Gia công điều khiển số bằng máy tính, gọi tắt là gia công CNC, là một chủ đề rộng, gây nhầm lẫn cho hầu hết người đọc vì có nhiều quy trình tương tự nhau được thực hiện bởi các máy CNC riêng biệt. Đôi khi có thể khó hiểu tại sao không sử dụng chỉ một máy móc cho mỗi bộ phận được sản xuất.

Đọc bên dưới về tất cả các loại máy CNC hiện có, mô tả và mục đích riêng biệt của chúng, đồng thời tìm hiểu lý do tại sao nên sử dụng một hoặc nhiều máy CNC cho một thành phần cụ thể.

Các loại máy CNC:

Các loại máy công cụ CNC có thể được phân loại dựa trên các yếu tố như số lượng trục hoạt động, hướng trục chính, chức năng cụ thể và vật liệu mà chúng được thiết kế để gia công. Các phân loại này giúp xác định khả năng và tính phù hợp của máy đối với các nhiệm vụ sản xuất khác nhau, đảm bảo đưa ra lựa chọn đúng đắn cho các nhu cầu sản xuất cụ thể.

Máy phay CNC

Đây là máy chính xác hoạt động bằng cách xoay các công cụ cắt trong khi loại bỏ vật liệu khỏi phôi cố định. Chúng rất linh hoạt và có thể tạo ra các khe, rãnh, bề mặt nông, phẳng và các đặc điểm phay mặt khác. Chúng có thể hoạt động với các thiết kế không đối xứng và phức tạp.

Máy phay CNC có thể nằm ngang, không phải là máy vạn năng, nhưng phù hợp với các phôi dài hoặc máy thẳng đứng, có các dụng cụ cắt dài và mỏng dành cho bất kỳ hình dạng cắt nào. Máy phay có thể được sửa đổi theo nhiều cách. Ví dụ, một số máy có thể có tới 12 trục so với các máy 3 trục thông thường. Những máy khác có thể có bộ đổi pallet tự động với rô bốt.

Các loại máy phay CNC

• Máy phay ngang: Lý tưởng cho các nhiệm vụ nặng, với trục chính định hướng theo chiều ngang cho phép cắt sâu và loại bỏ vật liệu trên các phôi lớn.
• Máy phay đứng: Máy đa năng có trục chính định hướng theo chiều dọc, phù hợp với nhiều hoạt động khác nhau, từ khoan đến gia công chi tiết phức tạp.
• Máy phay giường: Có bàn cố định với trục chính di chuyển, mang lại sự ổn định khi gia công các phôi lớn, nặng.
• Máy phay tháp pháo (Chỉ vận hành thủ công): Một máy thủ công linh hoạt với đầu tháp pháo xoay, cho phép thực hiện nhiều thao tác mà không cần thay đổi cài đặt.
• Cột di chuyển: Có cột di động để gia công các thành phần dài hoặc quá khổ, lý tưởng cho sản xuất quy mô lớn.
• Cột đôi: Cung cấp độ cứng đặc biệt để gia công các phôi rất lớn, thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác cao.
• Khung chữ C: Nổi tiếng về độ ổn định và độ chính xác, thường được sử dụng trong các nhiệm vụ gia công nặng và có độ chính xác cao.
• Khoan & ren: Chuyên dụng cho các hoạt động khoan và ren nhanh, cần thiết trong môi trường sản xuất tốc độ cao.
• Máy gia công năm trục: Cung cấp tính linh hoạt tiên tiến, cho phép gia công các bộ phận phức tạp chỉ trong một lần thiết lập, rất quan trọng đối với các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ và thiết bị y tế.
• Trục chính đôi (VESTA-500T & VESTA-650T): Nâng cao năng suất bằng cách cho phép gia công đồng thời hai phôi hoặc vận hành bằng công cụ kép trên một phôi, lý tưởng cho sản xuất khối lượng lớn.

Máy tiện CNC

Đặc điểm nổi bật nhất của máy tiện là chúng xoay một phôi trong quá trình gia công. Các dụng cụ cắt của chúng được đưa vào theo chuyển động tuyến tính cùng với thanh phôi quay, định hình vật liệu cho đến khi đạt được thiết kế mong muốn. Những máy như vậy hoàn hảo cho các thiết kế đối xứng.

Máy tiện được giới thiệu với nhiều kiểu máy khác nhau, một số là máy 5 trục, trong khi một số khác tích hợp chức năng phay, khoan và tiện ren. Như máy phay, máy tiện rất linh hoạt và có thể được điều chỉnh theo nhu cầu của bất kỳ nhà sản xuất nào.

Máy khoan CNC

Không đa năng như các máy CNC đã mô tả trước đó, máy khoan vẫn rất phổ biến đối với nhiều nhà sản xuất và hiệu quả. Khoan CNC là việc sử dụng các công cụ cắt quay để tạo ra các lỗ tròn trên một phôi được giữ cố định. Mục đích của các lỗ như vậy thường là để chứa các vít hoặc bu lông máy trong quá trình lắp ráp tiếp theo.

Mặc dù tương tự như máy phay, máy khoan CNC chỉ di chuyển phụ kiện cắt theo chuyển động thẳng đứng. Thông thường, chức năng phay và khoan được kết hợp trong một máy phay và khoan CNC tiên tiến.

Máy doa xoáy CNC

Doa là một kỹ thuật nhằm mục đích mở rộng một lỗ đã khoan sẵn hoặc lỗ đúc sẵn. Nguyên lý hoạt động của máy doa CNC là đẩy một dụng cụ cắt một điểm gắn vào trục quay vào các lỗ hiện có và di chuyển tròn theo các cạnh của nó, cắt vật liệu ra.

Các máy CNC doa ít phổ biến hơn trong các quy trình công nghiệp so với các máy phay hoặc tiện, có thể có các công cụ cắt khoan hoặc doa. Tuy nhiên, chúng vẫn là một đơn vị thiết bị thường xuyên trong các nhà sản xuất lớn, thực hiện chức năng mở rộng một cách hiệu quả. Một số máy tiên tiến kết hợp các hoạt động phay, tiện, khoan và doa

Máy mài CNC

Mài được gọi là một quá trình gia công nhằm mục đích gia công cứng-mịn các phôi. Máy mài CNC sử dụng bánh mài quay, do đó, đạt được mục tiêu loại bỏ vật liệu bằng cách cắt. Bánh mài là một bộ phận đối xứng, các hạt mài mòn được giữ lại với nhau bằng một liên kết. Nó cắt các vật liệu bằng các cạnh sắc của các hạt mài mòn. Chất lượng bề mặt thu được cao nhất có thể và tuân thủ các phép đo là chính xác.

Máy mài thường được sử dụng làm thiết bị hoàn thiện bề mặt ở giai đoạn cuối của quá trình sản xuất. Máy mài CNC có thể có cơ sở nạp và dỡ tự động.

Máy cắt tia nước CNC

Máy cắt CNC này sử dụng nước, thường có thêm chất mài mòn, được cung cấp dưới áp suất cao. Mặc dù nước không phải là công cụ sắc bén và bền vững nhất để loại bỏ các bộ phận vật liệu rắn, nhưng máy CNC tia nước có thể cắt qua nhựa, kim loại và thậm chí cả đá granit.

Hầu hết các máy CNC tia nước đều có 2 trục và chỉ cắt theo biên dạng của phôi. Tuy nhiên, một số mẫu có tới 5 trục cũng có sẵn. Các máy như vậy rẻ hơn khi mua và bảo trì so với các máy khác, chẳng hạn như máy cắt laser hoặc plasma.

Máy cắt laser CNC

Máy cắt laser tự động có bộ định tuyến nhọn tạo ra chùm tia laser tập trung cao có thể cắt, cắt lát hoặc khắc vật liệu. Thông thường, tia laser làm nóng vật liệu và làm vật liệu tan chảy hoặc bốc hơi, tạo ra vết cắt có bất kỳ hình dạng nào trên vật liệu.

So với các máy CNC khác, máy cắt laser phù hợp với nhiều thiết kế hơn và các vết cắt của chúng không cần thêm quy trình hoàn thiện. Máy cắt laser CNC có thể được sử dụng để trang trí các thành phần và có thể được sử dụng để thêm thiết kế bổ sung cho các bộ phận đã được xử lý trước đó. Máy cắt laser tiên tiến là loại được điều khiển bằng rô-bốt 6 trục.

Máy cắt Plasma CNC

Máy cắt plasma CNC sử dụng plasma công suất cao, là khí ion hóa điện tử, để cắt vật liệu. Các điểm tiếp xúc plasma đạt tới 50.000 độ F và tan chảy qua phôi, tạo ra hình dạng mong muốn. Độ dày kim loại tối đa phù hợp để cắt plasma là khoảng 1 inch. Những máy như vậy cũng cần nguồn khí nén và một lượng điện năng đáng kể.

Tuy nhiên, máy cắt plasma chỉ có thể hoạt động với các vật liệu dẫn điện như thép, nhôm, đồng thau và đồng. Các vật liệu khác như đá granit, gỗ và nhựa không thể cắt bằng máy CNC này.

Máy CNC Phóng Điện (EDM)

Các máy tự động như vậy cũng được gọi là máy CNC tia lửa. Chúng sử dụng tia lửa điện được kiểm soát để xử lý phôi theo hình dạng mong muốn. Ngược lại với phóng điện làm suy giảm các thành phần mà nó được hình thành, tia lửa hiệu quả hơn và ít nguy hiểm hơn do không có hiệu ứng thoáng qua. Một thành phần được đặt dưới dây điện cực và tiếp xúc với nhiệt độ cao (lên đến 21.000 độ F), làm tan chảy vật liệu được tiếp tục phun ra bằng chất lỏng để đạt được hình dạng mong muốn.

Máy CNC EDM chủ yếu được sử dụng để tạo các lỗ siêu nhỏ, khe và các đặc điểm phức tạp khác mà các máy khác khó có thể cắt được.

Máy phay CNC

Loại máy móc này rất phổ biến trong các công ty cung cấp dịch vụ mộc. Chúng được sử dụng để tạo ra các hình dạng phức tạp trong nhiều loại vật liệu khác nhau bằng cách cắt các cạnh, rãnh và rãnh. Nghề mộc thủ công luôn là một quá trình tốn thời gian, trong khi nghề mộc dựa trên CNC cho phép thiết kế phức tạp mà không ảnh hưởng đến tốc độ sản xuất.

Máy phay CNC hoạt động tương tự như máy phay và máy khoan, tạo hình dạng trên phôi bằng trục chính. Thông thường, máy phay CNC được trình bày với mô hình 3 trục.

Máy in 3D CNC

Có thể bạn sẽ ngạc nhiên khi biết rằng máy in 3D được coi là máy CNC. Tuy nhiên, chúng được tự động hóa và có mục đích sản xuất các thành phần, giống như bất kỳ máy CNC nào khác. Chúng cũng được điều hành bởi các chương trình G-code được tạo ra với sự trợ giúp của phần mềm CAD/CAM.

Máy in CNC 3D đùn các lớp mỏng vật liệu nóng chảy, chủ yếu là nhựa, do đó tạo thành các bộ phận ba chiều. Quá trình này được gọi là ” sản xuất bồi đắp ” rất hiệu quả trong việc tạo ra các vật thể có hình dạng, kích thước, độ cứng và màu sắc khác nhau. Chúng có thể tích hợp các chức năng của máy cắt khác.

Máy CNC Pick and Place (PNP)

Máy tự động này không tạo ra các thiết kế bằng cách cắt, nung nóng hoặc xây dựng từ các lớp mà thay vào đó tạo thành các thiết bị điện tử phức tạp từ các thành phần vi mô. Máy CNC PNP là một thiết bị lắp ráp rô bốt nâng các bộ phận bằng một miếng băng dính, xoay chúng theo đúng hướng và đặt chúng lên bảng mạch.

Máy tự động PNP thường được sử dụng như một phần của dây chuyền sản xuất, sắp xếp các thành phần chuyển động trên băng chuyền. Những máy móc như vậy rất khó thiết lập nhưng lại rất hiệu quả trong việc đặt các thành phần siêu nhỏ.

Các loại máy CNC dựa trên số lượng trục

Máy CNC được phân loại dựa trên số lượng trục mà chúng hoạt động, điều này quyết định tính linh hoạt và độ phức tạp của các bộ phận mà chúng có thể sản xuất:

• Máy CNC 3 trục: Loại phổ biến nhất, hoạt động trên các trục X, Y và Z. Lý tưởng cho các tác vụ đơn giản như phay, khoan và cắt bề mặt phẳng. Chúng được sử dụng rộng rãi trong gia công nói chung.
• Máy CNC 4 trục: Ngoài các trục X, Y và Z, các máy này còn bao gồm một trục quay (trục A), cho phép gia công các bộ phận phức tạp hơn. Trục quay cho phép phôi quay, giúp có thể gia công nhiều mặt mà không cần định vị lại thủ công.
• Máy CNC 5 trục: Những máy này cung cấp chuyển động dọc theo trục X, Y, Z và hai trục quay bổ sung (A và B hoặc A và C). Thiết lập này cho phép tạo ra các bộ phận cực kỳ phức tạp trong một thiết lập duy nhất, khiến chúng trở nên thiết yếu trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ và thiết bị y tế, nơi đòi hỏi hình học phức tạp và độ chính xác cao.
• Máy CNC 6 trục: Những máy tiên tiến này bao gồm một trục bổ sung, thường được sử dụng trong cánh tay robot, để thực hiện công việc cực kỳ phức tạp và chi tiết. Khả năng 6 trục cho phép linh hoạt và chính xác hơn nữa trong sản xuất, thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp chuyên biệt.

Những phân loại này giúp lựa chọn máy CNC phù hợp cho các nhiệm vụ sản xuất cụ thể, trong đó máy có nhiều trục hơn mang lại tính linh hoạt, hiệu quả và độ chính xác cao hơn.

Bản tóm tắt

Ngày nay có nhiều loại máy CNC, hầu hết chúng có mục đích bổ sung cho nhau, thay vì thay thế, hoặc làm việc với một số loại vật liệu hoặc thiết kế cụ thể mà các máy CNC khác khó có thể đạt được.

Trong hầu hết các trường hợp, có thể chọn một máy phù hợp với một nhà sản xuất cụ thể hơn những máy khác hoặc kết hợp các chức năng của nhiều máy CNC. Do đó, đối với mỗi trường hợp riêng biệt, một máy CNC nhất định sẽ thuận tiện và hiệu quả hơn những máy khác.

Xem xét chi phí cao của những máy CNC này, sẽ dễ dàng hơn để bắt đầu dự án của bạn bằng cách thuê ngoài gia công CNC. Dachi cung cấp dịch vụ tiện CNC, phay CNC, chế tạo kim loại tấm và in 3D với công nghệ tiên tiến và đội ngũ kỹ sư chuyên nghiệp.