Máy CNC là gì ? Cấu tạo và phân loại máy CNC

Nội Dung Bài Viết

1. Khái niệm máy CNC

Trong quá trình gia công, máy tính điều khiển số (gọi là CNC hay NC ) là quá trình điều khiển tự động những phương tiện gia công (khoan, phay, dao tiện) sử dụng máy tính, trong đó máy CNC cắt gọt trên vật liệu (kim loại, nhựa, gỗ, gốm hoặc composite) để biến nó thành sản phẩm với thông số kỹ thuật xác thực.

2. Phân loại máy cnc

2.1 Theo dạng máy phương tiện

Máy tiện cnc

Máy khoan cnc

Máy doa cnc

Máy mài cnc

Máy cắt bánh răng cnc

Máy phay cnc

Máy bào CNC

Máy chuốt CNC

Máy cưa CNC

2.2 Theo phương pháp cắt gọt

2.2.1 Máy CNC Router

Máy CNC router là máy cắt CNC điều khiển sử dụng máy tính được sử dụng để cắt gỗ, nhựa và vật liệu tổng hợp. Nó cũng thường được sử dụng để cắt nhôm và kim loại mềm khác. Độ cứng vững của máy cnc router kém hơn so với loại máy CNC được sử dụng để cắt kim loại cứng hoặc làm những phòng ban đòi hỏi độ xác thực lắp ghép cao. Máy cnc router được thiết kế để tối đa hóa hành trình làm việc và tầm giá.

2.2.2 Máy cắt plasma CNC và máy khắc (cắt) laser CNC

Máy cắt laser tiêu dùng nguồn laser công suất cao, qua hệ thống quang đãng học tập trung chùm tia laser đầu ra để cắt vật liệu. Sở hữu ba loại máy cắt laser chính thường được sử dụng.

Laser khí, chẳng hạn như CO2 hoặc Nd / Nd-YAG, tạo ra laser bằng cách tạo ra một dòng điện thông qua một loại khí. Chúng được sử dụng cho trong công nghiệp để cắt nhiều vật liệu bao gồm thép nhẹ, nhôm, thép ko gỉ, titan, giấy, sáp, nhựa, gỗ và vải.

Laser rắn, chẳng hạn như laser sợi quang đãng ( laser fiber), sử dụng vật chứa rắn để gia công chùm tia laser, sau đó được khuếch đại bằng sợi thủy tinh. Với bước sóng laser cực ngắn, kích thước điểm nhỏ của laser sợi quang đãng làm cho nó lý tưởng để cắt vật liệu kim loại phản chiếu.

Máy cắt plasma cnc thường được xếp chung với máy cắt laser do chúng tiêu dùng luồng hồ quang đãng nóng chảy giữa 2 điện cực để cắt kim loại. Vật liệu tiêu biểu trong cắt sử dụng máy cnc plasma là thép, thép ko gỉ, nhôm, đồng thau và đồng.

2.2.3 Máy in 3D

In 3D là một quá trình tạo những vật thể rắn từ một file mẫu trên máy tính. Máy tính sẽ chia đối tượng in ra làm rất nhiều lớp mỏng, quá trình in 3D chính là liên tục chồng những lớp vật liệu lên nhau.

2.2.4 Máy CNC nhiều trục

Gia công nhiều trục là một quy trình gia công mà máy tính điều khiển phương tiện di chuyển theo 4 hoặc nhiều hướng , máy này được sử dụng để cung ứng những phòng ban bằng kim loại hoặc những vật liệu khác. Những máy phương tiện CNC tiêu biểu tương trợ 3 trục, gọi là X , Y, Z; máy CNC nhiều trục cũng tương trợ di chuyển xoay quanh một hoặc nhiều trục.

3. Cấu tạo máy cnc

Hình 1.3a mô tả cơ chế điều khiển bàn máy CNC bao gồm một động cơ servo và cơ cấu truyền động. Những lệnh điều khiển làm cho động cơ servo quay, vòng quay của động cơ servo truyền tới vít me thông qua khớp nối, vít me quay thì đai ốc di chuyển thẳng, và cuối cùng là bàn máy với phôi di chuyển theo.

Hình 1.3b thể hiện cụm trục chính bao gồm động cơ trục chính (thường tiêu dùng động cơ ko 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.

3.1 Động cơ truyền động và cảm biến

Thuật ngữ “động cơ truyền động” bao gồm cả động cơ servo di chuyển bàn máy và động cơ trục chính. Trục chính là thiết bị tạo ra tốc độ và mômen cắt bằng cách quay dao hoặc phôi gia công. Mô-men xoắn cao và tốc độ cao là rất quan yếu đối với động cơ trục chính và do đó động cơ ko đồng bộ thường được sử dụng.

Động cơ servo di chuyển bàn máy cần đặc điểm như mô-men xoắn cao, khả năng tăng tốc tức thời và phản ứng nhanh ở tốc độ thấp và với thể điều khiển song song véc tơ vận tốc tức thời và vị trí.

Những loại động cơ servo thường tiêu dùng trong máy CNC

3.1.1 Động cơ DC servo

Bộ điều khiển động cơ servo DC với thể được thiết kế dễ dàng bằng cách sử dụng một mạch đơn thuần vì mô males xoắn tỷ lệ thuận với dòng điện. Dải véc tơ vận tốc tức thời của động cơ servo DC rất rộng và giá thành thấp. Tuy nhiên lúc tăng công suất động cơ thì nhiệt độ của cũng tăng. Ma sát giữa roto với thanh hao than dẫn tới mòn thanh hao than và gây tiếng ồn nên động cơ DC servo cần phải được bảo trì thanh hao than định kì.

3.1.2 Động cơ AC servo đồng bộ

Động cơ servo AC loại đồng bộ được gọi là “động cơ servo ko thanh hao than”. Cấu trúc động cơ cho phép làm mát lõi stato trực tiếp từ bên ngoài nên với thể chống lại sự gia tăng nhiệt độ trong động cơ. Động cơ servo AC đồng bộ ko với giới hạn véc tơ vận tốc tức thời cực đại do ko với tia lửa nên với thể đạt được mo-men xoắn cao ở phạm vi tốc độ cao. Ngoài ra, nó cũng ko với thanh hao than nên với thể được vận hành trong một thời kì dài mà ko cần bảo trì.

3.1.3 Động cơ AC servo ko đồng bộ

Động cơ servo AC ko đồng bộ với cấu trúc đơn thuần và ko cần cảm biến sai lệch của vị trí tương đối giữa rotor và stato. Tuy nhiên nó ko thể giới hạn tức thời, ko giống như động cơ servo AC.

3.1.4 Encoder

Thiết bị phát hiện vị trí ngày nay của trục động cơ cho điều khiển vị trí được gọi là bộ mã hóa và được gắn vào cuối của trục động cơ. Để điều khiển véc tơ vận tốc tức thời, véc tơ vận tốc tức thời cần được đo bởi một cảm biến hoặc được tính bằng số xung tạo ra trong một đơn vị thời kì.

3.2 Hệ dẫn hướng cho những trục

Vít me bi được sử dụng để di chuyển bàn máy do chúng với ma sát thấp và độ rơ rất nhỏ nên hiệu suất truyền động cao và đạt được độ xác thực vị trí cao. Dẫn hướng được tiêu dùng là thanh ray trượt hay còn gọi là ray trượt tuyến tính (LM) là được sử dụng để tăng độ xác thực và độ mượt của di chuyển tuyến tính.

3.3 Khớp nối mềm

Lúc trục vít me bi và động cơ servo được nối với nhau cần đảm bảo tâm trục của chúng phải trùng nhau. Tuy nhiên, trong thực tế, điều này là rất khó khăn, do đó khớp nối mềm được sử dụng để bù trừ độ sai lệch giữa đường tâm của trục vít me bi và trục động cơ, cho phép hệ thống vận hành trơn tru, nhẹ nhõm.

4. Hệ điều khiển máy cnc

4.1 Điều khiển bán kín

Trong loại này, cảm biến vị trí được gắn vào trục của động cơ servo và phát hiện góc quay, do đó độ xác thực vị trí của trục động cơ với liên quan to tới độ xác thực của vít me bi. Với kiểu điều khiển này thì vít me bi cần với độ xác thực cao để đảm bảo được độ xác thực vị trí của bàn máy. Vòng điều khiển bán kín được sử dụng rộng rãi trong máy CNC do tính chất khá đơn thuần và độ xác thực tương đối cao.

4.2 Điều khiển kín

Cảm biến vị trí được gắn vào bàn máy và vị trí thực tế được đưa trở lại hệ thống điều khiển. Vòng lặp kín và vòng bán kín là tương tự ngoại trừ vị trí của cảm biến và độ xác thực vị trí của vòng khép kín là rất cao. Tuy nhiên, tần số cùng hưởng của thân máy, thanh trượt, và di chuyển bị mất với liên quan tới những đặc tính servo vì thân máy được bao gồm trong vòng điều khiển vị trí.

4.3 Vòng điều khiển lai

Trong vòng lặp lai, với hai loại điều khiển vòng lặp; vòng bán khép kín, nơi vị trí được phát hiện từ trục của động cơ, và vòng khép kín, dựa trên thước tuyến tính. Trong vòng bán khép kín, với thể kiểm soát tốt vì thân máy ko được bao gồm trong hệ thống điều khiển. Những vòng khép kín tăng độ xác thực bằng cách bù lỗi cho vòng bán kín ko thể kiểm soát. Bằng cách phối hợp vòng khép kín và vòng bán khép kín, với thể đạt được độ xác thực cao kể cả trong môi trường hoạt động ko tốt.

4.4 Vòng điều khiển hở

Vòng điều khiển hở với thể được ứng dụng trong trường hợp độ xác thực của điều khiển ko cao và sử dụng với động cơ bước được sử dụng. Vì vòng lặp mở ko cấp thiết bị dò và mạch phản hồi, cấu trúc rất đơn thuần. Ngoài ra, độ xác thực của máy CNC bị liên quan bởi độ xác thực của động cơ bước, vít me bi và hệ thống truyền dẫn.

5. Một số loại máy cnc thông dụng trên thị trường

Máy phay CNC

Máy tiện CNC

Máy cắt plasma CNC

Máy khắc gỗ CNC

Máy khắc đá CNC

Chúng tôi là nhà cung cấp linh kiện và máy cnc khắc gỗ, máy cnc khắc đá uy tín. Quý khách với nhu cầu tìm hiểu xin gọi hotline 0932 087 886 để được tư vấn.

Website: https://copphaviet.com

Rate this post