GIỚI THIỆU
Một bộ định tuyến CNC là một Bộ máy CNC có đường dẫn công cụ có thể được điều khiển thông qua điều khiển số bằng máy tính. Đây là một máy được điều khiển bằng máy tính để cắt nhiều loại vật liệu cứng, chẳng hạn như gỗ, vật liệu tổng hợp, nhôm, thép, nhựa và bọt. Đây là một trong nhiều loại công cụ có các biến thể CNC. Một bộ định tuyến CNC có khái niệm rất giống với Máy phay CNC.
Bộ định tuyến CNC có nhiều cấu hình, từ bộ định tuyến CNC "để bàn" nhỏ kiểu gia đình đến bộ định tuyến CNC "cảng" lớn được sử dụng trong các cơ sở đóng thuyền. Mặc dù có nhiều cấu hình, hầu hết các bộ định tuyến CNC đều có một số bộ phận cụ thể: bộ điều khiển CNC chuyên dụng, một hoặc nhiều động cơ trục chính, bộ biến tần AC và một bàn.
Máy định tuyến CNC thường có dạng CNC 3 trục và 5 trục.
Máy định tuyến CNC được điều khiển bằng máy tính. Tọa độ được tải lên bộ điều khiển máy từ một chương trình riêng biệt. Chủ sở hữu máy định tuyến CNC thường có 2 ứng dụng phần mềm—một chương trình để tạo thiết kế (CAD) và một chương trình khác để dịch các thiết kế đó thành chương trình hướng dẫn cho máy (CAM). Giống như máy phay CNC, máy định tuyến CNC có thể được điều khiển trực tiếp bằng lập trình thủ công, nhưng CAD/CAM mở ra nhiều khả năng hơn cho việc tạo đường viền, tăng tốc quá trình lập trình và trong một số trường hợp tạo ra các chương trình mà việc lập trình thủ công sẽ, nếu không thực sự không thể, thì chắc chắn là không khả thi về mặt thương mại.
Máy định tuyến CNC có thể rất hữu ích khi thực hiện các công việc giống hệt nhau, lặp đi lặp lại. Máy phay CNC thường tạo ra công việc nhất quán và chất lượng cao, đồng thời cải thiện năng suất của nhà máy.
Máy phay CNC có thể giảm thiểu chất thải, tần suất lỗi và thời gian đưa sản phẩm hoàn thiện ra thị trường.
Máy phay CNC mang lại sự linh hoạt hơn cho quy trình sản xuất. Nó có thể được sử dụng trong sản xuất nhiều mặt hàng khác nhau, chẳng hạn như chạm khắc cửa, đồ trang trí nội thất và ngoại thất, tấm gỗ, biển báo, khung gỗ, khuôn đúc, nhạc cụ, đồ nội thất, v.v. Ngoài ra, máy phay CNC giúp tạo hình nhiệt nhựa dễ dàng hơn bằng cách tự động hóa quy trình cắt. Máy phay CNC giúp đảm bảo khả năng lặp lại của bộ phận và sản lượng nhà máy đủ.
KIỂM SOÁT SỐ
Công nghệ điều khiển số như chúng ta biết ngày nay đã xuất hiện vào giữa thế kỷ 20. Nó có thể được bắt nguồn từ năm 1952, Không quân Hoa Kỳ, và tên của John Parsons và Viện công nghệ Massachusetts tại Cambridge, MA, Hoa Kỳ. Nó không được áp dụng trong sản xuất cho đến đầu những năm 1960. Sự bùng nổ thực sự xuất hiện dưới hình thức CNC, vào khoảng năm 1972, và một thập kỷ sau đó với sự ra đời của máy tính siêu nhỏ giá cả phải chăng. Lịch sử và sự phát triển của công nghệ hấp dẫn này đã được ghi chép đầy đủ trong nhiều ấn phẩm.
Trong lĩnh vực sản xuất, và đặc biệt là trong lĩnh vực gia công kim loại, công nghệ Điều khiển số đã tạo nên một cuộc cách mạng. Ngay cả trong những ngày trước khi máy tính trở thành thiết bị cố định tiêu chuẩn trong mọi công ty và trong nhiều gia đình, các máy công cụ được trang bị hệ thống Điều khiển số đã tìm thấy vị trí đặc biệt của chúng trong các xưởng gia công cơ khí. Sự phát triển gần đây của vi điện tử và sự phát triển không ngừng của máy tính, bao gồm cả tác động của nó đối với Điều khiển số, đã mang lại những thay đổi đáng kể cho ngành sản xuất nói chung và ngành gia công kim loại nói riêng.
ĐỊNH NGHĨA CỦA KIỂM SOÁT SỐ
Trong nhiều ấn phẩm và bài viết, nhiều mô tả đã được sử dụng trong nhiều năm để định nghĩa Kiểm soát số là gì. Nhiều định nghĩa trong số này có cùng ý tưởng, cùng khái niệm cơ bản, chỉ sử dụng cách diễn đạt khác nhau.
Phần lớn các định nghĩa đã biết đều có thể được tóm tắt thành một câu tương đối đơn giản:
Điều khiển số có thể được định nghĩa là hoạt động của máy công cụ thông qua các hướng dẫn được mã hóa cụ thể cho hệ thống điều khiển máy.
Các hướng dẫn là sự kết hợp của các chữ cái trong bảng chữ cái, chữ số và các ký hiệu được chọn, ví dụ như dấu thập phân, dấu phần trăm hoặc các ký hiệu trong dấu ngoặc đơn. Tất cả các hướng dẫn đều được viết theo thứ tự hợp lý và theo một hình thức được xác định trước. Bộ sưu tập tất cả các hướng dẫn cần thiết để gia công một bộ phận được gọi là chương trình NC, chương trình CNC hoặc chương trình bộ phận. Một chương trình như vậy có thể được lưu trữ để sử dụng trong tương lai và được sử dụng nhiều lần để đạt được kết quả gia công giống hệt nhau bất cứ lúc nào.
Công nghệ NC và CNC
Theo đúng thuật ngữ, có sự khác biệt về ý nghĩa của các chữ viết tắt NC và CNC. NC là viết tắt của công nghệ Điều khiển số theo thứ tự và ban đầu, trong khi chữ viết tắt CNC là viết tắt của công nghệ Điều khiển số bằng máy tính mới hơn, một nhánh hiện đại của họ hàng cũ hơn. Tuy nhiên, trên thực tế, CNC là chữ viết tắt được ưa chuộng. Để làm rõ cách sử dụng đúng của từng thuật ngữ, hãy xem xét những điểm khác biệt chính giữa hệ thống NC và CNC.
Cả hai hệ thống đều thực hiện cùng một nhiệm vụ, cụ thể là thao tác dữ liệu nhằm mục đích gia công một bộ phận. Trong cả hai trường hợp, thiết kế bên trong của hệ thống điều khiển đều chứa các lệnh logic xử lý dữ liệu. Tại thời điểm này, sự tương đồng kết thúc.
Hệ thống NC (trái ngược với hệ thống CNC) sử dụng các hàm logic cố định, các hàm được tích hợp sẵn và được kết nối cố định trong bộ điều khiển. Các hàm này không thể bị thay đổi bởi lập trình viên hoặc người vận hành máy. Do logic điều khiển được viết cố định, hệ thống điều khiển NC có thể diễn giải chương trình bộ phận, nhưng không cho phép bất kỳ thay đổi nào phải được thực hiện ngoài bộ điều khiển, thường là trong môi trường văn phòng. Ngoài ra, hệ thống NC yêu cầu phải sử dụng băng đục lỗ bắt buộc để nhập thông tin chương trình.
Hệ thống CNC hiện đại, nhưng không phải hệ thống NC cũ, sử dụng bộ vi xử lý bên trong (tức là máy tính). Máy tính này chứa các thanh ghi bộ nhớ lưu trữ nhiều chương trình có khả năng thao tác các hàm logic. Điều đó có nghĩa là người lập trình bộ phận hoặc người vận hành máy có thể thay đổi chương trình điều khiển của chính máy (tại máy), với kết quả tức thời. Tính linh hoạt này là lợi thế lớn nhất của hệ thống CNC và có lẽ là yếu tố chính góp phần vào việc sử dụng rộng rãi công nghệ này trong sản xuất hiện đại. Các chương trình CNC và các hàm logic được lưu trữ trên các chip máy tính đặc biệt, dưới dạng hướng dẫn phần mềm. Thay vì được sử dụng bởi các kết nối phần cứng, chẳng hạn như dây dẫn, để điều khiển các hàm logic. Trái ngược với hệ thống NC, hệ thống CNC đồng nghĩa với thuật ngữ `softwired`.
Khi mô tả một chủ đề cụ thể liên quan đến công nghệ điều khiển số, người ta thường sử dụng thuật ngữ NC hoặc CNC. Hãy nhớ rằng NC cũng có thể có nghĩa là CNC trong cách nói hàng ngày, nhưng CNC không bao giờ có thể ám chỉ đến công nghệ đặt hàng, được mô tả ở đây dưới dạng viết tắt là NC. Chữ cái `C` là viết tắt của máy tính hóa và không áp dụng cho hệ thống có dây cứng. Tất cả các hệ thống điều khiển được sản xuất ngày nay đều có thiết kế CNC. Các từ viết tắt như C&C hoặc C'n'C là không chính xác và phản ánh không tốt về bất kỳ ai sử dụng chúng.
Thuật ngữ
Không tuyệt đối
Điều này đề cập đến vị trí của tất cả các trục khi chúng nằm tại điểm mà các cảm biến có thể phát hiện chúng về mặt vật lý. Vị trí không tuyệt đối thường đạt được sau khi thực hiện lệnh về đích.
Trục
Một đường tham chiếu cố định mà vật thể di chuyển hoặc quay quanh đó.
Vít bóng
Vít me bi là một thiết bị cơ học dùng để biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng. Nó bao gồm một đai ốc bi tuần hoàn chạy trong một vít ren chính xác.
CAD
Thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) là việc sử dụng nhiều công cụ máy tính để hỗ trợ các kỹ sư, kiến trúc sư và các chuyên gia thiết kế khác trong các hoạt động thiết kế của họ.
CAM
Sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính (CAM) là việc sử dụng nhiều công cụ phần mềm dựa trên máy tính để hỗ trợ các kỹ sư và thợ gia công CNC trong quá trình sản xuất hoặc tạo mẫu các thành phần sản phẩm.
CNC
Từ viết tắt CNC là viết tắt của điều khiển số bằng máy tính, dùng để chỉ một "bộ điều khiển" máy tính có chức năng đọc các lệnh mã G và điều khiển máy công cụ.
Người điều khiển
Hệ thống điều khiển là một thiết bị hoặc một bộ thiết bị có chức năng quản lý, chỉ huy, điều hướng hoặc điều chỉnh hành vi của các thiết bị hoặc hệ thống khác.
Ánh sáng ban ngày
Đây là khoảng cách giữa phần thấp nhất của dụng cụ và bề mặt bàn máy. Ánh sáng ban ngày tối đa đề cập đến khoảng cách từ bàn đến điểm cao nhất mà dụng cụ có thể đạt tới.
Ngân hàng khoan
Còn được gọi là máy khoan đa năng, đây là bộ mũi khoan thường cách nhau 32 mm.
Tốc độ nguồn cấp dữ liệu
Hoặc tốc độ cắt là sự chênh lệch tốc độ giữa dụng cụ cắt và bề mặt của chi tiết mà nó đang gia công.
Độ lệch của đồ đạc
Đây là giá trị biểu thị điểm không tham chiếu của một đồ đạc nhất định. Nó tương ứng với khoảng cách theo mọi trục giữa điểm không tuyệt đối và điểm không của đồ đạc.
Mã G
G-code là tên gọi thông dụng của ngôn ngữ lập trình điều khiển máy công cụ NC và CNC.
Trang chủ
Đây là điểm tham chiếu được lập trình còn được gọi là 0,0,0 được biểu diễn dưới dạng điểm không tuyệt đối của máy hoặc điểm không bù trừ của đồ gá.
Nội suy tuyến tính và cung tròn là phương pháp xây dựng các điểm dữ liệu mới từ một tập hợp rời rạc các điểm dữ liệu đã biết. Nói cách khác, đây là cách chương trình sẽ tính toán đường cắt của một hình tròn đầy đủ trong khi chỉ biết điểm tâm và bán kính.
Máy nhà
Đây là vị trí mặc định của tất cả các trục trên máy. Khi thực hiện lệnh về đích, tất cả các ổ đĩa di chuyển về vị trí mặc định của chúng cho đến khi chúng chạm đến công tắc hoặc cảm biến yêu cầu chúng dừng lại.
Làm tổ
Nó đề cập đến quá trình sản xuất hiệu quả các bộ phận từ các tấm. Sử dụng các thuật toán phức tạp, phần mềm lồng nhau xác định cách bố trí các bộ phận theo cách tận dụng tối đa lượng vật liệu có sẵn.
Bù đắp
Nó đề cập đến khoảng cách từ đường trung tâm được đo bằng phần mềm CAM.
Công cụ Piggyback
Đây là thuật ngữ dùng để chỉ các dụng cụ kích hoạt bằng khí nén được lắp bên cạnh trục chính.
Một loại ngôn ngữ lập trình
Phần mềm cung cấp một số xử lý cuối cùng cho dữ liệu, chẳng hạn như định dạng dữ liệu để hiển thị, in hoặc gia công.
Chương trình số không
Đây là điểm tham chiếu 0,0 được chỉ định trong chương trình. Trong hầu hết các trường hợp, điểm này khác với điểm không của máy.
Rack và bánh răng
Thanh răng và bánh răng là một cặp bánh răng chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động thẳng.
Con quay
Trục chính là động cơ tần số cao được trang bị bộ phận giữ dụng cụ.
ván lướt sóng
Nó còn được gọi là ván hy sinh, là vật liệu được dùng làm đế cho vật liệu được cắt. Nó có thể được làm từ nhiều vật liệu khác nhau, trong đó MDF và ván dăm là phổ biến nhất.
Tải công cụ
Thuật ngữ này đề cập đến áp lực tác dụng lên dụng cụ khi nó cắt qua vật liệu.
Tốc độ dao
Còn được gọi là tốc độ trục chính, đây là tần số quay của trục chính máy, được đo bằng số vòng quay mỗi phút (RPM).
Dụng cụ
Đáng ngạc nhiên là công cụ thường là khía cạnh ít được hiểu nhất của thiết bị CNC. Vì đây là yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến chất lượng cắt và tốc độ cắt nên người vận hành nên dành nhiều thời gian hơn để tìm hiểu về chủ đề này.
Dụng cụ cắt thường được làm từ 3 loại vật liệu khác nhau; thép tốc độ cao, cacbua và kim cương.
Thép tốc độ cao (HSS)
HSS là vật liệu sắc nhất trong 3 loại vật liệu và cũng rẻ nhất, tuy nhiên, nó mòn nhanh nhất và chỉ nên sử dụng trên các vật liệu không mài mòn. Nó đòi hỏi phải thay đổi và mài thường xuyên và vì lý do đó, nó chủ yếu được sử dụng trong trường hợp người vận hành cần cắt một hình dạng tùy chỉnh tại chỗ cho một công việc đặc biệt.
Cacbua rắn
Dụng cụ cacbua có nhiều dạng khác nhau: đầu cacbua, chèn cacbua và dụng cụ cacbua rắn. Lưu ý rằng không phải tất cả cacbua đều giống nhau vì cấu trúc tinh thể của chúng khác nhau rất nhiều giữa các nhà sản xuất dụng cụ này. Do đó, các dụng cụ này phản ứng khác nhau với nhiệt, độ rung, lực va đập và tải cắt. Nhìn chung, dụng cụ cacbua thông thường giá rẻ sẽ bị mòn và sứt mẻ nhanh hơn so với các nhãn hiệu có giá cao hơn.
Các tinh thể silicon carbide được nhúng trong chất kết dính coban để tạo thành dụng cụ. Khi dụng cụ được nung nóng, chất kết dính coban mất khả năng giữ các tinh thể carbide và nó trở nên cùn. Đồng thời, khoảng trống rỗng do carbide bị mất sẽ chứa đầy các chất gây ô nhiễm từ vật liệu đang được cắt, khuếch đại quá trình cùn.
Dụng cụ kim cương
Loại dụng cụ này đã giảm giá trong vài năm trở lại đây. Khả năng chống mài mòn đáng kể của nó khiến nó trở nên lý tưởng để cắt các vật liệu như gỗ ép chịu áp suất cao hoặc Mdf. Một số người khẳng định rằng nó sẽ bền hơn cacbua tới 100 lần. Các dụng cụ đầu kim cương dễ bị mẻ hoặc nứt nếu chúng chạm vào đinh hoặc nút thắt cứng. Một số nhà sản xuất sử dụng dụng cụ kim cương để cắt thô các vật liệu mài mòn và sau đó chuyển sang cacbua hoặc dụng cụ chèn để hoàn thiện.
Hình dạng công cụ
Chân
Cán là bộ phận của dụng cụ được giữ bởi giá đỡ dụng cụ. Đây là bộ phận của dụng cụ không có dấu hiệu gia công. Cán phải không bị nhiễm bẩn, oxy hóa và trầy xước.
đường kính cắt
Đây là đường kính hoặc chiều rộng của vết cắt mà dụng cụ sẽ tạo ra.
Chiều dài cắt
Đây là độ sâu cắt hiệu quả của dụng cụ hoặc độ sâu mà dụng cụ có thể cắt vào vật liệu.
sáo
Đây là bộ phận của dụng cụ dùng để khoan vật liệu cắt. Số lượng rãnh trên máy cắt rất quan trọng trong việc xác định tải phoi.
Hồ sơ công cụ
Có nhiều cấu hình công cụ trong danh mục này. Những cấu hình chính cần xem xét là xoắn ốc cắt lên và cắt xuống, xoắn ốc nén,
dụng cụ cắt thô, hoàn thiện, xoắn ốc thấp và cắt thẳng. tất cả đều có sự kết hợp từ một đến 4 rãnh.
Đường xoắn ốc hướng lên sẽ khiến phoi bay lên khỏi vết cắt. Điều này hữu ích khi cắt ẩn hoặc khi khoan thẳng xuống. Tuy nhiên, hình dạng của dụng cụ này thúc đẩy việc nâng và có xu hướng làm rách mép trên của vật liệu đang được cắt.
Các dụng cụ xoắn ốc cắt xuống sẽ đẩy phoi xuống dưới vết cắt, giúp giữ chi tiết tốt hơn nhưng có thể gây tắc nghẽn và quá nhiệt trong một số trường hợp. Dụng cụ này cũng có xu hướng xé rách mép dưới của vật liệu đang được cắt.
Cả dụng cụ xoắn ốc cắt lên và cắt xuống đều có lưỡi cắt thô, lưỡi cắt phoi hoặc lưỡi cắt tinh.
Xoắn ốc nén là sự kết hợp của rãnh cắt lên và rãnh cắt xuống.
Các dụng cụ nén đẩy các mảnh vụn ra khỏi các cạnh vào giữa vật liệu và được sử dụng khi cắt các tấm ép hai mặt hoặc khi việc xé các cạnh là vấn đề.
Mũi cắt xoắn ốc thấp hoặc xoắn ốc cao được sử dụng khi cắt các vật liệu mềm hơn như nhựa và xốp, khi hàn và loại bỏ phoi là rất quan trọng.
Tải chip
Yếu tố quan trọng nhất để tăng tuổi thọ của dụng cụ là tản nhiệt mà dụng cụ hấp thụ. Cách nhanh nhất để làm điều này là cắt nhiều vật liệu hơn thay vì cắt chậm hơn. Các phoi sẽ hút nhiều nhiệt ra khỏi dụng cụ hơn là bụi. Ngoài ra, việc cọ xát dụng cụ vào vật liệu sẽ gây ra ma sát, chuyển thành nhiệt.
Một yếu tố khác cần xem xét trong nỗ lực tăng tuổi thọ của dụng cụ là giữ cho dụng cụ, kẹp collet và giá đỡ dụng cụ sạch sẽ, không có cặn bẩn hoặc bị ăn mòn, do đó giảm rung động do dụng cụ mất cân bằng.
Độ dày của vật liệu bị loại bỏ bởi mỗi răng của dụng cụ được gọi là Tải phoi.
Công thức tính tải trọng chip như sau:
Tải phoi = Tốc độ nạp liệu / Vòng/phút / Số rãnh
Khi tải phoi tăng lên, tuổi thọ của dụng cụ sẽ tăng lên, đồng thời giảm thời gian chu kỳ. Hơn nữa, một phạm vi tải phoi rộng sẽ tạo ra độ hoàn thiện cạnh tốt. Tốt nhất là bạn nên tham khảo biểu đồ tải phoi của nhà sản xuất dụng cụ để tìm ra con số tốt nhất cần sử dụng. Tải phoi được khuyến nghị thường nằm trong khoảng từ 0.003" đến 0.03" hoặc từ 0.07 mm đến 0.7 mm.
Phụ kiện
in nhãn
Đây là một tùy chọn ngày càng trở nên phổ biến trong ngành, đặc biệt là khi máy CNC ngày càng được tích hợp nhiều hơn vào toàn bộ công thức kinh doanh. Bộ điều khiển có thể được kết nối với phần mềm bán hàng hoặc lập lịch và nhãn bộ phận được in sau khi bộ phận được gia công. Một số nhà cung cấp sử dụng nhãn để xác định vật liệu còn sót lại để dễ dàng lấy lại trong tương lai.
Đầu đọc quang học
Còn được gọi là thanh mã vạch, chúng có thể được tích hợp vào bộ điều khiển để có thể gọi chương trình bằng cách quét mã vạch trên lịch trình làm việc. Tùy chọn này tiết kiệm thời gian quý báu bằng cách tự động hóa quá trình tải chương trình.
Đầu dò
Các thiết bị đo này có nhiều dạng khác nhau và thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Một số đầu dò chỉ đo bề mặt h8 để đảm bảo căn chỉnh chính xác trong các ứng dụng nhạy cảm với h8. Các đầu dò khác có thể tự động quét bề mặt của vật thể 3 chiều để tái tạo sau.
Cảm biến chiều dài dụng cụ
Cảm biến chiều dài dụng cụ hoạt động như một đầu dò đo ánh sáng ban ngày hoặc khoảng cách giữa đầu dao cắt và bề mặt của không gian làm việc và nhập số này vào các thông số dụng cụ của bộ điều khiển. Sự bổ sung nhỏ này sẽ giúp người vận hành tránh khỏi quy trình dài cần thiết mỗi khi thay đổi dụng cụ.
Máy chiếu laser
Những thiết bị này lần đầu tiên được nhìn thấy trong ngành công nghiệp đồ nội thất trong máy cắt da CNC. Một máy chiếu laser được gắn phía trên bàn làm việc CNC chiếu hình ảnh của bộ phận sắp được cắt. Điều này giúp đơn giản hóa đáng kể việc định vị phôi trên bàn để tránh lỗi và các vấn đề khác.
Máy cắt vinyl
Một phụ kiện dao cắt vinyl thường được thấy trong ngành công nghiệp biển báo. Đây là một máy cắt có thể được gắn vào trục chính hoặc ở bên cạnh bằng một con dao quay tự do có thể điều chỉnh áp suất bằng núm vặn. Phụ kiện này cho phép người dùng biến máy phay CNC của mình thành máy vẽ để tạo mặt nạ vinyl để phun cát hoặc chữ cái và logo vinyl cho xe tải và biển báo.
Bình đựng chất làm mát
Súng phun khí mát hoặc máy phun sương chất lỏng cắt được sử dụng với máy phay gỗ để cắt nhôm hoặc các kim loại màu khác. Các phụ kiện này phun luồng khí lạnh hoặc sương chất lỏng cắt gần dụng cụ cắt để đảm bảo dụng cụ luôn mát trong khi làm việc.
Engraver
Máy khắc được gắn vào trục chính và bao gồm một đầu nổi giữ một con dao khắc đường kính nhỏ quay trong khoảng từ 20,000 đến 40,000 vòng/phút. Đầu nổi đảm bảo độ sâu khắc sẽ không đổi ngay cả khi độ dày vật liệu thay đổi. Tùy chọn này thường được tìm thấy trong ngành làm biển hiệu mặc dù những người làm cúp, thợ làm đàn và xưởng chế tác đồ gỗ sử dụng nó để khảm.
Trục quay
Một trục quay được thiết lập dọc theo trục x hoặc trục y có thể biến máy phay thành máy tiện CNC. Một số trục quay này chỉ đơn giản là trục chính quay trong khi một số khác có thể lập chỉ mục, nghĩa là chúng có thể được sử dụng để khắc các bộ phận phức tạp.
Đầu cắt nổi
Đầu cắt nổi sẽ giữ cho đầu cắt ở một góc h8 cụ thể so với bề mặt trên cùng của vật liệu đang được cắt. Điều này rất quan trọng khi cắt các đặc điểm trên bề mặt trên cùng của một bộ phận có thể không có bề mặt bằng phẳng. Một ví dụ về điều này là cắt rãnh chữ V trên mặt bàn ăn.
Máy cắt Plasma
Máy cắt plasma là thiết bị bổ sung cho một số máy và cho phép người dùng cắt các tấm kim loại có độ dày khác nhau.
Công cụ tổng hợp
Dụng cụ cắt tổng hợp có thể được sử dụng cho nhiều hoạt động mà máy cắt thẳng không thể thực hiện được.
GIA CÔNG THÔNG THƯỜNG VÀ GIA CÔNG CNC
Điều gì làm cho gia công CNC vượt trội hơn các phương pháp thông thường? Nó có vượt trội hơn không? Những lợi ích chính là gì? Nếu so sánh CNC và các quy trình gia công thông thường, một cách tiếp cận chung chung để gia công một bộ phận sẽ xuất hiện:
1. Lấy và nghiên cứu bản vẽ
2. Chọn phương pháp gia công phù hợp nhất
3. Quyết định phương pháp thiết lập (giữ công việc)
4. Chọn công cụ cắt
5. Thiết lập tốc độ và nguồn cấp dữ liệu
6. Gia công chi tiết
Cách tiếp cận cơ bản là giống nhau đối với cả hai loại gia công. Sự khác biệt chính là cách nhập dữ liệu khác nhau. Tốc độ nạp 10 inch mỗi phút (10 in/phút) là giống nhau trong gia công thủ công
Hoặc các ứng dụng CNC, nhưng phương pháp áp dụng thì không. Tương tự như vậy đối với chất làm mát – nó có thể được kích hoạt bằng cách xoay núm, nhấn công tắc hoặc lập trình một mã đặc biệt. Tất cả các hành động này sẽ dẫn đến chất làm mát chảy ra khỏi vòi phun. Trong cả hai loại gia công, người dùng đều cần có một lượng kiến thức nhất định. Xét cho cùng, gia công kim loại, đặc biệt là cắt kim loại chủ yếu là một kỹ năng, nhưng ở một mức độ lớn, nó cũng là một nghệ thuật và là nghề của rất nhiều người. Ứng dụng Kiểm soát số bằng máy tính cũng vậy. Giống như bất kỳ kỹ năng, nghệ thuật hay nghề nghiệp nào, việc thành thạo đến từng chi tiết nhỏ nhất là cần thiết để thành công. Để trở thành một thợ gia công CNC hoặc lập trình viên CNC, cần nhiều hơn kiến thức chuyên môn. Kinh nghiệm làm việc, trực giác và đôi khi được gọi là `cảm tính` là sự bổ sung rất cần thiết cho bất kỳ kỹ năng nào.
Trong gia công thông thường, người vận hành máy sẽ thiết lập máy và di chuyển từng dụng cụ cắt, sử dụng một hoặc cả hai tay, để tạo ra chi tiết cần thiết. Thiết kế của máy công cụ thủ công cung cấp nhiều tính năng hỗ trợ quá trình gia công một chi tiết - đòn bẩy, tay cầm, bánh răng và mặt số, chỉ để nêu một vài tính năng. Người vận hành lặp lại các chuyển động của thân máy giống nhau cho mọi chi tiết trong lô. Tuy nhiên, từ `same` trong ngữ cảnh này thực sự có nghĩa là `tương tự` chứ không phải `giống hệt`. Con người không có khả năng lặp lại mọi quy trình giống hệt nhau mọi lúc - đó là công việc của máy móc. Con người không thể làm việc ở cùng một mức hiệu suất mọi lúc, mà không nghỉ ngơi. Tất cả chúng ta đều có những khoảnh khắc tốt và một số khoảnh khắc xấu. Kết quả của những khoảnh khắc này, khi áp dụng để gia công một chi tiết, rất khó để dự đoán. Sẽ có một số điểm khác biệt và không nhất quán trong mỗi lô chi tiết. Các chi tiết sẽ không phải lúc nào cũng giống hệt nhau. Duy trì dung sai kích thước và chất lượng hoàn thiện bề mặt là những vấn đề điển hình nhất trong gia công thông thường. Mỗi thợ máy có thể có những đồng nghiệp khác. Sự kết hợp của những yếu tố này và các yếu tố khác tạo ra rất nhiều sự không nhất quán.
Gia công dưới sự kiểm soát số loại bỏ phần lớn các điểm không nhất quán. Nó không đòi hỏi sự tham gia vật lý giống như gia công. Về mặt số
Gia công có kiểm soát không cần bất kỳ đòn bẩy, mặt số hay tay cầm nào, ít nhất là không giống như gia công thông thường. Sau khi chương trình bộ phận đã được chứng minh, nó có thể được sử dụng bất kỳ số lần nào, luôn trả về kết quả nhất quán. Điều đó không có nghĩa là không có yếu tố hạn chế. Các công cụ cắt sẽ bị mòn, phôi vật liệu trong một lô không giống hệt với phôi vật liệu trong lô khác, các thiết lập có thể thay đổi, v.v. Những yếu tố này cần được xem xét và bù đắp bất cứ khi nào cần thiết.
Sự xuất hiện của công nghệ điều khiển số không có nghĩa là sự sụp đổ ngay lập tức, hoặc thậm chí là sự sụp đổ lâu dài, của tất cả các máy thủ công. Có những lúc phương pháp gia công truyền thống được ưa chuộng hơn phương pháp vi tính hóa. Ví dụ, một công việc đơn giản một lần có thể được thực hiện hiệu quả hơn trên máy thủ công so với máy CNC. Một số loại công việc gia công sẽ được hưởng lợi từ gia công thủ công hoặc bán tự động, thay vì gia công được điều khiển bằng số. Các công cụ máy CNC không nhằm mục đích thay thế mọi máy thủ công, mà chỉ để bổ sung cho chúng.
Trong nhiều trường hợp, quyết định có nên thực hiện gia công trên máy CNC hay không dựa trên số lượng chi tiết cần thiết và không có gì khác. Mặc dù khối lượng chi tiết gia công theo lô luôn nằm trong tiêu chí quan trọng, nhưng nó không bao giờ nên là yếu tố duy nhất.
Cũng cần phải cân nhắc đến độ phức tạp của bộ phận, dung sai của nó, chất lượng bề mặt hoàn thiện yêu cầu, v.v. Thông thường, một bộ phận phức tạp sẽ được hưởng lợi từ gia công CNC, trong khi năm mươi bộ phận tương đối đơn giản thì không.
Hãy nhớ rằng điều khiển số không bao giờ tự gia công một bộ phận nào. Điều khiển số chỉ là một quy trình hoặc phương pháp cho phép sử dụng máy công cụ theo cách hiệu quả, chính xác và nhất quán.
ƯU ĐIỂM CỦA KIỂM SOÁT SỐ
Ưu điểm chính của điều khiển số là gì?
Điều quan trọng là phải biết lĩnh vực gia công nào sẽ được hưởng lợi từ nó và lĩnh vực nào được thực hiện tốt hơn theo cách thông thường. Thật vô lý khi nghĩ rằng một máy phay CNC công suất 2 mã lực sẽ chiến thắng các công việc hiện đang được thực hiện trên một máy phay thủ công mạnh hơn gấp hai mươi lần. Cũng vô lý không kém là kỳ vọng về những cải tiến lớn về tốc độ cắt và tốc độ tiến dao so với một máy thông thường. Nếu điều kiện gia công và dụng cụ giống nhau, thời gian cắt sẽ rất gần nhau trong cả hai trường hợp.
Một số lĩnh vực chính mà người dùng CNC có thể và nên mong đợi sự cải thiện:
1. Giảm thời gian thiết lập
2. Giảm thời gian chờ
3. Độ chính xác và khả năng lặp lại
4. Vẽ đường viền của các hình dạng phức tạp
5. Đơn giản hóa công cụ và giữ công việc
6. Thời gian cắt đồng đều
7. Tăng năng suất chung
Mỗi khu vực chỉ cung cấp một cải tiến tiềm năng. Người dùng cá nhân sẽ trải nghiệm các mức độ cải tiến thực tế khác nhau, tùy thuộc vào sản phẩm được sản xuất tại chỗ, máy CNC được sử dụng, phương pháp thiết lập, độ phức tạp của đồ gá, chất lượng của dụng cụ cắt, triết lý quản lý và thiết kế kỹ thuật, trình độ kinh nghiệm của lực lượng lao động, thái độ của cá nhân, v.v.
Thiết lập Giảm thời gian
Trong nhiều trường hợp, thời gian thiết lập cho máy CNC có thể được giảm xuống, đôi khi là khá đáng kể. Điều quan trọng là phải nhận ra rằng thiết lập là hoạt động thủ công, phụ thuộc rất nhiều vào hiệu suất của người vận hành CNC, loại đồ gá và các hoạt động chung của xưởng máy. Thời gian thiết lập không hiệu quả, nhưng cần thiết – đó là một phần của chi phí chung khi kinh doanh. Giữ thời gian thiết lập ở mức tối thiểu nên là một trong những cân nhắc chính của bất kỳ giám sát viên, lập trình viên và người vận hành xưởng máy nào.
Do thiết kế của máy CNC, thời gian thiết lập không phải là vấn đề lớn. Đồ gá mô-đun, dụng cụ tiêu chuẩn, định vị cố định, thay đổi dụng cụ tự động, pallet và các tính năng tiên tiến khác, giúp thời gian thiết lập hiệu quả hơn so với thiết lập tương đương của máy thông thường. Với kiến thức tốt về sản xuất hiện đại, năng suất có thể tăng đáng kể.
Số lượng chi tiết gia công trong một lần thiết lập cũng quan trọng để đánh giá chi phí thời gian thiết lập. Nếu gia công nhiều chi tiết trong một lần thiết lập, chi phí thiết lập cho mỗi chi tiết có thể rất không đáng kể. Có thể đạt được mức giảm tương tự bằng cách nhóm nhiều hoạt động khác nhau thành một lần thiết lập duy nhất. Ngay cả khi thời gian thiết lập dài hơn, nó vẫn có thể hợp lý khi so sánh với thời gian cần thiết để thiết lập nhiều máy thông thường.
Giảm thời gian chờ
Sau khi một chương trình bộ phận được viết và chứng minh, nó đã sẵn sàng để sử dụng lại trong tương lai, thậm chí trong thời gian ngắn. Mặc dù thời gian chờ cho lần chạy đầu tiên thường dài hơn, nhưng hầu như không có thời gian chờ cho bất kỳ lần chạy tiếp theo nào. Ngay cả khi một thay đổi kỹ thuật của thiết kế bộ phận đòi hỏi phải sửa đổi chương trình, thì việc này thường có thể được thực hiện nhanh chóng, giúp giảm thời gian chờ.
Thời gian thực hiện lâu, cần thiết để thiết kế và sản xuất một số đồ gá đặc biệt cho các máy thông thường, thường có thể được giảm bớt bằng cách chuẩn bị một chương trình chi tiết và sử dụng đồ gá đơn giản hóa.
Độ chính xác và độ lặp lại
Độ chính xác và khả năng lặp lại cao của các máy CNC hiện đại là lợi ích lớn duy nhất đối với nhiều người dùng. Cho dù chương trình bộ phận được lưu trữ trên đĩa hay trong bộ nhớ máy tính, hoặc thậm chí trên băng (phương pháp ban đầu), thì nó luôn luôn giống nhau. Bất kỳ chương trình nào cũng có thể được thay đổi theo ý muốn, nhưng một khi đã được chứng minh, thường không cần thay đổi nữa. Một chương trình nhất định có thể được sử dụng lại nhiều lần tùy ý mà không làm mất một bit dữ liệu nào mà nó chứa. Đúng vậy, chương trình phải tuân theo các yếu tố thay đổi như độ mòn của dụng cụ và nhiệt độ vận hành, chương trình phải được lưu trữ an toàn, nhưng nhìn chung rất ít sự can thiệp từ người lập trình hoặc người vận hành CNC, độ chính xác cao của máy CNC và khả năng lặp lại của chúng cho phép sản xuất các bộ phận chất lượng cao một cách nhất quán theo thời gian.
Đường viền của các hình dạng phức tạp
Máy tiện CNC và trung tâm gia công có khả năng tạo đường viền cho nhiều hình dạng khác nhau. Nhiều người dùng CNC mua máy chỉ để có thể xử lý các bộ phận phức tạp. Ví dụ điển hình là các ứng dụng CNC trong ngành công nghiệp máy bay và ô tô. Việc sử dụng một số hình thức lập trình máy tính là bắt buộc đối với bất kỳ quá trình tạo đường chạy dao 3 chiều nào.
Các hình dạng phức tạp, chẳng hạn như khuôn, có thể được sản xuất mà không cần thêm chi phí để tạo mô hình để theo dõi. Các bộ phận phản chiếu có thể đạt được theo nghĩa đen chỉ bằng cách nhấn nút, mẫu, mô hình gỗ và các công cụ tạo mẫu khác.
Dụng cụ đơn giản hóa và giữ công việc
Không có dụng cụ tiêu chuẩn và tự chế nào làm lộn xộn các băng ghế và ngăn kéo xung quanh một máy thông thường có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng dụng cụ tiêu chuẩn, được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng điều khiển số. Các dụng cụ nhiều bước như mũi khoan dẫn hướng, mũi khoan bậc, dụng cụ kết hợp, mũi khoan đối diện và các dụng cụ khác được thay thế bằng một số dụng cụ tiêu chuẩn riêng lẻ. Những dụng cụ này thường rẻ hơn và dễ thay thế hơn so với các dụng cụ đặc biệt và không tiêu chuẩn. Các biện pháp cắt giảm chi phí đã buộc nhiều nhà cung cấp dụng cụ phải giữ ở mức thấp hoặc thậm chí không tồn tại. Dụng cụ tiêu chuẩn, có sẵn thường có thể được mua nhanh hơn dụng cụ không tiêu chuẩn.
Đồ gá và giữ chi tiết cho máy CNC chỉ có một mục đích chính – giữ chi tiết chắc chắn và ở cùng một vị trí cho tất cả các chi tiết trong một lô. Đồ gá được thiết kế cho công việc CNC thường không yêu cầu đồ gá, lỗ dẫn hướng và các dụng cụ hỗ trợ định vị lỗ khác.
Thời gian cắt và tăng năng suất
Thời gian cắt trên máy CNC thường được gọi là thời gian chu kỳ và luôn nhất quán. Không giống như gia công thông thường, trong đó kỹ năng, kinh nghiệm và sự mệt mỏi của người vận hành có thể thay đổi, gia công CNC được điều khiển bằng máy tính. Lượng công việc thủ công nhỏ được giới hạn trong việc thiết lập và nạp và dỡ chi tiết. Đối với các đợt chạy lớn, chi phí cao của thời gian không hiệu quả được phân bổ cho nhiều chi tiết, khiến nó ít quan trọng hơn. Lợi ích chính của thời gian cắt nhất quán là đối với các công việc lặp đi lặp lại, trong đó việc lập lịch sản xuất và phân bổ công việc cho từng máy công cụ có thể được thực hiện rất chính xác.
Lý do chính khiến các công ty thường mua máy CNC là vì lý do kinh tế – đây là khoản đầu tư nghiêm túc. Ngoài ra, việc có lợi thế cạnh tranh luôn nằm trong tâm trí của mọi nhà quản lý nhà máy. Công nghệ điều khiển số cung cấp phương tiện tuyệt vời để đạt được sự cải thiện đáng kể về năng suất sản xuất và tăng chất lượng tổng thể của các bộ phận được sản xuất. Giống như bất kỳ phương tiện nào, nó phải được sử dụng một cách khôn ngoan và có hiểu biết. Khi ngày càng nhiều công ty sử dụng công nghệ CNC, việc chỉ sở hữu một máy CNC không còn mang lại lợi thế nữa. Các công ty tiến lên là những công ty biết sử dụng công nghệ hiệu quả và thực hành nó để có khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế toàn cầu.
Để đạt được mục tiêu tăng năng suất đáng kể, điều cần thiết là người dùng phải hiểu các nguyên tắc cơ bản mà công nghệ CNC dựa trên. Các nguyên tắc này có nhiều dạng, ví dụ, hiểu mạch điện tử, sơ đồ thang phức tạp, logic máy tính, phép đo lường, thiết kế máy, nguyên lý và thực hành máy và nhiều nguyên lý khác. Mỗi nguyên lý phải được người phụ trách nghiên cứu và nắm vững. Trong sổ tay này, trọng tâm là các chủ đề liên quan trực tiếp đến lập trình CNC và hiểu các máy công cụ CNC phổ biến nhất, các trung tâm gia công và máy tiện (đôi khi còn được gọi là trung tâm tiện). Việc xem xét chất lượng chi tiết phải rất quan trọng đối với mọi lập trình viên và người vận hành máy công cụ và mục tiêu này cũng được phản ánh trong cách tiếp cận của sổ tay cũng như trong nhiều ví dụ.
CÁC LOẠI MÁY CÔNG CỤ CNC
Các loại máy CNC khác nhau bao gồm một phạm vi cực kỳ lớn. Số lượng của chúng đang tăng nhanh chóng, khi sự phát triển của công nghệ tiến triển. Không thể xác định tất cả các ứng dụng; chúng sẽ tạo thành một danh sách dài. Sau đây là danh sách tóm tắt một số nhóm mà máy CNC có thể là một phần:
1. Máy nghiền và trung tâm gia công
2. Máy tiện và trung tâm tiện
3. Máy khoan
4. Máy phay khoan và máy định hình
5. Máy EDM
6. Máy ép và kéo
7. Máy cắt ngọn lửa
8. Bộ định tuyến
9. Máy cắt tia nước và laser
10. Máy nghiền hình trụ
11. Máy hàn
12. Máy uốn, máy quấn, máy kéo sợi, v.v.
Các trung tâm gia công CNC và máy tiện chiếm ưu thế về số lượng các cơ sở lắp đặt trong ngành công nghiệp. 2 nhóm này chia sẻ thị trường gần như ngang nhau. Một số ngành công nghiệp có thể có nhu cầu cao hơn đối với một nhóm máy, tùy thuộc vào nhu cầu của họ. Người ta phải nhớ rằng có nhiều loại máy tiện khác nhau và cũng có nhiều loại trung tâm gia công khác nhau. Tuy nhiên, quy trình lập trình cho máy đứng tương tự như quy trình cho máy ngang hoặc máy phay CNC đơn giản. Ngay cả giữa các nhóm máy khác nhau, vẫn có rất nhiều ứng dụng chung và quy trình lập trình nói chung là giống nhau. Ví dụ, phay theo đường viền bằng máy phay đầu có nhiều điểm chung với cắt theo đường viền bằng dây.
Nhà máy và Trung tâm gia công
Số lượng trục tiêu chuẩn trên máy phay là 3 - trục X, Y và Z. Bộ phận được lắp trên hệ thống phay là tất cả các dụng cụ cắt quay, nó có thể di chuyển lên xuống (hoặc vào ra), nhưng nó không theo đường đi của dụng cụ.
Máy phay CNC đôi khi được gọi là máy phay CNC thường là những máy nhỏ, đơn giản, không có bộ đổi dao hoặc các tính năng tự động khác. Công suất định mức của chúng thường khá thấp. Trong công nghiệp, chúng được sử dụng trong phòng dụng cụ, mục đích bảo trì hoặc sản xuất chi tiết nhỏ. Chúng thường được thiết kế để tạo đường viền, không giống như máy khoan CNC.
Các trung tâm gia công CNC phổ biến và hiệu quả hơn máy khoan và máy phay, chủ yếu là vì tính linh hoạt của chúng. Lợi ích chính mà người dùng nhận được từ một trung tâm gia công CNC là khả năng nhóm
nhiều hoạt động đa dạng thành một thiết lập duy nhất. Ví dụ, khoan, doa, doa ngược, ta rô, phay mặt và phay đường viền có thể được kết hợp vào một chương trình CNC duy nhất. Ngoài ra, tính linh hoạt được tăng cường bằng cách thay đổi công cụ tự động bằng cách sử dụng pallet để giảm thiểu thời gian nhàn rỗi, lập chỉ mục sang một mặt khác của bộ phận, sử dụng chuyển động quay của các trục bổ sung và một số tính năng khác, các trung tâm gia công CNC có thể được trang bị phần mềm đặc biệt để kiểm soát tốc độ và tốc độ cấp liệu, tuổi thọ của dụng cụ cắt, tự động đo trong quá trình và điều chỉnh bù trừ và các thiết bị tăng cường sản xuất và tiết kiệm thời gian khác.
Có 2 thiết kế cơ bản của một trung tâm gia công CNC thông thường. Có các trung tâm gia công dọc và ngang. Sự khác biệt chính giữa 2 loại này là bản chất công việc có thể được thực hiện hiệu quả trên chúng. Đối với một trung tâm gia công CNC dọc, loại công việc phù hợp nhất là các bộ phận phẳng, được gắn vào đồ gá trên bàn hoặc được hỗ trợ bởi kẹp hoặc mâm cặp. Công việc đòi hỏi gia công trên 2 mặt trở lên trong một lần thiết lập duy nhất được mong muốn thực hiện hơn trên một trung tâm gia công ngang CNC. Một ví dụ điển hình là vỏ bơm và các hình dạng giống khối lập phương khác. Một số gia công nhiều mặt của các bộ phận nhỏ cũng có thể được thực hiện trên một trung tâm gia công dọc CNC được trang bị bàn quay.
Quá trình lập trình giống nhau cho cả hai thiết kế, nhưng một trục bổ sung (thường là trục B) được thêm vào thiết kế ngang. Trục này có thể là trục định vị đơn giản (trục lập chỉ mục) cho bàn hoặc là trục quay hoàn toàn để tạo đường viền đồng thời.
Sổ tay này tập trung vào các ứng dụng trung tâm gia công CNC theo chiều dọc, với một phần đặc biệt liên quan đến thiết lập và gia công theo chiều ngang. Các phương pháp lập trình cũng có thể áp dụng cho các máy phay CNC nhỏ hoặc máy khoan và/hoặc máy tiện ren, nhưng người lập trình phải chấp nhận những hạn chế của chúng.
Máy tiện và trung tâm tiện
Máy tiện CNC thường là máy công cụ có 2 trục, trục X thẳng đứng và trục Z nằm ngang. Tương lai chính của máy tiện phân biệt nó với máy phay là chi tiết quay quanh đường tâm máy. Ngoài ra, dụng cụ cắt thường cố định, được lắp trong tháp trượt. Dụng cụ cắt đi theo đường viền của đường chạy dao đã lập trình. Đối với máy tiện CNC có phụ tùng phay, còn gọi là dụng cụ trực tiếp, dụng cụ phay có động cơ riêng và quay trong khi trục chính cố định.
Thiết kế máy tiện hiện đại có thể nằm ngang hoặc thẳng đứng. Kiểu nằm ngang phổ biến hơn nhiều so với kiểu thẳng đứng, nhưng cả hai kiểu thiết kế đều tồn tại cho cả hai nhóm. Ví dụ, một máy tiện CNC điển hình của nhóm nằm ngang có thể được thiết kế với giường phẳng hoặc giường nghiêng, như kiểu thanh, kiểu chucker hoặc kiểu vạn năng. Thêm vào những kết hợp này hoặc nhiều phụ kiện tạo nên máy tiện CNC là một công cụ máy cực kỳ linh hoạt. Thông thường, các phụ kiện như ụ sau, giá đỡ ổn định hoặc giá đỡ theo sau, bộ phận bắt chi tiết, ngón tay kéo ra và thậm chí cả phụ kiện phay trục thứ 3 là các thành phần phổ biến của máy tiện CNC. Máy tiện CNC có thể rất linh hoạt đến mức thực tế là nó thường được gọi là trung tâm tiện CNC. Tất cả các ví dụ về văn bản và chương trình trong sổ tay hướng dẫn này đều sử dụng thuật ngữ truyền thống hơn là máy tiện CNC, nhưng vẫn nhận ra tất cả các chức năng hiện đại của nó.
NHÂN SỰ CHO CNC
Máy tính và máy công cụ không có trí thông minh. Chúng không thể suy nghĩ, không thể đánh giá một trạm theo cách hợp lý. Chỉ những người có kỹ năng và kiến thức nhất định mới có thể làm được điều đó. Trong lĩnh vực điều khiển số, các kỹ năng thường nằm trong tay 2 người chủ chốt, một người lập trình, người kia gia công. Số lượng và nhiệm vụ tương ứng của họ thường phụ thuộc vào sở thích của công ty, quy mô của công ty cũng như sản phẩm được sản xuất tại đó. Tuy nhiên, mỗi vị trí là một vị trí khá riêng biệt, mặc dù nhiều công ty kết hợp 2 chức năng thành một, thường được gọi là lập trình viên/người vận hành CNC.
Lập trình viên CNC
Người lập trình CNC thường là người có trách nhiệm nhất trong xưởng máy CNC. Người này thường chịu trách nhiệm về sự thành công của công nghệ điều khiển số trong nhà máy. Tương tự như vậy, người này chịu trách nhiệm về các vấn đề liên quan đến hoạt động CNC.
Mặc dù nhiệm vụ có thể khác nhau, nhưng lập trình viên cũng chịu trách nhiệm cho nhiều nhiệm vụ liên quan đến việc sử dụng hiệu quả các máy CNC. Trên thực tế, người này thường chịu trách nhiệm về sản xuất và chất lượng của tất cả các hoạt động CNC.
Nhiều lập trình viên CNC là thợ máy giàu kinh nghiệm, những người đã có kinh nghiệm thực tế, trực tiếp làm việc với máy công cụ, họ biết cách đọc bản vẽ kỹ thuật và họ có thể hiểu được ý định kỹ thuật đằng sau thiết kế. Kinh nghiệm thực tế này là nền tảng cho khả năng 'gia công' một bộ phận trong môi trường văn phòng. Một lập trình viên CNC giỏi phải có khả năng hình dung tất cả các chuyển động của dụng cụ và nhận ra tất cả các nhà máy hạn chế có thể liên quan. Lập trình viên phải có khả năng thu thập, phân tích quy trình và tích hợp hợp lý tất cả dữ liệu đã thu thập được thành một chương trình gắn kết, có tín hiệu. Nói một cách đơn giản, lập trình viên CNC phải có khả năng quyết định phương pháp sản xuất tốt nhất ở mọi khía cạnh.
Ngoài các kỹ năng gia công, lập trình viên CNC phải hiểu các nguyên lý toán học, chủ yếu là ứng dụng các phương trình, giải pháp cung và góc. Cũng quan trọng không kém là kiến thức về lượng giác. Ngay cả với lập trình máy tính, kiến thức về các phương pháp lập trình thủ công là hoàn toàn cần thiết để hiểu rõ đầu ra của máy tính và kiểm soát đầu ra này.
Phẩm chất quan trọng cuối cùng của một lập trình viên CNC thực sự chuyên nghiệp là khả năng lắng nghe người khác – các kỹ sư, người vận hành CNC, người quản lý. Kỹ năng liệt kê tốt là điều kiện tiên quyết đầu tiên để trở nên linh hoạt. Một lập trình viên CNC giỏi phải linh hoạt để cung cấp chất lượng lập trình cao.
Người vận hành máy CNC
Người vận hành máy công cụ CNC là vị trí bổ sung cho lập trình viên CNC. Người lập trình và người vận hành có thể là một người, như trường hợp ở nhiều cửa hàng nhỏ. Mặc dù phần lớn nhiệm vụ do người vận hành máy thông thường thực hiện đã được chuyển giao cho chương trình CNC, nhưng người vận hành CNC có nhiều trách nhiệm riêng. Trong những trường hợp điển hình, người vận hành chịu trách nhiệm về việc thiết lập máy và công cụ, thay đổi các bộ phận, thậm chí thường xuyên kiểm tra trong quá trình thực hiện. Nhiều công ty mong muốn kiểm soát chất lượng tại máy - và người vận hành bất kỳ máy công cụ nào, thủ công hay vi tính, cũng chịu trách nhiệm về chất lượng công việc được thực hiện trên máy đó. Một trong những trách nhiệm rất quan trọng của người vận hành máy CNC là báo cáo các phát hiện về từng chương trình cho người lập trình viên. Ngay cả với kiến thức, kỹ năng, thái độ và ý định tốt nhất, chương trình "cuối cùng" vẫn luôn có thể được cải thiện. Người vận hành CNC là người gần gũi nhất với quá trình gia công thực tế, biết chính xác mức độ cải tiến như vậy có thể đạt được.
Chứng minh chi phí của CNC
Chi phí của một máy CNC có thể khiến hầu hết các nhà sản xuất lo lắng nhưng lợi ích của việc sở hữu một máy phay CNC có thể sẽ bù đắp được chi phí đó chỉ trong một thời gian ngắn.
Chi phí đầu tiên cần cân nhắc là chi phí máy móc. Một số nhà cung cấp cung cấp các gói dịch vụ bao gồm lắp đặt, đào tạo phần mềm và phí vận chuyển. Nhưng trong hầu hết các trường hợp, mọi thứ đều được bán riêng để có thể tùy chỉnh bộ định tuyến CNC.
Nhiệm vụ nhẹ
Máy giá rẻ có giá từ $2000 đến $10,000. chúng thường là bộ dụng cụ tự lắp bu lông làm bằng kim loại tấm uốn cong và sử dụng động cơ bước. Chúng đi kèm với video hướng dẫn và sách hướng dẫn. Những máy này dành cho mục đích tự làm, cho ngành công nghiệp biển báo và các hoạt động rất nhẹ khác. chúng thường đi kèm với bộ chuyển đổi cho máy phay chìm thông thường. các phụ kiện như trục chính và bộ giữ chân không là các tùy chọn. Những máy này có thể được tích hợp rất thành công vào môi trường sản xuất cao như một quy trình chuyên dụng hoặc như một phần của ô sản xuất. ví dụ, một trong những máy CNC này có thể được lập trình để khoan lỗ phần cứng trên mặt trước ngăn kéo trước khi lắp ráp.
Nhiệm vụ trung bình
Máy CNC tầm trung sẽ có giá từ $10,000 và $100,000. Những máy này được chế tạo bằng thép hoặc nhôm khổ lớn hơn. Chúng có thể sử dụng động cơ bước và đôi khi là servo; và sử dụng ổ đĩa thanh răng và bánh răng hoặc ổ đĩa đai. Chúng sẽ có bộ điều khiển riêng và cung cấp nhiều tùy chọn như bộ thay đổi công cụ tự động và bàn chân không. Những máy này được thiết kế để sử dụng cho mục đích nặng hơn trong ngành công nghiệp biển báo và cho các ứng dụng xử lý bảng đèn.
Đây là lựa chọn tốt cho các công ty khởi nghiệp có nguồn lực hoặc nhân lực hạn chế. Chúng có thể thực hiện hầu hết các hoạt động cần thiết trong sản xuất tủ mặc dù không có cùng mức độ tinh vi hoặc hiệu quả như nhau.
Sức mạnh công nghiệp
Bộ định tuyến cao cấp có giá lên tới $100,000. Bao gồm toàn bộ các loại máy có 3 đến 5 trục phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau. Các máy này sẽ được chế tạo từ thép hàn khổ lớn và được trang bị đầy đủ bộ đổi dao tự động, bàn hút chân không và các phụ kiện khác tùy thuộc vào ứng dụng. Các máy này thường được nhà sản xuất lắp đặt và thường bao gồm đào tạo.
Vận chuyển
Vận chuyển một bộ định tuyến CNC tốn kém đáng kể. Với các bộ định tuyến nặng từ vài trăm pound đến vài tấn, chi phí fr8 có thể dao động từ $200 để $5,000 hoặc hơn, tùy thuộc vào vị trí. Hãy nhớ rằng trừ khi máy được sản xuất gần đó, nếu không thì chi phí ẩn để vận chuyển máy từ Châu Âu hoặc Châu Á đến phòng trưng bày của đại lý có thể đã được tính vào. Cũng có thể phát sinh thêm chi phí chỉ để đưa máy vào bên trong sau khi giao hàng vì luôn là ý tưởng hay khi sử dụng thợ chuyên nghiệp để xử lý loại hoạt động này.
Cài đặt và đào tạo
Các nhà cung cấp CNC thường tính phí từ $300 để $1,000 mỗi ngày cho chi phí lắp đặt. Có thể mất từ nửa ngày đến cả tuần để lắp đặt và kiểm tra bộ định tuyến. Chi phí này có thể được bao gồm trong giá mua máy. một số nhà cung cấp sẽ cung cấp đào tạo miễn phí về cách sử dụng phần cứng và phần mềm, thường là tại chỗ, trong khi những nhà cung cấp khác sẽ tính phí $300 để $1,000 một ngày cho dịch vụ này.
AN TOÀN LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG VIỆC CNC
Trên tường của nhiều công ty có một tấm áp phích về an toàn với thông điệp đơn giản nhưng mạnh mẽ:
Nguyên tắc an toàn đầu tiên là tuân thủ mọi quy tắc an toàn.
Tiêu đề của phần này không chỉ ra liệu an toàn được định hướng ở cấp độ lập trình hay gia công. Vấn đề là an toàn hoàn toàn độc lập. Nó tự đứng vững và chi phối hành vi của mọi người trong xưởng gia công và bên ngoài xưởng. Thoạt nhìn, có vẻ như an toàn là thứ liên quan đến gia công và vận hành máy, có lẽ là cả thiết lập nữa. Điều đó chắc chắn đúng nhưng khó có thể đưa ra một bức tranh toàn cảnh.
An toàn là yếu tố quan trọng nhất trong lập trình, thiết lập, gia công, chế tạo dụng cụ, lắp ráp, kiểm tra, cắt gọt, v.v. trong công việc hàng ngày của một xưởng gia công thông thường. An toàn không bao giờ có thể được nhấn mạnh quá mức. Các công ty nói về an toàn, tổ chức cuộc họp an toàn, trưng bày áp phích, phát biểu, gọi chuyên gia. Khối lượng thông tin và hướng dẫn này được trình bày cho tất cả chúng ta vì một số lý do rất chính đáng. Khá nhiều thông tin được truyền lại từ những sự cố bi thảm trong quá khứ - nhiều luật, quy tắc và quy định đã được viết ra sau các cuộc điều tra và điều tra về tai nạn nghiêm trọng.
Thoạt nhìn, có vẻ như trong công việc CNC, vấn đề an toàn là vấn đề thứ yếu. Có rất nhiều tự động hóa; một chương trình bộ phận chạy đi chạy lại, dụng cụ đã được sử dụng trong quá khứ, thiết lập đơn giản, v.v. Tất cả những điều này có thể dẫn đến sự tự mãn và giả định sai lầm rằng vấn đề an toàn đã được quan tâm. Đây là quan điểm có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng.
An toàn là một chủ đề lớn nhưng một số điểm liên quan đến công việc CNC là quan trọng. Mọi thợ máy đều phải biết những mối nguy hiểm của các thiết bị cơ khí và điện. Bước đầu tiên hướng tới một nơi làm việc an toàn là một khu vực làm việc sạch sẽ, không có vụn, dầu tràn và các mảnh vụn khác được phép tích tụ trên sàn. Việc chăm sóc an toàn cá nhân cũng quan trọng không kém. Quần áo rộng thùng thình, đồ trang sức, cà vạt, khăn quàng cổ, tóc dài không được bảo vệ, sử dụng găng tay không đúng cách và các hành vi vi phạm tương tự, là nguy hiểm trong môi trường gia công. Bảo vệ mắt, tai, tay và chân được khuyến khích mạnh mẽ.
Trong khi máy đang hoạt động, các thiết bị bảo vệ phải được lắp đặt và không được để lộ bất kỳ bộ phận chuyển động nào. Cần đặc biệt cẩn thận xung quanh các trục quay và bộ đổi dao tự động. Các thiết bị khác có thể gây nguy hiểm là bộ đổi pallet, băng tải phoi, khu vực điện áp cao, tời, v.v. việc ngắt kết nối bất kỳ khóa liên động hoặc các tính năng an toàn khác là nguy hiểm - và cũng là bất hợp pháp, nếu không có kỹ năng và sự cho phép phù hợp.
Trong lập trình, việc tuân thủ các quy tắc an toàn cũng rất quan trọng. Chuyển động của dụng cụ có thể được lập trình theo nhiều cách. Tốc độ và bước tiến phải thực tế, không chỉ "đúng" về mặt toán học. Độ sâu cắt, chiều rộng cắt, đặc điểm của dụng cụ, tất cả đều có tác động sâu sắc đến sự an toàn tổng thể.
Tất cả những ý tưởng này chỉ là một bản tóm tắt rất ngắn gọn và là lời nhắc nhở rằng vấn đề an toàn luôn phải được coi trọng.
