Gia công CNC là gì? Tìm hiểu mọi thông tin về máy CNC mà bạn nên biết

Gia công CNC là gì? Đây là một trong những câu hỏi được quan tâm nhiều nhất khi nhắc đến công nghệ sản xuất hiện đại. CNC, viết tắt của Computer Numerical Control, là công nghệ sử dụng máy móc được điều khiển bằng máy tính để thực hiện các quy trình gia công chính xác cao. Từ việc cắt, phay, tiện đến đục lỗ trên đa dạng chất liệu như kim loại, gỗ, nhựa hay composite, gia công CNC đang ngày càng đóng vai trò quan trọng trong ngành sản xuất và chế tạo công nghiệp.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng khám phá khái niệm gia công CNC, cách hoạt động của máy CNC, các loại máy phổ biến, ưu điểm, nhược điểm cũng như ứng dụng thực tiễn của công nghệ này. Nếu bạn đang tìm kiếm thông tin để hiểu rõ hơn về CNC hoặc cân nhắc áp dụng công nghệ này cho doanh nghiệp, thì đừng bỏ qua bài viết này nhé!

Gia công CNC là gì?

CNC là viết tắt của Computer Numerical Control, đây là công nghệ điều khiển máy móc cơ khí thông qua hệ thống máy tính. Nhờ sử dụng phần mềm chuyên dụng và các lệnh số hóa, CNC cho phép vận hành và kiểm soát các thiết bị gia công một cách tự động.

Quá trình này hoạt động bằng cách loại bỏ phần vật liệu không cần thiết từ khối nguyên liệu thô, từ đó tạo ra thành phẩm dựa trên bản thiết kế CAD. Nhờ khả năng sản xuất với độ chính xác cao, tính nhất quán vượt trội và dung sai nhỏ (±0.025mm hoặc 0.001″), gia công CNC giúp tối ưu chi phí sản xuất đối với các chi tiết khối lượng thấp đến trung bình (lên đến 1000 chi tiết).

Trước đây, các loại máy móc cơ khí hoạt động theo quy tắc bánh xe và đòn bẩy. Những hệ thống này cần sức người, với cơ chế truyền động trực tiếp để tạo ra lực và chuyển động cần thiết. Mặc dù hiệu quả ở thời điểm đó, nhưng chúng bị hạn chế về độ chính xác, tốc độ và khả năng sản xuất hàng loạt. Chính những hạn chế này đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ CNC, mang lại bước đột phá lớn trong ngành cơ khí và sản xuất hiện đại.

Lịch sử công nghệ gia công CNC

Công nghệ gia công CNC (Computer Numerical Control) bắt đầu phát triển từ những năm 1940-1950, khi John T. Parsons và nhóm nghiên cứu tại MIT kết hợp máy tính với công cụ máy móc để sản xuất các bộ phận máy móc. Máy CNC đầu tiên ra đời vào năm 1952, sử dụng hệ thống điều khiển băng đục lỗ. Trong những năm 1960-1970, CNC phát triển mạnh mẽ nhờ bộ vi xử lý, thay thế băng đục lỗ bằng giao diện máy tính.

Đến những năm 1980, phần mềm CAD/CAM được tích hợp vào CNC, mở ra quy trình sản xuất từ thiết kế đến gia công. Từ những năm 1990 đến nay, CNC đã phát triển mạnh mẽ với các tính năng như gia công đa trục và tốc độ cao, trở thành công nghệ không thể thiếu trong sản xuất hiện đại, ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như hàng không, ô tô, điện tử và y tế.

Cấu tạo chung của máy cắt CNC

Cấu tạo của máy cắt CNC bao gồm hai phần chính: phần chấp hành và phần điều khiển.

Phần chấp hành:

• Thân máy và đế máy: Được chế tạo từ các vật liệu như gang hoặc thép không gỉ, đảm bảo sự chắc chắn và khả năng chịu lực rung khi máy hoạt động.
• Bàn máy: Đây là nơi để cố định các chi tiết gia công, có khả năng di chuyển theo các hướng ngang (trục X) và dọc (trục Y) để thực hiện các thao tác cắt chính xác.
• Trục chính: Đây là bộ phận chứa các dụng cụ gia công như dao phay, dao tiện, và thực hiện quá trình gia công bằng cách quay và kết hợp với chuyển động của các trục X, Y, Z để di chuyển phôi đến vùng cần gia công.
• Băng dẫn hướng: Hệ thống thanh trượt giúp dẫn hướng chính xác các chuyển động của bàn máy và trục chính.
• Trục vít me và đai ốc: Được sử dụng để di chuyển các bộ phận của máy dọc theo các trục X, Y và Z, giúp thực hiện các chuyển động chính xác.
• Ổ tích dụng cụ: Chứa và quản lý các loại dao cắt khác nhau, cho phép máy cắt gia công liên tục với nhiều dụng cụ mà không cần dừng lại để thay dao.

Phần điều khiển:

• Động cơ: Các động cơ servo di chuyển bàn máy và trục chính để thực hiện các chuyển động cần thiết, đảm bảo độ chính xác trong gia công.
• Hệ thống điều khiển: Bao gồm các thiết bị điều khiển điện tử, bộ điều khiển vào/ra và các thiết bị số, giúp máy hoạt động chính xác và linh hoạt.
• Máy tính trung tâm: Điều khiển toàn bộ quá trình gia công thông qua các chương trình lập trình CNC, giúp máy thực hiện các thao tác tự động một cách hiệu quả và chính xác.

Các loại máy sử dụng công nghệ CNC hiện nay

Có 2 loại máy CNC cơ bản sử dụng CNC là máy tiện CNC và máy phay CNC. Ngày nay, công nghệ này được ứng dụng rộng rãi trên các loại máy khác. Vì thế mà số lượng cái loại máy gia công CNC cũng vì thế mà tăng lên. Dưới đây là một số loại máy CNC được sử dụng phổ biến trên thị trường.

Máy phay CNC

Máy phay CNC sử dụng dao phay để cắt vật liệu từ phôi theo chuyển động quay của trục chính và di chuyển bàn máy theo các trục X, Y, Z. Thiết bị được sử dụng để gia công các chi tiết phức tạp với các đường cong, rãnh, khoang cắt với kích thước tối đa 2000 x 800 x 100mm (78″ x 32″ x 40″).

Quy trình công nghệ gia công phay CNC:

• Chuyển đổi mô hình CAD thành mã G để máy CNC hiểu.
• Phôi được cắt theo kích thước và gắn trên bàn máy.
• Căn chỉnh và định vị phôi chính xác bằng công cụ đo lường (đầu dò cảm ứng).
• Vật liệu được loại bỏ bằng công cụ cắt quay với tốc độ cao.
• Gia công thô: loại bỏ vật liệu nhanh chóng với độ chính xác thấp.
• Gia công tinh: hoàn thiện chi tiết với độ chính xác cao.
• Nếu cần gia công các vị trí khó tiếp cận, phôi sẽ được lật và quá trình lặp lại.

Máy tiện CNC

Máy tiện CNC sử dụng dao tiện để cắt và làm nhẵn vật liệu khi phôi quay trên trục chính, trong khi dao cắt di chuyển dọc theo trục của phôi. Loại máy này dùng để gia công các chi tiết hình tròn, dạng đối xứng trục (như trục, bạc đạn, chi tiết vòng), đường kính có thể lên đến Φ500mm (Φ20”).

Quá trình sản xuất chi tiết bằng phương pháp tiện CNC bao gồm các bước cơ bản sau:

• Mã G được tạo ra từ bản thiết kế CAD, và phôi có đường kính phù hợp sẽ được đưa vào máy CNC.
• Sau khi được gá chặt, phôi bắt đầu quay với tốc độ cao, trong khi công cụ cắt di chuyển theo đường dẫn đã được lập trình sẵn để loại bỏ dần vật liệu, tạo ra hình dạng chi tiết mong muốn.
• Nếu chi tiết cần gia công các lỗ dọc theo trục trung tâm, máy khoan trung tâm và dụng cụ cắt bên trong sẽ được sử dụng.
• Nếu chi tiết phải được lật hoặc thay đổi vị trí, quá trình gia công sẽ tiếp tục được lặp lại. Nếu không, sau khi hoàn tất quá trình gia công, chi tiết sẽ được cắt ra khỏi phôi và chuẩn bị cho các công đoạn gia công tiếp theo.

Máy cắt CNC

Máy cắt cnc là loại máy sử dụng công nghệ cnc kết hợp với các phương pháp cụ thế để cắt vật liệu theo hình dạng được lập trình trước. Hiện nay có 3 loại máy sử dụng phương pháp cắt CNC khác nhau:

• Máy cắt dây CNC: Hoạt động theo cơ chế dẫn truyền điện qua một dây thép mảnh để cắt vật liệu.
• Máy cắt laser CNC: Sử dụng chùm tia laser mạnh để cắt hoặc khắc các vật liệu, đặc biệt thích hợp với những chi tiết yêu cầu độ chi tiết cao và không bị biến dạng
• Máy cắt plasma CNC: Máy sử dụng dòng khí ion hóa (plasma) để cắt vật liệu kim loại, thích hợp với các vật liệu như thép, nhôm, đồng với độ dày từ 1mm đến 50mm..

Máy khoan CNC

Máy khoan CNC được trang bị hệ thống điều khiển tự động giúp khoan với các kích thước và độ sâu lỗ chính xác. Ứng dụng của máy để khoan các lỗ trên bề mặt chi tiết cơ khí với độ chính xác cao.

Máy mài CNC

Máy mài CNC là loại máy gia công được sử dụng để mài, làm nhẵn các chi tiết cơ khí bằng cách sử dụng đá mài hoặc dụng cụ mài khác. Máy này được sử dụng chủ yếu trong đối với sản phẩm yêu cầu độ chính xác cao và hoàn thiện bề mặt tốt.

Nguyên lý hoạt động chung của máy gia công CNC

Quá trình gia công CNC bắt đầu với việc kỹ sư sử dụng phần mềm CAD/CAM để lập trình các lệnh điều khiển máy. Chương trình này được nạp vào máy CNC, sau đó phôi được gá chắc chắn trên bàn máy. Dụng cụ cắt như dao phay, dao tiện được lắp vào trục chính và máy được khởi động.

Bộ điều khiển CNC điều khiển chuyển động của bàn máy và trục chính để thực hiện các thao tác gia công như cắt, phay, tiện theo lệnh lập trình. Kỹ sư giám sát quá trình gia công và thực hiện điều chỉnh khi cần thiết. Sau khi hoàn thành, sản phẩm được lấy ra và kiểm tra chất lượng để đảm bảo đạt yêu cầu kỹ thuật.

Ưu và nhược điểm của công nghệ CNC

Ưu điểm của CNC

Máy CNC (Computer Numerical Control) mang lại nhiều ưu điểm vượt trội trong gia công cơ khí, bao gồm:

• Độ chính xác cao: CNC có khả năng gia công với độ chính xác rất cao, đảm bảo các chi tiết sản phẩm đạt yêu cầu kích thước và hình dạng chính xác.
• Tăng năng suất: Máy CNC hoạt động tự động, giảm thiểu sự can thiệp của con người, giúp tiết kiệm thời gian và tăng năng suất trong sản xuất hàng loạt.
• Khả năng gia công phức tạp: CNC có thể gia công các chi tiết nhỏ, phức tạp mà phương pháp gia công thủ công khó có thể thực hiện.
• Giảm chi phí lao động: Do khả năng tự động hóa, CNC giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhân lực và giảm chi phí nhân công.
• Tính linh hoạt cao: Máy CNC có thể dễ dàng thay đổi chương trình gia công để sản xuất các chi tiết khác nhau mà không cần thay đổi cấu trúc máy.
• An toàn hơn: Việc giảm thiểu sự can thiệp của con người trong quá trình gia công giúp tăng cường sự an toàn cho công nhân và giảm rủi ro tai nạn.

Nhược điểm của CNC

Mặc dù máy CNC mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số nhược điểm:

• Chi phí đầu tư cao: Máy CNC yêu cầu chi phí đầu tư ban đầu khá lớn, bao gồm giá trị máy móc, phần mềm và các thiết bị hỗ trợ.
• Yêu cầu kỹ thuật cao: Vận hành máy CNC đòi hỏi người điều khiển có trình độ chuyên môn cao và kinh nghiệm về lập trình, cài đặt và bảo trì máy.
• Chi phí bảo trì và sửa chữa: Máy CNC có thể gặp phải các vấn đề về phần cứng hoặc phần mềm, và việc sửa chữa, bảo trì có thể tốn kém và phức tạp.

Ứng dụng của gia công CNC trong đời sống

Công nghệ CNC đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong nhiều loại máy, mang lại những ưu điểm nổi bật cho sản xuất. Ngày nay, các máy CNC được sử dụng chủ yếu trong các ngành công nghiệp chế tạo, gia công kim loại, sản xuất máy móc và thiết bị. Một số lĩnh vực nổi bật trong việc ứng dụng công nghệ CNC bao gồm:

• Y tế: sản xuất dụng cụ phẫu thuật, thiết bị chỉnh hình, các dụng cụ nha khoa,…
• Hàng không vũ trụ: chế tạo các bộ phận như tuabin máy bay, khung máy, vỏ máy,…
• Ngành ô tô: gia công các chi tiết như lưới tản nhiệt, mâm xe, cửa, tay nắm,…
• Tự động hóa: CNC được tích hợp vào các loại máy sản xuất, cho phép sản xuất liên tục với độ hoàn thiện đồng đều trên từng sản phẩm
• Điện – điện tử: sản xuất bảng mạch, linh kiện điện tử và hàng tiêu dùng

Vật liệu dùng để gia công CNC

Dưới đây là một số vật liệu phổ biến được sử dụng trong gia công CNC:

Kim loại:

• Thép: Thép carbon, thép không gỉ, thép hợp kim.
• Nhôm: Nhôm và hợp kim nhôm, thường được sử dụng do tính nhẹ và dễ gia công.
• Đồng: Đồng và hợp kim đồng, có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt.
• Titan: Titan và hợp kim titan, có độ bền cao và khả năng chống ăn mòn tốt.

Nhựa:

• Acrylic: Nhựa trong suốt, dễ gia công và có độ bền cao.
• Polycarbonate: Nhựa cứng, chịu lực tốt và có khả năng chống va đập.
• Nylon: Nhựa dẻo, chịu mài mòn tốt và có độ bền cao.
• PTFE (Teflon): Nhựa chịu nhiệt, chống hóa chất và có hệ số ma sát thấp.

Gỗ:

• Gỗ cứng: Gỗ sồi, gỗ óc chó, gỗ anh đào.
• Gỗ mềm: Gỗ thông, gỗ bạch dương.

Vật liệu composite:

• Sợi carbon: Vật liệu nhẹ, cứng và có độ bền cao.
• Sợi thủy tinh: Vật liệu nhẹ, chịu lực tốt và có khả năng chống ăn mòn.

Vật liệu gốm: Alumina, zirconia, silicon carbide, thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ cứng và khả năng chịu nhiệt cao.

Bài viết trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về CNC và những ứng dụng thực tiễn của công nghệ này trong nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp. Trong tương lai, CNC hứa hẹn sẽ tiếp tục được áp dụng rộng rãi hơn tại Việt Nam, không chỉ trong ngành cơ khí chế tạo mà còn lan tỏa sang các lĩnh vực khác như thực phẩm, hàng tiêu dùng, xây dựng…

VietPOSM tự hào là đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực gia công CNC trên các chất liệu như gỗ và kim loại. Chúng tôi sở hữu hệ thống máy móc hiện đại cùng đội ngũ kỹ thuật viên lành nghề, sẵn sàng đáp ứng mọi yêu cầu từ các chi tiết phức tạp đến các sản phẩm lớn có độ chính xác cao. Dịch vụ của chúng tôi không chỉ đảm bảo về chất lượng mà còn giúp tối ưu chi phí và thời gian cho khách hàng. VietPOSM cam kết mang lại giá trị vượt trội qua từng sản phẩm, đáp ứng đa dạng nhu cầu trong ngành quảng cáo, xây dựng và sản xuất công nghiệp.

Thông tin liên hệ:

Công Ty TNHH Sản Xuất Quảng Cáo Sáng Tạo Việt

• Địa chỉ: 456 Long Thuận, Phường Long Phước, Thành phố Thủ Đức, TPHCM
• SDT: 0901.680.861
• Email: vietposm.vn@gmail.com
• Website: vietposm.vn

Các câu hỏi thường gặp về gia công CNC

Gia công CNC là gì?

Gia công CNC là một quy trình cơ khí sử dụng các máy móc điều khiển bằng máy tính (CNC – Computer Numerical Control) để thực hiện các thao tác gia công với độ chính xác tuyệt đối và tốc độ nhanh.

Cnc là viết tắt của từ gì?

Cnc là viết tắt của từ Computer Numerical Control, một thuật ngữ trong gia công cơ khí tự động.

Các phần mềm CAD/CAM phổ biến để gia công CNC là gì?

Các phần mềm CAD/CAM phổ biến để gia công CNC bao gồm:

1. AutoCAD
2. SolidWorks
3. CATIA
4. Fusion 360
5. Mastercam
6. Siemens NX
7. Creo
8. Inventor
9. Edgecam
10. Rhino

Dự án của tôi có cần gia công cnc không?

Công nghệ CNC mang tính linh hoạt cao và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như hàng không vũ trụ, nông nghiệp, xây dựng, in ấn, sản xuất, quân sự và giao thông vận tải. Vì vậy, nếu dự án của bạn yêu cầu sự chính xác, đồng nhất và hiệu suất vượt trội, CNC chính là giải pháp tối ưu.

Nên chọn đơn vị gia công CNC nào chất lượng, uy tín?

VietPOSM là một trong những đơn vị chuyên gia công CNC gỗ, kim loại, cung cấp các giải pháp gia công chính xác và nhanh chóng cho các sản phẩm gỗ, kim loại. Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn báo giá.