CNC là gì? Cấu tạo, phân loại máy CNC

CNC là gì?

CNC là viết tắt của cụm từ Computer Numerical Controlled - Nghĩa là: Điều khiển số với sự hỗ trợ máy tính.

CNC là việc điều khiển các máy móc bằng máy tính với mục đích sản xuất (có tính lặp lại) các bộ phận kim khí (hay các vật liệu khác) phức tạp, bằng cách sử dụng các chương trình viết bằng ký hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA-274-D, thường gọi là mã G-code.

CNC được phát triển cuối thập niên 1940 đầu thập niên 1950 ở phòng thí nghiệm Servomechanism của trường Đại học kỹ thuật Massachusetts (MIT).

Sự phát triển nhanh của kỹ thuật, ta thường thấy CNC xuất hiện dưới dạng: máy tiện, máy phay, máy cắt lazer, máy cắt tia nước và nhiều công cụ công nghiệp khác,...

(Theo wikimedia: https://vi.wikipedia.org/wiki/CNC).

CNC đã nhanh chóng thay đổi việc sản xuất công nghiệp

Việc gia tăng tự động hóa trong quá trình sản xuất với máy CNC tạo nên năng suất cao và tăng độ chính xác và chất lượng sản phẩm. Kỹ thuật tự động của CNC giảm thiểu các sai sót và giúp người vận hành có thời gian để làm các công việc khác.

Trong môi trường sản xuất, một loạt các máy CNC kết hợp thành một tổ hợp, gọi là cell, để có thể làm nhiều thao tác trên một bộ phận.

Máy CNC ngày nay được điều khiển trực tiếp từ các bản vẽ do phần mềm CAM, vì thế một bộ phận hay lắp ráp có thể trực tiếp từ thiết kế sang sản xuất mà không cần các bản vẽ in của từng chi tiết.

Có thể nói CNC là các phân đoạn của các hệ thống robot công nghiệp, tức là chúng được thiết kế để thực hiện nhiều thao tác sản xuất.

Các hoạt động của máy CNC được điều khiển bằng cách nhập trực tiếp dữ liệu số và hoạt động nhờ các lệnh mã hóa, từ các mã lệnh được mã hóa sẽ được chuyển đến bộ phận điều khiển và bộ phận điều khiển sẽ ra lệnh cho cơ cấu chấp hành thực hiện chuyển động như chúng ta đã lập trình.

Video về quá trình gia công các chi tiết trên máy CNC:

Lịch Sử Phát Triển Của CNC:

​​​Phân loại máy CNC

Máy CNC có nhiều cách phân loại, nhưng phân loại theo dạng máy công cụ là đơn giản nhất. Nó bao gồm các loại máy CNC sau:

• Máy Phay CNC

• Máy Tiện CNC

• Máy khoan CNC

• Máy doa CNC

• Máy mài CNC

• Máy cắt bánh răng CNC

• Máy bào CNC

• Máy chuốt CNC

• Máy cưa CNC

Máy phay CNC

Máy tiện CNC

Ngoài ra phân loại theo phương pháp cắt gọt gồm các máy sau: Máy in 3D, Máy phay CNC, Máy tiện CNC, Laser CNC, Máy gia công bằng tia nước, Máy phóng điện tử (EDM,), v.v.

Máy In 3D

Máy cắt Lazer

Máy gia công bằng tia nước

Máy EDM

Tìm hiểu thêm: Công nghệ EDM - Gia Công Bằng Tia Lửa Điện

Ưu điểm của máy CNC:

• Độ chính xác cao.

• Đáp ứng nhanh nhu cầu thị trường, gia công nhiều bề mặt phức tạp.

• Nâng cao năng suất đặc biệt là trong sản xuất đơn chiếc các chi tiết phức tạp.

• Thời gian gia công ngắn, đáp ứng nhanh.

• Giảm giá thành điều hành gián tiếp.

• Hạ giá thành sản xuất.

• Thuận lợi cho việc tự động hóa quá trình sản suất.

Nhược điểm của máy CNC:

• Chi phí đầu tư ban đầu cao.

• Chi phí lập trình và máy tính kèm theo.

• Chi phí bảo trì cao và cần phải có thợ bảo trì chuyên nghiệp.

Cấu tạo máy CNC

Cấu tạo máy CNC bao gồm một động cơ servo và cơ cấu truyền động.

Các lệnh điều khiển làm cho động cơ servo quay, vòng quay của động cơ servo truyền đến vít me thông qua khớp nối, vít me quay thì đai ốc chuyển động thẳng, và cuối cùng là bàn máy với phôi di chuyển theo.

Cụm trục chính bao gồm động cơ trục chính (thường dùng động cơ không đồng bộ) và đầu cắt. Vòng quay của động cơ trục chính được truyền tới đầu cắt thông qua bộ truyền đai để thay đổi tốc độ và momen xoắn của đầu cắt.

Động cơ Servo

• Động cơ DC servo
• Động cơ AC servo đồng bộ
• Động cơ AC servo không đồng bộ
• Encoder

Cơ cấu truyền động

• Cơ cấu truyền động bao gồm các hệ dẫn hướng cho các trục như vít me hay thanh ray trượt tuyến tính.
• Khớp nối mềm để kết nối các động cơ Servo và cơ cấu trục với nhau để tạo thành chuyển động.

Hệ điều khiển máy CNC

• Điều khiển bán kín
• Điều khiển kín
• Vòng điều khiển lai
• Vòng điều khiển hở