Sự ra đời và quá trình phát triển Computer Numerical Control = CNC

CNC router là gì?

CNC router là một công cụ được điều khiển bởi máy tính. Nó chỉ trở nên tinh vi hơn khi xét đến khả năng máy tính điều khiển công cụ như thế nào.

Nói tóm lại, công nghệ CNC không phức tạp lắm. nó là một công cụ được điều khiển bởi máy tính. Hình minh họa dưới đây cho thấy 1 router CNC trông như thế nào nếu không có bộ điều khiển.

Định nghĩa về CNC router:

qQ. Một bộ điều khiển máy tính đọc “mã g” hoặc mã ngôn ngữ máy và điều khiển công cụ.

Chương trình NC (điều khiển số) là một bộ chi tiết các hướng dẫn từng bước cho máy biết đường dẫn đến để thực hiện theo và vận hành.

Lịch sử về CNC router:

NC hay đơn giản là “Điều khiển số” (Numbering Control) được phát triển vào cuối những năm 1940 và đầu những năm 1950 bởi John t. Parsons trong hợp tác với M.I.T (viện công nghệ Massachusetts). Nó được phát triển sau cuộc chiến tranh để giúp đỡ nỗ lực sản xuất. Các bộ phận máy bay đã trở nên phức tạp hơn và đòi hỏi một mức độ chính xác mà con người với sản xuất thủ công không thể đạt được.

Các bộ phận gia công phức tạp không còn được thực hiện riêng thủ công bởi con người có tay nghề cao.

Ban đầu, máy móc được thiết kế cứng, và sau đó các hướng dẫn đã được đưa ra từ năm 1952. Năm năm sau đó, các máy NC đã được lắp đặt trong môi trường sản xuất trên khắp nước Mỹ. Đến giữa những năm 1960, công nghệ NC đã đóng một vai trò chủ đạo trong ngành công nghiệp này.

Hầu hết các chương trình máy đã được ghi lại trên các cuộn băng cho đến khoảng năm 1980. Trong những năm 70 và những năm 80, sự phát triển của công nghệ vi xử lý giúp máy tính có thể kết nối trực tiếp với NC máy sử dụng dây cáp, từ đó hình thành thuật ngữ CNC.

Về cơ bản, “điều khiển số”  là một kỹ thuật để điều khiển máy móc chứ không phải là một loại máy cụ thể. Máy CNC ban đầu được chế tạo để gia công kim loại. Sau đó họ đã thích nghi với các ngành công nghiệp khác như như gỗ, nhựa,… Tất cả các loại máy này có một số tính năng chung:

  • một chương trình (để hướng dẫn)
  • bộ điều khiển
  • một máy công cụ

Router gỗ khác với người anh em về kim loại của nó ở chỗ nó không phải chịu cùng một lực tải và rung động. Chúng quay nhanh hơn, lên tới 24000 vòng / phút và có diện tích công tác lớn hơn; lên tới 5’x20′. Nó sử dụng các công cụ và đồ gá nhỏ hơn, và làm việc ở tốc độ gia công nhanh hơn; lên đến 1200 inch mỗi phút hoặc 30m/phút. Sự khác biệt khác là nó không yêu cầu mức độ chính xác như nhau. Các ứng dụng cơ khí thường đòi hỏi độ chính xác cao hơn nhiều và dung sai chặt chẽ hơn so với gia công gỗ.

Ông Isao Shoda tuyên bố đã tạo ra bộ router NC đầu tiên trên thế giới và ông đã trưng bày nó tại hội chợ osaka quốc tế vào năm 1968. (mẫu NC-111a )

1968 – Shoda trưng bày bộ router gỗ NC (NC-111A) đầu tiên tại Hội chợ Quốc tế Osaka

Đầu những năm 1970, sự ra đời của CNC đầu tiên xuất hiện trong ngành hàng không vũ trụ (được điều khiển bởi máy tính cỡ lớn).

Vào cuối những năm 70, máy khoan NC là máy đầu tiên xuất hiện trong ngành công nghiệp gỗ. Chúng được gọi là máy “từ điểm tới điểm” (point to point) vì họ di chuyển một mũi khoan từ điểm này sang điểm khác để khoan một lỗ. Thuật ngữ “từ điểm tới điểm” được tạo ra từ một phương pháp lắp ráp mạch điện tử từ trước năm 1950, đòi hỏi điện tử chuyên nghiệp các nhà lắp ráp vận hành từ sách ảnh và tuân theo trình tự lắp ráp chính xác để đảm bảo không bỏ lỡ bất kỳ thành phần nào:

Các sự kiện khác ảnh hưởng đến công nghệ CNC là:

  • Giữa năm 1970: bộ vi xử lý đầu tiên (intel 8080)
  • cuối thập niên 1970: CNC 5 trục đầu tiên trong gia công gỗ

Các bộ router CNC lần đầu tiên được sử dụng bởi ngành công nghiệp hàng không vũ trụ để cắt các mẫu phức tạp ra khỏi các tấm nhôm. Bắt vít tấm nhôm với mặt bàn là một quá trình dài. Vào đầu những năm 80, các kỹ sư tại Thermwood đã đến lên ý tưởng để hút không khí từ gỗ balsa. Kể từ khi gỗ balsa cho phép không khí đi qua tự do, họ đã thêm một dòng chảy chân không cao để giữ các tấm nhôm xuống mà không sử dụng ốc vít cơ khí. Sau đó họ nhận ra rằng ván dăm có đặc tính xốp tương tự và bàn hút chân không đã ra đời.

Đến đầu những năm 1980, công nghệ CNC đã được sử dụng trong nhiều loại máy móc trong ngành gia công gỗ thứ cấp. Một số ví dụ sau:

Các hệ thống “từ điểm tới điểm” như máy khoan đã được sử dụng từ đầu của kỷ nguyên NC. Từ đó không có liên hệ giữa bộ phận và công cụ cho đến khi một mũi khoan khí nén được kích hoạt, nó không quan trọng con đường trục chính đã đi là đường nào để hoàn tất. Những máy này sau đó đã được điều chỉnh phù hợp với công nghệ CNC mới hơn và mặc dù họ đã hợp nhất nhiều lựa chọn hơn là chỉ khoan, cái tên vẫn tồn tại.

Các hệ thống cắt thẳng như cưa tấm bằng NC chỉ giới hạn điều khiển trong một trục chuyển động duy nhất. Lưỡi cưa sau đó di chuyển độc lập từ điều khiển qua chiều dài của chùm tia để thực hiện cắt thẳng.

Cắt đường viền như đã thấy trong các trung tâm làm việc CNC cho phép điều khiển chuyển động đồng thời từ 3 trục trở lên trong khi thực hiện các hoạt động gia công. Nói cách khác, máy tính điều khiển dao cắt trong không gian dọc theo x, y và trục z trong khi thực hiện quá trình cắt.

Ngày nay máy router CNC là một phần phổ biến của quá trình sản xuất. Chức năng mới và những cải thiện về hiệu suất đang được phát triển mỗi ngày sẽ mang lại cho CNC một vai trò ngày càng tăng trong sự thành công của nền công nghiệp.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *