Gia Công CNC Là Gì? Top Những Dòng Máy CNC được Sử Dụng Phổ Biến

Gia công CNC là giải pháp công nghệ mang đến rất nhiều lợi ích cho doanh nghiệp. Thay vì tốn nhiều chi phí để đầu tư và sử dụng từng loại máy đơn cho từng chức năng gia công thì máy gia công trung tâm CNC sẽ cho phép thực hiện tất cả công đoạn kỹ thuật quan trọng.

Gia công CNC là một bước tiến vượt bậc trong ngành cơ khí, mang lại sự chính xác và hiệu quả vượt trội cho quá trình sản xuất. Gia công CNC đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong thành tựu phát triển của nền sản xuất công nghiệp hiện đại. Để có thể hiểu rõ phương pháp gia công này tốt nhất.

Trong bài viết “Gia công CNC là gì? Top những dòng máy CNC được sử dụng phổ biến”, chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn những thông tin cơ bản về gia công CNC và khám phá các dòng máy CNC phổ biến nhất hiện nay. Đừng bỏ lỡ cơ hội tìm hiểu về các giải pháp công nghệ tiên tiến để nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm của bạn.

Gia công CNC là gì?

Gia công CNC (Computer Numerical Control) là một phương pháp gia công cơ khí sử dụng công nghệ điều khiển tự động hóa bằng máy tính để vận hành các máy móc. Công nghệ này được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất ô tô, hàng không đến chế tạo máy móc và đồ gia dụng, nhờ khả năng nâng cao hiệu suất làm việc và đạt độ chính xác cao nhất.

Máy CNC hoạt động như một robot, tự động thực hiện các quy trình gia công mà không cần sự can thiệp liên tục của người vận hành. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm nhân lực mà còn đảm bảo độ chính xác cao và giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất. Các máy CNC có thể cắt, phay, tiện, khoan và thực hiện nhiều công việc khác trên các loại vật liệu khác nhau như kim loại, gỗ, nhựa và composite.

Một trong những ưu điểm nổi bật của gia công CNC là khả năng linh hoạt trong thiết kế và gia công sản phẩm. Người thiết kế có thể dễ dàng điều chỉnh các bản vẽ kỹ thuật số và truyền tải chúng trực tiếp đến máy CNC để thực hiện. Điều này giúp tối ưu hóa quá trình sản xuất, giảm thiểu thời gian chuẩn bị và tăng cường khả năng tùy biến của sản phẩm.

Ngoài ra, quá trình lập trình CNC cho phép tính toán chính xác việc sử dụng phôi nguyên liệu, tránh tình trạng thiếu hoặc thừa nguyên liệu trong quá trình gia công. Người lập trình có thể điều chỉnh các thông số kỹ thuật như tốc độ cắt, độ sâu và hướng di chuyển của dao cắt để đạt được kết quả mong muốn.

Với những ưu điểm vượt trội này, gia công CNC đã trở thành một phương pháp không thể thiếu trong ngành sản xuất hiện đại, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu suất làm việc của các doanh nghiệp.

Cách phân loại trung tâm gia công CNC

Trung tâm gia công CNC có nhiều loại khác nhau, thường được phân loại theo hướng trục chính và số lượng trục chính.

Trung tâm gia công CNC là một hệ thống máy móc đa năng và hiện đại, được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp để gia công các chi tiết có độ phức tạp cao. Các trung tâm này có thể được phân loại dựa trên hai tiêu chí chính: hướng trục chính và số lượng trục chính. Dưới đây là chi tiết về từng loại.

Phân loại theo hướng trục chính:

Trung tâm gia công đứng (VMC – Vertical Machining Center):
- Đặc điểm: Trục chính của máy được đặt thẳng đứng so với bàn máy.
- Ứng dụng: Thường được sử dụng cho các công việc yêu cầu dao cắt di chuyển theo chiều thẳng đứng từ trên xuống, thích hợp cho việc gia công bề mặt phẳng và các chi tiết có độ sâu nhỏ.
Trung tâm gia công ngang (HMC – Horizontal Machining Center):
- Đặc điểm: Trục chính của máy nằm ngang, song song với bàn máy.
- Ứng dụng: Thích hợp cho các chi tiết có hình khối, cho phép gia công nhiều mặt của chi tiết chỉ với một lần gá đặt, tối ưu cho việc gia công các khối lớn và phức tạp.
Trung tâm gia công đa năng (UMC – Universal Machining Center):
- Đặc điểm: Đầu làm việc của máy có thể xoay trục chính theo bất kỳ góc nào giữa ngang và đứng.
- Ứng dụng: Được sử dụng cho các chi tiết yêu cầu gia công từ nhiều góc độ khác nhau, tăng tính linh hoạt và giảm số lần gá đặt chi tiết.

Phân loại theo số lượng trục chính:

Trung tâm gia công 3 trục:
- Đặc điểm: Máy có thể di chuyển dao cắt theo ba hướng: X (trái-phải), Y (trước-sau), và Z (lên-xuống).
- Ứng dụng: Phù hợp cho các công việc gia công cơ bản như khoan, phay, và cắt.
Trung tâm gia công 4 trục:
- Đặc điểm: Ngoài ba trục cơ bản, máy còn có thêm trục quay (thường là trục A hoặc B) cho phép xoay chi tiết quanh một trục.
- Ứng dụng: Thích hợp cho việc gia công các chi tiết phức tạp hơn, đòi hỏi sự chính xác cao và khả năng gia công trên nhiều mặt.
Trung tâm gia công 5 trục:
- Đặc điểm: Máy có thêm hai trục quay nữa, cho phép di chuyển dao cắt theo năm hướng khác nhau.
- Ứng dụng: Lý tưởng cho việc gia công các chi tiết cực kỳ phức tạp, đòi hỏi gia công chính xác từ nhiều góc độ và bề mặt khác nhau, thường được sử dụng trong ngành hàng không, ô tô và sản xuất khuôn mẫu.

Việc hiểu rõ các loại trung tâm gia công CNC và ứng dụng của từng loại sẽ giúp bạn lựa chọn được thiết bị phù hợp nhất cho nhu cầu sản xuất, từ đó tối ưu hóa hiệu quả công việc và chất lượng sản phẩm.

Ưu điểm của máy gia công CNC

Máy gia công CNC đã trở thành một công cụ quan trọng trong ngành sản xuất hiện đại, nhờ vào những ưu điểm vượt trội mà chúng mang lại. Dưới đây là những lợi ích chính của việc sử dụng máy gia công CNC trong sản xuất:

Độ chính xác cao:
- Mô tả: Máy CNC được điều khiển bằng máy tính, cho phép thực hiện các chuyển động và thao tác với độ chính xác rất cao.
- Lợi ích: Đảm bảo các chi tiết được gia công đúng theo thiết kế kỹ thuật, giảm thiểu sai sót và tăng cường chất lượng sản phẩm.
Tự động hóa và hiệu quả:
- Mô tả: Máy CNC có khả năng hoạt động liên tục mà không cần sự giám sát thường xuyên của người vận hành.
- Lợi ích: Tăng năng suất sản xuất, giảm thời gian gia công và chi phí nhân công, đồng thời cải thiện hiệu quả tổng thể của quy trình sản xuất.
Tính linh hoạt:
- Mô tả: Máy CNC có thể được lập trình để thực hiện nhiều công việc khác nhau như phay, tiện, khoan, và cắt.
- Lợi ích: Dễ dàng thay đổi và điều chỉnh thiết kế sản phẩm, cho phép sản xuất các lô hàng nhỏ hoặc các sản phẩm tùy chỉnh mà không cần thay đổi máy móc.
Khả năng gia công phức tạp:
- Mô tả: Máy CNC có thể gia công các chi tiết với hình dạng và cấu trúc phức tạp mà các máy truyền thống khó có thể thực hiện được.
- Lợi ích: Mở rộng khả năng sáng tạo trong thiết kế sản phẩm, đồng thời đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật khắt khe của các ngành công nghiệp như hàng không, ô tô, và y tế.
Độ bền và ổn định:
- Mô tả: Máy CNC được chế tạo từ các vật liệu và linh kiện chất lượng cao, đảm bảo độ bền và khả năng hoạt động ổn định trong thời gian dài.
- Lợi ích: Giảm chi phí bảo trì và sửa chữa, tăng độ tin cậy và tuổi thọ của thiết bị.
Tiết kiệm vật liệu:
- Mô tả: Quy trình gia công CNC cho phép sử dụng phôi nguyên liệu một cách tối ưu, giảm thiểu lãng phí.
- Lợi ích: Tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu và giảm thiểu tác động đến môi trường.
An toàn lao động:
- Mô tả: Máy CNC hoạt động tự động và không yêu cầu sự can thiệp trực tiếp của người lao động trong quá trình gia công.
- Lợi ích: Giảm nguy cơ tai nạn lao động, bảo vệ sức khỏe và an toàn cho người lao động.
Dễ dàng tích hợp với các hệ thống khác:
- Mô tả: Máy CNC có thể dễ dàng tích hợp vào các hệ thống sản xuất tự động hóa và quản lý chất lượng.
- Lợi ích: Tối ưu hóa quy trình sản xuất, nâng cao hiệu quả quản lý và kiểm soát chất lượng sản phẩm.

Với những ưu điểm vượt trội này, máy gia công CNC đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho các doanh nghiệp muốn nâng cao chất lượng và hiệu quả sản xuất, đồng thời đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của thị trường.

Gia công CNC giúp tiết kiệm thời gian hơn so với phương pháp truyền thống trước đây. Chỉ cần thiết lập chương trình cho máy gia công CNC một chương trình theo thiết kế được dựng sẵn, máy sẽ gia công tự động một cách chính xác theo thời gian nhanh nhất.

Giảm chi phí nhân công lao động đáng kể so với sản xuất truyền thống. Gia công CNC sẽ làm giảm biên độ sai sót trong sản xuất. Hơn nữa, nó làm chất lượng thành phẩm đồng đều hơn.

Ngoài ra, tính linh hoạt trong thiết kế của gia công CNC cũng cho phép phần mềm được lập trình lại nhanh chóng để các sản phẩm được hoàn thành mới hoặc sửa chữa các sai sót.

Nhược điểm của máy gia công CNC

Nhược điểm của máy gia công CNC đó là chi phí đầu tư khá cao, nhiều doanh nghiệp có thể không đủ nguồn tài chính để đầu tư trang bị công nghệ CNC ngay từ đầu. Tuy nhiên, nếu có thể đầu tư cho công nghệ CNC thì sẽ giúp doanh nghiệp vận hành tốt hơn, thu lại lợi nhuận nhiều hơn so với vốn phải bỏ ra để đầu tư. Đây là khoản chi phí nên được đầu tư để hoạt động trong lĩnh vực gia công.

Gia công CNC sẽ dựa vào lập trình trên máy tính về tính không sai. Vì vậy, sẽ có một số người dùng sử dụng hệ thống gia công CNC không chú ý đến các lỗi có thể xảy ra. Nhưng đây chỉ là nhược điểm nhỏ, bởi người sử dụng nếu đã được đào tạo và hướng dẫn đầy đủ thì sẽ khó xảy ra lỗi.

Gia công CNC có thể ảnh hưởng đến môi trường bởi vì nó là quá trình cắt gọt, tạo ra chất thải phôi. Tuy nhiên, chỉ cần thực hiện các quy trình quản lý chất thải thì chất thải sẽ được tái chế lại từ quá trình sản xuất.

Top những dòng máy gia công trung tâm CNC sử dụng phổ biến hiện nay

Những dòng máy gia công CNC đang được sử dụng khá phổ biến trên thị trường hiện nay đóng vai trò rất quan trọng các lĩnh vực như sản xuất và chế biến gỗ, gia công cơ khí.

Máy phay CNC: Máy phay CNC là loại máy kẹp phôi nguyên liệu trên bàn máy, các dụng dao sẽ tác động lên trên bề mặt phôi. Đây là loại máy có thể thực hiện gia công cùng lúc nhiều sản phẩm nhưng chất lượng sản phẩm vẫn đồng đều. Máy được ứng nhiều trong nhiều lĩnh vực như: sản xuất và chế biến gỗ, gia công vật liệu, công nghiệp cơ khí,..

Máy tiện gỗ CNC: Máy tiện gỗ CNC là loại máy dùng để gia công CNC dựa vào chuyển động cắt gọn xoay tròn và độ tinh tế của dao để gia công phôi vật liệu.

Máy tiện gỗ CNC có thể thực hiện gia công trên bề mặt tròn, gia công mặt trục và côn, bề mặt ren,… từ nhiều chi tiết đơn giản đến phức tạp.

Máy mài CNC: Máy mài CNC được dùng để mài dao phay, các dao cụ cắt và các bit dao. Máy có thể hoạt động trên các bề mặt hình trụ hoặc hình dạng khác của phôi vật liệu. Loại máy này được sử dụng ngày càng phổ biến bởi tính đo lường và bù dao cụ trong máy, thời gian sản xuất tự động được kéo dài.

Máy CNC Router: Máy CNC Router là loại máy CNC gia công kim loại mềm bởi vì độ cứng không cao nhưng đòi hỏi cao về độ chính xác khi lắp ghép các bộ phận.

: Máy CNC Router có độ ổn định cao và khả năng hoạt động liên tục

Tuy nhiên, máy CNC Router sử dụng công nghệ hiện đại để điều khiển, chất lượng sản phẩm được tối ưu với độ chính xác cao, giúp doanh nghiệp tiết kiệm được chi phí.

Máy cắt Plasma: Máy cắt CNC plasma là máy sử dụng nguồn phát hồ quang để làm nóng chảy vật liệu bằng kim loại, sau đó sử dụng gió để thổi các lớp xỉ. Máy thường sử dụng để thực hiện gia công bản mã và hoa văn.

Máy cắt laser: Máy cắt CNC laser là dòng máy cao cấp trên thị trường hiện nay, dùng để gia công những kim loại có độ mỏng như thép đen, inox. Ngoài ra, máy có chi phí cũng tương đối cao vì vậy trước khi đầu tư hãy xem xét thật kỹ nhu cầu của mình.

Máy cắt tia nước: Máy cắt tia nước là dòng máy sử dụng tia nước có áp lực cao để làm xuyên qua những chi tiết, thường được dùng để gia công vật liệu mềm như gỗ hoặc cao su.

Những phần mềm gia công CNC thường được sử dụng

Phần mềm gia công CNC là phần không thiếu để phục vụ trong quá trình thiết kế, mô phỏng sản phẩm và lập trình gia công.

: Phần mềm gia công CNC

Những phần mềm có thể kể đến như:

Phần mềm Mastercam: được nhiều sự lựa chọn bởi tốc độ nhanh và có giao diện dễ dàng sử dụng. Phần mềm này khi lập trình cho máy phay CNC và máy tiện CNC từ đơn giản đến phức tạp, thực hiện lập trình CNC 5 trục.
Phần mềm Creo Parametric: loại phần mềm có thể tích hợp dữ liệu CAD và CAM, tạo ra các chương trình gia công chất lượng, nâng cao hiệu quả hoạt động gia công và có khả năng kiểm soát quá trình gia công. Tuy nhiên, phần mềm này sẽ gây chút khó khăn cho những người hiểu ít về phần mềm này.
Phần mềm SolidCam: phần mềm có thể cho người dùng mô phỏng trước quá trình gia công trước khi đưa vào thực tế. Phần mềm này cũng có khả năng tích những tính năng của CA, và khả năng tùy biến sử dụng dữ liệu. Với phần mềm này mà khi gia công CNC sẽ tạo ra những chương trình gia công nhanh chóng nhờ vào khả năng tự động nhận dạng biên dạng chạy dao, tạo được chuẩn hóa và khớp nhất với thực tiễn.
Phần mềm HyperMill: phần mềm được sử dụng khi lập trình gia công CNC 5 trục. Thường được dùng để lập trình gia công các sản phẩm đặc thù. Khi phần mềm được sử dụng sẽ cho phép lập trình các chi tiết có độ phức tạp cao, hoạt động hiệu quả, thời gian thực hiện nhanh. Ngoài ra, phần mềm sẽ tự động kết nối trực tiếp từ máy tính đến máy CNC, thực hiện tính năng cắt siêu âm dành cho vật liệu composite.

Trên đây là các phần mềm thường được sử dụng nhằm hỗ trợ thực hiện các giai đoạn của việc gia công CNC.

Khi lựa chọn gia công CNC cần lưu ý điều gì?

Gia công CNC khi lựa chọn cũng cần lưu ý đến một số các nguyên tắc để đảm bảo an toàn và vận hành hiệu quả.

: Máy gia công trung tâm CNC tự động thay dao (giá dao thẳng)

Khi chọn gia công CNC cần lưu ý những điều sau:

1. Đảm bảo an toàn trong gia công CNC: Đảm bảo an toàn trong gia công CNC luôn là điều quan trọng nhất. Vì vậy người vận hành máy cần phải tuân thủ những nguyên tắc an toàn như sau:

Cần thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ máy CNC.
Trang bị thiết bị che chắn giữa máy và người vận hành máy
Lưu ý khi không còn nhu cầu sử dụng máy thì phải tắt máy, đọc kỹ và làm theo đúng hướng dẫn sử dụng của thiết bị.
Nguyên vật liệu cần gia công phải được giữ cố định một cách chắc chắn.

2. Chú ý khi vận hành máy gia công CNC: Khi vận hành máy gia công CNC cần chú ý thao tác kiểm tra như: Kiểm tra nguồn điện, phần mềm, nội dung thi công, dụng cụ cắt, cố định vật liệu gia công,…Cần chú ý an toàn và tránh những sự cố khi gia công trong quá trình vận hành máy CNC

3. Chọn vật liệu để gia công CNC: Việc lựa chọn vật liệu để gia công CNC cũng cần phải được chú ý bởi nếu chọn phôi không phù hợp sẽ dẫn đến tình trạng lỗi gia công hoặc phôi sẽ bị dịch chuyển khi gia công. Cần phải kiểm tra kích thước chiều dài, rộng của vật liệu, độ cao và khối lượng sao cho phù hợp với máy và vị trí cố định vật liệu.

4. Lưu ý thời gian và tốc độ gia công: Thời gian và tốc độ gia công CNC sẽ được tính toán dựa vào chất liệu, kích thước phôi và nội dung chi tiết gia công.

5. Lựa chọn máy CNC và phụ kiện phù hợp: Tùy vào nhu cầu sử dụng,nguồn tài chính để lựa chọn máy CNC và phụ kiện của máy để tương thích với vật liệu và sản phẩm cần được gia gia công.

Kết luận

Máy CNC trung tâm CNC có vai trò rất quan trọng trong ngành công nghiệp hiện nay, phương pháp gia công này được ứng dụng rất nhiều lĩnh vực khác nhau như sản xuất và chế biến gỗ, chế tác ô tô, năng lượng điện tử, gia công cơ khí,..

Các dòng máy CNC kết hợp với sử dụng các phần mềm hỗ trợ gia công sẽ giúp doanh nghiệp tăng hiệu suất công việc, rút ngắn thời gian sản xuất, tiết kiệm chi phí nhân công. Từ đó sẽ mang đến lợi nhuận cao cho các doanh nghiệp.

Bài viết tham khảo: