Hệ thống điều khiển CNC là một phần không thể thiếu đối với máy CNC, đóng vai trò then chốt trong việc tự động hoá của các máy công cụ. Nó mang lại độ chính xác cao, linh hoạt và hiệu suất trong gia công cơ khí chính xác. Cùng tìm hiểu về hệ thống điều khiển CNC kỹ hơn trong bài viết dưới đây.
Hệ thống điều khiển CNC là gì?
Hệ thống CNC (Control Numerical Control) hay còn được gọi là hệ thống điều khiển số máy tính. Nó hoạt động dựa vào chuỗi các mã lệnh gồm số, chữ cái và các ký hiệu được lập trình cho bộ điều khiển máy. s
Để gia công chi tiết, hệ thống CNC sẽ tiếp nhận các mã lệnh hướng dẫn theo đúng lập trình dưới dạng G-code. Sau đó, nó tự phiên dịch và chuyển đổi thành các xung điện để điều khiển động cơ máy chuyển động theo đúng yêu cầu.
Sự ra đời của hệ thống điều khiển CNC là một bước tiến phát triển lớn trong ngành sản xuất công nghiệp, đặc biệt là trong các lĩnh vực như gia công cơ khí chính xác, chế tạo máy móc, khuôn mẫu… Không chỉ giúp tối ưu quy trình sản xuất, tăng hiệu suất mà còn giúp tiết kiệm thời gian sản xuất, thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của doanh nghiệp.
Cấu tạo của hệ thống điều khiển CNC
Hệ thống điều khiển CNC cơ bản thường gồm 3 bộ phận chính sau:
Bộ phận giao tiếp giữa người và máy MMI
Bộ phận giao tiếp giữa người và máy MMI (Man Machine Interface) là bộ phận chịu trách nhiệm thực hiện các yêu cầu giao tiếp giữa hệ thống và người vận hành máy. Một số các chức năng thường gặp như:
- Chạy lệnh, hiển thị thông tin trạng thái máy khi nó hoạt động
- Soạn thảo các chương trình gia công
- Hỗ trợ các chức năng khác như dịch chuyển bàn máy, nhập dữ liệu bằng tay, tìm kiếm chương trình…
- Chức năng thiết lập tham số (hệ dẫn động các động cơ servo, trục chính, hệ toạ độ máy, hiệu chỉnh dao, chức năng giám sát và cảnh báo…
Phần lõi điều khiển số NCK
Phần lõi điều khiển số NCK (Numerical Control Kernel) được xem là phần then chốt quan trọng của hệ thống CNC. Nhiệm vụ của nó là thông dịch chương trình gia công cũng như tiến hành nội suy trong quá trình máy hoạt động. Tích hợp tính năng tự kiểm tra điều khiển vị trí và bù trừ sai số dựa vào chương trình đã được thông dịch.
Ngoài ra, phần lõi điều khiển số NCK thực hiện điều khiển các động cơ servo chuyển động để gia công chi tiết.
Bộ điều khiển logic khả lập trình PLC
Bộ điều khiển logic khả lập trình PLC (Programmable Logic Control) có chức năng điều khiển các hoạt động của máy (ngoại trừ điều khiển động cơ servo). Có thể kể đến các điều khiển cơ bản như thay dao, tốc độ trục chính, nhập & xuất các tín hiệu xử lý, gia công chi tiết…
Cấu tạo hệ thống PLC gồm bộ vi xử lý và bộ nhớ. Nó có khả năng thực hiện chức năng đếm, các phép tính logic, chức năng timer và bộ tính toán số học.
XEM THÊM: Top 5 hệ điều khiển máy CNC được ưa chuộng nhất hiện nay
Hệ thống điều khiển CNC có những tính năng nổi bật nào?
Sự hữu ích của hệ thống điều khiển CNC mang lại nhiều giá trị to lớn trong gia công sản xuất. Có thể kể đến như:
- Bộ điều khiển được tích hợp gọn trên máy công cụ, giúp người vận hành dễ dàng thao tác và giám sát được quá trình gia công.
- Lưu trữ nhiều chương trình gia công cùng thời điểm hoặc dễ dàng thay đổi, điều chỉnh dễ dàng đối với từng loại sản phẩm.
- Người vận hành có thể dễ dàng lập trình các chi tiết theo kích thước hệ m hoặc inch.
- Chức năng nội suy, giúp đọc các thông tin đã được thông dịch và lưu trữ, tính toán tốc độ và vị trí…
- Có khả năng hiệu chỉnh bán kính lưỡi cắt của dao hoặc chiều dài dao.
- Cho phép trao đổi dữ liệu theo tiêu chuẩn EIA hoặc ASCII.
- Các tính năng khác như: cho phép đảo chiều các trục, chứa nhiều macro và chương trình con, phát hiện và báo lỗi hư hỏng…
Phân loại thống điều khiển CNC
Hệ thống điều khiển CNC có 4 loại chính gồm:
Hệ thống điều khiển chu trình hở
Trong hệ thống điều khiển chu trình hở (Open loop), dữ liệu của chương trình gia công nhập sẽ được đưa vào bộ điều khiển MCU. Nhiệm vụ của nó là giải mã thông tin và lưu trữ trong bộ nhớ cho đến khi người vận hành ấn nút bắt đầu chạy chương trình.
Tất cả các lệnh của chương trình sẽ được chuyển đổi thành xung điện lần lượt, sau đó được gửi tự động đến bộ điều khiển và tự động kích hoạt, điều khiển các động cơ servo.
Hạn chế của loại hệ thống này đó là không phù hợp ứng dụng cho các máy CNC có độ chính quá lớn, < 0.02mm hoặc đòi hỏi lực cắt lớn.
Hệ thống điều khiển chu trình nửa kín
Đặc điểm của hệ thống điều khiển chu trình nửa kín, thiết bị kiểm tra vị trí được lắp vào trục của động cơ servo và kiểm tra góc quay. Chuyển động bàn máy phần lớn phụ thuộc vào độ chính xác của trục vítme. Trong trường hợp cần thiết, một số dòng máy có thể cho phép bù trừ sai số của bước vítme và khe hở của trục vítme nhằm tăng cường độ chính xác.
Hệ thống điều khiển chu trình kín
Đối với hệ thống điều khiển chu trình kín, bộ phận giám sát được lắp trên bàn máy. Đồng thời, vị trí thực của bàn máy được hồi tiếp về hệ điều khiển. Về cơ bản, chu trình kín và nửa kín tương đối giống nhau. Ưu điểm của hệ thống này là độ chính xác của thiết bị nhận biết vị trí rất cao.
Hệ thống điều khiển chu trình hỗn hợp
Hệ thống điều khiển chu trì hỗn hợp bao gồm 2 vòng lặp điều khiển gồm vòng nửa kín có nhiệm vụ giám sát chuyển động của động cơ và vòng kín sử dụng thước quang dùng để giám sát vị trí của bàn máy.
Đặc điểm của hệ thống này chính là kết hợp giữa vòng lặp kín và nửa kín, cho phép hệ thống điều khiển đạt độ chính xác cao trong mọi trường hợp.
XEM NGAY: Mua Máy Tiện CNC Ở Đâu Tốt Nhất?
Ứng dụng của thống điều khiển CNC trên các loại máy công cụ
Hệ thống CNC hiện đại có khả năng tích hợp trên nhiều loại máy CNC khác nhau, giúp doanh nghiệp tăng hiệu suất gia công, sản xuất. Phù hợp ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp như phụ tùng ô tô, hàng không vũ trụ, thiết bị y tế, chế tạo khuôn mẫu…
Máy phay CNC
Đây là một trong những dòng máy công cụ được ưa chuộng nhất trên thị trường. Máy được trang bị hệ thống điều khiển mạnh mẽ, có khả năng tính toán quỹ đạo chuyển động của dụng cụ, nội suy vòng, nội suy thẳng và phân tích được cả những đường cong phức tạp. Nhờ đó, máy có thể gia công được các chi tiết phức tạp.
Dòng máy này thường hoạt động tốt với ít nhất 3 trục và sử dụng hệ thống hở. Để tăng hiệu suất gia công, có thể lắp thêm các module tạo thành 4 trục hoặc 5 trục một cách dễ dàng.
Máy tiện CNC
Khác với máy phay, máy tiện CNC được thiết kế trục chính được bố trí nằm ngang hoặc thẳng đứng. Bàn máy có thể bố trí trên mặt phẳng nghiêng hoặc nằm ngang. Để gia công, phôi sẽ được kẹp bằng mâm cặp hoặc đặt trên 2 đầu chống tâm có khía nhằm truyền momen xoắn hiệu quả.
Những dòng máy tiện CNC có khả năng thực hiện các thao tác như tiện trơn, tiện ren, khoan, cắt đứt, khoan lỗ, mặt trụ tròn, tiện mặt đầu, mặt cầu…
Máy khoan và taro CNC
Máy khoan và taro CNC sở hữu hệ thống điều khiển thông minh, tương thích với 2 cách viết chương trình là hệ tuyệt đối và hệ gia số. Cấu trúc cơ bản của dòng máy này là trục chính nằm thẳng đứng trùng với trục Z của hệ toạ độ Decac. Thiết kế mặt phẳng bàn máy nằm ngang trùng với mặt phẳng XOY và vuông góc với trục chính.
Máy tích hợp 2 chức năng gồm khoan và taro, giúp đa dạng hoá khả năng gia công, sản xuất hàng loạt các chi tiết có độ chính xác và độ hoàn thiện cao.
Trên đây là những thông tin cơ bản về hệ thống điều khiển CNC. Hi vọng những thông tin này sẽ giúp quý bạn đọc hiểu rõ về bộ phận này và chọn máy CNC với ứng dụng phù hợp.
Để mua hàng, tư vấn, giải đáp các thắc mắc chi tiết hơn về hệ điều khiển máy CNC hoặc mua máy CNC thương hiệu PMW, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ nhanh nhất!
NHÀ PHÂN PHỐI ĐỘC QUYỀN THƯƠNG HIỆU PMW TẠI VIỆT NAM
- Trụ Sở Chính – Hồ Chí Minh:
451 Lý Thường Kiệt, Phường 9, Quận Tân Bình, TP.HCM ( Số mới 373/1/133 Lý Thường Kiệt, Phường 9, Quận Tân Bình, TP. HCM)
- Chi nhánh TLT – Hồ Chí Minh:
197 Võ Văn Bích, X. Tân Thạnh Đông, H. Củ Chi, TP. HCM
- Chi Nhánh TLT – Hà Nội:
Km 6 Võ Văn Kiệt, Thôn Đoài, X.Nam Hồng, H. Đông Anh, Thủ đô Hà Nội
- Chi nhánh TLT – Bắc Ninh:
Đ. Lê Thái Tổ, P. Võ Cường, TP. Bắc Ninh ( Kế bên Honda, đối diện Toyota )
- Hotline: 1900.98.99.06
