Máy CNC, Phân loại máy dụng cụ CNC

Máy CNC

Máy CNC là gì? CNC tiếng anh Computerized Numerical Management expertise điều kiển số với sự tích hợp của máy tính. Điều khiển số (numerical management) NC là phương pháp điều khiển hoạt động của máy dụng cụ một cách xác thực. Dựa vào một chuỗi những mã lệnh bao gồm những ký tự số, chữ dòng và những ký hiệu mà bộ điều khiển máy (machine management unit – MCU ) với thể hiểu được.

Những mã lệnh điều khiển này được chuyển đổi thành những xung điện điều khiển những motor. Và hướng dẫn bộ điều khiển thực hiện quá trình gia công những khía cạnh một cách tự động. Những ký tự số, chữ dòng và những ký hiệu mã hoá liên quan tới vị trí, khoảng cách, những di chuyển của bàn máy. Và dụng cụ cắt cũng như những chức năng khác mà máy với thể hiểu được.

Những linh kiện điện tử riêng lẻ với những nhiệm vụ nhất định. Liên hệ giữa chúng được thông qua những mối giây nối hàn cứng trên những mạch logic điều khiển. Sau lúc kỹ thuật vi xử lý phát triển mạnh mẽ người ta đã ghép nối những vi xử lý và những hệ điều khiển NC. Và máy dụng cụ điều khiển số lúc này trở thành máy CNC.

Thông tin nạp vào máy từ những băng đục lỗ đã chuyển sang tất cả những dạng như: Những dạng mà chúng ta với thể nhập vào máy tính cá nhân hiện nay. Trái lại, cũng với thể xuất thông tin ra màn hình màu hoặc trắng đen với trên máy cũng như xuất ra những thiết bị giống những thiết bị nhập.

Nội Dung Bài Viết

Phân loại máy dụng cụ CNC.

Sở hữu nhiều tiêu chí để phân loại máy CNC công nghiệp:

Phân loại theo phương pháp truyền động điện, thuỷ lực, khí nén.
Phân loại theo phương pháp điều khiển: điều khiển điểm, điều khiển đoạn, điều khiển đường.
Phân loại theo phương pháp thay dao: bằng tay hay tự động theo kiểu đầu rơvônve, trống mang dao hoặc băng tải dao.
Phân loại theo kích cỡ phôi với thể gia công được.
Phân loại theo kích thước và trọng lượng máy.
Phân loại theo số trục với thể điều khiển song song.
Phân loại theo hệ điều hành: Fanuc, Siemens, Heidenhain, Fagor, EMCO…
Phân loại theo chức năng: cụ thể gồm:

Máy khoan CNC:

Máy khoan 2 trục: 2 trục X và Y được điều khiển bằng lập trình. Nó với thể định vị xác thực vị trí của những lỗ cần khoan trên mặt phẳng. Chiều sâu của lỗ được điều khiển bằng cam hoặc bằng tay.
Máy khoan 3 trục: chiều sâu Z cũng được lập trình.
Máy khoan 4 trục: đầu trục chính với thể xoay được để khoan những lỗ nghiêng.

Máy tiện CNC

Máy tiện CNC với chức năng gia công giống như máy tiện truyền thống nhưng được điều khiển sử dụng máy tính và thường với hai trục trở lên. Tối thiểu phải với hai trục được điều khiển song song giống như máy tiện truyền thống:

Đó là di chuyển của bàn xe dao dọc theo trục Z và ngang theo trục X để gia công những biên dạng tròn xoay bất kỳ. Cũng như khoan, khoét những lỗ với tâm trùng với tâm của trục chính.

Xem thêm máy tiện CNC Haas ST-10

Máy phay CNC.

Sở hữu nhiều máy phay điều khiển số CNC khác nhau. Nếu dựa vào vị trí của những trục chính mang đầu dao ta với máy phay đứng hoặc máy phay ngang giống như máy phay truyền thống.

Số trục với thể điều khiển song song thường là 3 trục trở lên (điều khiển di chuyển của phôi hay dụng cụ cắt tịnh tiến theo 3 phương X, Y, Z trong ko gian). Chức năng gia công CNC của nó bao gồm phay mặt phẳng, phay đường biên, phay mặt cong, khoan, khoét, doa lỗ v tarơ ren.

Xem thêm máy phay CNC Haas VF-4SE

Máy cắt dây CNC

Máy cắt dây CNC là một dạng máy NC điều khiển tự động với sự trợ giúp của máy tính. Trong đó những phòng ban được lập trình tự động hoạt động theo những sự kiện tiếp nối nhau. Với tốc độ được xác định trước để với thể tạo ra được sản phẩm với hình dạng và kích thước theo yêu cầu.

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.

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

Máy cắt laser sử dụng 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 sử dụng 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.

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.

Cấu tạo máy cnc

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.

Cụm trục chính bao gồm động cơ trục chính (thường sử dụng 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.

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 sử dụng trong máy CNC

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.

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.

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 ngừng tức thời, ko giống như động cơ servo AC.

Encoder

Encoder là gì? 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.

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 sử dụng là thanh 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.

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. Vho phép hệ thống vận hành trơn tru, nhẹ nhõm.

Hệ điều khiển máy cnc

Vị trí và véc tơ vận tốc tức thời được dò từ 1 cảm biến được phản hồi về 1 mạch điện điều khiển. Động cơ servo sử dụng trong máy CNC điều khiển liên tục để cực tiểu hóa sai số véc tơ vận tốc tức thời và sai số vị trí. Hệ thống điều khiển phản hồi bao gồm 3 vòng điều khiển độc lập cho mỗi trục của máy dụng cụ. Vòng điều khiển phía ngoài cùng là vòng điều khiển vị trí, vòng điều khiển ở giữa là điều khiển tốc độ, vòng điều khiển trong cùng là vòng điều khiển hiện hành.

Nói chung, vòng điều khiển vị trí được đặt trong NC và những vòng điều khiển khác thì đặc trong thiết bị điều khiển động cơ servo. Tuy nhiên, ko với tiêu chuẩn tuyệt đối về vị trí những vòng điều khiển và những vị trí với thể khác nhau dựa trên ý định của người thiết kế.

Trong hệ thống trục quay của máy dụng cụ, điều khiển phản hồi của tốc độ được vận dụng để duy trì tốc độ quay ổn định.

Bộ dò được gắn trên trục của động cơ servo hoặc phần di chuyển và hệ thống điều khiển được phân thành 4 loại theo vị trí mà bộ dò được gắn.

Điều khiển bán kín (nửa kín)

Vòng điều khiển nửa kín là cơ cấu điều khiển phổ thông và với cấu trúc như trong hình dưới. Trong loại này, vị trí bộ dò được gắn trên trục của động cơ servo và dò theo góc quay. Độ xác thực vị trí của trục bị tác động to tới sự xác thực của trục ví me bi. Vì lý do này, những vít me bi với độ xác thực cao được phát triển và được sử dụng rộng rãi.

Dựa vào độ xác thực của vít me bi, vấn đề với độ xác thực được khắc phục thông qua thực tiển gia công.

Nếu cấp thiết, bù về sai số ăn khớp và bù về sai số khe hở với thể được sử dụng trong NC để mà tăng độ xác thực vị trí.

Phương pháp bù sai số ăn khớp hiệu chỉnh hệ thống điều khiển động cơ servo để mà loại bỏ sự tích lũy về sai số vị trí.

Phương pháp bù khe hở, bất cứ lúc nào hướng di chuyển bị thay đổi. Những xung thêm vào tương ứng lượng khe hở được gởi tới hệ thống điều khiển động cơ servo.

Điều khiển kín

Việc thực thi vòng nửa kín phụ thuộc vào độ xác thực của vít me bi. Và với thể tăng độ xác thực vị trí thông qua bù ăn khớp và bù khe hở. Tuy nhiên, nói chung, lượng khe hở với thể bị thay đổi theo khối lượng của phôi, vị trí và sai số ăn khớp tích lũy của vít me bi thay đổi theo nhiệt độ. Ngoài ra, bởi vì chiều dài của vít me bị giới hạn cho nhiều lý do thực tế. 1 dòng giá và 1 hệ thống điều khiển bánh răng được sử dụng máy dụng cụ dạng to.

Tuy nhiên, độ xác thực của giá thì bị giới hạn. Trong trường hợp này, vòng điều khiển kín được chỉ ra trong hình dưới thì được vận dụng. Trong vòng điều khiển kín, vị trí máy dò được gắn trên bàn máy và sai số vị trí thật sự được phản hồi về hệ thống điều khiển. Vòng điều khiển kín và nửa kín thì giống nhau ngoại trừ vị trí của đầu dò, và độ xác thực vị trí của vòng kín thì rất cao. Tuy nhiên, tần số cùng hưởng của thân máy, sự tiến gián đoạn, sự mất di chuyển với tác động tới đặc tính động cơ servo. Bởi vì thân máy bao gồm vòng điều khiển vị trí.

Sự khác biệt giữa vị trí điều khiển và vị trí dò tìm

Sự khác biệt giữa vị trí điều khiển và vị trí dò tìm xuất hiện và động cơ servo quay với véc tơ vận tốc tức thời tương ứng để giảm sai số xuống. Việc giảm tốc độ liên quan tới độ lợi của vòng điều khiển vị trí. Độ lợi là yếu tố quan yếu để xác định đặc tính của hệ thống động cơ servo. Nói chung, lúc độ lợi tăng, tốc độ đáp ứng và độ xác thực động tăng.

Tuy nhiên, độ lợi cao làm cho hệ thống servo mất ổn định. Trong vòng điều khiển kín, nếu tần số cùng hưởng của hệ thống điều khiển máy ko đủ to hơn độ lợi. Hệ thống vòng điều khiển trở thành mất ổn định. Vì vậy, cấp thiết để tăng tần số cùng hưởng của hệ thống điều khiển máy. Và vì điều này, cấp thiết để tăng độ cứng vững của máy, giảm hệ số ma sát bề mặt, và loại bỏ nguyên nhân làm mất di chuyển.

Vòng điều khiển lai hay con gọi là vòng điều khiển hỗn hợp

Trong vòng điều khiển kín, cấp thiết để giảm độ lợi xuống thấp. Lúc gặp khó khăn để tăng độ cứng vững tương thích tới trọng lượng của đối tượng di chuyển. Hoặc giảm sự mất di chuyển trong trường hợp máy nặng. Nếu độ lợi quá thấp, mặc dù sự thực thi trở thành kém đi đặc thù đối với thời kì đạt vị trí và độ xác thực. Trong trường hợp này, vòng điều khiển hổn hợp được chỉ ra trong hình dưới được sử dụng.

Trong điều khiển hổn hợp, với hai loại vòng điều khiển: vòng điều khiển nửa kín và vòng điều khiển kín. Điều khiển nửa kín lúc vị trí được dò từ trục của động cơ, và điều khiển vòng kín, dựa trên tỉ lệ tuyến tính. Trong vòng điều khiển nửa kín, với thể điều khiển độ lợi cao. Bởi vì máy ko bao gồm trong hệ thống điều khiển.

Vòng điều khiển kín tăng độ xác thực bởi sự bù sai số mà vòng điều khiển nửa kín ko điều khiển. Bởi vì vòng điều khiển kín được sử dụng cho bù sai số vị trí. Nó thích ứng tốt trong trường hợp độ lợi thấp. Bởi sự phối hợp vòng điều khiển kín và điều khiển nửa kín. Sở hữu thể đạt được độ xác thực cao với độ lợi cao trong trường hợp điều kiện máy kém.

Vòng điều khiển hở

Bộ điều khiển vòng hở với thể được vận 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 tác động. Bởi độ xác thực của động cơ bước, vít me bi và hệ thống truyền dẫn.

Ưu nhược điểm của máy CNC

Ưu điểm:

Đặc tính và ưu điểm chung của máy CNC với thể chia làm 4 nội dung chính sau:

Chuẩn xác: những máy CNC tiên tiến với thể đạt độ xác thực trong phạm vi dung sai 0,002-0,005 mm.
Tin cậy: do bộ điều khiển (vi xử lý) cũng như những cải tiến ở độ cứng vững, sống trượt vít me bi, bàn máy cũng như dụng cụ cắt gọt đã làm cho máy với độ tin cậy hoạt động rất cao.
Sở hữu khả năng lập lại cao: những khía cạnh cung cấp trong hàng loạt rất giống nhau nhờ khả năng lập lại của máy tính. Cùng với độ tin cậy của máy.
Năng suất cao: nhà cung cấp đã giảm tới mức tối đa hành trình chạy ko của máy. Làm tăng tốc độ chạy dao nhanh, cắt gọt tự động liên tục với tốc độ cắt cao. Giảm số lần gá đặt và giảm số công nhân vân hành máy. Đã làm cho năng suất của máy CNC khá cao. Đây là một trong những yếu tố góp phần hoàn vốn đầu tư nhanh. Lúc trang bị những máy dụng cụ CNC đắt tiền.

Cụ thể hơn ưu điểm của máy dụng cụ CNC với thể tóm tắt ở 13 điểm chính sau:

Độ xác thực cao, sản phẩm chất lượng đồng nhất
Thực hiện được những thủ tục (nguyên công) gia công những khía cạnh với hình dáng phức tạp mà những máy truyền thống ko thể gia công được.
Năng suất gia công tăng
Giảm được thời kì chuẩn bị gia công, thời kì phụ
Hạn chế được phế truất phẩm
Hạn chế được lỗi của con người: do ko cần phải cắt thử, đo thử, định vị trí dao…
An toàn cho người vận hành: nguyên tắc an toàn của máy CNC tránh cho người vận hành đụng vào những phòng ban di chuyển cũng như dụng cụ cắt.
Hiệu quả và tiện lợi lúc vận hành máy: lúc máy khởi đầu làm việc nó ko cần nhiều tới sự giám sát của con người lúc vận hành so với máy truyền thống.
Hạ được giá thành dụng cụ cắt : máy CNC sử dụng những dụng cụ cắt và những thiết bị cặp dao tiêu chuẩn và đơn thuần, chúng ko cần sử dụng những dao định hình phức tạp.
Máy làm việc an toàn, ít lỗi do ít với sự can thiệp của người vận hành lúc nó hoạt động
Ít cần phải kiểm tra sản phẩm trong loạt
Hiệu sduất sử dụng máy cao: thời kì gá lắp ít, ko cần phải điều chỉnh máy, cắt gọt liên tục đã làm cho hiệu suất sử dụng của máy với thể lên tới 50%
Ko chiếm nhiều ko gian trong xưởng: do giảm được chỗ lưu trữ phụ tùng và đồ gá.
Chương trình gia công với thể lưu trữ, chỉnh sửa và gọi ra bất cứ lúc nào nhờ sử dụng máy tính, ko cần sử dụng nhiều hồ sơ.

Nhược điểm của máy CNC

Giá thành đắt, tầm giá đầu tư ban sơ cao
Công nhân vận hành phải được tập huấn: Mặc dù nói rằng độ xác thực của khía cạnh gia công ko phụ thuộc vào tay nghề của người vận hành. Vì người vận hành ko can thiệp trực tiếp bằng tay vài quá trình gia công. Tuy nghiên, để lập trình và vận hành máy. Người vận hành phải được tập huấn kỹ lưỡng về CNC và kỹ thuật gia công trên máy CNC.
Phải tốn tầm giá cho việc lập trình và những công việc thực hiện trên máy tính
Tầm giá bảo dưỡng cao.

Những tính năng trong hệ điều khiển của máy CNC tiên tiến ngày nay

Sở hữu màn hình (màu hoặc trắng đen)
Sở hữu thể lập trình theo kích thước hệ met hoặc inch
Trao đổi dữ liệu theo tiêu chuẩn EIA hoặc ACII
Sở hữu thể nhập dữ liệu bằng tay (guide knowledge enter)
Soạn thảo được chương trình gia công
Nội suy
Định vị dụng cụ cắt theo hệ thống điểm hoặc đường liên tục
Hiệu chỉnh (bù trừ) bán kính lưỡi cắt của dao, hiệu chỉnh chiều dài dao
Lưu trữ nhiều chương trình gia công cùng lúc
Sở hữu nhiều chương trình gia công (hay chu trình gia công được nhà gia công lập trình sẵn)
Sở hữu chứa nhiều macro và chương trình con
Đảo chiều những trục
Chẩn đoán và bảo lỗi hư hỏng, viện trợ vận hành (assist and diagnostics)
Quản trị dữ liệu Nhiều khái niệm mới ở đây sẽ được làm rõ ở những chương sau.

Sở hữu nên tậu máy CNC cũ hay ko?

Đa phần mọi người tìm kiếm từ khóa trên google như bán máy CNC, bán máy cnc đã qua sử dụng, máy cnc cũ những loại nhập khẩu, bán máy cnc cũ, máy cnc cũ những loại nhập khẩu hay tậu máy cnc cũ chúng đều ra hết. Và dễ ràng tìm được máy ưng ý.

Tuy nhiên chúng ta cũng phải cần để ý lúc tậu. Lúc nói về CNC thì với quá nhiều máy. Mỗi máy với một đặc điểm khác nhau nên khó nói. Vì vậy người mua nên tậu thanh lý máy cnc cũ của những xưởng, doanh nghiệp khác lúc mà họ muốn lên đời máy mới. Tất nhiên chúng ta cũng nên tìm hiểu rõ rằng về doanh nghiệp đó

Website: https://copphaviet.com

5/5 - (1 bình chọn)