Gia công CNC là gì? Tổng quan về Quy trình Gia công CNC

Gia công CNC (gia công điều khiển số) là một quá trình sản xuất trong đó phần mềm máy tính được lập trình sẵn các lệnh cho chuyển động của các công cụ và máy móc trong nhà máy.

Quy trình này có thể được sử dụng để điều khiển một loạt các máy móc phức tạp. Từ máy mài, máy tiện đến loại máy phức tạp khác được định tuyến CNC. Với gia công CNC, các nhiệm vụ cắt gọt ba chiều có thể được thực hiện chỉ với một tập lệnh được lập trình duy nhất.

Gia công CNC là gì? Dịch vụ gia công cơ khí chính xác theo yêu cầu

Quá trình CNC trái ngược với quá trình gia công thủ công. Chính vì thế mà gia công CNC đã thay thế khá nhiều các quá trình thủ công. Gia công thủ công là việc mà người vận hành cần sự hỗ trợ của các công cụ khác như đòn bẩy, cưa,… Còn đối với gia công CNC, chỉ cần gá đặt phôi vào máy, thiết lập lệnh và chờ lấy thành phẩm. 

Đối với người không trực tiếp vận hành hệ thống máy CNC, họ có thể nhìn nhận rằng hệ thống CNC có thể giống một tập hợp các thành phần máy tính thông thường. Gia công CNC sử dụng các chương trình phần mềm và bảng điều khiển khác biệt với tất cả các dạng tính toán khác.

Bài viết này giới thiệu tới các bạn cách hoạt động của gia công CNC, cách lập trình máy CNC và phân loại các loại máy CNC. 

Gia công CNC hoạt động như thế nào?

Khi một hệ thống CNC được vận hành, các lệnh cắt được lập trình sẽ chuyển vào máy công cụ gia công tương ứng. Máy sẽ thực hiện các nhiệm vụ được chỉ định, giống như một Robot. 

Khi cần gia công cơ khí chính xác CNC cho một sản phẩm, bạn cần có bản vẽ chi tiết. Ít nhất bản vẽ phải được thiết kế bằng phần mềm CAD/CAM như Solid works, NX,… Sau đó, bản vẽ sẽ được chuyển đổi qua mã G (ngôn ngữ riêng của máy gia công CNC) bằng bộ xử lý trên máy tính.

Dựa vào mã G, máy gia công CNC sẽ điều khiển đầu dao, các công cụ để thực hiện các vết cắt với tốc độ và vị trí chính xác.

Gia công CNC là gì? Tổng quan về Quy trình Gia công CNC
Nhân viên đứng máy thực hiện lệnh chạy cho máy gia công

Người vận hành máy là người đảm bảo rằng các lệnh mã G không có lỗi. Sau khi chương trình được nhập vào, người vận hành cho nó chạy thử để đảm bảo không có sai sót nào trong quá trình mã hóa.

Về cơ bản, dụng cụ cắt CNC được đưa vào một trục chính theo chiều dọc hoặc chiều ngang. Phôi sẽ được giữ cố định bởi đồ gá (Jig) phù hợp hoặc bằng một ê tô.

Máy gia công CNC có thể tạo ra thành phẩm với bề mặt phức tạp, nhiều vết cắt đa dạng khó thực hiện theo gia công truyền thống.

Giống như cánh tay Robot công nghiệp, máy CNC cũng có 3 trục cơ bản X, Y, Z. Có thể bạn đã nghe tới trục 4, 5 hay thậm chí là 6. Điều đó hoàn toàn đúng. Với yêu cầu gia công ngày càng cao, để gia công các chi tiết phức tạp, sẽ có thêm trục phụ.

Giảm thiểu vai trò của con người trong máy gia công CNC

Trong các phương pháp truyền thống, việc gia công một khối kim loại để tạo ra thành phẩm được thực hiện bởi một chuyên gia có tay nghề. Các sản phẩm càng khó bao nhiêu, thì tay nghề và kinh nghiệm của người thợ càng cần dày dặn bấy nhiêu.

Tại VCC Molds, chúng tôi từng có không ít những người thợ như thế. Chỉ có điều, giờ những người thợ truyền thống ấy đã trở thành các quản lý đội vận hành máy gia công tự động. Vai trò của các nhà vận hành máy gia công CNC đã giảm thiểu. Người vận hành có nhiệm vụ thiết lập mã lệnh hoặc chuyển đổi file mã G vào máy công cụ. 

Với những chi tiết đơn giản, không cần sự trợ giúp chuyển mã của máy tính, người lập trình thành thạo có thể lập trình thủ công trực tiếp qua bàn phím của bảng điều khiển máy CNC.

Máy tính chỉ đạo máy công cụ thực hiện các hoạt động gia công khác nhau theo chương trình hướng dẫn được cung cấp bởi người vận hành. Quá trình này diễn ra rất nhanh, an toàn và chính xác.

Lập trình máy CNC

Trong sản xuất CNC, máy móc được vận hành thông qua điều khiển số, trong đó một chương trình phần mềm được chỉ định để điều khiển máy. 

Về cơ bản, gia công CNC có thể 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 trình lặp đi lặp lại, có thể dự đoán được.

Gia công CNC đặt biệt quan trọng trong các lĩnh vực sản xuất kim loại và nhựa. Tìm hiểu thêm về các loại hệ thống gia công được sử dụng và cách lập trình máy CNC tự động hóa hoàn toàn quá trình sản xuất CNC dưới đây:

Hệ thống gia công vòng lặp đóng / mở

Trong quá trình sản xuất CNC, việc kiểm soát vị trí được xác định thông qua hệ thống vòng hở hoặc vòng kín. Với trước đây, tín hiệu chạy theo một hướng duy nhất giữa bộ điều khiển CNC và động cơ. Với hệ thống vòng kín, bộ điều khiển có khả năng nhận thông tin phản hồi, giúp cho việc sửa lỗi có thể thực hiện được. Do đó, một hệ thống vòng kín có thể điều chỉnh các bất thường về vận tốc và vị trí.

Trong gia công CNC, chuyển động thường được hướng qua các trục X và Y. Đến lượt nó, công cụ được định vị và dẫn hướng thông qua động cơ bước hoặc động cơ servo, mô tơ này tái tạo các chuyển động chính xác như được xác định bởi mã G. Nếu lực và tốc độ là nhỏ nhất, 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 gia công kim loại.

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 được tự động hóa. Kích thước của một bộ phận nhất định được thiết lập đúng vị trí bằng phần mềm thiết kế có hỗ trợ máy tính (CAD) và sau đó được chuyển đổi thành sản phẩm hoàn chỉnh thực tế bằng phần mềm sản xuất có hỗ trợ máy tính (CAM).

Một chi tiết được gia công có thể cần nhiều công cụ khác nhau như cắt gọt, khoan,… Để đáp ứng nhu cầu đó, máy gia công hiện nay được kết hợp nhiều chức năng vào máy. 

Ngoài ra, máy gia công CNC hiện nay có thể kết hợp với cánh tay Robot vận chuyển phôi từ công đoạn này sang công đoạn khác. Với mọi công đoạn được điều khiển bởi cùng một chương trình. Bất kể thiết lập nào, quy trình CNC cho phép tạo ra sự nhất quán trong sản xuất các sản phẩm mà không thể thực hiện thủ công.

Các loại máy CNC khác nhau

Lịch sử về CNC router: NC hay đơn giản là “Điều khiển số” (Numbering Control) được phát triển vào cuối những năm 1940 và đầu những năm 1950 bởi John t. Parsons trong hợp tác với M.I.T (viện công nghệ Massachusetts). Khi công nghệ tiên tiến, các cơ chế được cải tiến với máy tính tương tự và cuối cùng là máy tính kỹ thuật số, dẫn đến sự phát triển của gia công CNC.

Phần lớn các máy gia công CNC ngày nay là hoàn toàn tự động. Một số quy trình gia công CNC phổ biến bao gồm hàn siêu âm, đục lỗ và cắt laser. Các máy được sử dụng thường xuyên nhất trong hệ thống CNC bao gồm:

Máy phay CNC

Máy phay CNC thực hiện các hoạt động phay CNC để tạo ra thành phẩm. Phay CNC được cho là cách phổ biến nhất sản xuất chi tiết kim loại.

Máy phay được tăng cường bởi bộ thay dao tự động, đồ gá được di chuyển, hệ thống làm mát và vỏ máy. Được điều khiển bời ngôn ngữ G với 3 trục X, Y, Z.

Máy phay CNC phân loại bao gồm máy phay đứng (VMC) hoặc máy phay ngang (HMC). 

Gia công CNC là gì? Tổng quan về Quy trình Gia công CNC
VCC đầu tư máy phay CNC MAKINO mới

Máy tiện

Trong máy tiện, các phôi kim loại được cắt theo hướng tròn bằng các dụng cụ. Với công nghệ CNC, các vết cắt do máy tiện sử dụng 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 thực hiện được trên các phiên bản máy chạy thủ công.

Nhìn chung, các chức năng điều khiển của máy phay và máy tiện CNC là tương tự nhau. Cũng như với máy tiện CNC, máy tiện có thể được định hướng bằng 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 máy cắt plasma, có đầu phun plasma cắt vật liệu. Quy trình này trước hết được áp dụng 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 lượng cần thiết để cắt kim loại, plasma được tạo ra thông qua sự kết hợp của khí nén và vòng cung điện.

Máy cắt dây EDM

Máy cắt dây EDM là một phương pháp gia công bằng tia lửa điện (Electrical Discharge Machine). Được gọi chung là gia công dập chìm và gia công tia lửa – là một quá trình tạo khuôn phôi thành các hình dạng cụ thể bằng tia lửa điện. 

Gia công CNC là gì? Tổng quan về Quy trình Gia công CNC
Gia công cắt dây EDM

Khi không gian giữa các điện cực trở nên nhỏ hơn, điện trường trở nên mạnh hơn và do đó mạnh hơn điện môi. Điều này giúp cho dòng điện có thể đi qua giữa hai điện cực. Do đó, các phần của phôi được loại bỏ bởi mỗi điện cực.

Các loại phụ của EDM bao gồm:

  • Wire EDM :  Dây EDM sử dụng sự xói mòn tia lửa để loại bỏ các phần khỏi vật liệu dẫn điện tử.
  • Sinker EDM:  Sinker EDM sử dụng điện cực và phôi ngâm trong chất lỏng điện môi nhằm mục đích tạo hình mảnh.

Trong một quá trình được gọi là xả, các mảnh vụn từ mỗi phôi gia công đã tách rời được làm sạch đi bởi một chất điện môi lỏng. Chất điện môi này xuất hiện khi dòng điện giữa hai điện cực ngừng lại và có nghĩa là loại bỏ bất kỳ điện tích nào tiếp theo.

Máy cắt tia nước

Trong gia công CNC, tia nước được sử dụng để cắt các vật liệu cứng. Chẳng hạn như đá granit và kim loại, với các ứng dụng áp suất cao của nước. Trong một số trường hợp, nước có lẫn cát hoặc một số chất có tính mài mòn mạnh khác. Các công ty thường định hình các bộ phận máy của nhà máy thông qua quá trình này.

Dịch vụ gia công cơ khí chính xác tại VCC Mold

Các tia nước được sử dụng như một giải pháp thay thế để cắt các vật liệu không chịu được quá trình cắt có nhiệt cho máy CNC khác. Do đặc tính mát mẻ hơn, một số lĩnh vực như hàng không vũ trụ và công nghiệp khai thác mỏ phụ thuộc vào các tia nước, nơi họ sử dụng chúng để chạm khắc và cắt, trong số các chức năng khác. Các công ty cũng sử dụng máy cắt tia nước cho các ứng dụng yêu cầu cắt vật liệu rất phức tạp, vì việc thiếu nhiệt ngăn cản bất kỳ sự thay đổi nào trong các đặc tính nội tại của vật liệu có thể do kim loại khi cắt kim loại.

Máy CNC có thể làm gì khác?

Như nhiều video trình diễn máy CNC đã cho thấy, các công ty sử dụng máy CNC để thực hiện các vết cắt chi tiết cao từ các mảnh kim loại cho các sản phẩm phần cứng công nghiệp. Ngoài các máy nói trên, bạn có thể tìm thấy một số loại máy móc thông thường khác được sử dụng trong sản xuất CNC để tạo ra các sản phẩm CNC có độ chi tiết và chính xác cao. Một số sản phẩm phổ biến nhất được sản xuất bằng máy CNC bao gồm các bộ phận hàng không vũ trụ bằng thép, các bộ phận ô tô bằng kim loại, đồ trang trí bằng gỗ và hàng tiêu dùng bằng nhựa.

Vì các sản phẩm CNC này có những yêu cầu riêng biệt, máy CNC thường xuyên sử dụng các công cụ và thành phần khác.

Một số loại máy chính được sử dụng trong hệ thống CNC:

  • Máy uốn dây
  • Máy cắt laser
  • Máy mài hình trụ
  • Máy in 3D
  • Máy cắt kính

Vì máy móc CNC có thể thực hiện rất nhiều công cụ và thành phần khác, bạn có thể tin tưởng nó để sản xuất ra nhiều loại chi tiết kim loại nhanh chóng và chính xác. Ví dụ, khi các vết cắt phức tạp cần được thực hiện ở nhiều cấp độ và góc độ khác nhau trên phôi, tất cả có thể diễn ra trong vòng vài phút trên máy CNC.

Miễn là máy được lập trình đúng mã, các chức năng của máy sẽ thực hiện các bước theo quy định của phần mềm. Cung cấp tất cả mọi thứ được mã hóa theo thiết kế, một sản phẩm chi tiết và giá trị công nghệ sẽ xuất hiện sau khi quá trình kết thúc.

Dịch vụ gia công cơ khí chính xác CNC VCC

Khi bạn cần gia công cơ khí chính xác, VCC sẵn sàng cung cấp dịch vụ. Là một công ty chuyên gia công đồ gá/jig, và khuôn mẫu chính xác, VCC Molds tận tâm cung cấp các dịch vụ gia công bằng máy gia công CNC cùng các máy móc hiện đại khác.

Danh sách năng lực gia công của VCC

Để yêu cầu dịch vụ gia công cơ khí chính xác, vui lòng liên hệ với VCC:

Công ty Cổ phần Khuôn mẫu chính xác Năng Lực Việt

Email: contact@vcc-group.vn

Hotline/Zalo: 0934683166

Website: www.vcc-mold.vn

Trụ sở chính và nhà máy tại Hà Nội: Lô đất số B2-3-3b Khu công nghiệp Nam Thăng Long – P. Thụy Phương – Q. Bắc Từ Liêm – TP. Hà Nội.

Tel: (+84)24.37805300 – Fax: (+84)24.37805301

VPĐD Hải Phòng: Số 25 Điện Biên Phủ , Phường Máy Tơ , Quận Ngô Quyền , Thành Phố Hải Phòng.

Tel: (+84)0225.883.2161 – Fax: (+84)0225.883.2162

VPĐD TP.HCM: P7-03.OT.08 Toà Nhà PARK 7 , Khu đô thị Vinhomes Central Park , số 208 Nguyễn Hữu Cảnh , Phường 22 , Quận Bình Thạnh , Thành Phố Hồ Chí Minh.


Công ty cổ phần Khuôn mẫu chính xác Năng Lực Việt

Địa chỉ: Lô B2-3-3b, Khu công nghiệp Nam Thăng Long, Thụy Phương, Bắc Từ Liêm, Bắc Từ Liêm, Hà Nội

SĐT: (+84)24 6687 8283

Email: contact@vcc-group.vn

Hotline/Zalo: 0934683166

Website: www.vcc-mold.vn

Google map: https://goo.gl/maps/u6TrPvLWSb3bXAwQ6

0 0 votes
Đánh giá
Đăng ký
Thông báo về
guest
0 Bình luận
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận
0
Would love your thoughts, please comment.x