Lập trình trong gia công là một thành phần quan trọng vì nó kiểm soát mọi phần của quy trình. Người vận hành máy điều khiển số bằng máy tính (CNC) được đào tạo và thực hành trong nhiều năm để mài giũa nghề của họ, giúp họ cải thiện hiệu quả và giải quyết các thách thức khi chúng phát sinh. 

Đó là lý do tại sao việc hiểu những điều cơ bản về lập trình CNC cho người mới bắt đầu lại quan trọng. Trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu về các loại lập trình CNC, những điều cơ bản mà mọi người vận hành cần biết và các bước lập trình máy CNC. 

Lập trình CNC

Lập trình điều khiển số bằng máy tính là xương sống của hoạt động máy CNC. Máy CNC và trung tâm máy là một loại thiết bị có thể lập trình bằng máy tính cần có hướng dẫn để chỉ định chuyển động và chức năng của chúng. Người vận hành máy đưa ra những hướng dẫn này cho máy dưới dạng mã G. Mã này cho công cụ cắt trong máy biết đường đi, góc và tốc độ mà nó phải di chuyển.

Trong khi các công cụ của máy thực hiện tất cả công việc, thì mã lệnh mới là thứ giúp thực hiện được điều đó. Tất cả bắt đầu bằng mô hình 3D của bộ phận hoặc sản phẩm mong muốn, mà người vận hành biến thành mã lệnh để máy đọc. Sau đó, máy CNC loại bỏ vật liệu khỏi phôi bằng cách phay, khoan, tiện, gia công thô, tạo ren hoặc gia công mặt. Sử dụng máy CNC cho phép tái tạo các bộ phận trong phạm vi dung sai chặt chẽ – điều này có nghĩa là sẽ có ít hoặc không có sự khác biệt giữa các thông số kỹ thuật và bộ phận cuối cùng.

Lập trình CNC đúng cách là điều cần thiết để đạt được mức hiệu quả và độ chính xác có thể với máy CNC. Luôn nên thuê người có chứng chỉ lập trình CNC để vận hành máy CNC. Điều này đặc biệt cần thiết với  máy CNC công nghiệp quy mô lớn . Các lập trình viên CNC chuyên nghiệp phải trải qua quá trình đào tạo, nhận chứng chỉ và có nhiều năm kinh nghiệm. Tuy nhiên, học lập trình CNC khá dễ nếu bạn có kiến ​​thức cơ bản về mã hóa, máy tính và toán học.

Các loại lập trình CNC

Ba phương pháp lập trình khác nhau cho máy CNC là thủ công, sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính (CAM) và Giao tiếp Người – Máy. Phương pháp nào bạn sử dụng phụ thuộc vào loại máy, kỹ năng của bạn và yêu cầu đầu ra. Hiểu cả ba loại có thể giúp bạn chọn phương pháp tốt nhất cho ứng dụng của mình.

Thủ công

Lập trình thủ công liên quan đến việc nhập mã thủ công vào bảng điều khiển của máy. Phương pháp này đòi hỏi kiến ​​thức chuyên sâu về máy, ngôn ngữ lập trình của máy và hướng dẫn nào sẽ tạo ra kết quả mong muốn. Phương pháp này có thể tốn nhiều công sức và dễ xảy ra lỗi, nhưng đây là phương pháp đầu tiên để lập trình CNC. Học phương pháp này sẽ giúp hiểu rõ hơn về lập trình CNC.

Lập trình thủ công là tốt nhất cho các tác vụ đơn giản hoặc tạo ra các quy trình gia công tùy chỉnh cao. Hiểu được lập trình thủ công cũng có thể giúp bạn thực hiện các điều chỉnh khi sử dụng lập trình CAM.

CAM

CAM đề cập đến việc sử dụng phần mềm để điều khiển máy móc, giống như máy CNC. Có phần mềm CAM cho phép người vận hành CNC chuyển đổi mô hình kỹ thuật số của họ thành mã G. Phần mềm này xử lý hầu hết các phương trình toán học phức tạp, giúp quy trình CNC hiệu quả và đơn giản hơn.

Lập trình CAM phù hợp với hầu hết các trường hợp sử dụng vì dễ học hơn lập trình thủ công và cung cấp nhiều tùy chỉnh và phức tạp hơn so với lập trình đàm thoại. Phần mềm CAM cũng có thể giúp bạn hình dung quy trình gia công và phát hiện mọi lỗi trước khi chúng xảy ra.

Giao tiếp Người – Máy

Lập trình đàm thoại là một phương pháp đơn giản để lập trình CNC vì nó sử dụng giao diện và phần mềm tích hợp của máy. Nó không sử dụng mã – người vận hành chọn các lệnh trên bảng điều khiển, được thể hiện bằng đồ họa và văn bản. Máy cũng có thể hỏi một loạt các câu hỏi để hiểu người dùng muốn máy thực hiện chức năng nào.

Lập trình Giao tiếp Người – Máy hữu ích cho người mới bắt đầu và các tác vụ đơn giản vì nó nhanh và dễ học. Phần mềm cũng sẽ hiển thị bản xem trước các chuyển động của công cụ trước khi bắt đầu quy trình để cho phép kiểm tra trước. Tuy nhiên, các quy trình và đường dẫn phức tạp hơn không thể thực hiện được bằng phương pháp này.

Những điều cơ bản về lập trình CNC

Bên cạnh việc lựa chọn loại lập trình CNC, người vận hành CNC cũng cần biết và cân nhắc một số yếu tố khác khi vận hành máy CNC.

M code và G code

Máy CNC sử dụng một loại mã đặc biệt để điều khiển quá trình gia công. Mã G quyết định vị trí và chuyển động của các công cụ cắt của máy. Mã M điều khiển các chức năng của máy, chẳng hạn như dừng chương trình hoặc xoay trục chính. Các mã khác xử lý việc lựa chọn công cụ, tốc độ trục chính, bù trừ công cụ và tốc độ cấp liệu.

Tỷ lệ ăn dao

Một trong những mã được sử dụng trong lập trình CNC là mã F. Mã này cho biết công cụ cần di chuyển nhanh như thế nào và đây là điều cần thiết để làm đúng. Tốc độ nạp liệu được tối ưu hóa đảm bảo quy trình hiệu quả và trơn tru nhất có thể. Mặc dù bạn có thể xác minh đường dẫn trước khi triển khai, nhưng cần phải theo dõi quy trình và điều chỉnh tốc độ nạp liệu dựa trên thời gian thực hiện và độ chính xác của sản phẩm hoàn thiện.

Bù dao

Ngay cả khi bạn kiểm tra mã ba lần và chạy qua nhiều mô phỏng khác nhau, bạn vẫn có thể gặp sự cố trong vài lần chạy đầu tiên. Ví dụ, các yếu tố như áp suất dụng cụ, nhiệt sinh ra và lỗi định vị có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của quy trình gia công. Việc tính đến các yếu tố này được gọi là bù trừ và mỗi lần điều chỉnh bù trừ sẽ làm cho quy trình chính xác hơn.

Cách lập trình máy CNC