Máy CNC là gì? Cấu tạo & nguyên lý hoạt động như thế nào? Đây chắc chắn là thắc mắc của rất nhiều anh em khi mới bước chân vào lĩnh vực gia công. Vì vậy bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu cơ bản về máy CNC.
Máy CNC là gì ?
CNC là viết tắt của “Computer Numerical Control”, được hiểu đơn giản là “điều khiển máy tính”. Thuật ngữ này được sử dụng cho các hệ thống như máy tiện cơ khí được điều khiển hoàn toàn tự động, máy cắt CNC, v.v. Mục tiêu cuối cùng của CNC là tối ưu hóa công việc để giảm chi phí và nhân công.
Trong quá trình sản xuất, máy tính điều khiển số (viết tắt là CNC hoặc NC) là quá trình điều khiển tự động các công cụ gia công (khoan, phay, tiện) bằng máy tính, trong đó máy CNC cắt một vật liệu (kim loại, nhựa, gỗ, gốm hoặc composite) trên vật liệu vật thể thành sản phẩm đáp ứng các thông số kỹ thuật chính xác.
Cấu tạo máy CNC
Mặc dù máy CNC có nhiều bộ phận và Linh kiện CNC nhưng về cơ bản, máy có các bộ phận chính giống như máy thông thường như sau:
- Bộ thay dao tự động
- Vỏ máy
- Hệ thống điều khiển
- Bàn xe dao
- Trục chính
- Hệ thống cấp nguồn
Tuy nhiên, do đặc điểm cấu tạo riêng nên độ chính xác gia công của máy công cụ CNC cao hơn nhiều so với máy công cụ truyền thống. Tức là có hệ thống xử lý và điều khiển máy tính, bàn phím nhập dữ liệu, màn hình truy xuất thông tin, giám sát quá trình chạy của máy.
Nguyên lý hoạt động
Để làm cho máy CNC hoạt động, chương trình cần được tải vào hệ thống máy tính thông minh. Máy tính có nhiệm vụ xử lý và điều khiển đầu cắt của máy, tốc độ cắt, chiều rộng đường cắt và các bộ phận khác theo các chương trình có sẵn để gia công sản phẩm. Máy CNC thường có nhiều kích cỡ và phục vụ nhiều mục đích khác nhau, nhưng có thể dễ dàng mô tả cách thức hoạt động của máy CNC như sau:
- Máy CNC có 1 hoặc nhiều trục chính. Tốc độ trục chính rất cao và đầu trục chính (vitme) được trang bị đầu cắt giống như mũi khoan để cắt sản phẩm dọc theo trục lên xuống (trục Z).
- Phần thân có các giá để giữ sản phẩm và di chuyển theo trục X, Y. Kết hợp với hướng mà trục chính (hướng Z) di chuyển lưỡi cắt, bề mặt mong muốn của sản phẩm
Xem thêm: Các loại Củ đục Spindle CNC tại Oanh Mão
Ứng dụng của máy CNC
- Máy cắt CNC có ứng dụng gia công trong các ngành cơ khí chế tạo máy. Có khả năng gia công nhiều loại vật liệu như gỗ, đá, kim loại (cắt sắt, inox …).
- Ứng dụng trong ngành đồ gia dụng: Thông qua công nghệ chính xác của phần mềm lập trình cnc, bề mặt các sản phẩm gia dụng có thể được cắt chính xác và tỉ mỉ, có độ bóng cao và đạt tiêu chuẩn. Vì vậy, nó được sử dụng trong sản xuất khuôn mẫu cho các thiết bị điện, điện lạnh, đồ gia dụng, v.v.
- Ứng dụng trong đóng tàu. Máy cắt Plasma có khả năng cắt các vật liệu dày và rất phù hợp với ngành đóng tàu Việt Nam để gia công bản mã. Ngoài ra, máy cắt plasma còn có thể gia công các hoa văn trang trí như lan can, cổng, vách ngăn …
Ngoài ra, máy cắt laser có độ chính xác cao phù hợp với các chi tiết, phụ tùng cần độ chính xác gia công cao.
Phân loại các máy CNC
Trong sản xuất nói chung, máy CNC có nhiều loại và chức năng khác nhau. Vì vậy, cũng có những tiêu chí khác nhau để phân loại. Khắc đá CNC sẽ chỉ ra những tiêu chuẩn sau để bạn tham khảo:
- Theo phương thức truyền động: gồm truyền động điện, thủy lực và khí nén.
- Theo chế độ điều khiển: bao gồm điều khiển điểm, điều khiển phân đoạn, điều khiển đường cắt (bao gồm máy 2D, máy 3D, điều khiển 2D1 / 2, hoặc điều khiển 4D, 5D).
- Phương pháp thay dao: bao gồm thay dao bằng tay, hoặc quay tự động, trống dao hoặc băng tải dụng cụ.
- Các loại kích thước phôi gia công có thể gia công được.
- Kích thước máy và trọng lượng máy.
- Theo số trục của máy.
- Phân loại theo hệ điều hành: có thể là Fanuc, Siemens, Fagor, EMCO, …
- Chức năng hoạt động.
Các dòng máy CNC phổ biến tại Việt Nam
Máy phay CNC
Máy phay CNC là loại máy kẹp phôi trên bàn máy, dao phay di chuyển trên bề mặt của phôi. Máy phay CNC có thể gia công nhiều chi tiết cùng lúc mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm. Máy CNC có dung sai lên đến 0,001 mm. Cao hơn nhiều so với máy phay thủ công hay máy phay thông thường.
Máy phay CNC không chỉ phổ biến trong ngành công nghiệp máy móc, mà còn có nhiều ứng dụng trong ô tô, sản xuất gỗ, chế biến vật liệu, hàng không vũ trụ và các ngành công nghiệp khác. Máy phay CNC được chia thành ba loại:
- Máy phay CNC đứng: Đây là loại máy phay CNC phổ biến và được sử dụng nhiều nhất. Trục chính vuông góc với mặt bàn có thể gia công từ những vật liệu đơn giản nhất đến phức tạp nhất.
- Máy Phay Ngang CNC: Đây là máy phay CNC có trục chính song song với bàn máy. Thường được sử dụng trong gia công hộp số, khung máy bay, vỏ động cơ hoặc thiết kế khuôn.
- Máy Phay Giường: là một máy CNC lớn được sử dụng để gia công các chi tiết nặng và lớn. Vì máy được trang bị nhiều đầu thẳng đứng nên cũng có thể gia công nhiều bộ phận cùng một lúc.
Máy tiện CNC
Máy tiện CNC dựa trên nguyên lý gia công chuyển động tròn của phôi và chuyển động tịnh tiến của dao. Trong các nhà máy hay xưởng sản xuất máy móc tại Việt Nam, máy tiện CNC được sử dụng rất phổ biến, chiếm hơn 25% trong quá trình gia công các vật liệu cơ khí.
Sử dụng máy tiện CNC, có thể gia công nhiều chi tiết đơn giản thành các chi tiết phức tạp, chẳng hạn như tiện mặt ren, tiện mặt tròn, gia công mặt trục và mặt côn, v.v. Ngoài ra, máy tiện CNC còn cho phép hoạt động với năng suất cao, giảm thiểu rủi ro cho sản phẩm, giúp tiết kiệm chi phí cho các doanh nghiệp, công ty. Do đó, máy tiện CNC được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô, sản xuất vũ khí, máy móc, v.v.
Máy khoan phay CNC
Đây là một máy CNC tạo lỗ trên vật liệu bằng lưỡi dao hoặc mũi khoan. Các lỗ được làm bằng máy khoan CNC có kích thước khác nhau từ 1.5mm đến 15mm. Máy phay CNC được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là gia công kim loại, vật liệu gỗ, v.v. Hưởng lợi từ khả năng tự động hóa cao và khả năng xử lý nhiều bộ phận đồng thời.
Máy cắt CNC plasma & máy cắt CNC laser
Đây là những máy CNC gia công vật liệu bằng công nghệ hiện đại. Máy cắt laser sử dụng chùm tia laser công suất cao chiếu xạ qua hệ thống quang học để tập trung tia laser để có thể cắt và gia công vật liệu. Có hai loại máy cắt laser CNC chính:
- Máy CNC laser rắn: Sử dụng một hộp chứa rắn để tạo ra nguồn laser và phóng đại nó bằng sợi thủy tinh. Với bước sóng cực ngắn và kích thước điểm nhỏ, nó thích hợp để cắt các vật liệu kim loại phản chiếu.
- Máy CNC laser khí: sử dụng dòng điện để tạo ra nguồn laser thông qua các loại khí đặc biệt như CO2 và Nd / Nd-YAG. Thường được sử dụng để cắt các ngành công nghiệp nặng, chế biến gỗ, nhựa, …
Máy CNC plasma sử dụng hồ quang nóng chảy giữa hai đầu điện cực để cắt các kim loại như thép, đồng thau, sắt, v.v.
Máy CNC Router
Là dòng máy CNC sử dụng công nghệ hiện đại để điều khiển và lập trình gia công kim loại với độ chính xác rất cao. Tuy nhiên, máy phay CNC chỉ được sử dụng để cắt các kim loại mềm, vì độ cứng không cao, độ chính xác lắp ráp của các chi tiết không cao. Loại máy bù này là một máy CNC được thiết kế để tối ưu hóa hành trình làm việc và tiết kiệm rất nhiều tiền.
Máy CNC nhiều trục
Máy công cụ CNC nhiều trục có thể điều khiển chuyển động của dụng cụ gia công theo các hướng khác nhau. Theo các trục XYZ, có thể hỗ trợ xoay quanh một hoặc nhiều trục. Với tính linh hoạt này, máy CNC nhiều trục có thể được sử dụng để thiết kế và sản xuất các bộ phận kim loại và các vật liệu khác nhau.
Máy in 3D
Máy CNC cho phép cắt vật liệu rắn từ các tệp thiết kế trên máy tính. Quá trình in 3D sau đó sẽ tiếp tục chia vật thể thành nhiều lớp mỏng và in 3D vật liệu chồng lên nhau.
Trên đây là bài viết Máy CNC là gì? Giúp bạn hiểu chi tiết Cấu tạo & nguyên lý hoạt động của máy CNC như thế nào và các dòng máy CNC phổ biến tại Việt Nam. Hy vọng những thông tin chúng tôi cung cấp hữu ích với bạn