Trên máy phay CNC và trung tâm gia công, lỗ khoan được lập trình bằng chu trình khoan (canned cycle): chỉ một dòng lệnh là máy tự chạy nhanh xuống, khoan, rút lên. Ba lệnh dùng nhiều nhất là G81 (khoan một mạch), G83 (khoan rút phoi, còn gọi là khoan bậc hay khoan ngắt quãng) và G73 (khoan bẻ phoi tốc độ cao). Bài này giải thích từng lệnh bằng sơ đồ đường chạy dao, cách chọn lệnh theo chiều sâu lỗ, cách tính Q và Z — và công cụ lập sẵn đoạn chương trình.

Thuộc chuyên đề Gia công lỗ chính xác — quy trình định vị, khoan, khoét, doa và công cụ lập quy trình cho lỗ H7.

Chọn nhanh theo tỷ lệ chiều sâu L/D: L/D ≤ 3 → G81 · 3–5 → G73 · trên 5 → G83. Inox ra phoi dây nên dùng G73 ngay cả với lỗ nông. Cú pháp: G83 X.. Y.. Z.. R.. Q.. F.., kết thúc bằng G80.

Công cụ chọn chu trình khoan và lập chương trình G-code
Tỷ lệ chiều sâu L/D
—
Chu trình nên dùng
—
Chiều sâu mỗi lần Q
—
Z lập trình (gồm đầu mũi)
—
Tốc độ trục chính S
—
Lượng chạy dao F
—

      

S, F lấy giữa dải tốc độ cắt và bước tiến trong bài tốc độ cắt khi khoan (mũi HSS). Q là giá trị khởi đầu, chỉnh theo phoi thực tế. Cú pháp theo Fanuc; Haas, Mitsubishi, Siemens… có khác biệt nhỏ — đối chiếu sách lập trình của máy và chạy thử một lỗ trước.

Các thành phần của một chu trình khoan

Mọi chu trình khoan của Fanuc đều dùng chung các địa chỉ sau. Hiểu ba mặt phẳng — điểm đầu, mặt R, đáy Z — là hiểu được mọi chu trình:

Địa chỉÝ nghĩaGhi chú
X, YTọa độ tâm lỗCác dòng tiếp theo chỉ cần X, Y — máy khoan lỗ mới với cùng thông số
ZĐáy lỗ (đầu mũi khoan đi tới đây)Phải cộng chiều dài đầu mũi, xem phần tính Z bên dưới
RMặt R — nơi máy chuyển từ chạy nhanh sang chạy cắtThường cao hơn mặt phôi 1–3 mm
QChiều sâu mỗi lần khoan (G83, G73)Số dương, tính theo gia số
PThời gian dừng ở đáy lỗ (G82)Tính bằng mili giây trên Fanuc: P500 = 0,5 giây
FLượng chạy dao khi cắtmm/phút (chế độ G94)
KSố lần lặp lại (Fanuc)Trên Haas, K lại là chiều sâu khoan nhỏ nhất — xem phần khác biệt giữa các hãng
G98 / G99Sau mỗi lỗ lùi về điểm đầu / mặt RViết trước lệnh chu trình
G80Hủy chu trình khoanQuên G80 thì lệnh di chuyển sau đó sẽ khoan thêm lỗ
Luôn viết dấu chấm thập phân: Z-33., R2., Q5.. Trên nhiều máy Fanuc, số không có dấu chấm được hiểu theo đơn vị nhỏ nhất 0,001 mm (tùy tham số máy) — viết Q5 thành ra khoan mỗi lần 0,005 mm, còn Z-33 thành chỉ sâu 0,033 mm.

G98 và G99: lùi về đâu sau mỗi lỗ

So sánh G98 lùi về điểm đầu vượt qua vấu kẹp và G99 lùi về mặt R có thể đâm vào vấu kẹp khi khoan nhiều lỗ
G98 an toàn khi giữa các lỗ có vấu kẹp, bậc cao; G99 rút ngắn hành trình khi mặt phôi phẳng, trống.

G81 — khoan một mạch

G81 X.. Y.. Z.. R.. F..: chạy nhanh xuống mặt R, khoan một mạch tới Z, chạy nhanh lên. Dùng cho lỗ nông (L/D đến khoảng 3), khoan tâm, khoan mồi, và mũi carbide có lỗ tưới nguội trong thân — loại này được thiết kế để khoan liền một mạch sâu hơn nhiều, theo khuyến cáo trong catalogue của hãng.

G82 giống G81 nhưng dừng ở đáy một khoảng P. Dùng khi cần đáy lỗ phẳng đẹp hoặc chiều sâu chính xác: vát mép bằng mũi khoan tâm, khoét bậc, khoét côn đầu vít. Ví dụ G82 Z-3. R2. P300 F100. dừng 0,3 giây.

G83 và G73 — khoan nhiều lần

Khi lỗ sâu, phoi không tự thoát được, dồn lại trong rãnh xoắn, ma sát tăng, nhiệt tăng và mũi gãy (xem phoi bị kẹt trong lỗ). Hai chu trình giải quyết theo hai cách khác nhau:

Đường chạy dao G83 rút mũi ra mặt R sau mỗi lần khoan Q và G73 chỉ lùi một đoạn nhỏ d để bẻ phoi
Cùng lỗ, cùng Q: G83 rút hẳn ra khỏi lỗ mỗi lần; G73 chỉ lùi một chút để bẻ vụn phoi rồi khoan tiếp.

Cú pháp hai lệnh giống nhau: G83 X.. Y.. Z.. R.. Q.. F.. và G73 X.. Y.. Z.. R.. Q.. F... Lần khoan cuối máy tự dừng đúng Z dù phần còn lại ngắn hơn Q.

Chọn chu trình và chiều sâu Q theo vật liệu

L/DChu trìnhGhi chú
≤ 3G81Phoi tự thoát. Riêng inox: dùng G73 để bẻ phoi dây
3 – 5G73Bẻ phoi là đủ. Thấy phoi nghẹt, kêu rít → chuyển G83
5 – 8G83Rút phoi hoàn toàn, có thể cần mũi khoan dài
8 – 15G83, Q nhỏMũi khoan dài, khoan mồi dẫn hướng trước bằng mũi ngắn
> 15—Vượt khả năng mũi xoắn thường — khoan nòng (gun drill)

Ngưỡng L/D 3 / 8 / 15 thống nhất với bài chọn mũi khoan cho lỗ sâu. Giá trị Q khởi đầu công cụ dùng (mũi HSS, tưới ngoài):

Vật liệuQ khởi đầuLý do
Nhôm, đồng, gang1,5 × DPhoi dễ gãy (gang) hoặc dễ cắt, nhưng nhôm dễ dính phoi khi rãnh bị nghẹt
Thép carbon1 × DMức cân bằng thông dụng
Thép hợp kim, nhiệt luyện0,75 × DLực cắt lớn, nhiệt cao
Inox0,5 × DPhoi dây dai, dễ quấn và hóa cứng bề mặt

Lỗ càng sâu càng giảm Q: từ L/D 8 trở lên công cụ lấy khoảng 2/3 giá trị trên. Đây là điểm xuất phát — nhìn phoi để chỉnh: phoi ngắn, vụn, màu sáng là tốt; phoi dài, cuộn chặt, đổi màu xanh tím là Q đang quá lớn. Bài lỗ sâu khuyên rút mũi sau mỗi 2–3 × D khi khoan tay; trên CNC việc rút mũi tự động, không tốn công, nên chọn Q nhỏ hơn cho an toàn. Quá nhỏ cũng không tốt: Q nhỏ hơn khoảng 0,2 × D làm thời gian chu trình tăng vọt và lưỡi cắt cọ xát nhiều hơn là cắt.

Tính chiều sâu Z: đừng quên đầu mũi khoan

Cách tính chiều sâu Z khi lập trình khoan CNC: Z bằng chiều sâu đủ đường kính L cộng chiều dài đầu mũi h, h bằng 0,3 D với mũi 118 độ
Bản vẽ ghi chiều sâu phần lỗ đủ đường kính. Z lập trình là vị trí đầu mũi, nên phải cộng chiều dài phần côn đầu mũi h.

Chiều dài đầu mũi h = D / (2 × tan(góc mũi / 2)). Mũi 118° có h ≈ 0,30 × D, mũi 135° h ≈ 0,21 × D, mũi 140° h ≈ 0,18 × D. Với lỗ thông, Z = bề dày tấm + h + 1–2 mm để đầu mũi ra hẳn, lỗ đủ đường kính ở mặt dưới — nhớ kê tấm lót hoặc chừa khoảng trống bên dưới. Với lỗ cần taro, chiều sâu khoan phải sâu hơn chiều sâu ren, xem taro lỗ mù sát đáy.

Ví dụ chương trình hoàn chỉnh

Khoan 3 lỗ Ø10 sâu 50 (lỗ mù) trên thép C45, mũi HSS 118°, phôi phẳng không vật cản. L/D = 5 → G73 hoặc G83; chọn G83 cho chắc chắn với Q = 10 (1 × D). Z = 50 + 3 = 53. S và F theo bài tốc độ cắt khi khoan: Vc 25 m/phút → S ≈ 796, f 0,20 mm/vòng → F ≈ 159 mm/phút. Trước đó khoan định vị bằng mũi khoan tâm với G81 hoặc G82.

(KHOAN 3 LO D10 SAU 50 - C45)
G90 G54 G00 X20. Y15.
S796 M03
G43 Z50. H02 M08
G99 G83 X20. Y15. Z-53. R2. Q10. F159.
X50.
G98 X80.
G80 M09
G00 Z100.

Dòng X50. khoan lỗ thứ hai với cùng thông số; dòng G98 X80. khoan lỗ cuối rồi lùi về điểm đầu Z50. trước khi dao di chuyển đi nơi khác.

Khác biệt giữa các hệ điều khiển

Lỗi thường gặp

Bài viết liên quan

Yutaka — giải pháp gia công, không chỉ bán dụng cụ

Nắm được kỹ thuật đúng mới là bước đầu. Yutaka đồng hành với xưởng cơ khí ở cả ba khâu: cung cấp dụng cụ cắt chính hãng Nachi, OSG, Yamawa (mũi khoan, taro, khoét lỗ); cung cấp máy khoan (khoan từ, khoan cầm tay); và thiết kế đồ gá, cơ cấu gia công theo yêu cầu — dựa trên kinh nghiệm nhiều năm làm đồ gá và máy tự động. Cần mua dụng cụ, cần máy, hay cần giải một bài toán gá đặt khó, Yutaka đều hỗ trợ được.

Trao đổi giải pháp qua SĐT: 0888 078 863
Email: Minhthangdo87@gmail.com

Câu hỏi thường gặp

G81 và G83 khác nhau thế nào?
G81 khoan một mạch từ mặt R tới đáy Z rồi rút lên, dùng cho lỗ nông (L/D đến khoảng 3). G83 khoan từng đoạn Q, sau mỗi đoạn rút mũi ra hẳn mặt R để thoát phoi, dùng cho lỗ sâu trên khoảng 5 lần đường kính.
G73 và G83 khác nhau thế nào?
Cả hai đều khoan từng đoạn Q. G73 chỉ lùi lại một khoảng nhỏ d (do tham số máy quy định) để bẻ phoi rồi khoan tiếp, nên nhanh; G83 rút hẳn mũi ra mặt R sau mỗi đoạn nên thoát phoi tốt hơn nhưng chậm hơn. G73 hợp với lỗ L/D khoảng 3–5, G83 cho lỗ sâu hơn.
Q trong G83 nên đặt bao nhiêu?
Giá trị khởi đầu với mũi HSS tưới ngoài: khoảng 1 × D cho thép carbon, 0,75 × D cho thép hợp kim, 0,5 × D cho inox, 1,5 × D cho nhôm, đồng, gang. Lỗ sâu trên 8 × D thì giảm thêm. Sau đó chỉnh theo phoi: phoi dài, cuộn chặt hoặc đổi màu là Q quá lớn.
G98 và G99 khác nhau thế nào?
Sau khi khoan xong mỗi lỗ, G98 cho dao lùi về điểm đầu (độ cao trước khi gọi chu trình), G99 cho dao lùi về mặt R. G99 nhanh hơn; G98 dùng khi giữa các lỗ có vấu kẹp hoặc bậc cao hơn mặt R.
Z trong chu trình khoan tính thế nào?
Z là vị trí đầu mũi khoan, nên Z = chiều sâu phần lỗ đủ đường kính + chiều dài đầu mũi. Mũi 118° có đầu mũi dài khoảng 0,3 × D: lỗ Ø10 sâu 30 thì lập trình Z-33. Lỗ thông cộng thêm 1–2 mm để đầu mũi ra hẳn.
Vì sao viết Q5 máy lại khoan rất chậm?
Trên nhiều máy Fanuc, số không có dấu chấm thập phân được hiểu theo đơn vị nhỏ nhất 0,001 mm, nên Q5 là 0,005 mm mỗi lần. Hãy luôn viết Q5. hoặc Q5.0, tương tự với Z và R.