Công nghệ gia công CNC là gì?

Công nghệ gia công CNC sử dụng chương trình số để điều khiển máy công cụ tạo hình chi tiết. Hệ thống CNC quản lý vị trí các trục, tốc độ trục chính, lượng chạy dao, thay dao và chức năng phụ trợ theo dữ liệu đã thiết lập.

Trong gia công cơ khí CNC, kỹ thuật viên vẫn phải đọc bản vẽ, chọn máy, dao cụ, đồ gá, chế độ cắt và phương pháp đo kiểm. Chất lượng gia công cơ khí chính xác vì vậy phụ thuộc vào cả thiết bị và khả năng kiểm soát quy trình.

CNC là phương thức điều khiển máy bằng chương trình số

CNC là viết tắt của Computer Numerical Control, nghĩa là điều khiển bằng máy tính thông qua dữ liệu số. Chương trình gia công CNC chứa các lệnh về tọa độ, vị trí dao, tốc độ quay, lượng chạy dao và trình tự nguyên công.

CNC không phải một phương pháp bóc vật liệu riêng. Đây là phương thức điều khiển có thể ứng dụng trên máy tiện, máy phay, máy mài, máy cắt và thiết bị gia công kim loại tấm. Nhờ đó, cơ khí CNC có thể xử lý nhiều dạng chi tiết và yêu cầu sản xuất khác nhau.

Các công nghệ CNC được phân loại như thế nào?

Nhóm cắt gọt tạo phoi gồm tiện, phay, khoan, khoét, doa và taro. Công nghệ tiện CNC phù hợp với chi tiết tròn xoay, còn công nghệ phay CNC thường dùng cho chi tiết dạng tấm, dạng khối và bề mặt phức tạp.

Mài CNC sử dụng hạt mài để đạt dung sai chặt hoặc độ nhám thấp. Các phương pháp laser, plasma, tia nước và tia lửa điện sử dụng nguồn năng lượng khác để tách vật liệu. CNC còn được ứng dụng cho đột, dập và chấn kim loại tấm, nhưng đây không phải quá trình cắt gọt tạo phoi.

Gia công mài tròn ngoài CNC

>> Máy mài phẳng CNC DAE SAN DGS-1050CNC phù hợp cho nhà xưởng cơ khí quy mô vừa đến lớn chuyên gia công khuôn mẫu, đồ gá, chi tiết chính xác và các xưởng có sản lượng theo lô

Khi gia công cơ khí chính xác CNC theo yêu cầu, công nghệ cần được lựa chọn theo hình dạng, vật liệu, dung sai, độ nhám và sản lượng của chi tiết.

Công nghệ tiện CNC

Công nghệ tiện CNC sử dụng máy tiện điều khiển số để gia công các chi tiết có bề mặt tròn xoay. Phôi được kẹp trên trục chính và quay với tốc độ xác định, còn dao di chuyển theo chương trình để bóc vật liệu. Đây là một trong những phương pháp gia công cơ khí CNC phổ biến trong sản xuất chi tiết chính xác.

Công nghệ tiện CNC

Nguyên lý hoạt động của tiện CNC

Trên máy tiện CNC thông thường, trục Z song song với đường tâm trục chính, còn trục X điều khiển vị trí dao theo phương hướng kính. Sự phối hợp giữa chuyển động quay của phôi và chuyển động chạy dao tạo ra đường kính, chiều dài và biên dạng yêu cầu.

Chương trình gia công CNC quy định vị trí dao, tốc độ trục chính, lượng chạy dao, chiều sâu cắt và trình tự nguyên công. Tuy nhiên, kết quả của công nghệ tiện CNC còn phụ thuộc vào độ cứng vững của máy, độ đảo phôi, dao tiện, lực kẹp và khả năng thoát phoi.

>> Máy tiện CNC ngang SMEC SL 2000 series phù hợp cho xưởng cơ khí vừa và nhỏ đến trung bình hoặc bộ phận gia công trong nhà máy phụ trợ, nơi mặt bằng hạn chế nhưng cần tăng số lượng máy và vẫn phải đảm bảo độ ổn định khi cắt nặng

Các nguyên công tiện CNC phổ biến

Máy tiện CNC có thể thực hiện tiện mặt đầu, tiện trụ ngoài, tiện lỗ, tiện côn, tiện biên dạng, tiện rãnh, cắt đứt và tiện ren. Máy cũng có thể khoan, khoét hoặc doa lỗ dọc theo tâm trục chính.

Trung tâm tiện trang bị dao dẫn động, trục C hoặc trục Y còn có thể thực hiện một số nguyên công phay, khoan lệch tâm và taro. Cấu hình này giúp gia công cơ khí chính xác nhiều bề mặt trong một lần gá, nhưng yêu cầu lập trình và bố trí dao phức tạp hơn máy tiện hai trục.

Máy tiện CNC có thể thực hiện tiện mặt đầu, tiện trụ ngoài,…

Tiện CNC phù hợp với những chi tiết nào?

Công nghệ tiện CNC phù hợp với trục, bạc, ống, chốt, puly, con lăn, đầu nối và mặt bích. Đây là những chi tiết có phần lớn bề mặt đồng tâm với trục quay.

Khi chọn máy, xưởng cần xem xét đường kính và chiều dài phôi, lỗ trục chính, hành trình dao, công suất máy và phương pháp kẹp. Chi tiết dài có thể cần chống tâm hoặc luynet, còn phôi thành mỏng phải kiểm soát lực kẹp để tránh biến dạng.

Công nghệ tiện CNC phù hợp với trục, bạc, ống, chốt, puly, con lăn, đầu nối và mặt bích

>> Máy tiện ngang CNC SMEC NS 2100Y (6”/8”, trục Y) phù hợp nhất cho xưởng gia công cơ khí chính xác quy mô nhỏ đến vừa và xưởng sản xuất loạt vừa đến lớn chuyên chi tiết tròn xoay cỡ vừa

Ưu điểm và giới hạn của tiện CNC

Trong cơ khí CNC, máy tiện có khả năng lặp lại chu trình với vị trí dao và chế độ cắt ổn định. Ổ dao tự động, bộ cấp phôi thanh và trục chính phụ có thể giảm thời gian thao tác, tăng năng suất và hỗ trợ sản xuất theo lô.

Tuy nhiên, tiện CNC phát huy hiệu quả nhất với chi tiết tròn xoay. Chi tiết có nhiều mặt phẳng, hốc hoặc biên dạng không đồng tâm thường cần kết hợp với công nghệ phay CNC hoặc sử dụng trung tâm tiện phay.

Với dịch vụ gia công cơ khí chính xác CNC theo yêu cầu, lựa chọn máy tiện phải dựa trên hình dạng chi tiết, vật liệu, dung sai, độ nhám và sản lượng. Công nghệ gia công CNC chỉ đạt hiệu quả khi máy, dao, đồ gá và phương pháp đo kiểm được lựa chọn đồng bộ.

Công nghệ phay CNC

Công nghệ phay CNC sử dụng dao quay nhiều lưỡi cắt để bóc vật liệu khỏi phôi. Chuyển động tương đối giữa dao và phôi được điều khiển theo chương trình, cho phép tạo mặt phẳng, rãnh, hốc, lỗ và các bề mặt biên dạng. Đây là phương pháp gia công cơ khí CNC phù hợp với nhiều loại chi tiết dạng tấm và dạng khối.

Công nghệ phay CNC

Nguyên lý hoạt động của phay CNC

Máy phay CNC cơ bản điều khiển ba trục tịnh tiến X, Y và Z. Dao quay trên trục chính, còn bàn máy hoặc đầu dao di chuyển để đưa lưỡi cắt qua vùng cần gia công. Tùy kết cấu máy, phôi cũng có thể được xoay hoặc nghiêng bằng các trục bổ sung.

Chương trình gia công CNC quy định hệ tọa độ, vị trí dao, tốc độ trục chính, lượng chạy dao, chiều sâu cắt và đường chạy dao. Chất lượng công nghệ phay CNC còn phụ thuộc vào độ cứng vững của máy, độ đảo dao, chiều dài nhô, đồ gá, chế độ cắt và khả năng thoát phoi.

Máy phay CNC điều khiển ba trục tịnh tiến X, Y và Z

>> Máy phay giường CNC SMEC MCV 420UL phù hợp cho nhà xưởng gia công chi tiết kích thước lớn, chi tiết dạng tấm và kết cấu nặn

Các nguyên công phay CNC phổ biến

Máy phay CNC có thể thực hiện phay mặt, phay bậc, phay rãnh, phay hốc, phay biên dạng và phay ren. Trên trung tâm gia công, máy còn có thể khoan, khoét, doa và taro bằng hệ thống thay dao tự động.

Công nghệ phay CNC phù hợp với chi tiết dạng tấm, dạng khối, thân máy, vỏ hộp, đồ gá, pát đỡ và khuôn. Khi gia công cơ khí chính xác, kỹ thuật viên phải lựa chọn dao và đường chạy phù hợp với từng vùng như góc hẹp, hốc sâu hoặc thành mỏng để hạn chế rung và biến dạng.

Máy phay CNC có thể thực hiện phay mặt, phay bậc, phay rãnh,…

Phay CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục

Máy phay 3 trục điều khiển các chuyển động tịnh tiến X, Y và Z, phù hợp với mặt phẳng, rãnh, hốc và nhiều chi tiết thông dụng. Máy 4 trục bổ sung một trục quay, giúp gia công nhiều mặt quanh phôi mà không phải tháo gá liên tục.

Máy phay 5 trục có thêm hai chuyển động quay so với cấu hình 3 trục. Tùy kết cấu và bộ điều khiển, các trục có thể dùng để phân độ hoặc chuyển động đồng thời. Cấu hình này phù hợp với bề mặt không gian, mặt nghiêng và chi tiết cần gia công nhiều phía trong một lần gá.

Số trục nhiều hơn không đồng nghĩa mọi chi tiết đều nên dùng máy 5 trục. Xưởng cần cân nhắc hình dạng, dung sai, số lần gá, thời gian lập trình và chi phí vận hành để lựa chọn công nghệ gia công CNC phù hợp.

Phay CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục

>> Máy phay đứng SMEC MCV 6700L là lựa chọn rất hợp cho các xưởng cơ khí đang cần mở rộng năng lực gia công chi tiết dài/cồng kềnh nhưng vẫn muốn giữ nhịp sản xuất ổn định và dễ vận hành

Ưu điểm và giới hạn của phay CNC

Trong cơ khí CNC, phay có khả năng gia công linh hoạt nhiều dạng bề mặt và biên dạng phức tạp. Chương trình, dao cụ và phương án gá có thể được chuẩn hóa để hỗ trợ sản xuất lặp lại và kiểm soát chất lượng theo lô.

Tuy nhiên, độ chính xác vẫn chịu ảnh hưởng bởi mòn dao, rung động, biến dạng nhiệt, lực cắt và sai số gá đặt. Hốc sâu hoặc vùng khó tiếp cận có thể yêu cầu dao dài, làm giảm độ cứng vững và tăng nguy cơ rung. Chi tiết chủ yếu có dạng tròn xoay thường phù hợp với công nghệ tiện CNC hơn.

Với gia công cơ khí chính xác CNC theo yêu cầu, lựa chọn máy phay phải dựa trên kích thước phôi, hành trình, tải trọng bàn, số trục, công suất trục chính và độ chính xác cần đạt. Công nghệ phay CNC chỉ phát huy hiệu quả khi máy, dao, đồ gá và phương pháp đo kiểm được phối hợp đúng.

Các công nghệ gia công CNC khác

Ngoài công nghệ tiện CNC và công nghệ phay CNC, hệ thống điều khiển số còn được ứng dụng cho cắt, khoan, doa, taro, mài, gia công bằng tia lửa điện và đột dập. Mỗi công nghệ gia công CNC có nguyên lý và phạm vi sử dụng riêng.

Cắt CNC

Cắt CNC sử dụng chương trình số để điều khiển đường cắt, tốc độ di chuyển và các thông số làm việc. Các phương pháp phổ biến gồm cắt laser, plasma, tia nước và cắt dây EDM.

Cắt laser sử dụng chùm tia hội tụ kết hợp khí hỗ trợ để tách vật liệu. Cắt plasma dùng hồ quang plasma và chỉ phù hợp với vật liệu dẫn điện. Cắt tia nước sử dụng dòng nước áp suất cao, có thể kết hợp hạt mài và không tạo vùng ảnh hưởng nhiệt do quá trình cắt. Cắt dây EDM bóc vật liệu bằng phóng điện giữa dây điện cực và phôi dẫn điện.

Việc lựa chọn công nghệ cắt CNC cần dựa trên vật liệu, chiều dày, độ chính xác, chất lượng mép cắt và yêu cầu của các nguyên công tiếp theo.

Cắt CNC

Khoan, khoét, doa và taro CNC

Khoan CNC dùng để tạo lỗ ban đầu. Khoét giúp mở rộng hoặc hiệu chỉnh lỗ, còn doa nâng cao độ chính xác kích thước, độ tròn và chất lượng bề mặt. Taro CNC tạo ren trong và yêu cầu lượng tiến dao đồng bộ với tốc độ quay của trục chính.

Các nguyên công này có thể được thực hiện trên máy chuyên dụng hoặc tích hợp trong trung tâm gia công cơ khí CNC. Gia công trong một lần gá giúp kiểm soát tốt hơn vị trí tương quan giữa các lỗ.

Khoan, khoét, doa và taro CNC

>> Máy khoan bàn ERLO GROUP SE series là dòng máy khoan công nghiệp được thiết kế linh hoạt với hai chế độ ăn dao: thủ công hoặc tự động, đáp ứng đa dạng nhu cầu gia công

Mài và xung điện định hình CNC

Mài CNC sử dụng đá mài để bóc một lượng vật liệu nhỏ, phù hợp với chi tiết cần dung sai chặt, độ nhám thấp hoặc đã qua nhiệt luyện. Các dạng phổ biến gồm mài phẳng, mài tròn ngoài, mài tròn trong và mài định hình.

Xung điện định hình sử dụng điện cực để bóc vật liệu bằng phóng điện trong môi trường điện môi. Phương pháp chỉ áp dụng cho vật liệu dẫn điện, thường dùng để tạo hốc khuôn hoặc vị trí khó gia công bằng dao cắt. Quá trình cần kiểm soát khe hở phóng điện, mòn điện cực và chất lượng lớp bề mặt.

Mài và xung điện định hình CNC

>> Máy mài phẳng DAE SAN DGS-520HA phù hợp cho các xưởng cơ khí quy mô trung bình trở lên, đặc biệt là những xưởng làm hàng theo lô và cần bề mặt đồng đều giữa các mẻ gia công

Đột dập CNC

Đột dập CNC sử dụng chày và cối để cắt lỗ, tạo biên dạng hoặc biến dạng kim loại tấm. Hệ thống CNC điều khiển vị trí tấm, lựa chọn dụng cụ và thứ tự thao tác.

Đây không phải quá trình cắt gọt tạo phoi nhưng vẫn là một phần của cơ khí CNC, thường được dùng để sản xuất vỏ máy, tủ điện, pát và chi tiết kim loại tấm.

Đột dập CNC

>> Máy dập servo điện dạng mỏng HDS là giải pháp ép/dập/lắp ráp chính xác cho các xưởng cần kiểm soát tốt lực ép, hành trình và tốc độ trượt nhưng bị giới hạn về không gian lắp đặt

Gia công nhiều trục và gia công kết hợp

Gia công nhiều trục là khả năng điều khiển thêm các chuyển động quay hoặc tịnh tiến. Máy 4 trục và 5 trục có thể tiếp cận nhiều mặt của phôi, giảm số lần tháo gá và hỗ trợ gia công cơ khí chính xác các bề mặt phức tạp.

Trung tâm tiện phay có thể thực hiện tiện, phay, khoan và taro trong một chu trình. Hình thức gia công CNC này giúp hạn chế sai lệch giữa các lần gá nhưng yêu cầu cao hơn về máy, dao cụ và lập trình.

Với gia công cơ khí chính xác CNC theo yêu cầu, xưởng có thể kết hợp nhiều công nghệ để đáp ứng đầy đủ kích thước, dung sai, độ nhám và yêu cầu bề mặt trên bản vẽ.

Ứng dụng của công nghệ CNC trong cơ khí chính xác

Công nghệ gia công CNC được sử dụng để chế tạo nhiều loại chi tiết có yêu cầu về kích thước, dung sai, độ nhám và độ lặp lại. Tùy hình dạng sản phẩm, gia công cơ khí CNC có thể sử dụng riêng một phương pháp hoặc kết hợp tiện, phay, cắt, khoan, mài và EDM.

Gia công các nhóm chi tiết cơ khí phổ biến

Công nghệ tiện CNC phù hợp với trục, bạc, ống, chốt, puly, con lăn, đầu nối và mặt bích. Những chi tiết này thường có bề mặt tròn xoay, yêu cầu kiểm soát đường kính, độ tròn, độ đồng tâm và độ nhám.

Công nghệ phay CNC được sử dụng cho chi tiết dạng tấm, dạng khối, thân máy, vỏ hộp, đồ gá, pát đỡ và khuôn. Máy phay nhiều trục còn có thể gia công mặt nghiêng, hốc sâu và bề mặt không gian với ít lần gá hơn.

Cắt laser, plasma, tia nước và đột dập CNC phù hợp với kim loại tấm, chi tiết kết cấu và phôi cần tạo biên dạng trước khi gia công tiếp. Mài và EDM thường được bổ sung khi gia công cơ khí chính xác yêu cầu dung sai chặt, độ nhám thấp hoặc vật liệu khó xử lý bằng dao cắt thông thường.

Nhờ phạm vi ứng dụng rộng, cơ khí CNC được sử dụng trong chế tạo máy, ô tô, xe máy, điện tử, khuôn mẫu, thiết bị công nghiệp và nhiều lĩnh vực sản xuất chi tiết chính xác.

Gia công các nhóm chi tiết cơ khí phổ biến

>> Máy dập servo điện dạng module HDS là cụm ép servo chuyên dùng để tích hợp vào dây chuyền tự động, máy chuyên dụng, jig/fixture hoặc hệ thống lắp ráp linh kiện

Gia công cơ khí chính xác CNC theo yêu cầu

Gia công cơ khí chính xác CNC theo yêu cầu bắt đầu từ bản vẽ, mô hình 3D hoặc mẫu chi tiết của khách hàng. Đơn vị gia công cần xác định vật liệu, dung sai, độ nhám, nhiệt luyện, xử lý bề mặt và sản lượng trước khi lựa chọn máy và xây dựng quy trình.

Một chi tiết có thể phải trải qua nhiều công đoạn. Phôi được cắt trước khi tiện hoặc phay, sau đó có thể tiếp tục khoan, doa, mài, EDM, nhiệt luyện và kiểm tra. Việc kết hợp đúng công nghệ gia công CNC giúp kiểm soát quan hệ vị trí giữa các bề mặt và hạn chế nguyên công không cần thiết.

Gia công cơ khí chính xác CNC theo yêu cầu

Hiệu quả gia công CNC không chỉ phụ thuộc vào số trục hoặc độ hiện đại của máy. Dao cụ, đồ gá, chế độ cắt, phương pháp đo và năng lực kiểm soát quy trình đều ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm.

Vì vậy, khi đặt gia công cơ khí chính xác CNC theo yêu cầu, doanh nghiệp cần cung cấp đầy đủ bản vẽ và chỉ dẫn kỹ thuật. Thông tin rõ ràng giúp đơn vị gia công cơ khí CNC lựa chọn đúng công nghệ, dự toán thời gian và kiểm soát chất lượng theo yêu cầu sử dụng.

Lựa chọn đúng công nghệ gia công CNC cho nhu cầu sản xuất

Công nghệ gia công CNC gồm nhiều phương pháp như tiện, phay, cắt, khoan, mài, EDM và đột dập CNC. Mỗi công nghệ phù hợp với dạng chi tiết, vật liệu và yêu cầu kỹ thuật khác nhau. Để gia công cơ khí chính xác đạt hiệu quả, doanh nghiệp cần lựa chọn đúng máy theo kích thước phôi, dung sai, độ nhám, sản lượng và quy trình sản xuất thực tế.

Nếu doanh nghiệp đang tìm kiếm máy phục vụ gia công cơ khí chính xác CNC theo yêu cầu, hãy liên hệ CTCP Thương mại và Công nghệ Á Châu. Công ty chuyên cung cấp các dòng máy gia công cơ khí chính xác chất lượng cao, đáp ứng nhiều nhu cầu gia công cơ khí CNC. Liên hệ ngay với Á Châu để được tư vấn thiết bị phù hợp với sản phẩm, năng lực sản xuất và ngân sách đầu tư.

Hà Nội: 0912 002 160 – 083 602 9594

Hồ Chí Minh: 097 958 0571 – 098 858 9709

Chúng tôi cam kết mang đến sản phẩm chính hãng, dịch vụ chuyên nghiệp và giải pháp tối ưu giúp khách hàng nâng cao hiệu quả sản xuất.