Gia công điều khiển số bằng máy tính (CNC) là một quy trình sản xuất trong đó phần mềm máy tính được lập trình sẵn sẽ chỉ đạo chuyển động của các công cụ và máy móc trong nhà máy. Quy trình này có thể được sử dụng để điều khiển một loạt các máy móc phức tạp, từ máy mài và máy tiện đến máy phay và máy định tuyến CNC. Với gia công CNC, các tác vụ cắt ba chiều có thể được thực hiện trong một bộ điều khiển duy nhất.
Trong sản xuất CNC, máy móc được vận hành thông qua điều khiển số, trong đó một chương trình phần mềm được chỉ định để điều khiển một đối tượng. Ngôn ngữ đằng sau gia công CNC được gọi xen kẽ là mã G và được viết để điều khiển các hành vi khác nhau của một máy tương ứng, chẳng hạn như tốc độ, tốc độ nạp liệu và sự phối hợp.
Về cơ bản, gia công CNC cho phép lập trình trước tốc độ và vị trí của các chức năng máy công cụ và chạy chúng thông qua phần mềm theo các chu kỳ lặp lại, có thể dự đoán được, tất cả đều có ít sự tham gia của người vận hành. Trong quy trình gia công CNC, một bản vẽ CAD 2D hoặc 3D được hình thành, sau đó được dịch sang mã máy tính để hệ thống CNC thực hiện. Sau khi chương trình được nhập, người vận hành sẽ chạy thử để đảm bảo không có lỗi nào trong mã hóa.
Nhờ những khả năng này, quy trình này đã được áp dụng ở mọi ngóc ngách của ngành sản xuất và sản xuất CNC đặc biệt quan trọng trong các lĩnh vực sản xuất kim loại và nhựa.
Các loại hệ thống gia công được sử dụng và cách lập trình máy CNC
Hệ thống gia công vòng hở/vòng kín
Trong quá trình sản xuất CNC, điều khiển vị trí được xác định thông qua hệ thống vòng hở hoặc vòng kín. Với hệ thống vòng hở, tín hiệu chạy theo một hướng duy nhất giữa bộ điều khiển CNC và động cơ. Với hệ thống vòng kín, bộ điều khiển có khả năng nhận phản hồi, giúp có thể hiệu chỉnh lỗi. Do đó, hệ thống vòng kín có thể hiệu chỉnh các bất thường về vận tốc và vị trí.
Trong gia công CNC, chuyển động thường được định hướng qua trục X và Y. Đổi lại, công cụ được định vị và dẫn hướng thông qua động cơ bước hoặc động cơ servo, sao chép chính xác các chuyển động được xác định bởi mã G. Nếu lực và tốc độ là tối thiểu, quy trình có thể được chạy thông qua điều khiển vòng hở. Đối với mọi thứ khác, điều khiển vòng kín là cần thiết để đảm bảo tốc độ, tính nhất quán và độ chính xác cần thiết cho các ứng dụng công nghiệp, chẳng hạn như kim loại.
Gia công CNC hoàn toàn tự động
Trong các giao thức CNC ngày nay, việc sản xuất các bộ phận thông qua phần mềm được lập trình sẵn chủ yếu là tự động. Các kích thước cho một bộ phận nhất định được thiết lập bằng phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) và sau đó được chuyển đổi thành sản phẩm hoàn thiện thực tế bằng phần mềm sản xuất hỗ trợ máy tính (CAM).
Bất kỳ phôi nào cũng có thể cần đến nhiều loại máy công cụ, chẳng hạn như máy khoan và máy cắt. Để đáp ứng những nhu cầu này, nhiều máy móc ngày nay kết hợp nhiều chức năng khác nhau vào một ô.
Ngoài ra, một cài đặt có thể bao gồm một số máy móc và một bộ tay rô-bốt chuyển các bộ phận từ ứng dụng này sang ứng dụng khác, nhưng mọi thứ đều được điều khiển bởi cùng một chương trình. Bất kể thiết lập nào, quy trình chế tạo CNC đều cho phép sản xuất các bộ phận một cách nhất quán, điều này sẽ khó, nếu không muốn nói là không thể, sao chép thủ công.
