Giải đáp lập trình CNC là gì và thông tin thú vị về lập trình CNC

1. Bạn hiểu về khái niệm lập trình CNC là gì?

Lập trình CNC hiểu đơn giản nhất chính là một chương trình được thực hiện trong máy tính để thông qua đó có thể điều khiển được các bộ phận, thiết bị một cách tự động theo thứ tự các sự kiện được nối tiếp nhau. Chương trình này sẽ được lập trình sẵn với tốc độ đã được xác định từ ban đầu để tạo ra các mẫu vật theo hình dạng, kích thước chuẩn theo yêu cầu.

Áp dụng lập trình CNC là một phương pháp để có thể giao tiếp được với máy CNC, cụ thể đó là sử dụng G – code được đặt mặc định cho các máy CNC và lập trình viên CNC sẽ tạo ra các đoạn code. Từ đó, chương trình này sẽ đưa ra yêu cầu các máy CNC sẽ thực hiện toàn bộ hay một phần quá trình liên quan đến hoạt động gia công các sản phẩm theo ý muốn của họ. Như vậy, việc lập ra các chương trình CNC sẽ phải đảm bảo theo đúng trình tự mà hãng sản xuất đã đưa ra, đồng thời được họ cài đặt trong máy tính, lập trình viên developer sẽ chỉ dựa vào đó để tạo ra chương trình.

Theo đó, lập trình CNC yêu cầu người thực hiện sẽ phải có hiểu biết sâu rộng về các mã G – code, hiểu được về các nguyên lý hoạt động của các thiết bị máy CNC. Đồng thời lập trình viên CNC còn cần biết đưa ra các phương pháp để khắc phục các lỗi hay gặp phải trong quá trình thực hiện sản xuất.

Xem thêm: Manual testing là gì? Tương lai của một loại thử nghiệm lâu đời

2. Tìm hiểu về cấu trúc lập trình CNC hiện nay

2.1. Cấu trúc của một đoạn code lập trình CNC

Trong một chương trình CNC sẽ có rất nhiều đoạn source code khác nhau. Tuy nhiên tất cả đều sẽ theo một cấu trúc chung đó là:

- Đầu tiên là phần khai báo tổng quát ban đầu của chương trình bao gồm có: %, Oxxxx, N5, N10, N25, N30.

-  Tiếp đó là phần gồm các lệnh để di chuyển dao, bắt đầu thời gian để tiến hành gia công sản phẩm là các lệnh N...

- Cuối cùng là các lệnh để kết thúc chương trình lập trình đó và lại quay trở lại đầu chương trình.

Việc làm lập trình CNC

2.2. Các dòng lệnh được thiết lập theo cấu trúc nào?

Đối với các dòng lệnh được thiết lập trong chương trình lập trình CNC thì sẽ được thực hiện theo một cấu trúc cụ thể đó là:

- Số thứ tự của các dòng lệnh được sắp xếp như sau: Nxx Gxx X... Z... I... J... K... T... S... F... M... ; Nxx

- Lệnh để chuẩn bị lập trình là: Gxx

- Các lệnh về kích thước hay vị trí mà dao sẽ di chuyển đến là: X... Y... Z... I... J... K...

- Các lệnh sử dụng để gọi dao được quy định là: T...

- Các lệnh về tốc độ quay của trục chính được quy định là: S...

- Các bước tiến của dao được quy định là: F...

- Các lệnh phụ khác quy định là: M...

- Cuối cùng là các lệnh để kết thúc một chương trình sẽ được quy định là dấu (;)

Một vấn đề cần hết sức lưu ý trong quá trình thiết lập các dòng lệnh đó chính là một dòng lệnh còn được gọi là một “block”. Theo đó, khi bỏ qua dòng lệnh nào hay khối block nào thì sẽ sử dụng dấu “/”.

Để có thể hiểu rõ hơn về việc thiết lập các dòng lệnh này, hãy cùng theo dõi ví dụ cụ thể dưới đây:

.................... .

N20 G0 X15. Y20. F200. ;

/N30 G1 X30. Y40. ; N40 M5 M9 :

.................... .

Theo ví dụ trên thì dòng lệnh N30 đã được bỏ qua trong trường hợp là trên bảng điều khiển của máy tính có hiển thị nút “single block” và đã được bật lên.

2.3. Lập trình CNC với các lệnh khai báo đầu

Trong chương trình được thiết lập bởi lập trình CNC thì các lệnh khai báo đầu sẽ được quy định như sau:

Các lệnh khai báo hệ tọa độ của lập trình

Lập trình viên sẽ sử dụng lệnh G90 hoặc là G91 để thực hiện thiết lập chương trình, trong đó thì:

- G90 sẽ có tác dụng khai báo về tọa độ tuyệt đối, đồng thời dao sẽ di chuyển đến các vị trí được yêu cầu so với các điểm chuẩn.

- G91 sẽ có tác dụng chính là khai báo về tọa độ tương đối, điều đó đồng nghĩa với việc các vị trí hiện tại của dao trong máy sẽ có thể được xem là các góc tọa độ quan trọng của các điểm tiếp theo đó.

Các lệnh khai báo về hệ đơn vị đo

Lập trình viên CNC sẽ sử dụng các lệnh G20 và G21 để thực hiện thiết lập chương trình như sau:

- G20 có tác dụng là khai báo về đơn vị đo hệ inch

- Còn G21 thì có tác dụng là khai báo về các đơn vị đo hệ mét

Các lệnh khai báo về đơn vị lượng lượng chạy dao

Đối với thiết lập về yếu tố này, các lập trình viên sẽ thực hiện các lệnh G94 và G95 như sau:

- G94 có tác dụng là khai báo về đơn vị là mm/phút hoặc là inch/phút

- G95 có tác dụng là khai báo về đơn vị là mm/vòng hoặc là inch/vòng

Các lệnh khai báo về đơn vị tốc độ cắt của máy

Đối với các lệnh khai báo này, lập trình viên sẽ thiết lập chương trình qua các lệnh cụ thể là:

- G96 với tác dụng là khai báo đơn vị mm/phút hoặc là inch/phút

- G97 với tác dụng là mm/vòng hoặc là inch/vòng

Các lệnh để quay trục chính

Các lệnh để quay trục chính cho máy trong quá trình thực hiện gia công như sau:

- Lệnh M3/M03 sẽ có tác dụng là quay trục chính theo đúng chiều kim đồng hồ

- Lệnh M4/M04 sẽ có tác dụng là quay trục chính ngược với chiều kim đồng hồ

- Lệnh M5 sẽ có tác dụng là khiến cho trục chính ngừng quay

Các lệnh để chọn mặt phẳng lập trình

Các lệnh được sử dụng để chọn mặt phẳng lập trình bao gồm như sau:

- G17 có tác dụng là chọn mặt phẳng XY

- G18 có tác dụng là chọn mặt phẳng XZ

- G19 có tác dụng là chọn mặt phẳng YZ

Các lệnh để chọn dao

Khi chọn lệnh dao, các lập trình viên CNC cần sử dụng các lệnh như sau:

- Lệnh Txxx M6: tại đây sẽ coi dao số xxx và thay dao, M6 sẽ là lệnh thay dao, Txxx là lệnh để gọi dao. Theo đó, lệnh để có thể trở về điểm tham chiếu sẽ là G28, G29, G30.

- Điểm tham chiếu trong chương trình ở đây sẽ được thiết lập cố định ở trên máy và được đưa vào bàn máy, tiếp đến thì trục chính theo đó sẽ trở về khi chương trình kết thúc hoàn toàn.

- Cấu trúc của các lệnh này là G28, G29, G30 đều được thực hiện như nhau.

2.4. Kết thúc lập trình CNC theo các lệnh nào?

Cuối cùng đó là thực hiện các lệnh để kết thúc lập trình chương trình với các mã lệnh cụ thể như sau:

- Lệnh M30 sử dụng để kết thúc chương trình chính và sau đó tất cả sẽ trở lại đầu của chương trình.

- Lệnh M99 sử dụng để kết thúc các chương trình con.

- Lệnh M01 sẽ sử dụng để tạm dừng lại các chương trình có điều kiện trong trường hợp nút OSP được mở.

- Lệnh M00 sẽ được sử dụng để tạm dừng toàn bộ chương trình.

- Lệnh M9 sẽ được sử dụng để tắt bỏ dung dịch làm nguội ở chương trình.

- Lệnh M8 sẽ được sử dụng để mở dung dịch làm nguội ở chương trình.

Xem thêm: Chứng chỉ MCSA là gì? Các chứng chỉ MCSA được cập nhật mới nhất!

3. Phương pháp lập trình CNC hiện nay

Lập trình CNC hiện nay có thể được thực hiện bởi 2 phương pháp dựa vào mức độ tự động hóa của các công việc như sau:

3.1. Phương pháp thủ công

Việc áp dụng phương pháp lập trình CNC thủ công hiện nay được áp dụng dựa vào căn cứ là bản vẽ và từ đó có thể nhập các dữ liệu theo các lệnh có từ bàn phím vào bộ nhớ của máy tính. Tuy nhiên thì việc lập trình theo phương pháp này lại khá tốn thời gian và rất dễ bị nhầm lẫn bởi có nhiều chi tiết khá phức tạp. Chính vì vậy mà phương pháp này thường chỉ được sử dụng cho việc lập trình những chi tiết đơn giản hay là thực hiện hiệu chỉnh các chương trình đã có sẵn.

Đối với phương pháp lập trình CNC thủ công này thì phương tiện hỗ trợ chủ yếu chỉ là các bảng tra cứu cùng các catalog máy, thiết bị máy tính cá nhân để sử dụng cho việc tính toán các thông số cần thiết. Bên cạnh đó, lập trình thủ công bằng tay cũng đòi hỏi những người thực hiện cần làm chủ được phương pháp cùng với sự am hiểu kiến thức liên quan đến công nghệ, toán học.

3.2. Phương pháp tự động

Với sự hiện đại của các ứng dụng, thiết bị công nghệ ngày càng tân tiến thì cũng có thể thực hiện lập trình bằng phương pháp tự động. Theo đó, người thực hiện sẽ có sự hỗ trợ của máy tính để có thể khai báo hay mô tả về các hình dạng cụ thể của các chi tiết cần gia công, các quỹ đạo chuyển động theo một cấu trúc nhất định của các dụng cụ hay các chức năng khác của hệ thống máy móc theo các ngôn ngữ chuyên môn mà máy có thể hiểu và làm theo được.

Ưu điểm của việc áp dụng phương pháp tự động chính là lập trình viên sẽ không cần phải thực hiện những phép tính thủ công bằng tay mà chỉ cần nhập các dữ liệu vào máy tính và áp dụng theo công thức là có thể tính ra được các thông số. Như vậy thì việc xảy ra các lỗi trong quá trình tính toán sẽ hạn chế rất nhiều.

Các lập trình viên khi sử dụng phương pháp tự động sẽ cần phải thiết lập các chương trình tính toán sau:

- Chương trình tiền xử lý – Preprocessor

- Chương trình xử lý – Processor

- Chương trình hậu xử lý – Postprocessor

Đây là các chương trình phần mềm được sử dụng để có thể thực hiện được các phép tính toán về công nghệ và hình học phục vụ cho công việc lập trình. Hiện nay, người ta thường gọi các dữ liệu của chương trình này là CLD – Cutter Location Data. Theo đó, các dữ liệu được tính ra từ chương trình này sẽ được đưa ra và xem như là một giải pháp chung cho cả chương trình mà không phụ thuộc vào bất kỳ một máy CNC nào. Khi các dữ liệu CLD được xác định thì sẽ bao gồm vị trí của các dụng cụ cắt, các lệnh ngắn gọn cùng các mã không hợp với hệ CNC.

Như vậy, bài viết trên đây đã phân tích khá chi tiết, cụ thể về các vấn đề liên quan đến lập trình CNC là gì? Hy vọng đây sẽ là những thông tin hữu ích và cần thiết, giúp bạn đọc có thể hiểu và áp dụng vào công việc lập trình của mình, tạo ra được hiệu quả công việc tốt nhất trong quá trình làm việc của mình nhé! 

Xem thêm: Lập trình game là gì? Giải đáp vấn đề về lập trình game đầy đủ nhất