Tìm hiểu máy CNC từ A-Z

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).

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 của máy CNC

Mặc dù máy CNC có nhiều bộ phận và chi tiết nhưng về cơ bản, máy có những bộ phận chính giống máy công cụ thông thường như sau:

1. Bộ thay dao tự động
2. Vỏ máy
3. Hệ thống điều khiển
4. Bàn xe dao
5. Trục chính
6. Hệ thống cấp nguồn

Tuy nhiên, máy CNC có độ gia công chính xác hơn nhiều so với máy công cụ truyền thống bởi có những đặc điểm cấu tạo riêng biệt.

Đó là có thêm hệ thống xử lý và điều khiển bằng máy tính, bàn phím nhập dữ liệu, màn hình truy xuất thông tin và theo dõi quy trình vận hành máy.

Mời xem vài video về các chi tiết, sản phẩm được cắt bởi máy CNC.

Nguyên lý hoạt động

Để máy CNC hoạt động được, cần phải nạp chương trình vào hệ thống vi tính thông minh. Máy vi tính có nhiệm vụ xử lý và điều khiển các bộ phận của máy như đầu cắt, tốc độ cắt, biên độ cắt,… theo chương trình có sẵn để gia công sản phẩm.

Máy CNC thường có nhiều kích thước và có nhiều công dụng khác nhau, nhưng có thể mô tả dễ hiểu thì máy CNC hoạt động như sau:

• Máy CNC có 1 hoặc nhiều trục chính. Trục chính có tốc độ quay rất cao, đầu trục chính (vitme) được gắn 1 đầu cắt như mũi khoan để cắt sản phẩm theo trục lên xuống (trục Z).
• Thân máy có bàn giá để cố định sản phẩm và di chuyển theo các trục X,Y. Kết hợp với trục chính (phương Z) để đưa lưỡi cắt di chuyển theo các phương hướng, bề mặt muốn gia công của sản phẩm.

Ngoài ra bạn có thể tìm hiểu sâu hơn về nguyên lý của máy CNC tại đây

Phân loại máy CNC

Trong ngành công nghiệp sản xuất nói chung, máy CNC có khá nhiều chủng loại và công năng khác nhau. Chính vì vậy mà việc phân loại cũng có những tiêu chí khác nhau. CNC Khắc đá sẽ chỉ ra những tiêu chí sau đây để Quý vị tiện tham khảo:

• Theo phương pháp truyền động: Gồm truyền động điện, thủy lực, khí nén.
• Theo phương pháp điều khiển: Gồm điều khiển điểm, điều khiển đoạn, điều khiển theo đường cắt (Gồm máy 2D, máy 3D, Điều khiển 2D1/2, hoặc điều khiển 4D, 5D).
• Phương pháp thay dao: Gồm thay dao bằng tay, hoặc phương pháp tự động kiểu rơ-vôn-ve, trống mang dao hay băng tải dao.
• Kiểu kích cỡ phôi sản phẩm có thể gia công.
• Kích cỡ máy và trọng lượng máy.
• Theo số lượng trục của máy.
• Phân loại theo hệ điều hành: Có thể là của Fanuc, Siemens, Fagor, EMCO,…
• Chức năng hoạt động.
  

  Các loại máy CNC phổ biến hiện nay

  Máy khoan CNC

  

  Máy khoan CNC

• Đây là loại máy CNC khá phổ biến trong các xưởng gia công cơ khí ở Việt Nam hiện nay.
• Có nhiều loại, từ trục đơn đến loại máy khoan 2 trục, 3 trục, 4 trục.

Máy tiện CNC

Chức năng gia công cũng như các loại máy tiện truyền thống nhưng khác ở chỗ là có hệ thống điều khiển bằng máy tính, và có 2 trục tiện trở lên

Máy phay CNC

• Có 2 dạng chính là máy phay CNC dạng đứng và máy CNC dạng ngang
• Số trục điều khiển đồng thời cùng một lúc thường là 3 trục trở lên, theo các phương cắt X, Y, Z trong không gian cắt.

Trung tâm gia công

• Đây cũng là một dạng máy công cụ CNC nhưng khả năng gia công của nó rộng hơn các máy tiện CNC hay máy phay CNC
• Trung tâm gia công có thể thực hiện được nhiều nguyên công gia công chi tiết chỉ với 1 lần gá phôi sản phẩm.
• Gia công: tiện phay kết hợp; phay đứng; phay ngang; vạn năng

Máy gia công tia lửa điện EDM

Là loại máy CNC thích hợp cho việc gia công các loại vật liệu có độ cứng cao (nhưng phải dẫn điện), gia công các bề mặt 3D phức tạp sau khi đã gia công thô bằng gia công cơ, gia công các khe hẹp và sâu, gia công góc hẹp, tạo vết nám cho bề mặt khuôn đúc các sản phẩm nhựa, cắt profile cho các khuôn dập, khuôn đùn ép.

Máy gia công tia lửa điện có điện cực định hình

Phương pháp gia công tia lửa điện (Electric Discharge Machining – EDM) được phát triển vào năm 1943 ở Liên Xô bởi hai vợ chồng người Nga tại trường Đại học Moscow là Giáo sư – Tiến sĩ Boris Lazarenko và Tiến sĩ Natalya Lazarenko.

Cho đến nay, phương pháp gia công này đã được phổ biến rộng rãi khắp nơi trên thế giới. Nguyên tắc của phương pháp này là bắn phá chi tiết để tách vật liệu bằng nguồn năng lượng nhiệt rất lớn được sinh ra khi cho hai điện cực tiến gần nhau.

Trong hai điện cực này, một đóng vai trò là dao và một đóng vai trò là phôi trong quá trình gia công.