Trước khi xây dựng thương hiệu điều khiển số bằng máy tính (CNC), quá trình sản xuất bao gồm sức cần lao nặng nhọc của con người; thời gian cung ứng kéo dài ko cần thiết, phí phạm nguyên liệu và đầy lỗi. Hiện giờ, khoa học đã cải tiến tất cả thứ tự cung ứng.
Sự có mặt trên thị trường của những khoa học gia công CNC mang đến độ tin cậy cao, làm cho các giai đoạn lặp đi lặp lại phát triển thành tự động hơn. Nhưng, gia công CNC là gì? Các sản phẩm nào mang thể được khiến trong khoảng khoa học CNC? Gia công CNC hoạt động như thế nào và nguyên liệu nào mang thể được sử dụng trong quy trình cung ứng với sử dụng máy CNC?
Bài viết này đi sâu vào gia công CNC là gì và các định nghĩa cơ bản can hệ tới quy trình này. Chúng ta sẽ đàm đạo về các lợi thế của phân phối CNC; So sở hữu cung cấp truyền thống và những đóng góp của CNC đối với phân phối tiên tiến.
Chúng ta cũng sẽ coi xét phần mềm CNC. Rốt cục, chúng tôi nêu bật buộc phải của các tư nhân muốn đào tạo; Để trở thành chuyên viên vận hành và lập trình viên CNC; Và trao đổi về những thiên 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 1 cách thức phân phối trừ, là việc tạo ra những ngoài mặt mang dạng hình tùy chỉnh trong khoảng phôi; phê duyệt những điều khiển máy tính. Bằng phương pháp cắt nguyên liệu từng lát nhỏ ra khỏi một phần ban đầu thay vì thêm nguyên liệu để tạo ra sản phẩm.
Gia công CNC với thể được thể hiện như 1 thời kỳ cung ứng được thực hành bởi robot. Quá trình này với thể giúp nâng cao năng suất vì máy CNC có thể chạy tự động mà không cần người vận hành sở hữu mặt liên tục
Lịch sử của gia công CNC
Tiền thân của CNC là điều khiển số (NC), một trật tự được Hiệp hội Kỹ sư sản xuất miêu tả là “đánh dấu sự bắt đầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai và sự thành lập của thời đại mà việc kiểm soát máy móc và quy trình công nghiệp sẽ không còn chuẩn xác thảo cho kỹ thuật chuẩn xác.
Gia công CNC khởi đầu như 1 khoa học dựa trên băng đục lỗ vào các năm 1940 và 1950 trước khi nhanh chóng trở nên khoa học tương tự và công nghệ số vào những năm 1960.
John T. Parsons được coi là cha đẻ của lĩnh vực gia công CNC. Ông đã phát triển điều khiển số, đây là nguyên tắc mà gia công CNC được vun đắp. Nhưng ngay cả trước Parsons, công nghệ gia công đã được phát minh vào năm 1751. Sau ấy, vào năm 1952, Richard Kegg, hài hòa sở hữu Viện kỹ thuật Massachusetts (MIT), đã phát triển máy phay CNC trước tiên.
Các khái niệm cơ bản về gia công CNC
Để hiểu bí quyết hoạt động của CNC, chúng ta cần hiểu 1 số định nghĩa cơ bản.
Numeric Control (Điều khiển số)
Điều này biểu thị sự điều khiển tự động của máy công cụ. Các máy dụng cụ này bao gồm trong khoảng 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 tốt hơn để khiến cho việc trên những vật liệu mềm hơn như sáp, bọt và nhựa. Cái hình gia công này sử dụng các phiên bản máy CNC nhỏ hơn để phục vụ các sản phẩm nhỏ hơn. Chủ yếu phục vụ cho lĩnh vực nha khoà, kim hoàn hoặc dạy học.
CAM
Là gia công hoặc phân phối sở hữu sự hỗ trợ của máy tính, tiêu dùng phần mềm để tạo mã để chạy máy CNC. Để khiến cho việc mang hệ thống CAM, bạn cần ba điều sau:
trước tiên là phần mềm chỉ dẫn máy về những hướng nó phải đi lại.
Bạn cũng cần máy với khả năng thực hành các hướng dẫn.
rốt cục, bạn cần có khả năng xử lý hậu kỳ để biến chỉ dẫn thành tiếng nói mà máy móc có thể hiểu được.
NC Code | G-Code
Đây là 1 tiếng nói máy tính cơ bản nhưng độc nhất được bề ngoài cho máy CNC; Để mau chóng hiểu và thực thi mã NC (thường được gọi là mã G). Đây là ngôn ngữ mà lập trình viên dùng để cho máy biết phương pháp cung ứng thứ gì đấy.
Post-processor
Là phần mềm chuyển đổi những trục đường chạy dao được tạo trong hệ thống CAM thành các chương trình NC với thể được đọc bởi bộ điều khiển máy để chuyển động phương tiện cắt theo các con đường được lập trình 1 cách an toàn, nhất quán và mang thể dự báo được.
Những chiếc máy CNC
Máy Phay (milling)
Máy nhân thể (lathe)
Máy Mài (grinding)
Máy Router: thường phục vụ lĩnh vực 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
Những 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
Những thuật ngữ gia công CNC
Gia công 2D: Là gia công theo biên dạng trên 1 mặt phẳng, máy không tác động vào chiều cao Z của sản phẩm, chỉ với trục X,Y là chuyển di đồng thời để đáp ứng các tuyến đường thẳng, các con phố nghiêng, cung tròn…
Gia công hai.5D: Là gia công những mặt phẳng và nghiêng, không gia công được mặt cong. Việc phân dòng 2.5D này không hẳn là do máy ko di chuyển được 3 trục đồng thời, mà chỉ là vấn đề về khoa học khi lập trình ( chia ra để học dễ hơn mà ko phải học lập trình 3D )
Gia công 3D: Là gia công hay dùng nhất, sử dụng để gia công khuôn, gia công chi tiết có độ lồi lõm, mang mặt cong. Sở hữu gia công 3D thì bạn cũng mang thể gia công được 2D và hai.5D
Gia công 4D (4 trục): Là gia công mang trục xoay, gia công trụ tròn, và ở đây 4 trục phải đồng thời chuyển động. Còn ví như 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 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 ko đồng thời). Gia công 5 trục song song có 3 dòng chính:
Head-Head (trục chính vừa nghiêng vừa xoay, bàn máy cố định)
Head-Table (trục chính nghiêng – bàn máy xoay)
Table-Table ( bàn máy vừa nghiêng vừa xoay, trục chính cố định)
Mill-Turn CNC (Trung tâm gia công CNC): Là máy với sự phối hợp giữa phay và luôn tiện trên cùng một máy.
HSM-High Speed Machining (Gia công tốc độ cao): Là 1 cách thức gia công tiên tiến, là 1 sự hài hòa giữa tốc độ trục chính cao + bề rộng cắt nhỏ + lượng chạy dao, chiều sâu cắt to. Chiếc 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 quản lý (hệ điều khiển): Mỗi cái máy CNC sẽ mang một hệ quản lý riêng, các hệ điều hành được dùng trên máy CNC bao gồm: Fanuc, Haidenhain, Siemens, Fagor, Mazatrol…trong đó hệ quản lý Fanuc được sử dụng phổ thông nhất trên toàn cầu.
VMC (Vertical Machining Center): trọng điểm gia công đứng – là máy có trục chính hướng thẳng đứng (vuông góc) so mang bàn máy
HMC ( Horizontal Machining Center):Trung tâm gia công ngang– là máy sở hữu trục chính nằm ngang ( song song) so có 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 tổ chức mà hai vị trí trên mang thể tách ra riêng biệt hoặc gộp chung lại khiến cho 1. Thường ngày, những công ty gia công hàng loạt và gia công khuôn sẽ tách riêng hai 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 rất nhiều các kích thước hình học và dung sai được diễn đạt 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 ấy có dụng cụ cắt của máy CNC, thao tác này được gọi là “xét chuẩn”.
Dầu tưới nguội- dầu làm cho mát: sở hữu tác dụng làm mát, bôi trót lọt, tẩy rửa… trong quá trình gia công, sở hữu 2 cái dầu tưới nguội rộng rãi là mẫu pha nước và mẫu không pha nước.
Fixture (đồ gá): sử dụng để xác định vị trí của phôi so mang dụng cụ 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 tế chạy máy CNC trên phần mềm CNC (ví dụ: Mastercam). Trong giao diện mô phỏng bao gồm 1 loại máy CNC sở hữu số đông những nhân tố như đồ gá, phôi, dao cụ … Cả hệ thống mô phỏng chuyển di cắt CNC giống y thực tại.
Multiaxis: Là những trục đường chạy dao tăng dành cho máy phay nhiều trục song song (4 trục, 5 trục).
Setup Sheet: Là phiếu khoa học hay còn gọi là phiếu gia công để gia công một chi tiết nào ấy. 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 mang trên phiếu gia công gồm:
Tên chương trình gia công
Tên những nguyên công
Chế độ cắt của từng nguyên công
tham số các cái dao sẽ sử dụng
thời gian gia công CNC
Tool manager: Là bảng quản lý dao, tức thị tất cả các loại dao sẽ tiêu dùng để gia công một chi tiết hay sản phẩm nào đấy.
Toolpaths: Là tập kết các tuyến đường chạy dao 2D, 3D, multiaxis được tích hợp trên phần mềm gia công.
Test Cut: Cũng là chạy gia công một sản phẩm thực tiễn trên máy CNC sau lúc đã lập trình trên phần mềm máy tính. Nhưng thường tiêu dùng để rà soát chế độ cắt cho 1 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 sử dụng máy vi tính. Nó đọc G-code chỉ dẫn máy cách thức chuyển động, tốc độ tiến dao và tốc độ trục chính để tiêu dùng. Từ G-code máy cũng xác định được phương tiện cắt cho trục chính, chế độ tưới nguội v.v. Dao cắt mà máy mang trong trục chính sẽ cắt qua nguyên liệu (kim chiếc hoặc phi kim loại) và tạo ra hình dáng dự định. Nguyên liệu đã được mẫu bỏ được gọi là phoi "chip" và nó thường sẽ được tái chế.
Máy CNC sở hữu thể làm được gì?
Máy CNC sở hữu thể cung ứng phổ thông chiếc sản phẩm khác nhau trong khoảng rộng rãi dòng nguyên liệu. Bao gồm kim khí, nhựa, xốp và gỗ. Miễn sao vật liệu có thể cắt gọt, thì có thể được tiêu dùng để cung ứng sản phẩm trên máy CNC. Máy nhân thể kim khí CNC có thể được sử dụng để gia công thanh tròn, ống tròn, ren. Máy phay CNC sở hữu thể được sử dụng để gia công những bề mặt, rãnh then và các hình trạng bất thường khác. Máy khoan CNC mang thể khoan lỗ.
CNC Software
Phần mềm CNC là những gói ứng dụng viết G-Code mà máy CNC có thể đọc được. Phần mềm này còn với tên là phần mềm CAM (Computer-Aided Manufacturing). Phần mềm này chịu bổn phận điều khiển số của máy CNC. Nó giúp tạo ra các ngoài mặt mà chương trình máy tính trên máy CNC có thể diễn giải.
các cái phần mềm CNC khác nhau mang những cách sử dụng cụ thể:
Computer-aided Design (CAD): Được tiêu dùng để tạo những kiểu dáng 2D và 3D và tài liệu công nghệ.
Computer-Aided Manufacturing (CAM): Cho phép Anh chị thiết lập công tác trong các nguyên công để phục vụ cho phổ thông tác vụ như quy trình làm cho việc, trục đường dẫn dao và mô phỏng cắt.
Computer-Aided Engineering (CAE): Là những chương trình được tiêu dùng trong suốt thời kỳ vững mạnh trong quá trình tiền xử lý, phân tích và phát hiện và mô phỏng.
Những phần mềm CAM nhiều được tiêu dùng để gia công CNC
Mastercam
Creo
Solidcam
Powermill
Hypermill
NX
Cimatron
Gibbscam
Catia
Fusion 360 …
Những phần mềm mô phỏng máy CNC
SSCNC, Cimco edit, Vericut, đây là 3 phần mềm được xây dựng biệt lập giúp cho thời kỳ mô hình được tối ưu nhất, phát hiện được những lỗi và tránh được va chạm trong quá trình gia công. Trong đấy, vericut được Tìm hiểu là phần mềm mạnh mẽ hơn cả
Ưu điểm và nhược điểm của gia công CNC là gì?
Cũng giống như bất kỳ khoa học nào khác, gia công CNC đi kèm có những ưu và nhược điểm riêng. Chúng tôi coi xét một số trong số chúng dưới đây.
Điểm tốt của gia công CNC
Gia công CNC có một lợi thế mức giá đáng nhắc so sở hữu cung cấp truyền thống ở chỗ nó giảm giá thành cần lao. Nó khiến cho giảm đáng kể biên độ sai sót trong cung ứng. Hơn nữa, nó làm cho việc sản xuất hàng loạt trở thành 1 nhiệm vụ tiện dụng hơn bao giờ hết do khả năng cung ứng đầu ra đồng đều một phương pháp nhất quán.
CNC cũng cung ứng tính cởi mở trong ngoài mặt cho phép phần mềm được lập trình lại nhanh chóng để phục vụ các sản phẩm hoàn toàn mới hoặc tu chỉnh các sai sót.
Nhược điểm của gia công CNC
Một nhược điểm của gia công CNC là giá bán đầu cơ ban sơ. Những đơn vị thậm chí với thể cần vay vốn để tậu khoa học CNC (bao gồm máy CNC và phần mềm CNC). Nhưng, ví như doanh nghiệp mang thể nâng cao lợi nhuận duyệt y gia công CNC, khoản đầu tư đó với thể được thu hồi mau chóng.
Gia công CNC dựa trên giả thiết về tính ko sai của máy tính. Điều này với tức là 1 số Anh chị em hệ thống gia công CNC sở hữu thể bỏ qua khả năng xảy ra lỗi, khiến các lỗi dễ xảy ra mà ko được chú ý. Không những thế, mang sự huấn luyện bài bản, điều này mang thể được tránh.
chung cục, bởi vì nó là một thời kỳ trừ (cắt gọt), gia công CNC tạo ra chất thải (phoi), sở hữu thể sở hữu 1 số ảnh hưởng xấu đến môi trường. Ngoài ra, các thứ tự quản lý chất thải mang thể được thực hiện để đảm bảo rằng chất thải được tạo ra từ thời kỳ phân phối trên máy CNC có thể được tái chế. Dẫu sao nó vẫn đang phung phá trung bình từ 70% của chi phí vật tư phôi.
Gia công cnc quan yếu như thế nào trong cung cấp đương đại
Gia công CNC mở ra 1 hình thức cung ứng hiện đại mới duyệt việc phân phối hiệu quả và độ chuẩn xác cao hơn, bởi thế mang đến các cải tiến đáng kể so có các phương pháp cung ứng đương đại thường nhật. Điều này có nghĩa là những tổ chức tiêu dùng gia công CNC tiết kiệm được chi phí về nhân công và thời kì, tăng lợi nhuận về lâu dài.
CNC cũng đã làm những quá trình như chế tác (hàn tấm kim khí, cắt, đục lỗ và cắt bằng ngọn lửa) an toàn hơn. Đây là 1 tuyển lựa lý tưởng để chế tác vì máy móc cởi mở và mang thể được lập trình lại.
CNC có thấp hơn in 3D không?
In 3D và gia công CNC đều là cách phân phối. Sự khác biệt quan yếu giữa chúng là gia công CNC là một thời kỳ trừ, khi mà in 3D là một giai đoạn cộng. Điều này mang tức thị cái trước tạo ra sản phẩm bằng cách cắt nhỏ nguyên liệu từ một mảnh ban đầu, trong khi loại sau tạo ra sản phẩm bằng cách thêm vật liệu.
Giữa hai cách nào phải chăng hơn? Nó phụ thuộc vào 1 số nhân tố, chẳng hạn như nguyên liệu được tiêu dùng, độ phức tạp của những phòng ban, kỹ năng của nhân viên, các gì đang được tạo ra và các cân kể tài chính. Do vậy, 1 cách thức với thể là hoàn hảo cho một công việc cụ thể chứ không phải một cách khác.
Trong xu thế cách mạng công nghiệp lần thứ 4 (Industrial 4.0), cung ứng thông minh (Smart Manufacturing) chính là sự phối hợp giữa kỹ thuật thông báo và khoa học cung ứng để tối ưu hóa những thứ tự nhằm đáp ứng sự biến đổi năng động của thị trường. Trong đó, mọi thứ được kết nối chuẩn y những vật dụng như cảm biến hoặc RFID. Những sản phẩm, quá trình sản xuất, máy móc nói chung và máy CNC, công cụ… được diễn ra và giao thông mang nhau. Để nâng cao sản lượng và hiệu quả của thời kỳ phân phối trong một hay thậm chí phổ biến nhà máy, đa dạng đơn vị.
0 Nhận xét