Các yếu tố cơ bản để lập một chương trình CNC

Mạnh Hồng CNC – Hầu hết các bộ điều khiển CNC hiện nay dùng định dạng địa chỉ lập trình là từ. Nói cách khác, một lệnh CNC giống như một câu, bao gồm các từ CNC với các địa chỉ là chữ hoặc giá trị số. Các địa chỉ chữ (X, Y, A…) xác định kiểu, còn các giá trị số xác định lượng của kiểu giá trị đó.

Bức tranh tương đồng với hoạt động của chương trình CNC có thể tìm thấy trong bất cứ tập hợp các chỉ thị bước-theo-bước nào. Lấy ví dụ có khách hàng tới thăm công ty bạn và bạn cần chỉ dẫn đường đi cho họ. Bạn viết hướng dẫn cho khách từ khi họ xuống sân bay. Để làm được, bạn phải hình dung trong đầu lộ trình từ sân bay tới công ty, rồi tuần tự từng điểm mốc một bạn mô tả chỉ thị cách đi. Khách hàng sẽ làm theo hướng dẫn của bạn, làm bước đầu tiên rồi tiếp theo cho tới khi tìm tới công ty bạn.

Ví dụ có vẻ như lan man, nhưng chủ ý ở đây là vai trò quan trọng của biểu đạt, tức là khả năng hình dung trước đường chạy dao. Không có nó thì khó mà lập trình CNC để gia công các chi tiết phức tạp được. Người điều khiển máy CNC có kinh nghiệm phải hình dung được bất cứ bước gia công nào trước khi thực hiện nó.

00001 (Đánh số chương trình)
N005 G54 G90 S400 M03 (chọn hệ tọa độ, chế độ tuyệt đối, quay trục dao ngược chiều kim đồng ở tốc độ 400 RPM)
N10 G00 X1. Y1. (chạy nhanh tới vị trí XY của lỗ đầu tiên)
N015 G43 H01 Z.1 M08 (xác định bù chiều cao dao, chạy nhanh tới mặt thoát dao để chuẩn bị khoan, bật dung dịch làm mát)
N020 G01 Z-1.25 F3.5 (bắt đầu khoan lỗ đầu tiên, tốc độ ăn dao 3.5 inch/phút)
N025 G00 Z.1 (Thoát dao nhanh khỏi lỗ)
N030 X2. (chạy dao nhanh tới lỗ thứ 2)
N035 G01 Z-1.25 (ăn dao lỗ thứ 2)
N040 G00 Z.1 M09 (thoát dao nhanh khỏi lỗ thứ 2, tắt dung dịch)
N045 G91 G28 Z0 (Quay lại vị trí tham chiếu của hướng Z)
N050 M30 (Kết thúc chương trình)

Chúng ta hãy thử phân tích một chương trình CNC ngắn cho ở bên. Chương trình khoan 2 lỗ trên máy CNC. Bạn chưa cần tập trung vội vào các câu lệnh cụ thể vì các chú thích trong ngoặc đủ để hiểu ý nghĩa của chúng. Mục đích chính ở đây là cấu trúc của chương trình CNC và tính chất tuần tự khi thực hiện các câu lệnh. Trước hết, bộ điều khiển sẽ đọc, dịch (ra mã trực tiếp điều khiển máy), rồi thực hiện lệnh đầu tiên. Xong lệnh đầu tiên mới đi tới lệnh tiếp theo: đọc-dịch-thực hiện. Cứ như vậy cho tới cuối chương trình.

Chú giải cho các ký hiệu trong câu lệnh CNC

Như bạn đã được giới thiệu, mỗi từ trong lệnh CNC có địa chỉ chữ và giá trị số. Trên nguyên tắc các nhà sản xuất bộ điều khiển CNC khác nhau có những quy ước khác nhau cho bộ điều khiển của mình. Tuy vậy có những ký hiệu chính được dùng giống nhau và đã trở thành tiêu chuẩn như ở dưới đây:

O – Đánh số chương trình (Để đặt tên chương trình)
N – Số thứ tự của câu (dòng) lệnh
G – Chức năng chuẩn bị (Preparatory function –xem bên dưới)
X – Trục X
Y – Trục Y
Z – Trục Z
R – Bán kính
F – Tốc độ ăn dao
S – Tốc độ (quay) trục máy
H – Bù chiều dài (cao) dao
D – Bù bán kính dao
T – Ký hiệu dao
M – Các chức năng hỗ trợ

Nếu biết một số thuật ngữ tiếng Anh cơ khí hoặc gia công cắt gọt, bạn dễ dàng phát hiện các ký hiệu thường là chữ cái đầu của từ tương ứng: T (tool), S (spindle), F (feed rate) v.v.

Có hai địa chỉ chữ rất quan trọng là G và M. Chúng cho phép thiết lập các chức năng đặc biệt khi gia công. Chức năng chuẩn bị (G) thiết lập các chế độ. Ví dụ: G90 thiết lập chế độ tuyệt đối, còn G91 thiết lập chế độ gia tăng.

Giống như chức năng chuẩn bị, các lệnh M thiết lập một loạt các chức năng đặc biệt khác. Thông thường chúng bật /tắt chế độ nào đó, ví dụ bật /tắt dung dịch, chạy /stop trục dao v.v…

Ban đầu, việc đọc hay chuẩn bị một chương trình CNC dường như đòi hỏi phải ghi nhớ rất nhiều thứ. Thực tế, chỉ có khoảng 30-40 từ được dùng trong các chương trình CNC. Điều này cũng giống như bạn học một ngoại ngữ mới mà cả tổng cộng chỉ có 40 từ. Không quá khó phải không các bạn.