Nắm vững tính năng máy CNC

Nếu bạn đã từng làm việc với máy gia công cắt gọt truyền thống thì bạn cũng rõ bạn cần máy CNC thực hiện nguyên công nào cho bạn. Điểm khác so với trước kia là bạn phải đóng vai kép: vừa là người vận hành máy vừa là người lập trình. Dưới đây chúng ta sẽ tiếp cận máy CNC trong vai trò lập trình viên.
Hiểu biết về nguyên lý gia công – chìa khóa thành công với bất kỳ máy CNC nào

Nếu bạn đã quen thuộc với máy gia công truyền thống (không CNC) thì sẽ không khó để bạn học sao cho máy CNC thực hiện những gì bạn muốn, tức là học lập trình, và dĩ nhiên là trong giới hạn mà máy có thể thực hiện được. Thực tế đã cho thấy những ai đã đứng máy thường cũng làm lập trình CNC tốt nhất, bên cạnh việc gá lắp và vận hành máy.

Lấy ví dụ, người mới học tiện CNC đã phải biết thế nào là tiện thô và tiện tinh, doa thô và doa tinh, tiện rãnh, tiện ren và tiện vai. Hơn nữa, vì gia công có thể thực hiện nhiều nguyên công trong một chương trình, bạn cũng phải nắm được cách chuyển tiếp để thực hiện toàn bộ quá trình.

Nói cách khác chương trình CNC chỉ là công cụ làm mạnh thêm tính năng của máy gia công, và để sử dụng chúng có hiệu quả, bạn vẫn phải có hiểu biết về kết cấu máy cũng như nguyên lý cắt gọt. điều hết sức thuận lợi là giờ đây không chỉ công cụ ngày càng tốt hơn, mà bạn còn có sự hỗ trợ kỹ thuật, thông tin không chỉ của các nhà cung cấp máy mà cả phần mềm CAD/CAM, dao cụ v.v…

Từ góc độ lập trình, khi tiếp cận bất cứ máy CNC nào, bạn cần tập trung vào bốn điểm chính yếu: 1 – các phần cấu thành chính của máy; 2 – bạn phải nhớ nằm lòng các hướng (trục) chuyển động của máy; 3 – bạn phải nắm chắc các thiết bị phụ trợ gắn với máy chính và 4 – bạn phải biết những tính năng lập trình được của máy và cách thực hiện chúng.

Hiểu biết tính năng máy CNC

Để làm việc với máy CNC bạn không cần phải là nhà thiết kế máy nhưng bạn lại cần biết máy được kết cấu như thế nào. Có như vậy bạn mới hiểu được khả năng và giới hạn của máy. Điều này cũng giống như tay đua ô tô cần biết những cơ bản về giảm xóc, phanh, hoạt động của động cơ… để phát huy tối đa sức mạnh của xe đua,
Bạn phải ghi nhớ những tính năng kỹ thuật sau đây của máy CNC mà bạn đang lập trình cho chúng:

Tốc độ quay tối đa của trục chính v/phút (RPM – Recycle Per Minitue )?

Trục chính có mấy dải (bậc) tốc độ và giới hạn của mỗi dải?

Công suất mô tơ trục chính và các trục chạy dao?

Khoảng gia công cực đại theo mỗi hướng?

Máy có thể làm việc được với bao nhiêu dao?

Kết cấu băng máy (dạng vuông, dạng mộng và/hoặc bi (bạc đạn) đũa)

Tốc độ chạy bàn nhanh?

Tốc độ cắt tối đa (fastest cutting feed rate)?Trên đây là những câu hỏi bạn cần tự hỏi mình mỗi khi làm việc với máy CNC mới. ngoài ra thì càng biết rõ về kết cấu và tính năng máy, bạn sẽ càng vững tâm hơn khi lập trình cho nó.

Hướng (trục) chuyển động

Bạn cần biết những hướng (trục) chuyển động nào có thể lập trình được trên máy CNC. Trục chuyển động được ký hiệu bằng các chữ cái và có thể khác nhau trên các máy. Tuy vậy vẫn có một số quy ước chung, ví dụ X, Y, Z, U, V và W cho các chuyển động thẳng và A, B, C cho các trục quay. Bạn cần xem kỹ tài liệu đi kèm theo máy để chắc chắn không có lầm lẫn nào với ký hiệu cũng như hướng +, – của các trục.

Chẳng hạn nếu có lệnh X3.5 có nghĩa là chương trình yêu cầu máy chạy trục X tới tọa độ 3.5 đơn vị đo (mm hoặc inch), giả thiết chúng ta đang làm việc ở chế độ tuyệt đối, hoặc chạy trục X thêm 3.5 đơn vị đo, nếu chúng ta đang làm việc ở chế độ gia tăng.
Chuyển động quay cũng cần ký hiệu trục và góc quay (tính bằng độ). Ví dụ nếu đang ở chế độ tuyệt đối thì lệnh B45 sẽ quay quanh trục Y tới vị trí góc 45 0 tính từ điểm 0 của chương trình.

Điểm tham chiếu cho các trục

Hầu hết các máy CNC sử dụng một vị trí xuất phát hay tham chiếu (reference) chung cho các trục. Trong tiếng Anh vị trí này có nhiều tên gọi khác nhau: zero return position, grid zero position, home position. Dù gọi bằng cách nào đi nữa thì vị trí tham chiếu này phải được xác định rất chính xác. Thông thường mỗi khi bật máy, bàn máy sẽ tự động chạy về vị trí cơ sở này và sau đó bộ điều khiển sẽ đồng bộ lại các chuẩn với chuẩn tham chiếu của máy.

Các hệ thống phụ trợ cho máy

Bên cạnh các thành phần chính mà máy CNC nào cũng có, các hãng sản xuất có thể thực hiện các yêu cầu riêng biệt theo đặt hàng như băng tải phoi, bàn xoay NC, hệ thống làm mát bổ sung, hệ thống tự động đo bù dao, thay bàn máy tự động v.v… Các thiết bị hỗ trợ này cần được mô tả đầy đủ trong catalogue của nhà sản xuất máy hoặc của bên thứ ba (nhà sản xuất phụ độc lập).

Các chức năng lập trình được khác

Khi lập trình gia công bạn cũng cần biết những chức năng nào của máy CNC lập trình được và lệnh nào thực hiện nó. Ở những máy CNC rẻ tiền, có nhiều chức năng phải kích hoạt bằng tay qua bộ điều khiển. Còn với các máy CNC cao cấp hầu như toàn bộ các chức năng của máy có thể thực hiện qua chương trình gia công. Người vận hành máy chỉ việc gá phôi và cuối cùng là lấy chi tiết đã gia công xong ra khỏi máy. Một khi chương trình gia công đã chạy, người vận hành có thể chuyển sang làm việc khác.

Như chúng ta đã tìm hiểu ở trên, bạn cần đối chiếu tài liệu đi theo máy để chắc chắn các lệnh điều khiển máy giống hay có dị biệt với các lệnh bạn đã biết. Dưới đây chúng ta sẽ biết thêm một số chức năng và lệnh thường gặp nhất.

* Điều khiển trục chính. Ký hiệu “ S ” được dùng để xác định vòng quay của trục chính với đơn vị là vòng/phút (RPM – Recycle Per Minitute ). Lệnh M03 điều khiển trục quay cùng chiều kim đồng hồ, còn M04 – quay ngược chiều kim đồng hồ; M05 dừng quay. Với máy tiện, nhiều khi cần sử dụng chức năng điều chỉnh vòng quay sao cho vận tốc dài không đổi. Khi đó tốc độ trục chính được đo bằng m/phút (MPM) hoặc fit mặt/phút ( surface feet per minute – SFPM)
* Thay dao tự động (Trung tâm gia công). Ký hiệu T kèm theo số chỉ cho máy biết dao ở hộc số mấy được dùng. Hầu hết các máy sử dụng lệnh M06 để thực hiện lệnh thay dao.
* Thay dao tự động (Trung tâm tiện). Ký hiệu T kèm theo 4 chữ số để xác định dao tiện. hai chữ số đầu xác định trạm dao và hai số cuối xác định hộc dao trên trạm đó. Ví dụ dao T0101 chỉ dao số 1 ở trạm số 1
* Điều khiển tưới dung dịch. Lệnh M07 phun dung dịch dạng sương, M08 tưới tràn; còn M09 ngừng phun.
* Thay bàn tự động. Lệnh M60 thường dùng cho việc thay bàn máy tự động.

Các lưu ý khác

Nhà sản xuất máy công cụ, mỗi khi ra đời máy thế hệ mới, thường có xu hướng thêm vào các chức năng mới. Danh sách các tính năng lập trình được của máy vì vậy ngày càng dài hơn và khác biệt tùy theo hãng sản xuất. Bạn cần xem kỹ danh mục các chức năng M trong tài liệu kèm theo để biết những chức năng mới có thể lập trình được đó.