CÔNG TY TNHH TỰ ĐỘNG HÓA ĐẠI PHÁT ĐẠT

CNC là gì? Tìm hiểu về máy CNC A-Z

Đăng bởi Mạc Nhì Tầy vào lúc 11/12/2018

CNC là gì?

CNC — viết tắt cho Computer(ized) Numerical(ly) Control(led) (điều khiển bằng máy tính) — đề cập đến việc điều khiển bằng máy tính các máy móc khác 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. CNC được phát triển cuối thập niên 1940 đầu thập niên 1950 ở phòng thí nghiệm Servomechanism của trường MIT.

Máy cnc là gì?

Máy CNC là viết tắt của cụm từ Computer Numerical Control — (điều khiển bằng hệ thống máy vi tính).

Nói dễ hiểu, đây là một hệ thống máy móc chuyên gia công cơ khí tự động, hoạt động dựa trên nguyên tắc sử dụng các chương trình viết bằng ký hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA-274-D, (thường gọi là mã G).

Dựa trên những chương trình được thiết lập sẵn này, máy CNC sẽ gia công, sản xuất ra sản phẩm theo sự điều khiển và giám sát của hệ thống máy vi tính.

Công nghệ máy CNC được phát triển cuối thập niên 1940 và đầu thập niên 1950 ở phòng thí nghiệm Servomechanism của trường MIT và dần dần được cải tiến, phát triển mạnh mẽ đến ngày nay.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy CNC

cấu tạo máy cnc

Cấu tạo máy cnc 3 trục

Cấu tạo của máy CNC

Để hiểu rõ hơn về cách hoạt động của máy CNC, trước hết ta cần biết được cấu tạo các bộ phận của chúng. Trên thị trường hiện nay có nhiều loại máy CNC được sản xuất từ nhiều nước với những iêu chuẩn khác nhau. Nhưng nhìn chung, một máy CNC đều phải có những bộ phận cơ bản gồm 2 phần chính:

  • Phần chấp hành: Đế máy, thân máy, bàn máy, bàn xoay, trục vít me bi, ổ tích dụng cụ, cụm trục chính và băng dẫn hướng.
  • Phần điều khiển: các loại động cơ, các hệ thống điều khiển và máy tính trung tâm.

1. Phần chấp hành.

1.1. Thân máy và đế máy

Thường được chế tạo bằng các chi tiết gang vì gang có độ bền nén cao gấp 10 lần so với thép và

đều được kiểm tra sau khi đúc để đảm bảo không có khuyết tật đúc. Bên trong thân máy chứa hệ thống điều khiển, động cơ của trục chính và rất nhiều hệ thống khác.

1.2. Bàn máy

Bàn máy là nơi để gá đặt chi tiết gia công hay đồ gá. Nhờ có sự chuyển động linh hoạt và chính xác của bàn máy mà khả năng gia công của máy CNC được tăng lên rất cao, có khả năng gia công được những chi tiết có biên dạng phức tạp.

Đa số trên các máy CNC hay trung tâm gia công hiện đại thì bàn máy đều là dạng bàn máy xoay được, nó có ý nghĩa như trục thứ 4, thứ 5 của máy.

1.3. Cụm trục chính

Là nơi lắp dụng cụ, chuyển động quay của trục chính sẽ sinh ra lực cắt để cắt gọt phôi trong quá trình gia công.Trục chính được điều khiển bởi các động cơ. Thường sử dụng động cơ Servo theo chế độ vòng lặp kín, bằng công nghệ số để tạo ra tốc độ điều khiển chính xác và hiệu quả cao dưới chế độ tải nặng.

Hệ thống điều khiển chính xác góc giữa phần quay và phần tĩnh của động cơ trục chính để tăng momen xoắn và gia tốc nhanh. Hệ thống điều khiển này cho phép người sử dụng có thể tăng tốc độ của trục chính lên rất nhanh.

1.4. Băng dẫn hướng

Hệ thống thanh trượt dẫn hướng có nhiệm vụ dẫn hướng cho các chuyển động của ban theo X,Y và chuyển động theo trục Z của trục chính.

1.5. Trục vit me, đai ốc

Trong máy công cụ điều khiển số người ta thường sử dụng hai dạng vit me cơ bản đó là: vít me đai ốc thường và vít me đai ốc bi:

  • Vít me đai ốc thường: là loại vít me và đai ốc có dạng tiếp xúc mặt
  • Vít me đai ốc bi: là loại mà vít me và đai ốc có dạng tiếp xúc lăn

1.6. Ổ tích dụng cụ

Dùng để tích chứa nhiều dao phục vụ cho quá trình gia công. Nhờ có ổ tích dao mà máy CNC có thể thực hiện được nhiều nguyên công cắt gọt khác nhau liên tiếp với nhiều loại dao cắt khác nhau.

Do đó quá trình gia công nhanh hơn và mang tính tự động hoá cao.

1.7. Các xích động của máy

Tất cả các đường chuyền động đến từng cơ cấu chấp hành của máy công cụ điều khiển số đều dùng những nguồn động lực riêng biệt, bởi vậy các xích động học chỉ còn 2 loại cơ bản sau:

  • Xích động học tốc độ cắt gọt
  • Xích động học của chuyền động chạy dao

2. Kết cấu phần điều khiển.

2. 1. Các cụm điều khiển chính trên máy CNC

Cụm điều khiển máy MCU(Machine Control Unit) được hình thành trên cơ sở thiết bị điều khiển điện tử, thiết bị vào ra và các thiết bị số. Nó được coi là trái tim của máy công cụ điều khiển số CNC. Lệnh CNC thực hiện bên trong bộ điều khiển sẽ thông báo cho mô tơ chuyển động quay đúng số vòng cần thiết →trục vit me bi quay đúng số vòng quay tương ứng → kéo theo chuyển động thẳng của bàn máy và dao. Thiết bị phản hồi ở đầu kia của vit me bi cho phép kiểm soát kết thúc lệnh đúng khi số vòng quay cần thiết được thực hiện.

Cụm dẫn động(Driving Unit): là tập hợp những động cơ, sensor phản hồi, phần tử điều khiển, khuếch đại và các hệ dẫn động.

2.2. Các loại động cơ trên máy CNC

Có 4 loại động cơ trên máy CNC gồm: động cơ 1 chiều, động cơ xoay chiều, động cơ bước, động cơ servo

 

Ưu Điểm

Nhược điểm

Động cơ một chiều

+ Momen khởi động lớn, dễ điều khiên tốc độ và chiều, giá thành rẻ.

+ Dải tốc độ điều khiển hẹp.

+ Phải có mạch nguồn riêng.

Động cơ xoay chiều

Cấp nguồn trực tiếp từ điện lưới xoay chiều.

+ Đa dạng và phong phú về chủng loại, giá thành rẻ.

+ Phải có mạch cách ly giữa phần điều khiển và phần chấp hành để đảm bảo

an toàn, momen khởi động nhỏ.

+ Mạch điểu khiển tốc độ phức tạp.

Động cơ bước

Điều khiển vị trí, tốc độ chính xác, không cần mạch phản hồi.

+ Thường được sử dụng trong các hệ thống máy CNC.

+ Giá thành cao, momen xoắn nhỏ, momen máy nhỏ.

Động cơ servo

+ Đặc điểm động học tốt.

+ Thường tích hợp sẵn cảm biến đo tốc độ hay góc quay.

+ Có dải tần số rộng 0÷400 Hz

+ Momen quán tính nhỏ.

Nguyên lý hoạt động cơ bản của máy CNC
Để hiểu được hết nguyên lý hoạt động của máy cnc là việc khá khó khăn đối với người không trong ngành. Tuy nhiên nếu mô tả một cách đơn giản thì máy Cnc có cấu tạo gồm 1 trục chính có tốc độ quay cao có gắn đầu cắt như mũi khoan để cắt sản phẩm và một bàn giá đựng sản phẩm. Sau khi kích hoạt máy hoạt động thì trục chính sẽ di chuyển theo chiều Z lên xuống. Trong khi đó bàn máy giữ sản phẩm và di chuyển theo trục X và trục Y kết hợp với trục Z để đưa lưỡi cắt đến những bền mặt muốn gia công của sản phẩm.

 

VIẾT BÌNH LUẬN CỦA BẠN:
popup

Số lượng:

Tổng tiền:

Giỏ hàng( Sản phẩm)