Hệ thống CNC là gì? Tìm hiểu chi tiết về hệ thống CNC

Với xu hướng “công nghiệp hóa – hiện đại hóa”, trong ngành công nghiệp nói chung, cơ khí nói riêng, các loại máy gia công truyền thống được cho là đã quá lỗi thời. Bởi vậy, con người không ngừng nghiên cứu và phát triển các công nghệ hiện đại – tân tiến hơn để thúc đẩy sản xuất. Hệ thống CNC tích hợp vào các loại máy CNC là một ví dụ điển hình. Sau đây để tìm hiểu chi tiết hơn về hệ thống CNC là gì mời Quý bạn đọc theo dõi bài viết của ATC Machinery.

Hệ thống CNC là gì?

CNC là viết tắt của cụm từ tiếng Anh: Computer Numerical Control, dịch nghĩa là điều khiển bằng máy tính. CNC đề cập đến việc điều khiển các máy móc với mục đích sản xuất các bộ phận kim khí hay các vật liệu khác phức tạp bằng máy tính. Cụ thể là bằng cách sử dụng các chương trình viết bằng ký hiệu chuyên biệt theo tiêu chuẩn EIA-274-D gọi là mã G.

Theo đó, trong hệ thống CNC, bộ điều khiển máy nhận các mã lệnh chỉ dẫn của người lập trình dưới dạng G-code (Tìm hiểu ngay G-Code là gì?); thông dịch và chuyển thành các xung điện hướng dẫn các động cơ máy chuyển động trong quá trình thực hiện gia công.

Hệ thống CNC dùng để làm gì?

Hiện nay, hệ thống điều khiển CNC được ứng dụng rộng rãi trong chế tạo các loại máy CNC phục vụ cho việc gia công tạo ra các sản phẩm đáp ứng nhu cầu của con người. CNC không chỉ giúp tự động hóa quá trình gia công, tăng độ chính xác cho sản phẩm mà còn rút ngắn thời gian gia công, đẩy mạnh đưa sản phẩm ra thị trường. Và điều này cũng giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí.

Các tính năng cơ bản của hệ thống CNC trong máy CNC

Hệ điều khiển CNC trong máy CNC sở hữu những tính năng sau đây:

Bộ điều khiển trên máy giúp người vận hành giám sát được quá trình gia công.

Khả năng lập trình các chi tiết với kích thước theo hệ mét hoặc inch.

Hệ thống CNC cho phép trao đổi dữ liệu theo tiêu chuẩn EIA hoặc ASCII..

Có thể soạn thảo chương trình gia công và nhập dữ liệu bằng tay hoặc qua máy tính.

Sở hữu chức năng nội suy.

Chức năng định vị dụng cụ cắt theo hệ thống điểm hoặc đường liên tục.

Hiệu chỉnh (bù trừ) bán kính lưỡi cắt của dao hoặc có thể là chiều dài dao.

Hệ thống điều khiển CNC cùng lúc có thể lưu trữ nhiều chương trình gia công, đồng thời thay đổi chúng dễ dàng khi gia công sản phẩm mới.

Hệ thống này chứa nhiều macro và chương trình con.

Khả năng đảo chiều các trục.

Chức năng chẩn đoán và báo lỗi hư hỏng của hệ thống CNC thuận tiện cho việc vận hành máy.

Xem bài viết chi khác tại : https://atc-machinery-cong-ty-tnhh-may-cong-cu.webflow.io/blog/may-phay-cnc-chinh-hang-voi-gia-ca-tot-nhat-atc-machinery

Cấu tạo và chức năng của hệ thống CNC

Dựa theo chức năng, hệ thống CNC bao gồm 3 bộ phận chính:

Bộ phận giao tiếp giữa người và máy MMI

Bộ phận này chịu trách nhiệm giao tiếp giữa hệ thống và người vận hành máy gồm việc chạy các lệnh, hiển thị thông tin trạng thái máy. Nó thực hiện chức năng soạn thảo chương trình gia công.

Chức năng liên quan đến hoạt động của máy:

Hiển thị trạng thái của máy khi hoạt động gồm khoảng cách đã di chuyển, tốc độ quay của trục chính, tốc độ dịch chuyển dao, các lệnh đang được thi hành… Bên cạnh đó, còn có các chức năng dịch chuyển bàn máy và nhập dữ liệu bằng tay, chức năng tìm chương trình, soạn thảo chương trình và quản lý dụng cụ cắt…

Chức năng thiết lập các tham số:

Gồm các tham số: Hệ dẫn động các động cơ servo và trục chính, hệ tọa độ máy, hiệu chỉnh dao, các điều kiện biên an toàn.

Chức năng soạn thảo chương trình gia công

Chức năng giám sát và cảnh báo: Máy CNC thường có các đèn báo về mức độ tải của máy, chuông, đèn báo lỗi, báo cáo trạng thái của PLC…

Phần lõi điều khiển số NCK

Đây là phần cốt lõi của hệ thống CNC sở hữu chức năng thông dịch chương trình gia công và tiến hành nội suy. Nó điều khiển vị trí, đồng thời bù trừ sai số dựa trên chương trình đã được thông dịch. Cuối cùng, NCK tiến hành điều khiển các động cơ servo chuyển động để gia công chi tiết.

Với chức năng thông dịch:

• Đọc chương trình gia công
• Thông dịch các block lệnh dưới dạng mã ASCII và lưu giữ chương trình đã được thông dịch vào bộ nhớ trong để chuyển sang bộ nội suy.

Nội suy:

• Đọc các thông tin đã thông dịch và lưu trữ vào bộ nhớ đệm bên trong.
• Thực hiện tính toán vị trí, tốc độ trên mỗi đơn vị thời gian của các trục thuộc máy CNC.
• Lưu trữ kết quả vào bộ nhớ đệm FIFO để điều khiển việc gia tốc và giảm tốc.

Bộ điều khiển logic khả lập trình PLC

Bộ phận này dùng để điều khiển các hoạt động của máy (không điều khiển cộng cơ servo) gồm việc điều khiển việc thay dao, thay chi tiết gia công, tốc độ trục chính, nhập hoặc xuất các tín hiệu xử lý.

Hệ thống PCL gồm bộ vi xử lý và bộ nhớ thực hiện các phép logoc, đếm, chức năng timer và bộ tính toán số học. Do đó, PLC được gọi là bộ điều khiển logic dựa vào phần mềm.

Phân loại hệ thống CNC

Hệ thống CNC được chia thành 4 loại gồm:

Hệ thống điều khiển chu trình hở

Hệ thống điều khiển chu trình hở là một trong 4 loại của hệ thống CNC. Trong hệ thống này, dữ liệu chương trình gia công được đưa vào bộ điều khiển MCU để giải mã những thông tin và lưu trữ trong bộ nhớ đến khi người dùng nhấn nút bắt đầu chạy chương trình.

Từng lệnh của chương trình được chuyển đổi sang các xung điện theo cách tuần tự. Sau đó tự động để gửi đến bộ điều khiển, tiến hành kích hoạt và điều khiển các động cơ servo. Lượng dịch chuyển của động cơ phụ thuộc vào số xung điện mà động cơ nhận được.

Tuy nhiên, hệ thống điều khiển chu trình hở không thể áp dụng cho các máy CNC có độ chính xác hơn 0,02 mm hoặc có lực cắt trong quá trình gia công lớn.

Hệ thống điều khiển chu trình nửa kín

Thiết bị kiểm tra vị trí được lắp vào trục của động cơ servo và kiểm tra góc quay. Chuyển động của bàn máy phụ thuộc vào độ chính xác của trục vít me. Do đó, trục vít me bi có độ chính xác cao và được dùng trong hệ truyền động cho bàn máy.

Khi cần thiết, để tăng độ chính xác một số máy còn cho phép bù trừ sai số của bước vít me và khe hở của trục vít me. Trong đó, để bù trừ sai số bước vít me thực hiện cách hiệu chỉnh chỉ thị đến hệ dẫn động servo để loại bỏ sai số tích lũy. Bù trừ sai số khe hở khi chiều chuyển động đổi dấu. Một lượng xung tương ứng với khe hở sẽ được gửi đến hệ điều khiển động cơ servo để hiệu chỉnh.

Hệ thống điều khiển chu trình kín

Thiết bị giám sát trong hệ thống điều khiển chu trình kín được lắp trên bàn máy và vị trí thực của bàn máy sẽ được hồi tiếp về hệ điều khiển. Được biết chu trình kín và chu trình nửa kín tương đối giống nhau. Ngoại trừ vị trí của thiết bị giám sát vị trí ở bàn máy hay ở trục của động cơ. Độ chính xác của thiết bị nhận biết vị trí của hệ điều khiển này rất cao.

Hệ thống điều khiển chu trình hỗn hợp

Với hệ thống CNC này, có hai vòng lặp điều khiển gồm vòng nửa kín giám sát chuyển động của động cơ và vòng kín sử dụng thước quang để giám sát vị trí của bàn máy.

Trong vòng lặp kín, độ chính xác điều khiển tăng lên nhờ phương pháp bù trừ sai số mà vòng lặp nửa kín không thể thực hiện được. Vì vòng lặp kín chỉ bù trừ sai số thuộc về vị trí nên sẽ hoạt động tốt ở chế độ nhạy thấp hơn. Sự kết hợp giữa vòng lặp kín và nửa kín cho phép đảm bảo độ chính xác điều khiển ở mọi trường hợp.

Một số loại máy CNC ứng dụng hệ thống CNC

Hệ thống điều khiển CNC được ứng dụng trong một số loại máy công cụ CNC sau đây:

Máy phay CNC

Máy phay CNC là loại máy gia công cắt gọt cơ khí có tích hợp hệ thống CNC. Máy được trang bị hệ thống điều khiển mạnh nhằm tính toán quỹ đạo chuyển động của dụng cụ, nội suy thẳng và nội suy vòng cũng như các đường cong phức tạp.

Loại máy này cần ít nhất 3 số trục điều khiển và được điều khiển bằng hệ thống hở. Để máy có thể gia công lỗ trên mặt nghiêng thì cần lắp thêm các module tạo thành trục thứ 4 hoặc thứ 5.

Máy phay CNC có thể gia công các loại vật liệu như sắt, kẽm, đồng, nhôm, thép, inox… với đa dạng hình dạng gồm mặt tròn xoay, phay bánh răng, cắt ren, mặt phẳng, mặt trụ, rãnh then,…

Máy tiện CNC

Hệ thống CNC ứng dụng vào máy tiện CNC có khả năng tiện trơn, tiện ren, khoan, khoan tâm, cắt đứt, khoét, tiện mặt đầu, tiện mặt trụ tròn, mặt cầu,… Cấu trúc của máy gồm trục chính được bố trí nằm ngang hoặc thẳng đứng. Bàn máy thường được bố trí trên mặt phẳng nằm ngang hoặc mặt phẳng nghiêng. Và phôi được kẹp bằng mâm cặp hoặc đặt trên hai đầu chống tâm có khía để truyền momen xoắn.

Xem thêm: Máy Tiện CNC Chính Hãng, Giá Tốt, Bảo Hành Lâu Dài

Máy khoan và taro CNC

Nhờ tích hợp 2 tính năng là khoan và taro, máy có thể gia công các sản phẩm với đa dạng mẫu mã và có độ chính xác cao. Cấu trúc cơ bản của máy khoan và taro CNC là trục chính được bố trí thẳng đứng trùng với trục Z của hệ tọa độ Decac. Bàn máy được bố trí trong mặt phẳng nằm ngang trùng với mặt phẳng XOY và vuông góc với trục chính.

Nhà cung cấp máy CNC uy tín, chất lượng hàng đầu Việt Nam

ATC Machinery là nhà cung cấp máy CNC uy tín và chất lượng hàng đầu Việt Nam. Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp các thiết bị CNC, ATC Machinery đã xây dựng được uy tín và sự tin tưởng của khách hàng trên toàn quốc.

ATC Machinery luôn đáp ứng được nhu cầu của khách hàng với những sản phẩm và dịch vụ tốt nhất. Những sản phẩm máy CNC mà chúng tôi cung cấp đều được nhập khẩu từ các thương hiệu uy tín đến từ Nhật Bản, đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao.

Ngoài ra, ATC Machinery cũng cung cấp các dịch vụ hỗ trợ sau bán hàng như bảo trì, sửa chữa và cập nhật phần mềm để đảm bảo rằng máy CNC của khách hàng luôn hoạt động tốt nhất và có tuổi thọ cao nhất. Khách hàng có thể hoàn toàn tin tưởng và lựa chọn sản phẩm của ATC Machinery để đáp ứng nhu cầu kinh doanh và sản xuất của mình.

Xem thêm các bài viết liên quan tại : https://atcmachinery.com/

‍