CNC

Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
L I NÓI Đ UỜ Ầ
Trong th c t cu c s ng hi n nay vi c s n xu t ra c a c i v t ch tự ế ộ ố ệ ệ ả ấ ủ ả ậ ấ
đ c thay th b i máy móc là xu h ng t t y u c a xã h i nh m gi iượ ế ở ướ ấ ế ủ ộ ằ ả
phóng s c lao đ ng c a con ng i.ứ ộ ủ ườ
M t h th ng s n xu t t đ ng giúp s n ph m có ch t l ng cao,ộ ệ ố ả ấ ự ộ ả ẩ ấ ượ
s n ph m đ ng đ u, cho phép thay đ i ki u dáng s n xu t m t cách linhả ẩ ồ ề ổ ể ả ấ ộ
ho t phù h p v i nhu c u c a con ng i là đi u t t y u c a cu c s ng,ạ ợ ớ ầ ủ ườ ề ấ ế ủ ộ ố
nh ng v n đ m b o v m t kinh t và th i gian chuy n đ i m u mã linhư ẫ ả ả ề ặ ế ờ ể ổ ẫ
ho t… là m t đi u c p thi t đ i v i n n s n xu t công nghi p hi n đ i.ạ ộ ề ấ ế ố ớ ề ả ấ ệ ệ ạ
V i m c đích làm quen và ti p c n v i các thi t b s n xu t tiênớ ụ ế ậ ớ ế ị ả ấ
ti n.Nhà tr ng đã t o đi u ki n cho chúng em đi th c t p bên tr ngế ườ ạ ề ệ ự ậ ở ườ
Đ i H c Bách Khoa trong m t th i gian đ giúp chúng em hi u h n vạ ọ ộ ờ ể ể ơ ề
công ngh CNC.ệ
Tuy ch có 1 kho ng th i gian ng n nh ng v i s ch d n t n tìnhỉ ả ờ ắ ư ớ ự ỉ ẫ ậ
c a các th y bên khoa CNC c a tr ng đ i h c Bách Khoa đã giúp choủ ầ ủ ườ ạ ọ
chúng em hi u h n v các máy CNC.ể ơ ề
Chúng em xin chân thành c m n các th y cô đã t o đi u ki n choả ơ ầ ạ ề ệ
chúng em và đã nhi t tình ch b o cho chúng em,em xin chân thành c mệ ỉ ả ả
n.ơ

Hà N i ngày 26 tháng 2 năm 2009ộ
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 1 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
M c L cụ ụ
I. T ng quan v máy công c CNCổ ề ụ
1. L ch s phát tri n………………………………………………..ị ử ể
2. Phân lo i và công d ng………………………………………..ạ ụ
3. Nh ng khái ni m c b n và phân lo i h đi u khi n…………..ữ ệ ơ ả ạ ệ ề ể
4. C s hình h c cho gia công CNC………………………………ơ ở ọ
II. Máy ti n CNCệ

1. Các b ph n c a máy ti n CNC…………………………………ộ ậ ủ ệ
2. Nguyên lý làm vi c……………………………………………..ệ
3. L p trình cho máy ti n CNC…………………………………….ậ ệ
4. V n hành máy ti n CNC……………………………………….ậ ệ
III. Máy phay CNC
1. Các b ph n c a máy phay CNCộ ậ ủ
2. Nguyên lý làm vi cệ
3. L p trình cho máy phay CNCậ
4. V n hành máy phay CNCậ
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả
1. H th ng đi u khi n s trong công nghi p; TS. Bùi Quý L cệ ố ề ể ố ệ ự
NXB Khoa H c K Thu t, 2005, Hà N iọ ỹ ậ ộ
2. C s k thu t CNC Ti n và Phay; PGS.TS. Vũ Hoài Ânơ ở ỹ ậ ệ
NXB Khoa H c K Thu t, 2009, Hà N iọ ỹ ậ ộ
3. Giáo trình ti n phay CNC; Đ i h c Công nghi p Hà N iệ ạ ọ ệ ộ
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 2 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
PH N I: NGHIÊN C U MÁY CNCẦ Ứ
CH NG ƯƠ I :TỔNG QUAN V MÁY CNCỀ
I.L ch s phát tri nị ử ể
CNC (Computer Numerical Control ) có ti n thân là máy NCề
(Numerical Control) là các máy công c t đ ng d a trên t p l nh đ cụ ự ộ ự ậ ệ ượ
mã hoá b i các con s , các ch cái, các ký t mà b x lý trung tâm cóở ố ữ ự ộ ử
th hi u đ c. Nh ng l nh này đ c đi u ch thành các xung áp hayể ể ượ ữ ệ ượ ề ế
dòng, theo đó đi u khi n các motor ho c các c c u ch p hành, t o thànhề ể ặ ơ ấ ấ ạ
các thao tác c a máy. Nh ng con s , ch cái, ký t trong t p l nh dùng đủ ữ ố ữ ự ậ ệ ể
bi u th kho ng cách,ể ị ả v trí, ch c năng hay tr ng thái đ máy có th hi uị ứ ạ ể ể ể
và thao tác trên phôi.
H1.1 – Máy ch i piano dùng bìa đ c l .ơ ụ ỗ
NC đ c s m s d ng trong cách m ng công nghi p, vào nămượ ớ ử ụ ạ ệ

1725, khi các máy d t Anh s d ng các t m bìa đ c l đ t o các hoaệ ở ử ụ ấ ụ ỗ ể ạ
văn trên qu n áo. Th m chí s m h n n a, nh ng chi c máy đánh chuôngầ ậ ớ ơ ữ ữ ế
t đ ng đ c s d ng nhà th l n châu Âu và m t s nhà th Hoaự ộ ượ ử ụ ở ờ ớ ộ ố ờ ở
Kỳ. Năm 1863, máy ch i piano đ u tiên ra đ i (H1.1). Nó dùng các cu nơ ầ ờ ộ
gi y đ c l s n, d a vào các l th ng đó đ t đ ng đi u khi n các phímấ ụ ỗ ẵ ự ỗ ủ ể ự ộ ề ể
n.ấ
Nguyên lý c a s n xu t hàng lo t, đ c phát tri n b i Eli Whitney,ủ ả ấ ạ ượ ể ở
đã chuy n đ i nhi u công đo n và ch c năng thông th ng ph i d a trênể ổ ề ạ ứ ườ ả ự
kĩ năng c a th th công nay đ c làm trên máy. Khi nhi u máy chính xácủ ợ ủ ượ ề
h n ra đ i, h th ng s n xu t hàng lo t nhanh chóng đ c n n côngơ ờ ệ ố ả ấ ạ ượ ề
nghi p ch p nh n và đ a vào đ s n xu t m t s l ng l n các chi ti tệ ấ ậ ư ể ả ấ ộ ố ượ ớ ế
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 3 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
gi ng h t nhau. n a sau c a th k 19, m t l ng l n các máy công cố ệ Ở ử ủ ế ỉ ộ ượ ớ ụ
ra đ i dùng trong ho t đ ng gia công kim lo i nh máy c t, máy khoan,ờ ạ ộ ạ ư ắ
máy cán, máy mài. Cùng v i nó, các công ngh đi u khi n b ng thu l c,ớ ệ ề ể ằ ỷ ự
khí nén, b ng đi n cũng đ c phát tri n, đi u khi n chuy n đ ng đòi h iằ ệ ượ ể ề ể ể ộ ỏ
s chính xác tr nên d dàng h n.ự ở ễ ơ
Năm 1947, không l c Hoa Kỳ th y r ng s ph c t p trong thi t kự ấ ằ ự ứ ạ ế ế
và hình d ng c a các chi ti t máy bay, nh cánh qu t c a tr c thăng hayạ ủ ế ư ạ ủ ự
các chi ti t c a đ u phóng tên l a chính là nguyên nhân khi n cho các nhàế ủ ầ ử ế
s n xu t không giao hàng đúng h n. Khi đó, John Parsons, Parsonsả ấ ẹ
Corporation, thành ph Traverse, bang Michigan đã b t đ u nghiên c uố ắ ầ ứ
v i ý t ng v m t chi c máy công c có th thao tác m i góc đ , sớ ưở ề ộ ế ụ ể ở ọ ộ ử
d ng d li u s đ đi u khi n chuy n đ ng c a máy. Năm 1949,ụ ữ ệ ố ể ề ể ể ộ ủ
USAMC giao cho Parsons m t h p đ ng phát tri n NC và ph ng phápộ ợ ồ ể ươ
tăng t c trong s n xu t. Parsons sau đó đã chuy n th u l i cho phòng thíố ả ấ ể ầ ạ
nghi m Servomechanism – đ i h c Massachusetts Institute of Technologyệ ạ ọ
(MIT). Năm 1952 h đã thành công v i chi c máy có đ u c t chuy nọ ớ ế ầ ắ ể
đ ng 3 chi u. R t nhanh sau đó, h u h t các nhà s n xu t máy công cộ ề ấ ầ ế ả ấ ụ

đ u cho ra các máy NC. Năm 1960, t i tri n lãm máy công c Chicago,ề ạ ể ụ ở
h n 100 máy NC đã đ c tr ng bày. H u h t các máy này đ u gi ng nhauơ ượ ư ầ ế ề ố
nguyên t c đi u khi n v trí đi m - đi m. Nguyên lý c a máy NC đ cở ắ ề ể ị ể ể ủ ượ
thi t l p m t cách v ng chãi.ế ậ ộ ữ
T đây, NC đ c c i ti n nhanh chóng trong công nghi p đi n từ ượ ả ế ệ ệ ử
đ phát tri n các s n ph m m i. Các b đi u khi n tr nên nh h n, đángể ể ả ẩ ớ ộ ề ể ở ỏ ơ
tin c y h n và r h n. S phát tri n c a các máy công c , các b đi uậ ơ ẻ ơ ự ể ủ ụ ộ ề
khi n khi n cho chúng đ c s d ng nhi u h n.ể ế ượ ử ụ ề ơ
Cho t i năm 1976, nh ng máy NC đi u khi n hoàn toàn t đ ngớ ữ ề ể ự ộ
theo ch ng trình mà các thông tin vi t d i d ng s đã đ c s d ngươ ế ướ ạ ố ượ ử ụ
r ng rãi. Cũng vào năm đó, ng i ta đã đ a m t máy tính nh vào hộ ườ ư ộ ỏ ệ
th ng đi u khi n máy NC nh m m r ng đ c tính đi u khi n và m r ngố ề ể ằ ở ộ ặ ề ể ở ộ
b nh c a máy, các máy này đ c g i là các máy CNC (Computerộ ớ ủ ượ ọ
Numerical Control). Và sau đó, các ch c năng tr giúp cho quá trình giaứ ợ
công ngày càng phát tri n. Vào năm 1965, h th ng thay dao t đ ng đ cể ệ ố ự ộ ượ
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 4 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
đ a vào s d ng, năm 1975 thì h th ng CAD – CAM – CNC ra đ i. Nămư ử ụ ệ ố ờ
1984 thì đ h a máy tính phát tri n, đ c ng d ng đ mô ph ng quáồ ọ ể ượ ứ ụ ể ỏ
trình gia công trên máy công c đi u khi n s . ụ ề ể ố
Năm 1994, H NURBS (Not uniforme rational B-Spline) giao di nệ ệ
ph n m CAD cho phép mô ph ng đ c xác b m t n i suy ph c t pầ ề ỏ ượ ề ặ ộ ứ ạ
trên màn hình, đ ng th i nó cho phép tính toán và đ a ra các ph ng trìnhồ ờ ư ươ
toán h c mô ph ng các b m t ph c t p, t đó tính toán chính xác đ ngọ ỏ ề ặ ứ ạ ừ ườ
n i suy v i đ m n, đ s c nét cao.ộ ớ ộ ị ộ ắ
Cho đ n ngày nay, ng i ta còn ng d ng công ngh nano vào hế ườ ứ ụ ệ ệ
th ng đi u khi n máy CNC. Năm 2001 hãng FANUC đã ch t o h đi uố ề ể ế ạ ệ ề
khi n nano cho máy CNC, m ra m t trang m i v công ngh ch t oể ở ộ ớ ề ệ ế ạ
máy công c .ụ
II.Phân lo i và công d ngạ ụ

V i nh ng chi c máy công c tr c đây, luôn ph i có ng i đ ngớ ữ ế ụ ướ ả ườ ứ
bên máy đ đi u khi n các ho t đ ng c a máy. Nh ng lo i này đã m tể ề ể ạ ộ ủ ữ ạ ấ
d n u th khi máy NC ra đ i, ng i đi u khi n không còn ph i đi uầ ư ế ờ ườ ề ể ả ề
khi n các chuy n đ ng c a máy n a. các máy công c truy n th ng,ể ể ộ ủ ữ Ở ụ ề ố
ch có 20% th i gian ho t đ ng là đ gia công v t li u. Khi thêm ph nỉ ờ ạ ộ ể ậ ệ ầ
đi u khi n đi n t thì th i gian gia công đã tăng lên 80%, th m chí caoề ể ệ ử ờ ậ
h n. Đ ng th i cũng gi m b t th i gian đ d ch chuy n đ u c t đ n v tríơ ồ ờ ả ớ ờ ể ị ể ầ ắ ế ị
yêu c u.ầ
Tr c đây, các máy công c đ c s n xu t sao cho càng đ n gi nướ ụ ượ ả ấ ơ ả
càng t t đ gi m giá thành. Cũng b i giá nhân công tăng lên, nh ng chi cố ể ả ở ữ ế
máy t t h n v i b đi u khi n đi n t ra đ i, khi n cho nên công nghi pố ơ ớ ố ề ể ệ ử ờ ế ệ
có th cho ra nh ng s n ph m t t h n v i giá c ph i chăng h n nh mể ữ ả ẩ ố ơ ớ ả ả ơ ằ
c nh tranh v i nh ng n n công nghi p n c ngoài.ạ ớ ữ ề ệ ướ
NC đ c s d ng trên t t c các máy công c , t đ n gi n nh tượ ử ụ ấ ả ụ ừ ơ ả ấ
đ n ph c t p nh t. Nh ng chi c máy thông d ng nh t là máy khoanế ứ ạ ấ ữ ế ụ ấ
th ng đ n tr c, máy ti n, máy phay, ẳ ơ ụ ệ trung tâm ti n, trung tâm c khí đaệ ơ
năng.
Máy khoan th ng đ n tr cẳ ơ ụ :
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 5 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
M t trong nh ng máy NC đ n gi n nh t là máy khoan đ n tr c.ộ ữ ơ ả ấ ơ ụ
H u h t các máy khoan đ u đ c l p trình trên 3 tr c:ầ ế ề ượ ậ ụ
a) Tr c X đi u khi n bàn máy di chuy n sang trái ho c sang ph i.ụ ề ể ể ặ ả
b) Tr c Y đi u khi n bàn máy ti n ho c lùi.ụ ề ể ế ặ
c) Tr c Z đi u khi n chuy n đ ng lên xu ng c a mũi khoan.ụ ề ể ể ộ ố ủ
Máy ti n:ệ
Là m t trong nh ng chi c máy có hi u qu nh t, đ c bi t có ýộ ữ ế ệ ả ấ ặ ệ
nghĩa trong vi c gia công các kh i tròn. Máy ti n đ c l p trình trên 2ệ ố ệ ượ ậ
tr c:ụ
a) Tr c X đi u khi n chuy n đ ng d c c a đ u dao, vào hay ra.ụ ề ể ể ộ ọ ủ ầ

b) Tr c Z đi u khi n chuy n đ ng c a m u v t ti n vào hay r iụ ề ể ể ộ ủ ẫ ậ ế ờ
kh i b đ . ỏ ệ ỡ
H1.2 – Máy ti nệ
Máy phay: (H1.3)
Máy phay luôn là lo i máy đa năng nh t đ c dùng trong côngạ ấ ượ
nghi p. Các công năng nh phay, vát, c t góc, khoan, doa ch là m t vàiệ ư ắ ỉ ộ
ch c năng mà máy phay có th đ m nhi m. ứ ể ả ệ
Máy phay th ng đ c l p trình trên 3 tr c:ườ ượ ậ ụ
a) Tr c X đi u khi n bàn máy chuy n đ ng sang trái, ph i.ụ ề ể ể ộ ả
b) Tr c Y điêu khi n bàn máy ti n hay lùi.ụ ể ế
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 6 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
c) Tr c Z chuy n đ ng th ng đ ng c a đ u dao.ụ ể ộ ẳ ứ ủ ầ
H1.3 – Máy phay đ ng.ứ
Trung tâm gia công ti n:ệ
Trung tâm gia công ti n (Turning Center) ra đ i vào gi a th p niênệ ờ ữ ậ
60 sau khi nhóm nghiên c u ch ra r ng 40% các lo i gia công kim lo i làứ ỉ ằ ạ ạ
đ c làm b ng ph ng pháp ti n. Chi c máy NC này có kh năng làmượ ằ ươ ệ ế ả
vi c v i đ chính xác cao h n, hi u su t cao h n so v i chi c máy ti nệ ớ ộ ơ ệ ấ ơ ớ ế ệ
thông th ng. Trung tâm gia công ti n c b n ch thao tác trên 2 tr c:ườ ệ ơ ả ỉ ụ
a) Tr c X đi u khi n chuy n đ ng ngang c a mâm c p.ụ ề ể ể ộ ủ ặ
b) Tr c Z đi u khi n chuy n đ ng d c c a mâm c p.ụ ề ể ể ộ ọ ủ ặ
Trung tâm c khí đa năng:ơ
C máy này cũng ra đ i cũng vào th p niên 60. Đ c tích h pỗ ờ ậ ượ ợ
nhi u tính năng t i cùng m t đ a đi m. Nhi u thao tác gia công khác nhauề ạ ộ ị ể ề
trên m u v t có th th c hi n ch v i m t l n cài đ t duy nh t. Nh v yẫ ậ ể ự ệ ỉ ớ ộ ầ ặ ấ ờ ậ
mà t c đ , năng su t máy tăng lên đáng k so v i nh ng máy đi u khi nố ộ ấ ể ớ ữ ề ể
s thông th ng.ố ườ
III.Nh ng khái ni m c b n và phân lo i h đi u khi nữ ệ ơ ả ạ ệ ề ể
1.Khái ni m c b n ệ ơ ả

a.Khái ni m CNCệ
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 7 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
CNC (Computer Numerical Control) là m t d ng máy NC đi uộ ạ ề
khi n t đ ng có s tr giúp c a máy tính, mà trong đó các b ph n tể ự ộ ự ợ ủ ộ ậ ự
đ ng đ c l p trình đ ho t đ ng theo các s ki n n i ti p nhau v i m tộ ượ ậ ể ạ ộ ự ệ ố ế ớ ộ
t c đ đ c xác đ nh tr c đ có th t o ra đ c m u v t v i hình d ngố ộ ượ ị ướ ể ể ạ ượ ẫ ậ ớ ạ
và kích th c yêu c u.ướ ầ
b.Tr c máy CNCụ
Đ có th đi u khi n chuy n đ ng d ng c c t d c theo đ ngể ể ề ể ể ộ ụ ụ ắ ọ ườ
hình h c trên b m t chi ti t c n có m t m i quan h gi a d ng c và chiọ ề ặ ế ầ ộ ố ệ ữ ụ ụ
ti t gia công. M i quan h này có th đ c thi t l p thông qua vi c đ tế ố ệ ẻ ượ ế ậ ệ ặ
d ng c và chi ti t gia công trong m t h t a đ . H t a đ Đ Cácụ ụ ế ộ ệ ọ ộ ệ ọ ộ ề
đ c s d ng làm h t a đ trong máy CNC. ượ ử ụ ệ ọ ộ
Khi đó không gian đ c gi i h n b i ba kích th c c a h t a đượ ớ ạ ở ướ ủ ệ ọ ộ
Đ Các g n v i máy mà h đi u khi n máy có th nh n bi t đ c g i làề ắ ớ ệ ề ể ể ậ ế ượ ọ
vùng gia công.
T đây, ng i ta đ nh nghĩa :ừ ườ ị
* Chuy n đ ng th ng c a d ng c song song v i tr c h t a để ộ ẳ ủ ụ ụ ớ ụ ệ ọ ộ
g n v i máy đ c g i là tr c th ng c a máy.ắ ớ ượ ọ ụ ẳ ủ
* Chuy n đ ng c a d ng c quay xung quanh tr c h t a đ g nể ộ ủ ụ ụ ụ ệ ọ ộ ắ
v i máy đ c g i là tr c quay c a máy.ớ ượ ọ ụ ủ
Qua nh ng nghiên c u cho th y, ch c n t i đa 14 tr c (tr c chuy nữ ứ ấ ỉ ầ ố ụ ụ ể
đ ng) đ mô t b t kỳ m t máy CNC ph c t p nào. 14 tr c chuy n đ ngộ ể ả ấ ộ ứ ạ ụ ể ộ
này đ c chia thành: 5 tr c quay và 9 tr c th ng ượ ụ ụ ẳ
- 9 tr c th ng bao g m :ụ ẳ ồ
+ Ba tr c th ng th nh t : X,Y, Zụ ẳ ứ ấ
+ Ba tr c th ng th hai : U //X, V//Y, W//Zụ ẳ ứ
+ Ba tr c th ng th ba : P//X, Q//Y, R//Zụ ẳ ứ
- 5 tr c quay bao g m : ụ ồ

SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 8 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
+ Ba tr c quay th nh t A,B,C. Đây là 3 tr c quay xung quanhụ ứ ấ ụ
các tr c th ng X,Y,Z.ụ ẳ
+ Hai tr c quay th hai D và E. Đ c tr ng c a hai tr c quayụ ứ ặ ư ủ ụ
này là quay song song v i tr c quay th nh t A ho c B ho c Cớ ụ ứ ấ ặ ặ
ho c m t tr c đ c bi t nào đó. ặ ộ ụ ặ ệ
2.H đi u khi n c a máy CNCệ ề ể ủ
V m t t ng quát, các máy CNC trong công nghi p đ u đ c đi uề ặ ổ ệ ề ượ ề
khi n theo m t nguyên t c nh t đ nh. D li u đi u khi n đ c đ c vàoể ộ ắ ấ ị ữ ệ ề ể ượ ọ
t các v t mang tin (băng t , đĩa t , băng đ c l …) ho c t ch ng trìnhừ ậ ừ ừ ụ ỗ ặ ừ ươ
có s n trên máy ho c do chính ng i s d ng nh p vào t giao ti p bànẵ ặ ườ ử ụ ậ ừ ế
phím. Các d li u này đ c gi i mã và h th ng đi u khi n xu t ra cácữ ệ ượ ả ệ ố ề ể ấ
t p l nh đ đi u khi n các c c u ch p hành th c hi n các l nh theo yêuậ ệ ể ề ể ơ ấ ấ ự ệ ệ
c u c a ng i s d ng. Trong khi các c c u ch p hành th c hi n cácầ ủ ườ ử ụ ơ ấ ấ ự ệ
l nh đó, k t qu v vi c t c hi n đ c mã hóa ng c l i và ph n h i vệ ế ả ề ệ ự ệ ượ ượ ạ ả ồ ề
h đi u khi n máy, các k t qu này đ c so sánh v i các t p l nh đ cệ ề ể ế ả ượ ớ ậ ệ ượ
g i đi. Sau đó h th ng đi u khi n có nhi m v bù l i các sai l ch vàử ệ ố ề ể ệ ụ ạ ệ
ti p t c g i đ n các c c u ch p hành cho đ n khi thông tin v k t quế ụ ử ế ơ ấ ấ ế ề ế ả
th c hi n ph n h i tr l i “kh p” v i thông tin đ c g i đi. ự ệ ả ồ ở ạ ớ ớ ượ ử
Nh v y, ta có th nói h đi u khi n máy CNC trong công nghi pư ậ ể ệ ề ể ệ
là m t h đi u khi n kín (d li u l u thông theo m t vòng kín).ộ ệ ề ể ữ ệ ư ộ
Đ ti n cho vi c trình bày, h th ng đi u khi n máy CNC có thể ệ ệ ệ ố ề ể ể
đ c chia ra là hai ph n: ph n c ng và ph n m m.ượ ầ ầ ứ ầ ề
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 9 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
H1.6 - Truy n d li u trong vòng kín.ề ữ ệ
a. Ph n c ng h đi u khi n máy CNCầ ứ ệ ề ể
* B x lý trung tâm (CPU)ộ ử
B x lý trung tâm (CPU) là m t máy tính nh ho c là thành ph nộ ử ộ ỏ ặ ầ

chính c a máy tính nào đó (16 bit ho c 32 bit) và m ch đi n tích h p. C uủ ặ ạ ệ ợ ấ
trúc c a CPU bao g m các ph n t c b n sau: Ph n t đi u khi n, ph nủ ồ ầ ử ơ ả ầ ử ề ể ầ
t logic s h c, b nh truy c p nhanh.ử ố ọ ộ ớ ậ
Hình 1.7 : S đ kh i c a CPUơ ồ ố ủ
• Ph n t đi u khi n làm nhi m v đi u khi n t t c cácầ ử ề ể ệ ụ ề ể ấ ả
ph n t c a nó và các ph n t khác c a CPU. Xung nh p t đ ngầ ử ủ ầ ử ủ ị ừ ồ
h đ a vào đi u khi n th c hi n đ ng b ho t đ ng c a các ph nồ ư ề ể ự ệ ồ ộ ạ ộ ủ ầ
t .ử
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 10 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
• Ph n t s h c làm nhi m v hình thành các thu t toánầ ử ố ọ ệ ụ ậ
mong mu n trên c s s li u đ a vào. Ki u thu t toán s h c làố ơ ở ố ệ ư ể ậ ố ọ
công tr nhân chia, công logic và các ch c năng khác theo yêu c uừ ứ ầ
c a ch ng trình. Kh i logic s th c hi n các phép so sánh, phânủ ươ ố ố ự ệ
nhánh, l p, l a ch n và phân vùng b nh . ậ ự ọ ộ ớ
• B nh truy nh p nhanh là b nh trong CPU dùng đ l uộ ớ ậ ộ ớ ể ư
tr t m th i các thông tin đang đ c ph n t s h c x lý ho c cácữ ạ ờ ượ ẩ ử ố ọ ử ặ
ch ng trình đi u khi n t ROM và RAM g i t i. ươ ề ể ừ ử ớ
* B nhộ ớ
M t s b nh m r ng t ng đ c s d ng:ộ ố ộ ớ ở ộ ừ ượ ử ụ
- ROM và EPROM dùng đ l u tr nh ng d li u ko thay đ i c aể ư ữ ữ ữ ệ ổ ủ
h th ng CNC, nh nh ng chu trình c ng và nh ng vòng b t bi n.ệ ố ư ữ ứ ữ ấ ế
- EEPROM l u tr nh ng d li u phát sinh trong quá trình cài đ tư ữ ữ ữ ệ ặ
h th ng. Nh nh ng tham s máy, nh ng chu trình đ c bi t, nh ngệ ố ư ữ ố ữ ặ ệ ữ
ch ng trình con. M c dù n i dung c a EEPROM đ c b o v , nh ngươ ặ ộ ủ ượ ả ệ ư
v n có th thay đ i khi c n.ẫ ể ổ ầ
- RAM m r ng đ c s d ng trong t t c các b CNC đ l u giở ộ ượ ử ụ ấ ả ộ ể ư ữ
ch ng trình, d li u. Chúng có dung l ng có th m r ng t 16 đ nươ ữ ệ ượ ể ở ộ ừ ế
500 Kbytes.
N u c n nh ng ch c năng chuyên d ng thì th ng có nh ng cardế ầ ữ ứ ụ ườ ữ

riêng đ c c m vào các khe m r ng c a b đi u khi n và đ c liên k tượ ắ ở ộ ủ ộ ề ể ượ ế
b ng bus.ằ
* H th ng truy n d n( BUS)ệ ố ề ẫ
H th ng CNC đòi h i s liên h gi a CPU và các b ph n khácệ ố ỏ ự ệ ữ ộ ậ
trong h th ng. Thi t b truy n d n c a CNC chính là BUS. Có th hi uệ ố ế ị ề ẫ ủ ể ể
BUS là h th ng các đ ng giao thông làm nhi m v truy n d n thông tinệ ố ườ ệ ụ ề ẫ
t CPU đ n các b ph n khác và ng c l i. ừ ế ộ ậ ượ ạ
D i đây là s đ kh i th hi n v trí vai trò c a BUS trong hướ ơ ồ ố ể ệ ị ủ ệ
th ng đi u khi n CNC (hình 1.8)ố ề ể
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 11 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
Hình 1.8: H th ng liên l c BUSệ ố ạ
* Truy n d n Servoề ẫ
Hình 1.9 : Đi u khi n Servoề ể
H đi u khi n máy công c , c n thi t bi n đ i xung đi u khi nệ ề ể ụ ầ ế ế ổ ề ể
đ c t o ra t c m đi u khi n thành các tính hi u cho đ ng c các tr c.ượ ạ ừ ụ ề ể ệ ộ ơ ụ
Nhi m v này đ c th c hi n nh hai m ch: M ch đi u khi n servo vàệ ụ ượ ự ệ ờ ạ ạ ề ể
m ch ph n h i (hình 1.9).ạ ả ồ
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 12 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
Trên đây là các ph n c ng ch y u c a máy CNC, ngoài ra còn cóầ ứ ủ ế ủ
các ph n c ng c b n c a m t máy đi u khi n s thông th ng nh :ầ ứ ơ ả ủ ộ ề ể ố ườ ư
đi u khi n t c đ tr c chính, đi u khi n trình t và các m ch bi n vào –ề ể ố ộ ụ ề ể ự ạ ế
ra (input – output).
b. Ph n m mầ ề
Nh ng b đi u khi n CNC hi n đ i gi ng nh nh ng chi c máyữ ộ ề ể ệ ạ ố ư ữ ế
tính chuyên d ng dùng đ đi u khi n máy công c . Cũng nh nh ngụ ể ề ể ụ ư ữ
chi c máy tính khác, NC c n m t h đi u hành, đôi khi đ c coi nh làế ầ ộ ệ ề ượ ư
m t ph n m m h th ng. Chúng đ c thi t k riêng cho m t lo i máy,ộ ầ ề ệ ố ượ ế ế ộ ạ
và m c đích cu i cùng là đ đi u khi n, b i vì đ c tính đ ng h c và đi uụ ố ể ề ể ở ặ ộ ọ ề

khi n c a m i lo i mày là khác nhau. Ph n m m này đi u khi n m iể ủ ỗ ạ ầ ề ề ể ọ
ch c năng h th ng, nh ng ch ng trình con, đ ho gi l p hay quáứ ệ ố ữ ươ ồ ạ ả ậ
trình gia công n u có.ế
Thông th ng, ph n m m máy CNC đ c chia ra làm các ph n cườ ầ ề ượ ầ ơ
b n sau:ả
* Ph n m m đi u khi n ầ ề ề ể
Đây là ch ng trình chính đ th c hi n các ch c năng NC. Ch ngươ ể ự ệ ứ ươ
trình đi u khi n đ c l u tr trong ROM. Ch c năng chính c a ph nề ể ượ ư ữ ứ ủ ầ
m m đi u khi n là ch p nh n ch ng trình ng d ng nh là s li u vàoề ề ể ấ ậ ươ ứ ụ ư ố ệ
và sinh ra tín hi u đi u khi n, đi u khi n d n đ ng đ ng c các tr c. ệ ề ể ề ể ẫ ộ ộ ơ ụ
* Ph n m m ghép n i ầ ề ố
Ph n m m ghép n i gi a h đi u khi n CNC v i máy công cầ ề ố ữ ệ ề ể ớ ụ
cũng đ c xem nh m t ch ng trình đi u khi n máy. Ch ng trình nàyượ ư ộ ươ ề ể ươ
cho phép CPU liên h v i máy công c , bàn đi u khi n thông qua ch ngệ ớ ụ ề ể ươ
trình logic đ c cài đ t s n trong h đi u khi n trình t .ượ ặ ẵ ệ ề ể ự
* Postprocessor
Postprocessor là ch ng trình có nhi m v chuy n đ i thông tinươ ệ ụ ể ổ
trong ch ng trình NC thành c u trúc đi u khi n d ng c . Đó là thông tinươ ấ ề ể ụ ụ
v đ ng di chuy n c a d ng c , đi u ki n gia công, t c đ tr c chính,ề ườ ể ủ ụ ụ ề ệ ố ộ ụ
th i đi m b t đ u và k t thúc ch ng trình…ờ ể ắ ầ ế ươ
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 13 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
* Ph n m m ng d ng ầ ề ứ ụ
Đây có th coi là ph n m m đ ta có th giao ti p đ c v i máyể ầ ề ể ể ế ượ ớ
CNC. Nó bao g m ch ng trình mã G (G code) và ch ng trình tham s .ồ ươ ươ ố
IV.C s hình h c cho gia công CNCơ ở ọ
C s hình h c cho gia công CNC bao g m các h to đ đêcac, h toơ ở ọ ồ ệ ạ ộ ệ ạ
đ c c ,các đi m chu n :0 c a máy ,0 c a phôi ,ộ ự ể ẩ ủ ủ các d ng đi u khi nạ ề ể
CNC: đi u khi n đi m, đi u khi n đo n th ng, đi u khi n Công tua, đ cề ể ể ề ể ạ ẳ ề ể ặ
đi m c a v n hành DNC (Direct Numerical Control),S hi u ch nh (bù)ể ủ ậ ự ệ ỉ

chi u dài và bù bán kính d ng c c t khi ti n, khi phay, H th ng đo hànhề ụ ụ ắ ệ ệ ố
trình và ph ng pháp đo hành trình c t khi gia công: đo hành trình tr c tiêpươ ắ ự
/ gián ti p, đo hành trình tuy t đ i/gia s .ế ệ ố ố
1.Nguyên t c xác đ nh h tr c to đ c a máy CNCắ ị ệ ụ ạ ộ ủ
Đ xác đ nh các tr c to đ ta d a trên quy t c bàn tay ph i, baoể ị ụ ạ ộ ự ắ ả
g m ngón gi a, ngón tr và ngón cái c a bàn tay ph i (H1.4). Ngón cáiồ ữ ỏ ủ ả
xác đ nh h ng c a tr c X, ngón tr ch tr c Y, và ngón gi a ch tr c Z.ị ướ ủ ụ ỏ ỉ ụ ữ ỉ ụ
H1.4 – Quy t c bàn tay ph i.ắ ả
Tr c quay đ c xác đ nh theo các tr c th ng mà dao c t quay trênụ ượ ị ụ ẳ ắ
đó. A là tr c quay trên tr c X, B là tr c quay trên tr c Y, C là tr c quayụ ụ ụ ụ ụ
trên tr c Z (H1.5). Khi nhìn theo chi u (+) c a các tr c chính thì chi u kimụ ề ủ ụ ề
đ ng h là chi u (+) c a các tr c quay.ồ ồ ề ủ ụ
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 14 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
H1.5 – Ba tr c quay A,B,C.ụ
Xác đ nh các tr c to đ c a máy NC thông qua nguyên t c này,ị ụ ạ ộ ủ ắ
đ u tiên ta t ng t ng ngón gi a n m trong tr c quay chính c a máy, đóầ ưở ượ ữ ằ ụ ủ
là tr c Z c a máy và chi u (+) c a tr c theo h ng t trong ra ngoài. Theoụ ủ ề ủ ụ ướ ừ
đó, ngón cái và ngón tr s ch ph ng và chi u c a tr c X, tr c Y.ỏ ẽ ỉ ươ ề ủ ụ ụ
2.Các đi m chu n ể ẩ
a. Đi m g c c a máy Mể ố ủ
Quá trình gia công trên máy đi u khi n theo ch ng trình s đ cề ể ươ ố ượ
thi t l p b ng m t ch ng trình mô t qu đ o chuy n đ ng t ng đ iế ậ ằ ộ ươ ả ỹ ạ ể ộ ươ ố
gi a l i c t c a d ng c và phôi. Vì th , đ đ m b o vi c gia công đ tữ ưỡ ắ ủ ụ ụ ế ể ả ả ệ ạ
đ c đ chính xác thì các d ch chuy n c a d ng c ph i đ c so sánh v iượ ộ ị ể ủ ụ ụ ả ượ ớ
đi m 0 (zero) c a h th ng đo l ng và ng i ta g i là đi m g c c a hể ủ ệ ố ườ ườ ọ ể ố ủ ệ
t a đ c a máy hay g c đo l ng M (Machine reference zero). Các đi mọ ộ ủ ố ườ ể
M đ c các nhà ch t o quy đ nh tr c.ượ ế ạ ị ướ
b. Đi m chu n c a máy Rể ẩ ủ
Hình1.25: Các đi m g c và đi m chu n trên máy phay đ ng và máyể ố ể ẩ ứ

ti nệ
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 15 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
Đ giám sát và đi u ch nh k p th i qu đ o chuy n đ ng c a d ngể ề ỉ ị ờ ỹ ạ ể ộ ủ ụ
c , c n thi t ph i b trí m t h th ng đo l ng đ xác đ nh quãng đ ngụ ầ ế ả ố ộ ệ ố ườ ể ị ườ
th c t (t a đ th c) so v i t a đ l p trình. Trên các máy CNC ng i taự ế ọ ộ ự ớ ọ ộ ậ ườ
đ t các m c đ theo dõi các t a đ th c c a d ng c trong quá trình d chặ ố ể ọ ộ ự ủ ụ ụ ị
chuy n, v trí c a d ng c luôn luôn đ c so sánh v i g c đo l ng c aể ị ủ ụ ụ ượ ớ ố ườ ủ
máy M. Khi b t đ u đóng m ch đi u khi n c a máy thì t t c các tr cắ ầ ạ ề ể ủ ấ ả ụ
ph i đ c ch y v m t đi m chu n mà giá tr t a đ c a nó so v i đi mả ượ ạ ề ộ ể ẩ ị ọ ộ ủ ớ ể
g c M ph i luôn luôn không đ i và do các nhà ch t o máy quy đ nh.ố ả ổ ế ạ ị
Đi m đó g i là đi m chu n c a máy R (Machine Reference point). V tríể ọ ể ẩ ủ ị
c a đi m chu n này đ c tính toán chính xác t tr c b i m t c ch nủ ể ẩ ượ ừ ướ ở ộ ữ ặ
l p trên bàn tr t và các công t c gi i h n hành trình. Do đ chính xác vắ ượ ắ ớ ạ ộ ị
trí c a các máy CNC là r t cao (th ng v i h th ng đo là h Met thì giáủ ấ ườ ớ ệ ố ệ
tr c a nó là 0,001mm và h Inch là 0,0001 inch). Khi d ch chuy n vị ủ ệ ị ể ề
đi m chu n c a các tr c, lúc đ u t c đ ch y nhanh, sau khi đ n g n vể ẩ ủ ụ ầ ố ộ ạ ế ầ ị
trí chu n thì t c đ ch m l i đ có th đ nh v m t cách chính xác.ẩ ố ộ ậ ạ ể ể ị ị ộ
b. Đi m g c c a phôi W, đi m g c ch ng trình P và đi m gá đ t Cể ố ủ ể ố ươ ể ặ
Khi b t đ u gia công, c n ph i ti n hành xác đ nh t a đ đi m g cắ ầ ầ ả ế ị ọ ộ ể ố
c a chi ti t hay g c c a ch ng trình so v i đi m M đ xác đ nh và hi uủ ế ố ủ ươ ớ ể ể ị ệ
ch nh h th ng đo l ng d ch chuy n.ỉ ệ ố ườ ị ể
Hình 1.26 : Ví d v đi m W và đi m P trên máy ti nụ ề ể ể ệ
Đi m g c c a phôi W: ể ố ủ Còn g i là đi m zero c a phôi (Workpieceọ ể ủ
zero point), ký hi u là W xác đ nh h t a đ c a phôi trong quan h v iệ ị ệ ọ ộ ủ ệ ớ
đi m zero c a máy (M). Đi m W c a phôi đ c ch n b i ng i l p trìnhể ủ ể ủ ượ ọ ở ườ ậ
và đ c đ a vào h đi u khi n c a CNC trong quá trình đ t s li u máyượ ư ệ ề ể ủ ặ ố ệ
tr c khi gia công.ướ
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 16 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ

Đi m W c a phôi đ c ch n tùy ý b i ng i l p trình trong ph mể ủ ượ ọ ở ườ ậ ạ
vi không gian làm vi c c a máy và c a chi ti t. Tuy v y, nên ch n W nênệ ủ ủ ế ậ ọ
ch n là m t đi m n m trên phôi đ thu n ti n khi xác đ nh các thông sọ ộ ể ằ ể ậ ệ ị ố
gi a W và M. Gi s v i chi ti t ti n, ng i ta ch n đi m W đ t d cữ ả ử ớ ế ệ ườ ọ ể ặ ọ
theo tr c quay (tâm tr c chính máy ti n) và có th ch n đ u mút trái hayụ ụ ệ ể ọ ầ
đ u mút ph i c a phôi. Đ i v i chi ti t phay nên l y m t đi m n m ầ ả ủ ố ớ ế ấ ộ ể ằ ở
góc làm đi m W c a phôi, góc đó th ng là bên trái, trên m t phôi và ể ủ ườ ở ặ ở
phía ngoài.
Đi m g c ch ng trình P:ể ố ươ
Tùy thu c vào b n v chi ti t gia công mà ng i ta s có m t hayộ ả ẽ ế ườ ẽ ộ
m t s đi m chu n đ xác đ nh t a đ c a các b m t khác. Trongộ ố ể ẩ ể ị ọ ộ ủ ề ặ
tr ng h p đó, đi m này đ c g i là đi m g c ch ng trình Pườ ợ ể ượ ọ ể ố ươ
(Programmed). Trong th c t n u P trùng v i W s thu n l i h n cho quáự ế ế ớ ẽ ậ ợ ơ
trình l p trình vì không ph i th c hi n nhi u phép toán b xung.ậ ả ự ệ ề ổ
Đi m gá đ t C: ể ặ
Là đi m ti p xúc gi a phôi và đ gá trên máy, nó có th trùng v iể ế ữ ồ ể ớ
đi m g c c a phôi W trên máy ti n. Thông th ng khi gia công ng i taể ố ủ ệ ườ ườ
ph i tính đ n l ng d gia công và do v y đi m C chính là b m t chu nả ế ượ ư ậ ể ề ặ ẩ
đ xác đ nh kích th c c a phôi.ể ị ướ ủ
Hình 1.27: Ví d ch n đi m P và W khi gia công các l phân b trênụ ọ ể ỗ ố
đ ng trònườ
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 17 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử
Báo Cáo Th c T p :CNCự ậ
d. Đi m g c c a d ng cể ố ủ ụ ụ
Đ đ m b o quá trình gia công chi ti t v i vi c s d ng nhi u daoể ả ả ế ớ ệ ử ụ ề
và m i dao có m t hình d ng và kích th c khác nhau đ c chính xác,ỗ ộ ạ ướ ượ
c n ph i có các đi m g c c a d ng c . Đi m g c c a d ng c là nh ngầ ả ể ố ủ ụ ụ ể ố ủ ụ ụ ữ
đi m c đ nh và nó đ c xác đ nh t a đ chính xác so v i các đi m M vàể ố ị ượ ị ọ ộ ớ ể
R.
Đi m chu n c a dao Pể ẩ ủ

Hình 1.28 : Đi m chu n P c a dao ti n (a), dao phay ngón (b), dao phay c u (c)ể ẩ ủ ệ ầ
Đi m chu n c a dao là đi m mà t đó chúng ta l p ch ng trìnhể ẩ ủ ể ừ ậ ươ
chuy n đ ng trong quá trình gia công. Đ i v i dao ti n, ng i ta ch nể ộ ố ớ ệ ườ ọ
đi m nh n c a mũi dao, v i dao phay ngón và mũi khoan ng i ta ch nể ọ ủ ớ ườ ọ
đi m P tâm trên đ nh dao, v i dao phay c u ch n đi m P là tâm m tể ở ỉ ớ ầ ọ ể ặ
c u.ầ
Các đi m g c c a dao (đi m gá đ t dao)ể ố ủ ể ặ
Các dao đ c s d ng thông th ng có hai lo i cán dao (Toolượ ử ụ ườ ạ
holder) là lo i chuôi tr và lo i chuôi côn theo tiêu chu n.ạ ụ ạ ẩ
Đ i v i chuôi dao có đi m đ t d ng c E, trên l gá dao có đi m gáố ớ ể ặ ụ ụ ỗ ể
d ng c N. Khi chuôi dao l p vào l dao thì hai đi m N và E trùng nhau.ụ ụ ắ ỗ ể
SVTH:Vũ Th H ng ị ồ 18 L p :C -Đi n tớ ơ ệ ử