Trong thời đại công nghiệp 4.0, việc ứng dụng công nghệ tiên tiến vào sản xuất là điều tất yếu để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Một trong những công nghệ nổi bật nhất chính là máy CNC. Vậy máy CNC là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó ra sao? Hãy cùng TECHNO tìm hiểu chi tiết hơn về chủ đề này qua bài viết dưới đây.
I. Máy CNC là gì?
CNC hay còn có tên tiếng Anh đầy đủ là Computer Numerical Control – điều khiển bằng máy tính. Vậy máy CNC là gì? Máy CNC là một bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực gia công cơ khí, đánh dấu sự chuyển đổi từ phương pháp thủ công sang tự động hóa.
Thay vì điều khiển bằng tay, máy CNC sử dụng hệ thống điều khiển tự động dựa trên máy tính công nghiệp hoặc bộ điều khiển chuyên dụng để điều khiển chuyển động của các công cụ gia công. Nhờ đó, máy CNC có thể thực hiện các thao tác cắt, gọt, phay, khoan,… trên nhiều loại vật liệu với độ chính xác và tốc độ vượt trội. Với sự phát triển của công nghệ, máy CNC ngày càng được cải tiến với khả năng hoạt động trong không gian 2D, 3D, mở ra nhiều khả năng ứng dụng mới trong tương lai.
II. Cấu tạo của máy CNC là gì?
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều các loại máy CNC phục vụ cho từng mục đích công việc khác nhau. Song nhìn chung một máy CNC thường bao gồm các bộ phận chính sau:
- Hệ thống điều khiển: Đây là “bộ não” của máy CNC, bao gồm máy tính, phần mềm điều khiển và giao diện người dùng. Hệ thống này có nhiệm vụ tiếp nhận bản vẽ thiết kế, chuyển đổi thành mã lệnh và điều khiển hoạt động của các bộ phận khác.
- Động cơ: Động cơ cung cấp lực để di chuyển các trục của máy CNC theo các hướng khác nhau. Các loại động cơ thường được sử dụng là động cơ servo và động cơ bước.
- Bộ truyền động: Bộ truyền động bao gồm các bộ phận như vít me, thanh răng, bánh răng,… có chức năng chuyển đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của các trục máy.
- Bàn máy: Bàn máy là nơi cố định phôi gia công.
- Dụng cụ cắt: Tùy thuộc vào loại máy CNC và yêu cầu gia công mà sẽ sử dụng các loại dụng cụ cắt khác nhau như dao phay, mũi khoan, mũi tiện,…
III. Nguyên lý hoạt động của máy CNC là gì?
Có thể thấy máy CNC đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hoạt động sản xuất và chế tạo, vậy nguyên lý hoạt động của máy CNC là gì? Máy CNC hoạt động dựa trên sự kết hợp giữa phần mềm thiết kế và hệ thống điều khiển tự động.
Đầu tiên, kỹ sư sẽ sử dụng phần mềm CAD để tạo ra bản vẽ chi tiết sản phẩm với đầy đủ kích thước và hình dạng. Bản vẽ này sau đó được chuyển đổi sang mã lệnh G-code, một ngôn ngữ lập trình mà máy CNC có thể hiểu được.
Mã lệnh G-code chứa các chỉ dẫn chi tiết về chuyển động của dụng cụ cắt, tốc độ, lực cắt… Hệ thống điều khiển của máy CNC sẽ đọc mã lệnh này và điều khiển các động cơ di chuyển dụng cụ cắt theo đúng quy trình đã được lập trình, từ đó tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh.
IV. Ưu điểm của máy CNC là gì?
Máy CNC ra đời như một bước ngoặt đột phá của ngành công nghiệp khi chúng mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các phương pháp gia công truyền thống. So với phương pháp truyền thống, ưu điểm của máy CNC là gì?
- Độ chính xác cao: Máy CNC có thể gia công với độ chính xác đến từng micromet, đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều.
- Năng suất cao: Tốc độ gia công nhanh, tự động hóa giúp tăng năng suất lao động đáng kể.
- Khả năng gia công phức tạp: Máy CNC có thể thực hiện các thao tác gia công phức tạp mà phương pháp thủ công khó hoặc không thể thực hiện được.
- Giảm thiểu sai sót: Do được điều khiển tự động nên hạn chế tối đa sai sót do con người gây ra.
- Tiết kiệm chi phí: Tối ưu hóa nguyên vật liệu, giảm thời gian gia công giúp tiết kiệm chi phí sản xuất.
V. Những loại máy CNC được ưa chuộng nhất hiện nay
Chúng ta đã tìm hiểu về máy CNC là gì cũng như những ưu điểm vượt trội của loại máy này. Vậy trên thị trường hiện nay có những loại máy CNC nào phổ biến? Cùng TECHNO điểm danh top 6 loại máy CNC dưới đây.
1. Máy tiện CNC
Máy tiện CNC là một trong những loại máy CNC phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong ngành gia công cơ khí. Máy hoạt động dựa trên nguyên lý cắt gọt kim loại bằng dao tiện, tạo ra các chi tiết có hình dạng tròn xoay như trục, ống, ren, bánh răng, và nhiều chi tiết khác.
Máy tiện CNC được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như:
- Chế tạo ô tô, xe máy: Sản xuất các chi tiết như trục khuỷu, trục cam, bánh răng,…
- Sản xuất máy móc thiết bị: Gia công các chi tiết cho máy công cụ, thiết bị công nghiệp,…
- Ngành hàng không vũ trụ: Chế tạo các chi tiết cho máy bay, tên lửa,…
2. Máy phay CNC
Máy phay CNC sử dụng công cụ cắt kim loại xoay hay còn gọi là dao phay, tạo ra các bề mặt phẳng, rãnh, khe, hoặc các hình dạng phức tạp khác trên phôi. Máy phay CNC có khả năng gia công chính xác cao trên nhiều loại vật liệu, từ kim loại mềm đến kim loại cứng.
Máy phay CNC thường được ứng dụng trong một số hoạt động sản xuất như:
- Sản xuất khuôn mẫu: Gia công các loại khuôn mẫu cho ngành nhựa, đúc kim loại,…
- Chế tạo chi tiết máy: Sản xuất các chi tiết máy móc, thiết bị công nghiệp.
- Gia công các sản phẩm có yêu cầu độ chính xác cao: Linh kiện điện tử, thiết bị y tế,…
3. Máy mài CNC
Máy mài CNC là loại máy CNC chuyên dụng cho việc mài nhẵn bề mặt kim loại, đạt độ bóng và độ chính xác cao. Máy sử dụng đá mài để loại bỏ lớp kim loại dư thừa trên bề mặt phôi, tạo ra bề mặt nhẵn, bóng, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật khắt khe. So với máy mài truyền thống, máy mài CNC có ưu điểm lớn nhất là có thể xử lý các vật liệu với độ cứng cao như thép hoặc hợp kim,…
4. Máy khoan CNC
Máy khoan CNC được sử dụng để khoan lỗ trên kim loại với độ chính xác cao. Máy có thể khoan các lỗ có kích thước và độ sâu khác nhau hoặc hình dạng khác nhau như lỗ xoắn, lỗ tròn, lỗ chữ nhật,…, đáp ứng nhu cầu đa dạng của ngành gia công cơ khí. Tất cả các thông số như đường kính lỗ, hình dáng, chiều sâu cũng như tốc độ quay đều được hệ thống máy tính điều khiển và đảm bảo chính xác tuyệt đối.
5. Máy cắt Plasma CNC
Tia plasma là một luồng khí ion hóa có nhiệt độ rất cao, có khả năng cắt đứt hầu hết các loại kim loại với tốc độ cao. Các luồng khí được sử dụng thường là nitơ, oxy, khí nén,… Bản chất quá trình cắt đó chính là việc cung cấp năng lượng để ion hóa các nguyên tử khí, tạo ra khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, có khả năng cắt đứt bề mặt kim loại.
Ứng dụng:
- Cắt kim loại tấm trong ngành đóng tàu, xây dựng, cơ khí chế tạo.
- Máy cắt Plasma CNC, cắt các chi tiết kim loại có hình dạng phức tạp.
- Sản xuất biển quảng cáo, chữ nổi kim loại.
6. Máy cắt Laser CNC
Máy cắt Laser CNC sử dụng tia laser để cắt vật liệu với độ chính xác cao. Tia laser có khả năng tập trung năng lượng cao vào một điểm nhỏ, cho phép cắt các chi tiết rất nhỏ và phức tạp. Máy cắt Laser CNC cho phép cắt trên mọi vật liệu và thường được ứng dụng để cắt kim loại tấm, ống, hộp, sản xuất, vải da, khắc chữ logo….
VI. Một số hãng máy CNC nổi tiếng
Để đáp ứng nhu cầu gia công ngày càng đa dạng và phức tạp, nhiều hãng sản xuất máy CNC đã ra đời và không ngừng cải tiến công nghệ. Vậy thương hiệu nổi tiếng trong sản xuất máy CNC là gì? Dưới đây là một số hãng máy CNC nổi tiếng trên thế giới, được nhiều doanh nghiệp tin tưởng lựa chọn:
1. Máy CNC Okuma
Okuma là một tập đoàn Nhật Bản với lịch sử lâu đời, được thành lập từ năm 1898. Hãng nổi tiếng với việc sản xuất các loại máy CNC chất lượng cao, đặc biệt là máy tiện CNC và trung tâm gia công.
Một số dòng máy CNC Okuma phổ biến:
- Máy tiện CNC: SPACE TURN LB EX Ⅱ series, GENOS LⅡ series, LB35Ⅲ / LB45Ⅲ,…
- Trung tâm gia công: MILLAC 44V Ⅱ, MILLAC VⅡ series, MA-HⅡ series,…
2. Máy CNC Brother
Brother là một tập đoàn đa quốc gia có trụ sở tại Nhật Bản, được biết đến với các sản phẩm điện tử và máy móc văn phòng. Tuy nhiên, Brother cũng là một nhà sản xuất máy CNC đáng chú ý, cung cấp các loại máy phay, máy tiện CNC với giá thành hợp lý.
Một số dòng máy CNC Brother phổ biến:
- Máy phay CNC: SPEEDIO series, TC-S2 series,…
- Máy tiện CNC: TC-R2 series, CNC-300 series,…
3. Máy CNC Citizen
Cùng xuất xứ với 2 dòng máy trên, Citizen là một thương hiệu Nhật Bản nổi tiếng với các sản phẩm đồng hồ. Ít ai biết rằng, Citizen cũng là một nhà sản xuất máy CNC hàng đầu, chuyên về các loại máy tiện CNC có độ chính xác cao, thường được sử dụng trong ngành công nghiệp chế tạo đồng hồ, linh kiện điện tử và các chi tiết nhỏ.
Một số dòng máy CNC Citizen phổ biến:
- Máy tiện CNC: Cincom L series, Cincom M series, Miyano BNA-42GTY,…
Trên đây là một số thông tin về máy CNC là gì cũng như các loại máy CNC phổ biến trên thị trường. Hy vọng những chia sẻ vừa rồi của chúng tôi sẽ trở nên hữu ích với bạn, liên hệ ngay tới số hotline của TECHNO để được tư vấn và hỗ trợ đặt hàng nhanh chóng nhất nhé.
