Cách tạo chương trình CNC

Hệ điều khiển cần một chương trình để có thể gia công chi tiết trên máy NC. Một chương trình CNC cho chi tiết máy như thế chứa đựng tất cả thông tin cần thiết về lệnh chuyển mạch và đường đi cũng như các lệnh phụ trợ cho việc gia công.

Cấu tạo của chương trình (Bảng 1) : Một chương trình CNC để gia công chi tiết máy gồm những số chương trình và câu lệnh mô tả toàn bộ diễn tiến công việc của máy từng bước một. Từng câu lệnh được xử lý theo trình tự nối tiếp từ trên xuống dưới. Câu lệnh được đánh số theo thứ tự nối tiếp N1, N2, N3… hay nhảy quãng thí dụ như N5, N10, N15… (N=number, số, ND). Hệ điều khiển đọc trước nhiều câu lệnh để có thể thực hiện các phép tính toán. Câu lệnh được đánh số nhảy quãng cho phép các lệnh khác được chèn vào mà không cần thay đổi số của câu lệnh.

Cấu tạo câu lệnh (Hình 1) : Một câu lệnh gồm một hay nhiều từ được tạo thành từ một địa chỉ với chữ cái và một con số. Cách sắp xếp của các chữ trong câu lệnh được gọi là dạng câu lệnh. Một lệnh bắt đầu với một số, theo sau là các điều kiện về hành trình (di chuyển) hay các lệnh điều khiển chương trình khác.

 

Ý nghĩa của điều kiện dịch chuyển cho dụng cụ cắt (Chức năng G) với 2 con số được chuẩn hóa (Bảng 2). Một vài trị số được dành riêng cho nhà sản xuất hệ điều khiển. Ý nghĩa của một phần các lệnh chuyển mạch cũng được quy định trong Bảng 3.

Thông tin về hành trình : Chức năng G (G = geometric function, chức năng hình học) xác định cách dụng cụ cần đạt tọa độ điểm đến kế tiếp như thế nào. Một vài chức năng G đã sẵn sàng hoạt động sau khi bật máy và không cần phải lập trình, thí dụ như G17, G40 và G90. Trạng thái lúc khởi động này tùy thuộc vào máy và hệ điều khiển. Các chức năng G được lưu trữ đang có hiệu lực tác dụng cho đến khi được một chức năng khác với tác dụng ngược lại chép đè lên hay xóa đi (Bảng 1).

Điểm đích phải chạy đến được thể hiện bằng chữ cái địa chỉ của trục tương ứng và trị số tọa độ, thí dụ như X100 Y20. Ở hầu hết các hệ điều khiển, các trị số tọa độ đã lưu lại thì vẫn còn hiệu lực. Vì vậy không cần phải nhập mới lại trị số không thay đổi. Trong việc nội suy vòng tròn thì ngược lại, việc thông báo tất cả các tọa độ điểm đến là cần thiết, ngay cả khi không có gì thay đổi. Với điều kiện dịch chuyển G94 vận tốc dẫn tiến của bàn trượt tương ứng với trị số được lập trình dưới chức năng F. G95 có nghĩa là trị số được lập trình dưới chức năng F được sử dụng để thực hiện chuyển động dẫn tiến với đơn vị mm/vòng. Lập trình với lệnh G96, hệ điều khiển sẽ điều chỉnh số vòng quay của trục chính sao cho trị số lập trình bằng lệnh S tương ứng với vận tốc cắt vc. Với G97 thì vòng quay của trục chính không đổi. Nó tương ứng với trị số được lập trình với chức năng S.

 

 

 

Thí dụ:

G94 F200Vận tốc trên quỹ đạo dịch chuyển 200 mm/phút

G95 F0.2 Vận tốc dẫn tiến 0.2 mm (mỗi vòng)

G96 S180 Vận tốc cắt 180 m/phút

G97 S950Vòng quay 950/phút

Lập trình với kích thước tuyệt đối và kích thước gia số: Trong lập trình với kích thước tuyệt đối (G90), tất cả các kích thước đều dựa vào điểm gốc của chi tiết (Hình 1). Việc thay đổi của một vị trí được thêm vào không ảnh hưởng đến các kích thước hành trình khác. Tùy theo nhu cầu có thể chuyển sang cách định kích thước gia số (G91) (Hình 2). Nơi đây các kích thước được cho dựa vào vị trí trước đó của dụng cụ. Bàn trượt chạy với đoạn đường được lập trình theo hướng dương hay âm (gia số = lượng tăng). Việc lập trình với kích thước theo gia số không lệ thuộc vào điểm gốc phôi.

Lập trình với hệ tọa độ cực :

Việc nhập tọa độ cực làm nhẹ đi công việc lập trình, khi bản vẽ chứa những trị số góc. Cho các điểm từ P1 đến P4, hệ điều khiển cần vị trí của cực, đường kính R và góc cực φ (Hình 1).Từ trục X dương đi ra thông tin góc ngược chiều kim đồng hồ là dương, thuận chiều kim đồng hồ là âm. Trong việc lập trình với tọa độ cực người ta cho một tọa độ đích và góc cực φ (Hình 2).

Nội suy đường thẳng : Khi điều kiện hành trình (điều kiện dịch chuyển) G01 được lập trình, dụng cụ chạy đến điểm đích (điểm đến) với chuyển động dẫn tiến đã được lập trình. Điểm giữa dung sai được xem là trị số tọa độ.

Nội suy vòng tròn : Khi bàn trượt cần thực hiện một chuyển động vòng tròn, ngoài việc chọn lựa mặt phẳng (điều khiển), hệ điều khiển cần thêm 3 thông số kỹ thuật (Hình 3):

Các thông số (tham số) I, J và K cho vị trí tâm vòng tròn được phân bố cho các trục X, Y và Z (Hình 4).Phần lớn các hệ điều khiển, khoảng cách từ điểm khởi đầu của vòng tròn đến tâm điểm vòng tròn được thông báo qua gia số với I, J và K, kể cả khi có điều kiện hành trình G90 (kích thước tuyệt đối). Việc cho biết số liệu bằng tâm điểm với các thông số có ưu điểm so với cách lập trình bằng cách thông báo số liệu bán kính (đơn giản hơn) là hệ điều khiển nhận ra điểm đích được lập trình bị lỗi.

Lập trình của biên dạng chi tiết (contour chi tiết) : Hai chương trình, một để phay phôi  ( Hình 1 ) và một cho chi tiết được tiện tinh (Hình 2) chỉ chứa những điều kiện dịch chuyển và trị số tọa độ. Những câu lệnh trước đó cho việc dịch chuyển điểm gốc, gọi dụng cụ cắt và lệnh chuyển mạch được giải thích trong thí dụ lập trình cho chi tiết phay (Trang 549) và cho chi tiết tiện (Trang 543). Trị số tọa độ để lập trình ở mỗi câu lệnh được lấy từ điểm đích phải chạy đến. Bảng 1 chứa một đoạn chương trình với các giải thích.

Trong chi tiết tiện trị số tọa độ X phần lớn được thông báo bằng đường kính, nhờ đó các kích thước trong bản vẽ được tiếp nhận trong lập trình. Hệ điều khiển tính chuyển đổi đường kính ra rađian (Rad). Vị trí của tâm vòng tròn thông báo theo gia số từ điểm khởi đầu của vòng tròn đi ra. Trong đuôi trục (Hình 2) biên dạng được tiện tinh. Ở máy tiện bước tiến được lập trình với đơn vị mm mỗi một vòng. Ở biên dạng nhỏ dần, người ta phải lập trình với trị số nhỏ hơn (Bảng 2).