Gia công cnc là gì? Tổng quan về các thiết bị CNC

Gia công CNC là một quy trình sản xuất trong đó phần mềm máy tính được lập trình sẵn quyết định sự chuyển động của các công cụ và máy móc của nhà máy. Quá trình này có thể được sử dụng để điều khiển một loạt các máy móc phức tạp, từ máy nghiền và máy tiện đến nhà máy và bộ định tuyến. Với gia công CNC, các tác vụ cắt ba chiều có thể được thực hiện trong một bộ dấu nhắc duy nhất.

Viết tắt của điều khiển số máy tính, một quy trình CNC chạy ngược lại – và do đó thay thế – những hạn chế của điều khiển thủ công, trong đó các nhà khai thác trực tiếp là cần thiết để nhắc nhở và hướng dẫn các lệnh của công cụ gia công thông qua đòn bẩy, nút và bánh xe. Đối với người xem, một hệ thống CNC có thể giống với một bộ linh kiện máy tính thông thường, nhưng các chương trình và bảng điều khiển phần mềm được sử dụng trong gia công CNC phân biệt nó với tất cả các dạng tính toán khác.

gia-cong-cnc-la-gi

Những điều cần tìm hiểu về gia công CNC

Khi hệ thống CNC được kích hoạt, các vết cắt mong muốn được lập trình vào phần mềm và được lệnh cho các công cụ và máy móc tương ứng, thực hiện các tác vụ thứ nguyên như được chỉ định, giống như robot.

Trong lập trình CNC, trình tạo mã trong hệ thống số thường sẽ cho rằng các cơ chế là hoàn hảo, mặc dù có khả năng xảy ra lỗi, sẽ lớn hơn bất cứ khi nào máy CNC được chỉ dẫn cắt theo nhiều hướng cùng một lúc. Vị trí của một công cụ trong một hệ thống điều khiển số được phác thảo bằng một loạt các đầu vào được gọi là chương trình bộ phận.

Với một máy điều khiển số, các chương trình được nhập thông qua thẻ đục lỗ. Ngược lại, các chương trình cho máy cắt CNC được đưa vào máy tính mặc dù bàn phím nhỏ. Lập trình CNC được giữ lại trong bộ nhớ của máy tính. Các mã được viết và chỉnh sửa bởi các lập trình viên. Do đó, các hệ thống CNC cung cấp khả năng tính toán mở rộng hơn nhiều. Trên hết, các hệ thống CNC hoàn toàn không phải là tĩnh, vì các lời nhắc mới hơn có thể được thêm vào các chương trình có sẵn thông qua mã sửa đổi.

LẬP TRÌNH MÁY CNC

Trong CNC, các máy được vận hành thông qua điều khiển số, trong đó một chương trình phần mềm được chỉ định để điều khiển một đối tượng. Ngôn ngữ đằng sau gia công CNC được gọi xen kẽ là mã G và được viết để kiểm soát các hành vi khác nhau của một máy tương ứng, chẳng hạn như tốc độ, tốc độ nạp liệu và phối hợp.

Về cơ bản, gia công CNC cho phép lập trình trước tốc độ và vị trí của các chức năng máy công cụ và chạy chúng thông qua phần mềm theo các chu kỳ lặp đi lặp lại, có thể dự đoán được, tất cả đều có sự tham gia của người vận hành. Do những khả năng này, quy trình đã được áp dụng trên tất cả các góc của lĩnh vực sản xuất và đặc biệt quan trọng trong các lĩnh vực sản xuất kim loại và nhựa.

Đối với người mới bắt đầu, một bản vẽ CAD 2D hoặc 3D được hình thành, sau đó được dịch sang mã máy tính để hệ thống CNC thực thi. Sau khi chương trình được nhập vào, nhà điều hành cho nó chạy thử để đảm bảo không có lỗi nào xảy ra trong mã hóa.

Hệ thống gia công mở / đóng

Kiểm soát vị trí được xác định thông qua hệ thống vòng lặp mở hoặc vòng kín. Với trước đây, tín hiệu chạy theo một hướng duy nhất giữa bộ điều khiển và động cơ. Với hệ thống vòng kín, bộ điều khiển có khả năng nhận phản hồi, điều này giúp khắc phục lỗi. Do đó, một hệ thống vòng kín có thể khắc phục sự bất thường về vận tốc và vị trí.

Trong gia công CNC, chuyển động thường được hướng qua các trục X và Y. Lần lượt, công cụ được định vị và hướng dẫn thông qua động cơ bước hoặc động cơ servo, sao chép các chuyển động chính xác như được xác định bởi mã G. Nếu lực và tốc độ là tối thiểu, quá trình có thể được chạy thông qua điều khiển vòng hở. Đối với mọi thứ khác, điều khiển vòng kín là cần thiết để đảm bảo tốc độ, tính nhất quán và độ chính xác cần thiết cho các ứng dụng công nghiệp, chẳng hạn như kim loại.

gia-cong-cnc-la-gi

Gia công CNC hoàn toàn tự động

Trong các giao thức CNC ngày nay, việc sản xuất các bộ phận thông qua phần mềm được lập trình sẵn hầu hết là tự động. Kích thước của một bộ phận nhất định được đặt đúng chỗ với phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) và sau đó được chuyển đổi thành sản phẩm hoàn chỉnh thực tế với phần mềm sản xuất hỗ trợ máy tính (CAM).

Bất kỳ phần công việc nhất định có thể cần một loạt các công cụ máy móc, chẳng hạn như máy khoan và máy cắt. Để đáp ứng những nhu cầu này, nhiều máy móc ngày nay kết hợp nhiều chức năng khác nhau vào một ô. Cách khác, một bản cài đặt có thể bao gồm một số máy và một bộ tay robot chuyển các bộ phận từ ứng dụng này sang ứng dụng khác, nhưng với mọi thứ được điều khiển bởi cùng một chương trình. Bất kể thiết lập, quy trình CNC cho phép thống nhất trong sản xuất các bộ phận sẽ khó khăn, nếu không, không thể sao chép thủ công.

CÁC LOẠI MÁY CNC

Các máy điều khiển số đầu tiên có từ những năm 1940 khi động cơ lần đầu tiên được sử dụng để điều khiển chuyển động của các công cụ có sẵn. Khi công nghệ tiến bộ, các cơ chế được cải tiến với máy tính tương tự, và cuối cùng là máy tính kỹ thuật số, dẫn đến sự gia tăng của gia công CNC.

Phần lớn các kho vũ khí CNC ngày nay là hoàn toàn điện tử. Một số quy trình vận hành CNC phổ biến hơn bao gồm hàn siêu âm, đục lỗ và cắt laser. Các máy được sử dụng thường xuyên nhất trong các hệ thống CNC bao gồm:

Máy phay CNC

Các nhà máy CNC có khả năng chạy trên các chương trình bao gồm các lời nhắc dựa trên số và chữ cái, hướng dẫn các mảnh trên các khoảng cách khác nhau. Việc lập trình được sử dụng cho máy nghiền có thể dựa trên mã G hoặc một số ngôn ngữ duy nhất được phát triển bởi một nhóm sản xuất. Các nhà máy cơ bản bao gồm một hệ thống ba trục (X, Y và Z), mặc dù hầu hết các nhà máy mới hơn có thể chứa ba trục bổ sung.

gia-cong-cnc-la-gi

Máy tiện CNC

Trong các máy tiện, các mảnh được cắt theo hướng tròn với các công cụ có thể lập chỉ mục. Với công nghệ CNC, các vết cắt được sử dụng bởi máy tiện được thực hiện với độ chính xác và tốc độ cao. Máy tiện CNC được sử dụng để tạo ra các thiết kế phức tạp không thể có trên các phiên bản chạy bằng tay của máy. Nhìn chung, các chức năng điều khiển của các nhà máy và máy tiện chạy CNC là tương tự nhau. Giống như trước đây, máy tiện có thể được điều hướng bởi mã G hoặc mã độc quyền duy nhất. Tuy nhiên, hầu hết các máy tiện CNC bao gồm hai trục – X và Z.

Máy cắt plasma

Trong một máy cắt plasma, vật liệu được cắt bằng đèn khò plasma. Quá trình này được áp dụng trước tiên cho các vật liệu kim loại nhưng cũng có thể được sử dụng trên các bề mặt khác. Để tạo ra tốc độ và nhiệt cần thiết để cắt kim loại, plasma được tạo ra thông qua sự kết hợp giữa khí nén và hồ quang điện.

Máy phóng điện

Gia công phóng điện (EDM) – được gọi xen kẽ là gia công chìm và gia công tia lửa – là một quá trình đúc các mảnh làm việc thành các hình dạng cụ thể bằng tia lửa điện. Với EDM, sự phóng điện hiện tại xảy ra giữa hai điện cực và điều này loại bỏ các phần của một phần công việc nhất định.

Khi không gian giữa các điện cực trở nên nhỏ hơn, điện trường trở nên mãnh liệt hơn và do đó mạnh hơn điện môi. Điều này làm cho dòng điện đi qua giữa hai điện cực. Do đó, các phần của một phần công việc được loại bỏ bởi mỗi điện cực. Các kiểu con của EDM bao gồm:

  • Dây EDM, theo đó xói mòn tia lửa được sử dụng để loại bỏ các phần khỏi vật liệu dẫn điện tử.
  • Chìm EDM, trong đó một điện cực và phần công việc được ngâm trong chất lỏng điện môi cho mục đích hình thành mảnh.

Trong một quá trình được gọi là xả nước, các mảnh vụn từ mỗi phần công việc đã hoàn thành được mang đi bởi một chất điện môi lỏng, xuất hiện một khi dòng điện giữa hai điện cực đã dừng lại và có nghĩa là loại bỏ mọi điện tích tiếp theo.

Máy cắt tia nước

Trong gia công CNC, máy bay phản lực nước là công cụ cắt các vật liệu cứng, như đá granit và kim loại, với các ứng dụng áp lực cao của nước. Trong một số trường hợp, nước được trộn với cát hoặc một số chất mạnh khác. Các bộ phận máy nhà máy thường được định hình thông qua quá trình này.

Máy bay phản lực nước được sử dụng như là một thay thế mát hơn cho các vật liệu không thể chịu được các quy trình tốn nhiều nhiệt của các máy CNC khác. Do đó, máy bay phản lực nước được sử dụng trong một loạt các lĩnh vực, chẳng hạn như ngành hàng không vũ trụ và khai thác mỏ, nơi quá trình này mạnh mẽ cho mục đích chạm khắc và cắt, trong số các chức năng khác.

gia-cong-cnc-la-gi

CÔNG DỤNG CỦA MÁY CNC

Như nhiều trình diễn video máy CNC đã chỉ ra, hệ thống này được sử dụng để tạo ra các vết cắt rất chi tiết từ các mảnh kim loại cho các sản phẩm phần cứng công nghiệp. Ngoài các máy nói trên, các công cụ và linh kiện khác được sử dụng trong các hệ thống CNC bao gồm:

Khi các vết cắt phức tạp cần được thực hiện ở nhiều cấp độ và góc khác nhau trên một chi tiết gia công, tất cả có thể được thực hiện trong vòng vài phút trên máy CNC. Miễn là máy được lập trình với mã đúng, các chức năng của máy sẽ thực hiện các bước như được quy định bởi phần mềm. Cung cấp mọi thứ được mã hóa theo thiết kế, một sản phẩm có chi tiết và giá trị công nghệ sẽ xuất hiện sau khi quá trình kết thúc.

LẬP TRÌNH MÁY CNC BỊ LỖI

Gia công CNC không chính xác là một quá trình hoàn hảo. Trong một số trường hợp, một tác phẩm hoặc bản thân máy có thể được điều hướng theo cách có hại. Khi điều này xảy ra, một sự cố có thể xảy ra, theo đó các công cụ hoặc bộ phận máy bị hỏng. Các công cụ có thể bị hỏng do sự cố có thể bao gồm các tật xấu hoặc kẹp giữ phần công việc tại chỗ. Khi thiệt hại xảy ra trong máy, nó có thể dao động từ gãy nhỏ đến biến dạng cấu trúc nghiêm trọng.

Thực tế là, thiết bị CNC thiếu sự nhạy cảm để biết chính xác khoảng cách nào là quá xa. Do đó, các công cụ phải được lập trình chính xác để hoạt động mà không có lỗi. Nếu mã chương trình bị tính toán sai, máy CNC có thể được điều khiển bên ngoài giới hạn vật lý của nó và gây ra va chạm bên trong. Mặc dù hầu hết các máy CNC ngày nay được sản xuất với các ranh giới tham số, các đầu vào này có thể được thao tác bởi các nhà khai thác.

Tương tự như vậy, các công cụ CNC không biết đến một môi trường nhất định. Trong khi một số máy CNC nhất định được trang bị cảm biến tải trục chính, một số khác lại thiếu tính năng này. Trong trường hợp sau, phần mềm phải được mã hóa chính xác để đảm bảo không có gì sai tham số, nếu không sự cố sẽ là kết quả có thể xảy ra. Ngay cả khi máy CNC được trang bị cảm biến tải, sự cố vẫn có thể xảy ra. Khi một chức năng công cụ đi lạc hướng, tùy thuộc vào nhà điều hành để khắc phục tình hình.

Ngăn ngừa sự cố trên các loại máy CNC khác nhau

Với việc cài đặt các cảm biến vị trí đĩa mã hóa, khả năng xảy ra sự cố có thể được phát hiện trước và cản trở. Thay phiên, cảm biến mô-men xoắn có thể giúp xác định xem một máy CNC có di chuyển như dự định hay không và cũng phát hiện sự cắt không mong muốn.

Trong các hệ thống CNC của nhà để xe, các công cụ phụ thuộc vào độ chính xác quay của động cơ bước cho số độ chính xác. Để giám sát vị trí công cụ, các xung đi tới bước phải được tính, vì trong hầu hết các trường hợp, không có hình thức giám sát thay thế.

Trên các máy CNC công nghiệp, các điều khiển vòng kín được sử dụng, nhờ đó điều khiển luôn biết vị trí trục. Nếu được kiểm soát đúng cách, khả năng xảy ra sự cố sẽ giảm đáng kể, mặc dù các lập trình viên vẫn có trách nhiệm thấy các mã được nhập chính xác để đảm bảo an toàn tối đa.

ANCO Việt Nam – CHUYÊN GIA VỀ MÁY MÓC VÀ PHỤ TÙNG CHÍNH XÁC

Gia công CNC là một trong những chức năng quan trọng nhất của ngành sản xuất, từ sản xuất linh kiện máy tính và ốc vít đến phụ tùng ô tô và linh kiện hàng không vũ trụ. Nếu không có các khả năng công nghệ cao duy nhất cho máy CNC, các bộ phận khác nhau nhìn thấy trên các vật dụng gia đình hàng ngày sẽ gần như không thể sản xuất. Khi các kỹ sư đã trải qua đào tạo máy CNC sẽ chứng thực, việc mã hóa giúp máy CNC có thể đúc các bộ phận kim loại thành hình dạng rất phức tạp.

Tại ANCO Việt Nam. chúng tôi chuyên sản xuất các máy móc và chế tạo tùy chỉnh trong hơn một phần tư thế kỷ. Các máy CNC của chúng tôi được lập trình theo các thông số kỹ thuật chính xác của từng khách hàng bởi đội ngũ chuyên gia nội bộ của chúng tôi. Ngoài ra, chúng tôi đã mở rộng sang một số lĩnh vực chuyên môn liên quan, bao gồm thiết kế máy, đấu dây bảng, kỹ thuật đảo ngược và chế tạo kim loại.

Đã làm hài lòng một lượng lớn khách hàng trong lĩnh vực công nghiệp trong hơn 25 năm qua, chúng tôi hiểu tầm quan trọng của việc cung cấp mọi thứ đúng thời hạn và chính xác cho các thông số kỹ thuật của khách hàng. Cùng một mã thông báo, chúng tôi hiểu khách hàng thường có câu hỏi về các khía cạnh khác nhau của gia công CNC. Tại ANCOJSC.VN chúng tôi coi đây là điểm để trả lời tất cả các câu hỏi về các bộ phận và bộ phận chúng tôi chuẩn bị cho khách hàng.

Một phần mở rộng khác về khả năng của chúng tôi tại ANCO Việt Nam. là chuyên môn của chúng tôi trong các công cụ và quy trình gia công CNC khác nhau, từ máy tiện và cưa đến bộ định tuyến và trung tâm tiện. Hơn nữa, dịch vụ kỹ thuật đảo ngược của chúng tôi cho phép chúng tôi tùy chỉnh các bộ phận cho các thành phần tồn tại trước hoặc lỗi thời. Ghé thăm trang web của chúng tôi để biết thêm thông tin về khả năng gia công của chúng tôi.

Gọi Ngay