MỞ ĐẦU
Công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đang đặt ra yêu cầu hết sức cấp
thiết đối với ngành cơ khí chế tạo máy. Đó là phải xây dựng cho được nền công nghiệp cơ
khí chế tạo máy hiện đại đủ khả năng chế tạo ra các thiết bị máy móc cho các ngành kinh
tế khác [1], [3], [8] đáp ứng yêu cầu công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
Bên cạnh việc đầu tư các thiết bị máy móc hiện đại, ứng dụng công nghệ cao cho
ngành cơ khí chế tạo máy thì một vấn đề vô cùng quan trọng là đầu tư khai thác có hiệu
quả hệ thống máy móc hiện đại và công nghệ cao đó [3], [7] , [8] .
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Nam Định là một trung tâm đào tạo cán bộ kỹ
thuật và giáo viên dạy nghề, đáp ứng yêu cầu sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá
đất nước. Trong những năm qua Nhà trường luôn quan tâm chú trọng đầu tư hệ thống
thiết bị máy móc hiện đại cho các phòng thí nghiệm, xưởng thực tập nhằm đáp ứng ngày
càng cao yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo - nghiên cứu khoa học - chuyển giao công
nghệ của trường trong giai đoạn đổi mới giáo dục.
Xưởng Cơ khí thuộc Bộ môn Cơ khí Chế tạo máy có nhiệm vụ thực hiện đào tạo
công nghệ và tay nghề cho các sinh viên. trong những năm qua được sự quan tâm của
Nhà trường đầu tư nhiều thiết bị máy móc hiện đại. Xưởng Cơ khí đã được nhà trường
trang bị một máy phay CNC - ARMONI [12] nhằm đáp ứng yêu cầu đào tạo công nghệ
và tay nghề cho sinh viên trong giai đoạn mới.
Máy phay CNC - ARMONI đã được xưởng cơ khí khai thác rất có hiệu quả trong
những năm vừa qua. Song cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ và yêu cầu ngày
càng cao của công tác đào tạo công nghệ và tay nghề thì việc xây dựng môđun đào tạo và
ứng dụng các công nghệ CAD/CAM [4], [10], [11] tiên tiến để gia công các chi tiết trên
máy phay CNC – ARMONI là một vấn đề rất khoa học và thiết thực để mở rộng khả năng
công nghệ của máy, nâng cao hiệu quả khai thác máy. Ngoài ra, đây còn là kênh thông tin
hữu ích cho các sinh viên là các giáo viên tương lai trong việc tìm hiểu, thực hành về
công nghệ CNC cũng như xây dựng môđun đào tạo cho các đối tượng khác nhau khi ra
trường [2], [10]. Nhưng cho đến nay chưa có một đề tài nào nghiên cứu về vấn đề trên.
Nhận thức được điều đó, tôi đã mạnh dạn đặt vấn đề " Ứng dụng phần mềm
Mastercam tạo lập chương trình gia công chi tiết có bề mặt phức tạp trên máy
phay CNC – ARMONI ".

1.1.2.2. Các trục chạy dao
Các trục chạy dao thường đặt với kí tự X, Y, Z.
Máy tiện CNC có ít nhất 2 trục chạy dao X, Z có thể điều khiển, đó là chuyển động
kết hợp của bàn trượt. Máy phay CNC có 3 trục X,Y,Z, có thể điều khiển CNC, hai trong
số đó là chuyển động của bàn máy và trục thứ 3 là chuyển động trục chính .
* Truyền động chạy dao
Các truyền động chạy dao tạo nên các chuyển động bàn trượt dao (máy tiện) và
bàn (máy phay). Bộ truyền chạy dao yêu cầu phải cung cấp một tốc độ thay đổi liên tục (0
÷100m/phút) với độ chính xác lặp lại (chuyển động êm, phản ứng nhanh với sự thay đổi
tốc độ). Các chuyển động của từng trục phải được thực hiện với tốc độ ăn dao lớn nhất và
thời gian định vị bé nhất (tính động ). Để thoả mãn những điều kiện này, một bộ truyền
động chạy dao CNC gồm những thành phần sau:
* Hệ thống đo
Phương thức đo
Gồm đo trực tiếp hoặc đo gián tiếp
Hệ thống đo
Tuỳ thuộc vào thiết bị đo sử dụng mà có sự khác nhau của đo vị trí tuyệt đối và đo
vị trí gia số.
+ Đo vị trí theo tuyệt đối: Thang đo được mã hoá chỉ thị vị trí tức thời của bàn
trượt khi có kích thích quang điện tử ứng với một tín hiệu đo so với một điểm cố định -
điểm zêro máy. Phương pháp này giả định số đọc trong vùng thước đo là rộng như vùng
gia công và mã của thang đo nhị phân, điều này tạo cho bộ điều khiển thể hiện tại mỗi vị
trí đọc một giá trị số.
+ Đo theo vị trí gia số:
1.1.2.3. Các trục quay và trục chạy dao phụ
Bên cạnh các chuyển động thẳng dọc trục X, Y, Z máy CNC còn có thể thực hiện
điều khiển chuyển động quay quanh các trục. Các trục quay này được ký hiệu là A, B, C.
3
Một số máy CNC có bàn máy hoặc đầu trục quay. Trên đó phôi có thể được gia
công theo một số góc nghiêng phù hợp. Các trục này được điều khiển như các trục quay

các lỗ, mặt phẳng, các mặt định hình . Do đó các dạng điều khiển của máy cũng được
chia ra thành: Điều khiển điểm - điểm, điều khiển theo đường thẳng và điều khiển theo
contour (điều khiển biên).
1.2.3.1 Điều khiển điểm - điểm
1.2.3.2 Điều khiển đường thẳng
1.2.3.2. Điều khiển biên dạng (điều khiển contour)
Điều khiển theo biên dạng (theo contour) cho phép chạy dao trên nhiều trục cùng lúc.
a. Điều khiển contour 2D
b. Điều khiển contour
D
2
1
2

c. Điều khiển contour 3D
1.3. Dụng cụ cắt trên máy phay CNC
1.3.1. Dao phay ngón
1.3.2.Dao phay mặt đầu
5
1.4. Khái quát về phương pháp lập trình gia công trên máy công cụ CNC
1.4.1 Ngôn ngữ lập trình CNC.
1.4.1.1. Ngôn ngữ ISO( G- code)
Tiêu chuẩn iso 6983 cố gắng tiêu chuẩn hoá ngôn ngữ lập trình của các máy trong
lĩnh vực chế tạo theo nguyên tắc xây dựng khối block chương trình theo điểm. Đây là cơ
sở để các nhà sản xuất hệ thống điểu khiển thừa hưởng và phát triển ngôn ngữ G- code
cho hệ điều khiển của mình.
1.4.1.2. Ngôn ngữ APT (Automaticcally Programed Toosl)
APT là ngôn ngữ bậc cao có khoảng 3000 từ cho phép thiết lập phần tạo hình của
quá trình gia công trên máy CNC ( Ví dụ máy phay 5 trục). Do máy CNC không hiểu trực
tiếp ngôn ngữ APT nên hệ điều khiển CNC phải có một chương trình dịch APT thành

1.5.3. Lập trình bằng tay trong chuẩn bị sản xuất.
1.5.4. Lập trình với sự trợ giúp của máy tính.
CHƯƠNG 2:
MÁY PHAY CNC - ARMONI VÀ PHƯƠNG PHÁP LẬP TRÌNH
GIA CÔNG.
2.1. Giới thiệu chung về máy phay CNC – ARMONI
Máy phay CNC được thiết kế để gia công như một máy công cụ công nghiệp tự
động, với các hệ thống điều khiển bàn máy chạy theo chương trình và hệ thống thay dao
tự động (với ổ dao có 8 vị trí).
Các chế độ làm việc
a. Biên soạn chương trình: Nó cho phép tải, lưu trữ và in ấn các File, hiển thị, sửa
đổi và xoá các dòng lệnh, kiểm tra chương trình để tìm lỗi và cú pháp trong các dòng lệnh
của chương trình. Chương trình dựa trên tiêu chuẩn ISO.
b. Mô phỏng: Hiển thị đồ hoạ chương trình soạn thảo theo mã ISO, nó thực hiện
việc hiển thị quỹ đạo dao cắt ở chế độ tự động và chế độ mô phỏng từng khối lệnh (hiển
thị trên màn hình toàn bộ chi tiết gia công)
7
c. Thực hiện gia công: Lựa chọn cắt gọt ở cả hai chế độ
- Tự động (Automatic)
- Từng câu lệnh (Block to block)
d. Chế độ điều khiển bằng tay: Tất cả các chuyển động của trục chính, dịch chuyển
bàn máy đều được điều khiển bằng bàn phím thông qua các phím chức năng như: Insert,
home, end
2.2. Đặc tính kỹ thuật máy phay CNC – ARMONI
2.3. Phần mềm điều khiển và tập lệnh gia công trên máy
2.3.1. Các chuyển động chạy dao.2.3.2 Các lệnh gia công dịch chuyển ( mã G)
2.3.3. Các lệnh gia công theo chu trình (từ G81 đến G89)
2.3.4. Các lệnh phụ trợ (M)
2.3.5. Cấu trúc của các lệnh gia công
* Các lệnh gia công dịch chuyển

3.1.1.8. Surfaces: Bề mặt.
Đặc tính này Mastercam cho phép thiết kế một số kiểu bề mặt cũng như tạo các bề
mặt cắt tỉa, nối. Bề mặt được tạo ra gồm các kiểu sau: Kiểu thông số, kiểu số, kiểu hỗn
hợp.
3.1.1.9. Drafting : Vẽ thiết kế.
Hàm vẽ thiết kế của Mastercam cho phép tạo và sửa các kích thước (ngang, đứng,
song song, đường cơ sở, đường kết nối, góc, đường kính ở trong hướng nhìn, ngoài hướng
nhìn, bán kính và các đường chú thích với 8 phông nhãn khác nhau và nhiều kiểu đường
mũi tên, đường chia, mặt cắt thực thể .
3.1.1.10. Delete : Xoá
Lệnh xoá được sử dụng để bỏ đi một thực thể (điểm, đường, cung, spline mặt cong,
bề mặt hoặc các thông số vẽ từ màn hình và dữ liệu cơ sở trong Mastercam).
3.1.1.11. Modify : Sửa đổi
3.1.1.12. Xform : Thay đổi
3.1.1.13. Screen: (Màn hình)
3.1.1.14. Shade ( Tô bóng)
3.1.2. MasterCAM Mill
3.1.2.1. Begin Using MasterCAM Mill (Sử dụng Mastercam Mill.)
Phần này phác thảo quá trình từng bước sinh ra một chương trình NC cho phay. Mỗi
khi bắt đầu Mastercam Mill hệ thống menu chính và Menu thứ hai sẽ xuất hiện trên màn
hình.
3.1.2.2. NC - Commands . Lệnh NC
10
3.1.2.2.1. Cửa sổ chính NC.
3.1.2.2.2. Coordinates Subwindow: Cửa sổ toạ độ phụ/thứ cấp
3.1.2.2.3. Entry / Exit Subwindow: Cửa sổ phụ vào / ra.
3.1.2.2.4. Miscellaneous Values Subwindow:
3.1.2.2.5. Tool display subwindow: Cửa sổ phụ biểu diễn dụng cụ.
3.1.2.3. - Toolpaths: Đường dẫn dao.
3.1.2.4. Contour: Đường đồng mức.

học và kỹ thuật - 2006
[12] - Phần mềm điều khiển máy phay CNC - ARMONI (Tài liệu tiếng Anh) – Tây Ban
Nha
13