Gia Công CNC

Trước lúc ra đời điều khiển số bằng máy tính (CNC), giai đoạn cung cấp bao gồm sức cần lao vất vả của con người; thời kì cung cấp kéo dài ko nhu yếu, hoang phí nguyên liệu và đầy lỗi. Hiện giờ, khoa học đã cải tiến phần lớn thứ tự cung cấp.

Sự xây dựng thương hiệu của những kỹ thuật gia công CNC mang lại độ tin cậy cao, làm cho những giai đoạn lặp đi lặp lại trở nên tự động hơn. Nhưng, gia công CNC là gì? Những sản phẩm nào sở hữu thể được làm cho trong khoảng công nghệ CNC? Gia công CNC hoạt động như thế nào và nguyên liệu nào với thể được dùng trong quy trình cung cấp với bằng máy CNC?

Bài viết này đi sâu vào gia công CNC là gì và những khái niệm cơ bản can hệ đến quy trình này. Chúng ta sẽ thảo luận về những lợi thế của phân phối CNC; So sở hữu sản xuất truyền thống và những đóng góp của CNC đối với cung ứng tiên tiến.

Chúng ta cũng sẽ xem xét phần mềm CNC. Rốt cục, chúng tôi nêu bật bắt buộc của những tư nhân muốn đào tạo; Để phát triển thành chuyên viên vận hành và lập trình viên CNC; Và bàn luận về các xu hướng trong tương lai của toàn cầu gia công CNC.

Gia công CNC là gì ?

CNC viết tắt là viết tắt của Computer Numerical Control. Gia công CNC là một bí quyết cung ứng trừ, là việc tạo ra những thiết kế có hình dạng tùy chỉnh từ phôi; chuẩn y những điều khiển máy tính. Bằng cách cắt nguyên liệu từng lát nhỏ ra khỏi 1 phần ban đầu thay vì thêm nguyên liệu để tạo ra sản phẩm.

Gia công CNC có thể được diễn tả như một quá trình cung ứng được thực hiện bởi robot. Công đoạn này có thể giúp nâng cao năng suất vì máy CNC có thể chạy tự động mà không cần người vận hành mang mặt liên tiếp

Lịch sử của gia công CNC

Tiền thân của CNC là điều khiển số (NC), một trật tự được Hiệp hội Kỹ sư cung ứng bộc lộ là “đánh dấu sự khởi đầu của cuộc cách mệnh công nghiệp lần thứ 2 và sự xây dựng thương hiệu của thời đại mà việc kiểm soát máy móc và quy trình công nghiệp sẽ ko còn chính xác thảo cho kỹ thuật chuẩn xác.

Gia công CNC bắt đầu như một khoa học dựa trên băng đục lỗ vào các năm 1940 và 1950 trước lúc chóng vánh trở nên khoa học tương tự và kỹ thuật số vào các năm 1960.

John T. Parsons được coi là cha đẻ của ngành nghề gia công CNC. Ông đã lớn mạnh điều khiển số, đây là nguyên tắc mà gia công CNC được vun đắp. Nhưng ngay cả trước Parsons, khoa học gia công đã được phát minh vào năm 1751. Sau đó, vào năm 1952, Richard Kegg, kết hợp có Viện khoa học Massachusetts (MIT), đã vững mạnh máy phay CNC trước nhất.

Những khái niệm cơ bản về gia công CNC

Để hiểu cách hoạt động của CNC, chúng ta cần hiểu một số khái niệm cơ bản.

Numeric Control (Điều khiển số)

Điều này diễn đạt sự điều khiển tự động của máy công cụ. Các máy phương tiện này bao gồm từ máy phay đến máy hàn, máy mài, máy cắt tia nước và máy ép thủy lực.

Desktop CNC Machine ( máy cnc để bàn )

Đây là các phiên bản tối giản của CNC và được điều chỉnh phải chăng hơn để khiến việc trên những vật liệu mềm hơn như sáp, bọt và nhựa. Cái hình gia công này dùng các phiên bản máy CNC nhỏ hơn để phục vụ những sản phẩm nhỏ hơn. Cốt yếu chuyên dụng cho cho ngành nghề nha khoà, kim hoàn hoặc dạy học.

CAM

Là gia công hoặc cung cấp có sự tương trợ của máy tính, dùng phần mềm để tạo mã để chạy máy CNC. Để khiến cho việc sở hữu hệ thống CAM, bạn cần ba điều sau:

1. đầu tiên là phần mềm hướng dẫn máy về những hướng nó phải chuyển động.

2. Bạn cũng cần máy có khả năng thực hiện những chỉ dẫn.

3. rốt cuộc, bạn cần có khả năng xử lý hậu kỳ để biến hướng dẫn thành tiếng nói mà máy móc với thể hiểu được.

NC Code | G-Code

Đây là 1 tiếng nói máy tính căn bản nhưng độc nhất được ngoài mặt cho máy CNC; Để nhanh chóng hiểu và thực thi mã NC (thường được gọi là mã G). Đây là ngôn ngữ mà lập trình viên tiêu dùng để cho máy biết cách thức cung cấp thứ gì đó.

Post-processor

Là phần mềm chuyển đổi những con đường chạy dao được tạo trong hệ thống CAM thành các chương trình NC mang thể được đọc bởi bộ điều khiển máy để di chuyển công cụ cắt theo các tuyến phố được lập trình một cách an toàn, nhất quán và sở hữu thể dự báo được.

Các loại máy CNC

• Máy Phay (milling)

• Máy tiện (lathe)

• Máy Mài (grinding)

• Máy Router: thường dùng cho ngành nghề gỗ

• Máy cắt Plasma (plasma cutter)

• Máy cắt lazer (lazer cutter)

• Máy cắt tia nước (water cutter)

• Gia công tia lửa điện (EDM): Gồm máy xung định hình và máy cắt dây

các hãng máy CNC lừng danh trên thế giới

• Nhật Bản: Okuma, Moriseiki, Mazak, Shoda, Amada …

• Mỹ: Hass, Hurco

• Hàn Quốc: Dossan

• Đức: DMG Mori

• Đài Loan: EXTRON, LEADERWAY, AGMA, TAKANG, ARISTECH

• Thụy Sỹ: Mikron Hem

Những thuật ngữ gia công CNC

Gia công 2D: Là gia công theo biên dạng trên 1 mặt phẳng, máy ko tác động vào chiều cao Z của sản phẩm, chỉ sở hữu trục X,Y là di chuyển cùng lúc để đáp ứng những trục đường thẳng, con đường nghiêng, cung tròn…

Gia công hai.5D: Là gia công những mặt phẳng và nghiêng, không gia công được mặt cong. Việc phân mẫu hai.5D này ko hẳn là do máy không đi lại được 3 trục song song, mà chỉ là vấn đề về công nghệ khi lập trình ( chia ra để học dễ hơn mà chẳng phải học lập trình 3D )

Gia công 3D: Là gia công hay tiêu dùng nhất, tiêu dùng để gia công khuôn, gia công chi tiết sở hữu độ lồi lõm, với mặt cong. Với gia công 3D thì bạn cũng với thể gia công được 2D và hai.5D

Gia công 4D (4 trục): Là gia công có trục xoay, gia công trụ tròn, và ở đây 4 trục phải song song vận động. Còn nếu gắn thêm trục xoay (phân độ) thì gọi là gia công 3+1( gia công 4 trục không đồng thời)

Gia công 5D (5 trục): Là gia công với 5 trục đi lại cùng lúc,còn giả dụ gắn thêm cơ cấu để máy có thể cắt được ở chế độ 5 trục thì gọi là 3 + 2( gia công 5 trục ko đồng thời). Gia công 5 trục cùng lúc với 3 mẫu chính:

1. Head-Head (trục chính vừa nghiêng vừa xoay, bàn máy cố định)

2. Head-Table (trục chính nghiêng – bàn máy xoay)

3. Table-Table ( bàn máy vừa nghiêng vừa xoay, trục chính cố định)

Mill-Turn CNC (Trung tâm gia công CNC): Là máy sở hữu sự phối hợp giữa phay và nhân tiện trên cộng một máy.

HSM-High Speed Machining (Gia công tốc độ cao): Là 1 bí quyết gia công đương đại, là 1 sự hài hòa giữa tốc độ trục chính cao + bề rộng cắt nhỏ + lượng chạy dao, chiều sâu cắt to. Loại máy phay chuyên chuyên dụng cho bí quyết này gọi là máy phay tốc độ cao (HSC: High Speed Counter) với tốc độ trục chính S lên đến 42.000 v/ph ( hoặc cao hơn) và tốc độ cắt F lên tới 40.000 mm/ph (hoặc cao hơn).

Hệ điều hành (hệ điều khiển): Mỗi cái máy CNC sẽ sở hữu một hệ quản lý riêng, những hệ điều hành được sử dụng trên máy CNC bao gồm: Fanuc, Haidenhain, Siemens, Fagor, Mazatrol…trong ấy hệ điều hành Fanuc được dùng rộng rãi nhất trên thế giới.

VMC (Vertical Machining Center): trung tâm gia công đứng – là máy có trục chính hướng thẳng đứng (vuông góc) so sở hữu bàn máy

HMC ( Horizontal Machining Center):Trung tâm gia công ngang– là máy sở hữu trục chính nằm ngang ( song song) so mang bàn máy.

CNC programmer: Người lập trình máy CNC; CNC operator: Người đứng máy-vận hành máy CNC. Tùy vào mô hình hoạt động của doanh nghiệp mà 2 vị trí trên với thể tách ra riêng biệt hoặc gộp chung lại khiến 1. Thường nhật, các đơn vị gia công hàng loạt và gia công khuôn sẽ tách riêng hai vị trí đấy ra, còn gia công hàng cô đơn thì người lập trình cũng là người vận hành máy.

GD&T (Geometric Dimensioning & Tolerancing): là phần đông các kích thước hình học và dung sai được biểu hiện trên bản vẽ.

Chuẩn lập trình-chuẩn gia công: Bất kì 1 chi tiết nào đặt lên máy CNC đều phải xác định được vị trí tương qua giữa chi tiết đấy với công cụ cắt của máy CNC, thao tác này được gọi là “xét chuẩn”.

Dầu tưới nguội- dầu khiến cho mát: với tác dụng làm mát, bôi suôn sẻ, tẩy rửa… trong thời kỳ gia công, có 2 dòng dầu tưới nguội phổ thông là cái pha nước và dòng ko pha nước.

Fixture (đồ gá): sử dụng để xác định vị trí của phôi so với phương tiện cắt và giữ chặt phôi ở vị trí dưới tác dụng của lực cắt trong khi gia công.

CNC Mill (3 axis, 4 axis, 5 axis): Gia công phay 3 trục đồng thời hoặc 4,5 trục song song.

Workpiece: Là vật chưa thành phẩm hay vật cần gia công. Trong gia công CNC workpiece là phôi gia công hoặc chi tiết gia công.

Machine Simulation: Là chế độ mô hình thực tiễn chạy máy CNC trên phần mềm CNC (ví dụ: Mastercam). Trong giao diện mô hình bao gồm một dòng máy CNC có số đông các yếu tố như đồ gá, phôi, dao cụ … Cả hệ thống mô phỏng vận động cắt CNC giống y thực tại.

Multiaxis: Là những tuyến phố chạy dao nâng cao dành cho máy phay đa dạng trục đồng thời (4 trục, 5 trục).

Setup Sheet: Là phiếu kỹ thuật hay còn gọi là phiếu gia công để gia công 1 chi tiết nào đó. Phiếu này sẽ do người lập trình viên CNC tạo và chuyển cho những chuyên viên vận hành máy CNC; để họ khai báo các thông số trên máy CNC theo phiếu gia công này. Những thông tin thường có trên phiếu gia công gồm:

• Tên chương trình gia công

• Tên những nguyên công

• Chế độ cắt của từng nguyên công

• thông số các chiếc dao sẽ dùng

• thời kì gia công CNC

Tool manager: Là bảng điều hành dao, tức là toàn bộ những mẫu dao sẽ tiêu dùng để gia công 1 chi tiết hay sản phẩm nào đấy.

Toolpaths: Là tập trung những tuyến phố chạy dao 2D, 3D, multiaxis được tích hợp trên phần mềm gia công.

Test Cut: Cũng là chạy gia công 1 sản phẩm thực tế trên máy CNC sau lúc đã lập trình trên phần mềm máy tính. Nhưng thường tiêu dùng để rà soát chế độ cắt cho một dòng phôi mới, dao cụ mới hoặc chế độ cắt mới mà hãng phần mềm CNC vừa ra mắt.

Gia công cnc hoạt động như thế nào?

Máy CNC được điều khiển bằng máy vi tính. Nó đọc G-code chỉ dẫn máy phương pháp di chuyển, tốc độ tiến dao và tốc độ trục chính để sử dụng. Trong khoảng G-code máy cũng xác định được phương tiện cắt cho trục chính, chế độ tưới nguội v.v. Dao cắt mà máy sở hữu trong trục chính sẽ cắt qua nguyên liệu (kim chiếc hoặc phi kim loại) và tạo ra hình dáng dự định. Vật liệu đã được loại bỏ được gọi là phoi "chip" và nó thường sẽ được tái chế.

Máy CNC có thể làm được gì?

Máy CNC có thể cung ứng phổ thông cái sản phẩm khác nhau từ rộng rãi dòng nguyên liệu. Bao gồm kim loại, nhựa, xốp và gỗ. Miễn là vật liệu có thể cắt gọt, thì có thể được sử dụng để cung cấp sản phẩm trên máy CNC. Máy luôn thể kim khí CNC với thể được sử dụng để gia công thanh tròn, ống tròn, ren. Máy phay CNC có thể được dùng để gia công các bề mặt, rãnh then và các hình dáng thất thường khác. Máy khoan CNC với thể khoan lỗ.

CNC Software

Phần mềm CNC là các gói ứng dụng viết G-Code mà máy CNC sở hữu thể đọc được. Phần mềm này còn sở hữu tên là phần mềm CAM (Computer-Aided Manufacturing). Phần mềm này chịu phận sự điều khiển số của máy CNC. Nó giúp tạo ra các thiết kế mà chương trình máy tính trên máy CNC sở hữu thể diễn giải.

Những chiếc phần mềm CNC khác nhau với các phương pháp sử công cụ thể:

Computer-aided Design (CAD): Được tiêu dùng để tạo các ngoài mặt 2D và 3D và tài liệu công nghệ.

Computer-Aided Manufacturing (CAM): Cho phép khách hàng thiết lập công tác trong những nguyên công để tạo ra cho đa dạng tác vụ như thứ tự khiến cho việc, trục đường dẫn dao và mô phỏng cắt.

Computer-Aided Engineering (CAE): Là các chương trình được dùng trong suốt công đoạn lớn mạnh trong thời kỳ tiền xử lý, phân tách và phát hiện và mô phỏng.

Các phần mềm CAM phổ quát được sử dụng để gia công CNC

• Mastercam

• Creo

• Solidcam

• Powermill

• Hypermill

• NX

• Cimatron

• Gibbscam

• Catia

• Fusion 360 …

Các phần mềm mô phỏng máy CNC

• SSCNC, Cimco edit, Vericut, đây là 3 phần mềm được xây dựng riêng biệt tạo điều kiện cho giai đoạn mô hình được tối ưu nhất, phát hiện được các lỗi và tránh được va chạm trong quá trình gia công. Trong đấy, vericut được Tìm hiểu là phần mềm mạnh mẽ hơn cả

Điểm tốt và nhược điểm của gia công CNC là gì?

Cũng giống như bất kỳ kỹ thuật nào khác, gia công CNC đi kèm có các ưu và nhược điểm riêng. Chúng tôi xem xét 1 số trong số chúng dưới đây.

Điểm tốt của gia công CNC

Gia công CNC mang 1 lợi thế giá bán đáng kể so với sản xuất truyền thống ở chỗ nó giảm giá thành lao động. Nó làm giảm đáng nói biên độ sai sót trong phân phối. Hơn nữa, nó khiến cho việc cung ứng hàng loạt phát triển thành 1 nhiệm vụ dễ dàng hơn bao giờ hết do khả năng cung cấp đầu ra đồng đều một cách thức nhất quán.

CNC cũng cung cấp tính linh hoạt trong ngoài mặt cho phép phần mềm được lập trình lại nhanh chóng để phục vụ các sản phẩm hoàn toàn mới hoặc sang sửa các sơ sót.

Nhược điểm của gia công CNC

một nhược điểm của gia công CNC là giá bán đầu cơ ban đầu. Những công ty thậm chí với thể cần vay vốn để sắm công nghệ CNC (bao gồm máy CNC và phần mềm CNC). Nhưng, nếu như doanh nghiệp có thể nâng cao lợi nhuận duyệt y gia công CNC, khoản đầu cơ đó với thể được thu hồi chóng vánh.

Gia công CNC dựa trên giả định về tính không sai của máy tính. Điều này mang nghĩa là 1 số người dùng hệ thống gia công CNC có thể bỏ qua khả năng xảy ra lỗi, khiến những lỗi dễ xảy ra mà không được chú ý. Tuy nhiên, với sự huấn luyện bài bản, điều này với thể được hạn chế.

rốt cuộc, bởi vì nó là 1 quá trình trừ (cắt gọt), gia công CNC tạo ra chất thải (phoi), sở hữu thể có 1 số ảnh hưởng xấu đến môi trường. Không những thế, những quy trình điều hành chất thải có thể được thực hiện để đảm bảo rằng chất thải được tạo ra từ thời kỳ phân phối trên máy CNC với thể được tái chế. Dẫu sao nó vẫn đang vung phí làng nhàng trong khoảng 70% của giá tiền vật tư phôi.

Gia công cnc quan yếu như thế nào trong cung cấp hiện đại

Gia công CNC mở ra một hình thức phân phối đương đại mới chuẩn y việc cung cấp hiệu quả và độ chính xác cao hơn, thành ra đem đến những cải tiến đáng nhắc so mang các cách sản xuất tiên tiến bình thường. Điều này sở hữu tức thị những công ty tiêu dùng gia công CNC tiết kiệm được chi phí về nhân công và thời gian, nâng cao lợi nhuận về lâu dài.

CNC cũng đã làm cho những công đoạn như chế tác (hàn tấm kim khí, cắt, đục lỗ và cắt bằng ngọn lửa) an toàn hơn. Đây là một tuyển lựa tuyệt vời để chế tạo vì máy móc cởi mở và mang thể được lập trình lại.

CNC có tốt hơn in 3D không?

In 3D và gia công CNC đều là bí quyết sản xuất. Sự khác biệt quan trọng giữa chúng là gia công CNC là một công đoạn trừ, khi mà in 3D là 1 thời kỳ cùng. Điều này có nghĩa là loại trước tạo ra sản phẩm bằng cách cắt nhỏ nguyên liệu từ một mảnh ban sơ, khi mà dòng sau tạo ra sản phẩm bằng cách thức thêm vật liệu.

Giữa hai phương pháp nào tốt hơn? Nó phụ thuộc vào 1 số nguyên tố, chả hạn như nguyên liệu được dùng, độ phức tạp của những bộ phận, kỹ năng của nhân viên, những gì đang được tạo ra và các cân kể vốn đầu tư. Thành ra, một cách thức với thể là hoàn hảo cho 1 công việc cụ thể chứ không hề 1 cách khác.

Trong thiên hướng cách mạng công nghiệp lần thứ 4 (Industrial 4.0), phân phối thông minh (Smart Manufacturing) chính là sự hài hòa giữa khoa học thông tin và khoa học phân phối để tối ưu hóa các trật tự nhằm đáp ứng sự biến đổi năng động của thị trường. Trong ấy, mọi thứ được kết nối duyệt y các đồ vật như cảm biến hoặc RFID. Các sản phẩm, giai đoạn cung ứng, máy móc khái quát và máy CNC, công cụ… được diễn ra và liên lạc sở hữu nhau. Để tăng sản lượng và hiệu quả của giai đoạn cung ứng trong một hay thậm chí phổ quát nhà máy, đa dạng đơn vị.