Thứ Tư, Tháng Hai 1, 2023
spot_img
HomeCông nghệCNC là gì? Khái niệm, phân loại và cách hoạt động của...

CNC là gì? Khái niệm, phân loại và cách hoạt động của gia công CNC

Công nghệ CNC ra đời đã giúp thời gian thời gian sản xuất được rút ngắn với số lượng sản phẩm nhiều hơn, độ chính xác cao và chi phí thấp. Vậy thì CNC là gì? Gồm những loại nào? Cách hoạt động ra sao? Hãy cùng Muaban.net tìm hiểu thêm về loại công nghệ đặc biệt này nhé!

 
cnc là gì
CNC là gì?

I. CNC Là gì?

1. Thuật ngữ CNC là gì?

CNC (Computer Numerical Control) là một phương pháp gia công cơ khí trong đó máy tính được lập trình sẵn để điều khiển toàn bộ hoạt động của các công cụ gia công như là: Khoan, phay, dao tiện,…. Gia công CNC được dùng để cắt, tạo hình, và tạo ra những sản phẩm có hình thù khác nhau. 

Theo thời gian, gia công CNC đã kết hợp thêm các yếu tố khác như là những bản vẽ kĩ thuật, toán học, và những kĩ thuật lập trình để sản xuất ra nhiều bộ phận kim loại và nhựa. Người ta có thể khai thác CNC để tạo ra những phần quan trọng của ô tô hoặc máy bay.

2. Lịch sử phát triển của CNC

Chiếc máy CNC đầu tiên được ra đời vào năm 1949 bởi James Parsons. Parson được xem như là nhà tiên phong của ngành gia công CNC. Ông đã lưu data vào băng đục lỗ và điều này đã dẫn đến sự sản xuất hàng loạt của lưỡi máy bay và vỏ máy bay. Đây cũng được xem như là nguyên lí cốt lõi của gia công CNC. 

Trước khi có sự phát triển của CNC, một số máy móc đã có thể sản xuất một cách tự động. Quy trình này được biết đến là điều khiển số (NC).

Khi Chiến tranh Lạnh bước vào giai đoạn căng thẳng, nhu cầu về chế tạo máy móc và vũ khí tăng một cách đáng kể. Do đó, năm 1952, Richard Kegg phối hợp với MIT đã phát triển máy phay CNC đầu tiên được biết đến với cái tên Cincinnati Milacron Hydrotel

CNC phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới từ 1967 – 1972 do sự phát triển mạnh mẽ của CAD (thiết kế được sự hỗ trợ của máy tính) và CAM (Gia công với sự hỗ trợ của máy tính)  vào năm 1972. Tuy nhiên, CAD và CAM không được xem như là một phần của quy trình gia công CNC. Mãi đến năm 1989, chúng mới đạt chuẩn công nghiệp trở thành một công đoạn của quy trình gia công CMC. 

 
cnc là gì
Quá trình chuyển từ NC sang CNC

3. Một số khái niệm cơ bản khác về CNC

3.1 Numeric Control (Điều khiển số)

NC là viết tắt của Numeric Control. Các máy công cụ có dữ liệu số được vận hành thông qua NC thay thế cho vận hành bằng tay. Những ví dụ tiêu biểu cho các máy này là: Máy phay, may hàn, máy cắt tia nước và máy ép thủy lực. 

3.2 Desktop CNC Machine (máy CNC để bàn)

Với thiết kế nhỏ gọn, phiên bản này được ra đời để phục vụ cho việc sử dụng máy trên những vật liệu mềm như là sáp, bọt và nhựa. Tuy nhiên, sản phẩm được tạo ra cũng sẽ nhỏ hơn nên chủ yếu phục vụ trong các lĩnh vực như: Nha khoa, kim hoàn hoặc dạy học.

cnc là gì
Máy CNC để bàn giúp bất kì ai cũng có thể gia công
3.3 CAM

CAM là gia công có sự hỗ trợ của máy tính, là việc sử dụng phần mềm và máy móc do máy tính điều khiển để tự động hóa quy trình sản xuất.

Để hệ thống CAM hoạt động, cần tuân thủ 3 điều sau:

  • Máy phải được phần mềm định hướng di chuyển;
  • Máy phải tạo ra được thành phẩm;
  • Bạn cần phải biến những hướng mà bạn muốn máy chạy thành ngôn ngữ mà máy có thể hiểu được.
3.4 NC Code | G-Code

Đây là loại ngôn ngữ lập trình dành riêng cho máy CNC. Các thợ máy CNC dùng ngôn ngữ này để ra lệnh cho máy đi hướng nào, nhanh hay chậm, nên cắt sâu bao nhiêu, v.v…

cnc là gì
CNC G Codes
3.5 Post – processor

Đây là phần mềm được xem như là một dịch gi, tức là chuyển đổi các đường dao chạy được lập từ hệ thống CAM sang đoạn mã code bên chương trình NC để máy CNC có thể di chuyển công cụ cắt theo các đường được lập trình một cách an toàn và hiệu quả nhất.

4. Vật liệu gia công CNC

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc quyết định chọn loại vật liệu gia công phù hợp, ví dụ như: Độ bền, độ cứng, khả năng chống ăn mòn, giá cả, trọng lượng và tính thẩm mỹ. Mặc dù có hàng trăm kim loại và hợp kim trên thị trường, tuy nhiên dưới đây là những loại vật liệu phổ biến nhất được sử dụng để gia công:

  • Sắt
  • Đồng
  • Nhôm
  • Thép
  • Inox
  • Gang

5. Các hãng CNC nổi tiếng trên thế giới

  • Mỹ: Lincoln Electric, Hurco, Haas Automatic, Powermatic
  • Nhật Bản: Okuma, Moriseiki, Mazak, Shoda, Amada
  • Đức: Maschinenfabrik Berthold Hermle AG
  • Hàn: Dossan
  • Đài Loan: CNC EXTRON, LEADERWAY, AGMA, TAKANG, ARISTECH
 
cnc là gì
Máy CNC của hãng Lincoln Electric

II. Phân loại CNC

1. Chia theo loại máy

Có các loại máy như: Máy khoan CNC, máy phay CNC, máy tiện CNC,… Bên cạnh đó, các trung tâm gia công CNC có thể tiến hành gia công trên nhiều bề mặt và sử dụng kết hợp nhiều loại công cụ khác nhau.

2. Chia theo hệ điều khiển

  • Hệ điều khiển điểm tới điểm: máy khoan, khoét, máy hàn điểm, máy đột, dập,…
  • Hệ điều khiển đoạn thẳng: các máy có khả năng chuyển động theo các trục
  • Hệ điều khiển đường: máy 2D, máy 3D, điều khiển 2D1/2, điều khiển 4D, 5D

III. Cấu tạo và cách hoạt động của CNC

1. Cấu tạo

Về cơ bản, máy CNC sẽ có những bộ phận tương đối giống với máy cơ thông thường: 

  • Vỏ máy
  • Trục chính
  • Bàn xe dao
  • Bộ tự động thay dao
  • Hệ thống điều khiển
  • Hệ thống cấp nguồn

Tuy nhiên, máy CMC có thêm hệ thống điều khiển được xử lí bằng máy tính. Thêm vào đó, bàn phím được trang bị để nhập dữ liệu, hướng dẫn máy gia công và theo dõi quá trình vận hành máy. Điều này giúp cho máy CNC hoạt động một cách chính xác hơn rất nhiều so với cái loại máy truyền thống.

cnc là gì
Cấu tạo máy CNC

2. Cách hoạt động

Nguyên lí hoạt động của máy CNC đó là hệ thống máy tính sẽ được lập trình sẵn quá trình gia công theo như yêu cầu. Máy tính sẽ điều khiển và hướng dẫn cho máy CNC cách di chuyển, tốc độ tiến dao và tốc độ trục chính bằng cách đọc G-code. Vật liệu sẽ được đặt cố định ở đầu phần thân trục chính, khi đó dao cắt trong trục chính sẽ cắt qua vật liệu và tạo ra hình dạng định sẵn. Phần vật liệu được cắt bỏ gọi là phoi “chip” và nó sẽ tiếp tục được mang đi tái chế.

>>> Xem thêm: Sơ đồ máy lọc nước RO và nguyên lý hoạt động cơ bản bạn nên biết

IV. Ưu – nhược điểm của công nghệ CNC

1. Ưu điểm

Gia công CNC mang lại những ưu việt so với sản xuất truyền thống như: Giảm chi phí do không sử dụng nhiều sức người, biên độ sai sót giảm đáng kế, và sản phẩm được tạo ra đồng đều một cách nhất quán.

Bên cạnh đó, hệ thống máy tính của CNC cũng dễ dàng được lập trình lại để tạo ra sản phẩm mới hoàn toàn hoặc sửa chữa những sai sót.

cnc là gì
Độ chính xác của máy CNC

>>> Xem thêm: Tủ lạnh Aqua có tốt không? 7+ ưu điểm vượt trội bạn nên biết!

2. Nhược điểm

Doanh nghiệp phải chi ra một khoản kha khá để mua công nghệ CNC (bao gồm máy CNC và phần mềm CNC), thậm chí là cần vay vốn. Tuy nhiên, thì chi phí này sẽ được bù đắp bằng phần lợi nhuận mà CNC đem lại.

Công nghệ CNC dựa trên giả định về tính không sai của máy. Điều này có nghĩa là nhiều người sử dụng hệ thống công nghệ CNC có thể bỏ qua rủi ro xảy ra lỗi, khiến cho lỗi dễ dàng xảy ra. Tuy nhiên, với sự đào tạo bài bản về năng lực chuyên môn cũng như tinh thần trách nhiệm, thì lỗi này hoàn toàn được giảm thiểu. 

V. Ứng dụng của công nghệ CNC

Với những tính năng ưu việt như tính nhất quán, độ chính xác và hiệu quả cao, gia công CNC được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực bao gồm hàng không vũ trụ, nông nghiệp, công nghiệp, xây dựng, in ấn, sản xuất, quân sự và giao thông vận tải,…

cnc là gì
Ứng dụng máy phay CNC trong gia công khuôn mẫu

VI. CNC khác với in 3D, ép phun như thế nào?

CNC, in 3D, và ép phun đều là các phương pháp sản xuất phổ biến hiện nay. Tuy nhiên, đây là 3 công nghệ hoàn toàn khác nhau. CNC là công nghệ sản xuất trừ, tức là được cắt từ một tấm kim loại ban đầu. In 3D thì ngược lại, đây là công nghệ sản xuất cộng, tạo ra sản phẩm bằng cách đắp chồng các lớp vật liệu lên nhau. Cuối cùng, công nghệ ép phun sử dụng Polymers nóng chảy, nhựa nhiệt dẻo, bột kim loại và cao su từ thùng nung nóng (thùng chứa) sang khuôn đúc, và sau đó được điều áp sẽ có hình dạng của khuôn. 

>>> Xem thêm: 3D Artist là gì? Một 3D Artist cần có những yếu tố gì?

VII. Tổng kết

Hy vọng bài viết trên đã góp phần giúp bạn định nghĩa được CNC là gì và nắm bắt được những thông tin cơ bản về công nghệ CNC. Muaban.net hy vọng bạn sẽ có những sản phẩm cắt CNC đẹp nhất phục vụ nhu cầu trang trí, quảng cáo của mình. 

>>> Có thể bạn quan tâm: 

BÀI VIẾT MỚI NHẤT
spot_img

ĐỪNG BỎ LỠ