Máy CNC đang ngày càng trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy, phân xưởng sản xuất tại Việt Nam. Máy CNC có nhiều tính năng nổi bật và đang dần thay thế các loại máy gia công truyền thống. Vậy máy CNC là gì? Trên thị trường hiện nay có các loại máy CNC nào đang được sử dụng phổ biến nhất? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thật chi tiết qua bài viết dưới đây.
Mục lục
1. Máy CNC là gì?
Computer Numerical Control là tên đầy đủ của máy CNC mà chúng ta thường gọi. CNC còn có tên tiếng Việt khác là máy tính gia công điều khiển tự động hay máy tính gia công điều khiển số.
Máy CNC có cấu tạo tương đối lớn và phức tạp được điều khiển tự động bằng máy tính để cho ra những sản phẩm gia công có độ tinh xảo và độ chính xác hoàn hảo. Một máy CNC có đầy đủ các chức năng như phay, tiện, khoan cắt,… trên nhiều vật liệu khác nhau từ nhựa gỗ cho đến các vật liệu kim loại như sắt, nhôm, đồng,…
Ngoài ra CNC còn có thể cắt được các thiết kế 2D và cả 3D. Chính vì thế có thể nói kể từ năm 1940-1950, MIT thiết kế ra những chiếc máy CNC đã góp phần rất nhiều vào nền công nghiệp kim loại gia công chế tạo.
2. Cấu tạo chung của máy CNC
Máy CNC cấu tạo chính gồm hai phần. Phần chấp hành và phần điều khiển. Dù thiết kế ở mỗi quốc gia sản xuất máy CNC là khác nhau nhưng cơ bản mọi máy CNC đều có hai phần chính này.
Phần chấp hành bao gồm: Ổ tích dụng cụ, cụm trục chính, băng dẫn hướng, đế máy, thân máy, bàn máy, bàn xoay và trục vít me bi.
- Ổ tích dụng cụ: Đây là ổ chứa nhiều loại dao khác nhau dùng trong gia công vật liệu. Nhờ có ổ chứa này mà máy CNC thực hiện các công đoạn gia công liên tiếp và tự động hóa mà không phải thay đổi dụng cụ gia công.
- Cụm trục chính: Đây là hệ thống chính sinh lực của máy CNC. Trục chính của máy CNC được điều khiển bằng các động cơ hiện đại để có thể tùy chỉnh góc quay của động cơ cho phép tăng tốc độ trục chính nhanh gấp nhiều lần.
- Băng dẫn hướng: là hệ thống thanh trượt có nhiệm vụ hướng dẫn chuyển động theo trục X, Y, Z của trục chính.
- Thân máy và đế máy: được chế tạo thông thường bằng gang. Vì tính bền nén của gang cao gấp 10 lần so với thép nên các chi tiết được chế tạo bằng gang. Thân máy bên trong chứa trục chính và nhiều hệ thống động cơ khác. Chính vì thế thường được kiểm tra kỹ lưỡng tránh những khuyết tật đúc ảnh hưởng đến quá trình gia công.
- Bàn máy: Là nơi đặt các chi tiết gia công. Bàn máy hiện đại thường được chế tạo có thể xoay được. Nhờ tính linh hoạt của bàn máy mà máy CNC có thể gia công đủ loại chi tiết phức tạp có độ biến dạng cao. Đây được coi như trục thứ tư và thứ năm của máy CNC.
Phần điều khiển bao gồm cụm điều khiển máy Machine Control Unit hay còn gọi là cụm điều khiển MCU. Đây được coi như bộ não của máy CNC được thiết kế gồm các vi mạch và các thiết bị điện tử hiện đại. Đây là nơi tiếp nhận lệnh lập trình và truyền lệnh thực thi đến các phần chấp hành và động cơ để máy CNC gia công. Ngoài ra còn có cụm Driving Unit hay còn gọi là cụm dẫn động DU gồm các hệ dẫn động, động cơ, các cảm biến phản hồi và phần tử điều khiển hay khuếch đại.
Cuối cùng là các loại động cơ trên máy CNC gồm động cơ bước, động cơ servo, động cơ xoay chiều và một chiều.
3. Phân loại máy CNC phổ biến nhất hiện nay
Dựa vào chức năng và công nghệ sử dụng mà người ta chia các máy CNC theo các loại như sau:
3.1. Theo dạng công cụ
3.1.1. Máy tiện CNC
Máy tiện CNC dựa trên nguyên lý gia công cắt gọt chuyển động xoay tròn phôi vật liệu và tịnh tiến dao. Trong các nhà máy hay xí nghiệp cơ khí tại Việt Nam, máy tiện CNC rất phổ biến và chiếm hơn 25% quy trình cắt gọt gia công vật liệu cơ khí.
Công dụng của máy tiện CNC cho phép gia công nhiều chi tiết đơn giản đến chi tiết phức tạp như tiện các bề mặt ren, tiện các bề mặt tròn, gia công các mặt trục và côn,… Ngoài ra máy tiện CNC còn cho phép hoạt động năng suất cao, giảm thiểu các rủi ro về sản phẩm từ đó tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp, công ty. Vì thế máy tiện CNC được sử dụng trong các ngành hàng không vũ trụ, ô tô, sản xuất vũ khí, cơ khí,…
3.1.2. Máy phay CNC
Máy phay CNC là loại máy kẹp phôi vật liệu trên bàn máy và các dụng cụ dao phay sẽ thực hiện công đoạn tác động lên bề mặt phôi. Máy phay CNC có thể gia công nhiều chi tiết cùng một lúc mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm. Dung sai của các loại máy CNC lên đến 0,001 mm. Cao hơn rất nhiều so với phay thủ công hay các loại máy phay truyền thống.
Máy phay CNC không chỉ phổ biến trong các ngành công nghiệp cơ khí mà còn ứng dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp như ô tô, sản xuất gỗ, gia công vật liệu, hàng không vũ trụ,… Máy phay CNC chia làm ba loại chính:
- Máy phay CNC đứng: Đây là loại máy phay CNC rất thường thấy và sử dụng nhiều nhất. Có trục chính nằm vuông góc với bàn máy và có thể gia công từ vật liệu đơn giản đến phức tạp nhất.
- Máy phay ngang CNC: Đây là loại máy phay CNC có trục chính song song với bàn máy. Thường được sử dụng gia công hộp số, lốc máy, hộp động cơ hay thiết kế gia công khuôn mẫu.
- Máy phay giường: Là loại máy CNC cỡ lớn dùng gia công các chi tiết có trọng lượng và kích thước lớn. Vì máy được trang bị nhiều đầu dao vuông góc với nhau nên còn có thể gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.
3.1.3. Máy khoan phay CNC
Đây là loại máy CNC có chức năng tạo lỗ các vật liệu bằng các lưỡi dao hoặc mũi khoan. Các lỗ được tạo ra từ máy khoan CNC có kích thước từ 1,5 mm đến 15 mm. Máy khoan phay CNC được ứng dụng rất nhiều trong mọi ngành nghề nhất là gia công kim loại, vật liệu gỗ,… Nhờ khả năng tự động hóa cao và có thể gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.
3.2. Theo phương pháp cắt gọt
3.2.1. Máy cắt CNC plasma, máy cắt CNC laser
Đây là các loại máy CNC sử dụng công nghệ hiện đại để gia công vật liệu. Máy cắt laser sử dụng chùm laser công suất cao chiếu qua hệ thống quang học tập trung ánh sáng laser lại để có thể cắt gia công vật liệu. Có hai loại máy cắt CNC laser chính đó là:
- Máy CNC laser rắn: Sử dụng vật chứa rắn để tạo nguồn laser và khuếch đại bằng các sợi thủy tinh. Sử dụng bước sóng cực ngắn và kích thước điểm nhỏ nên phù hợp cắt các loại vật liệu kim loại phản chiếu.
- Máy CNC laser khí: Sử dụng luồng điện thông qua một loại khí đặc biệt như CO2, Nd / Nd-YAG để tạo nguồn laser. Thường sử dụng cắt vật liệu trong các ngành công nghiệp nặng, gia công gỗ, nhựa,…
Máy plasma CNC sử dụng luồng hồ quang nóng chảy giữa hai đầu điện cực dùng để cắt kim loại như thép, đồng thau, sắt,…
3.2.2. Máy CNC Router
Là loại máy CNC sử dụng công nghệ tiến tiến nhất để điều khiển và lập trình cắt gia công kim loại với độ chính xác rất cao. Tuy nhiên máy CNC router chỉ dùng để cắt kim loại mềm vì độ cứng vững không cao và đòi hỏi độ chính xác lắp ghép của các bộ phận. Bù loại đây là loại máy CNC được thiết kế để tối ưu hóa hành trình làm việc và tiết kiệm nhiều chi phí.
3.2.3. Máy CNC nhiều trục
Máy CNC nhiều trục có thể điều khiển công cụ gia công di chuyển theo nhiều hướng khác nhau. Theo trục XYZ và có thể hỗ trợ chuyển động xoay quanh một hay nhiều trục. Với sự linh hoạt đó, máy CNC nhiều trục được sử dụng thiết kế và gia công chế tạo các bộ phận kim loại và vật liệu khác nhau.
3.2.4. Máy in 3D
Là loại máy CNC cho phép cắt một vật liệu rắn từ file thiết kế trên máy tính. Sau đó quá trinh in 3D sẽ tiến hành chia đối tượng ra thành nhiều lớp mỏng và in 3D chồng chéo vật liệu lên nhau.
Qua bài viết này chúng tôi đã giới thiệu tổng quan về các loại máy CNC được sử dụng phổ biến nhất hiện nay cũng như những ứng dụng của nó đối với các phân xưởng sản xuất. Hy vọng với các thông tin trên có thể giúp bạn biết thêm nhiều kiến thức mới về gia công cơ khí.
Nguồn: www.khucongnghiep.com.vn/cac-loai-may-cnc-pho-bien/
