Công cụ sản xuất tự động được gọi là Computer Numerical Control (CNC) hoạt động thông qua các lệnh mã được lập trình để định hình và cắt các vật liệu bao gồm kim loại, gỗ, xốp và nhựa. Quá trình học cách thiết lập và vận hành thiết bị CNC đòi hỏi cả quá trình học tập và thực hành nhưng việc thành thạo CNC cơ bản cho phép cả người đam mê và chuyên gia tạo ra các bộ phận chính xác một cách hiệu quả.
Hướng dẫn này cung cấp giáo dục từng bước cho người mới bắt đầu thiếu kinh nghiệm về CNC thông qua các giải thích chi tiết về quy trình chuẩn bị và lập trình CNC, quy trình gia công và bảo trì. Bài viết cung cấp thông tin thiết yếu về thuật ngữ CNC, các thành phần thiết bị và giao thức an toàn mà mọi người vận hành CNC phải học.
Máy CNC hoạt động như các công cụ phay và định tuyến tự động với khả năng khoan và cắt sử dụng điều khiển máy tính để biến đổi vật liệu thành các bộ phận và thiết kế tùy chỉnh. Việc tự động hóa các hoạt động gia công thủ công thông qua hệ thống CNC mang lại độ chính xác và tốc độ được cải thiện cùng với khả năng lặp lại và khả năng phức tạp vượt xa những gì thợ thủ công có thể đạt được.
Các loại máy CNC chính bao gồm máy phay, máy tiện, máy phay định tuyến, máy cắt laser và máy cắt plasma. Nâng cao Máy CNC 5 trục có khả năng thực hiện các hoạt động cắt ba chiều phức tạp. Phần lớn các máy CNC được người chơi sử dụng có chức năng như máy phay đứng với giường điều chỉnh hoặc máy phay nhỏ.
● Máy phay CNC - Một trung tâm máy phay đứng điều khiển bằng máy tính đa năng, thường có bàn hoặc giường di động mà phôi được cố định vào. Cấu hình phổ biến là điều khiển 3 trục (chuyển động X, Y, Z) và 5 trục (có trục quay).
● Máy phay CNC - Một máy kiểu cổng di chuyển trục chính trên bàn cố định và lý tưởng để định tuyến gỗ hoặc vật liệu mềm. Trục Z được điều khiển, cho phép tạo ra các hình dạng 2D và 2.5D phức tạp.
● Máy tiện CNC - Trung tâm tiện vi tính có độ cứng và độ chính xác cao, có chức năng xoay chi tiết trong khi các dụng cụ cắt di chuyển theo hướng xuyên tâm để cắt các hoa văn phức tạp ở hai bên phôi.
● Máy cắt Plasma CNC - Sử dụng hồ quang plasma được điều khiển kỹ thuật số để làm nóng chảy và cắt các vật liệu dẫn điện như thép không gỉ hoặc nhôm. Dung sai xuống tới 1mm.
● Máy cắt Laser CNC - Một chùm tia laser CO2 đốt cháy vật liệu dạng tấm bằng cách cắt theo đường viền vector hoặc tạo hoa văn dạng lưới. Lý tưởng để cắt chính xác, sạch sẽ trên gỗ, acrylic, vải và giấy.
● Máy cắt tia nước CNC - Dòng nước có áp suất cực cao cùng chất mài mòn sẽ cắt xuyên qua kim loại, thủy tinh, bọt, nhựa và vật liệu tổng hợp theo đường đi đã lập trình mà không gây hư hại do nhiệt hoặc khói.
Điều quan trọng là phải hiểu các thành phần vật lý và khả năng chuyển động của máy CNC trước khi bắt đầu vận hành:
● Trục - Các hướng di chuyển được dán nhãn X, Y, Z mà dụng cụ hoặc bộ phận có thể được định vị theo đó bằng cách sử dụng điều khiển chuyển động phối hợp.
● Con quay - Động cơ điện tốc độ cao làm quay dụng cụ cắt hoặc mũi cắt ở tốc độ vòng/phút đủ để gia công.
● Kẹp - Đầu kẹp trên trục chính của máy có chức năng kẹp chặt và cố định các dụng cụ cắt.
● Cổng trục - Bộ phận cầu cho phép di chuyển trục chính hoặc vật liệu qua không gian làm việc bên dưới.
● Phong bì làm việc - Khả năng gia công tối đa dựa trên hành trình của máy dọc theo mỗi trục.
● Bộ điều khiển - Máy tính và màn hình chuyển đổi mã G do CAM tạo ra thành tín hiệu điện điều khiển động cơ bước trục.
● Động cơ bước - Bộ truyền động kỹ thuật số chính xác có thể định vị trục hoặc tốc độ trục chính dựa trên các xung đầu vào.
Thiết bị CNC cần được thiết lập đúng cách trước khi bật nguồn để bất kỳ hoạt động cắt nào diễn ra an toàn. Việc không thiết lập đúng máy và không gian làm việc sẽ tạo ra những rủi ro từ hư hỏng thiết bị đến thương tích nghiêm trọng do mảnh vỡ và tia lửa bay và các mối nguy hiểm tiềm ẩn khác.
Bạn nên xem xét cả hướng dẫn vận hành và đánh giá rủi ro cho mô hình CNC mà bạn vận hành vì nó chứa những mối nguy hiểm riêng biệt. Các mẹo an toàn chung bao gồm:
● Bảo vệ mắt bằng kính an toàn, bảo vệ tai bằng đồ bảo hộ và đi giày che toàn bộ bàn chân khi vận hành thiết bị.
● Kiểm tra độ ổn định của máy trước khi điều chỉnh chân cân bằng khi vận hành trên bề mặt sàn không bằng phẳng.
● Khu vực làm việc phải có lối đi thông thoáng và không được có bề mặt trơn trượt.
● Tóc dài phải được buộc chặt và phải cởi bỏ hết quần áo, đồ trang sức và các vật dụng khác để tránh chúng bị kẹt vào các bộ phận của máy.
● Luôn để hộp sơ cứu và bình chữa cháy ở nơi dễ tiếp cận tại khu vực làm việc.
● Người vận hành máy cần cài đặt các phương pháp giảm thiểu rủi ro theo thông số kỹ thuật của máy và yêu cầu cắt vật liệu.
Gia công CNC đòi hỏi một tệp thiết kế kỹ thuật số được tạo ra từ phần mềm CAD xác định hình dạng bộ phận mong muốn. Các loại tệp phổ biến là tệp .DXF hoặc tệp CAM cụ thể có thông tin đường chạy dao. Người vận hành phải hiểu đầy đủ các kích thước quan trọng, hình dạng, bất kỳ tham chiếu dữ liệu nào hoặc các thông số cụ thể khác được nêu trong bản thiết kế hoặc mô hình trước khi cố gắng sao chép chúng về mặt vật lý.
Chú ý đến các chi tiết nhỏ liên quan đến kích thước lỗ cần thiết, độ hoàn thiện bề mặt, dung sai hoặc ghi chú làm rõ hướng dẫn thiết lập hoặc các bước gia công. Có thể cần lập kế hoạch cho việc tạo đồ gá cần thiết hoặc lựa chọn giữ phôi.
Các phôi nguyên liệu thô phải phù hợp với loại và kích thước được chỉ định trong kế hoạch cắt. Đảm bảo có đủ hàng tồn kho cho toàn bộ công việc hoặc quá trình sản xuất, cân nhắc đến phế liệu tiềm ẩn và các khuyết tật cần loại bỏ. Hàng hóa dạng tấm ổn định phải được làm phẳng nếu bị cong vênh để giữ chặt.
Việc lựa chọn dụng cụ cắt phù hợp cũng là bắt buộc để loại bỏ vật liệu hiệu quả mà không có nguy cơ hỏng hóc hoặc hư hỏng dụng cụ. Hãy cân nhắc các yếu tố như sau khi gia công:
● Số lượng rãnh, góc xoắn, chiều dài, đường kính dựa trên tải phoi tối ưu
● Độ bền của lớp phủ dụng cụ cho độ cứng vật liệu cụ thể và thời gian chạy
● Chèn hình dạng và góc được điều chỉnh để có tác dụng cắt hiệu quả
● Các hạn chế nhô ra của dụng cụ để giảm thiểu độ rung và độ lệch
Dụng cụ sắc bén và không bị hư hại là điều cần thiết để cắt sạch, chính xác và tối ưu hóa hiệu suất máy.
Sau khi các bước an toàn cần thiết đã được thực hiện và công việc đã được lập trình và chuẩn bị, hoạt động CNC thực hành có thể bắt đầu. Danh sách kiểm tra thủ tục sau đây tóm tắt các bước sử dụng chính mà quy trình làm việc CNC quy mô nhỏ điển hình tuân theo từ khi bật nguồn đến khi hoàn thiện các bộ phận.
Xác định vị trí công tắc ngắt điện chính và đặt ở vị trí "BẬT" để cấp điện cho thiết bị. Sau đó, bật nút nguồn hoạt động để khởi tạo bảng điều khiển và hệ điều hành. Động cơ bước có thể sẽ cần lập chỉ mục vị trí của chúng như một phần của quá trình đồng bộ hóa khởi động này.
Theo hướng dẫn của nhà sản xuất, một số thành phần máy quan trọng có thể cần thời gian để đạt đến nhiệt độ hoạt động ổn định trước khi bắt đầu cắt. Vòng bi trục chính, vít me bi và thiết bị điện tử cần mức nhiệt và độ nhớt chất bôi trơn thích hợp để hoạt động chính xác và đáng tin cậy.
Tẩy dầu mỡ và vệ sinh bề mặt bàn hoặc tấm đế nơi sẽ lắp phôi. Chọn các loại ê tô, kẹp, kẹp ngón chân hoặc các giải pháp cố định tùy chỉnh phù hợp để giữ chặt các bộ phận tại chỗ trong khi quản lý phoi và chất làm mát chảy ra.
Các bộ phận căn chỉnh không đúng cách có nguy cơ va chạm với dụng cụ, lỗi kích thước, rung động không mong muốn và các vấn đề kỹ thuật khác. Xác nhận bằng các chỉ báo như chỉ báo kiểm tra quay số rằng phôi vừa bất động vừa được định hướng chính xác so với vị trí số không của máy.
Tệp .NC chứa các hướng dẫn điều khiển số để chỉ đạo các chuyển động và chức năng của máy. Các phần mở rộng khác như CNC hoặc TAP cũng lưu trữ dữ liệu cắt được mã hóa. Phần mềm CAM tự động chuyển đổi các mô hình 3D thành đường chạy dao G-code.
Sử dụng ổ USB, mạng Ethernet hoặc giao diện bộ điều khiển để tải các tệp chương trình được tạo ngoại tuyến vào vị trí lưu trữ bộ nhớ của hệ thống CNC. Xác minh tên tệp và đường dẫn lưu trữ phù hợp để tránh các sự cố vận hành.
Cẩn thận lắp mũi cắt hoàn toàn vào kẹp hoặc đầu kẹp của máy, tránh tiếp xúc với các rãnh mỏng manh. Siết chặt theo thông số mô-men xoắn thích hợp bằng các kích cỡ cờ lê phù hợp.
Nhập hoặc số hóa các giá trị kích thước bán kính và chiều dài đầu của từng công cụ để ghi vào sổ đăng ký bù trừ thư viện công cụ. Điều này cho phép bù trừ các chênh lệch trong thời gian chạy chương trình.
Thử nghiệm khoan lỗ thực tế, tạo bề mặt hoặc cắt biên dạng để quay số và xác thực các mục nhập. Liên tục tinh chỉnh dữ liệu bù trừ cho đến khi hài lòng với hành vi của công cụ trước khi bắt đầu chương trình cuối cùng.
Bộ điều khiển CNC định hướng tất cả các lệnh định vị, di chuyển nhanh và cắt theo hệ thống tọa độ xác định gắn với vị trí phôi và ranh giới phôi.
Hướng dẫn máy di chuyển đến các điểm chạm giúp tương quan tọa độ kẹp hoặc đồ gá với các vị trí trục không gian làm việc được báo cáo. "Quy trình về 0" này đồng bộ hóa góc nhìn lập trình với vị trí đầu công cụ thực tế.
Luôn mô phỏng toàn bộ quá trình thực hiện chương trình G-code ở tốc độ nhanh mà không cần cắt. Bước giảm thiểu rủi ro và trách nhiệm nghiêm trọng để xác thực vị trí, phát hiện mọi sự cố.
Nhiều bộ điều khiển CNC tiên tiến bao gồm môi trường đồ họa 3D thực tế hiển thị toàn bộ chuỗi gia công. Sử dụng để giúp trực quan hóa hành vi của chương trình.
Với chương trình đường chạy dao đã được kiểm tra và chứng minh hiện đã được tải, hãy cẩn thận bắt đầu chạy toàn bộ quá trình sản xuất. Liên tục theo dõi bất kỳ điều kiện báo động hoặc bất thường nào yêu cầu giữ nguyên nguồn cấp ngay lập tức hoặc dừng hoàn toàn. Không có hoạt động nào không được giám sát.
Kiểm soát tốc độ cấp liệu, tốc độ trục chính và các thông số quan trọng khác phải phù hợp với cả cài đặt chương trình và công suất thiết bị để đạt được chất lượng hoàn thiện mục tiêu và ngăn ngừa gãy dụng cụ. Một cách tiếp cận bảo thủ là thực hành ban đầu thông minh.
Sau khi hoàn tất toàn bộ các hoạt động được mã hóa mà không có bất kỳ lỗi di chuyển trục nào, máy CNC sẽ báo hiệu trạng thái công việc đã hoàn thành. Kiểm tra bộ phận đã hoàn thành bên trong máy trước khi tháo ra.
Cẩn thận tháo phôi ra khỏi đồ gá hoặc kẹp mà không làm hỏng sau khi tắt nguồn. Ngoài ra, hãy dọn sạch các mảnh vụn của dụng cụ và mảnh vụn gia công khỏi các bộ phận chuyển động gần nắp đường để tránh tích tụ.
Kiểm tra thủ công phôi gia công để tìm bất kỳ gờ còn sót lại, vết đúc hoặc sự không nhất quán bề mặt không mong muốn nào cần cải thiện bằng cách sử dụng kỹ thuật mài hoặc chà nhám. Việc bo tròn cạnh cũng giúp gia cố các thành phần chống lại sự lan truyền vết nứt.
Xác nhận tất cả các kích thước quan trọng đối với chức năng và hình học 3D phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và thông số kỹ thuật sản phẩm trước khi tiến hành các hoạt động thứ cấp hoặc giao hàng cho khách hàng. Ghi lại xu hướng dữ liệu.
Hãy chú ý đến các chế độ lỗi gia công CNC đã biết sau đây khi kiểm tra độ chính xác của các chi tiết hoàn thiện:
● Dấu vết rung lắc - Độ cứng không đủ trong quá trình cắt
● Tường côn - Trục máy không được căn chỉnh hoặc lắp đặt đúng cách
● Các bước trên sàn - Máy cắt cùn với tải trọng phoi giảm
● Bán kính cắt quá mức - Dụng cụ nhô ra và lệch quá mức
Điều chỉnh cẩn thận các thông số vận hành và điều chỉnh cơ học cho đến khi đạt được khả năng chịu đựng và hoàn thiện bề mặt thỏa đáng. Loại bỏ nguyên nhân gốc rễ - không chỉ điều trị các triệu chứng một lần.
Thực hiện bảo trì phòng ngừa theo lịch trình một cách nhất quán sẽ kéo dài năng suất và tuổi thọ của thiết bị CNC. Thực hiện theo khuyến nghị của OEM về phương pháp vệ sinh, chất bôi trơn và khoảng thời gian thay thế linh kiện.
● Thổi sạch các mảnh vụn kim loại và mảnh vụn gần các bộ phận chuyển động bằng khí nén sau khi vận hành
● Bồn chứa chất làm mát chân không và băng tải phoi để tránh làm tắc nghẽn các máy bơm và dụng cụ nhạy cảm
● Kiểm tra bu lông kết cấu máy xem có bị lỏng do rung động không
● Bôi trơn thanh ray tuyến tính, vít me bi và hộp số theo hướng dẫn
● Kiểm tra hệ thống dây điện của máy xem có bị chuột gặm hoặc ẩm ướt làm hỏng không
Thay thế hoặc mài lại các mũi cắt ngay lập tức khi độ dung sai bắt đầu giảm hoặc chất lượng hoàn thiện giảm. Các công cụ bị mòn làm tăng nhiệt và lực, đẩy nhanh quá trình mỏi của linh kiện. Quản lý chủ động tình trạng công cụ để ngăn ngừa hư hỏng liên tiếp.
Nhập bộ xử lý hậu mã G, giao diện máy và chương trình cơ sở điều khiển động cơ đã cập nhật từ các nhà cung cấp khi có thể để sửa lỗi và mở khóa các khả năng mới. Tuy nhiên, hãy kiểm tra cẩn thận mọi bản sửa đổi trước khi dựa vào để sản xuất.
Mặc dù việc tạo đường chạy dao được tối ưu hóa từ các tệp CAD đòi hỏi chuyên môn về phần mềm CAM, người mới bắt đầu có thể bắt đầu học những kiến thức cơ bản bằng các khái niệm sau:
Các bộ hướng dẫn này sử dụng định dạng chữ và số để điều khiển chuyển động của trục, hoạt động của trục chính, trạng thái chất làm mát và các chức năng CNC khác. Việc nắm vững cấu trúc mã giúp người vận hành lập trình thủ công hoặc khắc phục sự cố tệp.
Các chương trình giao diện mạnh mẽ như Fusion 360, MasterCAM và SolidWorks chuyển đổi các mô hình 3D thành các hoạt động gia công, tính đến đồ gá, dụng cụ và vật liệu. Đầu ra là mã G có thể mô phỏng.
Hiểu cách sửa đổi tốc độ, nguồn cấp dữ liệu, lựa chọn công cụ trong các tệp mã cho phép tinh chỉnh thời gian chu kỳ, các yếu tố chất lượng và tải công cụ. Nhưng những thay đổi cũng có thể gây ra các vấn đề mới nếu không quen với các tính toán cơ bản.
Học cách vận hành trung tâm gia công CNC an toàn và hiệu quả đòi hỏi phải nghiên cứu các khái niệm chính như hệ thống tọa độ và lập trình mã G trước khi bắt đầu cắt. Ngoài ra, việc chuẩn bị nguyên liệu thô, tạo đồ gá và lựa chọn dụng cụ cắt phù hợp đều rất quan trọng để thành công.
Cẩn thận thực hiện các quy trình quan trọng như xác định điểm không của máy, lắp phôi, chương trình tải và hiệu chuẩn bù trừ sẽ xây dựng năng lực cốt lõi theo thời gian. Dần dần triển khai tốc độ và tỷ lệ cấp liệu để tối ưu hóa thời gian chu kỳ mà không ảnh hưởng đến chất lượng hoàn thiện hoặc độ chính xác.
Việc bảo trì thiết bị CNC và kiểm tra lỗi các bộ phận liên tục cho phép liên tục điều chỉnh dung sai và độ hoàn thiện bề mặt để đạt hiệu suất tối ưu. Việc nắm vững các nguyên tắc cơ bản này khi sử dụng CNC là một thách thức nhưng rất bổ ích.
điện thoại : +86-592-6682467
WhatsApp : +86-18359729483
e-mail : info@cncyangsen.com
Địa chỉ nhà : No. 586-590 Shanbian Rd. Dongfu Industrial Zone Haicang Dist, Xiamen, Fujian Province, China 361027
THẺ NÓNG :
trung tâm gia công ngang máy phay ngang trung tâm gia công dọc Máy HMC Máy VMC Máy phay CNC© 2025 Nhà sản xuất gia công CNC Top 1 tại Phúc Kiến Đã đăng ký Bản quyền.
