Cách xác định gốc phôi trên máy cnc

 Hệ thống tọa độ [gọi tắt là hệ tọa độ]

Hệ tọa độ vuông góc dựa vào chi tiết. Các trục được đặt tên là X, Y và Z [Hình 1]. Trục Z tương ứng với trục chính. Vì thế trong máy phay trục đứng hệ tọa độ được định nghĩa khác với máy phay trục ngang. Nếu chuyển động quay chung quanh một trục có thể điều khiển được thì ta sử dụng các chữ cái A, B và C cho việc này. Chiều quay dương chạy theo chiều kim đồng hồ khi ta nhìn từ điểm gốc đi ra theo hướng dương.

Chiều của hệ thống tọa độ và dịch chuyển

Khi lập trình, ta luôn luôn giả thiết là dụng cụ chuyển động [Hình 2]. Qua đó ta cũng đạt được cách lập trình thống nhất khi bàn trượt chuyển động thay vì dụng cụ. Chẳng hạn như ở một máy phay trục đứng, dao phay cần phải đạt được đoạn đường 80 mm hướng trục X, do đó trị số X80 được lập trình. Thật sự thì bàn trượt lại di chuyển qua trái theo chiều âm của trục X.Khi bắt đầu điều khiển việc di chuyển vị trí của bàn trượt được thực hiện qua cách nhập liệu các trị số tọa độ bằng tay; ta phải lưu ý là máy sẽ phản ứng như thể là dụng cụ chuyển động. Nếu bàn trượt di chuyển sang phải theo chiều dương của trục X, thì ta phải ghi hướng âm cho chiều dịch chuyển. Ở máy phay trục đứng bàn trượt di chuyển cũng theo hướng trục Z [Hình 3]. Nếu muốn di chuyển bàn trượt xuống dưới theo chiều âm của trục Z, ta phải nhập vào chiều dương cho việc di chuyển của trục Z.

Tọa độ ở máy tiện [Hình 4] : Chiều của trục được quy ước là dụng cụ di chuyển theo hướng trục dương từ chi tiết đi ra. Vì thế mà tùy theo vị trí của dụng cụ ta có những hệ tọa độ khác nhau. Trục X dương chỉ vào hướng của dụng cụ. Đường kính được đưa vào như là tọa độ X. Thí dụ như dấu [chiều] của trục X được sử dụng khi nhập kích thước theo gia số hay hiệu chỉnh dụng cụ. Để xác định rõ ràng vị trí gia công, phải cần có hướng của trục tọa độ và vị trí của của điểm chuẩn giữa máy, dụng cụ và chi tiết.

Điểm gốc và điểm chuẩn

Điểm gốc máy M : Điểm gốc máy là điểm gốc chung của tọa độ máy. Nó được nhà sản xuất quy định và không thể thay đổi được. Kích thước của hệ đo hành trình dựa vào điểm này. Hầu hết ở máy tiện, điểm gốc nằm trên trục chính trong mặt tựa [mặt chặn] của mâm cặp [Hình 1]. Ở máy phay, vị trí của điểm gốc máy rất khác biệt tùy theo nhà sản xuất. Thông thường, nó nằm ở phạm vi ngoài của không gian gia công [Hình 2].

Điểm tham chiếu R : Để hiệu chuẩn các hệ đo hành trình theo gia số, sau khi bật máy bàn trượt phải chạy đến điểm gốc máy. Điều này không thể nào thực hiện được với tất cả các máy. Trong những trường hợp này người ta quy định một điểm chính xác khác gọi là điểm tham chiếu R. Việc khởi động chạy đến điểm tham chiếu được thực hiện bằng một lệnh điều khiển qua nút bấm trên bảng điều khiển máy. Trên màn hình, vị trí hiện thời của mỗi trục được thông báo. Trị số được thông báo tương ứng với khoảng cách từ điểm gốc máy đến điểm tham chiếu khi bàn trượt ở điểm tham chiếu.

Điểm chuẩn của giá đỡ dao [Giá đỡ dụng cụ] T. Điểm chuẩn của giá đỡ dao được tạo thành từ trục và mặt tựa của bộ phận giữ dụng cụ. Với điểm chuẩn này mà vị trí của nó được hệ điều khiển CNC biết rõ, điểm tham chiếu sẽ là vị trí chạy đến.

Điểm gốc chi tiết W : Khi lập trình cho hình học của chi tiết, tất cả các kích thước đều phải dựa vào điểm gốc máy. Vì điều này phức tạp nên lập trình viên quy định một điểm gốc của chi tiết, được lựa chọn sao cho càng nhiều trị số tọa độ từ bản vẽ có thể tiếp nhận hay vị trí của nó trong vùng gia công có thể dễ dàng xác định được [Hình 3]. Khoảng cách tọa độ từ điểm gốc máy đến điểm gốc phôi [XMW, YMW, ZMW] được gọi là đoạn dịch chuyển điểm gốc và phải được tiếp nhận vào trong hệ điều khiển. Trong hệ điều khiển trị số điều chỉnh được lưu trữ và tính toán. Như vậy lập trình viên có thể quy tất cả các kích thước vào điểm gốc phôi.

- Xác định tọa đọ theo trục X: Ta di chuyển trục chính xuống cách phơikhoảng 5mm. Sau đó di bàn máy theo chiều dương trục X [di chuyển sangbên phải] sao cho đến khi dao nằm ở ngoài phạm vi chi tiếtHạ dao xuốngDi chuyển bàn máy theo chiều X âm [Từ phải sang trái] Di chuyển từ từ[Dùng chế độ định khoảng] soa cho đến khi dao vừa tiếp xúc với phơi thì tadừng lạiTại điểm đó ta xét X=0Di chuyển bàn máy theo chiều dươngtrục X một khoảng đúng bằng bán kính của dao [Do điểm lập trình là điểmtâm của dao]. Sau đó ta lấy giá trị tọa độ X trên hệ tọa độ máy [Machine] đểnhập vào G54 hoặc từ G55-G59.14- Xác định tọa đọ theo trục Y: Nhấc dao lên khỏi phôi khoảng 5mm. Dichuyển bàn máy theo chiều dương trục Y [tiến vào phía xa người điều khiểnmáy] sao cho đến khi dao nằm ngồi phạm vi của phơiHạ dao xuống dướimặt trên của phôi  Di chuyển bàn máy theo chiều âm của Y từ từ [dung chếđộ định khoảng] sao cho dao vừa tiếp xúc với phôi [dao cào đi một lớpmỏng của phơi] thì dừng lại  Tại đó ta xét Y=0  Sau đó rút dao lên cao hơnmặt trên của phôi  Cho bàn máy đi theo chiều Y dương một đoạn đúng bằngbán kính của dao. Tại đây ta lấy tọa độ Y trệ hệ Machine để nhập vào địa chỉG ta vừa chọn.15- Xác đinh tọa độ Z: Ta chỉ cần hạ từ từ dao xuống [có thể dung chế độ địnhkhoảng] cho đến khi dao vừa tiếp xúc [dao quét đi lớp mỏng ở mặt trên củaphơi] thì dừng lại. Tại đó ta lấy tọa độ Z ở hệ tọa độ máy Machine đê nhậpvào địa chỉ G muốn lưu trữ. Sau khi xét xong tọa độ của các trục thì ta tiến hành kiểm tra lại xem qúatrình xét gốc đã đúng chưa ta làm như sau: Chuyển sang chế độ MDI chạytừng câu lệnh để soạn thảo caho máy chạy thử kiểm tra điểm gốc phôi.VD: Câu lệnh kiểm tra như sau: G90 G54 G00 X0 Y0 Z10;S2000 M03;[Ở trên ta giả sử khi khai báo gốc phôi ta lưu vào G54]16 Câu lệnh trên có nghĩa là cho dao chạy đến tọa độ cách gốc phôi theophương Z một khoảng bằng 10mm. Rồi khởi động trục chính quaytheo chiều kim đồng hồ.- Sau khi soạn thảo xong câu lệnhTa Reset cho con trỏ về đầu chương trìnhrồi cho chạy. Nếu kết quả sau chạy dao ở tọa độ kể trên tức là việc xét gốcphôi là chuẩn xác. Khi chạy kiểm tra ta nên để núm điều chỉnh tấc đọ khoảng 4-5% để phòng khita chọn sai gốc thì có thể kịp phản ưng cho dừng máy để tránh xảy ra va chạm. Điểm thứ hai ta thường chọn là điểm tâm mặt trên của phôi. Cách xác địnhnhư sau:- Xác định tọa độ X: Để dao cách mặt trên của phôi khoảng 5mm, di chuyểnbàn máy theo phương X dương sao cho dao nằm ngồi phạm vi của phơi, hạdao xuống di bàn máy theo hướng âm X sao cho vừa chạm vào phơi thìdừng lại. Tại đây ghi tọa độ X ở Machine lại rồi rút dao lên. Đưa bàn máy dichuyển theo chiều âm X sao cho dao nằm ngồi phạm vi phơi rồi hạ daoxuốngĐưa bàn máy theo chiều X dương đến khi dao chạm vào phơi thìdừng lại. Tại đây ghi lịa giá trị X trên hệ Machine  Sau đó cộng 2 giá trị thuđược rồi chia đôi đi. Giá trị thu được cho vào địa chỉ G muốn lưu trữ, đó làtọa độ X của gốc phôi.- Xác định tọa độ Y: Thực hiện tương tự như xách xác định tọa độ X.- Xác đinh tọa độ Z: Đưa dao xuống bề mặt trên của phơi, khi gần tiếp xúcmặt trên thì ta dùng chế độ định khoảng để đảm bảo độ chính xác. Hạ dao17cho đến tiếp xúc mặt trên rồi dừng lại. Lấy giá trị của Z trên hệ tọa độ máyMachine để nhaaph vào địa chỉ G muốn lưu trữ. Sau khi nhập xong ta cũng chuyển sang chế độ MDI để kiểm tra lại việc lấygốc phôi.3. Cách lấy gốc phôi, dao trên máy TiệnThông qua việc đặt điểm “0” chi tiết [kí hiệu W] ở trên máy ta có được sự phùhợp giữa điểm “0” trên bản vẽ và của chi tiết. Nhờ vậy các kích thước trên bản vẽcó thể dung để lập trình trực tiếp.Điểm “0” của chi tiết được xác định dựa trên vị trí của điểm “0” trên máy.Điểm M của máy thường nằm trên trục chính và cắt mặt phẳng là mặt đầu của trụcchính, trên đó có mâm cặp.Qua các thao tác dưới đây ta sẽ xác định được khoảng cách từ điểm “0” máyđến điểm “0” chi tiết [Zw]. Đây sẽ là tọa độ ta nhập vào ơ G54-G59. Các bước nhưsau:18- Đóng mạch trục chính quay. Chuẩn bị dao dung để xác đinh điểm “0” vào vịtrí phù hợp trên đầu dao Revonver [đảm bảo không gian khi quay dao đểkhông xảy ra va chạm].- Cho mũi dao chạm vào mặt đầu của chi tiết để lấy một vạch dấu [Cho daotiến cẩn thận – dùng chế độ định mức để cho đến khi nó cắt được 1 vạch làmdấu trên chi tiết].- Nhập một lượng dư mặt đầu [ví dụ 0.5mm] vào hệ điều khiển CNC tiếp theobấm nút về 0.[Lượng dư dùng để tiện phẳng mặt đầu với z=0]- Trên cơ sở đóm hệ điều khiển CNC ghi nhớ lại giá trị dịch chuyển điểm “0”Zw, nhờ vậy điểm 0 chi tiết được đinh nghĩa rõ ràng vì tọa độ X của nó bằng0 và nằm trên trục chính.- Do có lượng dư sẵn mà mặt đầu phải được tiện phẳng. Điều đó cần đọc quantâm khi thiết lập chương trình gia cơng NC.19