Gia công CNC đã được chứng minh là một bước đột phá lớn trong gia công và sản xuất các bộ phận trong các ngành công nghiệp khác nhau. Tiết kiệm hơn robot và hiệu quả hơn công việc cơ khí, máy CNC cung cấp giải pháp cân bằng cho các ngành sản xuất.
Máy CNC (Điều khiển số máy tính) thực hiện các quy trình sản xuất bồi đắp bằng phần mềm máy tính được lập trình sẵn. Các chương trình CNC điều khiển chuyển động của các công cụ và máy móc trong nhà máy để thực hiện các hoạt động sản xuất khác nhau.
Vì vậy, việc lập trình rất quan trọng trong quá trình gia công CNC. Do đó, không thể đánh giá thấp tầm quan trọng của các lập trình viên CNC trong toàn bộ quá trình gia công CNC. Lập trình CNC hoạt động như thế nào? Bạn viết mã chương trình CNC cho trung tâm gia công của mình như thế nào?
Trong bài viết này chúng ta sẽ nói về lập trình CNC. Chúng ta sẽ khám phá cách lập trình máy CNC và phần mềm phổ biến nào bạn có thể sử dụng để thiết kế chương trình cho máy CNC. Vì vậy, chúng ta hãy đi vào chủ đề.
Như đã đề cập trước đó, chương trình CNC cho phép điều khiển máy CNC và thực hiện các hoạt động khác nhau với sự trợ giúp của mã và hướng dẫn. Cho dù cắt, phay, mài hay taro, lập trình và chương trình CNC đều là mấu chốt của các hoạt động được thực hiện trong các trung tâm gia công.
Tuy nhiên, chúng ta có thể định nghĩa chương trình CNC là mã hoặc hướng dẫn được phát triển và tạo bởi các lập trình viên CNC để sử dụng để điều khiển các trung tâm gia công CNC. Chương trình CNC hoạt động với các mã khác nhau và mã G là mã phổ biến nhất.
Chương trình CNC là tập hợp các hướng dẫn hoặc mã cần thiết để chạy các máy CNC nhằm thực hiện các hoạt động khác nhau và lập trình CNC là tạo mã và hướng dẫn. Toàn bộ quá trình sản xuất CNC phụ thuộc vào chương trình CNC đằng sau hoạt động. Độ chính xác, nhất quán và chính xác của máy CNC trong việc thực hiện các nguyên công cũng phụ thuộc vào việc lập trình CNC.
Chúng ta có thể giải thích lập trình CNC là chuyển đổi mô hình CAD hoặc CAM thành các hướng dẫn mà máy có thể đọc được. Nó sẽ đưa ra mô tả về dụng cụ cắt sẽ được sử dụng, tốc độ tiến dao, kiểu chuyển động của dụng cụ và thiết kế cuối cùng sẽ được tạo ra sau khi cắt.
Sẽ thích hợp hơn nếu giải thích lập trình CNC như một cách biến ý tưởng thành hiện thực và mã hóa thành các hình khắc trên phôi. Các lập trình viên CNC sẽ làm việc trên phần mềm CAD hoặc CAM để tạo các đường chạy dao sau đó chuyển đổi thành chương trình CNC với cùng phần mềm.
Trước khi nói về các loại chương trình CNC hoặc lập trình CNC, hãy hiểu cách thức hoạt động của quy trình lập trình CNC đối với các trung tâm gia công và vận hành CNC khác nhau.
Lập trình viên CNC là thành phần quan trọng nhất trong phương trình lập trình CNC. Chuyên môn của lập trình viên sẽ quyết định mức độ chính xác và chính xác của chương trình CNC. Chính xác thì một lập trình viên CNC sẽ làm gì?
Anh ta sẽ kiểm tra mô hình giấy hoặc CNC kỹ thuật số được tạo bằng phần mềm CAD. Mô hình CAD 3D của phôi cho phép lập trình viên hiểu được chuỗi hướng dẫn nào anh ta sẽ cần cung cấp để tạo ra các bộ phận.
Sau khi kiểm tra mô hình, anh ấy sẽ tạo mã bằng phần mềm CAM. Các mã được nhập vào phần mềm CAM được dịch thành các hướng dẫn mà máy có thể đọc được.
Cuối cùng, lập trình viên sẽ truyền hướng dẫn đến các máy CNC, như máy phay, máy tiện, máy mài, v.v., để thực hiện quy trình gia công.
Trung tâm gia công CNC sẽ hiểu các hướng dẫn và thực hiện các nhiệm vụ như cắt, mài, v.v. trên phôi để phát triển các thiết kế phức tạp.
Hầu hết các lập trình viên CNC đều sử dụng phần mềm CAM để lập trình CNC. Tuy nhiên, các chuyên gia trong các ngành khác nhau sử dụng ba loại kỹ thuật lập trình CNC phổ biến. Chúng tôi sẽ tổng quan ngắn gọn về các loại lập trình CNC và khi nào bạn có thể tận dụng một loại để thực hiện các quy trình sản xuất CNC trong các trung tâm gia công.
Đúng như tên gọi, sổ tay là phương pháp thủ công và kỹ thuật cơ bản hơn của lập trình máy CNC. Các lệnh được nhập thủ công vào bảng điều khiển của máy CNC và đây là một kỹ thuật hữu ích cho các bộ phận và thiết kế đơn giản.
Lập trình CNC thủ công đòi hỏi nhiều chuyên môn và nỗ lực hơn để lập trình chính xác. Khả năng xảy ra lỗi khi lập trình thủ công cũng cao hơn do thiếu cảnh báo và thông báo về lỗi chương trình. Những lỗi này cũng có thể làm hỏng máy hoặc dụng cụ. Vì vậy, kiểu lập trình này không được sử dụng phổ biến do dễ xảy ra lỗi.
Loại lập trình thứ hai là lập trình hội thoại, một giao diện tích hợp để lập trình hướng dẫn máy CNC.
Mã G không được sử dụng trong lập trình đàm thoại mà nhập các lệnh bằng tiếng Anh đơn giản và người vận hành sẽ trả lời một loạt câu hỏi hướng dẫn để lập trình đầy đủ. Lập trình đàm thoại, tương tự như lập trình thủ công, phù hợp nhất với các thiết kế đơn giản hơn là các thiết kế phức tạp và phức tạp.
Cuối cùng,Lập trình CAM (Sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính) được sử dụng cho các quy trình gia công hoàn toàn tự động. Phần mềm được sử dụng để phát triển mã và hướng dẫn cho các máy điều khiển bằng máy tính. CAM yêu cầu ba thành phần để hoạt động bình thường: phần mềm sẽ cho máy biết cách phát triển các bộ phận làm việc, máy móc tự động công nghiệp để biến nguyên liệu thô thành sản phẩm hoàn chỉnh và xử lý hậu kỳ để chuyển đổi đường dẫn dao thành hướng dẫn hoặc mã mà máy có thể đọc được.
Lập trình CAM được ưa chuộng hơn nhờ khả năng xử lý các thiết kế phức tạp, phức tạp với độ chính xác và chính xác cao. Máy CNC nguyên mẫu phụ thuộc rất nhiều vào lập trình CAM. Lợi ích của lập trình CAM còn bao gồm tốc độ và độ chính xác chưa từng có so với gia công thủ công và lập trình thủ công.
Chúng tôi sẽ nói về các mã CNC quan trọng nhất mà bạn cần làm quen để điều khiển các trung tâm gia công CNC và lập trình máy một cách chính xác. Dưới đây là danh sách các mã lập trình CNC bạn sẽ gặp:
Theo thứ tự bảng chữ cái, D đứng đầu. Do đó, chúng tôi sẽ giải thích mã lập trình CNC theo thứ tự này, nhưng nó không ngụ ý tầm quan trọng của loại mã này so với loại mã khác.
Mã D có liên quan đến khoảng cách và độ lệch của máy, ngụ ý khoảng cách giữa lưỡi cắt và đường tâm của dụng cụ cắt hoặc khoảng cách giữa dụng cụ nhô ra khỏi giá đỡ dụng cụ.
Mã F, như tên cho thấy, có liên quan đến tốc độ tiến dao của máy CNC. Tốc độ tiến dao được mã hóa bằng mã F, xác định các tốc độ khác nhau mà dao sẽ được yêu cầu di chuyển trong quá trình cắt.
Bất kể hoạt động nào, mã g là mã được sử dụng phổ biến và thường xuyên nhất trong quá trình gia công CNC. Mã G đề cập đến hình dạng của các quy trình CNC sẽ được thực hiện trên phôi. Các mã này sẽ cho máy biết nơi bắt đầu, di chuyển, dừng và di chuyển giữa hai điểm để thực hiện các thao tác cắt chính xác.
M là viết tắt của linh tinh và mã M sẽ hướng dẫn máy CNC về các chức năng linh tinh như điều khiển trục chính, chất làm mát, v.v. và nhất thiết phải thực hiện tất cả các hành động phi hình học.
Mã N đại diện cho các dòng hoặc khối mã máy được xác định. Về bản chất, mã N giúp người lập trình CNC tổ chức và viết mã CNC cho máy theo cách thủ công.
Sau đó là mã S, đại diện cho mã tốc độ và chỉ định tốc độ trục chính của dụng cụ của máy tại các thời điểm khác nhau trong suốt quá trình gia công CNC.
Cuối cùng, mã T của lập trình CNC giúp xác định dụng cụ cắt cần thiết cho một nguyên công gia công cụ thể. Bạn không thể chỉ sử dụng bất kỳ công cụ ngẫu nhiên nào cho bất kỳ thao tác nào, nhưng các thao tác khác nhau yêu cầu các công cụ khác nhau và mã T giúp người điều khiển máy chọn công cụ phù hợp cho một thao tác cụ thể.
Hãy cùng tìm hiểu quá trình mã hóa CNC và dòng thời gian hoàn chỉnh của mã hóa CNC sẽ như thế nào:
1. Trước tiên, bạn phải làm quen với gia công CNC và sử dụng phần mềm CAD/CAM để tạo mã chạy các trung tâm gia công. Bạn phải có đủ kiến thức về công cụ nào được sử dụng cho tính năng nào, cách các vật liệu khác nhau hoạt động trong quá trình gia công và các phương pháp hay nhất để tối ưu hóa tốc độ tiến dao, tốc độ và đường dẫn dao cho các nguyên công.
2. Sau đó là mã hóa CNC, bắt đầu bằng việc xuất mô hình CAD 3D sang phần mềm CAM. Bạn có thể tận dụng khả năng của CAM trong một số hệ thống CAD, loại bỏ nhu cầu xuất riêng mô hình sang phần mềm CAM.
3. Khi bạn đã xuất mô hình sang CAM, bạn sẽ cần chuyển đổi mô hình thành đường chạy dao. Bạn có thể thực hiện thủ công hoặc để phần mềm CAM thực hiện tùy theo độ phức tạp của thiết kế. Tuy nhiên, một điều quan trọng cần lưu ý là việc lựa chọn công cụ phải phù hợp với các tính năng của bộ phận được yêu cầu và công cụ có sẵn.
4. Bước tiếp theo là xác minh đường chạy dao được tạo bằng phần mềm CAM hoặc thủ công. Nó ngụ ý việc đảm bảo rằng các đường dẫn dao là chính xác và không gây ra mối đe dọa nào cho phôi cũng như máy. Tương tự như việc tạo đường chạy dao CAM, việc xác minh cũng có thể được thực hiện tự động bằng một số lời nhắc dành cho phần mềm CAM.
5. Bây giờ, bạn sẽ tải mã xuống máy CNC để thực hiện lần cuối. Nó nhất thiết phải bao gồm mã G và bất kỳ mã nào khác tùy thuộc vào những gì bạn đã lập trình. Sau khi tải mã xuống hoặc chuyển mã vào máy qua bộ lưu trữ USB, bạn có thể chạy chương trình và nhận được phôi gia công mong muốn.
Lời khuyên dành cho người mới bắt đầu khám phá lập trình CNC để kiểm soát tốt hơn các trung tâm gia công của họ là gì? Dưới đây là những lời khuyên thiết thực mà bạn nên tận dụng với tư cách là một chuyên gia lập trình cho máy CNC với các kỹ thuật khác nhau.
Bạn có thể cảm thấy choáng ngợp bởi chương trìnhthông tin cơ bản, mã, quy trình gia công, loại máy, v.v. Tuy nhiên, với tư cách là một lập trình viên, bạn là người nắm quyền điều khiển và không thể thỏa hiệp với những điều cơ bản.
Vì vậy, bạn nên tìm hiểu những điều cơ bản và tiếp tục xem lại chúng. Nghe có vẻ vô lý khi sử dụng lập trình CAM, nhưng khi bạn phải lập trình thủ công hoặc lập trình hội thoại, kiến thức sẽ giúp bạn đảm bảo rằng bạn đang đưa các thông số kỹ thuật phù hợp vào máy CNC.
Chúng ta đã nói về tốc độ tiến dao, xác định tốc độ của dao và bước tiến của đường chạy dao. Trong hầu hết các trường hợp, người vận hành quay số chương trình bằng cách mất nhiều thời gian để đảm bảo tính hiệu quả, nhất quán và mượt mà của chương trình. Khi họ bỏ ra nhiều thời gian và công sức như vậy, họ thường không thay đổi nó thường xuyên hơn. Tuy nhiên, việc tùy chỉnh một số khía cạnh nhất định của lập trình CNC có thể giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Do đó, nỗ lực nhiều hơn cho các nguyên công tùy chỉnh và kết quả mong muốn từ sản phẩm, điều chỉnh và tùy chỉnh tốc độ tiến dao của trục chính cũng như tốc độ dao sẽ giúp ích cho bạn.
Bù máy CNC đề cập đến các biến thể không thể đoán trước có thể xảy ra trong quá trình gia công. Công việc của một lập trình viên CNC là đảm bảo rằng biên độ cho những biến thể chưa được xử lý như vậy là tối thiểu. Nó đòi hỏi mã hóa và tính toán hoàn hảo để tạo ra phôi và sản phẩm cuối cùng hoàn hảo. Do đó, người lập trình CNC phải làm quen với các loại bù thông thường, các yếu tố có thể ảnh hưởng và cách lập trình máy CNC trong khi tính toán các loại bù này. Để tham khảo, các loại bù phổ biến nhất bao gồm bán kính dao cắt, độ mòn dao, chiều dài dao, độ mòn dao, v.v.
Một lập trình viên giỏi sẽ đơn giản hóa quá trình lập trình CNC cho chính mình. Sẽ rất tốn thời gian nếu bạn lập trình từng thao tác và mã hóa từng cái một. Là một lập trình viên thông minh, bạn nên rút ngắn quá trình lập trình bằng cách sử dụng các chu trình đóng hộp. Nó ngụ ý rằng bạn sẽ yêu cầu một khối cho mỗi lỗ bất kể kiểu gia công nào. Với chu trình đóng hộp, có thể gia công thêm các lỗ bằng cách lập trình lại tọa độ chứ không phải toàn bộ chương trình. Nói tóm lại, một lập trình viên nên tận dụng mọi cơ hội để đơn giản hóa việc lập trình và tăng tốc quá trình.
Chúng ta đã thảo luận về cách hoạt động của chương trình đối với máy CNC, cách bạn có thể lập trình máy CNC, mã nào được sử dụng để lập trình CNC cũng như các mẹo mà lập trình viên và người vận hành nên tận dụng khi làm việc với các trung tâm gia công CNC. Blog này sẽ hướng dẫn bạn bất kể bạn sẽ lập trình hoạt động gia công nào hoặc loại trung tâm gia công nào bạn đang nhắm mục tiêu.