Máy CNC: hướng dẫn điều khiển số

máy cnc

các Máy CNC đã xâm nhập vào nhiều lĩnh vực công nghiệp và nhà xưởng các loạivà gần đây cũng có trong một trong những biến thể hứa hẹn nhất của nó: Máy in 3D. Nhờ đó, vật liệu có thể được gia công theo nhiều cách, với độ chính xác tuyệt đối, nhanh chóng và cho kết quả mà các quy trình thủ công khó đạt được. Đây chỉ là một số ưu điểm của các hệ thống này mà chúng tôi sẽ mô tả ở đây.

CNC là gì

cnc

CNC (Điều khiển số bằng máy tính), hoặc Điều khiển số bằng máy tính bằng tiếng Anh, Nó là một hệ thống phổ biến trong kỹ thuật để xử lý vật liệu và các bộ phận với sự can thiệp tối thiểu của con người. Kỹ thuật CNC bắt nguồn từ điều khiển số, một hệ thống tự động dành cho máy công cụ được vận hành bằng các lệnh thông qua tay quay hoặc đòn bẩy. Tuy nhiên, những cỗ máy này đã phát triển và giờ đây cho phép điều khiển chúng thông qua phần mềm và máy tính để tự động hóa hơn nữa quy trình và mang lại hiệu suất tốt hơn.

Hoạt động của các hệ thống CNC này khá đơn giản để hiểu. Nó dựa trên việc gia công một bộ phận thông qua việc sử dụng tọa độ sẽ chỉ định chuyển động của công cụ (cắt, khoan, phay, hàn ...). Tương tự như hoạt động của máy in 3D, hay còn có thể hiểu là máy CNC, chỉ thay vì gia công, những gì nó làm là thêm các lớp vật liệu để chế tạo một bộ phận.

Và cũng giống như máy in 3D, bạn có thể có nhiều trục, như X, Y và Z, có thể thực hiện các chuyển vị dọc, dọc và ngang tương ứng. Thông qua một số động cơ servo và / hoặc động cơ bước, dụng cụ sẽ được di chuyển đến điểm chính xác được chỉ ra bởi phần mềm máy tính, và quá trình gia công sẽ được thực hiện nhanh chóng với độ chính xác cao nhất.

Trước khi phát minh ra máy CNC, lao động được yêu cầu để xử lý các công cụ theo cách thủ công, nhưng những hỏng hóc có thể xảy ra mà chúng có thể khiến chất lượng, độ lặp lại, chi phí bị ảnh hưởng và giảm sản lượng. Ví dụ, hãy tưởng tượng một nhân viên trong cửa hàng nhôm muốn khoan khung cho cửa sổ. Nhiệm vụ này yêu cầu:

  1. Người điều hành nhặt mảnh.
  2. Đặt nó trên bàn làm việc.
  3. Đặt mũi khoan thích hợp.
  4. Và khoan.

Điều này để tạo ra một lỗ duy nhất không phải là một vấn đề, nhưng hãy tưởng tượng rằng hàng trăm hoặc hàng nghìn lỗ trong số đó cần được tạo ra để duy trì sản lượng đáng kể và trong thời gian ngắn nhất có thể, ngoài ra tất cả các lỗ đều giống nhau. Trong trường hợp đó, lực lượng lao động không đủ và đó là nơi máy cnc đã mang lại những cải tiến lớn cho ngành. Trong trường hợp này, các bước sẽ là:

  1. Đảm bảo rằng máy được nạp nguyên liệu (đôi khi chúng thậm chí có thể có nạp liệu tự động).
  2. Bắt đầu nó với lập trình cần thiết (có thể chỉ cần một lần và cho biết số lần lặp lại).
  3. Và cô ấy sẽ phụ trách việc tạo ra các lỗ đục với độ chính xác và lặp lại chúng nhiều lần nếu cần thiết mà không cần người thực hiện can thiệp.

Bên cạnh đó, có thể làm việc nhanh hơn một nhà điều hành và không cảm thấy mệt mỏi, vì vậy tất cả đều là lợi thế cho ngành hoặc xưởng.

Máy CNC là gì và nó hoạt động như thế nào?

Máy cnc

một Máy CNC là một loại máy gia công điều khiển số bằng máy tính.. Theo cách này, quá trình tự động hóa đạt được bằng cách thiết lập tọa độ chính xác để cắt, hàn, phay, đúc, mài, đặt các bộ phận, v.v., của tất cả các loại vật liệu, từ những vật liệu mềm như polyme, foami, MDF hoặc gỗ, thậm chí cứng hơn như đá cẩm thạch, kim loại, đá, v.v.

Tương tự như vậy, máy CNC cho phép tạo ra một hệ thống phức tạp phản hồi liên tục theo dõi và điều chỉnh tốc độ và vị trí của các dụng cụ được sử dụng để gia công mà không cần phải bảo dưỡng thủ công thường xuyên như vậy. Thậm chí một số hệ thống tiên tiến hơn còn có hệ thống thông minh để phát hiện sự cố, kiểm soát chất lượng của công việc hoặc bộ phận, v.v. hoặc được kết nối với nhau nếu đó là nền công nghiệp 4.0.

Điều quan trọng cần lưu ý là một số máy CNC họ làm việc khác nhau:

  • kiểm soát điểm đến điểm: Trong loại máy CNC này, điểm đầu và điểm cuối của mỗi đường dẫn sẽ được thiết lập.
  • kiểm soát paraxial: trong chúng có thể kiểm soát tốc độ di chuyển của các quân cờ.
  • kiểm soát nội suy: chúng thực hiện gia công theo bất kỳ phương nào song song với trục của chúng.

Mặc dù đây không phải là các loại máy cncChúng tôi sẽ trình bày chi tiết hơn trong các bài viết trong tương lai.

lịch sử

Công việc gia công đầu tiên bắt đầu được thực hiện hoàn toàn thủ công, sử dụng các loại công cụ thô sơ từng chút một. Từ đầu thế kỷ XNUMX, ngành công nghiệp đã có một bước nhảy vọt đối với máy móc chạy bằng động cơ để tiết kiệm công sức thủ công, tăng năng suất và hiệu quả.

Những máy này vẫn chưa thay thế đáng kể lực lượng lao động, mà vẫn rất quan trọng. Điều này ngụ ý rằng việc sản xuất một bộ phận mất nhiều thời gian hơn, chi phí cao hơn và tỷ suất lợi nhuận thấp hơn, đồng thời chất lượng và độ chính xác thu được không đồng nhất trong tất cả các bộ phận được sản xuất.

Trong 40 và 50, Máy điều khiển số bắt đầu được phát triển ở Hoa Kỳ. John T. Parsons, một kỹ sư vào thời điểm đó, sẽ sửa đổi một máy phay vào thời điểm đó để nó có thể được điều khiển bằng đầu vào từ các thẻ đục lỗ, tiền thân của bộ nhớ và phần mềm ngày nay. Bằng cách này, máy móc thu được thông tin về các chuyển động chính xác mà chúng phải thực hiện để chế tạo bộ phận và không cần quá nhiều sự can thiệp của con người để kích hoạt đòn bẩy, vô lăng, v.v.

Máy phân tích cú pháp đó sẽ trở thành một trong những tiền thân của máy CNC ngày nay hiện đại. Nhưng nó vẫn là một máy xay xát rất thô sơ với hệ thống điều khiển điện tử tương tự sử dụng van chân không. Các hệ thống này trở nên phổ biến và tiên tiến cùng với sự trưởng thành của điện tử kỹ thuật số và trạng thái rắn. Từ ống chân không đến bóng bán dẫn, từ bóng bán dẫn đến mạch in và sau đó là mạch tích hợp, cho đến vi điều khiển (MCU) trở nên đủ rẻ để được sử dụng rộng rãi.

Sau đó, máy CNC ra đời với nhiều hệ thống lập trình và thông minh hơn, để có thể thay đổi các giá trị gia công theo ý muốn. bên trong 70 của Máy CNC mà chúng ta biết ngày nay sẽ ra đời, được điều khiển bởi một máy tính. Nhờ cột mốc quan trọng khác này, người ta có thể kiểm soát toàn bộ quy trình một cách trực quan hơn từ phần mềm, lập trình các chương trình khác nhau để sử dụng chúng khi muốn, sửa đổi các thông số nhanh chóng, v.v.

Trong thời đại của chúng ta, với sự phát triển của đám mây và IoT (Internet of Things) hay Internet vạn vật, có thể kết nối vô số thiết bị với đám mây và chúng có thể tương tác theo cách thông minh hơn với từng khác, nhường chỗ cho một Công nghiệp 4.0, trong đó máy CNC sẽ có thể cải thiện đáng kể khả năng của chúng. Ví dụ, họ có thể liên lạc với nhau trong một dây chuyền sản xuất để nếu bất kỳ máy móc hoặc công đoạn nào gặp sự cố hoặc chậm trễ, các máy móc tiếp theo có thể được tắt trong khi chờ để tiết kiệm năng lượng hoặc họ có thể xác định nhu cầu để điều chỉnh mức sản xuất của mình, vv.

Máy CNC được làm bằng gì?

đầu công cụ cnc

Khi nói đến chi tiết các bộ phận hoặc thành phần của máy CNC, các yếu tố thiết yếu sau đây có thể được trích dẫn:

Thiết bị đầu vào

Nó được gọi là thiết bị đầu vào từ máy CNC sang hệ thống được sử dụng để có thể tải hoặc sửa đổi dữ liệu cho quá trình gia công. Ví dụ, nó có thể là bảng điều khiển, màn hình cảm ứng, v.v. Đó là, một giao diện cho phép người vận hành máy kích hoạt và điều khiển máy.

Bộ điều khiển hoặc bộ điều khiển

Nó là hệ thống điện tử kỹ thuật số sẽ chịu trách nhiệm diễn giải dữ liệu đã nhập và tạo ra một loạt tín hiệu điều khiển để điều khiển chuyển động của động cơ servo để di chuyển đầu làm việc qua các trục và công cụ để chúng thực hiện chính xác những gì chương trình mà người dùng đã nhập chỉ ra.

Công cụ

La herramienta Nó là một trong những thành phần thiết yếu nhất, vì nó là thành phần thực sự thực hiện gia công, là thành phần tiếp xúc với chi tiết đang được gia công. Nó có thể là một đầu đa dụng cụ, có thể thực hiện một số tác vụ khác nhau hoặc cũng có thể là các công cụ cố định hoặc thay thế cho nhau. Ví dụ: mũi khoan, dao cắt, dao phay, mũi hàn, v.v.

Ngoài ra, điều quan trọng cần lưu ý là có thể có nhiều loại máy CNC khác nhau về loại và số lượng trục:

  • 3 trục: là phổ biến nhất, với trục X, Y và Z.
  • 4 trục: như một số bộ định tuyến hoặc bộ định tuyến CNC thêm trục A vào ba trục trước. Điều này cho phép trục chính di chuyển từ trái sang phải để xử lý ba bề mặt cùng một lúc, có thể khắc phẳng hoặc khắc 3D. Chúng lý tưởng để chạm khắc gỗ, kim loại, hoa văn phức tạp, v.v.
  • trục quay- Nó có một trục quay cho dụng cụ, cho phép bạn gia công bốn bề mặt đồng thời. Các loại máy này được sử dụng để gia công các chi tiết hình trụ, tượng gỗ, các chi tiết kim loại phức tạp, v.v.

Hệ thống buộc hoặc hỗ trợ

Nó là nơi mà mảnh được neo để thực hiện quá trình gia công mà nó không di chuyển. Tùy thuộc vào hệ thống, nó có thể có nhiều loại khác nhau, có hoặc không có neo. Ngoài ra, một số cần bổ sung, chẳng hạn như hệ thống hút bụi hoặc cắt tia nước, sẽ yêu cầu bể chứa nước hoặc bể chứa để thu thập và tiêu tán lực của tia khi nó đi qua bộ phận.

Các hệ thống này thường được gọi là cũng giường hoặc bàn. Nhiều loại trong số chúng thường được làm bằng các vật liệu như nhôm, khi các miếng cần được gắn vào bàn, để gia công hình trụ hoặc hình dạng phức tạp. Thay vào đó, bàn hoặc giường chân không sẽ hút chân không cho bộ phận mà không cần kẹp nó, cho phép độ chính xác cao hơn, ít bị kích động hơn trong quá trình sử dụng và mức độ tự do cao hơn.

Thiết bị phản hồi (động cơ servo)

Chỉ có những loại thiết bị này. phản hồi về máy CNC sử dụng động cơ servo. Trong những người khác, nó là không cần thiết.

Màn Hình

Ngoài tất cả những điều trên, cũng có thể có thông tin hoặc hệ thống giám sát của chính quá trình gia công. Điều này có thể thông qua cùng một giao diện mà từ đó nó hoạt động hoặc độc lập.

Những khu vực khác

Ngoài những điều trên, cần lưu ý hai yếu tố cần thiết thêm:

  • Motores: là các thiết bị di chuyển hoặc kích hoạt dụng cụ gia công theo dữ liệu nhận được từ bộ phận điều khiển.
    • Servo: chịu được tốc độ cao, vì vậy bạn có thể cắt, khoan, v.v. Lý tưởng cho công việc yên tĩnh, ổn định và cho các mẫu phức tạp.
    • Stepper: Những động cơ bước này có giá thấp hơn, nhưng được sử dụng để khắc hoặc chuyển động cơ bản hơn. Chúng dễ kiểm soát, đáng tin cậy và có độ chính xác cao, làm cho chúng phù hợp ở những nơi cần độ chính xác tối đa.
  • con quay: Phần tử này của máy CNC có thể có hai loại hệ thống làm mát hoặc làm mát:
    • Bằng đường hàng không: Chúng được làm mát đơn giản bằng quạt làm mát trục chính, và rẻ hơn, dễ bảo trì và sử dụng hơn.
    • Bằng nước: Họ sử dụng nước để làm mát. Nó đắt hơn, phức tạp và khó bảo trì hơn, nhưng nhìn chung nó hoạt động lâu hơn, hiệu quả hơn và êm hơn.

thêm thông tin


Nội dung bài viết tuân thủ các nguyên tắc của chúng tôi về đạo đức biên tập. Để báo lỗi, hãy nhấp vào đây.

Hãy là người đầu tiên nhận xét

Để lại bình luận của bạn

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố.

*

*

  1. Chịu trách nhiệm về dữ liệu: Miguel Ángel Gatón
  2. Mục đích của dữ liệu: Kiểm soát SPAM, quản lý bình luận.
  3. Hợp pháp: Sự đồng ý của bạn
  4. Truyền thông dữ liệu: Dữ liệu sẽ không được thông báo cho các bên thứ ba trừ khi có nghĩa vụ pháp lý.
  5. Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu do Occentus Networks (EU) lưu trữ
  6. Quyền: Bất cứ lúc nào bạn có thể giới hạn, khôi phục và xóa thông tin của mình.

kiểm tra tiếng AnhKiểm tra tiếng Catalancâu đố tiếng tây ban nha