Máy công cụ cnc hoạt động như thế nào năm 2024

Máy CNC (điều khiển số bằng máy tính) là một công cụ tự động được điều khiển bằng máy tính, có thể được sử dụng để định hình các vật liệu khác nhau như kim loại, nhựa hoặc gỗ dựa trên một bộ hướng dẫn được tạo thông qua phần mềm CAM (sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính). Có hai loại máy CNC được sử dụng phổ biến: máy tiện CNC và máy phay CNC.

Ưu điểm của việc sử dụng máy CNC

Máy CNC được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất gia công cơ khí do có nhiều ưu điểm.

• Máy CNC có thể hoạt động mà không cần sự tương tác liên tục của người vận hành.
• Về mặt lý thuyết, chúng cũng có thể hoạt động 24/7 khi kết hợp với hệ thống robot để tải và dỡ máy.
• Máy CNC có độ chính xác lặp lại, có nghĩa là hàng nghìn bộ phận có thể được sản xuất với độ lệch kích thước tối thiểu giữa các bộ phận.
• Máy CNC cũng có thể sản xuất các bộ phận có tính năng phức tạp mà máy thủ công không thể thực hiện được.

Nhược điểm của việc sử dụng máy CNC

Mặc dù được sử dụng rộng rãi nhưng máy CNC vẫn có một số nhược điểm cần được xem xét.

• Máy CNC là công cụ đắt tiền. Chúng có giá cao hơn đáng kể so với máy thủ công. Tuy nhiên, chúng có tỷ lệ sản xuất cao và chi phí cho mỗi sản phẩm có thể được trải đều trên một khối lượng bán đủ để bù đắp phần lớn (hoặc toàn bộ) phần chênh lệch trong chi phí đầu tư ban đầu.
• Lao động có tay nghề cao cũng cần thiết để vận hành máy CNC.
• Khi gia công các bộ phận nhỏ, một lần, đơn giản, sử dụng máy thủ công thường rẻ hơn và nhanh hơn vì việc lập trình và thiết lập máy CNC cho các bộ phận tùy chỉnh có thể không kinh tế.

Máy CNC hoạt động như thế nào?

Máy CNC hoạt động bằng cách tự động cắt nguyên liệu thô dựa trên bộ hướng dẫn do người vận hành cung cấp gọi là mã G. Mã G này chứa tọa độ của các tính năng bộ phận cụ thể, công cụ cần thiết để sử dụng cũng như tốc độ và bước tiến tối ưu cũng như các lệnh về thời điểm bật hoặc tắt chất làm mát. MCU (bộ điều khiển máy) chuyển đổi mã G này thành hướng dẫn cho các động cơ servo và trục quay khác nhau để tạo ra bộ phận mong muốn.

Cách nâng cấp các bộ phận máy CNC

Máy CNC thương mại thường không được thiết kế để nâng cấp cấu trúc chính hoặc các bộ phận cơ khí. Do đó, điều quan trọng là phải xác định đúng máy CNC cho cả yêu cầu hiện tại và tương lai. Mặc dù cơ chế của máy CNC không thể nâng cấp nhưng có một số bộ phận có thể được nâng cấp để nâng cao hiệu quả như được liệt kê dưới đây:

• Máy công cụ: Mặc dù không phải là nâng cấp máy trực tiếp nhưng việc nâng cấp lên các công cụ chất lượng cao có thể cải thiện đáng kể hiệu quả gia công.
• Đầu dò cảm ứng: Có thể sử dụng đầu dò cảm ứng để đưa máy về điểm 0 cũng như thực hiện một số phép đo trong quá trình gia công để cho phép máy khắc phục mọi sai lệch.
• Thư viện công cụ: Thư viện công cụ là một hệ thống lưu trữ tự động được sử dụng để lưu trữ nhiều loại công cụ trong máy để chúng có thể tự động thay đổi trong quá trình gia công.
• Tự động hóa: Một trong những nâng cấp có tác động mạnh nhất đối với máy CNC là bao gồm các hệ thống tự động hóa. Một ví dụ phổ biến về điều này là cánh tay robot được sử dụng để nạp nguyên liệu thô vào máy và sau đó dỡ một bộ phận đã hoàn thiện sau khi gia công hoàn tất. Điều này làm tăng đáng kể năng suất của máy.

Top 13 bộ phận quan trọng của máy CNC và chức năng của chúng

Dưới đây là mô tả các bộ phận khác nhau của máy CNC. Một số bộ phận phổ biến giữa máy tiện và máy phay, như bộ điều khiển, hệ thống truyền động và hệ thống phản hồi, trong khi những bộ phận khác dành riêng cho một loại máy nhất định.

1. Thiết bị đầu vào

“Thiết bị đầu vào” của máy CNC là phương tiện để các chương trình CNC được tải vào máy. Thiết bị đầu vào này có thể là bàn phím (để nhập trực tiếp các lệnh mã G), ổ flash USB (để truyền một chương trình đã hoàn thành từ một máy tính khác) hoặc giao tiếp không dây (nếu chương trình được tải xuống từ một máy tính khác bằng mạng cục bộ). ).

2. Bộ điều khiển máy (MCU)

MCU (bộ điều khiển máy) là bộ phần cứng và phần mềm điện tử đọc mã G do thiết bị đầu vào cung cấp và dịch nó thành các lệnh mà trình điều khiển công cụ có thể thực hiện để thực hiện các hành động gia công mong muốn. Nó là một trong những thành phần máy CNC quan trọng nhất. MCU diễn giải tọa độ mã G thành các chuyển động được thực hiện bởi động cơ servo dọc theo các trục máy khác nhau.

Nó cũng diễn giải thông tin từ các cảm biến phản hồi để đảm bảo rằng dụng cụ ở vị trí mong đợi sau khi hoàn thành chuyển động. MCU cũng kiểm soát bộ thay dao và kích hoạt chất làm mát theo quy định của mã G.

Bộ điều khiển CNC công nghiệp

3. Máy công cụ

"Máy công cụ" là thuật ngữ chung dùng để chỉ bất kỳ công cụ nào có thể thực hiện quy trình trên phôi, thường là dụng cụ cắt. Máy công cụ có nhiều dạng tùy thuộc vào loại máy CNC. Máy tiện CNC sử dụng các công cụ cố định và di chuyển nguyên liệu thô đang kéo sợi vào công cụ để thực hiện các vết cắt. Máy CNC di chuyển các dụng cụ kéo sợi thành vật liệu cố định.

Tuy nhiên, các máy 5 trục phức tạp hơn có thể di chuyển cả dao và phôi, điều này giúp tạo ra các tính năng phức tạp hơn trong phần hoàn thiện. Máy công cụ thường được lưu giữ trong “thư viện công cụ”, là giá đỡ máy để lưu trữ tất cả các công cụ có thể cần thiết để gia công một bộ phận. Bộ thay dao sẽ tự động loại bỏ một dao khỏi trục xoay, đặt nó vào thư viện dao và cài đặt dao tiếp theo.

4. Hệ thống truyền động

Hệ thống truyền động dùng để chỉ các động cơ di chuyển dụng cụ dọc theo các trục máy khác nhau. Trong trường hợp máy phay CNC tiêu chuẩn, bệ được di chuyển theo chiều ngang dọc theo trục x và y và dụng cụ cắt được di chuyển lên xuống dọc theo trục z.

Trong máy tiện CNC tiêu chuẩn, hệ thống truyền động di chuyển dụng cụ cắt đồng tuyến tính với trục quay của phôi. Dụng cụ cắt được di chuyển vào đường kính ngoài của vật liệu dọc theo trục quay của phôi so với phương ngang với trục quay. Chuyển động trong máy CNC thường được điều khiển bởi động cơ servo, vít bi và dẫn hướng tuyến tính. Các động cơ servo có thể di chuyển chính xác đai ốc vít me bi để định vị các bộ phận cơ khí khác nhau như bệ máy và trục xoay. Dẫn hướng tuyến tính đảm bảo chuyển động của bệ và trục xoay chính xác, ít thao tác nhất có thể.

5. Hệ thống phản hồi

Bất chấp độ chính xác của hệ thống truyền động, vẫn có thể cần phải có hệ thống điều khiển vòng kín để sau khi máy di chuyển một bộ phận cơ khí đến một vị trí cụ thể, vị trí này sẽ được xác minh và điều chỉnh nếu cần. Vị trí có thể được đo bằng cách sử dụng bộ mã hóa tuyến tính hoặc bộ mã hóa quay gắn với mô tơ servo.

Các công cụ thăm dò đặc biệt cũng được sử dụng không chỉ để zero máy mà còn để đo chi tiết thực tế trong quá trình gia công nhằm điều chỉnh các thông số gia công nhằm đáp ứng các yêu cầu về kích thước.

Công cụ thăm dò để kiểm soát chất lượng.

6. Đơn vị hiển thị

Bộ hiển thị là màn hình hiển thị thông tin quan trọng cho người vận hành, một số màn hình có màn hình lớn có độ phân giải cao hiển thị nhiều thông tin trong khi một số khác có màn hình nhỏ có độ phân giải thấp chỉ hiển thị những thông tin cần thiết. Bộ hiển thị hiển thị cách người vận hành tương tác với các chức năng khác nhau của máy CNC, chẳng hạn như nhập mã G hoặc thay đổi cài đặt máy. Bộ phận hiển thị cũng hiển thị trạng thái hoạt động hiện tại của máy.

7. Giường

Giường của máy phay CNC là nơi gắn nguyên liệu thô. Nhiều loại đồ gá giữ phôi khác nhau được sử dụng để cố định phôi vào đúng vị trí. Giường thường có khe chữ T hoặc lỗ để gắn đồ gá lắp vào. Giường máy CNC thông thường chỉ dọc theo trục x và y nằm ngang, nhưng các máy 5 trục tiên tiến hơn có thể bao gồm các chuyển động quay dọc theo trục x và y.

8. Ụ đầu

Ụ đầu là bộ phận dành riêng cho máy tiện chứa ổ đĩa chính, vòng bi và bánh răng cần thiết để quay mâm cặp ở tốc độ cần thiết để gia công. Đầu máy có thể được tìm thấy ở phía bên trái của máy tiện CNC. Phần đầu thường được bao bọc và được tiếp cận thông qua các bảng kiểm tra có thể tháo rời.

9. Ụ sau

Ụ sau là một bộ phận của máy tiện CNC được sử dụng để hỗ trợ dọc trục các phôi hình trụ dài ở một bên trong khi mâm cặp hỗ trợ phía bên kia đồng thời quay vật liệu. Nếu không có báng đuôi, các lực sinh ra trong quá trình cắt sẽ làm cho vật liệu lệch khỏi dao cắt. Nguyên liệu thô tập trung vào trục ụ và quay tự do trong ụ. Nó đặc biệt hữu ích để cắt các bộ phận như vít điện hoặc trục. Ụ sau chỉ có thể di chuyển dọc theo trục z của máy tiện để phù hợp với các chiều dài nguyên liệu thô khác nhau.

10. Trục ụ

Trục ụ nằm ở ụ sau, trục có đầu côn thẳng hàng với trục trục chính và trục mâm cặp. Khi gia công một trục dài, một lỗ mù thường được khoan vào giữa phần cuối của phôi để có thể đặt bút lông vào đó để hỗ trợ. Bút lông chỉ có một phạm vi chuyển động hạn chế. Đuôi xe được di chuyển đến gần bộ phận, sau đó bút lông được kích hoạt bằng áp suất khí nén hoặc thủy lực để cố định nguyên liệu thô vào đúng vị trí.

11. Bàn đạp

Bàn đạp chân được sử dụng để kích hoạt và hủy kích hoạt mâm cặp và ống ụ của máy tiện CNC. Bàn đạp chân giúp người vận hành tải phôi và dỡ các bộ phận đã hoàn thiện ra khỏi máy. Các máy phay CNC thường không có bàn đạp chân vì các bộ phận đã được đỡ trên bệ và người vận hành không cần phải rảnh cả hai tay khi bốc dỡ nguyên liệu thô.

12. Mâm cặp

Mâm cặp là một bộ phận dành riêng cho máy tiện, được sử dụng để kẹp nguyên liệu thô trong khi nó được gia công trên máy tiện. Nó được quay với tốc độ cao bởi trục chính. Mâm cặp thường có ba hoặc bốn kẹp dẫn động bằng khí nén hoặc thủy lực. Tay nắm mâm cặp ba hàm tự định tâm. Tất cả các tay nắm đều di chuyển theo hướng tỏa tròn cùng một lúc.

Các kẹp trên mâm cặp bốn hàm có thể được điều chỉnh riêng và không tự định tâm. Mâm cặp bốn chấu có độ chính xác cao hơn loại mâm cặp ba chấu. Chúng cho phép cắt lệch tâm vì vị trí của chúng có thể được kiểm soát chính xác để tính đến bất kỳ biến thể nào của nguyên liệu thô.

Mâm cặp ba hàm điển hình

13. Bảng điều khiển

Bảng điều khiển bao gồm: thiết bị đầu vào, bộ hiển thị, bàn phím và các nút điều khiển khác giúp người vận hành tương tác với máy CNC. Bảng điều khiển thường được gắn vào máy CNC với một cánh tay có thể mở rộng cho phép người vận hành đặt màn hình ở vị trí thuận tiện.

Lời kết

Bài viết này trình bày các bộ phận của máy CNC, giải thích chúng là gì và thảo luận về mục đích của từng bộ phận cũng như cách chúng hoạt động. Cơ khí Intech cung cấp dịch vụ gia công CNC cho tất cả các nhu cầu sản xuất và tạo mẫu của bạn. Hãy liên hệ với chúng tôi để tìm hiểu thêm hoặc yêu cầu báo giá gia công, Hotline: 0966 966 205

Máy công cụ tự động CNC hoạt động như thế nào?

Máy CNC được hoạt động đơn giản, di chuyển trên 3 trục X, Y, Z theo tọa độ. Khi máy CNC được khởi động và thực hiện các lệnh cắt, trục Z sẽ di chuyển lên xuống theo khoảng cách được cài đặt. Đầu cắt ( trục Z) sẽ nhận nguồn năng lượng từ bộ nguồn để xuyên thủng vật liệu.

Máy công cụ tự động CNC hoạt động như thế nào công nghệ 11?

Máy CNC hoạt động dưới sự điều khiển của một máy tính với tín hiệu kỹ thuật số để máy hiểu phải làm gì. Tiếp đến máy tính chuyển tín hiệu kỹ thuật số thành chuyển động của đầu dao di chuyển dọc theo phôi với tốc độ và hướng cụ thể.

Máy công cụ CNC là gì?

CNC là viết tắt của từ ” Computer Numerical Control”, được hiểu đơn giản là “điều khiển bằng máy tính“. Thuật ngữ này được sử dụng trong hệ thống máy tiện cơ khí, máy cắt cnc… được điều khiển hoàn toàn tự động.

CNC thực chất là gì?

CNC viết tắt là viết tắt của Computer Numerical Control. Gia công CNC là một phương pháp sản xuất trừ, là việc tạo ra các thiết kế có hình dạng tùy chỉnh từ phôi; Thông qua các điều khiển máy tính. Bằng cách cắt vật liệu từng lát nhỏ ra khỏi một phần ban đầu thay vì thêm vật liệu để tạo ra sản phẩm.