Thuật ngữ gia công CNC và các khái niệm

Trước khi sinh ra tinh chỉnh và điều khiển số bằng máy tính ( CNC ), quy trình sản xuất gồm có sức lao động khó khăn vất vả của con người ; Thời gian sản xuất lê dài không thiết yếu, tiêu tốn lãng phí vật tư và đầy lỗi. Ngày nay, công nghệ tiên tiến đã nâng cấp cải tiến rất nhiều quá trình sản xuất .
Sự sinh ra của những công nghệ tiên tiến gia công CNC mang lại độ đáng tin cậy cao, làm cho những quy trình lặp đi lặp lại trở nên tự động hóa hơn. Nhưng, gia công CNC là gì ? Những mẫu sản phẩm nào hoàn toàn có thể được làm từ công nghệ tiên tiến CNC ? Gia công CNC hoạt động giải trí như thế nào và vật tư nào hoàn toàn có thể được sử dụng trong tiến trình sản xuất có sử dụng máy CNC ?
Bài viết này đi sâu vào gia công CNC là gì và những khái niệm cơ bản tương quan đến tiến trình này. Chúng ta sẽ luận bàn về những lợi thế của sản xuất CNC ; So với sản xuất truyền thống lịch sử và những góp phần của CNC so với sản xuất văn minh .

Chúng ta cũng sẽ xem xét phần mềm CNC. Cuối cùng, chúng tôi nêu bật yêu cầu của những cá nhân muốn đào tạo; Để trở thành chuyên viên vận hành và lập trình viên CNC; Và thảo luận về các xu hướng trong tương lai của thế giới gia công CNC.

Bạn đang đọc: Thuật ngữ gia công CNC và các khái niệm

GIA CÔNG CNC LÀ GÌ ?

CNC viết tắt là viết tắt của Computer Numerical Control. Gia công CNC là một giải pháp sản xuất trừ, là việc tạo ra những phong cách thiết kế có hình dạng tùy chỉnh từ phôi ; Thông qua những tinh chỉnh và điều khiển máy tính. Bằng cách cắt vật tư từng lát nhỏ ra khỏi một phần khởi đầu thay vì thêm vật tư để tạo ra mẫu sản phẩm .
Gia công CNC hoàn toàn có thể được diễn đạt như một quy trình sản xuất được thực thi bởi robot. Quá trình này hoàn toàn có thể giúp tăng hiệu suất vì máy CNC hoàn toàn có thể chạy tự động hóa mà không cần người vận hành xuất hiện liên tục .

LỊCH SỬ CỦA GIA CÔNG CNC

Tiền thân của CNC là điều khiển và tinh chỉnh số ( NC ), một quá trình được Thương Hội Kỹ sư Sản xuất diễn đạt là “ ghi lại sự khởi đầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai và sự sinh ra của thời đại mà việc trấn áp máy móc và quá trình công nghiệp sẽ không còn đúng chuẩn thảo cho khoa học chính xác .
Gia công CNC mở màn như một công nghệ tiên tiến dựa trên băng đục lỗ vào những năm 1940 và 1950 trước khi nhanh gọn tăng trưởng thành công nghệ tựa như và kỹ thuật số vào những năm 1960 .
John T. Parsons được coi là cha đẻ của ngành gia công CNC. Ông đã tăng trưởng tinh chỉnh và điều khiển số, đây là nguyên tắc mà gia công CNC được kiến thiết xây dựng. Nhưng ngay cả trước Parsons, kỹ thuật gia công đã được ý tưởng vào năm 1751. Sau đó, vào năm 1952, Richard Kegg, phối hợp với Viện Công nghệ Massachusetts ( MIT ), đã tăng trưởng máy phay CNC tiên phong .

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ GIA CÔNG CNC

Để hiểu phương pháp hoạt động giải trí của CNC, tất cả chúng ta cần hiểu một số ít khái niệm cơ bản .

Numeric Control (Điều khiển số)

Điều này biểu lộ sự điều khiển và tinh chỉnh tự động hóa của máy công cụ. Các máy công cụ này gồm có 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 những phiên bản tối giản của CNC và được kiểm soát và điều chỉnh tốt hơn để thao tác trên những vật tư mềm hơn như sáp, bọt và nhựa. Loại hình gia công này sử dụng những phiên bản máy CNC nhỏ hơn để tạo ra những loại sản phẩm nhỏ hơn. Chủ yếu ship hàng cho nghành nghề dịch vụ nha khoà, kim hoàn hoặc dạy học .

CAM

Là gia công hoặc sản xuất có sự tương hỗ của máy tính, sử dụng ứng dụng để tạo mã để chạy máy CNC. Để thao tác với mạng lưới hệ thống CAM, bạn cần ba điều sau :

1. Đầu tiên là phần mềm hướng dẫn máy về các hướng nó phải di chuyển.
2. Bạn cũng cần máy có khả năng thực hiện các hướng dẫn.
3. Cuối cùng, bạn cần có khả năng xử lý hậu kỳ để biến hướng dẫn thành ngôn ngữ mà máy móc có thể hiểu được.

NC Code | G-Code

Đây là một ngôn từ máy tính cơ bản nhưng duy nhất được phong cách thiết kế cho máy CNC ; Để nhanh gọn hiểu và thực thi mã NC ( thường được gọi là mã G ). Đây là ngôn từ mà lập trình viên sử dụng để cho máy biết cách sản xuất thứ gì đó .

Post-processor

Là ứng dụng quy đổi những đường chạy dao được tạo trong mạng lưới hệ thống CAM thành những chương trình NC hoàn toàn có thể được đọc bởi bộ tinh chỉnh và điều khiển máy để vận động và di chuyển công cụ cắt theo những đường được lập trình một cách bảo đảm an toàn, đồng nhất và hoàn toàn có thể Dự kiến được .

Các loại máy CNC

• Máy Phay ( milling )
• Máy Tiện ( lathe )
• Máy Mài ( grinding )
• Máy Router : thường dùng cho ngành 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 nổi tiếng 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

CÁC THUẬT NGỮ GIA CÔNG CNC

Gia công 2D: Là gia công theo biên dạng trên một mặt phẳng, máy không tác động vào chiều cao Z của sản phẩm, chỉ có trục X,Y là di chuyển đồng thời để tạo ra các đường thẳng, đường nghiêng, cung tròn…

Gia công 2.5D: Là gia công các mặt phẳng và nghiêng, không gia công được mặt cong. Việc phân loại 2.5D này không hẳn là do máy không di chuyển được 3 trục đồng thời, mà chỉ là vấn đề về công nghệ khi lập trình ( chia ra để học dễ hơn mà không phải học lập trình 3D )

Gia công 3D: Là gia công hay dùng nhất, dùng để gia công khuôn, gia công chi tiết có độ lồi lõm, có mặt cong. Với gia công 3D thì bạn cũng có thể gia công được 2D và 2.5D

Gia công 4D (4 trục): Là gia công có trục xoay, gia công trụ tròn, và ở đây 4 trục phải đồng thời di chuyển. 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 có 5 trục di chuyển đồng thời,còn nếu gắn thêm cơ cấu để máy có thể cắt được ở chế độ 5 trục thì gọi là 3 + 2( gia công 5 trục không đồng thời). Gia công 5 trục đồng thời có 3 loại 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 có sự kết hợp giữa phay và tiện trên cùng 1 máy.

HSM-High Speed Machining (Gia công tốc độ cao): Là 1 phương pháp gia công hiện đại, là 1 sự kết hợp giữa tốc độ trục chính cao + bề rộng cắt nhỏ + lượng chạy dao, chiều sâu cắt lớn. Loại máy phay chuyên dùng cho phương pháp này gọi là máy phay tốc độ cao (HSC: High Speed Counter) có tốc độ trục chính S lên tới 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 loại máy CNC sẽ có 1 hệ điều hành riêng, các hệ điều hành được sử dụng trên máy CNC bao gồm: Fanuc, Haidenhain, Siemens, Fagor, Mazatrol…trong đó hệ điều hành Fanuc được sử dụng 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 với bàn máy

HMC ( Horizontal Machining Center):Trung tâm gia công ngang– là máy có trục chính nằm ngang ( song song) so với 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 công ty mà 2 vị trí trên có thể tách ra riêng biệt hoặc gộp chung lại làm 1. Thông thường, những công ty gia công hàng loạt và gia công khuôn sẽ tách riêng 2 vị trí đó ra, còn gia công hàng đơn chiếc thì người lập trình cũng là người vận hành máy.

GD&T (Geometric Dimensioning & Tolerancing): là tất cả các kích thước hình học và dung sai được thể 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 đó với dụng cụ cắt của máy CNC, thao tác này được gọi là “xét chuẩn”.

Dầu tưới nguội- dầu làm mát: có tác dụng làm mát, bôi trơn, tẩy rửa… trong quá trình gia công, có 2 loại dầu tưới nguội phổ biến là loại pha nước và loại không pha nước.

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

Xem thêm: Điểm chuẩn Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông cao nhất là 26,9

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

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 phỏng thực tế chạy máy CNC trên phần mềm CNC (ví dụ: Mastercam). Trong giao diện mô phỏng bao gồm một chiếc máy CNC với tất cả các yếu tố như đồ gá, phôi, dao cụ … Cả hệ thống mô phỏng chuyển động cắt CNC giống y thực tế.

Multiaxis: Là những đường chạy dao nâng cao dành cho máy phay nhiều trục đồng thời (4 trục, 5 trục).

Setup Sheet: Là phiếu công nghệ 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 các chuyên viên vận hành máy CNC; để họ khai báo các thông số trên máy CNC theo phiếu gia công này. Các thông tin thường có trên phiếu gia công gồm:

• Tên chương trình gia công
• Tên các nguyên công
• Chế độ cắt của từng nguyên công
• Thông số các loại dao sẽ dùng
• Thời gian gia công CNC

Tool manager: Là bảng quản lý dao, tức là tất cả các loại dao sẽ dùng để gia công 1 chi tiết hay sản phẩm nào đó.

Toolpaths: Là tập hợp các đường 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 khi đã lập trình trên phần mềm máy tính. Nhưng thường dùng để kiểm tra chế độ cắt cho một loại 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 tinh chỉnh và điều khiển bằng máy vi tính. Nó đọc G-code hướng dẫn máy cách vận động và di chuyển, vận tốc tiến dao và vận tốc trục chính để sử dụng. Từ G-code máy cũng xác lập được dụng cụ cắt cho trục chính, chính sách tưới nguội v.v. Dao cắt mà máy có trong trục chính sẽ cắt qua vật tư ( sắt kẽm kim loại hoặc phi kim loại ) và tạo ra hình dạng dự tính. Vật liệu đã được vô hiệu được gọi là phoi ” chip ” và nó thường sẽ được tái chế .

MÁY CNC CÓ THỂ LÀM GÌ?

Máy CNC hoàn toàn có thể sản xuất nhiều loại loại sản phẩm khác nhau từ nhiều loại vật tư. Bao gồm sắt kẽm kim loại, nhựa, xốp và gỗ. Miễn là vật tư hoàn toàn có thể cắt gọt, thì hoàn toàn có thể được sử dụng để sản xuất mẫu sản phẩm trên máy CNC. Máy tiện sắt kẽm kim loại CNC hoàn toàn có thể được sử dụng để gia công thanh tròn, ống tròn, ren. Máy phay CNC hoàn toàn có thể được sử dụng để gia công những mặt phẳng, rãnh then và những hình dạng không bình thường khác. Máy khoan CNC hoàn toàn có thể khoan lỗ .

CNC SOFTWARE

Phần mềm CNC là những gói ứng dụng viết G-Code mà máy CNC hoàn toàn có thể đọc được. Phần mềm này còn có tên là ứng dụng CAM ( Computer-Aided Manufacturing ). Phần mềm này chịu nghĩa vụ và trách nhiệm tinh chỉnh và điều khiển số của máy CNC. Nó giúp tạo ra những phong cách thiết kế mà chương trình máy tính trên máy CNC hoàn toàn có thể diễn giải .
Các loại ứng dụng CNC khác nhau có những cách sử dụng đơn cử :

Computer-aided Design (CAD): Được sử dụng để tạo các thiết kế 2D và 3D và tài liệu kỹ thuật.

Computer-Aided Manufacturing (CAM): Cho phép người dùng thiết lập công việc trong các nguyên công để phục vụ cho nhiều tác vụ như quy trình làm việc, đường dẫn dao và mô phỏng cắt.

Computer-Aided Engineering (CAE): Là các chương trình được sử dụng trong suốt quá trình phát triển trong giai đoạn tiền xử lý, phân tích và phát hiện và mô phỏng.

Các phần mềm CAM phổ biến được dùng 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 giúp cho quá trình mô phỏng được tối ưu nhất, phát hiện được những lỗi và tránh được va chạm trong quá trình gia công. Trong đó, vericut được đánh giá là phần mềm mạnh mẽ hơn cả

ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA GIA CÔNG CNC LÀ GÌ?

Cũng giống như bất kỳ công nghệ nào khác, gia công CNC đi kèm với những ưu và điểm yếu kém riêng. Chúng tôi xem xét một số ít trong số chúng dưới đây .

Ưu điểm của gia công CNC

Gia công CNC có một lợi thế ngân sách đáng kể so với sản xuất truyền thống cuội nguồn ở chỗ nó giảm ngân sách lao động. Nó làm giảm đáng kể biên độ sai sót trong sản xuất. Hơn nữa, nó làm cho việc sản xuất hàng loạt trở thành một trách nhiệm thuận tiện hơn khi nào hết do năng lực cung ứng đầu ra đồng đều một cách đồng nhất .
CNC cũng cung cấp tính linh động trong phong cách thiết kế được cho phép ứng dụng được lập trình lại nhanh gọn để tạo ra những loại sản phẩm trọn vẹn mới hoặc sửa chữa thay thế những sai sót .

Nhược điểm của gia công CNC

Một điểm yếu kém của gia công CNC là ngân sách góp vốn đầu tư khởi đầu. Các công ty thậm chí còn hoàn toàn có thể cần vay vốn để mua công nghệ CNC ( gồm có máy CNC và ứng dụng CNC ). Nhưng, nếu công ty hoàn toàn có thể tăng doanh thu trải qua gia công CNC, khoản góp vốn đầu tư đó hoàn toàn có thể được tịch thu nhanh gọn .
Gia công CNC dựa trên giả định về tính không sai của máy tính. Điều này có nghĩa là 1 số ít người sử dụng mạng lưới hệ thống gia công CNC hoàn toàn có thể bỏ lỡ năng lực xảy ra lỗi, khiến những lỗi dễ xảy ra mà không được chú ý quan tâm. Tuy nhiên, với sự giảng dạy chuyên nghiệp, điều này hoàn toàn có thể được giảm thiểu .
Cuối cùng, chính do nó là một quy trình trừ ( cắt gọt ), gia công CNC tạo ra chất thải ( phoi ), hoàn toàn có thể có một số ít tác động ảnh hưởng xấu đến thiên nhiên và môi trường. Tuy nhiên, những quy trình tiến độ quản trị chất thải hoàn toàn có thể được triển khai để bảo vệ rằng chất thải được tạo ra từ quy trình sản xuất trên máy CNC hoàn toàn có thể được tái chế. Dẫu sao nó vẫn đang tiêu tốn lãng phí trung bình từ 70 % của ngân sách vật tư phôi .

GIA CÔNG CNC QUAN TRỌNG NHƯ THẾ NÀO TRONG SẢN XUẤT HIỆN ĐẠI ?

Gia công CNC mở ra một hình thức sản xuất văn minh mới trải qua việc cung ứng hiệu suất cao và độ đúng chuẩn cao hơn, do đó mang lại những nâng cấp cải tiến đáng kể so với những giải pháp sản xuất văn minh thường thì. Điều này có nghĩa là những công ty sử dụng gia công CNC tiết kiệm chi phí được ngân sách về nhân công và thời hạn, tăng doanh thu về vĩnh viễn .
CNC cũng đã làm cho những quy trình như sản xuất ( hàn tấm sắt kẽm kim loại, cắt, đục lỗ và cắt bằng ngọn lửa ) bảo đảm an toàn hơn. Đây là một lựa chọn lý tưởng để sản xuất vì máy móc linh động và hoàn toàn có thể được lập trình lại .

CNC CÓ TỐT HƠN IN 3D KHÔNG ?

In 3D và gia công CNC đều là giải pháp sản xuất. Sự độc lạ quan trọng giữa chúng là gia công CNC là một quy trình trừ, trong khi in 3D là một quy trình cộng. Điều này có nghĩa là cái trước tạo ra loại sản phẩm bằng cách cắt nhỏ vật tư từ một mảnh khởi đầu, trong khi cái sau tạo ra mẫu sản phẩm bằng cách thêm vật tư .
Giữa hai giải pháp nào tốt hơn ? Nó phụ thuộc vào vào 1 số ít yếu tố, ví dụ điển hình như vật tư được sử dụng, độ phức tạp của những bộ phận, kỹ năng và kiến thức của nhân viên cấp dưới, những gì đang được tạo ra và những xem xét kinh tế tài chính. Vì vậy, một giải pháp hoàn toàn có thể là tuyệt vời cho một việc làm đơn cử chứ không phải một chiêu thức khác .

TRỞ THÀNH CHUYÊN VIÊN VẬN HÀNH MÁY CNC

Các thợ gia công CNC có triển vọng nhu yếu 1 số ít trình độ huấn luyện và đào tạo và giáo dục để bước vào nghề .

Bạn cần những kỹ năng gì để trở thành một chuyên viên vận hành máy CNC?

Các nhân viên vận hành máy CNC nhu yếu tối thiểu phải có bằng tốt nghiệp trung học hoặc cao đẳng trước khi họ hoàn toàn có thể liên tục học những kỹ năng và kiến thức dành riêng cho lập trình CNC từ những trường kỹ thuật. Chuyên viên vận hành máy CNC, những người có chứng từ từ những tổ chức triển khai uy tín có lợi thế hơn những người không có chứng từ .

Tôi có thể được đào tạo để trở thành chuyên viên vận hành CNC ở đâu?

Những người viết các chương trình điều khiển máy CNC được gọi là Lập trình viên CNC. Và những người tham gia quá trình vận hành máy tại xưởng gia công được gọi là Người vận hành CNC.

Nếu bạn muốn trở thành một lập trình viên CNC, bạn thường sẽ dành nhiều thời hạn như một sinh viên ĐH chính thức. Trong khi đó, người vận hành CNC thường hoàn thành xong những khóa học thời gian ngắn ; Và tích góp được hầu hết kinh nghiệm tay nghề trong việc làm trong thực tiễn. Có nhiều trường phân phối chương trình giảng dạy dành riêng cho CNC .
Trong số đó, có Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh Long và Cao Đẳng Cao Thắng là những tổ chức triển khai uy tín được biết đến như một trường đào tạo và giảng dạy Vận hành CNC. Chương trình được phong cách thiết kế để giúp sinh viên có chứng từ quốc tế và thao tác trong nghành nghề dịch vụ này trong thời hạn ngắn .

GIA CÔNG CNC CÓ PHÙ HỢP VỚI DỰ ÁN CỦA TÔI KHÔNG ?

Gia công CNC rất linh hoạt và ứng dụng của nó trải dài trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm hàng không vũ trụ, nông nghiệp, xây dựng, in ấn, sản xuất, quân sự và giao thông vận tải. Do đó, nếu dự án của bạn đòi hỏi tính nhất quán, độ chính xác và hiệu quả cao, thì CNC là lựa chọn tốt nhất của bạn.

Xem thêm: Điểm chuẩn trường Đại học Công nghiệp Hà Nội (HaUi) năm 2020 2021 2022 mới nhất

TƯƠNG LAI CỦA GIA CÔNG CNC LÀ GÌ?

Khi những công nghệ tiên tiến như trí tuệ tự tạo và học máy ( machine learning ) trở nên phổ cập hơn ; Thì năng lực thông dụng của máy CNC cũng sẽ tăng lên. Mặc dù một số ít người hoàn toàn có thể lo lắng rằng những cỗ máy phức tạp này sẽ lấy đi việc làm của con người, nhưng điều này thường không xảy ra khi công nghệ tiên tiến nâng cấp cải tiến, vì chúng tạo ra nhiều việc làm hơn trong những nghành mới .

Trong xu thế cách mạng công nghiệp lần thứ 4 ( Industrial 4.0 ), sản xuất mưu trí ( Smart Manufacturing ) chính là sự tích hợp giữa công nghệ thông tin và công nghệ tiên tiến sản xuất để tối ưu hóa những quá trình nhằm mục đích cung ứng sự đổi khác năng động của thị trường. Trong đó, mọi thứ được liên kết trải qua những thiết bị như cảm ứng hoặc RFID. Các mẫu sản phẩm, quy trình sản xuất, máy móc nói chung và máy CNC, công cụ … được tổ chức triển khai và liên lạc với nhau. Để nâng cao sản lượng và hiệu suất cao của quy trình sản xuất trong một hay thậm chí còn nhiều nhà máy sản xuất, nhiều công ty .

Source: https://vh2.com.vn
Category : Công Nghệ