Trong vài năm trở lại đây việc khắc, tiện, khoan, đục 2D, 3D, 4D và thậm chí là 5D cũng đã trở nên khá quen thuộc, nhưng có 1 khái niệm khác đó là CNC. Vậy CNC là gì? Chúng ứng dụng trong ngành cơ khí ra sao? Bài viết này sẽ giải thích cặn kẽ cho bạn nhé

Gần đây thì chúng ta hay nghe nói về những máy in 3D, tuy nhiên còn có một khái niệm khác nữa cũng rất phổ biến mà chắc chắn các bạn đã từng nghe qua ít nhất 1 lần đó là CNC. Vậy thể loại công nghệ CNC là gì? Và CNC là viết tắt của Computer Numerical Control chính là thuật ngữ chỉ những hệ thống máy tiện về cơ khí được điều khiển qua máy tính, phát triển từ cuối thập niên 1940 - đầu 1950 ở phòng thí nghiệm Servomechanism của học viện MIT nhé.

I. CNC là gì?

Khái niệm CNC là gì? Trong quá trình sản xuất, thì máy tính điều khiển số (gọi là CNC hay NC ) là quá trình điều khiển tự động các công cụ gia công (khoan, phay, dao tiện) bằng máy tính, trong đó máy CNC trong cơ khí cắt gọt trên vật liệu (kim loại, nhựa, gỗ, gốm hay composite) để có thể biến nó thành sản phẩm có thông số kỹ thuật chính xác.

Máy CNC là gì?

Máy CNC là gì?

II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động CNC là gì?

1. Cấu tạo của máy CNC là gì?

Mặc dù máy CNC cũng có nhiều bộ phận và chi tiết tuy nhiên về cơ bản, máy có những bộ phận chính giống hệt máy công cụ thông thường như sau:

  • Bộ thay dao tự động
  • Vỏ bọc máy
  • Hệ thống điều khiển
  • Bàn xe dao
  • Các trục chính
  • Hệ thống của cấp nguồn

Tuy nhiên, máy CNC có độ gia công chính xác hơn nhiều so với các máy công cụ truyền thống bởi có nhiều đặc điểm cấu tạo riêng biệt. Đó là có thêm hệ thống về xử lý và điều khiển thông qua máy tính, bàn phím nhập dữ liệu, màn hình truy xuất các thông tin và theo dõi quy trình về vận hành máy.

2. Nguyên lý hoạt động của máy CNC là gì?

Nguyên lý hoạt động máy CNC là gì? Để máy CNC hoạt động được, cần phải nạp chương trình vào hệ thống vi tính thông minh. Máy vi tính có đủ các nhiệm vụ xử lý và điều khiển các bộ phận của máy như là đầu cắt, tốc độ cắt, biên độ cắt,… theo chương trình có sẵn để gia công sản phẩm. Máy CNC thường xuyên có nhiều kích thước và có nhiều công dụng khác nhau, tuy nhiên có thể mô tả dễ hiểu thì máy CNC hoạt động như sau:

Máy CNC có 1 hay nhiều trục chính. Trục chính còn có tốc độ quay rất cao, đầu trục chính (vitme) được gắn 1 đầu cắt như  là mũi khoan để có thể cắt sản phẩm theo trục lên xuống (trục Z). Thân máy có bàn giá để cố định về sản phẩm và di chuyển theo những trục X,Y. Kết hợp với trục chính (phương Z) để đưa lưỡi cắt di chuyển theo những phương hướng và bề mặt bạn muốn gia công của sản phẩm.

II. Phân loại máy CNC là gì ?

1. Theo dạng máy công cụ CNC là gì

  • Máy tiện cnc
  • Máy khoan cnc
  • Máy doa cnc
  • Máy mài cnc
  • Máy cắt bánh răng cnc
  • Máy phay cnc
  • Máy bào CNC
  • Máy chuốt CNC
  • Máy cưa CNC

2. Theo phương pháp cắt gọt CNC là gì?

2.1. Máy CNC Router

Máy CNC router chính là máy cắt CNC điều khiển thông qua máy tính được dùng để cắt gỗ, nhựa và các vật liệu tổng hợp. Nó cũng thường được dùng để cắt nhôm và kim loại mềm khác nhau. Độ cứng vững của máy cnc router kém hơn so với các loại máy CNC được sử dụng để có thể cắt kim loại cứng hay làm các bộ phận đòi hỏi độ chính xác và lắp ghép cao. Máy cnc router được thiết kế để có thể tối đa hóa hành trình làm việc và các chi phí.

 2.2. Máy cắt plasma CNC và máy khắc (cắt) laser CNC là gì

Máy cắt laser sử dụng nguồn laser công suất cao, qua hệ thống quang học tập trung chùm tia laser ở đầu ra để cắt vật liệu. Có ba loại máy cắt laser chính thường được sử dụng đó là:

  • Laser khí, chẳng hạn như là CO2 hoặc Nd / Nd-YAG, tạo ra laser bằng cách tạo ra một số dòng điện thông qua một loại khí. Chúng được dùng cho trong công nghiệp để cắt nhiều các vật liệu bao gồm thép nhẹ, nhôm, thép không gỉ, titan, giấy, sáp, nhựa, gỗ hay vải.
  • Laser rắn, chẳng hạn như là laser sợi quang ( laser fiber), sử dụng vật chứa rắn để sản xuất ra chùm tia laser, sau đó được khuếch đại bằng những sợi thủy tinh. Đối với bước sóng laser cực ngắn và kích thước điểm nhỏ của laser sợi quang để làm cho nó lý tưởng để cắt vật liệu trong kim loại phản chiếu.
  • Máy cắt plasma cnc thường được xếp loại chung với máy cắt laser do chúng sử dụng luồng hồ quang nóng chảy giữa 2 điện cực để cắt ra kim loại. Vật liệu tiêu biểu trong cắt bằng máy cnc plasma chính là thép, thép không gỉ, nhôm, đồng thau hay đồng

2.3 Máy in 3D

In 3D là một quá trình tạo những vật thể rắn từ một file mẫu ở trên máy tính. Máy tính sẽ chia các đối tượng in ra thành rất nhiều lớp mỏng, quá trình in 3D đó là liên tục chồng các lớp vật liệu lên nhau.

 2.4 Máy CNC nhiều trục

Gia công nhiều trục đó là một quy trình sản xuất mà máy tính điều khiển công cụ để di chuyển theo 4 hay nhiều hướng , máy này được sử dụng để chế tạo những bộ phận bằng kim loại hay các vật liệu khác nhau. Các máy công cụ CNC điển hình để hỗ trợ 3 trục, gọi là X , Y, Z; máy CNC nhiều trục cũng hỗ trợ chuyển động xoay quanh một hay nhiều trục.

IV. Phần mềm lập trình máy CNC là gì?  

1. Phần mềm NCStudio

Trong công nghệ cơ khí ứng dụng trong công nghệ cao thì phần mềm NcStudio được sử dụng chính là trong ứng dụng máy tiện CNC. NcStudio sẽ chịu trách nhiệm chính ở trong việc ra lệnh cho những máy CNC thực hiện công việc theo đúng ý muốn của người điều khiển.

Nhiệm vụ chính của phần mềm này chính là mô tả các chuyển động của trục chính trên bề mặt của vật liệu để máy CNC cũng có thể hiểu và thực hiện theo lập trình đã có sẵn.

2. Phần mềm Artcam Pro 9

Phần mềm Artcam pro 9 còn có khả năng phân tích 1 bức tranh và đưa ra mã Gcode để bạn gia công ở trên máy điêu khắc CNC. Ngoài ra còn có nhiều tính năng khác như: tạo hình nổi, face wizard, quét biên dạng,…

3. Phần mềm Jdpaint

Jdpaint là phần mềm hàng đầu ở trong việc thiết kế 2D, tạo hình nổi 3D, lập trình gia công trên gỗ và có một tính năng rất đặc biệt đó là chuyển từ File ảnh 2D thành dạng một mẫu điêu khắc 3D. Ngay từ phiên bản đầu tiên Jdpaint đã chứng tỏ được rằng nó là 1 phần mềm thiết kế điêu khắc khá là mạnh mẽ. Cùng với tiêu chí xây dựng bản vẽ nhanh, sửa chữa một cách dễ dàng, giao diện thân thiện được tích hợp và cái hay từ những phần mềm khác nhau.

4. Phần mềm Mastercam

Đây là phần mềm 2D CAM cùng với các công cụ CAD giúp cho người lập trình thiết kế các chi tiết ảo ở trên màn hình máy tính, và hỗ trợ về máy CNC để gia công những chi tiết của sản phẩm. Thiết kế tạo ra các mô hình sản phẩm phục vụ lập trình về gia công, xuất bản vẽ, thiết kế 2D

5. Phần mềm mô phỏng SSCNC- CNlC là gì

SSCNC là phần mềm do hãng Sofware để phát hành đi kèm với máy CNC, với khả là năng mô phỏng sát với thực tế đến 95% nên rất thuận tiện cho việc giảng dạy, học tập và thực hành cho các công nhân vận hành máy.

V. Ứng dụng của máy CNC là gì?

Ứng dụng của máy CNC trong ngành cơ khí là gì?
Ứng dụng của máy CNC trong ngành cơ khí là gì?

Có thể nói rằng sự ra đời của máy CNC là gì? - Là chính là một cuộc cách mạng của khoa học về kỹ thuật hiện đại, được áp dụng khá mạnh mẽ cho ngành sản xuất nói chung và ngành cơ khí nói riêng.

Chính nhờ sự tự động hóa mà máy CNC có thể gia công được các sản phẩm bất kỳ, hoặc gia công khuôn để đúc nên sản phẩm bất kể sản phẩm đó được làm chất liệu gỗ, đá, hay kim loại,…

Ví dụ:

1. Ngành công nghiệp đồ gỗ

Với sự chính xác gần như là tuyệt đối và thời gian cho ra sản phẩm nhanh chóng. Máy CNC gần như là đã thay thế bàn tay của những nghệ nhân.

Cụ thể, với những chi tiết chạm trổ khá phức tạp, máy CNC hoàn toàn vượt trội khi cho ra đời các sản phẩm có độ tinh xảo và tỉ mỉ, hoàn hảo 100% so với bản vẽ ban đầu. Từ đó nâng cao về năng lực sản xuất như là tiết kiệm nhân công, tiết kiệm thời gian và ít tiêu hao nguyên vật liệu,…

2. Ngành công nghiệp sản xuất gia dụng - lắp ráp

Hiện nay những nhà sản xuất đồ gia dụng lớn như là Toshiba, Panasonic, Samsung, LG…đã ứng dụng các công nghệ máy CNC để đúc khuôn cho sản phẩm của họ. Những khuôn đúc được gia công bằng CNC là gì mà luôn đạt được các yêu cầu kỹ thuật khắt khe như là: các chi tiết có bề mặt khá phức tạp được gia công tỉ mỉ, chính xác, sản phẩm khuôn được cắt gọt sạch sẽ với độ bóng cao, đạt tiêu chuẩn chất lượng.

Ngoài ra, đối với những loại máy móc bị hỏng hóc do những chi tiết không có bộ phận thay thế, máy CNC có thể gọi là biện pháp cuối cùng! Bởi nó có thể gia công nhiều chi tiết dù là nhỏ nhất để thay thế các bộ phận bị hỏng.

VI. Kết luận

Qua bài viết bạn đã biết được khái niệm cnc là gì và những thông tin vô cùng thiết thực nhất về dòng máy cnc là gì. Hy vọng bạn sẽ có những sản phẩm cắt cnc đẹp nhất phục vụ nhu cầu trang trí, quảng cáo của mình nhé.