Chương 5: Công nghệ tiện nc pdf

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




94
CHƯƠNG 5:
CÔNG NGHỆ TIỆN NC



5.1. Máy tiện CNC và các trục điều khiển chính

5.1.1. Phân loại:
Máy tiện CNC có nhiều loại, từ đơn giản với 2 trục tọa độ đến các trung tâm gia công nhiều
trục:
- Máy tiện 2 trục
- Trung tâm tiện 4 trục
- Máy tiện vạn năng có khả năng phay
- Trung tâm tiện 2 ,3 trục chính
Trong giáo trình này, chỉ trình bày kỹ thuật lập trình cho các máy tiện hai trục tọa độ, trên cơ sở
này có thể mở rộng cho việc lập trình trên các máy tiện nhiều trục tọa độ

5.1.2. Các trục toạ độ trên máy tiện CNC
- Trục Z (W) : song song với đường tâm mâm cặp. Động cơ trục Z có tác dụng di chuyển bàn xe
dao theo dọc trục.
- Trục X (U): vuông góc với trục Z, Động cơ trục X di chuyển bàn xe dao theo phương ngang

- Chiều các trục tọa độ:
+ Z (hoặc +W): bàn xe dao dọc trục di chuyển ra xa mâm cặp
- Z (hoặc -W): bàn xe dao dọc trục di cuyển lại gần mâm cặp

+ X (hoặc +U): bàn xe dao ngang di chuyển ra xa trục chính
- X (hoặc -U): bàn xe dao ngang di chuyển lại gần trục chính

Chiều quay của trục chính được xác đònh khi nhìn từ mâm cặp hướng ra ngoài dọc theo trục Z+.










Hình 5.1. Các trục tọa độ trên máy tiện CNC

Mâm cặp
H
ư
ơ
ù
n
g

n
h
ì
n
cw
ccw

Mâm cặp
H
ư
ơ
ù
n
g

n
h
ì
n
cw
Mâm cặp
H
ư
ơ
ù
n
g

n
h
ì
n
cw
ccw
Mâm cặp
H
ư

ơ
ù
n
g

n
h
ì
n
cw
ccw
Mâm cặp
H
ư
ơ
ù
n
g

n
h
ì
n
cw

Z

Z
X
X

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




95
Hệ thống toạ độ sử dụng cho máy tiện có thể là kiểu tay phải hoặc tay trái và được xác đònh bởi
vò trí của bàn xe dao so với trục chính. Hình 5.1

5.2. Dụng cụ Tiện CNC (CNC turning tooling system)

Hệ thống dụng cụ tiện CNC nói chung bao gồm 6 thành phần sau.
Đầu gá dao (Turret head ); Khối gá lắp thân dao (Mounting blocks ); Tấm gá lắp thân dao
(Mounting plates ); Thân dao (Tool holders ); Ổ lắp thân dao (Sleeves and sockets ); Mảnh hợp
kim, gốm sứ, kim cương… (Inserts or cutting tools)
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




96


Hình 5.2. Hệ thống gá dao trên máy tiện (dao không quay)
Turret Head
(Đầu gá dao)
Turret Head
(Đầu gá dao)
gá thân
dao doa

gá thân
dao doa

gá thân
dao tiện
gá thân
dao doa

gá thân
dao tiện mặt
đầu

Gá trực tiếp


Gá trực tiếp trên

holder




Gá dao khoan
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




97

Hình 5.2. Hệ thống gá dao trên máy tiện (dao không quay)

Dao tiện ngoài


Dao tiện mặt đầu





Khoan ruột gà
Dao doa






CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




98


Hình 5.3 . Ổ gá các dụng cụ quay trên trung tâm phay tiện

5.2.1. Turret head
Turret head thường có từ 6->12 ỗ gá dao ( tool stations) có thể nhận biết bởi bộ điều khiển.
Tùy thuộc vào loai dụng cụ được dùng mà ta có thể dùng khối gá (mounting block) hoặc tấm gá
(mounting plate). Thông thường các dao tiện ngoài và khỏa mặt dùng tấm gá. Dao doa, mũi
khoan dùng khối gá. Ta dùng ống kẹp (sleeves) hoặc ổ gá (sockets) để gá dụng cụ với các kích
thước phần thân khác nhau. Hình 5.4 là kết cấu của đầu gá dao gồm 12 ổ dao với các loại dụng
cụ khác nhau. Với các trung tâm tiện 3 trục: X, Z, C (góc quay của trục chính), độ phân giải của
trục C đôi khi lên đến 0.001 độ. Với các trung tâm 3 trục này ta dùng các đầu dụng cụ quay
(rotating tools) để thực hiện các nguyên công khoan, khoét, doa, tarô, phay…ở bất kỳ vò trí nào
Dao Tarô

Dao khoan

Khoan tâm
Dao khoét

Dao phay ngón

ng kẹp đàn
hồi (collet)
ng gá
dao




CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN

99
trên chi tiết. Các trung tâm tiện này có thể điều khiển 3 trục đồng thời và ta thường gọi là trung
tâm phay tiện 3 trục (Mill-Turn Center). Hình 5.5 mô tả đầu gá dao của trung tâm phay tiện.

Hình 5.4. Đàu gá dao tiện Hình 5.5. Đầu gá dao trung tâm phay-tiện

5.2.2. Mảnh lưởi cắt (Cutting Insert)

Khi gia công trên máy CNC, ta thường dùng các mảnh lưởi cắt được mã hóa(indexable). Một số
loại mảnh lưởi cắt được minh hoạ như Hình 5.6.



Hình 5.6. Các loại mảnh lưởi cắt (Cutting Insert)

Theo tiêu chuẩn ANSI, các loại mảnh lưởi cắt được chia thành 10 mã ký hiệu như Bảng 5.1.
trong đó 7 mã ký hiệu đầu là bắt buộc, 2 ký hiệu tiếp theo là tùy chọn (optional), ký hiệu cuối
cùng dành riêng cho nhà chế tạo. Tiêu chuẩn ISO cũng phân chia tương tự nhưng kích thước là
mm.
COÂNG NGHEÄ GIA COÂNG CNC PHAY TIEÄN




100

Baûng 5.1

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




101
Khi lựa chọn Insert ta cần xem xét kỹ lượng các yếu tố sau: insert shape, insert size, and chip
breaker.
* insert shape (hình dạng): hình dạng của Insert sẽ ảnh hưởng đến độ bền, góc, số các lưởi
cắt, năng lượng tiêu thụ và tính vạn năng của dụng cụ. Góc Insert càng lớn thì nó càng bền,
Insert tròn có độ bền lớn nhất, Insert có góc 35 độ là yếu nhất. Việc lựa chọn hình dạng Insert
được tóm tắt như sau.
80
0
diamond shape: dùng tiện ngoài, tiện mặt, tiện trong
60
0
shape: dùng tiện ngoài, tiện mặt, tiện trong
55
0
diamond shape: dùng tiện ngoài, tiện mặt đònh hình, tiện trong
35
0
diamond shape: tiện mặt đònh hình trong và ngoài
Round shape (tròn): dùng tiện ngoài, tiện mặt, tiện trong
* kích thước mảnh lưởi cắt (Insert Size )
kích thước của mảnh lưởi cắt được đặc trưng bởi: vòng tròn nội tiếp (inscribed circle (IC)),
chiều dày (thickness (T)), và bán kính mủi (nose radius (R)). xem hình 5.7

Hình 5.7. Kích thước mảnh lưởi cắt

+ Việc chọn IC phụ thuộc vào chiều sâu cắt lớn nhất muốn cắt. Vì IC sẽ ảnh hưởng đến chiều
dài lưởi cắt -> ảnh hưởng đến chiều sâu cắt lớn nhất. Xem hình 5.8

Hình 5.8. Quan hệ giửa IC và chiều dài lưởi cắt.
Square: L = IC ; Round: L = IC ; Triangle: L = 1.732 IC ; 80
0
diamond : L = 1.015 IC
55° diamond: L = 1.221 IC ; 35° diamond: L = 1.744 IC.
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




102
+ Chiều dày Insert được lựa chọn theo lượng tiến dao và chiều dài làm việc của lưởi cắt. Dùng
đồ thò sau. Hình 5.9.

Hình 5.9. Chọn chiều dày mảnh lưởi cắt
+ Bán kính mũi dao được lựa chọn tuỳ theo lượng tiến dao F và độ bóng bề mặt. Hình 5.10

Hình 5.10. Lựa chọn bán kín mũi dao
Cắt liên tục

Cắt liên
tục

Lượng tiến dao
F(in/vòng)

Chiều dài lưởi cắt

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




103
- Chip Breaker ( Bẻ phoi).
Cần có kết cấu insert có khả năng bẻ phoi khi gia công các vật liệu dẻo dai như thép, nhôm,
kim loại màu. Khi gia công vật liệu dòn, gia công gián đoạn không cần bẻ phoi.
5.2.3. Thân dao (Tool holder)
Thân dao được phân loại theo các đặc trưng sau.
Khi lựa chọn thân dao cần xem xét kỹ lượng các yếu tố sau.
1. Holder style (loại ổ gá)
2. Insert shape and size(hình dạng kích thước
Insert)
4. Shank dimension (kích thước chuôi dao)
3. Rake angle (góc thoát) 5. Hand type (loại dao trái, phải…)
Góc nghiêng chính (lead Angle) cũng là thông số rất quan trọng khi lựa chọn thân dao. Hình
5.11 mô tả cách xác đònh Lead Angle và các loại Lead Angle thường gặp.


Hình 5.11. Góc nghiêng chính (lead Angle)
1. Phương pháp kẹp (Clamping method)

5. Loại dao phải, trái (Hand of tool)
2. Hình dạng Insert (Insert shape)
6. Kích thước thân dao (Shank size )
3. Loại ổ dao (Holder style)
7. Kích thước vòng tròn IC (Insert IC size)

4. Góc thoát (Rake angle) 8. Điều kiện chất lượng ( Qualified condition)
CONG NGHE GIA CONG CNC PHAY TIEN




104














Hỡnh 5.12. Phaõn loaùi dao tieọn CNC
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




105
Lead Angle ảnh hưởng trục tiếp đến góc biên dạng (Profile Angle) khi gia công. Do vậy nếu
Lead Angle bé, không thể gia công được các biên dạng có độ nghiêng lớn. Xem hình 5.13

Hình 5.13. Quan hệ giửa Lead Angle và Profile Angle
Ta có quan hệ sau:
Profile angle = 90° + lead angle - insert angle
Trong thực tế , Profile Angle lớn nhất thường chỉ nên lấy bằng ½ góc tính toán.

5.3. Các quy trình Tiện CNC ( CNC Turning Process).
Các quy trình tiện CNC bao gồm 10 quy trình cơ bản sau.

• Facing (khỏa mặt) • Turning (tiện thẳng)
• Profiling(Gia công mặt đònh hình) • Grooving (tiện rãnh)
• Drilling (khoan) • Boring( Doa)
• Threading( gia công ren) • Chamfering (vát mép)


• Cutting off

(cắt đứt)

• Milling

(Phay)

Các quy trình tiện trên được mô tả như bảng 5.2.

CONG NGHE GIA CONG CNC PHAY TIEN




106
Baỷng 5.2. Caực quy trỡnh tieọn

COÂNG NGHEÄ GIA COÂNG CNC PHAY TIEÄN




107
Baûng 5.2 (tieáp theo)


CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




108
5.4/ Cơ sở lập trình tiện NC

5.4.1/ Lập trình theo đường kính và bán kính

Phôi sử dụng cho máy tiện CNC thường có dạng tròn xoay nhiều bậc và đối xứng qua đường
tâm.
Bản vẽ kó thuật thể hiện kích thước chi tiết dưới dạng đường kính hoặc bán kính. Hệ điều khiển
CNC cung cấp hai phương pháp lập trình theo phương X: Lập trình theo đường kính hoặc lập
trình theo bán kính. Lập trình theo đường kính hay bán kính tùy thuộc vào các thông số máy đã
cài đặt. Thông thường lập trình theo đường kính được sử dụng mặc đònh vì thuận tiện hơn so với
lập trình theo bán kính. Một số hệ điều khiển như SIEMEN dùng lệnh (G23/G22) để chuyển
đổi giữa lập trình theo đường kính hoặc bán kính.
Ví dụ lập trình theo đường kính




Tọa độ Z không phu thuộc lập trình theo đường kính hay bán kính.

5.4.2. Các lệnh tiện NC cơ bản

+ Lệnh G:
- Đa số các lệnh G dùng trong lập trình tiện CNC giống lệnh phần phay, tuy nhiên có một số
lệnh khác. Gồm các lệnh hình thức (modal) và phi hình thức (non modal)
- Lệnh G sử dụng trong công nghệ tiện về cơ bản được chia thành 2 nhóm. Nhóm A được sử
dụng với hệ điều khiển ở Nhật, nhóm B sử dụng với hệ điều khiển ở Mỹ.
Nhóm A Nhóm B Chức năng
G00 G00 Đònh vò nhanh
G01 G01 Nội suy đường thẳng
G02 G02 Nội suy đường tròn (CW)
G03 G03 Nội suy đường tròn (CCW)
G04 G04 Dừng tạm thời
Điểm X Z

A 2 10
B 2 7.5
C 3 5.0
D 3 2.5
E 5 1.5
F 5 0
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




109
G20 G20 Hệ Inch (G70)
G21 G21 Hệ mét (G71)
G27 G27 Kiểm tra việc trả về điểm chuẩn máy
G28 G28 Tự động dời về điểm chuẩn máy
G30 G30 Trở về điểm chuẩn thứ 2,3,4
G32 G33 Cắt ren
G34 G34 Cắt ren với bước tiến ren thay đổi
G40 G40 Hủy bỏ bù trừ bán kính mũi dao
G41 G41 Bù trừ bán kính mũi dao về bên phải
G42 G42 Bù trừ bán kính mũi dao về bên trái
G50 G92 Cài đặt gốc tọa độ hoặc cài đặt tốc độ cắt lớn nhất
G70 G70 Chu trình gia công tinh
G71 G71 Chu trình tiện trụ thô
G72 G72 Chu trình tiện mặt thô
G73 G73 Chu trình tiện chép hình
G74 G74 Khoan theo phương Z
G75 G75 Tiện rãnh theo phương X
G76 G76 Chu trình cắt ren hỗn hợp

G90 G77 Chu trình cắt theo bán kính
G92 G78 Chu trình cắt ren đơn
G94 G79 Chu trình tiện mặt đơn
G96 G96 Cài đặt chế độ tốc độ mặt không đổi
G97 G97 Hủy bỏ chế độ tốc độ mặt không đổi
G98 G94 Tốc độ cắt tính hteo đơn vò/phút
G99 G95 Tốc độ cắt tính theo đơn vò/vòng

+ Lệnh M:
Dưới đây là danh sách các lện M được sử dụng phổ biến cho máy tiện CNC:
M00 Dừng chương trình
M01 Dừng chương trình không điều kiện
M02 Kết thúc chương trình
M03 Quay trục chính theo chiều kim đồng hồ
M04 Quay trục chính ngược chiều kim đồng hồ
M05 Dừng trục chính
M08 Mở dung dòch trơn nguội
M09 Tắt dung dòch trơn nguội
M23 Rút dao nghiêng 45 độ khi cắt ren
M24 Hủy lện M23
M30 Kết thúc chương trình, tự động trả về đầu chương trình
M68 CLAMP ON
M69 CLAMP OFF
M98 Gọi chương trình con
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




110

M99 kết thúc chương trình con, trở về chương trình chính

+ Lệnh về chọn, thay dao.

Liên quan đến dao tiện gồm việc lựa chọn dao trên mâm dao và hiệu chỉnh kích thước dao cắt.
Lệnh gọi dao bắt đầu bằng từ khóa T và bốn chữ số đi kèm.
- Hai chữ số đầu: số thứ tự dao trên ổ dao
- Hai chữ số sau: xác đònh thông số hiệu chỉnh dao thông qua số thứ tự hiệu chỉnh dao.
Nếu số thứ tự hiệu chỉnh dao là 00 có nghóa là hủy bỏ chức năng hiệu chỉnh dao, thường sử dụng
trước khi gọi lệnh thay dao hoặc không xét đến bù trừ dao.
Ví dụ: T0101 chọn dao số 1 và số thứ tự hiệu chỉnh dao là 1.
T0312 chọn dao số 3 và số thứ tự hiệu chỉnh dao là 12
T0500: chọn dao số 5 và không hiệu chỉnh dao.
Ví dụ :
Hai dao (T02 và T04) được sử dụng trong cùng một chương trình, dao T02 sử dụng để tiện trụ
với số thứ tự hiệu chỉnh dao là 02, dao T04 sử dụng để gia công tinh và số thứ tự để hiệu chỉnh
dao là 14.
Chương trình:
N15 T0202; chọn dao 2 và số thứ tự hiệu chỉnh dao là 2
……………… (làm việc với dao 02)
N50 T0200; chọn dao 2 và hủy bỏ việc hiệu chỉnh dao
N70 T0414; chọn dao 4 và số thứ tự hiệu chỉnh dao là 14
………………… (làm việc với dao 04)
N90 T0400; chọn dao 4 và hủy bỏ việc hiệu chỉnh dao

+ Lệnh về chế độ cắt

- Lượng tiến dao.
Tương tự khi phay, lượng tiến dao được xác đònh bởi từ lệnh F. Là lệnh hình thức, có tác dụng
trong những câu lệnh gia công (G01,G02, G03).

Trong công nghệ tiện, lượng tiến dao có thể xác đònh theo 2 loại sau.
+ Theo đơn vò mm/ phút (hệ mét), inch/ phút (hệ inch) khi sử dụng với G98
+ Theo đơn vò mm/ vòng(hệ mét) hoặc inch/vòng (hệ inch) khi sử dụng với G99
Vdụ:
G21 G98 F10.0; tốc độ cắt 10mm/phút
G21 G99 F0.05; tốc độ cắt 0.05mm / vòng

- Tốc độ trục chính
Tương tự khi phay, tốc độ trục chính khi tiện được xác đònh bởi từ lệnh S. Là lệnh hình thức.
Ta biết quan hệ giửa tốc độ quay trục chính và tốc độ mặt khi tiện theo công thức sau:
D
v
n
π
1000
=

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




111
D: đường kính cắt (mm); v: tốc độ mặt (m/phút hoặc feet/phút); n (vòng/phút)

Do vậy, nếu tốc độ mặt không đổi khi đường kính cắt lớn, tốc độ vòng trục chính nhỏ. Khi
đường kính phôi nhỏ , tốc độ vòng trục chính lớn. Để vận tốc mặt là không đổi khi đường kính
cắt thay đổi nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, năng xuất gia công số vòng quay trục chính
phải có thể thay đổi vô cấp theo đường kính cắt. Trong công nghệ tiện CNC tốc độ trục chính có
thể cài đặt theo 2 chế độ sau.

Cái đặt chế độ tốc độ mặt không đổi (G96) :
Tốc độ mặt: là tốc độ tương đối giữa mũi dao cắt so với bề mặt phôi tại điểm tiếp xúc. Lệnh
G96 sẽ giữ tốc độ cắt luôn ổn đònh theo giá trò khai báo trong câu lệnh tại các vò trí khác nhau
trên bề mặt chi tiết . Thông số S phải luôn đi kèm trong câu lệnh.

Ví dụ: G21 G96 S100; tốc độ mặt 100 MPM;
G20 G96 S200 ; tốc độ mặt 200 FPM

Cài đặt tốc độ vòng lớn nhất (G50):
Khi sử dụng G96, tốc độ mặt không thay đổi tại các vò trí bán kính khác nhau. Để đảm bảo được
điều này, tốc độ vòng của trục chính phải thay đổi một cách vô cấp. Khi bán kính tiến dần đến
0, tốc độ vòng sẽ tiến đến vô cùng. Để giới hạn tốc độ vòng tại một giá trò cho phép lớn nhất
nhằm đảm bảo an toàn và tuỳ theo khả năng của máy, ta sử dụng lệnh G50.
Cấu trúc: G50 Ss; Với s: giá trò tốc độ vòng lớn nhất cho phép
Ví dụ: G50S3500: tốc độ vòng không vượt qúa 3500 v/phút

Cài đặt tốc độ vòng cố đònh (G97) :
Lệnh G97 dùng để cài đặt tốc độ vòng trục chính cố đònh theo đơn vò vòng/phút. Do tốc độ vòng
không đổi nên tốc độ mặt sẽ thay đổi tùy theo đường kính chi tiết. Lệnh G97 còn sử dụng để hủy
lệnh G96 ( chế độ tốc độ mặt cố đònh)

Thí dụ:
Sử dụng mũi khoan T01 và dao tiện lỗ T03 gia công biên dạng trong như hình vẽ sau:
Khoan: Tốc độ khoan 700RPM
Tiện lỗ: Tốc độ mặt không đổi 500 FPM, Tốc độ lớn nhất trục chính 3500RPM

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN

112
Đoạn chương trình sau mô tả việc chọn dao và cài đặt tốc độ trục chính:
T0101; thay dao T01, số thứ tự bù trừ dao là 01
G20
G97 S700; cài đặt tốc độ vòng trục chính là 700 RPM
M03; trục chính quay theo chiều kim đồng hồ … chu trình khoan với tốc độ vòng 700 RPM
T0100; hủy bỏ bù trừ dao
T0303; thay dao T03, bù trừ dao số 03
G50 S3500; cài đặt tốc độ trục chính lớn nhất là 3500 RPM
G96 S200; cài đặt tốc độ mặt không đổi là 2 00 FPM
M03;
…. Thực hiện lệnh tiện lỗ trong
M05;

+ Lệnh về điểm chuẩn máy tiện.

- Điểm chuẩn máy:
Đối với các máy tiện NC/CNC , điểm chuẩn máy thường là điểm nằm ở gốc xa nhất tính từ vò trí
mâm cặp (xem chương 4).

- Trở về điểm chuẩn máy
Vận hành trực tiếp:
Nhấn nút chức năng trở về điểm chuẩn máy <Home Return) trên panel điều khiển. Máy sẽ tữ
động dời bàn dao về điểm chuẩn máy theo thứ tự từng trục (tương tự phay).
+ chế độ tự động:
Dùng lệnh G28

\G28 Xx Yy;

G28 Uu Ww;
x,z tọa độ tuyệt đối điểm trung gian
u,w tọa độ tương đối điểm trung gian
Vdụ: G28U0W0: Rút dao thẳng về điểm tham chiếu

+ Lệnh hệ trục tọa độ
Tương tự như phay CNC, trong công nghệ tiện CNC ta cũng có thể dùng 3 loại hệ tọa độ sau:
(1) Hệ tọa độ máy (Machine coordinate system)
(2) Hệ tọa độ gia công (Workpiece coordinate system)
(3) Hệ tọa độ cục bộ ( Local coordinate system)

- Hệ tọa độ máy (Machine coordinate system)
* Mỗi máy có một điểm xác đònh là điểm không (zero point), thường nó là điểm tham chiếu thứ
nhất. Cài đặt điểm không của máy được thực hiện bởi nhà sản xuất. Hệ tọa độ lấy điểm không
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




113
làm gốc được gọi là hệ tọa độ máy. Trên máy tiện CNC, thường hệ tọa độ máy là điểm xa nhất
so vơi mâm cặp. Hình 5.13

Hình 5.13. Hệ tọa độ máy
* Hệ tọa độ máy được thiết lập khi trở về điểm tham chiếu và được giữ cho đến khi tắt máy. Khi
lập trình muốn sử dụng hệ tọa độ máy ta dùng lệnh (G53):
* Là lệnh một lần (one shot): chỉ tác dụng trên câu lệnh. Lệnh G53 không ảnh hưởng hệ toạ độ
gia công đa được thiết lập.
* Cấu trúc G53 x_z_; với: x_z_; tính theo tọa độ tuyệt đối.
* Trước khi sử dụng G53, mọi phép bù phải bò hủy bỏ,

* G53 chỉ sử dụng với tọa độ tuyệt đối

+ Hệ tọa độ gia công (work coordinate system)

Là hệ tọa độ gắn liền với chi tiết gia công. Hệ tọa độ này thường được sự dụng khi lập trình gia
công nên gọi là hệ tọa độ gia công. Để xác đònh hệ tọa độ gia công trên máy tiện có 3 cách sau.
(1) Dùng lệnh G50 (một số hệ điều hành dùng G92 )

- Là Lệnh hình thức (modal)
- Mục đích :
* Để cài đặt hệ tọa độ gia công.
* Bù trừ sự khác biệt giữa hệ tọa độ lập trình và hệ tọa độ gia công
- Cấu trúc: G50 XxZz;
Trong đó x,z là tọa độ của dao ở vò trí hiện tại so với gốc tọa độ mới.
Khi có nhiều dao được sử dụng trong cùng một chương trình, cần đònh nghóa lại gốc tọa
độ cho mỗi dao tùy theo thông số và kích thước dao.Lúc này ta sử dụng G50 với giá trò tọa độ
tương đối:
G50 Uu Ww;
u,w là khoảng cách tương đối giữa mũi dao chuẩn và mũi dao đang xét theo phương X và Z.
Ví dụ:
Dao T01 có mũi dao cách tâm chi tiết X20.3, Z25.5.
Dao T02 có mũi dao cách mũi dao T01 U0.4, W0.35
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




114

Hình 5.14. Ví dụ về G50
Đoạn chương trình sau đònh nghóa hệ tọa độ chi tiết trong mỗi trường hợp, lệnh G50 được sử
dụng như sau:
T0101; chọn dao T1
G50 X20.3 Z25.5; đònh nghóa gốc tọa độ chi tiết theo dao T1
…………………………………
T0202; thay dao T2
G50 U0.4 W0.35; bù trừ dao T2 so với T1
…………………………………
Lưu ý:
- Có thể dùng G50 để cài đặt tọa độ gia công ở chế độ MDI hoặc ở trong chương trình gia công.

(2) Dùng lệnh G54-59:
Khi chương trình yêu cầu sử dụng nhiều hệ tọa độ, việc thay đổi giá trò tọa độ trở nên phưc tạp.
Phần lớn các hệ điều khiển CNC đều có khả năng xác lập cùng một lúc nhiều hệ tọa độ làm
việc
Lúc này ta sử dụng G54-G59. Ngoài ra dùng G54-G59 có rất nhiều ưu điểm so với G50, do vậy
khi lập trình gia công đa số ta sử dụng G54-> G59 thay cho G50.
Cài đặt G54 -> G59:
Nếu trong chương trình sử dụng G54-> G59. trước khi thực thi chương trình ta phải cài đặt vò trí
của G54-> G59 vào bộ nhớ máy. Trình tự các bước cài đặt G54 như hình sau.
Toạ độ điểm hiện tại. WORK OFFSET SCREEN

Φ100
X:-220
Z: -100

G54 G56
X: -320 X:0.0
Z: -100 Z:0.0

G55 G57
X:0.0 X:0.0
Z:0.0 Z:0.0
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




115

Hình 5.15: phương pháp cài đặt tọa độ G54-> G59 trên máy tiện CNC

- Gá đặt chi tiết gia công lên mâm cặp.
- xác đònh toạ độ x của hệ tọa độ cần cài đặt so với điểm không của hệ tọa độ máy. Khi không
cần chính xác ta có thể di chuyển dao đến vò trí mong muốn bằng chế độ Jog Feed hoặc Manual
Handle Feed rồi quan sát bằng mắt. Khi cần chính xác ta phải dùng phương pháp cắt thử và
dùng thước đo để xác đònh vò trí tọa độ cần cài đặt.
- Đưa giá trò này vào bộ nhớ hệ điều khiển (màn hình work offset). Để vào màn hình này thông

thường ta chọn Offset > WORK > G54 - G59
- Đònh tâm chuẩn (z) của chi tiết so với điểm không của hệ tọa độ máy: di chuyển dao đến vò trí
mong muốn theo phương z. để đảm bảo độ chính xác ta không cho dao tiếp xúc trục tiếp với
phôi mà dùng cữ đo (Block gauge). Toạ độ z đưa vào màn hình offset sẽ là tọa độ hiện tại trừ đi
kích thước của cữ đo.
- Đưa giá trò Z này vào bộ nhớ hệ điều khiển (màn hình work offset)
Khi G54 được chỉ đònh, chương trình sẽ sử dụng tâm của workpiece làm điểm chuẩn gia công.
Vd:
O0001;
G90 G54 G00 X0z100;
…
M30;
 Khi lập trình, phải nhớ xác đònh lựa chọn G54-G59.Một số hệ điều khiển mặc đònh G54.
(3) Dùng tọa độ máy kết hợp với bù trừ hình học để xác đònh tọa độ gia công.

Với máy tiện, trong một số trường hợp để đơn giản và nhanh chóng ta dùng lượng bù trừ hình
học theo các phương tương ứng để xác đònh tọa độ gia công. Cách cài đặt lượng bù trừ cũng
tương tự như cài đặt tọa độ G54.
Toạ độ điểm hiện tại. TOOL OFFSET SCREEN

Hình 5.16: Dùng bù trừ hình học để xác đònh tọa độ gia công.
Khi lập trình ta dùng câu lệnh T0101, lượng bù trừ x,z tương ứng sẽ được cộng thêm vào toạ độ
trong chương trình.


Φ100

OFFSET X Z R TIP
1 -320 -100
2 0 0
3………………………………
4…………………………………….

X:-220
Z:
-
100

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




116
- Hệ tọa độ cục bộ ( Local coordinate system) : G52
Tương tự như phay, nhưng rất ít khi được sử dụng

+ Lệnh tọa độ và đơn vò
- Tọa độ:
Tương tự như phần phay, có hai cách xác đònh tọa độ trong quá trình di chuyển dao: tọa độ tương

đối và tọa độ tuyệt đối. Một số hệ điều khiển ở US sử dụng 2 lệnh G90 và G91. Hệ điều khiển
FANUC dựa vào từ khóa của đòa chỉ để phân biệt tọa độ tương đối hay tuyệt đối.
X Z : tuyệt đối
U W: tương đối.
- Đơn vò:
G20 : hệ inch
G21 : hệ mét

+ các lệnh di chuyển dao
- Chạy dao nhanh (G00)
Tọa độ tuyệt đối: G00 Xx Zz;
Tọa độ tương đối: G00 Uu Ww;
Vừa tương đối vừa tuyệt đối: G00 Xx Ww hoặc G00 Uu Zz;

- Chạy dao nội suy đường thẳng (G01)
Cấu trúc lệnh:
G01 Xx Zz Ff; theo tọa độ tuyệt đối
G01 Uu Ww Ff; theo tọa độ tương đối
Có thể sử dụng G01 để tiện mặt đầu, tiện trụ thẳng, trụ côn, tiện rãnh, khoan và doa lỗ
Tiện mặt đầu:
Là phương pháp tiện trong đó dao di chuyển dọc phương X tạo nên bề mặt vuông góc với trục Z.
Khi gia công mặt đầu, để bù trừ bán kính ở mũi dao thường phải cho dao đi quá vò trí tâm một
lượng nhỏ (khoảng 0,5mm) để hoàn tất bề mặt gia công

Đoạn chương trình:
G00 X39.0 Z50.0; đònh vò nhanh tại điểm bắt đầu tiện mặt
G01 X-0.5 F40.0; gia công mặt đầu dọc trục X
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN

117
G00 X40.0 Z60.0; thoát dao về điểm (40,60)

Tiện trụ thẳng:
Là quá trình di chuyển dao dọc theo trục Z nhằm tạo nên khối trụ với đường kính không đổi.
Doa phải được di chuyển đến vò trí bắt đầu gia công trước khi lệnh G01 được gọi để tiến hành
tiện dọc theo trụv Z

Đoạn chương trình mô tả quá trình tiện trụ thẳng:
G50 X205.0 Z 88.0; đònh nghóa gốc tọa độ chi tiết
G00 X60.0 Z3.0; di chuyển nhanh đến điểm đầu
G01 Z-55.0 F50; gia công trụ thẳng
Tiện trụ côn:
Trụ côn là trụ có đường kính giảm hoặc tăng đều theo phương trục.
Có hai loại trục côn: trục côn ngoài và trục côn trong.
Để gia công trụ côn có thể sử dụng lệnh nội suy đường thẳng G01, trong đó tọa độ điểm đầu và
điểm cuối của bề mặt được sử dụng để xác đònh điểm đầu và điểm cuối trong câu lệnh.
Đoạn chương trình mô tả các bước gia công tiện trụ côn:
N5 G50 X10.5 Z13.0; cài đặt gốc tọa độ chi tiết
N10 T0101; chọn dao T1 và bù trừ
N15 G50 S1200; cài đặt tốc độ trục chính lớn nhất 1200 RPM
N20 G96 S250M03; cài đặt tốc độ mặt cố đònh là 250 FPM
N25 G00 X1.5 Z6.3; di chuyển nhanh tới A (1.5;6.3)
N30 G01 Z6.0 F0.003; di chuyển thẳng đến B (1.5;6) với tốc độ cắt 0.003 IPM
N35 X2.5Z3.0; tiện côn BC theo hướng từ B đến C
N40 Z2.0; tiện thẳng từ C đến D(2.5;2)
N45 X3.7; tiện vai trục CE
N50 G00 X10.5 Z 13.0 T0100; di chuyển nhanh đến điểm đầu chương trình, kết thúc bù trừ dao

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CNC PHAY TIỆN




118
N55 M30;

+ Chạy dao nội suy cung tròn
- Trên các máy tiện, chạy dao nội suy cung tròn sử dụng để tạo nên các khối trụ lồi hoặc lõm
hay các góc lượn, mép vát tròn xoay. Nội suy cung tròn chỉ thực hiện trên mặt phẳng ZX, trừ
một số máy nhiều hơn 2 trục.
- Cấu trúc lệnh:
Theo tọa độ tuyệt đối:
G02/G03 Xx Zz Rr Ff; tính theo bán kính
G02/G03 Xx Zz Ii Kk Ff; tính theo tọa độ tâm tương đối.
Theo tọa độ tương đối:
G02/G03 Uu Ww Rr Ff;
G02/G03 Uu Ww Ii Kk Ff;
- Chiều : chiều của nội suy cung tròn trên máy tiện CNC như sau.
G02: CW, hướng từ trục X đến trục Z
G03: CCW, hướng từ trục Z sang trục X. hình 5.