Trước khi công nghệ điều khiển số bằng máy tính (CNC) xuất hiện, quá trình sản xuất dựa vào sức lao động đầy mệt mỏi của con người. Thời gian sản xuất kéo dài không cần thiết, tiềm ẩn lãng phí vật liệu và những sai sót phổ biến. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, nhất là CNC, ngày nay, quá trình sản xuất đã trải qua nhiều cải tiến đáng kể.
Công nghệ CNC mang lại độ tin cậy cao, giúp tự động hóa nhiều quy trình và làm cho các công đoạn lặp đi lặp lại trở nên hiệu quả hơn. Điều này đặt ra câu hỏi: Gia công CNC là gì? Có những sản phẩm nào có thể được tạo ra thông qua công nghệ CNC? Cách hoạt động của gia công CNC là như thế nào và vật liệu nào có thể được áp dụng trong quy trình sản xuất sử dụng máy CNC?
GIA CÔNG CNC LÀ GÌ?
Viết tắt của Computer Numerical Control, gia công CNC là một phương pháp sản xuất trừ, tạo ra các thiết kế có hình dạng tùy chỉnh từ phôi thông qua điều khiển máy tính. Thay vì thêm vật liệu để tạo sản phẩm, quá trình này thực hiện bằng cách cắt vật liệu thành từng lớp nhỏ từ phần ban đầu.
Gia công CNC có thể được hiểu như một quá trình sản xuất thực hiện bởi robot, giúp tăng năng suất vì máy CNC có khả năng hoạt động tự động mà không cần sự giám sát liên tục của người vận hành.
LỊCH SỬ HÌNH THÀNH CỦA GIA CÔNG CNC
Tiền thân của CNC là điều khiển số (NC), một quy trình được Hiệp hội Kỹ sư Sản xuất mô tả như "bước đầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai và thời kỳ mà kiểm soát máy móc và quy trình công nghiệp không còn chính xác thảo cho khoa học chính xác."
Gia công CNC bắt đầu như một công nghệ dựa trên băng đục lỗ vào những năm 1940 và 1950, sau đó nhanh chóng phát triển thành công nghệ số vào những năm 1960.
John T. Parsons được coi là cha đẻ của ngành gia công CNC, phát triển nguyên tắc điều khiển số, là cơ sở cho gia công CNC. Trước Parsons, kỹ thuật gia công đã xuất hiện từ năm 1751. Năm 1952, Richard Kegg hợp tác với Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và phát triển máy phay CNC đầu tiên.
CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ GIA CÔNG CNC
Numeric Control (Điều khiển số)
Điều này biểu thị sự điều khiển tự động của máy công cụ. Các máy công cụ này bao gồm từ máy phay đến máy hàn, máy mài, máy cắt tia nước và máy ép thủy lực.
Desktop CNC Machine
Đây là những phiên bản tối giản của CNC và được điều chỉnh tốt hơn để làm việc trên các vật liệu mềm hơn như sáp, bọt và nhựa. Loại hình gia công này sử dụng các phiên bản máy CNC nhỏ hơn để tạo ra các sản phẩm nhỏ hơn. Chủ yếu phục vụ cho lĩnh vực nha khoà, kim hoàn hoặc dạy học.
CAM
Là gia công hoặc sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính, sử dụng phần mềm để tạo mã để chạy máy CNC. Để làm việc với hệ thống CAM, bạn cần ba điều sau:
- Đầu tiên là phần mềm hướng dẫn máy về các hướng nó phải di chuyển.
- Bạn cũng cần máy có khả năng thực hiện các hướng dẫn.
- Cuối cùng, bạn cần có khả năng xử lý hậu kỳ để biến hướng dẫn thành ngôn ngữ mà máy móc có thể hiểu được.
NC Code | G-Code
Đây là một ngôn ngữ máy tính cơ bản nhưng duy nhất được thiết kế cho máy CNC; Để nhanh chóng hiểu và thực thi mã NC (thường được gọi là mã G). Đây là ngôn ngữ mà lập trình viên sử dụng để cho máy biết cách sản xuất thứ gì đó.
Post-processor
Là phần mềm chuyển đổi các đường chạy dao được tạo trong hệ thống CAM thành các chương trình NC có thể được đọc bởi bộ điều khiển máy để di chuyển công cụ cắt theo các đường được lập trình một cách an toàn, nhất quán và có thể dự đoán được.
Các loại máy CNC phổ biến
- Máy Phay (milling)
- Máy Tiện (lathe)
- Máy Mài (grinding)
- Máy Router: thường dùng cho ngành gỗ
- Máy cắt Plasma (plasma cutter)
- Máy cắt lazer (lazer cutter)
- Máy cắt tia nước (water cutter)
- Gia công tia lửa điện (EDM): Gồm máy xung định hình và máy cắt dây
Các hãng máy CNC nổi tiếng trên thế giới
- Nhật Bản: Okuma, Moriseiki, Mazak, Shoda, Amada …
- Mỹ: Hass, Hurco
- Hàn Quốc: Dossan
- Đức: DMG Mori
- Đài Loan: EXTRON, LEADERWAY, AGMA, TAKANG, ARISTECH
- Thụy Sỹ: Mikron Hem
- Trung Quốc: HSPK (đã có văn phòng đại diện tại Việt Nam)
