Các pp lập trình cnc - Lê trung Thực

CÁC PHƯƠNG PHÁP LẬP
TRÌNH NC
Thạc sĩ Lê Trung Thực

1


NỘI DUNG
•
•
•
•
•
•
•

Lập trình NC là gì?
Các phương pháp lập trình NC
Lập trình NC bằng tay
Lập trình NC bằng máy tính
Lập trình NC bằng tương tác đồ họa
Lập trình NC bằng cách nói
Lập trình NC kiểu MDI

2


Lập trình NC là gì?
• Là thủ tục trong đó các bước công
nghệ thực hiện trên máy NC được
thiết kế và được viết thành văn

(dưới dạng mã G, M, T, S, F, X, Y, Z,…).
Việc lập trình gồm cả việc đục
băng lỗ (hoặc một kiểu thiết bò
nhập chương trình khác) để đưa
chương trình vào máy NC để thực
hiện việc gia công.
3


Các từ lệnh trong NC
•
•
•
•
•
•
•
•

N - Thứ tự block
G- Chuyển động (preparatory functions)
X, Y, Z, - Tọa độ
F – Lượng ăn dao
S – Tốc độ cắt
T – Dụng cụ
M – Hàm phụ
; (EOB) – kết thúc dòng lệnh
4

Các phương pháp lập trình NC
•
•
•
•
•

Lập
Lập
Lập
Lập
Lập

trình
trình
trình
trình
trình

NC
NC
NC
NC
NC

bằng tay
bằng máy tính
bằng tương tác đồ họa
bằng cách nói
kiểu MDI

5


Lập trình bằng tay
 Người lập trình dùng một phiếu gọi
là Bản thảo chương trình NC.
 Các dòng lệnh phải được viết thật
chính xác vì băng lỗ được hình thành
trực tiếp từ bản thảo này.
 Tuỳ theo dạng máy công cụ và dạng
băng lỗ, bản thảo chương có thể
khác nhau

6


Lập trình bằng máy tính
 Người lập trình nhập chương trình được
viết bằng APT hoặc một một ngôn ngữ
khác.
 Thiết bò biên dòch dữ liệu nhập sẽ
chuyển đổi các lệnh được mã hóa
chứa trong chương trình thành dạng dùng
được cho máy tính và chuẩn bò cho qúa
trình gia công tiếp theo.
 Thiết bò tính toán số học của hệ
thống, gồm bộ các chương trình, giải
các bài toán để tạo ra các mặt của chi
tiết.

7


Lập trình bằng máy tính
Công việc của người
lập trình

Trạm
thiết kế

APT
program

Công việc của máy
tính

Biên
dòch dữ
liệu
vào

Tính
toán
số
học

Tính
toán
offset
dao

Chương
trình
hậu xử
lý

8


Lập trình bằng máy tính
 Làm cho chương trình chung có tính đặc
thù để thích nghi cho từng loại máy
riêng biệt, phần chương trình này gọi là
chương trình hậu xử lý (postprocessor).
 Postprocessor là một chương trình máy
tính riêng rẽ được viết để tạo ra băng
lỗ cho từng máy NC riêng biệt.
 Đầu ra của postprocessor là 1 băng NC
được viết ở dạng chính xác cho máy
mà nó sử dụng.
9


Các ngôn ngữ lập trình
NC
• 1) APT: ( Automatically Programmed Tools) do
MIT phát triển, bắt đầu tháng 6/1956 và
lần đầu tiên được dùng cho sản xuất
vào khoảng năm 1959. Nó được dùng
rộng rãi ở Mỹ, có thể dùng để lập

trình NC theo vò trí và đường cong tới 5X.
Các phiên bản của APT cho các ứng
dụng riêng rẽ là:
• APTTURN ( cho máy tiện),
• APTMILL ( cho máy phay),
• APTPOINT(cho các nguyên công gia công
theo điểm).
10


Các ngôn ngữ lập trình
NC
• 2) ADAPT (Adaptation of APT). Do IBM
thiết kế để dùng cho máy tính nhỏ.
Do APT đầy đủ đòi hỏi phải có
máy tính lớn nên nhiều khách hàng
không dùng nổi. ADAPT không mạnh
bằng APT nhưng có thể dùng để lập
trình cho máy NC kiểu điểm và
đường cong.

11


Các ngôn ngữ lập trình
NC
• 3) EXAPT – Extended subset of APT, do người
Đức xây dựng từ đầu những năm 1964
và dựa trên ngôn ngữ APT. Có 3 phiên
bản là:

• EXAPT 1 – Dùng cho máy phay theo điểm
và khoan
• EXAPT 2 – Dùng cho máy tiện
• EXAPT 3 - Cho các nguyên công gia công
theo đường cong
• Một trong những đặc điểm của EXAPT là
tự động tối ưu hóa tốc độ cắt và lượng
ăn dao.
12


Các ngôn ngữ lập trình
NC
• 4) UNIAPT - Do United Computing Corp.
of Carson, California, phát triển để
dùng cho minicomputer, cho phép
nhiều xưởng sản xuất nhỏ có khả
năng lập trình nhờ máy tính. Đây là
một phiên bản APT hạn chế.

13


Các ngôn ngữ lập trình
NC
• 5) SPLIT ( Sundstrand Processing Language
Internally Translated). Là hệ thống
dùng riêng cho các máy công cụ của
hãng Sundstrand. Có thể lập chương
trình cho máy NC 5 trục loại điểm và

đường cong. Đặc điểm nổi bật của
SPLIT là Postprocessor có sẵn trong
chương trình. Mỗi máy NC dùng hệ
thống SPLIT riêng, do vậy không cần
phải có postprocessor chuyên biệt.
14


Các ngôn ngữ lập trình
NC
• 6) COMPACT II: Do Manufacturing Data
Systems, Inc. ( MDSI) thiết kế, một hãng
đặt cơ sở tại Ann Arbor, Michigan, Mỹ,
phát triển . Ngôn ngữ này có nhiều
đặc điểm giống với SPLIT . MDSI bán
COMPACT II cho khách hàng theo kiểu chia
sẻ thời gian (Time-sharing). Người lập
trình NC dùng đầu nối từ xa nạp chương
trình của họ vào 1 trong những máy tính
của MDSI, còn MDSI thì cho ra băng NC.
COMPACT II là một trong những ngôn ngữ
lập trình được dùng rất rộng rãi. Hãng
MDSI có tới 3000 công ty là khách hàng
sử dụng hệ thống của họ.
15


Các ngôn ngữ lập trình
NC
• 7) PROMPT : Phát triển bởi hãng Weber

N/C system, đóng ở Milwaukee, Wilsconsin,
được thiết kế để dùng cho nhiều loại
máy NC thông dụng như máy tiện, trung
tâm gia công, cắt gió đá và máy đột.
• 8) CINTURN II: Được phát triển bởi
hãng Cincinnati Milacron để đơn giản
việc lập trình cho máy tiện.
• Sử dụng rộng rãi nhất là ngôn ngữ
APT, kể cả các phiên bản xuất xứ từ
APT (ADAPT, EXAPT, UNIAPT, v.v.).
16


Ngôn ngữ APT
• Giới thiệu về ngôn ngữ APT cho việc
lập trình nhờ máy tính.
• Mục đích là cho thấy các câu lệnh
giống tiếng Anh trong ngôn ngữ NC và
chúng được dùng như thế nào để
điều khiển dụng cụ cắt theo trình tự
các nguyên công.
• APT không chỉ là ngôn ngữ NC .
• Nó cũng là một ngôn ngữ máy tính
thực hiện việc tính toán và tạo ra các
vò trí cắt dựa trên các câu lệnh APT.
17


Đặc điểm của APT
• APT là hệ thống 3 trục tọa độ và có

thể dùng để điều khiển đến 5 trục.
• Giới hạn: Chỉ xem xét loại 3 trục X, Y, Z
• APT có thể dùng để điều khiển nhiều
nguyên công công nghệ khác nhau.
• Sẽ giới thiệu về các ứng dụng trên
máy khoan và máy phay.
• Có tới hơn 400 từ trong từ điển APT.
• Chỉ một phần nhỏ là được giới thiệu
ở đây.
18


Các dạng câu lệnh
Trong APT
• Có 4 loại câu lệnh trong ngôn ngữ
APT:
– Các câu lệnh về hình học
– Các câu lệnh về chuyển động
– Các câu lệnh về postprocessor
– Các câu lệnh phụ

19


Các câu lệnh hình
học
• Hình học của chi tiết phải được xác
đònh.
• Dụng cụ sẽ di chuyển dựa vào biên
dạng của vật gia công.

• Việc xác đònh phần tử hình học phải
đi trước các câu lệnh chuyển động.

20


Qui tắc viết câu lệnh mô
tả hình học:
• Ký hiệu = dạng hình học/ dữ liệu mô tả
– Thí dụ P1 = POINT/5.0, 4.0, 0.0
– Ký hiệu phải nhỏ hơn 6 chữ và khác với lệnh
APT (≠ APT Word)

• Trong ký hiệu trên:
–
–
–
–

P1 = ký hiệu
POINT = dạng hình học - APT Words
5.0,4.0,0.0 - dữ liệu hình học
Dấu / ngăn cách phần chữ lệnh APT với dữ
liệu (Data)
– Dấu , ngăn cách chữ và số trong phần dữ
liệu
21


Xác đònh một đường

qua hai điểm
•
•
•
•
•

Thí dụ
P3 = POINT / X3, Y3, Z3
P4 = POINT / X4, Y4, Z4
L3 = LINE / P3, P4
L4 = LINE/ P5, PARALEL, L3 : đường
thẳng L4 // với L3 và đi qua điểm P5

22


Mặt phẳng (PLANE)
• Xác đònh bằng ba điểm:
– PL1 = PLANE / P1 , P4 , P5
• Xác đònh mặt phẳng song song với
mặt phẳng PL1 và đi qua điểm P2:
– PL2 = PLANE / P2 , PARLEL , PL1

23


Đường tròn:
• Xác đònh bằng tâm và bán kính
(trong mặt phẳng mặc đònh XY)

• C1 = CIRCLE / CENTER, P1, RADIUS, 5.0

24


Quy tắc chung cần
phải tuân thủ
• Dữ liệu tọa độ phải được ghi
theo trật tự X , Y, Z
– Thí dụ: P1 = POINT / 5.0, 4.0,0.0
• Bất kỳ ký hiệu nào được dùng
để mô tả dữ liệu phải được
xác đònh từ trước.
– Thí dụ: P2 = POINT / INTOF, L1, L2
– L1 và L2 phải được xác đònh trước.
25