CNC machining is one of the high-tech processing industries. Let’s find out with HBCG the principles and operation of this type of CNC machining.
CNC mechanical machining is a term commonly used in the field of manufacturing and industrial applications. However, do you know the classification, operation method and implementation processes of this method? If not, let’s find out with MESOLUS below this article.
What is CNC Machining? Classification and Operation
I. Definition
CNC machining, short for Computer Numerical Control, is the integration of computer technology with physical tools. Specifically, engineers convert design drawings into programming code. The computer system then reads the encoded instructions and controls physical tools to create products that match the design exactly.
When a CNC system is activated, the desired cuts and shapes are pre-programmed in the software and assigned to the corresponding tools and machines, which perform the assigned tasks like a robot.
In CNC machining, the programming code is the perfect mechanism to perform tasks that humans cannot do, although sometimes it also has some errors that are difficult to control, but compared to the disadvantages, the advantages that this machining method brings are still the advantages for it to be appreciated.
With mechanical processing machines that operate using numerical control, coding programs are all entered manually through punched cards. In contrast, with touch control, all programs are attached to the computer through the keyboard and a few other specialized tools. In addition, the CNC system can also be flexibly upgraded through modified program codes.
II. Classification of CNC mechanical processing
Because the process of machining mechanical parts requires high complexity, sometimes a product has to go through many stages with different implementation methods, so CNC machining is also divided into 6 basic types as follows:
CNC milling:
is the process of using machines in a circular motion to remove excess materials from the workpiece. During the implementation, it must rely on the support of grinding machines, chamfering machines and spiral mills. Occasionally, milling is also performed using hand milling machines, conventional milling machines, universal milling machines, and multi-purpose milling machines. These machines are either horizontal or vertical in orientation depending on the method of operation.
Gia công tiện CNC:
là hình thức tiến hành xoay phôi theo trục với các giai đoạn trải qua gồm có: cắt, mài, bắn… cùng các công cụ hỗ trợ là máy tiện tháp pháo và máy tiện động cơ. Trong một vài công đoạn khó, phương pháp gia công này còn sử dụng đến tiện thẳng, tiện côn, rãnh ngoài và ren.
Gia công khoan CNC
khoan là một quá trình gia công chi tiết cơ khí sử dụng các mũi khoan đa điểm quay để tạo ra các lỗ hình trụ trên vật liệu thô/phôi. Thiết kế của các mũi khoan cho phép các tàn dư rơi ra và giữ cho các lỗ khoan được gọn gàng.
Các loại mũi khoan phổ biến được sử dụng trong quy trình gia công CNC bao gồm mũi khoan đốm (để tạo lỗ nông hoặc lỗ thí điểm), mũi khoan khoét, máy khoan trục vít (để tạo lỗ không có lỗ thí điểm) và máy khoan đục lỗ (để mở rộng các lỗ đã sản xuất trước đó).
Gia công khai phóng điện CNC
là cách thức gia công sử dụng tia phóng lửa để tạo ra thành phẩm cuối cùng.
Thiết lập được tạo thành từ điện cực dụng cụ và điện cực phôi được ngăn cách bởi chất lỏng điện môi và chịu một điện áp. Quá trình này còn được gọi là gia công tia lửa, ăn mòn tia lửa, đốt cháy, chết chìm hoặc xói mòn dây.
Gia công Plasma CNC
là phương pháp sử dụng khí đốt nóng hồ quang điện và điều khiển từ máy tính để tạo ra chùm tia plasma giúp đun nóng và cắt kim loại nhanh chóng. Kỹ thuật này có thể thực hiện tốt với các nguyên vật liệu như: nhôm, đồng, sắt… và sử dụng trong các ngành công nghiệp như: chế tạo, hàn, đơn vị sửa chữa và phục hồi ô tô, các công trình xây dựng…
Gia công Laser CNC
là quá trình đun chảy, làm bốc hơi và loại bỏ dần nguyên vật liệu khỏi phôi bằng chùm tia laser. Hệ thống điều khiển chùm tia Laser bao gồm: quang học, khí hỗ trợ và dữ liệu điều hướng tia Laser tập trung vào phôi. Lợi ích mà phương pháp này mang lại là tăng tốc độ gia công, tránh lãng phí tài nguyên và có thể thực hiện trên nhiều kích cỡ nguyên vật liệu.
Ngoài các phương pháp gia công phổ biến này, gia công cơ khí CNC còn có các hình thức gia công bằng chất nổ, tia lửa điện, sóng âm… Tùy vào mục đích mà người thợ sẽ chọn phương thức phù hợp.
B. Các ngành nghề phù hợp với công nghệ CNC?
Gia công chi tiết cơ khí đang dần chiếm ưu thế và có chỗ đứng vững chắc trong lĩnh vực sản xuất nhờ các quy trình tối ưu thời gian, công sức và các lợi ích mang lại. Do đó, nó cũng được ứng dụng trong các ngành đòi hỏi chất lượng cao như:
Ngành y tế
Y học ngày càng phát triển đồng nghĩa thiết bị hỗ trợ mới cũng phát sinh ngày càng nhiều, nó không chỉ yêu cầu chất lượng cao mà còn đòi hỏi cả về mặt số lượng. Và gia công chi tiết cơ khí góp phần tạo nên các máy móc như thiết bị chỉnh hình, vỏ bọc an toàn, cấy ghép, máy MRI, thiết bị nghiên cứu… một cách nhanh chóng và hạn chế sai sót ở mức tối ưu.
Công nghiệp ô tô
Gia công chi tiết cơ khí trong ngành công nghiệp ô tô chủ yếu chịu trách nhiệm chính là phát triển các nguyên mẫu (mẫu dùng thử trước khi sản xuất đại trà) cùng các thông số kỹ thuật mang tính khắt khe. Ngoài ra, gia công cơ khí cũng được ứng dụng để chế tạo các phương tiện vận tải như tàu, xe tải…
Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ
Chịu trách nhiệm sản xuất cổng hạ cánh, cánh dẫn khí, ống góp… Đây là những bộ phận vô cùng quan trọng cần độ chính xác đến 99.99%, vì chỉ cần một sai sót nhỏ có thể dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng, trong đó có thiệt hại về người.
Công nghiệp quân sự và quốc phòng
Tham gia các bộ phận máy bay thực chiến, dược, phương tiện liên lạc, bộ phận vận chuyển…
C. Quy trình thực hiện dịch vụ gia công CNC
Gia công cơ khí CNC là quá trình quản lý các chuyển động quay quanh các dụng cụ cắt đa điểm. Khi các công cụ quay quanh và di chuyển trên bề mặt phôi, chúng từ từ loại bỏ vật liệu thừa để đạt được thành phẩm như mong muốn. Nhưng để quy trình này diễn ra trơn tru, nó phải trải qua 4 giai đoạn riêng biệt sau đây:
Thiết kế mô hình CAD
Các kỹ sư phác họa hình ảnh và các điểm gia công chi tiết trên bản vẽ 2D và 3D chuyên dụng.
Chuyển đổi mô hình CAD sang chương trình CNC
Thiết kế được định dạng tệp tương thích, sau đó được trích xuất và chuyển đổi thành dạng hình học và các mã hóa điều khiển máy CNC thông qua phần mềm CAM.
Thiết lập máy CNC
Các bước thiết lập này bao gồm việc đưa phôi trực tiếp vào trục xoay, bề mặt máy hoặc các thiết bị gia công tương tự, và gắn các dụng cụ cần thiết như mũi khoan, dao phay cùng vào các bộ phận tương thích khác.
Thực hiện hoạt động gia công
Người vận hành máy khởi động chương trình gia công theo các mã hóa đã được lập trình sẵn ở giai đoạn 2.
