CNC (Máy điều khiển số máy tính) đã trở thành nền tảng của sản xuất hiện đại. Từ hàng không vũ trụ và ô tô đến các ngành công nghiệp điện tử, năng lượng và y tế, các máy CNC được tin cậy cho khả năng sản xuất các bộ phận có độ chính xác cao với tính nhất quán đáng kinh ngạc. Điều khiến các máy CNC khác biệt là khả năng tự động thực hiện các nhiệm vụ gia công phức tạp với sự can thiệp tối thiểu của con người.
Tuy nhiên, hiệu suất và độ chính xác của một Máy CNC phụ thuộc rất nhiều vào các thành phần bên trong của nó. Mỗi bộ phận cho dù là cơ học, điện hoặc dựa trên phần mềm, đóng vai trò quan trọng trong việc làm cho hệ thống hoạt động như một tổng thể thống nhất. Nếu bạn là kỹ thuật viên, kỹ sư, sinh viên hoặc đơn giản là một người quan tâm đến việc tìm hiểu cách thức hoạt động của máy CNC, thì việc hiểu các thành phần này là điều cần thiết.
Tổng quan thành phần chính
Trọng tâm của mỗi máy CNC là một hệ thống các bộ phận được tích hợp cẩn thận được thiết kế để hoạt động hài hòa. Các hệ thống này có thể được chia thành ba loại chính:
Bộ điều khiển (hệ thống máy tính)
Hệ thống ổ đĩa (động cơ và truyền dẫn)
Khung máy (cấu trúc và hỗ trợ)
Hãy bắt đầu bằng một cái nhìn ngắn gọn về từng danh mục.
Bộ điều khiển (não của CNC)
Bộ điều khiển là trung tâm chỉ huy của máy CNC. Nó diễn giải các hướng dẫn được lập trình (thường ở định dạng mã G) và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện chính xác. Các tín hiệu này sau đó được gửi đến hệ thống ổ đĩa để di chuyển các trục của máy cho phù hợp. Bộ điều khiển đảm bảo mọi chuyển động là chính xác và đồng bộ hóa.
Hệ thống lái xe (cơ bắp của CNC)
Hệ thống ổ đĩa bao gồm các động cơ và cơ chế truyền dẫn như ốc vít bóng hoặc thắt lưng. Chúng chuyển đổi các tín hiệu điện từ bộ điều khiển thành chuyển động cơ học. Hệ thống này đảm bảo rằng công cụ hoặc phôi di chuyển chính xác dọc theo đường dẫn mong muốn.
Khung máy (bộ xương của CNC)
Khung máy giữ mọi thứ lại với nhau. Nó bao gồm giường, bàn làm việc và cột. Khung phải cứng nhắc và ổn định để hấp thụ các rung động và duy trì độ chính xác trong quá trình vận hành gia công. Một khung yếu hoặc không ổn định có thể dẫn đến chất lượng gia công kém và một phần không chính xác.
Các thành phần cơ học
Bây giờ chúng ta hãy khám phá các thành phần vật lý tạo nên các phần cấu trúc và chuyển động của Máy CNC . Chúng bao gồm giường, trục chính, bàn làm việc và hướng dẫn tuyến tính.
1. Giường
Giường là cơ sở của máy CNC và cung cấp hỗ trợ cho tất cả các thành phần khác. Nó phải mạnh mẽ và ổn định để chịu đựng các lực lượng gia công hạng nặng. Giường hấp thụ các rung động và đảm bảo máy vẫn ổn định trong các hoạt động tốc độ cao.
Vật liệu phổ biến:
Chức năng chính:
Hoạt động như là nền tảng cho các bộ phận cơ học khác
Tăng cường sự ổn định và độ chính xác
Giảm tiếng ồn và hao mòn theo thời gian
2. Trục chính
Trục chính là một trong những phần quan trọng nhất của máy CNC. Nó giữ và xoay công cụ cắt hoặc phôi tùy thuộc vào loại máy (phay hoặc quay). Trục chính phải hoạt động ở tốc độ cao trong khi duy trì sự ổn định quay tuyệt vời.
Các loại trục chính:
Điều khiển đai : Sử dụng đai để truyền điện từ động cơ.
Điều khiển bằng bánh răng : Thích hợp cho việc cắt giảm nhiệm vụ nặng do mô-men xoắn cao.
Trực tiếp lái xe : Cung cấp độ rung tối thiểu và độ chính xác cao.
Hệ thống làm mát:
Làm mát bằng không khí
Làm mát bằng nước
Tầm quan trọng:
3. Bàn làm việc
Bàn làm việc là bề mặt mà phôi được gắn. Nó có thể là tĩnh hoặc di chuyển dọc theo các trục khác nhau tùy thuộc vào cấu hình máy.
Các tính năng chung:
Những khe t để kẹp đồ đạc
Bàn chân không cho vật liệu phi kim loại
Bảng xoay cho gia công đa trục
Chức năng:
4. Hướng dẫn tuyến tính
Các hướng dẫn tuyến tính cho phép chuyển động trơn tru và chính xác của các bộ phận máy khác nhau. Chúng hỗ trợ các thành phần di chuyển khi chúng di chuyển dọc theo các trục X, Y và Z.
Loại:
Những lợi ích:
Thành phần điện
Các máy CNC được cung cấp năng lượng và được điều khiển bởi một loạt các thành phần điện. Những bộ phận này cho phép điều khiển chuyển động, phản hồi dữ liệu và hoạt động an toàn.
1. Động cơ
Động cơ là động lực chính đằng sau chuyển động của máy.
Các loại động cơ:
Động cơ bước : Di chuyển theo các bước cố định. Thích hợp cho các ứng dụng chi phí thấp.
Động cơ servo : Cung cấp phản hồi vòng kín, đảm bảo kiểm soát chính xác vị trí và tốc độ.
Ứng dụng:
Động cơ servo được sử dụng rộng rãi trong các máy CNC công nghiệp vì khả năng sửa lỗi trong thời gian thực bằng phản hồi của bộ mã hóa.
2. Hệ thống cung cấp điện
Hệ thống cung cấp năng lượng cung cấp năng lượng điện cho các hệ thống điều khiển, động cơ và các thiết bị điện khác của máy.
Yêu cầu quyền lực:
Đặc trưng:
Bộ điều chỉnh điện áp
Bảo vệ tăng vọt
Bộ ngắt mạch
Tầm quan trọng:
3. Cảm biến
Các cảm biến được sử dụng để giám sát các điều kiện máy và cung cấp phản hồi thời gian thực cho bộ điều khiển.
Các loại cảm biến:
Công tắc giới hạn : Ngăn máy vượt quá giới hạn di chuyển vật lý của nó.
Cảm biến gần : Phát hiện vị trí của các thành phần hoặc sự hiện diện của vật liệu.
Cảm biến nhiệt độ : Giám sát động cơ và nhiệt trục chính để tránh quá nóng.
Chức năng:
4. Hệ thống dây điện và cáp
Một máy CNC chứa một mạng lưới dây và cáp phức tạp kết nối tất cả các bộ phận điện của nó.
Đặc điểm chính:
Được bảo vệ để ngăn chặn nhiễu điện từ (EMI)
Mã hóa màu để bảo trì dễ dàng
Linh hoạt để cho phép di chuyển mà không bị vỡ
Quản lý cáp thích hợp là điều cần thiết để đảm bảo độ tin cậy và ngăn ngừa các mạch ngắn hoặc lỗi cơ học.
Phần mềm và giao diện
Phần mềm là những gì làm cho máy CNC 'Thông minh. ' Nó cung cấp logic và điều khiển để thực hiện các hoạt động gia công. Chúng ta hãy xem xét các hệ thống phần mềm và giao diện người dùng hoàn thành hệ sinh thái CNC.
1. Phần mềm điều khiển CNC
Phần mềm điều khiển CNC nhận mã G và chuyển đổi nó thành các lệnh chuyển động. Nó quản lý:
Chuyển động công cụ
Tốc độ và tốc độ thức ăn
Kiểm soát trục chính
Thay đổi công cụ
Hệ thống phần mềm CNC phổ biến:
Fanuc
Siemens Sinumerik
Mach3/Mach4
Linuxcnc
Các hệ thống nâng cao cũng bao gồm giám sát thời gian thực, kiểm soát thích ứng và các tính năng chẩn đoán.
2. Trình thông dịch mã G.
G-Code là ngôn ngữ lập trình được sử dụng để điều khiển các máy CNC. Trình thông dịch mã G đọc các mã này và gửi các lệnh đến hệ thống ổ đĩa.
Mẫu G-Code: G01 X100 Y100 F1500
Lệnh này bảo máy di chuyển theo đường thẳng đến x = 100 và y = 100 với tốc độ thức ăn là 1500 mm/phút.
Tầm quan trọng:
3. Giao diện người máy (HMI)
HMI cho phép các toán tử tương tác với máy CNC. HMI hiện đại là màn hình cảm ứng với phần mềm trực quan cho:
Đặc trưng:
Một HMI dễ sử dụng giúp tăng cường năng suất và giảm các lỗi của người vận hành.
Phần kết luận
Máy CNC là các hệ thống phức tạp kết hợp độ chính xác cơ học, năng lượng điện và phần mềm thông minh. Mỗi thành phần cho dù đó là giường cứng, trục chính tốc độ cao, động cơ servo mạnh mẽ hoặc phần mềm điều khiển nâng cao, chuyển đổi hiệu suất chung của máy.
Hiểu các thành phần này không chỉ giúp lựa chọn đúng máy mà còn khắc phục sự cố, tối ưu hóa các quy trình và cải thiện chất lượng đầu ra. Cho dù bạn là một thợ máy, kỹ sư hay nhà sản xuất, kiến thức về các thành phần CNC cho phép bạn đưa ra quyết định thông minh hơn và đạt được kết quả tốt hơn.
Đối với các công ty như Yetta Tech Co., Ltd., việc thành thạo mọi chi tiết của gia công CNC là một giá trị cốt lõi. Kể từ năm 2012, Yetta Tech đã cung cấp các bộ phận gia công CNC chất lượng cao cho các ngành công nghiệp trên khắp thế giới từ không gian vũ trụ và viễn thông đến các thiết bị y tế và hệ thống năng lượng. Chuyên môn sâu sắc và cam kết của họ về độ chính xác khiến họ trở thành một đối tác đáng tin cậy cho cả sản xuất tạo mẫu và quy mô đầy đủ.
