1/ Công nghệ CNC trong lĩnh vực cơ khí là gì?

1.1/ Tìm hiểu về công nghệ CNC

Sự ra đời của công nghệ CNC đã đánh dấu một bước ngoặc lớn trong cuộc cách mạng sản xuất cơ khí và hiện nay nó vẫn đang phát triển không ngừng để đưa cho ra những sản phẩm hoàn hảo nhất. Đây cũng là một trong những nền tảng của các công nghệ về sau này, không chỉ giới hạn trong ngành cơ khí mà nó còn được mở rộng ra các lĩnh vực khác như: Y tế, nông nghiệp, mỹ nghệ, smart,…



CNC là viết tắt của Computer Number Control (Có thể tạm dịch là: Điều khiển số với sự hỗ trợ của máy tính), đúng như ý nghĩa đó: Quá trình gia công cơ khí được thực hiện hoàn toàn bằng các thuật toán số với sự điều khiển hoàn toàn của máy tính thực hiện những yêu cầu của con người.

1.2/ Khi chưa có CNC việc gia công cơ khí hoàn toàn sử dụng bằng các máy cơ

Trước đây việc gia công cơ khí được thực hiện hoàn toàn trên các máy cơ như : Tiện cơ, phay cơ . Việc gia công như thế này rất tốn kèm thời gian và năng xuất không được cao. để vận hành các loại máy này đòi hỏi một máy phải có một thợ. Điều này đồng nghĩa các sản phẩm tạo ra sẽ không nhiều, hơn nữa độ chính xác sẽ không cao, dẫn đến hiểu quả kinh tế không được cao.

1.3/ Máy cơ được cải tiến, phát triển để cho ra đời máy CNC

Sau một thời gian cải tiến, máy CNC đã ra đời nhằm khắc phục những khuyết điểm trên các máy cơ, Công nghệ CNC được hiểu nôm na là quá trình gia công được điều khiển bằng máy tính. Để sử dụng việc bạn cần làm là thực hiện quá trình gia công trên máy tính bằng các phần mềm CAM. Sau khi quá trình gia công trên máy tính đã hoàn thành thì phần mềm sẽ xuất ra code NC của quá trình gia công. và việc cần làm bây giờ là chuyển code này vào máy CNC . bạn setup dao, phôi thì máy CNC sẽ gia công đúng như quá trình gia công trên máy tính

Name	Type	OS	Formats
BobCAD-CAM	Stand-alone/Plugin	Windows	dxf, dwg, iges, igs, step, stp, acis, sat, x_t, x_b, cad, 3dm, sldprt, stl, prt
CATIA	Built in	Windows	3dxml, catpart, igs, pdf, stp, STL, vrml
CAMWorks	Plugin	Windows	sab, sat, dwg, dxf, dwf, ipt, iam, idw, model, exp, catpart, catproduct, ai, eps, ad_part, ad_smp, igs, ckd, x_t, x_b, prt, asm, 3dm, par, psm, sldprt,sldasm, stp, step, stl, vda
Fusion 360	Built-In	Windows and Mac	catpart, dwg, dxf, f3d, igs, obj, pdf, sat, sldprt, stp
hyperMill	Stand-alone/Plugin	Windows	3dxml, 3dm, 3ds, 3mf, amf, dwg, dxf, idf, ifc, obj, pdf, sldprt, stp, STL, vrml
HSM / HSM Works	Plugin	Windows	catpart, catproduct, prt, sldprt,sldasm, stp, step, stl
Mastercam	Stand-alone/Plugin	Windows	sab, sat, dwg, sxf, ipt, iam, idw, model, exp, catpart, catproduct, ad_prt, ad_smp, igs, ckd, x_t, x_b, prt, asm, 3dm, par, psm, asm, slddrw, sldprt, sldasm, stl, vda
Powermill	Plugin	Windows	iges, step, stl, catpart, catproduct, nx
Siemens NX CAM	Plugin	Windows, macOS, Linux	asm, dat_default, dxf, jt, lek, prt, tso, xli
SolidCAM	Stand-alone/Plugin	Windows	3dxml, 3dm, 3ds, 3mf, amf, dwg, dxf, par, idf, ifc, obj, pdf, sldprt, stp, vrml, igs, ipt, prt, rvt, sldprt, stl, x_b, xgl
SolidWorks CAM	Plugin	Windows	3dxml, 3dm, 3ds, 3mf, amf, dwg, dxf, idf, ifc, obj, pdf, sldprt, stp, STL, vrml
SprutCAM	Stand-alone/Plugin	Windows	iges, dxf, stl, vrml, step, sldasm, sldprt, asm, par, psm, pwd

Các cấp độ khi vận hành CNC sẽ gặp như sau.

Chỉ biết vận hành máy, set dao, gá phôi, bù dao, thiết lập cơ bản và chạy máy.

Biết sử dụng phần mềm hiệu chỉnh code CNC như NCbrain, NC Plot, CimcoEdit

Người có thể sử dụng các phần mềm hỗ trợ gia công, gọi là phần CAM

Phần 1: AN TOÀN VẬN HÀNH MÁY CNC

Khi gia công trên máy tiện chỉ có thể an toàn chỉ khi người vận hành biết được mối nguy hiểm liên quan đến hoạt động của máy, thì mới hạn chế được nguy hiểm. Trong xưởng cũng như bất cứ nơi khác, người vận hành phải luôn luôn giữ cho tâm trí vào công việc, để tránh tai nạn cũng như phát triển thói quen làm việc an toàn trong việc sử dụng các thiết lập, máy CNC, bảo vệ cho bản thân và máy CNC.

Phương pháp an toàn 

• Không được vận hành máy khi chưa hiểu rõ cơ chế hoạt động của máy và chưa biết cách dừng máy nhanh chóng. Biết cách dừng máy một cách nhanh chóng có thể tránh được các tai nạn nguy hiểm.
• Trước khi vận hành máy phải được trang bị đầy đủ quần áo bảo hộ và các thiết bị an toàn. Bạn cần nhớ, các thiết bị an toàn là để bảo vệ người vận hành máy do đó không được loại bỏ chúng.
• Luôn luôn tắt máy và cắt nguồn điện vào máy ở tủ điện khi thực hiện sửa chữa máy. Đặt dấu hiệu cho biết máy ngừng hoạt động và đang được sửa chữa.
• Bảo đảm lắp chuẩn xác dụng cụ cắt và chi tiết gia công trước khi khởi động máy.
• Để tay cách xa các bộ phận chuyển động. Sẽ rất nguy hiểm khi bạn kiểm tra bề mặt chi tiết đang quay bằng tay.
• Luôn luôn dừng máy trước khi đo, làm vệ sinh hoặc thực hiện các điểu chỉnh. Sẽ rất nguy hiểm khi thực hiện những việc đó đối với máy đang hoạt động.
• Không để giẻ hoặc vải vụn ở gần các bộ phận máy chuyển động. Giẻ có thể bị quấn vào máy và gây ra tai nạn.
• Khi vận hành máy không nên có hơn một người ở bên máy. Sự không biết có người khác bên cạnh có thể gây ra tai nạn.
• Sơ cứu ngay sau khi bị chấn thương dù chỉ là vết thương nhỏ. Báo cáo ngay về chấn thương, vết đứt tay nhỏ cũng phải được xử lý để tránh bị nhiễm trùng.
• Trước khi gia công chi tiết, cần loại bỏ các ba vía và các mép sắc bằng giũa nhẹ.
• Không nên gắng sức một mình nâng các vật nặng hoặc các vật cồng kềnh.
• Đối với các vật nặng, bạn cần phải nâng chúng một cách an toàn.

1. Chọn vị trí ngồi xổm (không được cúi xuống) đầu gối hơi cong và giữ thẳng lưng.
2. Ràng buộc vật nặng một cách chắc chắn.
3. Nâng vật nặng bằng cách đứng dần lên nhưng vẫn giữ lưng thẳng, chỉ sử dụng các cơ chân, tránh tổn thương cột sống.-   Bảo đảm chi tiết gia công được định vị chắc chắn trên bàn máy.-   Khi định vị chi tiết gia công, các bu lông siết phải ở gần chi tiết hơn là khối định vị.

• Không được khởi động máy khi chưa bảo đảm dụng cụ cắt ở đúng vị trí.
• Sử dụng các dụng cụ thích hợp cho công việc cần thiết.

Bảo quản, bảo dưỡng máy 

• Công tác bảo dưỡng máy thường xuyên và định kỳ, tuân theo những hướng dẫn của nhà cung cấp, đảm bảo đúng quy trình và các nội dung sau đây:
• Không vận hành máy khi chưa đọc và hiểu rõ hướng dẫn an toàn vận hành máy.
• Không động chạm vào các bộ phận máy đang chuyển động, không đeo nhẫn, đồng hồ,dây chuyền và cà vạt trong khi vận hành thiết bị, quần áo gọn gàng.
• Phải cất các thiết bị phục vụ (đồ gá kẹp, dao cụ, giẻ lau …) xung quanh máy vào vị trí quy định trước khi vận hành máy.
• Chú ý: Không vận hành máy sau khi sử dụng, uống những dược phẩm mạnh, các đồ uống có độ cồn kích thích.
• Dừng trục chính hoàn toàn trước khi thay đổi dao cụ.
• Dừng hẳn trục chính và các trục chuyển động trước khi gá hay tháo phôi.

Phần 2: MÁY GIA CÔNG CHÍNH XÁC TIỆN CNC FLC-20L

Đặc điểm kỹ thuật

Ưu điểm 

• Năng suất tăng do mức độ tự động hóa cao.
• Tính linh hoạt cao.
• Có tính tập trung nguyên công.
• Độ chính xác cao (đến 0.001mm)
• Chất lượng gia công ổn định, độ chính xác lặp lại cao
• Gia công được các biên dạng phức tạp (mặt 3D)
• Hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao.

Nhược điểm:

• Giá thành máy cao
• Giá thành bảo dưỡng cao, phức tạp
• Vận hành phức tạp, cần công nhân có tay nghề.
• Hiệu quả thấp với những chi tiết đơn giản.

Yêu cầu:

• Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các khâu của quá trình hình thành sản phẩm (thiết kế, chuẩn bị sản xuất, gia công…)
• Cần đào tạo nâng cao cho thợ chuyên môn. Một khóa đào tạo về kỹ thuật CNC là phải có.

1 Công dụng và phân loại

Tiện là nguyên công để tạo hình các bề mặt tròn xoay trong và ngoài các bề mặt trụ, mặt côn, mặt định hình, ren vít…), các mặt phẳng đầu, ác rãnh và cắt được các phần chi tiết… Nguyên công tiện được thực hiện trên các máy tiện vạn năng, chuyên dùng tự động và bán tự động, các máy tiện CNC… Trong các nhà máy cơ khí công việc tiện chiếm khoảng 40 ÷ 50% và máy tiện chiếm khoảng 50 ÷ 60% tổng số máy cắt kim loại.

2 Các loại dụng cụ cắt khi tiện

Các loại dụng cụ cắt khi tiện gọi tắt là dao tiện đã được tiêu chuẩn hóa TCVN 3011-79-3025-79.

2.1 Dao tiện ngoài

Dao tiện ngoài có hai loại: dao tiện ngoài đầu thẳng (phải hoặc trái) (hình 5.la) và dao tiện ngoài đầu cong (phải hoặc trái) (hình 5.1b).

2.2 Dao tiện lỗ

Dao tiện lổ có hai dạng: dao tiện lỗ  thông (hình 5.2a) và dao tiện lỗ không thông (hình 5.2b).

2.3 Dao tiện vai 

Loại dao này có góc  φ = 90° dùng tiện vai trụ bậc hoặc các trụ vai có đường kính D nhỏ và chiều dài lớn l >D, độ vững cứng kém.


Khi dùng loại dao này lực hướng kính Py nhỏ sẽ tránh gây ra độ võng chi tiết lớn.

2.4 Dao tiện mặt phẳng đầu ( dao xén mặt ) ( hình 5.4)

Loại dao này có thể chế tạo với góc φ = 90°

2.4 Dao tiện đứt và tiện rãnh

Dao tiện này được dùng để cắt rãnh hoặc cắt đứt trên các mặt trụ ngoài.

2.6 Dao tiện ren ( hình 5.6 )

Dao tiện ren được dùng để tiện ren ngoài (hình 5.6) hoặc tiện ren trong.

2.7 Dao tiện định hình (hình 5.7)

Dao tiện định hình được dùng để gia công các bề mặt định hình tròn xoay trong sản xuất hàng loạt, hàng khối trên các máy tiện tự động, bán tự động.

Gia công bằng dao tiện định hình có một số ưu điểm sau:

• Đảm bảo độ đồng nhất prôfin chi tiết trong quá trình gia công vì không phụ thuộc vào tay nghề công nhân mà chỉ phụ thuộc vào độ chính xác khi thiết kế và chế tạo dao tiện định hình.
• Năng suất gia công cao vì giảm được thời gian máy và thời gian phụ.
• Tuổi thọ lớn vì mài sắc được nhiều lần.

Dao tiện định hình có nhiều loại:

• Theo hình dạng dao: dao hình tròn (hình 5.7a), dao hình lăng trụ (hình 5.7b).
• Theo phương chạy dao: dao hướng kính (hình 5.7a, b), dao tiếp tuyến (hình 5.7c)
• Theo các góc dao: dao gá thẳng (hình 5.7d), dao gá nghiêng (hình 5.7d).
• Theo vị trí mặt trước:
• Mật trước không nâng λ = 0 (hình 5.7a, b).
• Dao gá nâng λ > 0 (hình 5.7e).

Dao tiện định hình hình lăng trụ được kẹp chặt bằng mang cá và vít giữ được dùng để tiện các bể mặt ngoài định hình ‘(hình 5.8b). Dao tiện định hình hình tròn được lắp vào trục gá và chống xoay bằng khía mặt đầu hoặc chốt (hình 5.8a).

Dao tiện định hình hình tròn được dùng để gia công các mặt định hình ngoài và trong (các lỗ định hình).

Dao tiện định hình được hướng kính các loại được gá sao cho đỉnh dao nằm ngang tâm chi tiết ( hình 5.7 ab)

Trong các loại máy CNC thì máy phay CNC và máy tiện CNC là được dùng phổ biến hơn cả.

Tương tự trong gia công cơ khí thì không thể thiếu các loại máy CNC do đó mà khi học sử dụng máy tiện CNC thì bạn cũng dễ dàng tìm cho mình một công việc mong muốn, bạn cứ tìm đúng công việc và có thu nhập rồi mới tính đến chuyện nâng cao chuyên môn, vì khi làm không những giúp tận dụng những kiến thức đã biết, mà còn có thể thêm được kinh nghiệm, những tư duy liên quan cho công việc và dần dần bạn sẽ nắm được những gì cần học để học đúng cái mình cần, không học quá nhiều mà chưa dùng tới.


Hướng dẫn sử dụng máy tiện CNC thì có thể tham khảo các tài liệu chi tiết, dĩ nhiên việc đọc tài liệu khá là nhức đầu nếu bạn chưa có nền tảng gì về các loại máy CNC, và có đọc thì cũng chưa thể làm được gì, và do đó tôi sẽ chia sẻ cho bạn video tự học về máy tiện CNC, giúp bạn nắm được các kiến thức cần thiết trước khi bắt đầu vào công việc vận hành máy tiện CNC.
Để sử dụng máy tiện CNC hiệu quả bạn cần hiểu được cấu tạo của máy, và cách hoạt động của máy, khi hiểu được nguyên lý làm việc của máy tiện CNC rồi thì những gì bạn học sẽ hiệu quả hơn.

Nghĩa là chỉ gói gọn lai trong một số câu hỏi thắc mắc, và khi thắc mắc sẽ có câu trả lời hoặc đi tìm câu trả lời như:

• Máy có hai trục thì nó sẽ di chuyển theo hai hướng, vậy làm sao để nó cắt được biên dạng như bạn thấy.
• Trục xoay thì khi xoay với tốc độ bao nhiêu là được.
• Khi cắt thì cắt từ đâu, làm sao tính toán đúng kích thước cần gia công, khoảng cách từ dao tới phôi khi chưa cắt bao nhiêu là phù hợp, và có ma sát sẽ nóng ngay phần gia công, và phát sinh nhiệt, người ta làm thế nào để giảm lượng nhiệt phát sinh đó.
• Và có những loại dao tiện CNC nào để có thể cắt được các sản phẩm khác nhau, biên dạng khác nhau, tốc độ khác nhau. Làm sao để có thể cắt được nhiều hơn, nâng cao hiệu quả sử dụng máy.
• Công việc của một người vận hành máy tiện CNC là gì? Cái nào khó cái nào dễ, cần bao lâu để thành thạo,…

Bạn xem và hiểu được cách hoạt động, thì dần dần sẽ giải quyết các thắc mắc, sau đó đi sâu vào hơn, nắm rõ công nghệ hơn, và dĩ nhiên mức lương sẽ cao hơn, có thể tự mở xưởng để gia công.
Cái khó vẫn là máy gia công, bạn có thể đi học để được vận hành máy thực tế, tiết kiệm ngay vài năm làm việc, nếu không có điều kiện thì có thể xem video hướng dẫn bên dưới.

Hiện nay hầu hết tất cả máy tiện NC, CNC đều sử dụng ngôn ngữ lập trình theo tiêu chuẩn quốc tế ISO.

Đó là mả G, ký hiệu chức năng dịch chuyển của dụng cụ cắt, xác định chế độ làm việc của máy CNC và được viết tắt của hai từ tiếng anh: Geometric function.

Hệ điều khiển của máy tiện CNC TOPTURN S15 là FANUC Oi đều sử dụng mã M-code và G-code.