Cấu tạo chung của máy CNC

Để hiểu rõ hơn về cách hoạt động của máy CNC, trước hết ta cần biết được cấu tạo các bộ phận của chúng. Trên thị trường hiện nay có nhiều loại máy CNC được sản xuất từ nhiều nước với những iêu chuẩn khác nhau. Nhưng nhìn chung, một máy CNC đều phải có những bộ phận cơ bản gồm 2 phần chính:

• Phần chấp hành: Đế máy, thân máy, bàn máy, bàn xoay, trục vít me bi, ổ tích dụng cụ, cụm trục chính và băng dẫn hướng.

• Phần điều khiển: các loại động cơ, các hệ thống điều khiển và máy tính trung tâm.

1. Phần chấp hành.

1.1. Thân máy và đế máy

Thường được chế tạo bằng các chi tiết gang vì gang có độ bền nén cao gấp 10 lần so với thép và

đều được kiểm tra sau khi đúc để đảm bảo không có khuyết tật đúc. Bên trong thân máy chứa hệ thống điều khiển, động cơ của trục chính và rất nhiều hệ thống khác.

1.2. Bàn máy

Bàn máy là nơi để gá đặt chi tiết gia công hay đồ gá. Nhờ có sự chuyển động linh hoạt và chính xác của bàn máy mà khả năng gia công của máy CNC được tăng lên rất cao, có khả năng gia công được những chi tiết có biên dạng phức tạp.

Đa số trên các máy CNC hay trung tâm gia công hiện đại thì bàn máy đều là dạng bàn máy xoay được, nó có ý nghĩa như trục thứ 4, thứ 5 của máy.

1.3. Cụm trục chính

Là nơi lắp dụng cụ, chuyển động quay của trục chính sẽ sinh ra lực cắt để cắt gọt phôi trong quá trình gia công.Trục chính được điều khiển bởi các động cơ. Thường sử dụng động cơ Servo theo chế độ vòng lặp kín, bằng công nghệ số để tạo ra tốc độ điều khiển chính xác và hiệu quả cao dưới chế độ tải nặng.

Hệ thống điều khiển chính xác góc giữa phần quay và phần tĩnh của động cơ trục chính để tăng momen xoắn và gia tốc nhanh. Hệ thống điều khiển này cho phép người sử dụng có thể tăng tốc độ của trục chính lên rất nhanh.

1.4. Băng dẫn hướng

Hệ thống thanh trượt dẫn hướng có nhiệm vụ dẫn hướng cho các chuyển động của ban theo X,Y và chuyển động theo trục Z của trục chính.

1.5. Trục vit me, đai ốc

Trong máy công cụ điều khiển số người ta thường sử dụng hai dạng vit me cơ bản đó là: vít me đai ốc thường và vít me đai ốc bi:

• Vít me đai ốc thường: là loại vít me và đai ốc có dạng tiếp xúc mặt

• Vít me đai ốc bi: là loại mà vít me và đai ốc có dạng tiếp xúc lăn

1.6. Ổ tích dụng cụ

Dùng để tích chứa nhiều dao phục vụ cho quá trình gia công. Nhờ có ổ tích dao mà máy CNC có thể thực hiện được nhiều nguyên công cắt gọt khác nhau liên tiếp với nhiều loại dao cắt khác nhau.

Do đó quá trình gia công nhanh hơn và mang tính tự động hoá cao.

1.7. Các xích động của máy

Tất cả các đường chuyền động đến từng cơ cấu chấp hành của máy công cụ điều khiển số đều dùng những nguồn động lực riêng biệt, bởi vậy các xích động học chỉ còn 2 loại cơ bản sau:

• Xích động học tốc độ cắt gọt

• Xích động học của chuyền động chạy dao

2. Kết cấu phần điều khiển.

2. 1. Các cụm điều khiển chính trên máy CNC

Cụm điều khiển máy MCU(Machine Control Unit) được hình thành trên cơ sở thiết bị điều khiển điện tử, thiết bị vào ra và các thiết bị số. Nó được coi là trái tim của máy công cụ điều khiển số CNC. 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. Thiết bị phản hồi ở đầu kia của vit me bi cho phép kiểm soát kết thúc lệnh đúng khi số vòng quay cần thiết được thực hiện.

Cụm dẫn động(Driving Unit): là tập hợp những động cơ, sensor phản hồi, phần tử điều khiển, khuếch đại và các hệ dẫn động.

2.2. Các loại động cơ trên máy CNC

Có 4 loại động cơ trên máy CNC gồm: động cơ 1 chiều, động cơ xoay chiều, động cơ bước, động cơ servo