BỘBỘ
LAO
ĐỘNG
THƯƠNG
BINHBINH
VÀ XÃ
HỘI
LAO
ĐỘNG
THƯƠNG
VÀ XÃ
HỘI
TRƯỜNG
CĐN
KỸ
THUẬT
CÔNG
NGHỆ
TP.
HCM
TRƯỜNG CĐ NGHỀ KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ

KHOATP.
CƠHỒ
KHÍ
CHẾ
TẠO
CHÍ
MINH




Tun bố bản quyền:

TP. HCM, tháng 3 năm 2015

SL-253


Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng ngun bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và thm khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấp


LỜI GIỚI THIỆU
Nhằm giúp cho sinh viên có tài liệu để học tập và trình tự các bước tiến hành cũng
như phương pháp vận hành và lập trình gia cơng trên máy tiện CNC . Tác giả đã
biên soạn tài liệu tiện CNC, đây là tài liệu được biên soạn dựa trên chương trình mơ
đun tiện CNC căn bản.
Tiện cnc là tài liệu học tập dùng cho sinh viên Cao đẳng nghề cắt gọt kim loại.
đồng thời cũng có thề dùng tài liệu này làm tham khảo cho giáo viên trong quá trình
giảng dạy tiện CNC căn bản cho sinh viên, học sinh
Mặc dù đã rất cố gắng song không thể tránh khoải những thiếu sót nhất định, tác
giả mong muốn nhận được những góp ý cả về nội dung lẫn hình thức của bạn đọc để
tài liệu ngày càng hoàn thiện hơn.


MỤC LỤC
ĐỀ MỤC



Lập được chương trình gia cơng, kiểm tra và sửa lỗi được chương trình

­
cơng.

Nhập được chương trình vào máy, lưu trữ và gọi được chương trình gia

­

Thực hiện được việc xác định điểm 0 của chi tiết (Điểm W ).

­
.

Thực hiện được chạy mô phỏng và chạy thử chương trình khơng cắt gọt

­

Thiết lập được chế độ làm việc của máy.

- Vận hành máy để gia cơng chi tiết đảm bảo đúng quy trình, đúng chế độ và
an tồn.
III. NỘI DUNG MƠ ĐUN:
3.1. Nơi dung tổng quát và phân phối thời gian:
Số
TT

Thời gian
Tên các bài trong mô đun


Cấu trúc chương trình gia cơng trên
máy tiện cnc

20

4

5

4

Các chức năng vận hành

7

2

5

5

Lập trình gia cơng trên máy tiện cnc

25

3

6


90

15

40

5

30

IV. PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ:
1. Kiến thức:
- Trình bày được cấu tạo chung và các bộ phận chính của máy tiện CNC. Nắm được
các dạng điều khiển và ứng dụng của nó.
- Sử dụng đúng các từ lệnh, các chức năng để lập trình được chương trình gia công
chi tiết.
Được đánh giá qua bài viết, kiểm tra vấn đáp trực tiếp hoặc trắc nghiệm tự luận đạt
yêu cầu.
2. Kỹ năng:
- Chọn và gá lắp được dao, đo kiểm tra và nhập được các thơng số kích thước dao.
- Chọn đồ gá và gá lắp được chi tiết gia cơng trên máy.
- Lập trình trực tiếp từ bảng điều khiển trên máy.
- Thực hiện kiểm tra, sửa lỗi và chạy mơ phỏng chương trình đúng.
- Xác định được điểm gốc W của chi tiết gia công trên máy.
- Thiết lập được chế độ gia công và vận hành máy thành thạo để gia công chi tiết đảm
bảo yêu cầu kỹ thuật.
Được đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy, qua quá trình thực hiện, qua
chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu.
3. Thái độ:
- Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong cơng việc. Có tinh

Trên cơ sở đó ứng dụng và phát triển ra thế hệ máy mới CNC cho phép phay biên dạng
phức tạp, tạo hình với 2, 3, 4, 5 trục (3 tịnh tiến và 2 quay).
- Châu Âu và Nhật Bản phát triển chậm hơn một vài năm nhưng cũng có những đặc
điểm riêng, chẳng hạn về kỹ thuật kết cấu như trục chính, cơ cấu chứa dao, hệ thống cấp
phơi,…
2. Đặc trưng cơ bản của máy CNC
- Tính năng tự động cao: Máy CNC có năng suất cắt gọt cao và giảm được tối đa thời
gian phụ, do mức độ tự động được nâng cao vượt bậc, có thể tự động thay dao,hiệu chỉnh
sai số, tự động kiểm tra…


- Tính năng linh hoạt cao: Có thể dễ dàng và nhanh chóng thích ứng với các loại chi
tiết khác nhau, do đó rút ngắn thời gian phụ và thời gian chuẩn bị….
- Tính năng tập trung ngun cơng: Thực hiện số lượng lớn các nguyên công khác
nhau mà không cần thay đổi vị trí gá đặt của chi tiết.
- Tính năng chính xác, đảm bảo chất lượng cao: Có khả năng đảm bảo chính xác hàng
loạt cả về hình dáng và kích thước, đảm bảo chất lượng cho chi tiết gia công.
- Gia công biên dạng phức tạp: Máy CNC là máy duy nhất có thể gia cơng chính xác
và nhanh các chi tiết có hình dáng phức tạp như các bề mặt 3 chiều.
- Tính năng hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao: Giảm phế phẩm, tiết kiệm tiền thuê,
giảm thời gian sản xuất, sử dụng lại chương trình…

II. Các loại máy gia cơng sử dụng kỹ thuật NC và CNC
Như đã đề cập ở trên, các loại máy công cụ CNC đến nay đã chứng tỏ có vai trị quan
trọng ở hầu hết các ngành sản xuất, đáp ứng được yêu cầu đặt ra trong quá trình chế tạo sản
phẩm. Nhiều q trình gia cơng được cải thiện trong thực tế và mang lại hiệu quả rõ
rệt qua việc sử dụng công nghệ CNC. Thử điểm qua một số lĩnh vực sản xuất có ứng
dụng CNC.
1. Máy gia cơng cắt gọt kim loại
Các q trình gia công cắt gọt kim

để xác định chính xác chiều dài tấm được xén.
Cắt CNC bằng tia laser hoặc plasma cũng được
dùng. Các máy đột dập liên hợp CNC có thể gia
cơng các lỗ có hình dạng, kích thước tùy ý, và tạo
thành phẩm dạng tấm với các máy uốn CNC...

Hình 1.4: Máy gia công tia lửa


3.

Máy gia cơng ăn mịn tia lửa điện
Gia cơng bằng phương pháp ăn mịn phóng điện qua điện cực (Electrical Discharge
Machining-EDM) là quá trình lấy đi kim loại qua việc sử dụng các tia lửa điện đốt chảy
kim loại. CNC-EDM có 2 dạng, EDM thẳng đứng và EDM dây điện cực. EDM thẳng đứng
dùng 1 điện cực riêng biệt (thường được gia cơng trên máy CNC) có dạng giống hình dạng
của lỗ sâu hoặc hốc lõm cần gia công trên chi tiết. EDM dây điện cực ứng dụng để chế tạo
chày, cối, các bộ khn ... Hình dạng u cầu của chi tiết đạt được thông qua sự điều khiển
hành trình liên tục NC của điện cực dây. Bằng cách này mà các khn dập, các tấm
mẫu...có thể được cắt theo chương trình.
4. Máy gia cơng gỗ
Các máy CNC dùng nhiều ở các xưởng chế biến gỗ để thực hiện các công việc như
phay theo biên dạng, khoan..Nhiều máy phay gỗ có thể chứa nhiều dao và thực hiện được
các nguyên công khác nhau trên cùng chi tiết.
5. Các kiểu máy CNC khác
Các hệ thống viết chữ và chạm trỗ cũng mang lại hiệu quả kinh tế khi ứng dụng
công nghệ CNC, cắt vật liệu dạng đĩa bằng tia nước áp lực cao, ngay cả ở các ngành sản
xuất chi tiết trong ngành điện như các máy quấn dây CNC, các mỏ hàn CNC...
* Kết luận
Có thể nói rằng với sự xuất hiện của các máy CNC, bộ mặt của các ngành sản xuất

khác. Chính vì vậy, thật dễ hiểu khi chúng ta – một đất nước còn chậm phát triển – đã và
đang nỗ lực tìm ra con đường đi để tiến tới thiết bị CNC của riêng mình.
Trong hơn 10 năm vừa qua, Nhà nước (đã thơng qua các chương trình và nhiều kênh
khác) đầu tư khá nhiều nhằm mục tiêu tạo ra thiết bị CNC. Vậy bây giờ cũng là lúc để
chúng ta nhìn lại: Đầu tư đã khá nhiều, làm đã khá nhiều, vậy ta đã làm được những gì để
đạt mục tiêu trên? Liệu có cần phải tiếp tục, và nếu tiếp tục thì nên làm thế nào?
Các ứng dụng cơ bản
Trước khi đi vào phân tích và thử tìm câu trả lời, ta hãy điểm qua các ứng dụng cơ bản
nhất của công nghệ CNC, chỉ ra những phần tử làm nên dạng thiết bị này.
Máy gia công cắt gọt kim loại: Đây là lĩnh vực sử dụng nhiều nhất thiết bị điều khiển
CNC. Chúng ta đã rất quen thuộc với các loại máy phay, máy tiện, hay máy khoan điều
khiển CNC. Hãy bắt đầu từ máy khoan: Loại máy này đều mang 2 đặc điểm kết cấu chung
(hình 1.6), chúng có:

- Một trục quay chính với đầu kẹp mũi khoan theo phương thẳng đứng và khả
năng chuyển động tịnh tiến (theo trục Z có phương thẳng đứng).
- Một bàn máy mang bộ đồ gá lắp phôi với khả năng chuyển động tịnh tiến theo 2 chiều
X, Y nằm dưới trục chính.

Hình 1.6: Mơ hình máy khoan CNC loại 2 và 3 trục


Kết cấu đó có lợi thế là lực đẩy mũi khoan ln hướng xuống vng góc với bàn máy,
ép phơi xuống mặt bàn và do đó khơng gây nên các lực bất lợi có thể đẩy phơi, đồ gá và hệ
truyền động trục XY trượt trên mặt bàn. Việc điều khiển NC các mũi khoan theo hệ tọa độ
mặt bàn máy có thể được thực hiện rất đơn giản. Để có thể tự động hóa hồn tồn q trình
khoan, kết cấu máy ở hình (1.6) sẽ được mở rộng thêm (hình 1.7) một cơ chế tự động thay

Hình 1.7: Hai dạng máy khoan đứng với khả năng tự động thay mũi
khoannhờ một kho dụng cụ dạng mâm trịn (hình trái) hoặc chuỗi dây xích (hình

khiển CNC với ít nhất 3 trục, có khả năng thực hiện cả 2 cơng đoạn khoan và phay, cho
phép dao tiếp cận cắt gọt phôi dạng lập thể từ ít nhất 4 phía mà khơng cần bất kì sự can
thiệp thủ cơng nào. Một cơ chế thay dụng cụ tự động có nhiệm vụ lấy dụng cụ từ
khay/mâm dụng cụ đưa tới lắp vào trục chính, hoặc tháo từ trục chính đưa ngược trở lại
khay/mâm. Trình tự tháo lắp đó đều được lập trình sẵn.
Trung tâm gia cơng là loại máy CNC điển hình, và chỉ ra đời sau khi xuất hiện CNC.
Chúng có những đặc điểm chính sau đây:
 Có 3 trục NC chuyển động thẳng và bàn máy tròn, cho phép tiếp cận gia cơng từ 4
phía phơi dạng lập thể được gá cố dịnh.
 Có thể thực hiện mọi ngun cơng cắt gọt kim loại như phay thẳng, khoan, tiện, vê
bóng bề mặt, khoan cắt ren trong. Nếu được trang bị đủ còn thêm cả phay theo quỹ đạo,
khoan nghiêng, cẳt ren ngoài. Mỗi dụng cụ đều phải có khả năng lập trình tốc độ quay và
chuyển động tịnh tiến.
 Dụng cụ được cất trong một khay/mâm/đĩa dụng cụ, được chương trình điều khiển
tự động lựa chọn đưa tới lắp vào trục công tác. Kết cấu và dung lượng của khay/mâm/đĩa
dụng cụ trên các máy là rất khác nhau.
 Đơi khi cịn có thêm cơ chế tự động thay đổi khay/mâm/đĩa dụng cụ. Việc gá các
dụng cụ lên khay/mâm/đĩa được thực hiện ngay trong khi gia cơng và ở bên ngồi khơng
gian cơng tác của trục chính. Khả năng này cho phép nâng cao đáng kể năng suất của máy


Câu hỏi:
1. Trình bày nguyên lý hoạt động của máy tiện cnc?
2. Trình bày cấu tạo của máy tiện cnc


Bài 2 : NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH VÀ CÁC HÌNH THỨC TỔ
CHỨC LẬP TRÌNH
MĐ-33-02
Giới thiệu chung: Bài này giới thiệu các mã lệnh (G-code) để nắm được ý nghĩa của

Hệ điều khiển của FANUC với các phần mỊm ®i theo ®Ịu sư dơng
m· G. Víi tõ lƯnh G nó thông báo cho hệ điều khiển đường dịch
chuyển. Các chức năng của mà G được thống kê trong bảng
(6.1).
Bảng 6.1. Các chức năng của lệnh G


Mã
tiêu
chuẩn

Mã
đặc biệt

Chức năng
Nhóm

G00

G00

01

Đặc tính điều khiển điểm, chạy dao nhanh

G01

G01

01

G22

04

Lệnh kiểm tra vùng giới hạn dao

G23

G23

04

Bỏ lệnh kiểm tra vùng giới hạn dao

G28

G28

00

Quay về điểm tham chiếu (điểm gốc)

G32

G33

01

Cắt ren


Thiết lập hệ trục toạ độ

G70

G70

00

Chu trình cắt tinh

G71

G71

00

Chu trình cắt thơ mặt ngồi

G72

G72

00

Kết thúc chu trình cắt thơ mặt ngồi

G73

G73


G77

01

Chu trình cắt A

G92

G78

01

Chu trình cắt ren

G94

G79

01

Chu trình cắt mặt đầu (cắt B)

G96

G96

02

Điều khiển tốc độ trục chính (m/phút)


G91

03

Lệnh lập trình theo giá trị tương đối

2. Ngơn ngữ lập trình tự động


II. Các hình thức tổ chức lập trình

T
rên cơ sở đó, ngày nay có rất nhiều phương thức lập trình CNC khác nhau, tùy theo đặc


tính cụ thể của các loại máy CNC được trang bị củng như hệ điều khiển và mục đích sử
dụng mà có thể lựa chọn các phương pháp một cách thích hợp
1. Lập trình bằng tay trực tiếp trên máy CNC .

2. Lập trình bằng tay trên cụm CNC khác.
Trong khi máy CNC đang hoạt động, người ta có thể chuẩn bị cho chúng một chương trình
gia cơng tiếp theo bằng cách dung các bảng lập trình CNC khác hay các máy tính trong hệ
thống DNC. Điều này đặc biệt rất thuận lợi cho quá trình giảng dạy, đào tạo và thực hành
củng như để gia công các chi tiết đơn giản trong dạng sản xuất đơn chiếc hay loạt nhỏ.
Với phương pháp này, ta có thể bố trí các cụm lập trình hay các máy tính ngay trong phân
xưởng sản xuất để thuân lợi cho quá trình dạy và thực hành.
3. Lập trình bằng tay tại phân xưởng chuẩn bị chương trình
Kiểu lập trình này thích hợp với các cơ sở sản xuất của các nhà máy có năng lực sản xuất
lớn hay thực hiện một hợp đồng bao gồm nhiều chi tiết lắp ghép mà cần phải thực hiện
trên nhiều máy CNC. Khi đó yêu cầu phải có phịng lập trình và có các kỹ sư lập trình đủ

ngồi.
Chương trình NC được tạo ra bởi các lập trình viên-NC, họ đã được đào tạo sâu cho lập
trình NC. Phần nhiều họ làm việc tại vị trí lập trình và thiết lập chương trình bằng máy. Ở
đây chương trình khơng chỉ được tạo ra mà cịn được quản lý theo trật tự nhất định.
Chương trình được dẫn vào máy công cụ CNC bởi mạng vận hành DNC.
Thiết lập chương trình trong bước chuẩn bị sản xuất chỉ có lợi khi:
 Quy mơ chương trình NC lớn hoặc
 Chương trình NC cho các chi tiết phức tạp phải được thiết lập, nếu
 Nhiều chương trình NC phải được quản lý hoặc
 Khi trong phân xưởng có nhiều máy cơng cụ CNC
Nhược điểm:
 Chương trình NC phải được tối ưu hố trên máy cơng cụ CNC và
 chỉ có mối liên hệ rất ít với xưởng.
2. Thiết lập chương trình trong phạm vi xưởng
Nếu chương trình NC được thiết lập trong phạm vi xưởng, thì người ta gọi đó là lập
trình bên máy. Chương trình NC có thể được tạo ra trực tiếp trên máy hoặc tại vị trí lâp
trình gần bên máy.


Chương trình NC được tạo ra trong phạm vi xưởng và ở bước chuẩn bị sản xuất được
kiểm tra trực tiếp và tối ưu hóa trực tiếp trên máy cơng cụ CNC bởi người vận hành khi
điều chỉnh máy.
Thiết lập chương trình trong phạm vi xưởng chỉ có lợi khi:
 Người cơng nhân ở xưởng có kinh nghiệm,
 Chương trình NC ngắn hoặc
 Phải thiết lập chương trình NC cho các chi tiết đơn giản
 Chỉ có một vài máy cơng cụ CNC hoặc
 Chương trình NC có sẵn và nhận được một cách nhanh chóng.
Nhược điểm:
 Nhân sự ở xưởng phải được đào tạo chuyên sâu và

f.

Kiểm tra chương trình NC
Các chuyển động dịch chuyển được mô phỏng trên máy công cụ CNC để kiểm tra
và phát hiện các lỗi của chương trình.

Câu hỏi:
Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết theo bản vẽ sau trên máy tiện
cnc 2 trục


Bài 3: CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG TRÊN
MÁY TIỆN CNC
MĐ-33-03
Giới thiệu chung: Bài này giới thiệu người học kiến thức và kỹ năng thiết kế
chương trình cnc, trình tự thiết kế một chương trình tiện cnc, hạn chế và khắc phục
những lỗi thường gặp khi thiết kế.
Mục tiêu của bài:
Trình bày được cấu trúc chung của chương trình gia công trên máy CNC và cấu
trúc một câu lệnh (Một câu lệnh điều khiển) trong chương trình gia cơng để vận
dụng vào lập chương trình gia cơng.
Nội dung của bài:
TH: 10h)

Thời gian:20h (LT:4h;TH:5h, KT: 1h,

1. Cấu trúc một chương trình gia cơng
2. Cấu trúc một câu lệnh
Chương trình NC hình thành từ một chuỗi các câu lệnh, chúng dùng để điều khiển máy
công cụ CNC gia công một chi tiết cụ thể.

N75 G01 Z-10 F0.3 S1800 T03 M08
…
N435 M30
lệnh kết thúc chương trình
Hình 7.1: Cấu trúc một chương trình NC
+ Đầu chương trình:
Bao gồm các lệnh như: Tên chương trình; khai báo điểm bắt đầu của dụng cụ cắt
(hay còn gọi là điểm (O) của chương trình, chọn dụng cụ cắt, chọn tốc độ trục
chính…).
Ví dụ:
O 001; (ký hiệu của chương trình)
G50 X200. Z150; (vị trí của dụng cụ trước khi gia cơng)
G97 S1000 T0101 M03;

Dao số 01
Bộ nhớ 01
Tốc độ trục chính 1000v/p
Máy quay cùng chiều kim đồng hồ
+ Thân chương trình:
Bao gồm một dãy các khối lệnh về gia công và các chế độ gia cơng.
Ví dụ:
N01 G00 X20.Z2; (chạy dao nhanh đến điểm có toạ độ X=20, Z=2)
N10 G01 X15. Z2.F0.3 M08;
(tiến dao cắt đến điểm X=15, Z=2
với lượng tiến dao = 0.3 mm/vòng; mở dung dịch làm mát)
+ Cuối chương trình :
Cuối chương trình là các lệnh: Trở về điểm gốc chương trình; Tắt dung dịch làm
mát; Dừng trục chính; Dừng chương trình…
Ví dụ:
N35 G00 X200. Z150. M09; (trở về điểm gốc chương trình; tắt dung dịch làm mát)


LF

Từ lệnh Ký hiệu kết thúc câu
lệnh

Hình 7.2:Cấu trúc của một câu lệnh
Một khối câu lệnh chương trình được cấu tạo từ các chữ số và các chữ cái:
Chữ số: gồm các số từ 0 đến 9
Chữ cái: gồm 26 chữ cái từ A,B……….X,Y,Z
* Một khối lệnh có cấu trúc như sau :
N5 G01 X20. Z30. F0.2 T0101 M03 M08;
Thông tin vận hành máy
(Thông tin công nghệ)
Thông tin dịch chuyển
Số câu lệnh
Gồm:

- Thông tin vận hành máy;
- Thông tin dịch chuyển;
- Số thứ tự câu lệnh.
Cuối câu lệnh bao giờ cũng có dấu chấm phảy (;).
+ Số thứ tự câu lệnh:
Số thứ tự câu lệnh bao gồm một chữ cái N (Number) và một số tự nhiên đứng đằng
sau. Số thứ tự câu lệnh giúp ta tìm dễ dàng các câu lệnh trong bộ nhớ của hệ thống điều
khiển, hay trong trường hợp cần sử dụng các lệnh lặp, chu trình…
+ Thơng tin dịch chuyển:
Bao gồm mã dịch chuyển G, kèm theo các con số chỉ kiểu dịch chuyển.
Ví dụ:
G00  dịch chuyển dao nhanh