Để hiểu rõ hơn về cách hoạt động của các máy cnc, đầu tiên ta phải nắm được cấu tạo từng bộ phận trong máy. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều kiểu loại máy cnc đa dạng về tính năng cũng như kiểu dáng bên cạnh đó cũng có rất nhiều hãng khác nhau để cho khách hàng lựa chọn. Tuy nhiên nhìn chung lại để một máy cn hoạt động được cần có các bộ phận sau:
3.1. PHẦN CHẤP HÀNH
3.1.1 THÂN, ĐẾ MÁY [ BASE MACHINE]
Đế máy phay
Là một trong những bộ phận rất quan trọng của máy và thường được làm bằng gang vì gang có sức bền nén gấp 10 lần thép. Thân và đế máy chứa trục chính là bộ phận quan trọng nhất, đòi hỏi cứng vững và khử rung trong quá trình chạy ở tốc độ cao lên đến 8000 vòng/phút
3.1.2 BÀN MÁY VÀ HỆ THỐNG GÁ KẸP [T-SLOT MACHINING TABLE]
Là nơi để thực hiện thao tác gá đặt các chi tiết gia công, để định vị được phôi trước khi gia công trong máy tiện thì người ta dùng mâm cặp, trên mâm cặp có chấu cặp. Trên máy phay thì có hệ thống gá kẹp. Bàn máy thường di chuyển ngang sang trái, phải [theo trục x] và di chuyển dọc [theo trục y].
Bàn máy phay
Tùy từng loại máy mà bàn máy sẽ di chuyển và trục chính đứng yên hoặc ngược lại. Khi chọn máy thì khách hàng nên quan tâm đến hành trình dịch chuyển tối đa, kích thước bàn, kích thước rãnh T slot và tải trọng tối đa, nếu như máy tiện thì cần quan tâm đến đường kính tiện qua băng. chiều dài phôi lớn nhất.
3.1.3 TRỤC CHÍNH [SPINDLE]
Là bộ phận quan trọng nhất của máy cnc, tuỳ vào độ chính xác, tốc độ,và độ đảo của trục chính sẽ quyết định đến giá thành của máy CNC. Trục chính cũng là nơi gắn mâm cặp để kẹp phôi trong trường hợp là máy tiện, là nơi lắp tool holder hay còn gọi là chuôi dao trục chính của máy cnc chia làm 3 hướng, dịch chuyển ngang dọc là trục x, y còn lên xuống là trục Z.
Trục chính
3.1.4 BĂNG DẪN HƯỚNG [LINEAR GUIDE]
Đòi hỏi chính xác và độ bền, độ cứng vững cao vì máy trung tâm gia công đòi hỏi tải trọng lớn, độ chính xác cao, tốc độ dịch chuyển lớn, và năng suất làm việc cao. Chính vì thế chỉ cần một lỗi nhỏ do chất lượng của băng dẫn hướng sẽ làm hỏng cả một hệ thống gây ra hậu quả rất khôn lường.
Băng hướng dẫn
Thanh dẫn hướng hoạt động bằng cách di chuyển một đối tượng hoặc một phần thiết bị theo một đường thẳng, di chuyển một đối tượng cực kỳ chính xác và lặp lại nếu được yêu cầu.
3.1.5 TRỤC VÍT ME, ĐAI ỐC [BALL SCREW]
Trục vít
Chúng giúp cho hệ thống truyền động của máy tiện và phay CNC hoạt động hiệu quả giúp gia tăng năng suất và đảm bảo độ chính xác cho các chi tiết, sản phẩm được gia công, trục vít me phải được làm bằng vật liệu chống mài mòn, độ chính xác rất cao vì quá trình sử dụng liên tục.
3.1.6 Ổ TÍCH DỤNG CỤ [TURRET, MAGAZINE]
Turret máy tiện
Là nơi chứa, dự trữ dao tiện, dao phay, ở máy tiện gọi là đầu thay dao turret, ở máy phay gọi là ổ chứa dao ATC magazine, đây là nơi chứa nhiều loại dao khác nhau phục vụ các nguyên công tiện phay trong phục vụ các nguyên công khác nhau trên cùng 1 phôi.
3.1.7 HỆ THỐNG LÀM MÁT
Bộ phận này của máy phay hay tiện cnc giúp tản nhiệt, làm mát cho phôi cũng như cho dao phay khi hoạt động.
Hệ thống làm mát
Khi dao phay quay với tốc độ cao, ma sát giữa dao và phôi sẽ sinh ra nhiệt lớn, để tránh nhiệt độ cao làm ảnh hưởng đến độ biến dạng và chất lượng bề mặt phôi trong quá trình gia công, cần phải có chất làm mát. Các máy cnc sử dụng dầu làm mát theo tiêu chuẩn nhà sản xuất.
3.1.8 KHUNG BẢO VỆ MÁY
Đây là phần vỏ ngoài của máy gia công CNC có nhiệm vụ che chắn các bộ phận khác của máy tránh ảnh hưởng của môi trường bên ngoài, tránh văng chất làm mát ra ngoài, tránh bụi bẩn, đồng thời giúp bảo vệ an toàn cho người vận hành trong khi gia công.
Vỏ bảo vệ máy
3.1.9 HỆ THỐNG THỦY LỰC
Hệ thống thuỷ lực máy CNC
3.2 PHẦN ĐIỀU KHIỂN
3.2.1 CÓ 2 LOẠI CỤM ĐIỀU KHIỂN CHÍNH TRÊN MÁY CNC
3.2.1.1 CỤM ĐIỀU KHIỂN MÁY MCU
Là nơi nhập liệu bản vẽ, giao tiếp với cơ cấu chấp hành của máy CNC, bản chất nó là 1 bộ máy tính chạy window chứa các phần mềm chuyên dùng, nó có bàn phím chữ và số để nhập dữ liệu trực tiếp hoặc thủ công [MDI] các chương trình gia công. Lệnh CNC thực hiện bên trong bộ điều khiển sẽ thông báo cho mô tơ chuyển động quay đúng số vòng cần thiết → trục vit me bi quay đúng số vòng quay tương ứng → kéo theo chuyển động thẳng của bàn máy và dao.
Bộ điều khiển cnc
MCU có các chức năng sau:
- Chuyển đổi từ bản vẽ CAD sang CAM một cách trực quan.
- Ra lệnh cho bộ cơ cấu chấp hành thực hiện gia công.
- Nó có thể nhận ra các phép nội suy [tròn, thẳng và xoắn] để tạo thành các lệnh chuyển trục.
- Để hỗ trợ các điều khiển chuyển động trục và các mạch khuếch đại để quản lý các công cụ trục.
- Nó lưu giữ các tín hiệu đã xem xét về vị trí và vận tốc cho mỗi trục truyền động.
- Để thực hiện các mục đích điều khiển phụ trợ như chất làm mát hoặc tắt/ mở trục và thay đổi dụng cụ
3.2.1.2 CỤM DẪN ĐỘNG
Là các động cơ điện tham gia vào quá trình dẫn động vào trục chính, các chuyển động lên xuống, tiến vào ra đài dao, tiến lùi bàn gia công.
Động cơ servo
3.2.2 MÁY CNC CÓ NHỮNG LOẠI ĐỘNG CƠ NÀO?
Có 4 loại động cơ trên máy CNC gồm: động cơ 1 chiều, động cơ xoay chiều, động cơ bước, động cơ servo
3.2.2.1 Động cơ một chiềuƯu điểm
+ Momen khởi động lớn, dễ điều khiển tốc độ và chiều, giá thành rẻ.
+ Dải tốc độ điều khiển hẹp
Nhược điểm
+ Phải có mạch nguồn riêng.
3.2.2.2 Động cơ xoay chiềuCấp nguồn trực tiếp từ điện lưới xoay chiều.
Ưu điểm
+ Đa dạng và phong phú về chủng loại, giá thành rẻ.
+ an toàn, momen khởi động nhỏ.
Nhược điểm
+ Mạch điều khiển tốc độ phức tạp.
+ Phải có mạch cách ly giữa phần điều khiển và phần chấp hành để đảm bảo
3.2.2.3 Động cơ bướcƯu điểm
+ Điều khiển vị trí, tốc độ chính xác, không cần mạch phản hồi.
+ Thường được sử dụng trong các hệ thống máy CNC.
Nhược điểm
+ Giá thành cao, momen xoắn nhỏ, momen máy nhỏ.
3.2.2.4 Động cơ servoƯu điểm
+ Đặc điểm động học tốt.
+ Thường tích hợp sẵn cảm biến đo tốc độ hay góc quay.
+ Có dải tần số rộng 0÷400 Hz
Nhược điểm
+ Momen quán tính nhỏ.
3.3 PHẦN GIÁM SÁT VÀ PHẢN HỒI
Là nơi chứa các sensor, đầu dò là nơi giám sát các chuyển động của trục chính, chuyển động tiến dao, chuyển động vào ra bàn, phát hiện va chạm, lực đột ngột, phát hiện có người mở cửa khu vực thao tác, phát hiện và báo lỗi cụ thể về màn hình điều khiển giúp máy móc vận hành chính xác và an toàn hơn
Sensor cảm biến phản hồi máy cnc
tìm hiểu thêm về máy CNC là gì? phân loại máy cnc?
Như vậy thông qua bài viết này VIET WELD đã cung cấp cho quý vị một cách tổng quát về cấu tạo của máy cnc cơ bản bao gồm: phần điều khiển, cấu tạo máy, các loại động cơ, vít me, trục dẫn hướng và các loại động cơ có trong máy cnc. Để tìm hiểu thêm về sản phẩm máy trung tâm gia công cnc mà VIET WELD cung cp, xin mời quý khách xem sản phẩm theo đường dẫn dưới đây