Nói tóm lại, công nghệ CNC không quá phức tạp. Nó là một công cụ được điều khiển bằng máy tính. Nó chỉ trở nên phức tạp hơn khi xem xét cách máy tính điều khiển công cụ. Hình minh họa bên dưới cho thấy một máy phay CNC cơ bản trông như thế nào khi không có bộ điều khiển.
Định nghĩa về máy định tuyến CNC:
CNC = Điều khiển số bằng máy tính. “Bộ điều khiển” máy tính đọc mã g hoặc hướng dẫn ngôn ngữ máy và điều khiển một công cụ.
Chương trình NC (điều khiển số) là một tập hợp chi tiết các hướng dẫn từng bước cho máy biết phải đi theo đường dẫn nào và thực hiện những thao tác nào.
Lịch sử của máy phay CNC:
NC hay còn gọi là Điều khiển số được John T. Parsons phát triển vào cuối những năm 1940 và đầu những năm 1950 với sự hợp tác của Mit (Viện công nghệ Massachusetts). NC được phát triển để hỗ trợ cho nỗ lực sản xuất sau chiến tranh. Các bộ phận máy bay ngày càng phức tạp và đòi hỏi mức độ chính xác mà con người không thể đạt được.
Các bộ phận gia công phức tạp không còn có thể được chế tạo chỉ bởi người vận hành có tay nghề cao.
Đầu tiên, máy móc được nối dây cứng, sau đó hướng dẫn được đưa ra thông qua băng đục lỗ bắt đầu từ năm 1. 1952 năm sau, máy NC được lắp đặt trong môi trường sản xuất gia công kim loại trên khắp Hoa Kỳ. Đến giữa những năm 5, công nghệ NC đã đóng vai trò chủ đạo trong ngành.
Hầu hết các chương trình máy đều được ghi lại trên giấy đục lỗ hoặc băng nhôm cho đến khoảng năm 1980. Vào những năm 1970 và 80, sự phát triển của công nghệ vi xử lý đã giúp máy tính có thể được kết nối trực tiếp với máy NC bằng cáp, do đó có thuật ngữ CNC.
Về cơ bản, điều khiển số là một kỹ thuật để điều khiển máy móc chứ không phải là một loại máy cụ thể. Máy CNC ban đầu được chế tạo để gia công kim loại. Sau đó, chúng được điều chỉnh cho các ngành công nghiệp khác như gỗ, vải, xốp và nhựa, chỉ kể tên một số ít. Tất cả các máy này đều có một số tính năng chung là:
• một chương trình (hướng dẫn)
• một bộ điều khiển
• một máy công cụ
Máy phay gỗ khác với các loại máy phay kim loại ở chỗ chúng không phải chịu cùng lực tải và lực rung. Chúng quay nhanh hơn, lên đến 24000 vòng/phút và có bàn làm việc lớn hơn; lên đến 5'x20'. Chúng sử dụng các công cụ và giá đỡ công cụ nhỏ hơn và hoạt động ở tốc độ gia công nhanh hơn; lên đến 1200 inch mỗi phút hoặc 30 m/phút. Một điểm khác biệt nữa là chúng không yêu cầu cùng mức độ chính xác. Các ứng dụng gia công kim loại thường yêu cầu độ chính xác cao hơn nhiều và dung sai chặt chẽ hơn so với gia công gỗ.
Ông Isao Shoda tuyên bố đã chế tạo ra máy phay NC đầu tiên trên thế giới và ông đã trưng bày sản phẩm này tại hội chợ quốc tế Osaka năm 1. (Mã sản phẩm: NC-1968a)
1968 – Shoda trưng bày máy phay gỗ NC đầu tiên (NC-1A) tại Hội chợ quốc tế Osaka
Vào đầu những năm 1970, máy CNC đầu tiên đã xuất hiện trong ngành hàng không vũ trụ (được điều khiển bởi Máy tính lớn).
Vào cuối những năm 70, máy khoan NC là máy đầu tiên xuất hiện trong ngành công nghiệp gỗ. Chúng được gọi là máy điểm-điểm vì chúng di chuyển mũi khoan từ điểm này sang điểm khác và khoan lỗ. Thuật ngữ điểm-điểm được đặt ra từ phương pháp lắp ráp mạch điện tử từ trước năm 1, yêu cầu thợ lắp ráp điện tử chuyên nghiệp phải vận hành từ sách ảnh và tuân theo trình tự lắp ráp chính xác để đảm bảo rằng họ không bỏ sót bất kỳ thành phần nào.:
Những sự kiện khác tác động đến công nghệ CNC là:
• Giữa năm 1970: Bộ vi xử lý đầu tiên (intel 1)
• cuối những năm 1970: CNC 1 trục đầu tiên trong chế biến gỗ
Máy phay CNC lần đầu tiên được ngành hàng không vũ trụ sử dụng để cắt các mẫu phức tạp ra khỏi các tấm nhôm. Việc bắt bu lông tấm nhôm vào bề mặt bàn là một quá trình dài. Vào đầu những năm 1, các kỹ sư tại thermwood đã nảy ra ý tưởng hút không khí qua các khối thịt lớn làm bằng gỗ balsa. Vì gỗ balsa cho phép không khí đi qua phần cuối thớ gỗ, nên họ đã thêm một lực hút chân không lưu lượng cao để giữ chặt các tấm nhôm mà không cần sử dụng các chốt cơ học. Sau đó, họ nhận ra rằng ván dăm có đặc tính xốp tương tự và bàn hút chân không đa năng đã ra đời.
Đến đầu những năm 1980, công nghệ CNC đã được sử dụng trong nhiều loại máy móc trong ngành chế biến gỗ thứ cấp. Sau đây là một số ví dụ:
Các hệ thống điểm-điểm như máy khoan đã được sử dụng từ đầu kỷ nguyên NC. Vì không có tiếp xúc giữa chi tiết và dụng cụ cho đến khi máy khoan khí nén được kích hoạt, nên đường đi của trục chính để đến đích cuối cùng không quan trọng, do đó có thuật ngữ điểm-điểm. Những máy này sau đó đã được điều chỉnh cho công nghệ CNC mới hơn và mặc dù chúng tích hợp nhiều tùy chọn hơn là chỉ khoan, nhưng tên gọi vẫn tồn tại.
Các hệ thống cắt thẳng như máy cưa bảng NC giới hạn việc điều khiển chỉ ở một trục chuyển động duy nhất. Sau đó, lưỡi cưa di chuyển độc lập với bộ điều khiển theo chiều dài của dầm để thực hiện đường cắt thẳng.
Cắt theo đường viền như được thấy trong các trung tâm gia công CNC cho phép điều khiển chuyển động đồng thời của 3 hoặc nhiều trục trong khi thực hiện các hoạt động gia công. Nói cách khác, máy tính điều khiển máy cắt trong không gian dọc theo các trục x, y và z trong khi thực hiện cắt.
Ngày nay, máy phay CNC là một phần phổ biến của quy trình sản xuất. Các chức năng mới và hiệu suất được cải thiện đang được phát triển mỗi ngày, giúp CNC ngày càng đóng vai trò quan trọng trong sự thành công của ngành công nghiệp.
