Bài 6: Cấu Tạo Của Máy CNC | Chuyên đề học tập Công nghệ 11 (Công nghệ Cơ khí) | Chuyên Đề 2: Công Nghệ CAD/CAM-CNC - Lớp 11 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

(Trang 26)

Sau khi học xong bài này, em sẽ:

Nêu đặc điểm, mô tả cấu trúc chung, nhận biết được các bộ phận chính của máy CNC.

Em hiểu thế nào về máy CNC? Máy CNC có những đặc điểm gì? Cấu tạo của máy CNC gồm những bộ phận nào?

Hình 6.1

I – KHÁI QUÁT VỀ MÁY CNC

1. Cấu trúc chung của máy CNC

Máy CNC được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy gia công, sản xuất cơ khí. Một số loại máy CNC phổ biến hiện nay là máy tiện CNC, máy phay CNC, máy cắt laser CNC, máy đột dập CNC,... Nhìn chung, cấu trúc của máy CNC bao gồm các bộ phận như trên Hình 6.2.

(Trang 27)

Hình 6.2. Cấu trúc chung của máy CNC

Cổng đầu vào

Chương trình gia công

Bộ điều khiển máy

Hệ thống hiển thị

Dữ liệu chuyển động

Chức năng khác

Phản hồi vị trí, tốc độ

Hệ dẫn động

Máy công cụ

Hệ thống phản hồi

- Cổng đầu vào: Đây là nơi để nhập chương trình gia công chi tiết (ở dạng tệp mềm) vào máy CNC. Một số cổng đầu vào phổ biến trên máy CNC gồm: đầu đọc thẻ nhớ, cổng USB 2.0 hoặc cổng Ethernet,...

- Bộ điều khiển: Đây được coi là bộ não của máy CNC. Nó có chức năng phân tích chương trình gia công và đưa ra các tín hiệu điều khiển phù hợp tới các bộ phận của máy CNC để gia công chi tiết theo đúng yêu cầu. Bộ điều khiển máy CNC thường được tích hợp như một máy tính nhỏ đặt ở bảng điều khiển của máy CNC.

- Hệ dẫn động: Là các cơ cấu tạo ra các chuyển động của bàn máy và trục chính của máy CNC. Hệ dẫn động bao gồm mạch điều khiển (còn gọi là driver), động cơ dẫn động và vít me đai ốc bi. Hệ dẫn động thường được bố trí bên trong khung máy.

- Máy công cụ: Bao gồm khung máy và trên đó lắp các trục truyền động của máy. Nếu coi bộ điều khiển của máy CNC giống như bộ não của con người, thì phần máy công cụ của máy CNC sẽ giống như cơ thể con người.

- Hệ thống phản hồi: Đóng vai trò như các cảm biến (đặt ở bên trong máy) để đo đạc các thông tin quá trình gia công và phản hồi về cho bộ điều khiển để bộ điều khiển của máy CNC đưa ra tín hiệu điều khiển phù hợp.

- Hệ thống hiển thị: Đây là màn hình hiển thị chương trình gia công chi tiết, các hệ tọa độ và các chức năng khác của máy CNC. Màn hình hiển thị thường được bố trí cùng bảng điều khiển của máy CNC.

2. Đặc điểm của máy CNC

Máy CNC có một số đặc điểm sau:

- Độ chính xác cao;

- Mức độ tự động cao;

- Chất lượng gia công ổn định và tin cậy;

- Năng suất và hiệu suất cao;

- Tinh linh hoạt cao;

- Gia công được các bề mặt phức tạp mà máy thông thường khó hoặc không thể gia công được;

- Gia công được tích hợp nhiều phương pháp trên cùng một máy CNC. Ví dụ: phay, khoan, khoét, doa, taro ren có thể thực hiện trên cùng một máy phay CNC;

- Đòi hỏi người sử dụng có trình độ cao để có thể vận hành, sửa chữa và bảo dưỡng.

II – MỘT SỐ BỘ PHẬN CHÍNH CỦA MÁY CNC

1. Bảng điều khiển

Người vận hành sử dụng bảng điều khiển để chọn chương trình gia công chi tiết, thiết lập các thông số cho quá trình gia công,... Thường bảng điều khiển sẽ chứa bộ điều khiển của máy dưới dạng máy tính thu nhỏ gồm màn hình hiển thị, bàn phím và các phím chức năng như minh họa trên Hình 6.3.

Hình 6.3. Bảng điều khiển của máy CNC

Màn hình hiển thị

Bàn phím

Các phím chức năng

2. Cổng đầu vào

Đây là nơi để nhập chương trình gia công chi tiết vào máy CNC. Một số loại cổng đầu vào phổ biến trên máy CNC như minh họa trên Hình 6.4.

Hình 6.4. Cổng đầu vào của máy CNC

a) Đầu vào dạng cổng Ethernet

Cổng Ethernet

b) Đầu vào dạng đầu đọc thẻ nhớ và cổng USB 

Đầu đọc thẻ nhớ

Cổng USB

(Trang 29)

3. Bàn máy/mâm cặp

Đây là nơi để đặt chi tiết gia công. Bàn máy được trang bị trên máy phay và mâm cặp được trang bị trên máy tiện như minh họa trên Hình 6.5.

Hình 6.5. Bàn máy/mâm cặp trên máy tiện và máy phay CNC

a) Máy tiện CNC

Mâm cặp

Đài gá dao

Chi tiết gia công

Bảng điều khiển

b) Máy phay CNC

Trục chính

Bảng điều khiển 

Bàn máy

4. Ổ chứa dao

Đây là nơi chứa dao để trong quá trình gia công có thể tự động lấy dao theo yêu cầu. Tuỳ theo loại máy CNC mà ổ chứa dao có thể chứa số lượng dao là 8, 12, 16, 24,... Hình 6.6 minh hoạ ổ chứa dao trên máy tiện và máy phay CNC.

Hình 6.6. Ổ chứa dao trên máy tiện và máy phay CNC

a) Ų chứa dao trên máy tiện CNC

Dao tiện 

Ụ chứa dao tiện

b) Ụ chửa dao trên máy phay CNC

Ụ chứa dao phay

Dao phay 

(Trang 30)

5. Cơ cấu thay dao tự động

Đây là bộ phận để thay dao tự động trong quá trình gia công. Bộ phận này có chức năng lấy dao từ ổ chứa dao và lắp vào trục chính, đồng thời lấy dao đang lắp ở trục chính trả về ổ chứa dao (tức hoán đổi vị trí dao đang lắp trên trục chính với dao sử dụng kế tiếp trong chương trình gia công) như mô tả trong Hình 6.7.

Hình 6.7. Cơ cấu thay dao tự động trên máy phay CNC

a) Trạng thái chưa thay dao

Dao đang lắp trên trục chính 

Hốc kẹp bầu dao

Hốc trả dao về ụ tích dao 

b) Khi đang thay dao

Quay để thay dao

Lỗ lắp dao trên trục chính

Dao sẽ lắp vào trục chính

Cơ cấu thay dao tự động

Dao trả về ụ tích dao

6. Hệ thống tưới dung dịch làm mát

Đây là bộ phận dùng để tưới các dung dịch làm mát và bôi trơn vào vùng gia công để giảm nhiệt độ vùng gia công, đồng thời giảm mòn dao khi gia công. Hệ thống này gồm bơm hút dung dịch làm mát từ thùng chứa và tưới vào vùng gia công thông qua các vòi bố trí gần vùng gia công như minh hoạ trên Hình 6.8.

Hình 6.8. Vòi tưới dung dịch làm mát trên máy tiện và máy phay CNC

a) Vòi tưới dung dịch làm mát trên máy tiện CNC

Vòi tưới dung dịch làm mát 

Chi tiết gia công

b) Vòi tưới dung dịch làm mát trên máy phay CNC

Vòi tưới dung dịch làm mát

(Trang 31)

Ngoài các bộ phận có thể quan sát thấy như kể trên của máy CNC thì còn rất nhiều bộ phận khác của máy CNC nằm ở bên trong của máy như các hệ thống thuỷ lực, các bộ phận truyền động, dẫn hướng,...

Thông tin bổ sung

Vận dụng

Hình 6.12. Một số chi tiết cơ khí