So sánh máy CNC và máy công cụ

• Cấu tạo

Máy công cụ CNC giống máy công cụ thông thường ờ cấu tạo cơ bản. Điểm khác biệt là các bộ phận liên quan tới gia công phay và tiện có thể điều khiển được bằng máy tính.

Hướng chuyển động của các bộ phận trên máy công cụ điều khiển CNC được xác định theo một hệ tọa độ liên quan tới chi tiết gia công và thể hiện các trục nằm song song với các chuyển động thẳng chính của máy. Chuyển động của các cụm chi tiết riêng lẻ trên máy cần thiết cho việc gia công (bàn máy, bàn trượt của dụng cụ cắt,…) được tính toán, điều khiển và kiểm tra bời một máy tính tích hợp. Để làm được việc đó, đối với mỗi hướng chuyển động có một hệ thống đo riêng biệt, giúp xác định vị trí tương ứng của các cụm chi tiết và phản hồi vế máy tính bên trong để kiểm tra (hồi tiếp, feedback).

1. Chức năng

Trong bảng 1 các chức năng cơ bản của máy công cụ thông thường, và máy CNC được so sánh với nhau.

Bảng 1. So sánh các chức năng cơ bản cùa các máy

 

Máy công cụ thông thường	Máy NC	Máy CNC
Nhập dữ liệu: Công nhân chỉnh máy bằng tay dựa vào nhiệm vụ sản xuất và các bản vẽ; gá phôi, dụng cụ cắt và điều chỉnh chúng.	Nhập dữ liệu: Chương trình NC được đưa vào hệ điều khiển NC nhờ băng đục lỗ.	Nhập dữ liệu: Chương trình NC có thể được đưa vào hệ điều khiển CNC qua bàn phím, đĩa hoặc các cổng giao tiếp (series, bus). Nhiều chương trình NC được lưu trữ trong bộ lưu trữ bên trong, hơn nữa ờ hệ điều khiển hiện đại người ta còn sử dụng thêm các bộ nhớ rời.
Điều khiển thủ công: Công nhân cài đặt bằng tay các thông số công nghệ (số vòng quay, lượng chạy dao) và điều khiển việc gia công với các tay quay.	Hệ điều khiển NC xử lý các thông tin về hành trình và chế độ đóng – mở của chương trình NC và đưa ra các tín hiệu điều khiển tương ứng tới từng bộ phận riêng của máy NC.	Máy tính vả phần mềm tích hợp trong hệ điều khiển CNC đảm nhiệm toàn bộ các chức năng điều khiển và điều chỉnh của máy CNC. Đồng thời, bộ lưu trữ bên trong được sử dụng cho chương trình, chương trình con, thông số máy, kích thước dụng cụ cắt, giá trị hiệu chỉnh cũng như chu trình gia công cố định và tự do. Thường người ta hay tích hợp phần mềm phỏng đoán lỗi vào hệ điều khiển CNC.
Kiểm tra Công nhân đo và kiểm tra thù công độ đảm bảo kích thước cùa chi tiết gia công và phải lặp lại quá trình gia công nếu cần thiết.	Nhờ phản hồi liên tục cùa hệ thống đo và của môtơ vị tri, máy NC đã biết được kích thước của chi tiết gia công cố giữ được đúng hay không trong quá trình gia công.	Nhờ bộ cảm biến đo được tích hợp người ta có thể kiểm tra được kích thước trong khi gia công. Đồng thời, có thể làm việc trên hệ điều khiển để có được một quá trình gia cõng chủ động và tích cực, ví dụ, thử một chương trinh NC mới và tối ưu hoá chương trình.

• Tính kinh tế

1. ưu điểm của máy công cụ CNC

Máy CNC có các ưu điểm sau:

1. Với máy công cụ CNC, nhờ tốc độ gia công cao cũng như thời gian gia công cơ bản, thời gian phụ, thời gian chuẩn bị và thời gian kết thúc tại máy thấp, người ta đạt được năng suất lao động cao. Các yếu tố ảnh hường sau đây tác dụng đặc biệt đến điều này:

• Lập trình trực tiếp trên máy công cụ nhờ khả năng nhập bằng tay.
• Trách nhiệm lập trình được chuyền tới một bộ phận chuẩn bị sản xuất. Nguyên vật liệu, công cụ được chuẩn bị sẵn sàng và cung cấp đúng hạn tại chỗ làm việc của máy CNC.
• Trong trường hợp gia công lặp lại, chương trình đặc thù của chi tiết gia cõng được lưu trữ dưới dạng chương trình con.
• Tối ưu hoá chương trình NC trong hệ điều khiển.
• Mô tà hình dạng vật gia công bằng các dữ liệu hình học đơn giản.
• Chạy dao tự động cho tới khi đạt được kích thước yêu cầu.
• Tự động vận hành tất cả các chức năng cùa máy và can thiệp trực tiếp khi nhận ra lỗi và nhiễu.
• Giám sát tự động quá trinh sản xuất bằng chính hệ điều khiển CNC (đo, kiểm tra tự động).
• Sừ dụng đa dạng dụng cụ trong các hệ thống giữ dụng cụ gia công.
• Có thể chuần bị trước dụng cụ gia công bên ngoài máy mà không ành hường tới thời gian chạy máy.

2. Chất lượng chi tiết gia công không thay đổi và it phế liệu.
3. Độ chính xảc gia công cao nhờ cáp chính xác của máy cao (độ chính xác đo 1/1000 mm).
4. Thời gian gia cõng thấp nhờ tổ chức sàn xuất và kết hợp tốt hơn các bước công việc phân tán.
5. Hệ số sử dụng máy cao nhờ cách vận hành máy.
6. Độ linh họat sàn xuất được cải thiện nhờ hệ thống gia công, dẫn đến quá trinh sản xuất hợp lý cho lô nhò cũng như đơn chiếc với độ phức tạp cao.

Nhờ các ưu điểm trên máy cõng cụ CNC đã chiếm ưu thể trong gia công cắt gọt. Phạm vi ứng dụng rộng lởn là đặc điểm hấp dẫn cùa máy cộng cụ CNC (hình 2).

Hình 2. Phạm vi ứng dụng của máy công cụ CNC

• Năng suất tăng lên;
• Độ phức tạp và độ chinh xác gia công tăng lên;
• Máy công cụ CNC;
• Máy cõng cụ thông thướng.

1. Điều kiện khi sử dụng máy công cụ CNC

Để vận hành và lập trình cho máy công cụ CNC người vận hành máy cần có trình độ . Do tốc độ gia công CNC cao hơn rất nhiều nên các kinh nghiệm có được từ gia công trên máy thông thường công nhân không thề mang sang ứng dụng cho máy CNC mà không được bồi dưỡng thêm về kiến thức.