Phân loại các loại máy CNC - Tìm hiểu chi tiết

Máy CNC là một trong những loại máy quan trọng nhất trong ngành sản xuất hiện nay. Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy CNC và chúng khác nhau về phương thức hoạt động, dụng cụ cắt, vật liệu và số lượng trục mà chúng có thể cắt đồng thời.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp định nghĩa máy CNC, các loại máy CNC khác nhau và cách chọn máy CNC tốt nhất. 

Máy CNC Là Gì?

Máy CNC là một thiết bị được điều khiển bằng máy tính tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất các bộ phận và sản phẩm. Ý nghĩa của từ Computerized Numerical Control xuất phát từ Điều khiển thông qua hỗ trợ của máy tính. Máy này giúp việc tạo hoặc sửa đổi các bộ phận dễ dàng hơn bằng các vật liệu như kim loại, gỗ, nhựa và các vật liệu khác. Ngoài ra, đây là hệ thống tự động hóa gồm 3 thành phần chính: hệ thống truyền động/chuyển động, hệ thống phản hồi và chức năng chỉ huy.

Máy CNC phụ thuộc vào các hướng dẫn kỹ thuật số được tạo bởi phần mềm CAD và CAM để hoạt động tối ưu. Phần mềm CAD thực hiện thiết kế, trong khi CAM chuyển đổi thiết kế CNC thành mã G mà máy CNC có thể đọc được.

Ngoài ra, hệ thống xử lý tự động của nó thường giúp việc sản xuất các bộ phận nhanh hơn và chính xác hơn so với máy thủ công.

Các Yếu Tố Cơ Bản Của Hệ Thống Máy CNC:

Dưới đây là các bộ phận thường thấy trong hệ thống máy CNC.

• Các thiết bị vào/ra thông tin bao gồm ổ đĩa, thiết bị thông tin đặc biệt, bàn phím và máy tính.
• Kết nối Internet có thể bao gồm Ethernet, HSSB (Cổng truyền dữ liệu tốc độ cao), Mạng LAN xử lý, cổng RS 232C và các mạng khác
• Bộ điều khiển trục cơ khí bên ngoài, chẳng hạn như rô-bốt dỡ và tải, trục truyền động...
• Cấp nguồn cho bộ truyền động servo và động cơ
• Động cơ trục chính và bộ truyền động
• Bộ điều khiển CNC (bộ phận điều khiển số)
• Bộ điều khiển PMC
• Bộ phận đo phản hồi và vị trí của máy
• Khối đầu vào, đầu ra tín hiệu điều khiển của tủ điện máy

Các Loại Máy CNC Khác Nhau

Có nhiều loại máy CNC khác nhau, từ phay, mài và khoan đến cắt plasma. Trong phần này, chúng ta sẽ xem xét danh sách các loại và cách sử dụng máy CNC cũng như ứng dụng và những hạn chế của chúng.

1. Máy phay CNC

Các loại máy phay CNC loại bỏ vật liệu khỏi phôi và tạo hình chính xác theo thông số kỹ thuật cần thiết bằng cách sử dụng các công cụ cắt tốc độ cao. Hơn nữa, các loại máy cắt máy phay rất đa dạng và phục vụ nhiều chức năng khác nhau. Một vài ví dụ phổ biến bao gồm dao phay rãnh, dao phay mặt, vòi và máy khoan.

Tuy nhiên, kích thước máy có thể gia công phụ thuộc vào kích thước vỏ máy và khoảng cách cao nhất mà dụng cụ cắt có thể di chuyển.

2. Máy tiện CNC

Cách thức hoạt động của máy tiện CNC là quay vật liệu của phôi quanh một trục chính. Các dụng cụ cắt tiện sẽ loại bỏ vật liệu khỏi phôi và tạo hình khi cần thiết.

Máy tiện CNC hoàn hảo cho nhiều công việc khác nhau, bao gồm gia công, khoan, tiện, chà nhám. Máy CNC thuộc loại này có ứng dụng trong sản xuất phụ tùng ô tô, trục cam, trục khuỷu, nhạc cụ, gậy bóng chày và đồ nội thất.

Tuy nhiên, do cách thức sản xuất sản phẩm của chiếc máy này nên chế tạo các bộ phận đối xứng sẽ tốt hơn.

3. Máy khoan CNC

Máy khoan là một trong những máy CNC phổ biến nhất được tìm thấy trong hầu hết các cửa hàng máy CNC. Hơn nữa, máy khoan CNC còn sử dụng một dụng cụ cắt chuyên dụng gọi là mũi khoan hay mũi khoan. Đó là lý tưởng để khoan lỗ trên vật liệu giữ vít, yêu cầu thẩm mỹ hoặc mục đích lắp ráp thứ cấp.

Máy khoan CNC có ứng dụng trong sản xuất ô tô, du hành vũ trụ, đóng tàu, làm khuôn, máy móc kỹ thuật, làm đồ nội thất và các công việc về gỗ khác.

Một hạn chế lớn của máy là kích thước của lỗ mà nó có thể tạo ra. Việc tạo ra những lỗ đủ sâu hoặc đủ lớn mà không cần mũi khoan chuyên dụng là một thách thức.

4. Máy mài CNC

Máy này sử dụng bánh mài để loại bỏ vật liệu khỏi phôi. Các loại máy mài có chức năng chủ yếu là chà nhám, đánh bóng hoặc hoàn thiện. Vật liệu được sử dụng để chế tạo đá mài có thể là hỗn hợp gốm hoặc kim cương. Tuy nhiên, bạn nên biết rằng đá mài kim cương thường mang lại chất lượng hoàn thiện thứ cấp cao.

Tuy nhiên, máy mài CNC này loại bỏ vật liệu khỏi phôi với tốc độ rất chậm. Đây là lý do tại sao nó được sử dụng chủ yếu như một máy hoàn thiện hoặc làm mịn.

5. Máy cắt Laser CNC

Máy CNC này định hình các sản phẩm hoặc bộ phận bằng chùm tia laser có độ tập trung cao. Chùm tia laser cắt xuyên qua các vật liệu bất kể độ dẫn điện của chúng để tạo ra sản phẩm hoặc hình dạng mong muốn. Ngoài ra, máy CNC cắt laser còn có ứng dụng trong ba ngành công nghiệp chính: hàng không vũ trụ, ô tô và y tế.

Tuy nhiên, một trong những hạn chế của máy cắt laser CNC là độ dày tối đa của vật liệu bạn có thể cắt bằng nó là 2,75 inch.

6. Máy cắt plasma CNC

Thiết bị cắt plasma CNC tạo ra đường cắt rất chính xác. Nó làm ion hóa không khí và làm tan chảy vật liệu trên đường đi của nó bằng cách sử dụng hồ quang phóng điện (tương tự như đèn pin plasma). Quy trình này chỉ hoạt động với các vật liệu dẫn điện vì nó liên quan đến hồ quang điện.

Máy cắt plasma là một loại máy phổ biến được sử dụng trong các ngành công nghiệp quy mô lớn và các cửa hàng theo sở thích. Nó hỗ trợ trong xây dựng công nghiệp, sửa chữa và phục hồi ô tô, và các hoạt động tháo dỡ.

Tuy nhiên, những chiếc máy này tạo ra nhiệt lượng cực lớn khi chúng cắt vật liệu bằng cách làm nóng chảy chúng. Nhiệt này thường ảnh hưởng đến bề mặt hoàn thiện của vật liệu cắt, dẫn đến các vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt.

Một hạn chế khác là chiếc máy này có phạm vi cắt hạn chế về vật liệu, vì nó chỉ cắt được kim loại và các hợp kim dẫn điện khác.

7. Máy cắt tia nước CNC

Máy này cắt xuyên qua các vật liệu bằng cách sử dụng một tia nước mỏng. Cắt tia nước CNC là một trong những quy trình thích ứng nhất nhờ khả năng cắt xuyên qua mọi vật liệu.

Máy cắt bằng tia nước khá linh hoạt vì nó có thể tạo hình cao su, da, sợi thủy tinh, tã lót, bảng mạch, xốp, giấy, gốm, thủy tinh, đá và tấm kim loại.

Một trong những nhược điểm lớn nhất là tốc độ cắt tia nước chậm hơn so với các phương án cắt khác. Tốc độ chậm hơn này đặc biệt rõ ràng xung quanh các vết cắt và góc cong.

8. EDM (Máy phóng điện)

EDM sử dụng hồ quang điện để loại bỏ vật liệu khỏi phôi. Nó hoạt động tương tự như máy cắt plasma. Ngoài ra, chiếc máy này còn sản xuất các bộ phận thông qua quy trình không tiếp xúc và gia công các bộ phận bất kể độ cứng.

Tuy nhiên, chiếc máy này chỉ hoạt động trên các vật liệu dẫn điện như cắt plasma. Nói cách khác, bạn không thể sử dụng chiếc máy này để chế tạo gốm sứ, gỗ, nhựa và các vật liệu không dẫn điện khác.

9. Máy định tuyến CNC

Bộ định tuyến CNC có thể cắt nhiều hình dạng và hoa văn khác nhau trên bề mặt phẳng của bất kỳ vật liệu nào. Máy định tuyến CNC được sử dụng để chế tạo nhạc cụ, bảng hiệu, chạm khắc cửa, khuôn đúc và trang trí nội ngoại thất.

Tuy nhiên, hoạt động chung của máy định tuyến CNC có thể khá ồn do có nhiều thành phần khác nhau.

10. Máy CNC nhiều trục

Máy CNC này có thể di chuyển theo bốn hướng hoặc trục trở lên. So với máy hai hoặc ba trục, gia công nhiều trục phức tạp hơn và tạo ra các bộ phận chính xác hơn. Nó cũng mang lại cho thợ máy tính linh hoạt gia công cao hơn. Ngoài ra, các loại máy thuộc danh mục này còn có từ máy 4 trục đến máy 12 trục.

Máy thuộc loại này khá khác biệt so với máy 2 và 3 trục và thường đòi hỏi chuyên môn của chuyên gia để hoạt động tối ưu.

11. Máy in 3D

Máy in 3D sử dụng tệp kỹ thuật số để tạo vật thể rắn 3D. Không giống như các quy trình khác được thảo luận trong bài viết này, in 3D là một quy trình sản xuất bồi đắp. Đó là một quá trình liên tục tạo ra các sản phẩm bằng cách thêm các vật liệu vào nhau.

Tuy nhiên, chi phí mua thiết bị CNC và sản xuất linh kiện sử dụng quy trình này khá cao. Ngoài ra, tốc độ in 3D còn chậm, đặc biệt khi sử dụng cho quy trình sản xuất hàng loạt.

12. Bộ thay dao tự động CNC

Còn được gọi là ATC là một biến thể của các loại máy CNC khác nhau. Tuy nhiên, những gì chiếc máy này làm là tự động thay đổi công cụ cắt của máy. Điều này làm tăng tốc độ sản xuất và giảm thời gian sản xuất.

ATC thực hiện việc chuyển đổi này vì hai lý do chính: thay thế một công cụ bị hỏng hoặc cũ và đổi một công cụ sai bằng một công cụ phù hợp.

Các Loại Máy CNC Theo Số Trục Tọa Độ

Dưới đây là các loại máy CNC khác nhau tùy theo số lượng Trục di chuyển của máy.

Máy CNC 2 trục

Các hệ thống CNC cơ bản nhất hiện có là máy CNC 2 trục. Các máy thuộc loại này di chuyển theo trục X (ngang) và trục Y (Dọc).

Thông thường, những máy này tạo ra các vết cắt thẳng chính xác, khoan lỗ trên bảng hoặc chỉ xử lý một bề mặt phôi mà không cần di chuyển nó.

Máy CNC 3 trục

Loại máy CNC phổ biến nhất là máy 3 trục. Giống như máy 2 trục, máy thuộc loại này cũng hoạt động trên phôi cố định. Những máy này có thể hoạt động trên các phần cơ bản ở kích thước 2,5. Máy CNC 3 trục di chuyển theo trục X và Y thông thường, có thêm trục Z để tạo chiều sâu.

Máy CNC 4 trục

Máy này có trục A, được gọi là trục quay và các trục X, Y và Z. Trục này cho phép dụng cụ cắt quay dọc theo trục X. Cắt và cắt hồ quang cũng là những ứng dụng tuyệt vời cho những máy này.

Máy CNC 5 trục

CNC 5 trục cung cấp cho công cụ cắt chuyển động xoay dọc theo một trục gọi là trục C. Trục C là trục mà trên đó xảy ra sự quay và xoay.

Những máy này có thể gia công đồng thời năm bề mặt vật liệu trong khi bề mặt làm việc vẫn đứng yên, điều này cho phép chúng tạo ra các bộ phận phức tạp và chính xác. Những chiếc máy này cực kỳ hữu ích trong việc chế tạo các thiết bị dùng trong ngành y tế vì độ chính xác tuyệt vời của chúng.

Máy CNC 7 Trục

Trên các máy CNC thuộc loại này, có bảy trục: ba trục thông thường cho chuyển động quay của phôi, ba trục cho chuyển động của dụng cụ cắt và một cho chuyển động quay của cánh tay đòn, được gọi là trục E.

Do sự phức tạp của các bộ phận mà chúng có thể chế tạo, những chiếc máy này thường sản xuất các thiết bị hàng không, y tế và quân sự.

Máy CNC 9 Trục

Hệ thống CNC kết hợp giữa máy phay 5 trục và máy tiện 4 trục là máy CNC 9 trục. Máy tiện hoàn thiện các tính năng bên trong của phôi, trong khi máy phay hoạt động trên bề mặt để đạt được bề mặt hoàn thiện cần thiết.

Vì lý do này, việc tạo ra các đặc điểm của các bộ phận bên trong và bên ngoài bằng máy 9 trục sẽ dễ dàng hơn. Cấy ghép nha khoa, dụng cụ y tế và thiết bị máy bay phức tạp đều có thể được sản xuất bằng các thiết bị này.

Máy CNC 12 Trục

Máy 12 trục có 2 đầu cắt có thể di chuyển theo trục X, Y, Z, A, B, C. Những máy này tăng tốc độ sản xuất đồng thời tăng độ chính xác theo cấp độ lớn.

Các Loại Máy CNC Theo Đường Di Chuyển

Dưới đây là các loại hệ thống máy CNC theo đường di chuyển.

Kiểm soát điểm

Trong hệ thống điều khiển điểm, các bộ phận chuyển động của máy CNC chỉ được điều khiển chính xác từ điểm này đến điểm khác mà không được gia công trong quy trình. Nếu không cần định vị đồng thời thì việc định vị này là hệ thống tiết kiệm chi phí nhất mà bạn có thể sử dụng để hoàn nguyên, tarô, hàn điểm và khoan.

Điều khiển tuyến tính

Cùng với việc sắp xếp chính xác các bộ phận chuyển động của máy CNC từ vị trí này sang vị trí khác, hệ thống điều khiển tuyến tính còn điều chỉnh tốc độ và quỹ đạo chuyển động giữa hai vị trí được kết nối.

Với trục tọa độ song song, điều khiển này đảm bảo chuyển động cắt tuyến tính. Đây là lý do tại sao họ thường tìm thấy ứng dụng trong các máy phay và mài CNC đơn giản.

Kiểm soát đường viền

Phôi di chuyển theo quỹ đạo và tốc độ đã được lập trình so với dao cắt dưới sự điều khiển của hệ thống điều khiển đường viền, hệ thống này cũng điều phối đồng thời chuyển động của nhiều trục cấp liệu. Điều này cho phép quá trình cắt liên tục xảy ra trong khi chuyển động đang được thực hiện.

Kiểm soát đường viền giúp xử lý các đường cong mặt phẳng hoặc đường viền bề mặt không gian dễ dàng hơn. Nó tìm thấy ứng dụng trong máy mài CNC, máy phay và máy tiện.

Các Loại Máy CNC Được Chia Theo Hệ Thống Servo

Dưới đây là các loại hệ thống máy CNC theo servo.

Hệ thống kiểm soát vòng lặp mở

Thiết bị phát hiện và phản hồi không có trong hệ thống điều khiển vòng hở. Mạch điều khiển khuếch đại công suất trước tín hiệu lệnh của thiết bị CNC, được truyền theo một hướng, điều khiển động cơ bước di chuyển bàn máy.

Một lợi ích của hệ thống điều khiển vòng hở là giá thành thấp nên giá cả phải chăng. Nhược điểm của nó là độ chính xác và ổn định kém, làm giảm chất lượng công việc.

Hệ thống điều khiển vòng bán kín

Chuyển vị thực tế của bàn làm việc được tính toán bằng cách sử dụng thiết bị phát hiện chuyển vị góc của hệ thống điều khiển vòng bán kín được lắp đặt trực tiếp ở đầu trục mô tơ servo hoặc vít bi.

Thiết bị này so sánh giá trị được tính toán với giá trị dịch chuyển lệnh ban đầu của bàn làm việc và sau đó điều khiển bằng cách sử dụng chênh lệch. Giá của hệ thống này ở mức vừa phải nhưng độ chính xác và độ ổn định cao.

Hệ thống điều khiển vòng kín

Hệ thống điều khiển vòng kín sử dụng thiết bị phát hiện dịch chuyển tuyến tính được gắn trên các bộ phận chuyển động hoặc mặt bàn của máy công cụ. Bộ so sánh của thiết bị CNC nhận chuyển vị thực tế được phát hiện và so sánh nó với giá trị của lệnh chương trình.

Việc kiểm soát độ ổn định của máy CNC điều khiển vòng kín khá khó khăn. Tuy nhiên, máy này đảm bảo độ chính xác cao.

Làm Thế Nào Để Chọn Loại Máy CNC Tốt Nhất?

Khi chọn máy CNC lý tưởng cho công ty của bạn, có rất nhiều điều cần xem xét. Máy CNC phù hợp với nhu cầu của bạn tùy thuộc vào loại hình kinh doanh bạn điều hành, các mặt hàng bạn tạo và khối lượng sản xuất. Dưới đây là những yếu tố cần xem xét khi lựa chọn máy CNC.

Loại hình kinh doanh

Loại hình kinh doanh của bạn sẽ làm giảm các lựa chọn thay thế có sẵn cho bạn. Ví dụ: nếu bạn sở hữu một cửa hàng máy CNC nhỏ, bạn chỉ cần một vài máy định tuyến CNC. Mặt khác, nếu bạn quản lý một công ty sản xuất lớn, bạn có thể sẽ cần những chiếc máy lớn hơn và đa chức năng.

Phụ tùng thay thế

Máy CNC có thể bị hao mòn hoặc trục trặc giống như bất kỳ máy nào khác. Vì vậy, hãy đảm bảo nhãn hiệu hoặc kiểu máy bạn mua có thể được các chuyên gia của bạn sửa chữa nhanh chóng và có sẵn các phụ tùng thay thế trước khi bạn mua chúng. Lý do là các bộ phận sẵn có sẽ quyết định bạn sẽ phải đợi bao lâu trước khi bắt đầu sản xuất lại.

Yêu cầu về sản phẩm

Máy CNC bạn cần sẽ chủ yếu phụ thuộc vào công việc được thực hiện. Máy tiện CNC hoặc máy phay 3 trục có thể đủ cho những vật dụng đơn giản. Tuy nhiên, khi độ phức tạp tăng lên, việc trang bị máy móc có thể chế tạo hầu hết các bộ phận trong một lần lắp đặt sẽ trở nên rẻ hơn. Máy tốt nhất cho loại công việc này là máy CNC năm trục.

Ngoài ra, một số loại sản phẩm yêu cầu thiết bị CNC chuyên dụng. Ví dụ, một chiếc máy tiện được chế tạo có mục đích sẽ rất phù hợp để sản xuất hàng nghìn mảnh hình trụ nhỏ, phức tạp.

Biết các yêu cầu về điện

Những máy này đòi hỏi nhiều điện năng và thường xuyên sử dụng nguồn điện ba pha để hoạt động tối ưu. Vì vậy, việc đảm bảo tòa nhà nhận đủ điện để vận hành các thiết bị mới là rất quan trọng. Xác nhận việc sử dụng năng lượng hiện tại cũng có giá trị. Khi tất cả các máy hiện tại đang hoạt động, có thể có nguồn điện dồi dào được cung cấp cho cơ sở, nhưng việc bổ sung thêm một máy CNC mới có thể làm tăng mức sử dụng vượt quá lượng cung cấp.

Vật liệu được gia công

Loại vật liệu đang được xử lý là một yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn máy CNC. Máy phải đủ mạnh để nghiền các chi tiết chính xác từ hợp kim cứng. Máy chính xác có thể duy trì dung sai cần thiết có thể được xem xét cho các vật liệu mềm hơn như thép nhẹ.

 

DACHIVN: Dịch Vụ Gia Công CNC Cho Mọi sản phẩm:

Mặc dù máy CNC hầu hết là một quy trình đơn giản, nhưng việc chọn một máy lý tưởng cho nhu cầu của bạn lại trở thành một nhiệm vụ khó khăn. Ngoài ra, máy CNC khá đắt tiền, vì vậy ngay cả khi bạn đã có ý định mua máy, việc đầu tư ban đầu cao có thể khó khăn.

Nhưng có một sự thay thế. Bạn có thể thuê ngoài dịch vụ gia công cơ khí chính xác CNC của chúng tôi, Tại Dachi, chúng tôi có nhiều loại máy CNC, từ máy 3 trục đơn giản đến máy nhiều trục đáp ứng mọi nhu cầu của bạn. Đội ngũ kỹ sư chuyên ngành của chúng tôi luôn sẵn sàng đáp ứng các nhu cầu về sản phẩm của bạn bất kể độ phức tạp của chúng.

Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để chúng tôi tư vấn và báo giá:

Công ty TNHH Cơ Khí Công Nghiệp DACHI

• ĐỊA CHỈ : 153/20/19 Bình Thành, Phường Bình Hưng Hòa B, Quận Bình Tân, TPHCM
• ĐIỆN THOẠI: 098 360 3600
• EMAIL: dachivn@gmail.com 
• WEBSITE: dachivn.com