Bài giảng Công nghệ gia công CNC

Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
1 
Tài liệu môn học 
CÔNG NGHỆ GIA CÔNG 
CNC 
Thời gian: 45 tiết 
Dành cho hệ: Cao đẳng kỹ thuật cơ khí 
Biên soạn: Tổ môn đào tạo CNC – Trường CĐCN Việt Đức 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
2 
MỤC LỤC 
STT Nội dung Trang Ghi chú 
1 
Chương I - Kỹ thuật điều khiển số 
1.1 Khái niệm về kỹ thuật điều khiển số 
1 
1.2 Các đặc điểm đặc trưng của hệ điều khiển NC, 
CNC 
2 
1.3 Hệ tọa độ và phương chiều chuyển động trên máy 
công cụ CNC 
5 
1.4 Các điểm chuẩn trên máy công cụ. 6 
1.5 Các dạng điều khiển số trên máy CNC 10 
2 
Chương II – Đại cương về máy công cụ CNC 14 
2.1 Các loại máy công cụ CNC 15 
2.2 Dụng cụ cắt trên máy công cụ CNC 19 
2.3 Đồ gá trên máy công cụ CNC 22 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
3 
2.4 Độ chính xác trên máy công cụ CNC 27 
2.5 Các yếu tố đảm bảo gia công tối ưu trên máy CNC 27 
3 
Chương III - Lập trình gia công trên máy CNC 29 
3.1 Chương trình và việc lập chương trình CNC 29 
3.2 Lựa chọn hệ thống khi lập trình 29 
3.3 Các hình thức lập trình 30 
3.4 Cách ghi kích thước trên bản vẽ 30 
3.5 Cấu trúc của chương trình NC,CNC 32 
4 Chương IV: Bài tập lập trình 38 
5 Môc lôc 43 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
4 
Chương I: Kỹ thuật điều khiển số 
- Tổng số tiết thực hiện trờn lớp: 05 tiết 
- Trong đú: + Lý thuyết (Thuyết trỡnh): 04 tiết 
 + Thực hành (Thảo luận): 01 tiết 
 I. MỤC TIấU: 
- Trang bị cho học sinh các khái niệm cơ bản về kỹ thuật điều khiển số. 
- Phân biệt các hệ điều khiển NC, CNC, DNC 
- Nắm rõ các loại điểm chuẩn của hệ thống công nghệ. 
II. nội dung bài giảng: 
Chương I: Kỹ thuật điều khiển số 
1.1. Khái niệm về kỹ thuật điều khiển số 
1.1.1: Khái niệm và định nghĩa 
 Khi gia công trên các máy công cụ thì chi tiết và các dụng cụ cắt thực hiện các 
chuyển động tương đối với nhau.Những chuyển động(hay dịch chuyển) tương đối 
được lặp lại nhiều lần khi gia công mỗi chi tiết được gọi là chu kỳ gia công . Mỗi chu 
kỳ gia công được đặc trưng bằng một đại lượng và một thứ tự .Để xác định được 
một chu kỳ gia công ta phải xác định được một đại lượng và một thứ tự của hành 
trình. Phần đại lượng được gọi là phần kích thước hay phần hình học, còn phần thứ tự 
được gọi là phần điều khiển. Người ta chia các hệ thống máy điều khiển công cụ ra 
làm hai loại: 
- Điều khiển không theo số ( hay còn gọi là điều khiển truyền thống, điều khiển 
liên tục). 
- Điều khiển số. 
1.1.2: Lịch sử phát triển của KT điều khiển số. 
 Lịch sử phát triển của NC bắt nguồn từ các mục đích về quân sự và hàng không 
vũ trụ mà yêu cầu các chỉ tiêu về chất lượng của các máy bay, tên lửa, xe tăng . Là 
cao nhất (có độ chính xác và độ tin cậy cao nhất, có độ bền va tính hiệu quả khi sử 
dụng cao.). Ngày nay, lịch sử phát triển NC đã trải qua các quá trình phát triển 
không ngừng cùng với sự phát triển trong lĩnh vực vi xử lý từ 4 bít, 8 bít cho đến 
nay đã đạt đến 32 bít và cho phép thế hệ sau cao hơn thế hệ trước và mạnh hơn về 
khả năng lưu trữ xử lý. 
 Từ các máy CNC riêng lẻ (CNC machines- Tools) cho đến sự phát triển cao hơn 
là các trung tâm gia công CNC (CNC Engineering-Centre) có các ổ chứa dao lên tới 
hàng trăm và có thể thực hiện nhiều nguyên công đồng thời hoặc tuần tự trên cùng 
một vị trí gá đặt. Cùng với sự phát triển của công nghệ truyền số liệu, các mạng cục 
bộ và liên thông phát triển rất nhanh đã tạo điều kiện cho các nhà công nghiệp ứng 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
5 
dụng để kết nối sự hoạt động của nhiều máy CNC dưới sự quản lý của một bộ máy 
trung tâm DNC (Direct Numerical Control) với mục đích khai thác một cách có hiệu 
quả nhất như bố trí và sắp xếp các công việc trên từng máy, tổ chức sản xuất và quản 
lý chất lượng sản phẩm. 
 Hiện nay, lĩnh vực sản xuất tự động trong chế tạo cơ khí đã phát triển và đạt đến 
trình độ rất cao như các phân xưởng tự động sản xuất linh hoạt và tổ hợp CIM 
(Computer Intergrated Manufacturing) với việc trang bị thêm cac robốt cấp phôi liệu 
và vận chuyển, các hệ thống đo lường và quản lý chất lượng tiên tiến, các kiểu nhà 
kho hiện đại đựơc đưa vào áp dụng đã mang lại hiệu quả kinh tế rất đáng kể. 
1.2. Các đặc điểm đặc trưng của hệ điều khiển NC,CN: 
 1.2.1: Hệ điều khiển NC: 
 Ngày nay, các máy trang bị hệ điều khiển NC vẫn còn thông dụng. đây là hệ điều 
khiển đơn giản ( Mạch ĐK là mạch cố định) với số lượng hạn chế các kênh thông tin. 
Trong hệ điều khiển NC các thông số hình học của chi tiết gia công và các lệnh điều 
khiển được cho dưới dạng dãy các con số. Hệ điều khiển NC làm việc theo nguyên 
tắc khối và khối trước kết thúc thì khối sau được thực hiện . 
Cụ thể như sau: Khi mở máy, các lệnh thứ nhất và thứ hai được đọc. Chỉ sau khi quá 
trình đọc kết thúc, máy mới bắt đầu thực hiện lệnh thứ nhất .Trong thời gian này 
Hình 1-2: Mô hình điều khiển sản xuất tổ hợp 
CIM 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
6 
thông tin của lệnh thứ hai nằm trong bộ nhớ của hệ thống điều khiển. Sau khi hoàn 
thành lệnh thứ nhất máy bắt đầu thực hiện lệnh thứ hai lấy từ bộ nhớ ra. Trong khi 
thực hiện lệnh thứ hai, hệ điều khiển đọc lệnh thứ ba và đưa vào chỗ của bộ nhớ mà 
lệnh thứ hai vừa được giải phóng ra.Quá trình cứ tiếp tục cho đến khi kết thúc quá 
trình gia công. 
- Hệ điều khiển NC có khả năng thực hiện được các nội suy: Nội suy đường thẳng, 
nội suy cung tròn. 
- Hệ điều khiển NC do mạch điều khiển là mạch cố định nên khi gia công chi tiết 
loạt, dữ liệu đưa vào phải đọc từ câu lệnh đầu tiên nên trong nhiều trường hợp hay 
gây ra sự cố và sai số do bộ điều khiển tính toán đưa ra 
- Hệ NC không có chức năng lưu dữ chương trình trên máy. Dữ liệu chỉ được lưu dữ 
ở các vật truyền tin như băng từ, băng đục lỗ. 
- Mặc dù có 1 số hạn chế nhưng ngày nay hệ NC vẫn được sử dụng nhiều trong các 
phân xưởngm nhà máy sản xuất và các trung tâm, các trường dạy nghề 
 1.2.2: Hệ điều khiển CNC: 
 Đặc điểm chính của hệ điều khiển CNC là sự tham gia của máy vi tính. Các nhà 
chế tạo máy CNC cài đặt vào máy tính một chương trình điều khiển cho từng loại 
máy. Hệ điều khiển CNC cho phép thay đổi hiệu chỉnh các chương trình gia công chi 
tiết và cả hai chương trình hoạt động của bản thân nó. Trong hệ điều khiển CNC các 
chương trình gia công có thể được ghi nhớ lại. Trong hệ điều khiển CNC chương 
trình có thể được nạp vào bộ nhớ toàn bộ một lúc hoặc từng lệnh bằng tay từ bảng 
điều khiển. Các lệnh điều khiển không chỉ được viết cho từng chuyển động riêng lẻ 
mà còn cho nhiều chuyển động cùng lúc. Điều này cho phép giảm số câu lệnh của 
chương trình và như vậy có thể nâng cao độ tin cậy làm việc của máy. Hệ điều khiển 
CNC có kích thước nhỏ hơn so với hệ điều khiển NC nhưng lại có những đặc tính 
mới mà các hệ điều khiển trước đó không có. Ví dụ, nhiều hệ điều khiển loại này có 
khả năng hiệu chỉnh những sai số cố định của máy- những nguyên nhân gây ra sai số 
gia công. 
Hệ điều khiển CNC thực hiện được các nội suy như: Nội suy thẳng, nội suy cung 
tròn, các mặt xoắn, cung Parabol hay bất cứ mặt bậc 3 nào. 
 1.2.3: Hệ điều khiển DNC: 
 Đặc điểm của hệ điều khiển DNC như sau (hình 3.1): 
 - Nhiều máy công cụ CNC được nối với một máy tính trung tâm qua đường 
dẫn dữ liệu. Mỗi máy công cụ có hệ điều khiển CNC mà bộ tính toán của nó có 
nhiệm vụ chọn lọc và phân phối các thông tin (theo chiều 1- hình 13). Hay nói cách 
khác thì bộ tính toán là cầu nối giữa các máy công cụ và máy tính trung tâm. 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
7 
 - Máy tính trung tâm có thể nhận những thông tin từ các bộ điều khiển CNC 
(theo chiều 2, hình 1.3) để hiệu chỉnh chương trình hoặc có thể đọc những dữ liệu từ 
máy công cụ. 
 - Trong một số trường hợp máy tính đóng vai trò chỉ đạo trong việc lựa chọn 
những chi tiết gia công theo thứ tự ưu tiên để phân chia đi các máy khác nhau. 
 1.2.4: Hệ điều khiển thích nghi: 
 Sử dụng hệ điều khiển thích nghi là một trong những phương pháp hoàn thiện má 
công cụ CNC. Các máy CNC thường có chu kỳ gia công cố định (chu kỳ cứng) đã 
được xác định ở phần tử mang chương trình và như vậy cứ mỗi lần gia công chi tiết 
khác chu kỳ lại được lặp lại như cũ, không có sự thay đổi nào. Chương trình điều 
khiển như vậy không được hiệu chỉnh khi có các yếu tố công nghệ thay đổi. ví dụ, khi 
gia công chi tiết lượng dư có thể thay đổi dẫn đến biến dạng đàn hồi của hệ thống 
công nghệ. Khi đó nếu hệ thống điều khiển không hiệu chỉnh lại lực cắt thì kích 
thước gia công có thể vượt ra ngoài phạm vi dung sai (nghĩa là, sinh ra phế phẩm). 
Trong trường hợp này để tránh phế phẩm phải giảm lượng chạy dao hoặc thêm bước 
gia công, nghĩa la đã giảm năng suất gia công. 
 Hệ thống điều khiển thích nghi là hệ thống điều khiển có tính đến tác động bên 
ngoài của hệ thống công nghệ để hiệu chỉnh chu kỳ gia công (quá trình gia công) 
nhằm loại bỏ ảnh hưởng của các yếu tố đó tới độ chính xác gia công 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
8 
Hình 1.4. Sơ đồ điều khiển thích nghi 
1. Chi tiết; 2. Dao; 3. Datric; 4. Bộ biến đổi; 5,6,7: Cơ cấu chạy dao 
 Hình 1.4. là một ví dụ về sơ đồ điều khiển thích nghi. Dao (2) gia công chi tiết 
(1). Các yếu tố công nghệ không ổn định có thể gây ra sự thay đổi lực cắt Py (lực 
hướng kính). Lực Py được datric (3) ghi lại. Tín hiệu của datric đi qua bộ biến đổi (4) 
tác động đến cơ cấu chạy dao (5-7) và làm ổn định lực cắt Py. Nừu lực cắt Py tăng thì 
lượng chạy dao sẽ giảm xuống và như vậy lực Py sẽ giảm xuống. Ngược lại, nếu lực 
cắt Py giảm xuống thì lượng chạy dao sẽ tăng lên. ổn định lực cắt khi đó có nghĩa là 
giảm được dao động của kích thước gia công (tăng độ chính xác và năng suất gia 
công). 
 Cũng tương tự như vậy hệ thống điều khiển thích nghi có thể ổn định được công 
suất cắt, mômen cắt hay nhiệt độ cắt, Tuy nhiên, hệ thốn điều khiển thích nghi hay 
được dùng để ổn định kích thước gia công. ở đây cơ cấu kiểm tra tích cực (kiểm tra 
chủ động) luôn luôn xác định được kích thước gia công và tác động đến cơ cấu điều 
khiển để ổn định kích thước của chi tiết. 
 1.2.5: Ưu nhược điểm của hệ thống điều khiển NC,CNC 
 * Ưu điểm: Hệ NC,CNC có rất nhiều các ưu điểm mà các hệ ĐK khác không có 
được trong quá trình thực hiện gia công. 
- Quá trình điều khiển được thực hiện theo chương trình và tự động. 
- Độ chính xác gia công rất cao so với bộ Đk vạn năng, chi phí kiểm tra giảm 
- Năng suất cao nhờ lập trình tự và gia công tự động . 
- Thời gian gia công ngắn. 
- Gia công được nhiều chi tiết phức tạp. 
- Khả năng tự động hóa cao nhất là khi quá trình được tran bị Robot và hoàn thiện 
quá trình gia công tại các trung tâm gia công. 
* Nhược điểm: 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
9 
- Chi phí đầu tự thiết bị máy móc và đào tạo các lập trình viên có tay nghề rất cao. 
- Chi phí sửa chữa trang thiết bị cao khi máy lỗi. 
1.3 Hệ tọa độ và phương chiều chuyển động của máy NC,CNC. 
 1.3.1: Hệ toạ độ trên máy. 
 Các trục toạ độ của máy CNC cho phép xác định chiều chuyển động của các cơ cấu 
máy và dụng cụ cắt. 
 Các trục toạ độ đó là trục x, y,z. Chiều d−ơng của các trục đ−ợc xác định theo quy 
tắc bàn tay phải: Theo nguyên tắc này thì các ngón tay: 
- Ngón cái chỉ chiều d−ơng của trục x. 
- Ngón giữa chỉ chiều d−ơng của trục z. 
- Ngón trỏ chỉ chiều d−ơng của trục y. 
 a. Hệ trục toạ độ trên máy Tiện CNC : 
 Máy tiện CNC thường có loại 2D và 3D, nhưng loại 2D phổ biến hơn vì nó cỏ 
thể gia công được tất cả các bề mặt trụ ngoài hoặc trụ trong có đương sinh bất kỳ. 
 Với loại máy 2D(có 2 trục) 
 - Nếu bàn xe dao phía sau phôi, phương của trục X và trục Z như hình dưới : 
- Nếu bàn xe dao phía trước phôi , phương của trục X và trục Z như hình dưới : 
 b. Hệ trục toạ độ trên máy Phay CNC : 
+
X 
+
Y 
+
Z 
+
Z 
+
X 
+
Y 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
10 
 Với các loại máy này, trục chính hướng theo phương thẳng đứng và trùng với 
phương của trục Z, chiều dương hướng lên trên 
1.4 Các điểm chuẩn trên máy công cụ NC,CNC 
1.4.1: Điểm chuẩn máy ( M) 
 Điểm gốc O của máy(điểm chuẩn M của máy) là điểm gốc của hệ toạ độ máy. 
Điểm M được các nhà chế tạo quy định theo kết cấu của từng loại máy. Điểm M là 
điểm giới hạn vùng làm việc của máy. Điều đó có nghĩa là trong phạm vi vùng làm 
việc của máy các dịch chuyển của các cơ cấu máy có thể thực hiện theo chiều dương 
của các trục toạ độ. ở các máy phay điểm M thường nằm ở điểm giới hạn dịch chuyển 
của bàn máy 
 Với máy tiện CNC điểm M th−ờng chọn là giao điểm của trục z với mặt phẳng đầu 
của trục chính. 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
11 
1.4.2: Điểm chuẩn chi tiết gia công ( W) 
 Là điểm gốc toạ độ của chi tiết. Vị trí của điểm W phụ thuộc vào sự lựa chọn 
của người lập trình. 
 Đối với các chi tiết tiện thì điểm W của chi tiết thường nằm trên đường tâm và 
mặt đầu của chi tiết 
Đối với các chi tiết phay chọn điểm W tại điểm góc ngoài đường viền chi tiết 
 Khi gia công các bề mặt chi tiết, có thể chọn nhiều hệ toạ độ khác nhau với các 
điểm gốc W1 và các gốc toạ độ phụ W2 , W3 , W4 , W5 
W 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
12 
 1.4.3: Điểm chuẩn dao 
 Các loại dao tiện và khoan có điểm chuẩn ở mũi dao 
 Các loại dao khoét, doa, phay có điểm P là tâm mặt đầu của dao. Điểm P được dung 
để tính quỹ đạo chuyển đông của dao 
 1.4.4: Một số các điểm chuẩn khác. 
 a.Điểm chuẩn giá dao T và điểm gá dao N 
 Điểm T được dùng để xác định hệ trục toạ độ của dao. Điểm T phụ thuộc vào việc 
gá dao trên máy. Thông thường khi gá dao trên máy thì điểm T và N trùng nhau. 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
13 
 b. Điểm điều chỉnh dao E 
 Khi gia công ta phải sử dụng nhiều dao, như vậy các kích thước của chúng phải 
được xác định bằng cơ cấu điều chỉnh dao. 
 Mục đích của việc điều chỉnh dao là để có thông tin chính xác cho hệ thống điều 
khiển về kích thước dao. 
 Khi dao được lắp vào giá dao thì điểm E và N trùng nhau. 
 c. Điểm gá đặt A 
 Điểm A là điểm tỳ của bề mặt chi tiết lên đồ định vị của đồ gá. Điểm A có thể 
trùng với điểm W của chi tiết, hoặc có thể lựa chọn tuỳ ý trên mặt định vị của chi tiết 
gia công 
 d. Điểm 0 của chương trình : 
 Điểm 0 của chương trình là điểm trước khi gia công dụng cụ cắt nằm ở đó. 
Điểm 0 của chương trình phải xác định sao cho khi thay dao không bị ảnh ưởng đến 
chi tiết hoặc đồ gá. 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
14 
 e.Các điểm chuẩn khác 
 Khi nghiên cứu các trục toạ độ, người ta còn dùng các điểm chuẩn khác như F, 
K để xác định các kích thước liên quan (hình trên). 
1.5 Các dạng điều khiển số. 
 1.5.1: Điều khiển theo điểm - điểm 
 Điều khiển điểm - điểm (hay điều khiển theo vị trí) được dùng để gia công các lỗ 
bằng các phương pháp khoan, khoét, doa và cắt ren lỗ. ở đây chi tiết gia công được gá 
cố định trên bàn máy, dụng cụ cắt thực hiện chạy dao nhanh đến các vị trí đã lập 
trình. Khi đạt tới các điểm đích dao bắt đầu cắt (hình 2.14). Tuy nhiên, cũng có 
trường hợp dao không dịch chuyển mà bàn máy dịch chuyển. Mục đích chính cần đạt 
là các kích thước a, b, c, d, đ, e phải c ...  điều khiển. 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
29 
 8/. Tổ chức đứng nhiều máy. 
 9/. Nâng cao độ chính xác của phôi, giảm lượng dư gia công. 
 10/. Tối ưu hoá tiến trình công nghệ và phiếu nguyên công. 
 11/. Giảm chi phí cho chương trình điều khiển. 
 12/. Giảm chi phí của dụng cụ cắt (nhờ giảm độ mòn kích thước). 
 13/. Giảm chu kỳ chuẩn bị và thời gian điều chỉnh các đồ gá “ vạn năng điều 
chỉnh”. 
 14/. Tăng hệ số phụ tải của máy. 
 2.5.2 Cỏc y?u t? nõng cao nang su?t lao d?ng; 
 1/. Tự động bẻ phoi cà tự động chuyển phoi ra ngoài vùng gia công của máy. 
 2/. Gia công bằng nhiều dao và tự động thay dao. 
 3/. Tự động thay các cụm trục chính của máy. 
 4/. Gia công trên dây truyền tự động các máy CNC. 
 5/. Sử dụng dao lắp ghép và dao tổ hợp nhiều lưỡi cắt. 
 6/. Nâng cao độ an toàn của máy CNC và các thiết bị phụ kèm theo. 
2.5.3 Cỏc y?u t? gi?m chi phớ quy d?i và tang hi?u qu? kinh t? hàng nam; 
 1/. Giảm giá thành gia công chi tiết. 
 2/. Tăng năng suất lao động. 
 3/. Giảm vốn đầu tư (tới mức tối thiểu) cho máy, nhà xưởng, đồ gá, chương trình 
điều khiển và đào tạo cán bộ 
 4/. Giảm chu kỳ chuẩn bị và chi phí cho chương trình điều khiển bằng cách tự 
động hoá lập trình. 
III. CÂU H?I – BÀI T?P: 
- H? th?ng cõu h?i: 
 1/. So sánh các điểm khác nhau của máy vạn năng và máy CNC? 
 2/. Yêu cầu của dụng cụ cắt trên máy CNC? 
 3/. Đặc điểm đồ gá trên máy CNC? 
- é?nh hu?ng m?c tiờu: 
 1/. Sự khác nhau giữa máy vạn năng và máy CNC 
 2/. Các đặc điểm của máy, dao, đồ gá của máy CNC 
IV. Tài li?u tham kh?o: 
 1/. Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ – NXB khoa học & kỹ thuật – 1999. 
 2/. Công nghệ CNC – NXB khoa học & kỹ thuật – 2004. 
 3/. Tài liệu môn học công nghệ gia công CNC – Tổ ĐT CNC. 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
30 
Chương III: Lập trình gia công trên máy CNC. 
- T?ng s? ti?t th?c hi?n trờn l?p: 26 ti?t 
- Trong dú: + Lý thuy?t (Thuy?t trỡnh): 10 ti?t 
 + Th?c hành (Th?o lu?n): 16 ti?t 
 I. M?C TIấU: 
- Nắm được các yêu cầu đặt ra trước khi lập trình và các lệnh lập trình cơ bản 
- ứng dụng lập trình trên các chi tiết Phay và Tiện. 
II. nội dung bài giảng: 
Chương III: Lập trình gia công trên máy CNC. 
3.1 Định nghĩa chương trình 
 Chương trình NC là một file chứa các lệnh điều khiển máy, mỗi lệnh điều khiển 
một thao tác nào đó của máy. Các lệnh được viết bằng các m• quy định và sắp xếp 
theo một thứ tự mà máy có thể hiểu được khi nó làm việc. Trong máy có bộ điều 
khiển, nó đọc các lệnh theo thứ tự để thực hiện quá trình gia công. Hiện nay có rất 
nhiều kiểu điều khiển CNC, chúng phụ thuộc vào các nhà chế tạo máy CNC. Tuy 
nhiên, m• quốc tế ISO được sử dụng rỗng r•i nhất. 
Khái niệm lập trình: 
* Lập trình là quá trình thiết lập các lệnh cho dụng cụ cắt trên cơ sở bản vẽ chi tiết 
và các thôn tin về công nghệ rồi chuyển các thông tin này sang bộ phận man dữ liệu 
được m• hóa dưới dạng m• máy. 
3.2 Lựa chọn hệ thống lập trình 
 Căn cứ vào mức độ tự động hoá các công việc lập trình, người ta phân biệt hai 
hình thức lập trình: Lập trình bằng tay và lập trình bằng máy (Lập trính có sự hỗ trợ 
của máy tính): 
 3.2.1 Lập trình bằng tay: 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
31 
 Khi lập trình bằng tay, người lập trình căn cứ vào bản vẽ chi tiết để nhập các dữ 
liệu theo các lệnh từ bàn phím của máy vào bộ nhớ. Như vậy việc lập trình bằng tay 
tốn nhiều thời gian, dễ nhầm lẫn đặc biệt là với các chi tiết phức tạp. Do những 
nhược điểm đó mà phương pháp lập trình bằng tay được dùng cho các chi tiết có quy 
trình công nghệ đơn giản hoặc để điều chỉnh những chương trình có sẵn. Phương 
tiện hỗ trợ cho người lập trình bằng tay là các bảng tra số liệu, catalo máy và máy 
tính cá nhân. Lập trình bằng tay đòi hỏi người lập trình ngoại việc làm chủ phương 
pháp lập trình còn phải có kiến thức toán học và kiến thức về công nghệ chế tạo máy. 
 3.2.2 Lập trình bằng máy: 
 Khi lập trình bằng máy (lập trình có sự hỗ trơ của máy tính) người lập trình mô tả 
hình dáng hình học của chi tiết gia công, các quỹ đạo của dụng cụ cắt và các chức 
năng của máy theo một ngôn ngữ mà máy có thể hiểu được. Lập trình bằng máy có 
ưu điểm là không cần thực hiện các phép tính bằng tay, chỉ cần truy nhập một ít dữ 
liệu nhưng có thể sản sinh ra một lượng lớn các dữ liệu cho các những tính toán cần 
thiết, đồng thời hạn chế các lỗi lập trình. 
 3.3 Các hình thức lập trình: 
 Khi thực hiện việc lập trình gia công, nhà máy có hai hình thức tổ chức lập trình 
sau đây: 
- Lập trình tại phân xưởng 
- Lập trình trong chuẩn bị sản xuất. 
 3.3.1 Lập trình tại phân xưởng: 
 Lập trình tại phân xưởng được thực hiện trực tiếp trên máy thông qua bảng điều 
khiển. Màn hình của hệ điều khiển giúp cho người lập trình quan sát các dữ liệu đưa 
vào và tránh được các lỗi của chương trình. Sau khi lập trình xong, người ta có thể 
cho chạy chương trinh mô phỏng bằng đồ hoạ trên màn hình(tất cả những chuyển 
động càn thiết khi gia công đêùu được mô phỏng trên màn hình). Như vậy qua màn 
hình người ta có thể phát hiện xem dụng cụ có va chạm vào chi tiết hay chuyển động 
có sai quỹ đạo không. Nếu xảy ra những trường hợp đó, có nghĩa là chương trình có 
lỗi và người lập trình phải sửa lai chương trình. 
 Đối với hình thức lập trình tại phân xưởng, người vận hành máy(đồng thời cũng là 
người lập trình) phải có tay nghề cao. 
 3.3.2 Lập trình trong chuẩn bị sản xuất: 
 Khi một nhà máy có quy mô sản xuất lớn, tức là có sử dụng nhiều máy CNC khác 
nhau, gia công nhiều loại chi tiết khác nhau và số lượng chi tiết trong từng loại cũng 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
32 
lớn thì cần phải lập trình tập trung trong chuẩn bị sản xuất. Công viêc lập trình này 
được thực hiện tại phòng công nghệ hoặc tại trung tâm lập trình của nhà máy. Như 
vậy, nhà máy cần có đội ngũ lập trình viên được đào tạo chuyên môn hoá và ứng 
dụnh thành thạo các phương pháp lập trình. 
3.4 Cách ghi kích thước trên bản vẽ: 
 Để lập trình gia công trên máy CNC thì kích thước của chi tiết trên bản vẽ phải 
được ghi theo hệ toạ độ đề các. Có hai các ghi kích thước trên bản vẽ: Ghi kích 
thước tuyệt đối và ghi kích thước tương đối (Ghi theo số gia ) 
 3.4.1 Ghi kích thước tuyệt đối 
 Khái niệm: Theo các ghi này thì tất cả các kích thước đều xuất phát từ điểm gốc W 
của chi tiết (hình vẽ) 
 Như vậy ta có kích thước x, y của từng điểm trên chi tiết như sau: 
Điểm W x = 0 ; y = 0 Điểm 4 x = 70 ; y = 0 
Điểm 1 x = 20 ; y = 0 Điểm 5 x = 120 ; y = 0 
Điểm 2 x = 20 ; y = 15 Điểm 6 x = 120 ; y = 45 
Điểm 3 x = 0 ; y = 15 Điểm 7 x = 70 ; y = 85 
 Điểm 8 x = 0 ; y = 85 
3.4.2 Ghi kích thước tương đối: 
 Khái niệm: Theo cách ghi kích thước tương đối (theo số gia) thì các kích thước 
sau xuất phát từ điểm kết thúc của kích thước trước nó. Như vậy ta có các số gia ?x, 
?y như sau: 
Điểm W ?x = 0 ; ?y = 0 Điểm 4 ?x = 0 ; ?y = -15 
Điểm 1 ?x = +20 ; ?y = 0 Điểm 5 ?x = +50 ; ?y = 0 
Điểm 2 ?x = 0 ; ?y = +15 Điểm 6 ?x = 0 ; ?y = +45 
Điểm 3 ?x = +50 ; ?y = 0 Điểm 7 ?x = -50 ; ?y = +40 
 Điểm 8 ?x = -70 ; ?y = 0 
 Trong thực tế người ta ít dùng cách ghi kích thước theo số gia vì nó ảnh hưởng 
nhiều đến kết quả gia công. 
3.5 Cấu trúc của chương trình NC,CNC 
3.5.1 Cấu trúc của 1 từ chương trình, một câu chương trình, một chương trình 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
33 
a. é?a ch? l?nh 
Ch? cỏi d?u l?nh, ch? th? v? trớ luu tr? d? li?u s? theo sau du?c g?i là d?a ch? l?nh, 
c? th? ? b?ng sau 
Nhúm l?nh é?a ch? í nghia 
S? hi?u chuong trỡnh O S? hi?u chuong trỡnh 
S? th? t? cõu l?nh N S? th? t? cõu l?nh 
L?nh G G Phuong th?c n?i suy chuy?n d?ng 
Kớch thu?c X, Y, Z Tr?c chuy?n d?ng t?nh ti?n chớnh 
 U, V, W Tr?c chuy?n d?ng t?nh ti?n ph? 
 A, B, C Tr?c quay chớnh 
 I, J, K T?a d? tõm cung trũn 
 R Bỏn kớnh cung trũn 
T?c d? ch?y dao F T?c d? ch?y dao 
T?c d? tr?c chớnh S T?c d? tr?c chớnh 
Ch?n dao T S? hiờu dao 
L?nh ph? M L?nh dúng/ng?t chế độ điều khiển máy 
b. T? l?nh: 
Là chu?i ký t? ch?, s? dựng ch? th? m?t d?i lu?ng ch? th? nh?t d?nh 
 Ví dụ: 
 N10: Cõu l?nh th? 10 
G01: N?i suy du?ng th?ng 
X2.0: T?a d? theo phuong X 
c. Cõu l?nh: 
Là chu?i cỏc t? l?nh d?y d? d? th?c hi?n m?t di chuy?n c?a dao hay m?t ho?t d?ng 
c?a mỏy và du?c coi là don v? co b?n c?a chuong trỡnh. M?i cõu l?nh b?t d?u b?ng 
l?nh th? t? (N_) và k?t thỳc b?ng ký hi?u(;) và cú th? bao g?m nhi?u cõu l?nh khỏc 
nhau. 
N_ G_ X_ Y_ Z_ M_ S_ 
 T_ ; 
S? th? t? cõu l?nh L?nh G L?nh kớch thu?c L?nh ph? L?nh ch?n t?c d? 
tr?c chớnh L?nh ch?n d?ng c? c?t Ký t? k?t thỳc 
 Ví dụ: 
 N10 X20.0 Y15.0 : Câu lệnh thứ 10 dao đang ở toạ độ trục X = 20.0; trục Y = 15.0 
d. Chuong trỡnh 
 C?u trỳc chuong trỡnh bao g?m cỏc thành ph?n nhu sau: 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
34 
1. é?u t?p tin: Ký t? khai bỏo b?t d?u t?p tin chuong trỡnh CNC 
Bao gồm khai báo tên chương trình, thông số về gốc chương trình,thông số về tốc độ 
trục chính, lệnh thay dao, lệnh mở trục chính và bước tiến dao, hay chạy dao nhanh 
đến điểm nào đó. 
2. Phần giữa tệp tin: 
Bao gồm các lệnh và khối lệnh về chế độ gia công, phần câu lệnh tạo biên dạng hình 
dáng hình học của chi tiết gia công. 
3. Phần cuối tệp tin: 
Đóng tất cả các ứng dụng của tệp tin như: Đóng dừng quay trục chính, đóng tưới 
nguội, chạy dao nhanh về điểm tham chiếu và đóng chương trình. 
3.5.2 Các m• lệnh G và M 
 1/. M• lệnh G: 
 a) Lệnh chạy dao nhanh – G00: 
 - ý nghĩa: Điều khiển dao chạy dao nhanh không tham gia cắt gọt, nhằm tiết kiệm 
thời gian gia công tăng năng suất lao động. 
 - Cấu trúc câu lệnh: G00 Xx Yy Zz; 
 Với x, y, z là giá trị toạ độ của các trục toạ độ X, Y, Z. 
- Ví dụ: 
* Phay: G00 X-30 Y-20.0Z100; 
* Tiện: G00 X30.0Z-20.0 
b) Lệnh nội suy đường thẳng – G01: 
- ý nghĩa: Điều khiển dao tham gia cắt gọt theo đường thẳng. 
- Cấu trúc câu lệnh: G01 Xx Yy Zz Ff; 
 Với x, y, z là giá trị toạ độ của các trục toạ độ X, Y, Z. 
 f là giá trị lượng tiến dao F 
- Ví dụ: 
Phay: G01 X30.0 Y10 Z- 25.5 F200 
Tiện: G01 X20 Z-20 F0,02 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
35 
b) Lệnh nội suy cung tròn cùng và ngươc chiều kim đồng hồ – G02, G03: 
- ý nghĩa: Điều khiển dao tham gia cắt gọt theo cung tròn cùng và ngươc chiều kim 
đồng hồ. 
- Cấu trúc câu lệnh: G02 (G03) Xx Yy Zz Rr ( I_J_K_) Ff; 
 Với x, y, z là giá trị toạ độ của các trục toạ độ X, Y, Z. 
 f là giá trị lượng tiến dao F. 
 r là giá trị bán kính của cung tròn R. 
I: Toạ độ tâm cung tròn theo trục X 
J: Toạ độ tâm cung tròn theo trục Y 
K: độ tâm cung tròn theo trục Z 
- Ví dụ: 
G02 X30Y15Z-4R10F200; 
G02 X30.0 Z-20.0 R1.0 F0.05; 
 2/. M• lệnh M: 
a) Lệnh bật trục chính quay cùng/ngược chiều kim đồng hồ – M03/M04. 
- ý nghĩa: Bật trục chính quay cùng hoặc ngược chiều kim đồng hồ. 
 - Cấu trúc câu lệnh: M03 Ss; 
 S là giá trị tốc độ quay S của trục chính. 
 - Ví dụ: M03 S1200; 
b) Lệnh tắt trục chính – M05. 
- ý nghĩa: Tắt trục chính. 
 - Cấu trúc câu lệnh: M05; 
 - Ví dụ: M05; 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
36 
 c) Lệnh bật/tắt tưới nguội – M08/M09. 
- ý nghĩa: Bật/tắt tưới nguội. 
 - Cấu trúc câu lệnh: M08/M09; 
 - Ví dụ: M08/M09; 
 d) Lệnh kết thúc chương trình – M30. 
- ý nghĩa: Kết thúc một chương trình gia công, con trỏ trở về câu lệnh đầu tiên để 
tiếp tục chương trình gia công khác. 
 - Cấu trúc câu lệnh: M30; 
 - Ví dụ: M30; 
* Ngoài ra trên máy CNC còn 1 số các lệnh G như: 
- G41: Bù dao bán kính trái 
- G42: Bù dao bán kính phải 
- G40: Hủy bù bán kính dao 
- G54?G59: Lệnh đặt điểm gốc gia công 
- G81,82,G83: Các chu trình khoan.. 
- G31,G33,G76,G92: Các chu trình tiện ren 
- G71: Chu trình tiện thô dọc trục.. 
- G90: Lập trình theo KT tuyệt đối 
- G91: Lập trình theo KT tương đối 
3.5.3 Lập trình gia công CNC: 
 1/. Cấu trúc một chương trình gia công (lập trình gia công theo biên dạng) 
%00_; 
N01 M03 T_ F_S_; 
N02 M08; 
N03 G00 X Y Z...; 
.......................................................................................................................... 
N G00 X Y Z...; 
N M05; 
N M09; 
N M30; 
% 
2/. Ví dụ: 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
37 
 %00_; 
N01 M03 T_F_S_; 
 N02 M08; 
 N03 G00 X65.0 Z2.0; 
 N04 G00 X26.0 Z0.0; 
 N05 G01 X30.0 Z-2.0; 
 N06 G01 X30.0 Z-28.0; 
 N07 G02 X34.0 Z-30.0 R2.0; 
 N08 G01 X36.0 Z-30.0; 
 N09 G01 X40.0 Z-32.0; 
 N10 G01 X40.0 Z-48.0; 
 N11 G00 X100.0 Z100.0 
 N12 M05; 
 N13 M09; 
 N14 M30; 
 %; 
 %00_; 
N01 M03 T_F_S_; 
 N02 M08; 
 N03 G00 X200.0 Y200.0 Z200.0; 
 N04 G01 X0.0 Y0.0 Z5.0; 
 N05 G01 X0.0 Y0.0 Z-3.0; 
 N06 G01 X0.0 Y40.0 Z-3.0; 
 N07 G01 X40.0 Y80.0 Z-3.0; 
 N08 G01 X100.0 Y80.0 Z-3.0; 
 N09 G01 X100.0 Y20.0 Z-3.0; 
 N10 G02 X80.0 Y0.0 Z-3.0;R20.0; 
 N11 G01 X0.0 Y0.0 Z-3.0; 
 N12 G01 Z 5.0; 
 N13 G00 X200.0 Y200.0 Z200.0; 
 N14 M05; 
 N15 M09; 
 N16 M30; 
 %; 
III. CÂU H?I – BÀI T?P: 
- H? th?ng cõu h?i: 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
38 
 1/. Định nghĩa một chương trình NC? 
 2/. Phân biệt các hệ thống và hình thức lập trình? 
 3/. Cờu trúc một chương trình, lệnh, từ lệnh và địa chỉ lệnh? 
- é?nh hu?ng m?c tiờu: 
 1/. Yêu cầu lập trình 
 2/. Cờu trúc chương trình 
IV. Tài li?u tham kh?o: 
 1/. Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ – NXB khoa học & kỹ thuật – 1999. 
 2/. Công nghệ CNC – NXB khoa học & kỹ thuật – 2004. 
 3/. Tài liệu môn học công nghệ gia công CNC – Tổ ĐT CNC. 
Chương IV: Bài tập lập trình 
I. phần tiện: 
H×nh 01 
H×nh 02 
5
0 
50 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
39 
H×nh 03 
H×nh 04 
H×nh 05 
H×nh 06 
55 
5
5 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
40 
H×nh 07 H×nh 08 
H×nh 09 
H×nh 10 
H×nh 11 
H×nh 12 
II. phÇn phay: 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
41 
8
100
50
10
0
60100 80 100
0
30
20
0
-10
Bµi tËp 1 
100
90
80
65
20
16
80
10
50
10
0
64
28
10
12
R1
0
t=3
t=2
t=4
R4
Bµi tËp 2 
80
100
10
15
40
80 60
10
15
B
A
3
Schnitt A - B
( 47,5 / 62,5 )
Bµi tËp 3 
80
40
10 10
65
25
10
10 80
100
45
R1
0
B
A
Schnitt A - B
35
10
10
0
21,5
2
Bµi tËp 4 
100
6012
0
140
R 2
0
10
20
5
170
Bµi tËp 5 
60
100
160
6010
0
Bµi tËp 6 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
42 
50
10
50
10
0
100
30° 2
0°
Fräsermittelpunktsbahn
R 30
Ba× tËp 7 
40 70 10
0
50
100
t=4
25
Ba× tËp 8 
0 5 17,5 10095
5
17,5
0
65
70
R12
R12A
E
52
0
0
-10
-5
A=Anfangspunkt der Kontur
40
E=Endpunkt der Kontur 
Bµi tËp 9 
5
R3
0
70 80
30
10
90
100
20
60
R30
ø8
5
5
55 3
0
Bµi tËp 10 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
43 
170 2008030 100 120
R20
R2
0
145500
90
70
45
20
0
0
0
75
10
0
110
30
Bµi tËp 11 
8012
6
15
0
R1
5
80
126
150
8
0
10
20
Bµi tËp 12 
R
15
ø5
5
15
45°
R10
20,55°
42,72
30
0 10 20 50 90 100
0
10
20
40
70
80
Bµi tËp 13 
25
35
60 70
45
45
90
25 85 120
ø30
0
0
- 6,5
0
- 20
- 10
-5
0
ø8
Bµi tËp 14 
Bµi tËp 15 
Bµi tËp 16 
Tµi liÖu m«n häc C«ng nghÖ gia c«ng CNC 
44