1
4.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP
LẬP TRÌNH NC
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC
2
NỘI DUNG
•
Lập trình NC là gì?
•
Các phương pháp lập trình NC

Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC
3
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.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
4
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 – Lệnh phụ
•
; (EOB) – kết thúc dòng lệnh
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
5
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
Tröôøng ÑHBK TP.HCM – Khoa Cô Khí – Moân hoïc: CAD/CAM/CNC
6
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
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
7
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 quá 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.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
8
Công việc của người lập trình
APT
program
Trạm
thiết kế
Công việc của máy tính

Biên dòch
dữ liệu vào
Tính toán
số học
Tính toán
offset dao
Chương
trình hậu
xử lý
Lập trình bằng máy tính
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
9

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.
Lập trình bằng máy tính
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
10
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).
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
11
•
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.
Các ngôn ngữ lập trình NC
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
12
•
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.
Các ngôn ngữ lập trình NC
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
13
•
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.
Các ngôn ngữ lập trình NC
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
14
•
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.
Các ngôn ngữ lập trình NC
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
15
•
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.
Các ngôn ngữ lập trình NC
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
16
•
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.).
Các ngôn ngữ lập trình NC
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
17
Lập chương trình NC với tương tác
đồ họa (CAD/CAM)

Lập trình tương tác đồ họa là một trong những thí dụ
tuyệt vời về sự tích hợp giữa CAD và CAM.

Các bước lập trình được đưa ra màn hình đồ hoạ của
hệ thống CAD/CAM bằng cách sử dụng dữ liệu hình
học thu được trong quá trình thiết kế.

Người lập chương trình xây dựng nó bằng các lệnh
cấp cao của hệ thống.

Trong nhiều trường hợp đường chạy dao được tự
động sinh ra bởi phần mềm CAD/CAM. Kết quả là
danh sách các chương trình APT hay các File về
Cutter location (CLFILES) có thể được xử lý để tạo
ra chương trình NC, băng lỗ NC.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
18
Những bước đầu tiên

Xác đònh hình học trên màn hình vi tính


Hệ thống CAD/CAM sẽ thực hiện việc đánh dấu
các phần tử với các lệnh đơn giản sử dụng bởi
người lập trình.

Sau khi đánh dấu (gọi tên), các câu lệnh hình
học APT có thể được tạo ra tự động bởi hệ thống

Một khi chi tiết đã được xác đònh trên màn hình
người lập trình có thể đặt biên dạng phôi lên chi
tiết tùy theo số lần gia công cần thiết.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
19
Chọn dụng cắt

Thường hệ thống CAD/CAM có một thư viện
các dụng cụ.

Người lập trình có thể chọn một trong số
dụng cụ đó hay tạo ra một dụng cụ mới bằng
cách khai các tham số kích thước của dụng
cụ (đường kính, bán kính góc lượn, chiều dài
đoạn cắt,v.v.).
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
20
Tạo đường chạy dao

Phương pháp tương tác cho phép người lập trình tạo ra
đường chạy dao từøng bước và kiểm tra sự đúng đắn
trên màn hình.


Thủ tục bắt đầu với việc xác đònh điểm đầu tiên của
đường chạy dao.

Người lập trình sau đó cho dụng cụ di chuyển theo hình
dáng của phôi.

Khi dụng cụ gia công trên màn hình, hệ thống
CAD/CAM sẽ tự động chuẩn bò các câu lệnh chuyển
động ứng với ngôn ngữ APT.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
21
Tạo đường chạy dao

Phương pháp tương tác cho phép người lập
trình cơ hội chèn các câu postprocessor vào
các điểm tương ứng trong khi tạo ra chương
trình.

Các câu lệnh postprocessor bao gồm các
lệnh về điều khiển máy công cụ như Feed
rates, Speeds, dung dòch trơn nguội

Các chương trình con tự động được gọi với sự
tương tác ít nhất của người dùng.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
22
Mơ phỏng đường chạy dao

h a màuĐồ ọ cho phép người lập trình dễ

dàng trông thấy sự khác nhau giữa phôi và
dụng cụ.

Việc mô phỏng có thể thực hiện theo nhiều
cách:
•
- Chạy nhanh
•
- Chạy với tốc độ hiện thời
•
- Chạy từng bước
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
23
Ưu điểm của CAD/CAM

Tiết kiệm thời gian xác đònh hình học

Kiểm tra thấy ngay (immediate Visual
verification).

Sử dụng chương trình con lập trình tự động.

Tăng năng suất lao động.

Tích hợp với các chức năng liên quan khác:
Thiết kế dụng cụ, lập kế hoạch gia công,
nhóm hóa các chi tiết để gia công theo công
nghệ nhóm v.v.
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
24

Lập trình bằng giọng nói : VNC
(Voice NC)

Dùng lời nói để giao tiếp với máy,

VNC cho phép người lập trình khỏi phải viết
chương trình bằng tay, gõ chữ hay kiểm tra
bằng tay.

Để thực hiện việc lập trình bằng VNC, người
vận hành nói vào micro được thiết kế đặc
biệt để giảm tiếng ồn…
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC
25

Dùng từ đơn giản với các từ như “Turn”, “Thread”,
“Mill line” cùng với số để đảm bảo các dữ liệu kích
thước và tọa độ.

Trước khi hệ thống VNC được sử dụng, nó phải
được huấn luyện để nhận ra và chấp nhận tiếng nói
của cá nhân người lập trình.

Người lập trình khi tập phải nói tới 5 lần để đảm
bảo 1 tập tham chiếu về giọng nói mà sau đó nó
phải so sánh khi lập trình. Toàn bộ từ điển của hệ
thống có khoảng100 từ.

Nhiều chương trình NC chỉ cần dùng 20 từ là đủ.
Lập trình bằng giọng nói : VNC

(Voice NC)
Trường ĐHBK TP.HCM – Khoa Cơ Khí – Môn học: CAD/CAM/CNC