Bài giảng CAD CAM CNC - Chương 3: Các lệnh nội suy

1 
Chương 3:CÁC LỆNH NỘI SUY 
2 
NỘI DUNG 
G00, G60 
G01 
G02 
G03 
G04 
G15, G16 
C, R 
G31 
G33 
G09 
G61 
G62 
G63 
G64 
3 
Vị trí đ ầu 
Vị trí cuối 
Định vị không thẳng 
Lệnh đ ịnh vị nhanh dụng cụ G00 
Dùng đ ể cho dụng cụ di chuyển nhanh đ ến tọa đ ộ cho tr ư ớc với tốc đ ộ lớn nhất của máy cho phép. 
Quy tắc viêt lệnh: 
G90 G00 X _ Y_ Z_ ; 
Dụng cụ th ư ờng không di chuyển thẳng tới vị trí mong muốn, mà đ i theo một góc 45 o tr ư ớc, sau đ ó sẽ đ i theo trục nào có khỏang cách dài h ơ n. 
4 
Để di chuyển chính xác đ ến vị trí lập trình, thay vì G00, bạn có thể dùng lệnh G60. Nguyên tắc viết lệnh:G60 X_ Y_ Z ; 
Vị trí cuối 
Vị trí bắt đ ầu 
Khỏang chạy quá 
Vị trí bắt đ ầu 
Vị trí dừng tạm thời 
G60 
G00 
5 
Lệnh nội suy đư ờng thẳng G01 
Dùng đ ể dịch chuyển dụng cụ theo đư ờng thẳng. Nguyên tắc viết lệnh nh ư sau: 
G90 G01 X_ Y_Z_ F_; 
Trong đđó F là l ư ợng ă n dao, có đơ n vị là mm/ph hay inch/ph. 
G01 là một lệnh modal. 
Có thể không cần viết lại ở dòng d ư ới 
G01 tồn tại cho đ ến khi xuất hiện G00, G02, G03 
6 
Thí dụ lập trình với G00 và G01 
7 
Thí dụ lập trình với G00 và G01 
8 
Lệnh nội suy cung tròn G02, G03 
9 
G02 là di chuyển dụng cụ theo chiều kim đ ồng hồ G03 là di chuyển dụng cụ ng ư ợc chiều kim đ ồng hồ 
Tâm cung 
Tâm cung 
Tâm cung 
Điểm cuối 
Điểm cuối (x, y) 
Điểm cuối (z, x) 
Điểm cuối (y,z) 
Điểm đ ầu 
Điểm đ ầu 
Điểm đ ầu 
I, J, K là tọa đ ộ t ươ ng đ ối của tâm cung tròn so v ơ i vị trí ban đ ầu của cung tròn theo ph ươ ng X, Y và Z 
10 
Nếu không biết I, J, K nh ư ng biết bán kính R của cung tròn, bạn có dùng R đ ể nội suy cung tròn. Cách viết đơ n giản là: G17 G02 (G03) X_ Y_ R_ F_ 
Theo cách lập trình theo bán kính R, có hai tr ư ờng hợp xảy ra: 
· Nếu góc tâm cung tròn nhỏ h ơ n hoặc bằng 180 o , R có giá trị d ươ ng, 
·  Nếu góc tâm cung tròn lớn h ơ n 180 o , R có giá trị âm, 
· Nếu cung tròn gần bằng 180 o ,nên dùng I, K, vì nếu dùng R việâc tính tóan tâm cung có thể không chính xác. 
	Nếu khi lập trình, trong dòng lệnh có cả I, J, K và R thì hệ thống ư u tiên chọn R. 
11 
Thí dụ 
Điểm đ ầu 
Điểm cuối 
Đối với cung 1 (<180 o ): 
G91 G02 X60.0 Y20.0 R50.0 F300.0 ; 
Đối với cung 2 (>180 o ): 
G91 G02 X60.0 Y20.0 R-50.0 F300.0 ; 
Nếu cung tròn có góc là 360 o thì không đư ợc lập trình với bán kính R mà phải lập trình với I, J, K, đơ n giản là vì có vô số đư ờng tròn bàn kính R đ i qua một đ iểm 
12 
Khi lập trình cho cả đư ờng tròn, đ iểm cuối có thể bỏ qua vì trùng v ơ i đ iểm đ ầu, nh ư ng phải chỉ ra vị trí của tâm đư ờng tròn so với đ iểm đ ầu. 
I 
A 
B 
O 
N100 G91 G01 X100 ; 
N110 G02 I100 ; 
100 
100 
Nội suy cả đư ờng tròn 
13 
Thí du lập trình với G02 và G03ï 
Hoặc 
Hoặc 
Lập trình t ươ ng đ ối: 
Lập trình tuyệt đ ối: 
14 
Thí dụ lập trình với G00, G01,G02 và G03 
X 
O 
40 
60 
-60 
-40 
R40 
R60 
N4 
N2 
N3 
N5 
N1 
N6 
Y 
N7 
O0001; 
N10 G90 G54 G17 G00 X-60.0 Y-40.0 S1000 M03; 
N20 G01 Y0 F100; 
N30 G02 X0 Y60.0 I60.0 ; (R60.0) 
N40 G01 X40.0 Y0 ; 
N50 G02VX0 Y-40.0 I-40.0 ; (R40.0) 
N60 G01 X-60.0 (Y-40.0); 
N70 G00 X0 Y0; 
M80 M30; 
15 
Lập trình phay ren xoắn vít G02 và G03 
Nguyên tắc viết lệnh: 
16 
Lập trình với thời gian dừng cuối hành trình G04 
Nguyên tắc viết lệnh: 
G04 P_ ; hoặc G04 X_ ; 
X_ thời gian dừng tính bằng giây. Cho phép biểu diễn X có dấu chấm thập phân. 
P_ thời gian dừng tính bằng phần ngàn giây. Không cho phép biểu diễn P có đ ấu chấm thập phân. 
Thí dụ: 
G04 P2500 ; Dừng 2,5 giây	 
G04 X2.50 ; Dừng 2,5 giây 
17 
Lập trình trong hệ tọa đ ộ cực G15, G16 
Nguyên tắc viết lệnh nh ư sau: 
G17 G90 (G91) G16 ; 
G90 (G91) X_ Y_ ; 
G15 ; 
Khởi đ ộng hệ tọa đ ộ cực (G16) trong mặt phẳng XY, tâm bán kính (X_) là gốc tọa đ ộ hiện hành (nếu dùng G90) hoặc là đ iểm hiệân tại (nếu dùng G91	 Góc xoay (Y_) của bán kính (X_) tính theo cách tuyệt đ ối (G90) hay t ươ ng đ ối (G91) 
Hủy họa đ ộ cực 
18 
Khi bán kính R  đư ợc lập trình tuyệt đ ối 
Góc được lập trình tuyệt đối 
Góc được lập trình tương đối 
Vị trí hiện tại 
Vị trí hiện tại 
Vị trí tới 
Vị trí tới 
19 
Khi bán kính R  đư ợc lập trình t ươ ng đ ối 
Góc được lập trình tuyệt đối 
Vị trí hiện tại 
Vị trí hiện tại 
Vị trí tới 
Vị trí tới 
Góc được lập trình tương đối 
20 
Thí dụ cần khoan 3 lỗ cách đ ều nhau 120 o trên bán kính 100 mm 
Lập trình tuyệt đ ối: 
Lập trình tuyệt đ ối cho bán kính, t ươ ng đ ối cho góc: 
Các lệnh sau đ ây không dùng cho hệ tọa đ ộ cực: 
G04, G10, G52, G92, G53, G22, G68, G51 
21 
Vát mép C 
Vát mép 
Giao đ iểm ảo 
Bạn có thể chèn thêm lệnh vát mép giữa hai block đ iều khiển dụng cụ di chuyển theo hai đư ờng thẳng 
22 
Bo tròn góc với bán kính R 
Bạn có thể chèn thêm lệnh bo tròn góc giữa hai block đ iều khiển dụng cụ di chuyển theo hai đư ờng thẳng. 
Tâm cung tròn với bán kính R 
Giao đ iểm ảo 
G91 G01 X100.0 R10.0 ; 
X100.0 Y100.0 ; 
23 
Thí dụ lập trình với lệnh bo tròn R và vát mép C 
Hình 6-31 
.... 
G91G01 X110.0 R30.0 F200.0 ; 
Y100.0 C20.0 ; 
X-110.0 C20.0 ; 
Y-100.0 ; 
.... 
24 
Dừng chính xác cuối hành trình ă n dao khi gia công: G09, G61, G62, G63, G64 
Trong chế đ ộ gia công với lệnh G01, sự chuyển tiếp giữa hai block th ư ờng xảy ra tr ư ớc khi dao tới vị trí lập trình thật sự, dẫn đ ến tại góc, có hiệân t ư ợng bo tròn. 
Hình 6-32 
Vị trí kiểm tra tại góc tr ư ớc khi thực hiện block 2 
Đ ư ờng di chuyển của dao trong chế đ ộ dừng chính xác 
Đ ư ờng di chuyển của dao trong chế đ ộ cắt th ư ờng 
G09, G61 
G64 
25 
Để đ iều khiển sự di chuyển của dụng cụ, bạn có thể dùng các lệnh sau đ ây: 
G09 X_ Y_ Z_ ; 
G61 ; 
G62 ; 
di chuyển chính xác đ ến góc giữa hai block. Lệnh này chỉ có hiệâu lực trong dòng lệnh mà nó đ ứng. 
-Di chuyển chính xác đ ến góc giữa hai block, giống nh ư G09, nh ư ng lệnh này có hiệâu lực cho tới khi xuất hiện một trong những lệnh G62, G63, G64. 
Chế đ ộ giảm tốc đ ộ ă n dao tại góc trong (<180 o ) tự đ ộng khi gia công với bù trừ bán kính dao, thiết lập bởi tham số No. 214. Với thiết lập này, khi dao gần tới góc trong thì sẽ giảm tốc đ ộ đ ể đ ạt đư ợc đ ộ bóng tốt h ơ n tại góc. 
26 
G62 - Cheá ñoâï giaûm toác taïi goùc trong; 4 tröôøng hôïp 
27 
Le, Ls laø ñoïan giaûm toác, thieát laäp bôûi tham soá No. 580 vaø 581 
Tốc đ ộ ă n dao sẽ giảm từ a đ ến b 
Đ ư ờng lập trình 
Đ ư ờng tâm dao 
28 
Khi gia công bên trong một cung tròn thì sự giảm tốc tự đ ộng cũng xảy ra tự đ ộng, bất kể là có G62 hay không.  
Hình 6-33 
Đ ư ờng lập trình 
Quỹ đ ạo tâm dụng cụ 
Tốc đ ộ cắt thực tế F tt đư ợc tính theo công thức: 
29 
Khi R c << R p R c /R p quá nhỏ và F tt = 0, dụng cụ sẽ đ ứng lại. Tham số No. 213 thiết lập giá trị hệ số giảm tốc nhỏ nhất MDR (minimal deceleration ratio). Khi R c /R p nhỏ h ơ n MDR thì F tt lấy bằng F X MDR. 
G63 ; 
G64 ; 
- Dụng cụ không giảm tốc đ ộ cuối hành trình khi gia công ren. 
- Dụng cụ không giảm tốc đ ộ cuối hành trình khi gia công các góc trong. Chế đ ộ này là mặc đ ịnh của hêï thống. 
G61, G62, G63, G64 là những lệnh không t ươ ng hợp. Khi một trong các lệnh này xuất hiện thì sẽ tự đ ộng hủy lệ kia. 
30 
Chức n ă ng gia công ren G33 
Bạn có thể cắt ren trụ ngòai hay trụ trong trên máy phay nhờ lệnh G33. Quy tắc viết lệnh nh ư sau: 
G33 Z_ F_ ; 
Thí dụ đ ể cắt ren với đ ọan dài Z = 30,0 mm, b ư ớc ren 1,5 mm bạn viết: 
G91 G95 G33 Z-30.0 F 1.5 ; 
31 
Thí dụ tiện ren trụ trong 
Ch ươ ng trình đư ợc viết nh ư sau: 
O6036 ; 
G92 X0 Y0 Z20.0 ; 
S100 M03 ; 
M08 ; 
G90 G33 Z-30.0 F2.5 ; 
M19 ; 
G00 X5.0 ; 
Z20.0 ; 
M00 ; 
X0 M03 
G04 P1000 ; 
G33 Z-30.0 F2.5 ; 
M19 ; 
... 
M19 ; 
G00 X5.0 ; 
Z20.0 ; 
X0 ; 
M05 ; 
M09 ; 
M30 ; 
32 
Tóm lược 
Trong bài học này, chúng ta đã tìm hiểu các lệnh nội suy. 
 Đây là những lệnh cơ bản. 
 Các hệ thống CAD/CAM thường lập trình CNC dựa trên những lệnh cơ bản này. 
 Phải nắm thật vững các lệnh này (thuộc lòng) khi lập trình bằng tay. 
33 
Bài tập 
Hãy tự mình viết chương trình điều khiển dụng cụ cắt di chuyển theo các qũy đạo sau. 
Cho trước các dữ liệu sau: 
Lập trình hệ mét, trong mặt phẳng XY, lập trình tuyệt đối hay tương đối. 
Dao phay ngón đường kính 10 mm, dài 50 mm 
Tốc độ cắt 120 m/ph 
Tốc độ ăn dao (lượng chạy dao) 250 mm/ph 
34 
Các thí dụ và bài tập 
20 
20 
50 
O 
10 
30 
40 
60 
10 
30 
40 
60 
50 
Y 
x 
70 
80 
90 
use F100 as feedrate 
----- rapid traverse 
___ cutting feed 
Lập trình tuyệt đ ối 
O0009; 
N10 G90 G00 X30.0 Y10.0 M03; 
N20 Z2.0; 
N30 G01 Z-10.0 F100 ; 
N40 Y.0; 
N50 X20.0; 
N60 X30.0 Y60.0; 
N70 X70.0 ; 
N80 X80.0 Y30.0 ; 
N90 X70.0 ; 
N100 Y.0; 
N110 X30.0; 
N120 Z100.0 M05; 
N130 X0 Y0 ; 
N140 M30; 
35 
Các thí dụ và bài tập 
20 
X 
20 
50 
O 
10 
30 
40 
60 
70 
10 
30 
40 
60 
50 
---RAPID TRAVERSE G00 
___ CUTTING FEED G01 
Y 
36 
Các thí dụ và bài tập 
X 
O 
Y 
20 
20 
37 
Các thí dụ và bài tập 
X 
O 
Y 
R40 
R20 
38 
Các thí dụ và bài tập 
20 
X 
20 
50 
O 
10 
30 
40 
60 
70 
10 
30 
40 
60 
50 
Y 
80 
90 
39 
Các thí dụ và bài tập 
P 1 6.000	 29.394 
P 2 	54.00 19.596 
P 3 	38.0	-16.00 
P 4	 24.00	-18.00 
P 5 	32.00	-24.00 
X 
O 
30 
30 
Y 
-30 
-30 
50 
R30 
R20 
R10 
P 
1 
P 
2 
P 
3 
P 
4 
P 
5 
40 
Các thí dụ và bài tập 
20 
X 
20 
50 
O 
10 
30 
40 
60 
70 
10 
30 
40 
60 
50 
Y 
80 
90