Giáo trình Lý thuyết CAD/CAM, CNC

 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 1 
Lý thuyết Cad/cam-cnc 
Thời lượng : 30 tiết 
Nội dung 
Chương 1 : Cơ sở lập trình cnc 
Chương 2 : Công nghệ và lập trình phay cnc 
Chương 3 : Công nghệ và lập trình tiện cnc 
Chương 4 : Công nghệ CAD/CAM 
Trình bày : ThS NGUYỄN HOÀI NAM 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 2 
Tài liệu tham khảo 
1- Cad/cam theory and applycation, AIT Thailan 
2- Điều khiển số và công nghệ trên máy điều khiển số, Nguyễn Đắc Lộc, KHKT 
3- Công nghệ lập trình – gia công điều khiển số, Đoàn Thị Minh Trinh, KHKT 
4- Công nghệ cad/cam, Đoàn Thị Minh Trinh 
5- Kỹ thuật lập trình cnc với MasterCAM V8.1, Nguyễn Hoài Nam, ĐHSPKT 
6- Numerical control programming in APT, Irvin H. Kral 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 3 
CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LẬP TRÌNH NC 
Nội dung 
1- CẤU TRÚC HỆ THỐNG CNC 
2- ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA MÁY CNC 
3- HỆ TRỤC TỌA ĐỘ – CHIỀU CHUYỂN ĐỘNG 
4- CÁC ĐIỂM “0” VÀ CÁC ĐIỂM CHUẨN 
5- CÁC DẠNG ĐIỀU KHIỂN 
6- CÁC THỦ TỤC LẬP TRÌNH 
7- HÌNH THỨC TỔ CHỨC GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC 
8- QUÁ TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC 
9- CẤU TRÚC CỦA CHƯƠNG TRÌNH NC 
10- LẬP TRÌNH CÓ DỊCH CHỈNH VÀ BÙ TRỪ 
11- LẬP TRÌNH VỚI CHƯƠNG TRÌNH CON 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 4 
 1- CẤU TRÚC HỆ THỐNG CNC 
Các đặc điểm kết cấu phân biệt giữa máy công cụ điều khiển CNC và máy công 
cụ thông thường 
Hì
nh
 p
ha
y 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 5 
Hì
nh
 ti
ện
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 6 
CẤU TRÚC MỘT HỆ THỐNG CNC 
Gồm 6 thành phần chính: 
1. Chương trình gia công (part program) : bao gồm các chỉ thị đã được mã hóa. 
2. Hệ điều khiển máy (Machine control Unit - MCU) được chia thành 2 thành 
phần là : 
Đơn vị xử lý dữ liệu (DPU- Data Processing Unit): thực hiện chức năng đọc mã 
lệnh từ thiết bị nhập dữ liệu, xử lý mã lệnh (giải mã), truyền dữ liệu cho CLU 
Mạch điều khiển (CLU – Control Loop Unit): thực hiện các chức năng nội suy 
chuyển động trên cơ sở tín hiệu nhận được từ DPU , xuất các tín hiệu điều 
khiển, nhận tín hiệu phản hồi, điều khiển các thiết bị phụ trợ. 
3. Thiết bị đọc chương trình (program input): máy đọc hay đường truyền RS232C 
4. Hệ thống truyền động (drive system): dùng các động cơ một chiều hoặc xoay 
chiều điều chỉnh vô cấp tốc độ và các bộ truyển chính xác như vít me/ đai ốc 
bi. 
5. Máy công cụ 
6. Hệ thống phản hồi (feetback system) 
2- ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA CNC so với NC 
• Hiển thị chương trình và mô phỏng bằng đồ họa quá trình gia công. 
• Nhập dữ liệu bằng nhiều cách. 
• Có khả năng lưu trữ chương trình. 
• Có khả năng thay đổi và cập nhật chương trình 
• Kiểm tra , chẩn đoán lỗi chương trình bằng đồ họa máy tính. 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 7 
• Có thể giao tiếp với các thiết bị vi xử lý khác. 
• Quản lý dữ liệu 
• Có khả năng tính toán 
• Bù trừ bán kính và chiều dài dao 
• Nội suy hình học. 
• Chức năng hỗ trợ lập trình : thu, phóng, xoay ... 
• Có khả năng hậu xủ lý (postprocessing): tiếp nhận trực tiếp dữ liệu 
quỹ đạo chạy dao dưới dạng mã nhị phân (Binary cutter location- 
BCL). Thực hiện trong chế độ thời gian thực. 
 ƯU ĐIỂM CỦA CNC 
• năng suất tăng do mức độ tự động hóa cao. 
• Tính linh hoạt cao. 
• Có tính tập trung nguyên công. 
• Độ chính xác cao (đến 0.001 mm) 
• Chất lượng gia công ổn định, độ chính xác lặp lại cao 
• Gia công được các biên dạng phức tạp (mặt 3D) 
• Hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao. 
NHƯỢC ĐIỂM CỦA CNC 
• Giá thành máy cao 
• Giá thành bảo dưỡng cao, phức tạp 
• Vận hành phức tạp, cần công nhân có tay nghề. 
• Hiệu quả thấp với những chi tiết đơn giản. 
CÁC YÊU CẦU ĐẶT RA 
• Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các khâu của quá trình hình 
thành sản phẩm (thiết kế, chuẩn bị sản xuất, gia công ...) 
• Cần đào tạo nâng cao cho thợ chuyên môn. Một khóa đào tạo về 
kỹ thuật CNC là phải có. 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 8 
3- HỆ TRỤC TỌA ĐỘ – CHIỀU CHUYỂN ĐỘNG 
Dùng hệ trục tọa độ decarte 
vuông góc, phương chiều và góc 
quay trên các trục được xác định 
theo qui tắc bàn tay phải 
Qui định về các trục quay 
A, B, C 
Các trục tọa độ song song với 
X,Y,Z ký hiệu là U, V, W 
Khi lập trình ta qui ước rằng dụng cụ chuyển động tương đối so với hệ thống tọa 
độ, còn chi tiết đứng yên 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 9 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 10 
4- CÁC ĐIỂM “0” VÀ CÁC ĐIỂM CHUẨN 
Ký hiệu Mô tả 
M Machine zero point 
Điểm 0 của máy, là điểm gốc của các hệ thống tọa độ 
máy. Do nhà sản xuất qui định. 
Trên máy phay thường là điểm xác định giới hạn dịch 
chuyển của bàn máy. 
W Work part zero point 
Điểm 0 của chi tiết, là điểm gốc của hệ trục tọa độ gắn 
lên chi tiết. 
Do người lập trình chọn và xác định 
 P Program zero point 
Chuẩn thảo chương. Dùng làm gốc tọa độ trong quá trình 
soạn thảo chương trình. 
Do người lập trình chọn và xác định 
R References point 
Các điểm chuẩn của máy, có khoảng cách xác định so với 
điểm 0 của máy và được đánh dấu trên các bàn trượt 
Do nhà sản xuất qui định 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 11 
 5- CÁC DẠNG ĐIỀU KHIỂN 
Điều khiển theo điểm (PTP) 
Gia công theo các tọa độ xác 
định đơn giản 
Dụng cụ thực hiện chạy dao 
nhanh không cắt gọt đến các 
điểm lập trình. Khi đạt đến 
điểm đích dao bắt đầu cắt gọt. 
Tùy thuộc vào hệ điều khiển 
mà các trục có thể chuyển 
động kế tiếp nhau, chuyển 
động đồng thời không có mối 
quan hệ hàm số hay di chuyển 
theo hành trình ngắn nhất . 
Dùng cho các lỗ bằng pp 
khoan, khoét, doa, taro ren. 
Điều khiển theo đường 
Tạo ra các đường chạy song 
song với các trục của máy với 
dao cắt gọt tạo nên bề mặt gia 
công 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 12 
Điều khiển theo đường viền 
Tạo ra các đường bất kỳ trong không gian 
Tùy thuộc vào số trục được điều khiển đồng thời mà có thể phân thành : điều 
khiển 2D, 2 1/2D , 3D, 4D  
2D 
thực hiện một đường viền trong 
mp XY. 
Trục thứ 3 được điều khiển độc 
lập với 2 trục trên 
2D1/2 
thực hiện nội suy một đường 
viền trong mặt phẳng, có thể 
là mp XY, hay YZ, hay ZX tùy 
thuộc vào việc khai báo mp 
nội suy trong chương trình 
(G17/G18/G19) 
Trục thứ 3 được điều khiển độc 
lập với 2 trục trên. 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 13 
3D 
Lưu ý rằng trong điều khiển 3D đã tích hợp trong đó điều khiển điểm, đường, 
2D 
 6. CÁC THỦ TỤC LẬP TRÌNH 
Lập trình tay 
Người lập trình hoàn thành chương trình mà không có 
sự trợ giúp của máy tính 
Lập trình có sự giúp đỡ 
của máy tính 
Người lập trình sử dụng ngôn ngữ lập trình hoặc phần 
mềm máy tính như là một công cụ trợ giúp để chuyển 
đổi tự động dữ liệu hình học và dữ liệu công nghệ 
thành chương trình NC 
Lập trình theo công 
nghệ CAD/CAM 
Bằng các phần mềm tích hợp CAD/CAM cho phép sử 
dụng chung cơ sở dữ liệu cho các chức năng thiết kế 
và lập kế hoạch sản xuất. 
Chức năng CAD cho phép xác lập hình học chi tiết gia 
công 
Chức năng CAM tạo quĩ đạo chạy dao và các chức 
năng công nghệ khác 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 14 
7. CÁC HÌNH THỨC TỔ CHỨC GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC 
Lập trình thủ công : nhập ct từ panel điều khiển của máy cnc 
Nhập chương trình bằng băng đục lỗ 
Lập trình tự động : Nhập chương trình bằng băng đục lỗ 
Điều khiển số trực tiếp (DNC – direct Numerical Control) 
Điều khiển số phân phối (DNC – Distributed Numerical 
Control) 
8. QUÁ TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC 
1- Nghiên cứu công nghệ gia công chi tiết 
2- Thiết kế quĩ đạo cắt 
3- Lập chương trình điều khiển 
4- Kiểm tra chương trình điều khiển 
5- Điều chỉnh máy cnc 
6- Gia công chi tiết 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 15 
10. GHI KÍCH THƯỚC TRÊN BẢN VẼ 
Việc qui chuẩn cách ghi kích thước trên bàn vẽ dùng trong gia công NC sẽ giúp 
cho người lập trình dễ dàng biến đồi các thông tin trên bản vẽ thành các thông 
tin dịch chuyển. 
Ghi kích thước tuyệt đối : 
Mọi kích thước đều xuất phát từ 
điểm W 
Ghi kích thước tương đối : 
Một kích thước được ghi xuất phát từ 
vị trí của kích thước trước nó 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 16 
Ghi kích thước nhờ các bảng 
Người ta thay thế các kích thước 
trên bản vẽ bằng các số thứ tự vị trí 
sau đó dùng bảng để mô tả. 
11. LẬP TRÌNH THEO KÍCH THƯỚC TUYỆT ĐỐI VÀ TƯƠNG ĐỐI. 
LẬP TRÌNH THEO KÍCH 
THƯỚC TUYỆT ĐỐI 
Điểm đích có các giá trị tọa độ luôn gắn với 
điểm W 
G90 
LẬP TRÌNH THEO KÍCH 
THƯỚC TƯƠNG ĐỐI 
Điểm đích có các giá trị tọa độ luôn gắn với 
vị trí của dao trước đó. 
Dùng chủ yếu đối với các chu trình hay các 
chương trình con 
G91 
12. CẤU TRÚC CỦA CHƯƠNG TRÌNH NC 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 17 
 Dấu hiệu chương trình 
Thường dùng % 
 Các Câu lệnh (NC block) 
 Lệnh Kết thúc chương trình (M30 
hoặc M2) 
12-1 CẤU TRÚC CỦA MỘT CÂU LỆNH (NC block) 
12-2 CẤU TRÚC CỦA MỘT TỪ (word): gồm một ký tự gọi là địa chỉ (address) và 
một con số (number) 
Ví dụ 
 Address Number 
N75 N 75 
G01 G 01 
Z-10.75 Z -10.75 
trong một câu lệnh Có thể có 3 nhóm từ 
1 G funtion G 
2 Tọa độ X, Y, Z 
U, V, W 
3 Thông tin vận hành máy và 
các chức năng phụ 
F, S, T 
M 
Một số địa chỉ theo tiêu chuẩn ISO 
 address Mô tả Ví dụ 
1 N thứ tự câu lệnh N50 
2 G Mã dịch chuyển G02 
3 X,Y,Z Tọa độ điểm đích X10 Y20 Z-10.1 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 18 
4 A,B,C Định vị trí góc quay (X,Y,Z) A10 
5 D Định vị trí góc quay quanh trục đặc 
biệt hoặc hiệu chỉnh dao. 
6 E Định vị trí góc quay quanh trục đặc 
biệt. 
7 H,L Dữ trữ 
8 U,V,W Tọa độ phụ (X,Y,Z) U10 V-10.1 
9 I,J,K 
R 
Thông số dùng để nội suy cung tròn I5 j10 
R20 
10 F Lượng chạy dao F120 
11 S Tốc độ trục chính S2500 
12 T Dao T0102 
13 M Chức năng phụ M99 
14 P,Q Tham số của chu trình G75 x. y. r. D5 Q2 F. 
15- LẬP TRÌNH CÓ DỊCH CHỈNH VÀ BÙ TRỪ 
Trong lập trình gia công phay, tọa độ máy sử dụng là tọa độ tâm dao (tool 
center coordinate)- quỹ đạo cắt là tâm dao . Do đó không thể sử dụng trực 
tiếp tọa độ trên biên dạng của chi tiết vì tâm dao cách đường biên cắt một 
khoảng bằng bán kính dao, 
điểm X Y 
Với dao có đường 
kính 10mm 
Hãy xác định tọa 
độ của các điểm 
1,2 ,3,4 chuyển 
tiếp trên quỹ đạo 
cắt để thực hiện 
hiện gia công 
biên dạng chi tiết 
như hình vẽ 
1 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 19 
2 
3 
4 
Với dao có đường 
kính 10mm 
Hãy xác định tọa 
độ của các điểm 
1, 2 ,3 , 4 , 5 
chuyển tiếp trên 
quỹ đạo cắt để 
thực hiện gia 
công biên dạng 
chi tiết như hình 
vẽ 
Điểm X Y 
1 
2 
3 
4 
5 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 20 
Phép dịch chỉnh vị trí tâm dao được gọi là bù trừ bán kính (radius 
compensation) 
Trong qui trình gia công chi tiết có thể sử dụng nhiều dao với những chiều 
dài khác nhau. Do đó khi lập trình ta không quan tâm đến chiều dài dao (lập 
trình với dao giả định) nhưng khi gia công cần phải dịch chỉnh chiều dài dao. 
Việc sử dụng bù trừ dao sẽ hạn chế các phép tính toán tọa độ tâm dao, do 
đó làm đơn giản công việc lập trình. 
Ngoài ra có thể sử dụng bù trừ trong các trường hợp : 
+ Dao gia công khác với dao lập trình 
+ Phải thay dao do gẫy dao và không có dao tương tự như đã lập trình 
+ Sự thay đổi kích thước do dao bị mòn, mài hay sửa lại 
+ Khi gia công thô và gia công tinh được thực hiện với cùng một chương trình. 
LẬP TRÌNH CÓ BÙ TRỪ BÁN KÍNH DAO. 
Được thực hiện bởi các lệnh G41/G42 , Các lệnh này tạo ra các vector bù trừ 
vuông góc với đường biên chi tiết và có độ lớn bằng bán kính dao 
Để khai báo chấm dứt hiệu chỉnh dùng G40 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 21 
 G41 G42 
Phay biên 
dạng lồi 
Phay hốc 
 G41 G42 
Tiện 
ngoài 
Tiện trong 
Lưu ý : 
- vecto bù trừ bán kính tại câu lệnh ngay sát sau câu lệnh hiệu chỉnh G41/G42 
hoặc G40 có : 
Vecto đầu=0 
Vecto cuối = R và vuông góc với đường lập trình 
Nên có đoạn khởi động và kết thúc hiệu chỉnh. 
Tốt nhất chọn ngoài phôi. 
- Việc bù trừ chỉ có tác dụng trong mặt phẳng nội suy. 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 22 
6- LẬP TRÌNH VỚI CẤU TRÚC LẶP, CHƯƠNG TRÌNH CON VÀ MACRO 
Để tăng hiệu suất lập trình, giảm chiều dài chương trình thì với những trường 
hợp gia công phức tạp về mặt hình dáng hay có tính chất lặp lại về qui trình ta 
nên sử dụng lập trình có vòng lặp (loops) hay chương trình con (subprogram) 
hay macro. 
Các khả năng lập trình này phụ thuộc vào hệ điều khiển. 
Vòng lặp Là một chuỗi lệnh được lặp lại nhiều lần với số lần 
lặp xác định 
Cho phép lập trình với các vòng lặp khép kín lồng 
nhau (4 cấp) 
Chương trình con Là một phần của chương trình chính và có thể gọi 
theo yêu cầu 
macro Là loại chương trình con có biến số. 
Chương trình macro được lưu giữ như chương trình 
độc lập với số hiệu riêng trên bộ nhớ và có thể gọi 
từ một chương trình chính bất kỳ. 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 23 
Chương 2 
LẬP TRÌNH THỦ CÔNG PHAY NC 
Nội dung 
1- Cơ sở lập trình phay 
2- THÔNG SỐ NC 
3- DIỄN GIẢI TẬP LỆNH ADIMILL 
4- VÍ DỤ 
5- LẬP TRÌNH VỚI CHƯƠNG TRÌNH CON. 
 BÀI G ... âu lệnh kế sát sau lệnh gọi chương trình con. 
• Sử dụng trong các trường hợp công việc có tính chất lặp lại 
• Làm cho chương trình ngắn hơn, dễ quản lý hơn 
• Cần có kỹ năng lập trình tốt 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 36 
Ví dụ 1 
*T1 N1 
*0X 0.000 
*0Y 0.000 
*0Z 30.000 
*LX 100.000 
*LY 60.000 
*LZ 30.000 
N10 G17 
N20 T1 S2500 M3 
N30 G0 X-10. Y15. Z2. 
N40 G22 A5000 H5 
N50 M2 
N5000 G82 P0 U20. V0. Z-10. R2. F45. 
N5010 M99 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 37 
Ví dụ 2 
*T1 N1 
*0X 0.000 
*0Y 0.000 
*0Z 30.000 
*LX 100.000 
*LY 60.000 
*LZ 30.000 
N10 G17 
N20 T1 S2500 M3 
N30 G0 X-10. Y15. Z2. 
N40 G22 A5000 H5 
N50 G0 X-10. Y45. Z2. 
N60 G22 A5000 H5 
N70 M2 
N5000 G82 P0 U20. V0. Z-10. R2. F45. 
N5010 M99 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 38 
Ví dụ 3 
*T 1 N1 
*0X 0.000 
*0Y 0.000 
*0Z30.000 
*LX100.000 
*LY70.000 
*LZ30.000 
N10 G17 
N20 T1 S2500 M3 
N30 G0 X10. Y-5. Z2. 
N40 G22 A5000 H3 
N50 M5 
N60 M2 
N5000 G0 X10. V20. Z2. 
N5010 G22 A6000 H5 
N5020 M99 
N6000 G82 P0 Z-10. R2. F45. 
N6010 G80 
N6010 G0 U20. V0. Z2. 
N6020 M99 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 39 
Chương 3 
CÔNG NGHỆ VÀ LẬP TRÌNH TIỆN CNC 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 40 
1- TRỤC TỌA ĐỘ TRÊN MÁY TIỆN 
Hệ thống tọa độ tay phải Hệ thống tọa độ tay trái 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 41 
2. CÔNG NGHỆ TIỆN NC 
trên máy tiện cơ bản có 7 nguyên công như sau : 
tiện mặt đầu, tiện trụ , tiện rãnh, khoan, tiện lỗ, cắt đứt, tiện ren 
2.1- dao tiện 
chương trình được viết cho dao chuẩn (dao lý thuyết) và sau đó được hiệu 
chỉnh lại theo kích thước dao thực tế. 
Lệnh gọi dao bắt đầu bằng từ khóa Txxyy 
Xx : cho biết số thứ tự của dao trên ổ 
Yy : số thứ tự hiệu chỉnh dao 
2.2- Tốc độ cắt: F 
Di chuyển không cắt gọt G0 với Fmax 
Di chuyển cắt gọt G1, G2, G3 với F xác định. 
Đơn vị sử dụng là 
mm/ph: G94 
mm/vg : G95 
2.3- Tốc độ trục chính : S 
G96 cài đặt tốc độ mặt không đổi (FPM: feet/phút) tại các vị trí khác 
nhau trên bề mặt chi tiết . Tốc độ mặt là tốc độ tương đối giữa 
mũi dao cắt so với bề mặt phôi tại điểm tiếp xúc. 
Máy sẽ tự động điều chỉnh tốc độ trục chính sao cho tốc độ mặt 
tại vị trí đường kính hiện hành luôn không đổi và có giá trị xác 
định . Ví dụ : G96 S600 
G50 (G92) cài đặt tốc độ vòng lớn nhất (RPM). 
Khi dùng lệnh G96, tốc độ mặt không thay đổi tại các giá trị bán 
kính khác nhau. Như vậy trục chính sẽ thay đổi tốc độ khi bán kính 
thay đổi, theo lý thuyết tốc độ này rất lớn khi đường kính dần đến 
0. Để giới hạn tốc độ vòng tại một giá trị lớn nhất ta dùng lệnh 
G50. 
G97 tốc độ trục chính không đổi (RPM) theo đơn vị vg/phút. Do tốc độ 
vòng không đổi nên tốc độ mặt sẽ thay đổi tùy thuộc vào đường 
kính. Lệnh được sử dụng để hủy bỏ tác dụng của G96 
Sxxxx tốc độ trục chính, S3000 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 42 
2.4 - Cài đặt hệ tọa độ chi tiết. 
Dùng hệ tọa độ mặc định của 
máy 
Dùng lệnh G50 nhập giá trị “zero 
offset” 
Dùng dao rà 
vào mặt đầu 
của chi tiết, 
nhập giá trị 
xác định vào 
máy 
Đối với phần mềm ADIturn giá trị “Zw-zero offset” được tính như sau: 
Zw = Lphôi + 20 – c 
Với Lphôi = Lct + A + B + D + c 
 Lct : chiều dài gia công 
 A : Khoảng cách an toàn 
B : Bề rộng miệng cắt 
(A+B : có thể chọn khoảng 10) 
D : khoảng kẹp chặt trong mâm cặp (qui định D=20) 
 c : lượng dư vạt mặt đầu
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 43 
2.5- Phương pháp lập trình 
Lập trình theo đường kính : tọa độ theo phương X là giá trị của đường kính. 
Thường mặc định trên các bộ điều khiển tiện CNC 
Lập trình theo bán kính : tọa độ theo phương X là giá trị của bán kính. 
2.6- Tọa độ và đơn vị 
có 2 cách xác định dạng tọa độ trong quá trình di chuyển dao : 
tọa độ tuyệt đối : G90 hay từ khóa X, Z 
tọa độ tương đối : G91 hay từ khóa U,W 
có thể chọn đơn vị lập trình 
G20 : dùng hệ inch 
G21 : dùng hệ mét 
Trong hầu hết các hệ điều khiển số gia nhỏ nhất mà hệ thống có thể chấp 
nhận được : 
0.0001 inch 
0.001 mm 
0.001 độ 
các giá trị nhỏ hơn đều được làm tròn. 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 44 
2.7- BÙ TRỪ VÀ CÀI ĐẶT THÔNG SỐ DAO 
2.7.1 Offset dao : 
là bù trừ sai lệch về khoảng cách cắt giữa điểm cắt thực tế so với điểm cắt lý 
thuyết. 
Offset dao thường phải thực hiện trên 2 phương X, Z. 
B : điểm chuẩn của dao 
L : khoảng cách từ B đến mũi dao đo 
theo phương Z 
Q : khoảng cách từ B đến mũi dao đo 
theo phương X 
2.7.2 Bù trừ bán kính mũi dao : 
- Chọn điểm nào trên dao tiện để lập trình ? 
Khi ta xem như dao tiện không có bán 
kính mũi dao, điểm mũi dao P lúc này 
được gọi là mũi dao lý thuyết – là giao 
điểm của 2 đường thẳng song song với 
2 trục X,Z. 
P là điểm ảo, nhưng dễ xác định nên 
nếu được sử dụng làm quỹ đạo lập 
trình sẽ thuận lợi về mặt tính toán. 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 45 
Khi lập trình với biên dạng song song 
với trục của máy, điểm cắt thực tế có 
thay đổi, nhưng vẫn đảm bảo hình 
dáng 
Tuy nhiên, khi gia công các đường 
cong, ta thấy điểm P và điểm cắt thực 
tế không vạch cùng một quỹ đạo 
Ư sinh ra cắt sai biên dạng tùy thuộc 
vào chiều của vecto cắt. 
Sai số này tăng khi bán kính mũi dao 
tăng. 
Như vậy không dùng điểm P được ! 
Khi quan sát quỹ đạo của điểm M ta 
thấy nó có cùng quỹ đạo với quỹ đạo 
của các điểm cắt thực tế. 
Ư Dùng lập trình sẽ cho biên dạng cắt 
đúng với biên dạng lập trình. 
- Làm sao để xác định điểm M và báo 
cho máy biết ? 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 46 
vecto hướng dao R (TNC-tool nose 
compensation) : xác định mối quan hệ 
giữa P và M 
Như vậy, hiệu chỉnh bán kính mũi dao là khai báo để hệ thống có thể xác định 
được điểm M và sử dụng nó để nội suy quỹ đạo cắt ,mà vẫn dùng điểm P là tọa 
độ điểm đại diện cho dao khi lập trình. 
Để hiệu chỉnh bán kính mũi dao ta cần quan tâm đến chiều dao lý thuyết. 
Chiều dao lý thuyết được xác định bằng một dãy số thứ tự từ 1 đến 8 và mỗi một 
số tương ứng với một vecto hướng dao R 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 47 
2.7.4 Lệnh bù trừ bán kính mũi dao G41/G42-G40 
Việc chọn G41 hay G42 phụ thuộc vào các yếu tố sau 
- hệ thống tọa độ 
- hướng của đường chạy dao 
- vị trí của bề mặt gia công so với đường lập trình. 
G41 G42 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 48 
3. DIỄN GIẢI ADITURN 
Quy định về dao 
G2 X.. Z.. I.. K.. F.. 
(G3) ( R) 
A – Số câu lệnh bắt 
đầu chương trình con.
A1 A2 A3 A4 A5 
A6 A7 A8 A9 
 S1 S2 
 S4 S5 
B1 B2 
 I1 I2 
 I3 
P1 G1 
 Đỉnh Đ
Đ Đ
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 49 
Tập lệnh 
1 Số thứ tự câu lệnh chương trình chính: N1- N4999 
chương trình con : N5000 – N9999 
2 TẬP LỆNH CÔNG NGHỆ 
M2 Kết thúc ct 
M3 Trục chính quay theo chiều kim đồng hồ 
M4 Trục chính quay ngược chiều kim đồng hồ 
M5 Dừng trục chính 
M8 Mở tưới trơn 
M9 Tắt tưới trơn 
M99 Kết thúc ct con 
3 TẬP LỆNH G 
 G90 Lập trình theo tọa độ tuyệt đối 
 G91 Lập trình theo tọa độ tương đối 
 G94 Tốc độ chạy dao mm/phút 
 G95 Tốc độ chạy dao mm/vòng 
 G41 Hiệu chỉnh trái 
 G42 Hiệu chỉnh phải 
 G40 Xóa hiệu chỉnh 
 G92 Dịch chuẩn thảo chương 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 50 
Cú pháp G0 X Z 
Chức năng Chạy dao nhanh (Fmax) không cắt gọt 
Diễn giải X Y Z tọa độ điểm đích 
Cú pháp G1 X Z F 
G1 U W F 
Chức năng Nội suy đường thẳng 
Diễn giải X/U Z/W tọa độ điểm đích 
F : lượng chạy dao 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 51 
Cú pháp G2 X Z I K F 
G2 X Z R F 
Chức năng Nội suy đường tròn thuận chiều kim đồng hồ. 
Diễn giải X/U Z/W tọa độ điểm đích 
I... và K...: Tọa độ tâm của cung tròn được tính tương đối so 
với điểm đầu của cung 
R : bán kính cung tròn 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 52 
Cú pháp G3 X Z I K F 
G3 X Z R F 
Chức năng Nội suy đường tròn ngược chiều kim đồng hồ. 
Diễn giải X/U Y/V Z/W tọa độ điểm đích 
I... và K...: Tọa độ tâm của cung tròn được tính tương đối so 
với điểm đầu của cung 
R : bán kính cung tròn 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 53 
Chương trình con 
Cú pháp G22 A H 
Chức năng Gọi chương trình con 
Diễn giải Axxxx : số thứ tự câu lệnh bắt đầu ct con 
A6120 
H : số lần lặp lại ct con 
H2 
Lưu ý : 
- Khi mở ct : mở ct chính trước , ct con sau 
- Phần mềm sẽ hỏi số thứ tự của câu lệnh bắt đầu ct con 
- Ct chính và ct con phải nằm cùng thư mục
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 54 
CHU TRÌNH 
Cú pháp G71 A I K D F 
G71 P Q I K D F 
Chức năng Tiện bóc vỏ từng lớp song song với trục Z 
Diễn giải A : chương trình con (biên dạng gia công) 
I : lượng dư gia công tinh theo X 
K : lượng dư gia công tinh theo Z 
D : chiều sâu lát cắt 
P Q : từ câu lệnh --- đến câu lệnh 
F : tốc độ chạy dao 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 55 
Cú pháp G72 A I K D F 
G72 P Q I K D F 
Chức năng Tiện bóc vỏ từng lớp song song với trục X 
Diễn giải A : chương trình con (biên dạng gia công) 
I : lượng dư gia công tinh theo X 
K : lượng dư gia công tinh theo Z 
D : chiều sâu lát cắt 
P Q : từ câu lệnh --- đến câu lệnh 
F : tốc độ chạy dao 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 56 
Cú pháp G83 X Z D H F 
Chức năng Khoan lỗ 
Diễn giải X,Z : tọa độ đáy lỗ 
D  chiều sâu lát khoan đầu tiên 
H: số lát còn lại 
F : tốc độ chạy dao 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 57 
Cú pháp G76 X Z K D H F 
Chức năng Tiện ren 
Diễn giải X,Z : tọa độ điểm đích B 
K : chiều cao ren 
D  chiều sâu lát cắt cuối cùng 
H: số lát cắt 
F : bước ren 
Điểm bắt đầu và kết 
thúc chu trình G76 
B K 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 58 
Chương 4 
Công nghệ CAD/CAM 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 59 
I. Tổng quan về CAD/CAM 
• CAD - Computer Aided Design là thiết kế trợ giúp bằng máy tính. 
• CAM - Computer Aided Manufacture là sản xuất với sự trợ giúp của máy 
tính. 
• CAD/CAM - tổng hợp của sự liên ngành Cơ khí – Tin học – Điện tử – Tự 
động hóa, là một sản phẩm của CIM 
• CIM - Computer Integrated Manufacturing, có mô hình như sau: 
Cơ sở dữ 
liệu và 
thông tin 
Nhu cầu 
PP MRP II 
CAE 
CAQ 
CNC, Robots 
CAM 
CAPP 
CAD 
Ý tưởngDự báo
Khách hàng
Đóng gói
CAD Computer aided design TK với sự hỗ trợ của MT 
CAE Computer aided engineering Phân tích kỹ thuật với sự hỗ trợ của MT 
CAM Computer aided manufacturing Chế tạo với sự hỗ trợ của MT 
CAPP Computer aided process planning Lập p.án chế tạo với sự hỗ trợ của MT 
CAQ Computer aided quality control Kiểm tra chất lượng với sự hỗ trợ của MT
MRPII Manufacturing resources planning Hoạch định nguồn lực sản xuất 
PP Production planning Lập kế hoạch sản xuất 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 60 
2- LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA CAD/CAM 
- Năm 1808, Joseph M Jacquard điều khiển tự động máy dệt bằng những tấm 
tôn đục lỗ. Đánh dấu sự ra đời của vật mang thông tin thay đổi được. 
- Năm 1863, M Fourneaux đăng ký phát minh đài dương cầm tự động Pianola, 
trong đó các phím bấm được điều khiển bằng băng giấy đục lỗ. Băng giấy đục 
lỗ dùng làm vật mang thông tin được phát kiến. 
- Năm 1938, Claud E. Shannon tại MIT (Massachusetts Intitue of Technology) đã 
chứng minh rằng việc tính toán và truyền tải nhanh dữ liệu chỉ có thể duy nhất 
thực hiện nhờ mã nhị phân.Cơ sở khoa học cho máy tính và điều khiển số được 
hoàn thiện. 
- Năm 1946, máy tính số điện tử đầu tiên “ENIAC” ra đời, dựa trên công nghệ 
đèn điện tử. 
- Năm 1949 – 1952, John Parsons và MIT phối hợp chế tạo thành công máy 
phay điều khiển số đầu tiên có tên là Cincinati Hydrotel, có trục đứng.Tủ điều 
khiển dùng đèn điện tử, có thể dịch chuyển đồng thời 3 trục (3D Linear 
interpolation), tiếp nhận dữ liệu qua băng đục lỗ mã nhị phân. 
- Năm 1954, thiết bị điều khiển NC công nghiệp đầu tiên ra đời bởi Bendix. 
- Năm 1957, máy phay NC đầu tiên được trang bị trong các xưởng chế tạo máy 
bay của không lực Hoa Kỳ. 
- Năm 1958, ngôn ngữ lập trình APT ra đời. 
- Năm 1960,các nhà chế tạo Đức trình bày những máy NC đầu tiên của mình tại 
hội chợ Hannover. 
- Năm 1968, kỹ thuật mạch tích hợp IC (Intergrated Circuits) làm cho các tủ 
điều khiển nhỏ hơn và có độ tin cậy cao hơn. 
- Năm 1972, thế hệ các thiết bị NC kết nối với máy vi tính –có công năng 
mạnh mẽ hơn(CNC). Thế hệ này nhanh chóng được thay thế bởi các cụm điều 
khiển dùng Microprocessor (µP). 
- Năm 1986, chuẩn hóa giao diện và truyền thông: làm cơ sở cho hệ thống CIM 
(Computer Intergrated Manufacturing) phát triển. 
Năm 1990, hình thành và phát triển các hệ thống CIM 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 61 
NC (Numerical Control): Điều khiển số 
CAD (Computer Aided Design): Thiết kế 
với sự trợï giúp của máy tính 
CNC (Computer Numerical Control): 
 Điều khiển số bằng máy tính 
CAD/CAM (Computer Aided Manufacturing): 
 Chế tạo với sự trợ giúp của MT 
FMS (Flexible Manufacturing System): 
 Hệ thống sản xuất linh hoạt 
CIM (Computer Integrated Manufacturing): 
 Hệ thống sản xuất với sự trợ giúp 
của MT 
 BÀI GIẢNG MÔN LÝ THUYẾT CAD/CAM-CNC 
 ThS NGUYỄN HOÀI NAM Trang 62