Gia công CNC là một quá trình liên quan đến việc lập trình chuyển động của thiết bị và công cụ sản xuất bằng phần mềm máy tính. Phương pháp này thường được sử dụng để vận hành các máy móc phức tạp như máy phay, máy tiện, Máy phay CNC và máy mài. Thông qua gia công CNC, một bộ hướng dẫn có thể được sử dụng để thực hiện các nhiệm vụ cắt ba chiều.
Hiện nay, có nhiều loại máy công cụ CNC khác nhau trên thị trường, mỗi loại khác nhau về phương pháp vận hành, công cụ, vật liệu và số lượng trục có thể được cắt đồng thời. Bài viết này nhằm mục đích cung cấp hướng dẫn về các loại máy công cụ CNC khác nhau dựa trên các phân loại khác nhau và giải thích cách chọn máy công cụ CNC phù hợp nhất với nhu cầu của bạn.
Mục Lục
L 13 loại máy công cụ CNC được phân loại theo chức năng
L các loại máy công cụ CNC dựa trên số lượng trục
L các loại máy công cụ CNC dựa trên hệ thống chuyển động
L các loại máy công cụ CNC dựa trên hệ thống servo
L Làm thế nào để chọn đúng loại máy công cụ CNC?
L kết luận
Máy công cụ CNC có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau, và một trong số đó dựa trên thiết kế và chức năng của chúng. Trong phần này, dựa trên phân loại như vậy, chúng tôi sẽ khám phá các loại máy công cụ CNC khác nhau, Cách sử dụng tương ứng và giới hạn của từng loại.
Máy phay CNC
Máy phay CNC là máy tương tự như Máy phay CNC. Tuy nhiên, chúng thường được sử dụng để xử lý các vật liệu mềm hơn và độ chính xác của chúng có thể thấp hơn một chút so với máy phay CNC.
Một máy phay CNC điển hình bao gồm một cơ sở cơ khí, nguồn điện, trục chính, trình điều khiển bước, động cơ bước và bộ điều khiển. So với các phương pháp gia công truyền thống, máy phay CNC mang lại những ưu điểm như tăng năng suất, cải thiện độ chính xác và giảm chất thải vật liệu, cho phép sản xuất sản phẩm nhanh hơn.
Tương tự như Máy phay CNC, Máy phay CNC có thể cung cấp các cấu hình trục khác nhau, từ ba trục đến sáu trục. Máy phay CNC cấp nhập cảnh thường sử dụng hệ thống 3 trục để khắc phôi thành hình dạng mong muốn. Ngoài ra, có thể mua riêng Phụ Kiện Dụng cụ quay (4 trục) cho phôi cong của máy.
Máy phay CNC vượt trội trong việc sử dụng điều khiển số máy tính để nghiền trục chính và đường dẫn của máy, cho phép gia công các vật liệu khác nhau như nhôm, thép, nhựa, gỗ, vật liệu composite, và tạo bọt để đạt được thiết kế và hình dạng cuối cùng mong muốn.
Ứng dụng
Máy phay CNC là loại máy rất linh hoạt phù hợp để cắt các hình dạng phức tạp, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau, bao gồm:
L khắc gỗ cho đồ nội thất
Khuôn trang trí chữ L
L trang trí nội thất và ngoại thất
Khắc cửa chữ L
Biển báo chữ L
Nhạc cụ L
Hạn chế L
Tuy nhiên, cần lưu ý một số hạn chế của máy phay CNC, chẳng hạn như:
L độ ồn cao: Do các bộ phận như trục chính, hệ thống ống xả và hệ thống chân không, Máy phay CNC tạo ra tiếng ồn đáng kể trong quá trình vận hành.
L bụi dư: Hoạt động với máy phay CNC thường tạo ra một lượng bụi gỗ hoặc kim loại đáng kể, đặt ra những thách thức tiềm ẩn liên quan đến bụi trong môi trường làm việc.
Chi phí
Về chi phí của máy phay CNC, giá ban đầu của chúng thường dao động từ $3,000 đến $100,000. Tỷ lệ hàng giờ cho công việc phay CNC tương tự như tỷ lệ hàng giờ cho Máy phay CNC.
Máy khoan CNC là một công cụ khoan tự động có khả năng tạo ra các lỗ chính xác và phức tạp trên phôi. Được trang bị đầu khoan xoay cơ học, Các máy này xuyên thấu hoàn toàn phôi để tạo thành các lỗ hình trụ. Thiết kế của đầu khoan cho phép vật liệu phế thải, được gọi là chip, rơi ra khỏi phôi. Các loại đầu khoan khác nhau có sẵn cho các ứng dụng khác nhau, bao gồm đầu khoan máy trục vít, đầu khoan lỗ sâu, đầu khoan trung tâm và dụng cụ vát cạnh.
Máy khoan CNC tự động điều khiển các thông số như trục chính speeD, tốc độ nạp, tốc độ cắt và Độ sâu cắt dựa trên hướng dẫn được cung cấp bởi các Lập Trình Viên CNC. So với các kỹ thuật khoan thủ công truyền thống, Các máy này có thể xử lý vật liệu ở tốc độ cao hơn. Sản phẩm được trang bị công nghệ định vị và trao đổi công cụ thông minh, góp phần tăng năng suất.
Ứng dụng
Máy khoan CNC tìm thấy các ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm:
L sản xuất ô tô
Đóng tàu L
L hàng không vũ trụ
L máy xây dựng
Làm khuôn chữ L
L sản xuất đồ gỗ và đồ nội thất
Hạn chế L
Trong khi máy khoan CNC Cung Cấp Các ứng dụng linh hoạt, một số hạn chế cần xem xét:
Kích thước lỗ: Có những hạn chế về kích thước lỗ mà máy khoan CNC có thể tạo ra. Nó có thể không phù hợp để tạo lỗ sâu hoặc lớn. Ngoài ra, cần có kích thước mũi khoan cụ thể cho các đường kính lỗ khác nhau.
Chi phí
Chi phí trung bình của một máy khoan CNC là khoảng $25,000.
Máy tiện CNC sử dụng dụng cụ cắt một điểm để loại bỏ vật liệu khỏi phôi quay và định hình theo kích thước quy định. So với máy tiện thủ công, máy tiện CNC tăng cường tốc độ và độ chính xác của sản xuất thành phẩm.
Những máy này rất phù hợp cho các quy trình khác nhau, bao gồm cắt, khoan, xoay, mài, đối mặt và knurling. Trong tiện CNC, các công cụ không quay di chuyển tuyến tính dọc theo phôi quay để tạo đường cắt xoắn ốc hoặc xoắn ốc. Các loại máy tiện CNC khác nhau có sẵn trên thị trường bao gồm máy tiện tháp pháo, máy tiện đa năng và máy tiện chuyên dụng được thiết kế cho các mục đích cụ thể.
Ứng dụng
Máy tiện CNC tìm thấy các ứng dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất khác nhau. Một số ví dụ phổ biến bao gồm:
Trục cam L
L linh kiện ô tô
Nòng súng chữ L
Trục khuỷu chữ L
Gậy bóng chày chữ L
Nhạc cụ L
Chân bàn chữ L
L linh kiện nội thất
Hạn chế L
Máy tiện CNC có những hạn chế nhất định cần xem xét, chẳng hạn như:
Đối Xứng: Những máy này thường thích hợp để tạo ra các thành phần đối xứng nhưng có thể không lý tưởng để tạo ra các hình dạng bất đối xứng tùy chỉnh.
Chi phí
Chi phí ban đầu của máy tiện CNC có thể bắt đầu từ khoảng 15,000 đô la, với giá tăng dựa trên thông số kỹ thuật của máy. Tỷ lệ hàng giờ để sử dụng máy tiện CNC thường là khoảng $40 mỗi giờ.
Máy phay CNC sử dụng các công cụ cắt đa điểm xoay tốc độ cao để loại bỏ chính xác vật liệu khỏi phôi, thường được cố định tại chỗ, để đạt được hình dạng mong muốn.
Máy phay CNC được trang bị nhiều dụng cụ cắt khác nhau, mỗi mục đích cụ thể. Các ví dụ phổ biến về dụng cụ cắt được sử dụng trong phay CNC bao gồm mũi khoan, cối xay mặt, cối xay cuối, dao phay và vòi. Các máy này có thể được sử dụng ở cả cấu hình dọc và ngang, vì dao phay có thể được định hướng theo chiều dọc hoặc chiều ngang.
Ứng dụng
Máy phay CNC có nhiều ứng dụng và có thể được sử dụng cho các tác vụ trong các ngành công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như:
Làm tủ chữ L
L sản xuất đồ nội thất
Mô hình nguyên mẫu L
Làm bảng chữ L
Sản xuất nhạc cụ L
Hạn chế L
Mặc dù phay CNC là một kỹ thuật hiệu quả có khả năng gia công chính xác tốc độ cao, nhưng cũng có một số hạn chế cần xem xét, bao gồm:
Hạn chế kích thước L: mỗi máy phay CNC có khả năng xử lý Kích thước bộ phận tối đa, tùy thuộc vào khoảng cách di chuyển của dụng cụ và Kích thước vỏ của máy.
L kỹ năng vận hành: người vận hành lành nghề được yêu cầu vận hành chính xác Máy phay CNC, vì lỗi của người vận hành có thể dẫn đến sai lệch chính xác và vấn đề thiết kếS.
L chi phí: một số người dùng có thể nhận thấy chi phí ban đầu của máy phay CNC là một hạn chế. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là những ưu điểm của gia công chính xác khiến nó trở thành một khoản đầu tư đáng giá so với các phương pháp khác.
Chi phí
Chi phí của Máy phay CNC có thể thay đổi đáng kể. Có nhiều lựa chọn giá cả phải chăng hơn, bắt đầu từ khoảng $10,000 để sử dụng tại nhà. Mặt khác, việc mua Máy phay cho các xưởng sản xuất có thể liên quan đến khoản đầu tư từ 200,000 đô la trở lên.
Chi phí phay CNC theo giờ phụ thuộc vào trục của máy. Đối với máy CNC 3 trục, chi phí trung bình khoảng 40 đô la mỗi giờ, trong khi các máy có trục cao hơn có thể đạt tới 200 đô la mỗi giờ.
Máy cắt Plasma CNC có khả năng cắt chính xác bằng cách sử dụng hồ quang điện, tương tự như đèn pin Plasma. Nó làm ion hóa không khí và làm tan chảy vật liệu tại điểm tiếp xúc với vòng cung. Tuy nhiên, quy trình cắt plasma chỉ phù hợp với vật liệu dẫn điện và các vật liệu phổ biến được sử dụng trong cắt plasma bao gồm nhôm, thép không gỉ, thép, đồng thau và đồng.
Ứng dụng
Máy cắt Plasma CNC thường được sử dụng trong:
L sản xuất ô tô
L sửa chữa ô tô
L xưởng sản xuất
L cứu hộ và tháo dỡ
Hạn chế L
Các cân nhắc khi sử dụng máy cắt Plasma CNC bao gồm:
Chất liệu L: cắt plasma chỉ thích hợp để cắt kim loại và hợp kim dẫn điện, hạn chế sử dụng trên các vật liệu phi kim loại như gỗ và nhựa.
L vùng chịu ảnh hưởng nhiệt (Haz): Cắt Plasma tạo ra nhiệt để làm tan chảy vật liệu, dẫn đến vùng chịu ảnh hưởng nhiệt có thể nhìn thấy (Haz) trong khu vực cắt.
Chi phí
Chi phí ban đầu của một Máy cắt Plasma CNC có thể dao động từ $12,000 đến $300,000, tùy thuộc vào mô hình và thông số kỹ thuật. Chi phí trung bình mỗi giờ để sử dụng máy cắt Plasma CNC là khoảng 20 đô la mỗi giờ.
Máy cắt laser CNC chia sẻ khả năng cắt vật liệu cứng với Máy cắt Plasma CNC. Tuy nhiên, không giống như máy cắt plasma sử dụng khí ion hóa, máy cắt laser CNC sử dụng chùm tia laser tập trung cao độ.
Do điểm tiếp xúc nhỏ hơn và sự khuếch tán nhiệt của Laser, Máy cắt laser CNC thường cung cấp độ chính xác cao hơn và độ mịn bề mặt tuyệt vời so với máy cắt Plasma CNC. Tuy nhiên, máy cắt laser CNC thường đắt hơn Máy cắt Plasma CNC với các chức năng tương tự (như Độ chính xác và độ sâu cắt).
Máy cắt laser CNC mang lại sự linh hoạt vật liệu cao hơn và thường được sử dụng để cắt các vật liệu khác nhau, bao gồm nhựa, giấy, vải, kim loại và gỗ cứng. Cường độ laser có thể được điều chỉnh dựa trên mật độ vật liệu và cường độ, cho phép cắt hiệu quả.
Những máy cắt này nổi tiếng về tính đa chức năng trong việc sản xuất các thiết kế khác nhau, phân biệt chúng với các máy cắt khác. Các vết cắt và cạnh được tạo ra bởi máy cắt laser thường có độ chính xác cao và sạch sẽ, không cần thêm quy trình hoàn thiện. Do đó, máy cắt laser CNC và máy khắc được ưa thích để sản xuất các bộ phận và thiết bị máy, cũng như cho các tác vụ khắc, đặc biệt là trong các lĩnh vực như khắc thủy tinh, làm bảng hiệu và nghệ thuật chế biến gỗ.
Máy cắt laser CNC có nhiều loại, được phân loại dựa trên loại phương tiện laser được sử dụng. Các loại này bao gồm Laser khí, Laser lỏng và laser trạng thái rắn. Sự khác biệt dựa trên việc môi trường laser hoạt động ở trạng thái khí, lỏng hay rắn và thành phần của môi trường laser hoạt động (E. G., CO2, ND: Yag, v. v.). Trong số này, hai loại laser chính thường được sử dụng trong máy cắt laser CNC là laser Carbon Dioxide (CO2) và laser trạng thái rắn.
Ứng dụng
Máy cắt laser CNC có nhiều ứng dụng, bao gồm:
L sản xuất phụ tùng hàng không vũ trụ
L cắt khung ô tô
L sản xuất thiết bị y tế
Vari khắc chữ LVật liệu Ous
Hạn chế L
Các cân nhắc khi sử dụng máy cắt laser CNC bao gồm:
L Độ dày giới hạn: Máy cắt laser có giới hạn độ dày tối đa đối với vật liệu có thể cắt hiệu quả.
L chuyên môn kỹ thuật: Vận hành máy cắt laser đòi hỏi người vận hành có tay nghề cao. Do các mối nguy hiểm tiềm ẩn của Chùm tia laser, người vận hành phải có chuyên môn cần thiết để điều khiển máy khi chùm tia Laser di chuyển trên phôi.
Chi phí
Chi phí mua máy cắt laser CNC có thể dao động từ $5,000 đến $300,000, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật và chức năng của máy. Chi phí trung bình mỗi giờ để sử dụng máy cắt laser CNC là khoảng 20 đô la mỗi giờ.
Máy gia công phóng điện CNC (EDM), thường được gọi là máy CNC spark, sử dụng tia lửa điện để thao tác và tạo hình vật liệu. Quy trình gia công tia lửa điện này còn được gọi là EDM dây, chìm chết, gia công tia lửa hoặc xói mòn tia lửa.
Máy EDM tạo ra tia lửa có kiểm soát hoặc phóng điện với nhiệt độ lên tới 21,000 độ F để làm bay hơi vật liệu và đạt được hình dạng mong muốn. Phôi được đặt giữa hai Điện cực: điện cực trên cùng và điện cực dưới cùng.
Sử dụng mã g được cung cấp, máy tính hướng dẫn điện cực về lượng xả cần thiết. Điều này tạo ra tia lửa, loại bỏ dần vật liệu khỏi phôi theo thiết kế được chỉ định. Để thuận tiện cho quá trình này, chất lỏng điện môi được sử dụng để xả hoặc rửa sạch vật liệu tiêu thụ bởi tia lửa, hoàn thành quá trình gia công.
EDM nổi bật với khả năng tạo ra các khe phức tạp, lỗ nhỏ, cũng như các tính năng nghiêng hoặc thon, có thể thách thức với các phương pháp CNC truyền thống. Đây là một quy trình gia công không tiếp xúc vì nó sử dụng tia lửa thay vì các dụng cụ cắt như máy khoan hoặc máy nghiền cuối. Tính chất không tiếp xúc này làm cho gia công phóng điện phù hợp để xử lý các phôi mỏng với các thiết kế phức tạp và có độ chính xác cao có thể bị lệch dưới lực cắt.
Ứng dụng
Máy gia công phóng điện (EDM) có nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm:
L sản xuất khuôn ép phun
L đúc chết
Bộ khuôn dập chữ L
Tạo mẫu chữ L
Hạn chế L
Các cân nhắc khi sử dụng máy gia công phóng điện CNC bao gồm:
L hạn chế về Vật liệu: máy EDM chỉ có thể xử lý Vật liệu dẫn điện và không phù hợp để chế biến nhựa, gốm sứ, gỗ hoặc các vật liệu không dẫn điện khác.
L Tốc độ cắt chậm: Tốc độ cắt của máy EDM tương đối chậm khi gia công các góc và đường cong. Điều này là do sự hao mòn điện cực cao hơn gây ra bởi sự phóng điện lặp đi lặp lại, dẫn đến giảm tốc độ sản xuất tổng thể và tăng chi phí.
Chi phí
Chi phí cho một máy gia công phóng điện CNC mới thường bắt đầu từ $15,000. Chi phí vận hành các máy này theo giờ là khoảng 25 đô la mỗi giờ, với chi phí cho dây điện cực là một thành phần đáng kể trong tổng chi phí.
Máy mài CNC
Máy mài CNC sử dụng chất mài mòn để đạt được bề mặt mịn và chính xác trong các sản phẩm chế biến. Chúng thường được sử dụng cho các bộ phận như trục truyền động, trục cam, vít bi và các phôi khác đòi hỏi độ chính xác và bề mặt được đánh bóng. Nhiều bộ phận được sản xuất bằng máy mài CNC có hình trụ. Thông thường, phôi bắt đầu từ một bề mặt gồ ghề, ban đầu được định hình bằng máy phay CNC hoặc máy tiện, sau đó chuyển sang Máy mài CNC để vận hành Mài cuối cùng để đạt được độ mịn mong muốn.
Có nhiều loại máy mài CNC, bao gồm máy mài hình trụ bên ngoài, máy mài bề mặt, máy mài cuộn, v. v. Ngoài ra còn có nhiều loại chất mài mòn được sử dụng để mài, chẳng hạn như Oxit nhôm, Boron Nitride khối tráng hoặc gốm, bánh mài Composite gốm, bánh Mài Kim Cương, v. v.
Ứng dụng
Máy Mac Mài CNCHines có nhiều ứng dụng, bao gồm:
L sản xuất bánh răng có độ chính xác cao
L sản xuất linh kiện ô tô
L tạo thành phần cho thiết bị y tế
L sản xuất phụ tùng hàng không vũ trụ
L khuôn và gia công chính xác
Hạn chế L
Các cân nhắc khi sử dụng máy mài CNC bao gồm:
L Quy trình gia công chậm: trong khi máy mài CNC có thể loại bỏ vật liệu chính xác, tốc độ hoạt động của chúng thường chậm hơn. Điều này khiến chúng không phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tạo hình vật liệu, vì chúng chủ yếu được sử dụng để hoàn thiện và làm mịn bề mặt.
Chi phí
So với các máy công cụ CNC khác, máy mài CNC thường tương đối rẻ tiền. Chi phí cho máy mài bề mặt, máy mài cuộn hoặc Máy mài hình trụ bên ngoài thường có giá từ 5,000 đô la. Chi phí vận hành của các máy này là khoảng 20 đô la mỗi giờ.
Máy cắt bằng tia nước CNC
Máy cắt bằng tia nước CNC, như tên gọi, sử dụng vòi phun nước áp lực cao, đôi khi có thêm chất mài mòn, để cắt các vật liệu khác nhau một cách hiệu quả. Những máy cắt bằng tia nước này có thể xử lý cả cắt 2D và 3D và vượt trội trong việc cắt các vật liệu có độ dày đáng kể.
Cắt bằng tia nước CNC được chọn khi xử lý các vật liệu dễ bị nhiệt độ cao và có thể tan chảy, chẳng hạn như nhựa và nhôm. Trong khi nước một mình có thể được sử dụng để cắt, thêm chất mài mòn như Garnet hoặc Oxit nhôm vào nước giúp tăng hiệu quả cắt.
Về chi phí, máy cắt bằng tia nước CNC thường đắt hơn máy cắt plasma với thông số kỹ thuật tương tự. Tuy nhiên, so với máy cắt laser CNC có thông số kỹ thuật tương đương, chúng có giá cả tương đối phải chăng hơn.
Ứng dụng
Cắt bằng tia nước CNC tìm thấy các ứng dụng trong các ngành công nghiệp và vật liệu khác nhau, bao gồm:
L cắt bọt, giấy, đá, gốm sứ, thủy tinh và tấm kim loại
L KHAI THÁC MỎ
L ngành hàng không vũ trụ
L ngành công nghiệp ô tô
L sản xuất chung
Hạn chế L
Cân nhắc khi sử dụng máy cắt bằng tia nước CNC bao gồm:
L thời gian cắt: Máy cắt bằng tia nước CNC thường có tốc độ cắt chậm hơn so với máy cắt Plasma CNC và máy cắt laser CNC, đặc biệt là khi xử lý cắt góc và đường cong.
L hỏng hóc linh kiện: do sử dụng máy bay phản lực áp suất cực cao để cắt, có nguy cơ hư hỏng linh kiện trong máy cắt bằng tia nước, đặc biệt là khi sử dụng hệ thống tia nước chất lượng thấp hơn.
Chi phí
Chi phí cho máy cắt bằng tia nước CNC thay đổi đáng kể, dao động từ khoảng $50,000 đến cao tới $200,000. Chi phí vận hành của các máy này thường là từ $15 đến $30 mỗi giờ, với chi phí mài mòn chiếm một phần đáng kể trong tổng chi phí hàng giờ.
Robot chọn và đặt CNC
Trong ngành công nghiệp sản xuất, robot chọn và đặt đã trở nên phổ biến rộng rãi nhờ thiết kế chuyên dụng cho các nhiệm vụ lặp đi lặp lại. Những máy công cụ CNC này loại bỏ sự cần thiết phải xử lý phôi bằng tay, giảm sự can thiệp của con người và các Rủi Ro liên quan.
Thông thường, robot chọn và đặt bao gồm động cơ hoặc bộ truyền động được sử dụng để điều khiển chuyển động của cánh tay và chương trình cơ học của chúng để kẹp chặt phôi. Loại cơ cấu kẹp được sử dụng phụ thuộc vào tính chất của phôi: Đồ kẹp phù hợp với các phôi cứng và nặng như khung gầm ô tô, trong khi cốc hút chân không phù hợp hơn cho các phôi tinh tế như tấm kính.
Robot chọn và đặt được sử dụng rộng rãi trong sản xuất máy tính, máy tính bảng, điện thoại thông minh và các thiết bị điện tử khác. Khi chọn Robot chọn và đặt cho ứng dụng của bạn, các yếu tố như khả năng nâng, loại Cơ chế kẹp và phạm vi làm việc phải được xem xét để đảm bảo phù hợp nhất với yêu cầu cụ thể của bạn.
Máy in 3D
Máy công cụ CNC, thường được gọi là máy in 3D, được sử dụng để tạo ra các vật thể ba chiều bằng cách xếp lớp vật liệu dựa trên DigitaKiểu dáng L hoặc mẫu mã. Để chuẩn bị thiết kế 3D, các nhà khai thác sử dụng phần mềm CAD, sau đó được cắt thành các lớp 2D bằng phần mềm cam để tạo các lệnh cần thiết để kiểm soát quá trình in.
Máy in 3D, còn được gọi là sản xuất phụ gia, khác với các phương pháp sản xuất trừ truyền thống vì chúng liên quan đến việc thêm vật liệu thay vì loại bỏ nó. Thông thường, vật liệu được làm nóng và đùn qua một vòi phun trong đầu in, di chuyển chính xác để gửi Vật liệu vào khu vực làm việc, tạo thành phần mong muốn.
Máy công cụ CNC để in 3D chủ yếu được sử dụng để tạo mẫu, giảm thiểu lãng phí vật liệu vì không cần gia công quá mức hoặc loại bỏ vật liệu.
Máy CNC thay đổi công cụ tự động
Thay đổi công cụ tự động (ATC) là một biến thể của nhiều loại máy công cụ CNC. Tính năng này cho phép trao đổi nhanh chóng và hiệu quả các dụng cụ cắt trong các máy CNC. Nó cho phép chuyển đổi liền mạch giữa các loại dụng cụ cắt khác nhau hoặc thay thế các dụng cụ bị hỏng hoặc bị mòn. Khả năng của các quy trình thay đổi công cụ tự động có thể tăng cường tốc độ sản xuất và giảm thiểu đáng kể thời gian ngừng hoạt động của máy.
Máy CNC được trang bị một thiết bị thay đổi công cụ tự động Đại diện cho một bước quan trọng để đạt được tự động hóa hoàn toàn. Thay đổi công cụ thường là một nút cổ chai trong gia công CNC, nhưng với ATC, khả năng mang công cụ và năng suất của máy có thể được cải thiện rất nhiều. Nó cũng tăng cường khả năng sử dụng nhiều công cụ của máy.
Phanh ép CNC
Một phanh ép CNC bao gồm một máy ép và khuôn điều khiển bằng máy tính, áp dụng lực cần thiết để uốn cong phôi thành hình dạng mong muốn. Những máy này chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp kim loại tấm để uốn cong hoặc gấp chính xác các tấm kim loại Thành Các góc được lập trình sẵn. Ngoài ra, có thể sử dụng phanh ép CNC để uốn các thanh và ống kim loại.
So với phanh Báo Chí truyền thống, phanh Báo Chí CNC thể hiện độ chính xác đặc biệt trong thao tác uốn. Chúng có khả năng sản xuất các bộ phận với kích thước chính xác và kết quả nhất quán, khiến chúng trở nên rất phổ biến trong các ngành công nghiệp quy mô lớn khác nhau như chế tạo kim loại, xây dựng, ô tô và hàng không vũ trụ.
Sau khi xác định loại máy công cụ CNC, việc phân loại thêm dựa trên số lượng trục được sử dụng. Xử lý đa trục là một hình thức gia công CNC đặc biệt bao gồm các chuyển động nhiều trục để đạt được hình học phức tạp và dung sai chính xác.
Ví dụ, Máy phay CNC có thể được phân loại thành các mô hình 3 trục, 4 trục hoặc 5 trục, mỗi mô hình cung cấp các chức năng và giá cả khác nhau. Dưới đây là một số loại máy công cụ CNC thường được sử dụng:
Máy CNC 2 trục
Máy CNC 2 trục được coi là hình thức đơn giản nhất của hệ thống CNC. Nó bao gồm hai trục chuyển động: Trục x (dọc) và trục Y (Ngang).
Những máy này chủ yếu được sử dụng để thực hiện các tác vụ đơn giản, chẳng hạn như cắt thẳng hoặc khoan trên bảng. Chúng thường thích hợp để xử lý một bề mặt phôi mà không cần định vị lại. Phôi vẫn cố định trong quá trình gia công trên máy CNC 2 trục.
Máy CNC 3 trục
Máy CNC 3 trục là loại máy công cụ CNC được sử dụng rộng rãi nhất. Chúng bao gồm ba trục chuyển động: Trục x, trục Y và trục z (trục sâu), cho phép chúng xử lý các bộ phận cơ bản 2.5D.
Những máy này có thể hoạt động trên tất cả sáu bề mặt của khối Vật liệu hình vuông hoặc hình chữ nhật, nhưng có thể cần phải định vị lại vật liệu. Tuy nhiên, bản thân phôi vẫn đứng yên trong quá trình gia công trên máy CNC 3 trục.
Máy CNC 4 trục
Máy CNC 4 trục có thể so sánh với máy 3 trục nhưng bao gồm một trục bổ sung. Ngoài trục x, Y và Z, máy 4 trục còn có trục quay được gọi là trục A.
Trục A cho phép dụng cụ cắt quayE dọc theo trục x. Ngoài ra, phôi có thể di chuyển dọc theo cùng một trục. Những máy này đặc biệt hữu ích để tạo rãnh và thực hiện các thao tác cắt dọc theo vòng cung.
Máy CNC 5 trục
Trong gia công 5 trục, một chuyển động trục bổ sung được giới thiệu, cho phép dụng cụ cắt hoặc bàn làm việc di chuyển dọc theo trục y. Trục xoay và trục quay được gọi là trục C.
Những máy này được biết đến với khả năng hoạt động trên cả năm bề mặt phôi mà không cần định vị lại, giúp chúng hiệu quả trong việc sản xuất các bộ phận phức tạp và chính xác, đặc biệt có giá trị trong sản xuất thiết bị y tế và hàng không vũ trụ.
Máy cnc 7 trục
Máy CNC 7 trục bao gồm ba trục tiêu chuẩn để di chuyển dụng cụ cắt, ba trục để xoay phôi và một trục Thứ Bảy bổ sung gọi là trục E, được sử dụng để xoay một cánh tay dụng cụ cắt cố định.
Những máy này thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp quân sự, hàng không vũ trụ và y tế do khả năng sản xuất các bộ phận rất phức tạp. Các trục chuyển động bổ sung được cung cấp bởi cấu hình 7 trục cho phép vận hành gia công tiên tiến và thiết kế bộ phận phức tạp.
Máy CNC với Bộ đổi công cụ tự động nâng cao hiệu quả bằng cách cho phép thay đổi công cụ nhanh chóng và liền mạch trong máy. Khả năng này làm tăng tốc độ sản xuất và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của máy, vì các loại dụng cụ cắt khác nhau có thể được chuyển đổi hoặc thay thế liền mạch do hư hỏng hoặc mòn.
Máy CNC 9 TRỤC
Máy cnc 9 trục là sự kết hợp độc đáo giữa máy phay 5 trục và máy tiện 4 trục. Khía cạnh phay cho phép gia công các bề mặt bên ngoài của phôi để đạt được bề mặt hoàn thiện mong muốn, trong khi máy tiện xử lý việc hoàn thành các tính năng bên trong.
Cấu hình này cho phép máy 9 trục sản xuất các bộ phận với cả tính năng bên trong và bên ngoài. Những máy này rất phù hợp để sản xuất cấy ghép nha khoa, dụng cụ phẫu thuật và thiết bị hàng không vũ trụ phức tạp. Khả năng thực hiện các thao tác phay và tiện trong một thiết lập duy nhất giúp tăng cường tính đa chức năng và hiệu quả của quy trình sản xuất.
Máy CNC 12 trục
Máy cnc 12 trục có các đặc điểm phức tạp nhất trong ngành, được trang bị hai đầu cắt có khả năng di chuyển dọc theo cả sáu trục-x, y, z, a, b, và C.
Bằng cách sử dụng đầu cắt kép và sử dụng tất cả sáu trục có thể, những máy này có thể cải thiện đáng kể độ chính xác. Chúng có tiềm năng tăng gấp đôi tốc độ sản xuất và đạt được mức năng suất cao hơn.
Tuy nhiên, điều đáng chú ý là việc sử dụng máy CNC 12 trục thường được dành riêng cho các ứng dụng chuyên dụng đòi hỏi độ chính xác và hiệu quả cực cao. Đối với hầu hết các ứng dụng tiêu chuẩn, độ phức tạp và chi phí của các máy này có thể lớn hơn lợi ích của chúng.
Kết luận:
Sau khi xác định loại máy công cụ cnc, phân loại thêm dựa trên số lượng trục cung cấp sự hiểu biết chi tiết về khả năng của nó. Việc lựa chọn máy cnc phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của ứng dụng, xem xét các yếu tố như độ phức tạp, độ chính xác và chi phí.
Khái niệm cơ bản đằng sau các công cụ máy cnc là đạt được chuyển động tương đối giữa dụng cụ cắt và phôi. Công cụ liên tục định vị lại và hướng dẫn đến các vị trí được xác định trước, sử dụng các phương pháp khác nhau để định vị lại công cụ. Điều này đã dẫn đến sự phát triển của ba loại máy công cụ CNC khác biệt:
Hệ thống định vị điểm-điểm:
Loại cơ bản nhất của hệ thống điều khiển số máy tính (CNC) là bộ điều khiển điểm-điểm (PTP). Trong hệ thống điều khiển này, dụng cụ cắt được dẫn đến các điểm được xác định trước và quy trình gia công xoay quanh điểm cắt cụ thể đó.
Các hệ thống ptp tương đối hiệu quả về chi phí và thường được sử dụng cho các hoạt động như khoan, khai thác, hàn điểm và vát cạnh, trong đó không cần định vị và gia công đồng thời.
Hệ thống định vị tuyến tính:
Hệ thống điều khiển định vị tuyến tính cho phép định vị lại đồng thời dụng cụ cắt và gia công phôi. Tuy nhiên, tại bất kỳ thời điểm nào, chuyển động được giới hạn trong một trục. Quá trình tái định vị và gia công được thực hiện ở mức kiểm soát. Hệ thống điều khiển này được đặt tên theo bản chất của nóGia công tuyến tính, tập trung vào cắt thẳng và không phù hợp để cắt cong.
Hệ thống CNC đường tạo khối:
Hệ thống CNC đường viền, còn được gọi là hệ thống CNC đường dẫn liên tục, đắt nhất trong số Ba hệ thống điều khiển định vị, vì nó có thể tạo ra các bộ phận rất phức tạp. Hệ thống này có thể thực hiện cả định vị điểm-điểm (PTP) và định vị tuyến tính. Ngoài ra, nó có thể điều khiển đồng thời vị trí của dụng cụ cắt dọc theo nhiều trục.
Tính đa chức năng này cho phép tạo ra các bề mặt (thường được gọi là đường viền) trên phôi. Các máy CNC như máy phay, máy tiện và máy mài sử dụng phương pháp này để vận hành.
Thuộc danh mục hệ thống servo, tồn tại các loại hệ thống máy công cụ CNC khác nhau:
Hệ thống điều khiển vòng hở:
Trong hệ thống điều khiển Vòng hở, không có thiết bị phát hiện hoặc phản hồi. Mạch truyền động khuếch đại công suất và truyền dẫn đơn hướng từ thiết bị CNC để điều khiển động cơ bước di chuyển bàn máy.
Một trong những ưu điểm của hệ thống này là khả năng chi trả, vì nó tương đối rẻ tiền. Tuy nhiên, độ ổn định và độ chính xác của nó thấp hơn, dẫn đến giảm chất lượng công việc.
Hệ thống điều khiển vòng bán kín:
Trong hệ thống điều khiển vòng bán kín, độ dịch chuyển thực tế của bàn làm việc được xác định bởi một thiết bị phát hiện dịch chuyển trực tiếp nằm ở trục động cơ servo hoặc đầu vít bi.
Thiết bị phát hiện này so sánh giá trị tính toán với giá trị dịch chuyển lệnh gốc cho bàn làm việc và thực hiện các điều chỉnh tương ứng dựa trên chênh lệch. Hệ thống điều khiển này có giá vừa phải nhưng mang lại độ chính xác và ổn định cao.
Hệ thống điều khiển vòng kín:
Trong hệ thống điều khiển vòng kín, thiết bị phát hiện chuyển vị tuyến tính được sử dụng, thường được lắp đặt trên các bộ phận chuyển động hoặc mặt bàn của máy công cụ. Bộ so sánh của thiết bị CNC nhận được sự dịch chuyển thực tế được phát hiện và so sánh nó với giá trị lệnh được lập trình.
Đảm bảo sự ổn định trong các máy CNC Điều khiển vòng kín có thể là một thách thức. Tuy nhiên, các loại máy này có độ chính xác cao.
Khi quyết định công cụ máy CNC phù hợp nhất cho công ty hoặc dự án của bạn, cần xem xét một số yếu tố. Việc lựa chọn máy công cụ CNC phù hợp nhất với yêu cầu của bạn sẽ phụ thuộc vào tính chất kinh doanh của bạn, các sản phẩm bạn sản xuất, khối lượng sản xuất và các yếu tố khác. Dưới đây là một số lưu ý cần lưu ý khi chọn công cụ máy CNC:
Cân nhắc về vật liệu:
Khi chọn máy công cụ CNC, điều cần thiết là phải xem xét loại vật liệu đang được xử lý. Máy cần phải chắc chắn và đủ bền để nghiền chính xác các thành phần phức tạp làm bằng hợp kim cứng. Các máy chính xác có thể duy trì dung sai cần thiết có thể phù hợp với các vật liệu mềm hơn như thép carbon thấp.
Loại hình kinh doanh:
Bản chất doanh nghiệp của bạn sẽ quyết định các tùy chọn có sẵn cho bạn. Ví dụ, nếu bạn chạy một xưởng gia công CNC nhỏ, nhu cầu của bạn có thể được đáp ứng với một số máy phay CNC. Tuy nhiên, nếu bạn quản lý một công ty sản xuất lớn, bạn có thể yêu cầu các máy lớn hơn, linh hoạt hơn.
Yêu cầu về độ phức tạp:
Loại máy công cụ CNC được yêu cầu phần lớn phụ thuộc vào tính chất công việc được thực hiện. Đối với các mặt hàng đơn giản hơn, máy tiện CNC hoặc máy phay ba trục có thể đủ. Tuy nhiên, khi độ phức tạp tăng lên, các máy có khả năng sản xuất nhiều thành phần trong một thiết lập trở nên hiệu quả hơn về chi phí. Các máy phù hợp nhất cho các nhiệm vụ như vậy là máy CNC năm trục.
Sản phẩm chuyên dụng:
Một số danh mục sản phẩm nhất định có thể yêu cầu thiết bị CNC chuyên dụng. Ví dụ, máy tiện Thụy Sĩ chuyên dụng rất lý tưởng để sản xuất hàng ngàn bộ phận hình trụ phức tạp.
Phụ tùng sẵn có:
Giống như bất kỳ máy móc nào khác, máy công cụ CNC có thể bị mòn hoặc lỗi theo thời gian. Để giảm thiểu thời gian chết tiềm năng, việc lựa chọn một thương hiệu hoặc mô hình có sẵn và phụ tùng thay thế dễ dàng là rất quan trọng. Sự sẵn có của phụ tùng thay thế ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian cần thiết để tiếp tục sản xuất.
Công suất điện:
Những máy này có yêu cầu công suất cao và thường dựa vào công suất ba pha để vận hành tối ưu. Điều cần thiết là phải đảm bảo rằng tòa nhà có đủ năng lực để chứa thiết bị mới. Cũng nên đánh giá mức tiêu thụ điện năng hiện tại. Mặc dù các máy hiện có có thể hoạt động trong nguồn điện có sẵn, việc thêm các máy CNC mới có thể vượt quá công suất và dẫn đến thiếu điện.
Bài viết này đã thảo luận về các loại máy công cụ CNC khác nhau dựa trên các phân loại khác nhau, Giải thích các chức năng, ứng dụng, giới hạn và cách chúng được sử dụng trong sản xuất. Nó cũng đề cập đến cách chọn máy công cụ CNC phù hợp nhất dựa trên các yêu cầu cụ thể. Rõ ràng là có nhiều sự lựa chọn khác nhau khi nói đến máy công cụ CNC. Xem xét một loạt các loại máy có sẵn, việc lựa chọn máy lý tưởng cho các nhu cầu cụ thể của bạn có thể là một nhiệm vụ khó khăn. Ngoài ra, máy công cụ CNC thường là một khoản đầu tư đáng kể, khiến chi phí ban đầu trở thành một yếu tố quan trọng.
English
français
Deutsch
Español
русский
tiếng việt
português
ไทย
العربية
فارسی
Malay
