø 5D, coù theå gia coâng caùc chi tieát phöùc taïp nhö caùc khuoân reøn daäp, caùc khuoân ñuùc aùp löïc hoaëc caùc caùnh tuabin.
  • 26. Trang 25 Chöông 3: CAÙC LEÄNH LAÄP TRÌNH – HEÄ ÑIEÀU KHIEÅN FANUC21 Baøi 1: CAÙC LEÄNH LAÄP TRÌNH CAÊN BAÛN I. Toùm taét taäp leänh laäp trình heä ñieàu khieån Fanuc. 1. Caùc leänh laäp trình cô baûn. - Leänh di chuyeån dao: G00, G01, G02, G03 - Leänh veà toïa ñoä vaø ñôn vò kích thöôùc: G90, G91, G20, G21 - Leänh veà heä toïa ñoä: G17, G18, G19, G54 – G59, G92 - Leänh veà ñieåm tham chieáu: G28 - Leänh veà toác ñoä chaïy dao: F…, G94, G95, G96 - Leänh veà toác ñoä truïc chính: S…, G97, M03, M04, M05 - Leänh choïn vaø thay dao: T…, M06 - Leänh veà caùc chöùc naêng phuï: M00, M01, M02, M07, M08, M09, M25, M26, M30 2. Caùc leänh laäp trình buø tröø vaø dòch chænh dao. - Caùc heä ñieàu khieån yeâu caàu laäp trình gia coâng theo toïa ñoä taâm dao (Tool Center Coordinate) thay cho ñieåm bieân treân chu vi dao caét. Do ñoù, khoâng theå söû duïng tröïc tieáp toïa ñoä chi tieát vì taâm dao phaûi coù vò trí caùch ñöôøng bieân caét moät khoaûng baèng baùn kính dao. - Pheùp dòch chænh vò trí taâm dao ñöôïc goïi laø buø tröø baùn kính dao (Radius Compensation). Caùc leänh laäp trình buø tröø vaø dòch chænh dao cho pheùp bieán ñoåi ñôn giaûn döõ lieäu laäp trình theo bieân daïng chi tieát gia coâng thaønh döõ lieäu ñöôøng taâm dao. Trong giaùo trình naøy söû duïng thuaät ngöõ hieäu chænh dao, bao goàm: - Hieäu chænh baùn kính dao: G40, G41, G42 - Hieäu chænh chieàu daøi dao: G43, G44, G49 3. Caùc leänh veà chu trình gia coâng. Leänh chu trình gia coâng cho pheùp thöïc hieän chuoãi caùc chöùc naêng gia coâng laëp laïi baèng moät khoái leänh. Leänh chu trình haïn cheá ñöôïc vieäc xaùc ñònh toïa ñoä, giaûm ñaùng keå loãi laäp trình, tieát kieäm khoaûng 50% thôøi gian laäp trình. Coù theå phaân loaïi chu trình gia coâng thaønh 2 nhoùm: - Chu trình cô baûn (Standard Cycles): G80, G81, G82... G89; - Chu trình ñaëc bieät (Special Cycles): G71, G72, G73, G75, G76 … 4. Caùc leänh veà laäp trình pheùp laëp. Ñeå taêng hieäu suaát laäp trình cuõng nhö giaûm thieåu kích thöôùc chöông trình cho caùc tröôøng hôïp gia coâng phöùc taïp veà hình daùng hay coù tính laëp veà quy trình, ví duï nhö khoan moät taäp hôïp loã coù cuøng ñöôøng kính vaø caùch ñeàu nhau… caùc heä ñieàu khieån CNC hieän ñaïi ñeàu ñöôïc trang bò caùc chöùc naêng laäp trình voøng laëp (Loops), chöông trình con (Subprogram). Coù theå coi voøng laëp nhö chuoãi leänh ñöôïc laëp laïi nhieàu laàn. Chöùc naêng taïo voøng laëp cho pheùp reõ nhaùnh trôû veà khoái leänh tröôùc trong chöông trình vaø thöïc hieän caùc khoái leänh trong voøng laëp theo soá laàn chæ ñònh. Chöông trình con laø moät phaàn cuûa chöông trình chính vaø coù theå ñöôïc goïi theo yeâu caàu bôûi chöông trình gia coâng coù lieân quan tôùi chöông trình con naøy. Caáu truùc chöông trình con hoaëc macro cuõng nhö caáu truùc moät chöông trình chính NC. 5. Caùc chöùc naêng laäp trình naâng cao.
  • 27. Trang 26 Caùc chöùc naêng naøy trôï giuùp nhö pheùp laáy tæ leä, pheùp xoay, pheùp laáy ñoái xöùng… laøm ñôn giaûn coâng vieäc laäp trình, giaûm thôøi gian laäp trình. II. Xaùc ñònh cheá ñoä caét goït treân maùy CNC. 1. YÙ nghóa cuûa vieäc xaùc ñònh cheá ñoä caét[1] .  Xaùc ñònh cheá ñoä caét nghóa laø tìm caùc trò soá cuûa chieàu saâu (t), löôïng chaïy dao (s), toác ñoä caét (v), coâng suaát caét caàn thieát (N), thôøi gian maùy (to) trong ñieàu kieän gia coâng cuï theå. Löïa choïn cheá ñoä caét hôïp lí laø moät trong nhöõng muïc tieâu cuûa caùc phöông phaùp gia coâng kim loaïi baèng caét goït nhö tieän, phay, baøo, khoan, maøi...  Cheá ñoä caét hôïp lí laø cheá ñoä caét treân cô sôû baûo ñaûm yeâu caàu kyõ thuaät cuûa nguyeân coâng thöïc hieän, phaùt huy ñöôïc khaû naêng maùy, cuûa trang bò coâng ngheä vaø duïng cuï caét, baûo ñaûm naêng suaát lao ñoäng cao vaø giaù thaønh saûn phaåm haï troïng ñieàu kieän cuï theå cuûa xí nghieäp cô khí.  Cheá ñoä caét goït hôïp lí baûo ñaûm tuoåi beàn cuûa dao, ñoä chính xaùc vaø ñoä boùng. Töø ñoù, tieát kieäm thôøi gian gia coâng, mang laïi nhöõng hieäu quaû kinh teá toát nhaát. 2. Caùc yeáu toá aûnh höôûng tôùi cheá ñoä caét. a. Vaät lieäu vaø thoâng soá hình hoïc cuûa dao.  Dao ñöôïc cheá taïo töø nhieàu vaät lieäu khaùc nhau, phuï thuoäc vaøo khaû naêng coâng ngheä cuûa nhaø saûn xuaát. Caùc loaïi dao saûn xuaát töø theùp gioù chæ coù theå duøng ñeå gia coâng caùc loaïi vaät lieäu meàm nhö polime (POM, PE, PVC...), hôïp kim nhoâm, ñoàng, theùp coù ñoä cöùng thaáp, ñeå laøm giaûm söï maøi moøn treân beà maët löôõi caét, dao theùp gioù coù theå ñöôïc phuû moät lôùp moûng hôïp kim cöùng.  Dao hôïp kim hoaëc caùc maûnh dao hôïp kim cöùng (insert) ñöôïc duøng ñeå gia coâng caùc loaïi theùp coù ñoä cöùng trung bình vaø ñoä cöùng cao. Moät soá loaïi dao ñöôïc cheá taïo töø vaät lieäu ñeå gia coâng theùp ñaõ toâi, gang...  Caùc thoâng soá hình hoïc: goùc ñoä dao, caùch laép ñaët dao... ñöôïc tính toaùn ñeå toái öu tuoåi beàn, khaû naêng thoaùt phoi cuûa dao trong quaù trình gia coâng thoâ hoaëc gia coâng tinh, vaät lieäu meàm hoaëc vaät lieäu ñoä cöùng cao. Töø ñoù, toác ñoä gia coâng seõ khaùc nhau. b. Vaät lieäu gia coâng. Caùc yeáu toá trong vaät lieäu gia coâng aûnh höôûng tröïc tieáp tôùi caùc thoâng soá cuûa quaù trình caét goït bao goàm:  Ñoä cöùng cuûa vaät lieäu.  Thaønh phaàn cheá taïo vaø möùc ñoä taïp chaát cuûa vaät lieäu ñoù. c. Caùc yeáu toá khaùc.  Khaû naêng coâng ngheä cuûa maùy (toác ñoä, coâng suaát cuûa truïc chính vaø ñoäng cô ñieàu khieån caùc truïc maùy).  Ñoä cöùng vöõng cuûa heä thoáng coâng ngheä.  Yeâu caàu cuï theå cuûa böôùc coâng ngheä (gia coâng thoâ, gia coâng tinh, caét thuaän, caét nghòch...)  Phöông phaùp giaûi nhieät cuûa quaù trình gia coâng: khí, dung dòch laøm maùt... 3. Söï khaùc bieät cuûa cheá ñoä caét treân maùy ñieàu khieån soá vaø maùy truyeàn thoáng.  Treân maùy phay: dao quay, treân maùy tieän: chi tieát quay.  Treân maùy truyeàn thoáng, ñoäng cô truyeàn ñoäng thöôøng laø ñoäng cô ñieän xoay chieàu 3 pha, truyeàn moâ men xoaén thoâng qua caùc boä truyeàn phaân caáp nhö baùnh raêng, ñai
  • 28. Trang 27 thang hoaëc keát hôïp caû 2 boä truyeàn treân, neân toác ñoä quay cuûa truïc chính vaø toác ñoä di chuyeån cuûa caùc truïc laø nhöõng con soá höõu haïn (ñieàu khieån phaân caáp).  Treân maùy ñieàu khieån soá, ñoäng cô truïc chính vaø ñoäng cô ñieàu khieån caùc truïc söû duïng ñoäng cô servo, truyeàn moâ men xoaén qua heä thoáng ñai raêng hoaëc söû duïng khôùp noái meàm truyeàn ñoäng tröïc tieáp ñeå ñieàu khieån voâ caáp.  Veà cô baûn phöông phaùp tính toaùn cheá ñoä caét treân maùy truyeàn thoáng vaø ñieàu khieån soá laø gioáng nhau. Tuy nhieân, do ñaëc ñieåm veà caáu truùc phaàn cöùng cuûa heä thoáng vaø caùch aùp duïng seõ khaùc nhau. Ñoái vôùi maùy truyeàn thoáng, khaû naêng choïn ñöôïc caáp soá chính xaùc nhö khi tính toaùn laø raát ít, neân caàn phaûi choïn toác ñoä ôû caáp gaàn soá tính ñöôïc (nhöng thaáp hôn). Treân maùy CNC, caùc soá lieäu tính toaùn seõ ñöôïc söû duïng ngay ñeå laäp trình, neân seõ ñöôïc hieäu quaû gia coâng cao nhaát. 4. Phöông phaùp tính toaùn cheá ñoä caét. Tra baûng thoâng soá caét goït töø haõng saûn xuaát dao, ví duï nhö hình 4.1. Döïa vaøo vaät lieäu cheá taïo dao vaø vaät lieäu gia coâng ñeå tìm caùc thoâng soá caét hôïp lí. Caùc thoâng soá caàn tính toaùn khi laäp trình nhö sau. a. Cheá ñoä caét khi phay:  Choïn chieàu saâu moãi lôùp caét: t  Choïn beà daøy moãi lôùp caét: ae (löôïng aên dao ngang) – toái ña baèng ñöôøng kính dao.  Toác ñoä truïc chính (Spindle Speed) n: [voøng/phuùt] hoaëc [r.p.m] (revolutions per minute). [1] Trong ñoù: o Vc : vaän toác caét, [m/phuùt]  tra baûng. o D : ñöôøng kính [mm] (xem treân dao).  Löôïng dòch chuyeån baøn maùy [feed rate] 𝐹 = 𝑛 ∗ 𝑧 ∗ 𝑓𝑧. [2] Trong ñoù: o n: tính ôû coâng thöùc [1]. o z: soá löôõi caét (xem treân dao). o fz: löôïng aên dao raêng [mm/raêng] Hình 4.1: Minh hoïa baûng tra cheá ñoä caét cuûa moät soá loaïi vaät lieäu, dao phay ngoùn. b. Cheá ñoä caét khi khoan, ta roâ. 1000 cv n D 
  • 29. Trang 28 Tốc độ quay trục chính Tốc độ di chuyển ăn dao 𝑆 = 𝑉𝑐∗1000 𝜋 ∗ 𝐷 Trong đó: S: Tốc độ quay trục chính (vòng/phút) Vc: Tốc độ cắt (m/phút) D: Đường kính dao (mm) 𝐹 = 𝑆 ∗ 𝑓𝑛 Trong đó: F: Tốc độ di chuyển ăn dao (mm/phút) S: Tốc độ quay trục chính (vòng/phút) fn: Tốc độ di chuyển ăn dao (mm/ vòng) Lực dọc trục Công suất 𝑇 = 11.4 ∗ 𝐾 ∗ 𝐷 ∗ (100 ∗ 𝑓𝑛)0.85 𝑃 = 1.25 ∗ 𝐷2 ∗ 𝐾 ∗ 𝑆 ∗ (0.056 + 1.5 ∗ 𝑓𝑛) 105 Trong đó: T: Lực dọc trục (N) K: Hệ số vật liệu D: Đường kính dao (mm) Trong đó: P: công suất (kW) S: Tốc độ quay trục chính (vòng/phút) fn: Tốc độ di chuyển ăn dao (mm/ vòng) Löu yù: - Khi laäp trình ta roâ, caàn tính toaùn giaù trò voøng quay tröôùc. Toác ñoä aên dao theo Z seõ ñöôïc tính döïa vaøo toác ñoä voøng quay truïc chính vaø böôùc ren (tham khaûo phaàn ta roâ). - Do thaønh phaàn vaät lieäu, ñieàu kieän thí nghieäm cuûa nhaø saûn xuaát (heä thoáng maùy, thaønh phaàn vaät lieäu thí nghieäm, phöông phaùp gaù ñaët, nhieät ñoä, töôùi nguoäi…) vaø khi gia coâng thöïc teá laø khaùc nhau, do ñoù trò soá tính toaùn veà maët lyù thuyeát vaø gia coâng thöïc teá khoâng hoaøn toaøn truøng khôùp. - Caàn keát hôïp giöõa giaù trò tính toaùn ñöôïc vaø kinh nghieäm thöïc tieãn ñeå baûo ñaûm an toaøn cho quaù trình gia coâng vaø ñaït ñöôïc hieäu quaû cao nhaát. - Trong tröôøng hôïp trò soá tính toaùn ñöôïc giaù trò nhöng heä thoáng coâng ngheä khoâng ñaùp öùng ñöôïc, thì phaûi giaûm tæ leä toác ñoä voøng quay vaø toác ñoä dòch chuyeån baøn maùy ñeán soá lieäu phuø hôïp. III. Caùc leänh nhoùm leänh cô baûn. 1. Caùc leänh veà ñôn vò laäp trình. Lệnh Đơn vị Đơn vị lập trình nhỏ nhất Ví dụ G20 Inch 1/10.000 X0.0001 Y0.0001 G21 Met 1/1.000 X0.001 Y0.001  Trong thöïc teá, caùc maùy CNC ñaõ ñöôïc nhaø saûn xuaát gaén saün heä ñôn vò ño (Inch hoaëc meùt), neân chöông trình treân maùy heä ño naøo seõ chaïy chöông trình cuûa heä ñoù. 2. Leänh veà chuaån maùy töï ñoäng.  Caáu truùc: G28 X___ Y___ Z___  YÙ nghóa: Di chuyeån vôùi toác ñoä toái ña veà ñieåm chuaån maùy, tröôùc khi veà chuaån maùy dao seõ di chuyeån qua ñieåm trung gian coù toïa ñoä X, Y, Z trong caâu leänh.  Trong thöïc teá, ñeå an toaøn trong quaù trình gia coâng, phaûi laäp trình veà chuaån töï ñoäng theo töøng truïc, thöù töï theo phöông Z tröôùc vaø X-Y sau ñeå traùnh va chaïm vaøo ñoà gaù. Neáu ñöùng taïi vò trí ñoù dòch chuyeån veà chuaån maùy maø khoâng caàn ñieåm trung gian, caâu leänh laäp trình nhö sau: G91 G28 Z0 (Veà chuaån phöông Z, keøm theo G91 laø ñieåm trung gian Z0) G91 G28 X0 Y0 (Veà chuaån phöông X, Y, keøm theo G91 laø ñieåm trung gian X0, Y0) 3. Caùc leänh veà löïa choïn maët phaúng noäi suy.
  • 30. Trang 29  Heä toïa ñoä gia coâng xaùc ñònh baèng ba truïc X, Y, Z vaø taïo neân ba maët phaúng gia coâng chính: XY, XZ, YZ. Coù theå chæ ñònh maët phaúng gia coâng baèng leänh:  G17 Maët phaúng XOY  G18 Maët phaúng XOZ  G19 Maët phaúng YOZ hoaëc bôûi leänh kích thöôùc töông öùng nhö nhöõng ví duï veà caùc leänh di chuyeån dao ôû treân.  Ñònh nghóa maët phaúng gia coâng theo leänh kích thöôùc chæ coù taùc duïng trong khoái leänh, nhöng ñònh nghóa maët phaúng gia coâng baèng leänh coù taùc duïng cho nhieàu khoái leänh hoaëc caû chöông trình. 4. Leänh veà caùch nhaäp toïa ñoä.  G90 laäp trình toïa ñoä tuyeät ñoái: vò trí caùc ñieåm nhaäp theo chuaån thaûo chöông.  G91 laäp trình toïa ñoä töông ñoái: toïa ñoä ñieåm keá tröôùc ñoù laø goác toïa ñoä. Ví duï: Toïa ñoä tuyeät ñoái Toïa ñoä töông ñoái G90 X20 Y30 G90 X80 Y60 G90 X120 Y-10 G90 X20 Y30 G91 X60 Y30 G91 X40 Y-70 5. Leänh veà hieäu chænh chieàu daøi dao (tool length compensation).  Trong quaù trình gia coâng, chieàu daøi dao seõ aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán chieàu saâu caét, coù aûnh höôûng tôùi quaù trình tính toaùn noäi suy theo phöông Z. Maëc ñònh theo phöông Z, maùy seõ tính toaùn khoaûng caùch töø goác toïa ñoä Machine (M) ñeán chuaån T cuûa maùy vaø hieån thò trong heä toïa ñoä Machine cuûa maùy.  Ñeå tieán haønh gia coâng, ñieåm laøm vieäc phaûi dôøi töø chuaån dao T xuoáng ñaàu muõi daøi nhaát cuûa duïng cuï caét goït.  Ngöôøi vaän haønh maùy seõ thao taùc vaø ño ñöôïc chieàu daøi töø chuaån T tôùi ñaàu muõi dao hoaëc ño so saùnh giaù trò cuûa caùc dao so vôùi moät dao chuaån naøo ñoù vaø löu vaøo caùc oâ nhôù treân maùy CNC. Trong heä ñieàu khieån Fanuc 21, ngöôøi laäp trình coù theå goïi oâ nhôù löu chieàu daøi dao baèng töø Hxx hoaëc Dxx, trong ñoù xx laø vò trí oâ nhôù treân maùy.  Tuøy thuoäc vaøo töøng loaïi maùy, maø oâ nhôù H vaø D coù theå cuøng moät doøng ñòa chæ hoaëc coù 2 giaù trò khaùc nhau, nhöng cuõng coù maùy laø 2 ñòa chæ khaùc nhau maø khoâng ñöôïc truøng nhau (moãi ñòa chæ chæ coù moät oâ nhôù rieâng bieät, hình 5.1).  Ñoái vôùi caùc loaïi dao coù nhieàu löôõi caét, caàn phaûi xaùc ñònh chieàu daøi cuûa löôõi caét cao nhaát, vì löôõi caét naøy seõ aûnh höôûng tröïc tieáp tôùi chieàu saâu gia coâng vaø gaây ra sai soá.  Quaù trình vaän haønh ño dao treân maùy coù theå thöïc hieän thuû coâng raø vaø ño baèng tay, ño baèng ca líp coù ñeøn baùo tieáp xuùc hoaëc ño baèng ñaàu ño töï ñoäng (touch probe). Caùc maùy coù söû duïng ñaàu ño töï ñoäng tieáp xuùc hoaëc khoâng tieáp xuùc ñeàu cho ñoä chính xaùc raát cao, maùy coù chu trình ño rieâng. Ñaàu ño tieáp xuùc veà laâu daøi seõ bò moøn, aûnh höôûng tôùi sai soá ño, ñaàu ño khoâng tieáp xuùc söû duïng tia Laser ñeå ño neân traùnh ñöôïc nhöôïc ñieåm moøn do tieáp xuùc. Tuy nhieân, giaù thaønh cuûa thieát bò ño seõ laøm cho giaù maùy leân cao.  Caùc leänh hieäu chænh chieàu daøi dao goàm coù: a. Hieäu chænh chieàu daøi dao döông:
  • 31. Trang 30 Hình 5.1: Hieäu chænh chieàu daøi G43.  Caáu truùc: G43 Hxx  YÙ nghóa: Dòch chuyeån ñieåm tính toaùn veà phía Z- (aâm) moät ñoaïn coù giaù trò naèm trong oâ nhôù Hxx. Caùc oâ nhôù löu chieàu daøi dao coù giaù trò döông. b. Hieäu chænh chieàu daøi dao aâm.  Caáu truùc: G44 Hxx  YÙ nghóa: Dòch chuyeån ñieåm tính toaùn veà phía Z+ (döông) moät ñoaïn coù giaù trò naèm trong oâ nhôù Hxx. Caùc oâ nhôù löu chieàu daøi dao coù giaù trò aâm, (ngöôïc laïi G43). c. Huûy hieäu chænh chieàu daøi.  Caáu truùc: G49  YÙ nghóa: Huûy boû caùc giaù trò hieäu chænh veà chieàu daøi. Ñieåm tính toaùn theo chuaån T. Löu yù: chæ neân duøng moät kieåu hieäu chænh ñeå traùnh nhaàm laãn trong quaù trình gia coâng. 6. Caùc leänh thöïc hieän chöùc naêng coâng ngheä vaø caùc leänh chöùc naêng phuï. G94 Toác ñoä chaïy dao tính baèng mm/phuùt (phay). G95 Toác ñoä chaïy dao tính baèng mm/voøng (tieän). F Khai baùo toác ñoä chaïy dao (mm/phuùt hoaëc mm/voøng). S Toác ñoä voøng quay truïc chính (voøng/phuùt). T Leänh goïi dao. Caùc leänh chöùc naêng phuï (AUX – Auxilary Function) M2, M30 Keát thuùc chöông trình chính, M02: con nhaùy seõ ñöùng ôû cuoái chöông trình, M30: con nhaùy töï nhaûy veà ñaàu chöông trình. M3, M4 Chieàu quay truïc chính cuøng, ngöôïc kim ñoàng hoà (CW, CCW). M5 Döøng truïc chính (Spindle Stop). M6 Thay dao töï ñoäng (Automatic Tool Change) M8 Môû ñoäng cô bôm nöôùc laøm maùt (Coolant on). M9 Taét ñoäng cô bôm nöôùc laøm maùt (Coolant on). M00 Döøng chöông trình taïm thôøi, nhaán Cycle Start ñeå tieáp tuïc. M01 Döøng chöông trình coù ñieàu kieän (baät ñeøn OPT, hoaëc M01 khi gia coâng), nhaán Cycle Start ñeå tieáp tuïc. Neáu ñeøn OPT/M01 taét, caâu leänh seõ bò boû qua (khaùc M00). 7. Nhoùm leänh veà goác toïa ñoä. a. Goác coá ñònh (coù löu laïi giaù trò sau khi taét - môû maùy): G54  G59.
  • 32. Trang 31  Coù 6 vò trí (G54  G59) ñeå löu goác toïa ñoä chuaån chi tieát, naèm trong khoâng gian laøm vieäc, phaûi ñöôïc ngöôøi vaän haønh thao taùc ño vaø löu laïi.  Moãi vò trí coù 3 ñeán 5 oâ nhôù ñeå löu caùc giaù trò truïc X, Y vaø Z, vôùi maùy nhieàu truïc thì seõ coù caùc oâ boå xung cho caùc truïc naøy.  Coù yù nghóa söû duïng gioáng nhau, moãi chi tieát chæ caàn duøng 1 trong 6 chuaån. Neáu söû duïng ñoà gaù, coù theå gaù ñaët vaø gia coâng nhieàu chi tieát trong moät laàn gia coâng. b. Goác môû roäng: EXT(00) (Extend).  EXT cuõng coù 3 ñeán 5 oâ nhôù, laø moät vò trí goác nhö nhöõng vò trí töø G54 ñeán G59.  Giaù trò cuûa caùc oâ nhôù trong goác EXT seõ töï ñoäng coäng vaøo giaù trò vò trí töông öùng (cuûa taát caû caùc truïc) cuûa taát caû caùc chuaån khaùc tröôùc khi noäi suy gia coâng. Ví duï: o Trong G54 löu X50. Y30. vaø EXT löu X0. Y0. khi gia coâng vò trí chuaån laø X50. Y30. o Trong G54 löu X50. Y30. vaø EXT löu X10. Y-5. khi gia coâng vò trí laø X60. Y25. Chuù yù:  Ñeå baûo ñaûm an toaøn, phaûi xem laïi chuaån luùc ño khoâng bò sai leäch, tröôùc khi gia coâng chöông trình phaûi chuù yù kieåm tra EXT. Neáu coù nhieàu ngöôøi vaän haønh cuøng söû duïng maùy thì phaûi thoáng nhaát caùch söû duïng chuaån vaø ñoà gaù.  EXT treân moãi maùy coù coù theå coù teân khaùc nhau. c. Toïa ñoä thaûo chöông G92.  Ñöôïc vieát tröïc tieáp vaøo chöông trình (khoâng coù thao taùc löu vò trí nhö G54 > G59)  Laø vò trí hieän taïi cuûa dao so vôùi ñieåm chuaån gia coâng.  Caáu truùc: G92 X__ Y__ Z__ Ví duï: thöïc hieän thao taùc ño chuaån nhö sau 1. Chaïm dao caïnh traùi phoâi tieán dao +R  ñöôïc toïa ñoä caïnh X (khoâng löu giaù trò). 2. Khoùa truïc X chæ luøi Y, chaïm caïnh vaø tieán +R  ñöôïc toïa ñoä Y. 3. Khoùa X, Y, chaïm maët phoâi  tieán leân treân an toaøn 20 mm. 4. Taïi vò trí ñoù vaø vieát doøng leänh: G92 X0 Y0 Z20 vaøo ñaàu chöông trình roài gia coâng. Löu yù:  Khoâng duøng chung G92 vôùi caùc chuaån G54 – G59 trong cuøng chöông trình.  Vò trí G92 khoâng naèm coá ñònh, seõ bò dòch chuyeån khi dao di chuyeån.  Töø sau töø leänh G28, goác G92 tröôùc ñoù seõ bò xoùa. 8. Leänh di chuyeån dao nhanh – G00 G00: Rapid Traverse – Di chuyeån dao nhanh, duøng ñeå ñònh vò trí nhanh, khoâng caét goït. ÔÛ leänh naøy, dao seõ di chuyeån theo ñöôøng thaúng. Caáu truùc: N... G00 X... Y... Z... Trong ñoù: X, Y, Z: Toïa ñoä ñieåm tôùi khi hoaøn thaønh caâu leänh.
  • 33. Trang 32 Ví duï: treân hình 8.1  Laäp trình tuyeät ñoái (G90): N10 G90 G00 X40 Y56  Laäp trình töông ñoái (G91): N10 G91 G00 X-30 Y-30.5  Löu yù:  Toác ñoä dòch chuyeån trong leänh G00 laø nhanh nhaát coù theå cuûa maùy vaø phuï thuoäc tröïc tieáp vaøo khaû naêng cuûa töøng maùy CNC. Toác ñoä dòch chuyeån khi gia coâng ôû cheá ñoä töï ñoäng (AUTO) coøn phuï thuoäc vaøo nuùm xoay ñieàu khieån toác ñoä RAPID OVERRIDE. Ñeå an toaøn, trong laàn chaïy Test Run neân chænh nuùm xoay naøy ôû böôùc toác ñoä thaáp, khi gia coâng ôû caùc laàn keá tieáp, coù theå chænh laïi ôû toác ñoä chuaån ñeå tieát kieäm thôøi gian gia coâng.  Khi thöïc hieän ruùt dao leân ñeå di chuyeån ñeán moät vò trí khaùc, neân di chuyeån theo phöông Z tröôùc, sau ñoù ñeán toïa ñoä X - Y ñeå traùnh va chaïm dao vôùi chi tieát hoaëc ñoà gaù. Ñoái vôùi caùc ñieåm an toaøn ñaõ ñöôïc xaùc ñònh chính xaùc sau khi chaïy Test Run, coù theå tính toaùn vaø di chuyeån nhieàu truïc cuøng luùc ñeå tieát kieäm thôøi gian gia coâng. 9. Noäi suy ñöôøng thaúng – G01 G01: Linear Interpolation – Noäi suy ñöôøng thaúng. Caáu truùc: N... G01 X... Y... Z... F... Trong ñoù: X... Y... Z... F... Toïa ñoä ñieåm tôùi khi hoaøn thaønh caâu leänh. F: löôïng dòch chuyeån baøn maùy (feedrate). Khi thöïc hieän leänh naøy, dao seõ di chuyeån theo ñöôøng thaúng vôùi toác ñoä di chuyeån chính xaùc trong caâu leänh. Toác ñoä gia coâng thöïc teá phuï thuoäc vaøo toác ñoä laäp trình vaø nuùm xoay ñieàu khieån FEED OVERRIDE. Neáu vò trí nuùm xoay baèng 100% thì toác ñoä dòch chuyeån baøn maùy seõ baèng vôùi toác ñoä laäp trình. Caùc leänh CNC coù chöùc naêng giaûn löôïc (modal call) nghóa laø neáu töø leänh laëp laïi ôû caâu leänh sau thì khoâng caàn vieát vaøo chöông trình. Ví duï: Hình 9.1 Laäp trình tuyeät ñoái: N... G94 .... N50 (G90) G1 X40 Y20.1 F500 Laäp trình töông ñoái: N... G94 .... N50 G91 G1 X20 Y25.9 F500
  • 34. Trang 33 10.Vaït hoaëc bo goùc (chamfer and radius). Baèng caùch laäp trình keát hôïp vôùi tham soá C hoaëc R giöõa caùc caâu leänh G00 hoaëc G01 maø maùy coù theå noäi suy vaït hoaëc bo caùc caïnh goùc (hình 5.1). Caáu truùc: N... G00/G01 X... Y... C/R N... G00/G01 X... Y... Caùc caïnh ñöôïc vaùt hoaëc bo cung phaûi naèm trong maët phaúng ñang ñöôïc kích hoaït, vôùi gia coâng phay trong maët phaúng XY ñöôïc kích hoaït baèng G17. Cung bo phaûi laø cung tieáp xuùc giöõa hai ñoaïn thaúng, ñieåm laäp trình laø ñieåm giao nhau khi keùo daøi hai ñöôøng, goùc keïp giöõa 2 ñoaïn thaúng coù theå laø goùc trong hoaëc ngoaøi vaø khoâng nhaát thieát phaûi laø goùc vuoâng. Giaù trò C khi vaït goùc (chamfer) phaûi baèng nhau, ñieåm laäp trình laø ñieåm giao nhau khi keùo daøi hai ñöôøng, goùc keùp giöõa baét buoäc phaûi laø goùc ngoaøi. Sau caâu leänh vaït hoaëc bo troøn caïnh, baét buoäc phaûi laø moät caâu leänh G00 hoaëc G01. Hình 10.1: Laäp trình keát hôïp bo hoaëc vaït caïnh. Ví duï: Hình 10.2 N…. N30 G94 G90 G1 X530 Y565 N35 G1 X270 R6 (toïa ñoä ñieåm b) N40 G1 Y860 C3 N45 G1 X0 … 11.Noäi suy cung troøn (Circular Interpolition) – G02 | G03. Hình 11.1: chuyeån ñoäng noäi suy cung troøn cuøng chieàu (G02) vaø ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà (G03).
  • 35. Trang 34 G02: Circular Interpolation Clockwise – Noäi suy cung troøn theo chieàu kim ñoàng hoà. G03: Circular Interpolation Counterclockwise – Noäi suy cung troøn ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà (hình 11.1). Caáu truùc 1: söû duïng toïa ñoä taâm cung troøn (hình 6.1) N... G02/G03 X... Y... Z... I... J... F... Caáu truùc 2: söû duïng baùn kính R+ hoaëc R- N... G02/G03 X... Y... Z... R±... F... Trong ñoù: X, Y, Z: Toïa ñoä ñieåm cuoái cuûa cung troøn. I, J: Toïa ñoä töông ñoái cuûa taâm cung troøn so vôùi ñieåm baét ñaàu noäi suy, laàn löôït theo phöông X, Y. R+: giaù trò baùn kính cung troøn, noäi suy cung coù chieàu daøi cung nhoû hôn nöûa chu vi ñöôøng troøn. R-: giaù trò baùn kính cung troøn, qui öôùc ghi daáu tröø ñeå noäi suy cung coù chieàu daøi cung lôùn hôn nöûa chu vi ñöôøng troøn. (Daáu tröø chæ laø quy öôùc vì baùn kính cung laø soá döông hình 6.3). F: löôïng dòch chuyeån baøn maùy. Caáu truùc 1 ñöôïc duøng ñeå noäi suy ñöôøng troøn (ñieåm ñaàu vaø cuoái truøng nhau). Ví duï: trong hình 6.3.  Ñeå noäi suy cung soá 1: G91 G02 X60 Y20 R50 F300  Ñeå noäi suy cung soá 2: G91 G02 X60 Y20 R-50 F300 Noäi suy ñoàng thôøi 3 toïa ñoä seõ taïo thaønh cung helix, khi ñoù goùc f phaûi nhoû hôn 450 . Ñöôøng helix chæ coù theå noäi suy treân maët phaúng XY (G17) (Hình 6.2). Ví duï: N090 G90 G00 X55 Y35 Z2 N100 G01 Z-5 N105 G02 X95 Y75 R30 Hoaëc: N090 G90 G00 X55 Y35 Z2 N100 G91 G01 Z-7 N105 G02 X40 Y40 R30 Hình 6.3
  • 36. Trang 35 Hoaëc: G91 G03 X-60 Y60 R60 F300 G02 X-20 Y-40 R50 Ví duï: G92 X200 Y40 Z0 G90 G03 X140 Y100 R60 F300 G02 X120 Y60 R50 Hoaëc: G90 X200 Y40 Z0 G90 G03 X140 Y100 I-60 F300 G02 X120 Y60 I-50 Hoaëc: G91 G03 X-60 Y60 I-60 F300 G02 X-20 Y-40 I-50 Baøi 2: HIEÄU CHÆNH BAÙN KÍNH DAO (CUTTER RADIUS COMPENSATION) 1. Phöông phaùp laäp trình ñöôøng taâm dao. - Phöông phaùp: vieát toïa ñoä ñieàu khieån ñeå taâm dao di chuyeån. Döïa vaøo bieân daïng caàn gia coâng ñeå xaùc ñònh caùc ñieåm maø dao seõ ñi qua ñeå caét goït. - AÙp duïng: laáy offset moät ñoaïn baèng baùn kính dao töø quyõ ñaïo caàn caét. Ví duï: ñöôøng caàn gia coâng laø ñöôøng lieàn trong hình 1.1 beân döôùi. Quyõ ñaïo caàn ñeå dao ñi chuyeån laø ñöôøng neùt ñöùt. Hình 1.1: Bieân daïng gia coâng (neùt lieàn) vaø quyõ ñaïo dao (neùt ñöùt). 2. Trình töï vieát laäp trình.  Böôùc 1: ñoïc baûn veõ, phaân tích vaø laäp quy trình coâng ngheä.  Keát quaû: xaùc ñònh ñöôïc trình töï gia coâng vaø laäp thaønh phieáu coâng ngheä.  YÙ nghóa cuûa phieáu coâng ngheä: o Theå hieän trình töï, thöù töï caùc böôùc coâng ngheä gia coâng chi tieát. o Trình baøy roõ vò trí chuaån chi tieát, caùc tham soá gia coâng (cheá ñoä caét goït). o Trình baøy caùc loaïi dao caàn duøng, chieàu daøi laép dao baét buoäc, phöông phaùp gaù ñaët cuûa quaù trình gia coâng.  Böôùc 2: laäp trình gia coâng cho töøng böôùc böôùc coâng ngheä.  Xaùc ñònh caùch ñi dao, vò trí caùc ñieåm baét ñaàu, keát thuùc quyõ ñaïo dao, caùc ñieåm naèm treân ñöôøng ñi cuûa dao (xem baûn ñoà ñeå bieát ñöôøng mình ñi).  Laäp baûng toïa ñoä caùc ñieåm ñaõ xaùc ñònh ôû treân. Neân ñaùnh daáu, ghi chuù ñaëc bieät neáu coù ñeå traùnh sai xoùt khi laäp trình.
  • 37. Trang 36  Vieát chöông trình: döïa vaøo baûng toïa ñoä ñaõ laäp ôû beân treân, vieát thaønh chöông trình hoaøn chænh. 3. Caáu truùc cuûa moät chöông trình hoaøn chænh. TT YÙ nghóa Caâu leänh Ñoaïn ñaàu chöông trình (header) 1 Teân chöông trình (kyù töï O+soá) Oxxxx (xxxx = 1  9999) 2 Reset maùy (heä meùt) G90 G21 G17 G40 G49 G80 G54 3 Veà chuaån maùy töï ñoäng (Neân coù khi gia coâng treân maùy cuõ) G91 G28 Z0 G91 G28 X0 Y0 Phaàn thaân chöông trình (body) 4 Caáu truùc khi thay dao môùi 4.1 Goïi dao, hieäu chænh chieàu daøi Txx M06 G43 Hxx 4.2 Veà vò trí baét ñaàu laøm vieäc G0 X____ Y____ 4.3 Kieåm tra chieàu daøi dao, dao quay Z20 S____ M3 Khi gia coâng caùc caâu leänh treân neân choïn cheá ñoä Single block (chaïy töøng caâu leänh). 5 Leänh caét goït G1 Z-_____ F_____ 6 Caùc böôùc coâng ngheä khaùc… Löu yù: Neáu caàn töï ñoäng döøng taïm thôøi chöông trình ôû moät böôùc naøo ñoù (ñeå kieåm tra kích thöôùc, chieàu daøi dao…) thì neân duøng M00 hoaëc M01 Keát thuùc chöông trình (footer) 7 Veà chuaån maùy töï ñoäng (ñeå ngöôøi vaän haønh thaùo chi tieát) G91 G28 Z0 G91 G28 X0 Y0 8 Keát thuùc chöông trình M2/M30 Löu yù: Caùch vieát chöông trình khoâng quy ñònh cuï theå vaø tuøy thuoäc vaøo kinh nghieäm cuûa ngöôøi laäp trình, caùch ñöa ra caáu truùc chöông trình nhaèm taïo ra nhöõng quy luaät deã nhôù, giaûm sai soùt khoâng ñaùng coù trong chöông trình. 4. Laäp trình hieäu chænh baùn kính dao. Hình 4.1 Hieäu chænh baùn kính  Ñeå giaûm nheï coâng vieäc laäp trình, thay vì vieäc phaûi tính toaùn toïa ñoä taâm dao, ngöôøi laäp trình döïa vaøo chieàu tieán vaø laäp trình bieân daïng caàn giöõ laïi ñeå chæ ra cho boä ñieàu khieån quy luaät chaïy dao, töø ñoù, maùy seõ töï ñoäng noäi suy ra caùc vò trí ñöôøng taâm ñeå ñieàu khieån dao caét goït ra ñuùng quyõ ñaïo caàn thieát (hình 4.1).  Theo chieàu tieán dao, dao ôû phía phaûi hoaëc phía traùi cuûa ñöôøng laäp trình, veùc tô hieäu chænh seõ ñöôïc töï ñoäng sinh ra ñeå ñeå dòch dao veà phía ñoù. Nhö vaäy, khoâng caàn tính toïa ñoä offset dao cuûa ñöôøng taâm.
  • 38. Trang 37  Taïi vò trí caùc goùc caïnh, heä ñieàu khieån töï ñoäng tính toaùn phaùt sinh caùc chuyeån ñoäng cung troøn noái giöõa caùc ñöôøng chuyeån dao khi ñaûo chieàu di chuyeån, töø ñoù giaûm bôùt löïc quaùn tính (cuûa baøn maùy, chi tieát vaø ñoà gaù) coù taùc ñoäng khoâng toát leân heä thoáng oå ñôõ, vít me, giaûm rung ñoäng khi maùy gia coâng.  Trong thöïc teá, vieäc laäp trình hieäu chænh baùn kính dao coù taùc duïng hoã trôï vaø laøm giaûm nheï quaù trình laäp trình thuû coâng. Do baùn kính dao laø soá leû vaø vieäc tính toaùn toïa ñoä taâm dao taïi caùc goùc caïnh khaù phöùc taïp. Neân khi söû duïng hieäu chænh baùn kính, ngöôøi laäp trình chæ caàn chæ ra höôùng di chuyeån vaø vò trí dao so vôùi quyõ ñaïo, boä noäi suy seõ töï tính toaùn caùc vò trí cuûa ñöôøng taâm dao.  Vieäc laäp trình hieäu chænh baùn kính coøn coù yù nghóa quan troïng trong gia coâng haøng loaït, khi duïng cuï caét bò moøn, chæ caàn nhaäp laïi giaù trò baùn kính thöïc cuûa dao ñeå baûo ñaûm dung sai gia coâng. Neáu haõng saûn xuaát chæ ñònh soá laàn caét vaø ñoä moøn cuûa dao, thì ngöôøi vaän haønh seõ giaûm bôùt ñöôïc thôøi gian phaûi kieåm tra kích thöôùc thöôøng xuyeân vaø döï ñoaùn tröôùc khaû naêng phaùt sinh pheá phaåm do sai soá moøn cuûa dao.  Trong moät soá tröôøng hôïp, coù theå thay ñoåi dao coù ñöôøng kính khaùc vôùi dao khi laäp trình (neáu ñöôøng kính dao phuø hôïp vôùi bieân daïng gia coâng) thì khoâng caàn phaûi laäp trình laïi töø ñaàu, chæ caàn nhaäp laïi oâ nhôù löu giaù trò baùn kính. Quy öôùc veà caùch xaùc ñònh hieäu chænh baùn kính dao: G40 Keát thuùc hieäu chænh baùn kính dao. Toïa ñoä caùc ñieåm laø toïa ñoä cuûa taâm dao. G41 Dxx Hieäu chænh baùn kính dao traùi (Dao di chuyeån beân traùi quyõ ñaïo caét). G42 Dxx Hieäu chænh baùn kính dao phaûi (Dao di chuyeån beân phaûi quyõ ñaïo caét). Sau töø leänh G41, G42 laø töø leänh Dxx, trong ñoù xx laø vò trí oâ nhôù löu giaù trò baùn kính thöïc teá cuûa dao. Tröôùc khi gia coâng, ngöôøi vaän haønh phaûi ño vaø nhaäp giaù trò thöïc cuûa baùn kính dao vaøo oâ nhôù töông öùng, neáu nhaäp sai thì keát quaû gia coâng seõ sai (duø chöông trình coù vieát ñuùng). Theo kinh nghieäm, thöôøng laàn ñaàu gia coâng caàn nhaäp giaù trò baùn kính lôùn hôn thöïc teá ñeå ño vaø xaùc ñònh sai soá ñieàu chænh. Hình 7.1 Hieäu chænh baùn kính  Leänh hieäu chænh baùn kính dao taïo laäp vectô buø tröø vuoâng goùc vôùi quyõ ñaïo caét vaø coù ñoä lôùn baèng baùn kính dao. Ñeå trôû veà quyõ ñaïo caét laø taâm dao caàn huûy boû cheá ñoä hieäu chænh baùn kính dao baèng leänh G40.  Höôùng vaøo hieäu chænh baùn kính neân vuoâng goùc vôùi quyõ ñaïo caét taïi ñieåm baét ñaàu hieäu chænh.  Vôùi caùc quyõ ñaïo caét, phaûi baét ñaàu vaø keát thuùc hieäu chænh taïi caùc ñieåm coù cuøng toïa ñoä XY.