Tất tần tật về các loại máy CNC và ứng dụng của từng loại

Gia công CNC được coi là một công nghệ sản xuất “trừ”, có nghĩa là sản phẩm cuối cùng được hình thành bằng cách loại bỏ một cách có chọn lọc vật liệu thừa ra khỏi phôi. Mọi hoạt động gia công CNC từ đầu đến cuối đều tuân theo một quy trình sản xuất 4 bước tương tự:

Các bộ phận được sản xuất thông qua gia công bằng các loại máy CNC thường bắt đầu dưới dạng thiết kế ban đầu từ phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD). Trong giai đoạn thiết kế, các kỹ sư đưa ra suy nghĩ cẩn thận về tất cả các khía cạnh của sản phẩm cuối cùng mong muốn. Chẳng hạn như các thông số về hiệu suất tối ưu, điều kiện vận hành cho bộ phận cuối và mức độ biến thiên dung sai có thể chấp nhận được.

Sau khi hoàn thành giai đoạn thiết kế ban đầu, mô hình CAD phải được chuyển đổi thành một chương trình CNC chức năng, bằng cách dùng phần mềm “sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính” (CAM). Phần mềm CAM có thể trích xuất các yêu cầu về hình học từ tệp gốc của mô hình CAD và dịch chúng sang ngôn ngữ lập trình tương thích với CNC — chẳng hạn như mã G hoặc mã M — sẽ ra lệnh cho các hoạt động cơ học của máy.

Tiếp theo, người vận hành các loại máy CNC phải thiết lập cả máy và vật liệu đích theo các thông số kỹ thuật mà chương trình CNC đưa ra. Người vận hành sẽ đảm bảo rằng các dụng cụ khoan / cắt chính xác được lắp đặt đúng cách và được khớp với các mũi khoan hoặc dao phay cuối thích hợp. Người vận hành cũng phải thiết lập phôi, thường là trong một kẹp cố định hoặc được gắn trực tiếp vào các loại máy CNC.

Cuối cùng, người vận hành máy CNC thực hiện các quy trình cơ khí mong muốn. Trong quá trình hoạt động, chương trình CNC điều khiển chính xác các chuyển động của máy công cụ.

Các loại máy CNC phổ biến nhất là loại máy sử dụng công cụ cắt để loại bỏ vật liệu thừa ra khỏi phôi. Mặc dù có các máy CNC sử dụng các hoạt động cắt tia nước và gia công phóng điện (EDM), hướng dẫn này sẽ tập trung vào năm loại phổ biến nhất trong danh sách sau, được chia thành hai phân loại cơ bản: máy 3 trục và nhiều trục.

Máy 3 trục cho phép các dụng cụ cắt di chuyển dọc theo các vectơ ba chiều thẳng (lên và xuống, trái và phải, tiến và lùi). Có hai loại máy CNC 3 trục:

Trong hoạt động phay CNC, phôi vẫn đứng yên và một công cụ cắt quay tốc độ cao đi xuống phôi để loại bỏ vật liệu thừa. Loại máy này rất hữu ích để tạo hình các hình dạng hình học cơ bản.

Trong các hoạt động tiện CNC, dụng cụ cắt vẫn đứng yên trong khi phôi quay với tốc độ cao trên trục chính. Tiện CNC cung cấp khả năng sản xuất các chi tiết hình trụ một cách nhanh chóng và có dung sai chặt chẽ. Ví dụ, Technox Machine and Manufacturing có máy tiện CNC có thể sản xuất các bộ phận có kích thước đường kính lên đến 152 ″ và chiều dài 240 ″, trong khi vẫn giữ được dung sai ± 0,001 ″ chặt chẽ. Nhược điểm lớn đối với hoạt động tiện 3 trục là chỉ có thể sản xuất các bộ phận hình trụ một cách hiệu quả.

Máy CNC nhiều trục tương tự như máy 3 trục, nhưng có mức độ tự do cao hơn trong các chuyển động cơ học. Ví dụ, máy nhiều trục có thể sử dụng các hoạt động cắt quay và cắt chéo. Có ba loại máy CNC đa trục chính:

Mặc dù loại máy phay này chỉ có thể cắt dọc theo 3 trục tuyến tính trong quá trình vận hành, giữa các hoạt động, người vận hành có khả năng xoay giường và đầu dao cho lần cắt tiếp theo, cho phép tăng khả năng tạo hình.

Các loại máy CNC này cho phép chuyển động liên tục dọc theo ba trục tuyến tính và hai trục quay trong quá trình hoạt động. Điều này mang lại cho người vận hành khả năng tạo ra các dạng phức tạp cao từ phôi mục tiêu.

Các trung tâm tiện phay kết hợp các chức năng của máy tiện CNC và máy phay CNC. Phôi có thể được quay ở tốc độ cao trên trục chính hoặc được định vị chính xác cho các nguyên công phay.