MÁY CNC LÀ GÌ?
Máy phay đứng CNC Kitamura Mycenter-4XV
Máy CNC là thiết bị gia công vật liệu được điều khiển bằng hệ thống điện tử số hóa. Tên gọi CNC là viết tắt của "Computerized Numerical Control", nghĩa là điều khiển số bằng máy tính. Toàn bộ quá trình gia công trên máy đều do máy tính điều khiển một cách tự động và chính xác. Loại máy này còn được biết đến với các tên gọi khác như máy trung tâm gia công CNC, máy CNC trung tâm gia công hoặc đơn giản là máy gia công CNC.
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CNC
Công nghệ CNC (Computerized Numerical Control) bắt nguồn từ ý tưởng điều khiển số (NC) được John T. Parsons phát triển vào năm 1949 trong một dự án của Không quân Hoa Kỳ tại MIT. Ông đã sử dụng máy IBM để tính toán dữ liệu và đưa vào máy gia công thông qua thẻ đục lỗ – đặt nền móng cho máy CNC hiện đại. Năm 1952, Richard Kegg hợp tác với MIT giới thiệu máy phay CNC đầu tiên – Cincinnati Hydro-Tel, mở đầu cho việc thương mại hóa CNC.
Ban đầu, máy CNC sử dụng băng đục lỗ và hệ thống điều khiển bằng ống chân không. Qua các thập kỷ 1960–1970, công nghệ số thay thế analog, giúp tự động hóa hiệu quả hơn. Parsons được vinh danh là ""Cha đẻ của Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai"".
Hệ thống CNC hiện đại vẫn giữ cấu trúc cốt lõi: bộ điều khiển, hệ thống truyền động, và phản hồi. Chúng hoạt động ổn định và gia công được nhiều loại vật liệu. Ngoài ra, công nghệ CNC còn mở rộng sang các phương pháp mới như gia công bằng tia điện tử, tia lửa điện và cắt laser.
VAI TRÒ CỦA MÁY CNC TRONG NGÀNH GIA CÔNG CƠ KHÍ HIỆN ĐẠI
Máy CNC nổi bật nhờ khả năng gia công chính xác và ổn định – điều rất khó đạt được bằng phương pháp thủ công. Chúng có thể tạo ra các chi tiết phức tạp với độ chính xác cao, đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt. So với các phương pháp truyền thống, CNC giúp rút ngắn thời gian sản xuất đáng kể. Sau khi lập trình, máy có thể vận hành liên tục 24/7, giảm thời gian chết và nâng cao năng suất.
Với mức độ tự động hóa cao, máy CNC gần như không cần can thiệp thủ công, từ đó giúp tăng độ an toàn và giảm chi phí lao động. CNC còn có thể làm việc với nhiều loại vật liệu như kim loại, nhựa, gốm và vật liệu tổng hợp, thích hợp cho việc tạo hình chi tiết phức tạp. Quan trọng nhất, máy CNC có thể tạo ra hàng loạt sản phẩm với độ đồng nhất gần như tuyệt đối – yếu tố then chốt trong sản xuất hàng loạt.
Ứng dụng nổi bật của công nghệ CNC:
- Ngành dầu khí: Gia công các bộ phận quan trọng như van, bơm và thiết bị khoan chịu điều kiện khắc nghiệt.
- Ngành hàng hải: Sản xuất chân vịt, linh kiện động cơ và các bộ phận chống ăn mòn với độ bền cao.
- Điện tử: Gia công bo mạch, đầu nối, bán dẫn và linh kiện vi mô đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối.
- Ô tô: Tạo ra các chi tiết động cơ, bộ truyền động và nội thất xe với yêu cầu về cả hiệu năng lẫn thẩm mỹ.
- Thiết bị y tế: Sản xuất thiết bị chẩn đoán, dụng cụ phẫu thuật và các bộ phận cấy ghép với độ chính xác y tế nghiêm ngặt.
- Hàng không: Gia công các chi tiết như cánh máy bay, trục, van và bộ phận hạ cánh – yêu cầu độ chính xác và an toàn cực cao.
-Thiết bị quân sự: sản xuất và chỉnh sửa các thiết bị quân sự, bao gồm vũ khí và phụ kiện, với độ chính xác cao
CẤU TẠO CƠ BẢN CỦA MÁY CNC
Máy CNC bao gồm các bộ phận cơ bản sau:
- Khung máy: Là kết cấu chịu lực chính, thường làm bằng gang hoặc thép đúc, giúp giữ ổn định toàn bộ máy khi gia công.
- Bàn máy: Mặt phẳng để cố định phôi, có thể di chuyển theo các trục được lập trình để phục vụ quá trình cắt.
- Trục chính: Giữ và quay dao cắt với tốc độ cao, đảm bảo thao tác gia công chính xác và hiệu quả.
- Động cơ & hệ thống truyền động: Gồm vít me bi, đai ốc bi hoặc ray trượt, điều khiển chuyển động chính xác của bàn máy và trục chính.
- Hệ thống dẫn hướng: Thanh trượt giúp các bộ phận di chuyển êm và ổn định.
- Hệ thống thay dao tự động (ATC): Tự động thay dao cắt trong quá trình làm việc, tăng năng suất và giảm thời gian dừng máy.
- Hệ thống điều khiển: Gồm máy tính, phần mềm CNC, bàn phím và màn hình; chịu trách nhiệm nhập dữ liệu, lập trình và vận hành máy.
- Hệ thống làm mát & bôi trơn: Phun dung dịch làm mát hoặc dầu để giảm ma sát, nhiệt và kéo dài tuổi thọ dao.
- Hệ thống an toàn: Cảm biến và công tắc bảo vệ giúp đảm bảo an toàn cho người vận hành và máy.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY CNC
Trong hệ thống CNC, một máy tính chuyên dụng đảm nhận việc thực hiện các chức năng chính theo chương trình điều khiển đã được lưu trong bộ nhớ. Máy tính này gửi lệnh đến các bộ truyền động servo để điều khiển động cơ servo và các thiết bị đầu ra khác như rơ-le, van điện tử,… nhằm thực hiện các thao tác như khởi động/dừng động cơ, bật/tắt hệ thống làm mát, thay dao, và các chức năng khác.
Để đảm bảo các thao tác được thực hiện chính xác, hệ thống sử dụng các thiết bị phản hồi (feedback) như thước đo tuyến tính, đầu đọc, … để theo dõi vị trí động cơ. Ngoài ra, các cảm biến như công tắc tiệm cận, công tắc hành trình, công tắc áp suất, công tắc lưu lượng và phao cũng được dùng để giám sát hoạt động. Nhờ đó, mọi thao tác của máy CNC đều được theo dõi liên tục, tạo nên hệ thống “vòng kín” (Closed Loop). Nếu có lỗi xảy ra, hệ thống sẽ phát thông báo lỗi (fault message).
Nguyên lý vận hành CNC
- Chuyển động theo các trục X, Y, Z được điều khiển bởi động cơ AC hoặc DC.
- Các chuyển động được thực hiện thông qua lệnh điều khiển từ chương trình.
- Các thông số như tốc độ quay, lượng chạy dao, độ sâu cắt… được thiết lập bằng mã lệnh.
- Mỗi thao tác đều có mã lệnh riêng.
- Hệ thống cảnh báo được tích hợp để bảo vệ các thao tác và linh kiện máy.
PHÂN LOẠI CÁC DÒNG MÁY CNC PHỔ BIẾN
Máy phay CNC
Máy phay ngang CNC Kitamura HX400iG/500
Máy phay CNC loại bỏ vật liệu khỏi phôi và tạo hình chính xác theo các yêu cầu kỹ thuật bằng các công cụ cắt tốc độ cao. Các trục X, Y, Z của máy được điều khiển bởi động cơ và hệ thống bánh răng, giúp dao phay di chuyển linh hoạt theo nhiều hướng. Hơn nữa, các loại dao phay có nhiều kiểu dáng khác nhau và phục vụ cho nhiều chức năng khác nhau. Một số ví dụ phổ biến bao gồm dao phay ngón, dao doa, dao phay mặt, mũi taro và mũi khoan.
Tìm hiểu thêm: Máy phay CNC- Thương hiệu Kitamura Nhật Bản- Giải pháp cho gia công chính xác vượt trội
Máy tiện CNC
Máy tiện CNC TTL-15G
Máy tiện CNC hoạt động bằng cách quay vật liệu phôi quanh một trục trung tâm. Sau đó, phôi được cắt bằng các công cụ cắt để loại bỏ vật liệu và tạo hình theo yêu cầu. Máy tiện CNC phù hợp với nhiều quy trình như cắt, mài, tiện mặt, khoan, tiện tròn, tạo gân, v.v. Công cụ không quay di chuyển theo chiều tuyến tính trên phôi quay để tạo ra một đường cắt xoắn ốc trong quá trình tiện CNC. Máy có thể sản xuất các sản phẩm như trục cam, phụ tùng ô tô, nòng súng, trục khuỷu, ...
Tìm hiểu thêm: Máy tiện CNC Đài Loan chất lượng cao, giá tốt
Máy mài CNC
Máy mài tròn CNC 2 đầu mài Shigiya
Máy mài CNC được sử dụng để loại bỏ vật liệu thừa, đánh bóng bề mặt mài phẳng với đạt độ chính xác cao. Các máy này sử dụng bánh mài hoặc mũi mài để loại bỏ vật liệu từ phôi và tạo hình theo yêu cầu. Máy mài CNC thường được sử dụng cho các chi tiết như trục cam, ổ bi, trục truyền động và các bộ phận khác yêu cầu hoàn thiện chính xác. Chúng được sử dụng rộng rãi trong ngành ô tô, hàng không vũ trụ và sản xuất công cụ.
Máy cắt laser CNC
Máy cắt laser CNC là một máy cắt điều khiển bằng máy tính, sử dụng tia laser công suất cao để cắt qua các vật liệu như kim loại, gỗ và nhựa. Cắt laser là một quá trình không tiếp xúc, sử dụng tia laser tập trung để làm nóng chảy bề mặt vật liệu theo yêu cầu
Máy khoan CNC
Máy khoan CNC dùng để khoan lỗ trên các vật liệu. Tùy vào chương trình lập trình, máy có thể khoan lỗ với độ chính xác cao và độ sâu đồng đều, hoặc tạo ra các lỗ khoan có hình dạng đa dạng như xoắn, tròn, chữ nhật... Các thông số khoan như đường kính, chiều sâu và tốc độ quay đều được điều khiển tự động qua máy tính, đảm bảo chất lượng và độ chính xác cho sản phẩm.
Máy cắt plasma CNC
Máy cắt plasma CNC sử dụng một tia điện phóng để ion hóa không khí và làm nóng chảy vật liệu tại điểm cắt, mang lại độ chính xác cao. Vì hoạt động dựa trên cơ chế phóng điện, máy cắt plasma chỉ có thể sử dụng trên các vật liệu dẫn điện. Các ngành công nghiệp như sản xuất ô tô, sửa chữa ô tô, đóng tàu, gia công kim loại và tái chế thường sử dụng máy cắt plasma CNC để gia công vật liệu nhanh chóng và hiệu quả.
ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA MÁY CNC
Ưu điểm của gia công CNC
- Độ chính xác: Gia công CNC mang lại độ chính xác cao nhờ vào việc được điều khiển bởi máy tính, đảm bảo tính lặp lại và nhất quán trong sản xuất.
- Khả năng đa dạng: Máy CNC có thể đáp ứng yêu cầu tốt hơn hơn so với phương pháp gia công truyền thống, cho phép sản xuất các chi tiết có hình dạng phức tạp, các đường cong và bề mặt hoàn thiện khác nhau.
- Năng suẩt cao: Gia công CNC rất hiệu quả, giúp sản xuất số lượng lớn chi tiết nhanh chóng, là giải pháp lý tưởng cho các dây chuyền sản xuất với số lượng lớn.
- Sản phẩm đồng nhất: Vì quá trình được điều khiển tự động, mỗi chi tiết sản xuất ra đều giống nhau, đảm bảo chất lượng đồng nhất và loại bỏ sự sai lệch.
- Tiết kiệm thời gian: Gia công CNC giúp tiết kiệm thời gian nhờ vào tính tự động hóa, có thể vận hành liên tục mà không cần giám sát thường xuyên.
- Đa dạng vật liệu: Máy CNC có thể gia công nhiều loại vật liệu khác nhau, bao gồm kim loại, nhựa và vật liệu composite, giúp đáp ứng nhiều yêu cầu của nhà sản xuất.
- Độ tin cậy: Gia công CNC là một quy trình đáng tin cậy, giảm thiểu sai sót do con người, đảm bảo rằng các chi tiết sản phẩm luôn đáp ứng đúng yêu cầu và chức năng."
Nhược điểm của gia công CNC
- Chi phí cao: Máy CNC có giá mua và chi phí bảo trì cao. Thêm vào đó, chi phí lập trình và thiết lập máy cũng có thể làm tăng đáng kể chi phí sản xuất.
- Hạn chế thiết kế: Gia công CNC không thích hợp để sản xuất các chi tiết có hình dạng rất phức tạp hoặc không đều, vì quá trình này chủ yếu làm việc với các thiết kế có hình học rõ ràng.
- Cần người vận hành có tay nghề: Gia công CNC đòi hỏi người vận hành có kỹ năng. Các nhà sản xuất không có nguồn lực hoặc chuyên môn đào tạo người vận hành có thể gặp khó khăn trong việc duy trì sản xuất hiệu quả hoặc tăng tốc quy mô sản xuất."
ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA MÁY CNC TRONG CÁC NGÀNH CÔNG NGHIỆP
Gia công CNC có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất khác nhau, bao gồm ô tô, hàng không vũ trụ, y tế và điện tử. Máy CNC có thể sản xuất các chi tiết và thành phần với độ chính xác cao được sử dụng trong nhiều sản phẩm, từ khối động cơ đến các dụng cụ phẫu thuật.
8.1 Ngành Công nghiệp Ô tô: Máy CNC trong ngành công nghiệp ô tô sản xuất các chi tiết yêu cầu độ chính xác cao và các thông số kỹ thuật chặt chẽ, chẳng hạn như khối động cơ, vỏ hộp số và các thành phần treo. Máy CNC cũng có thể tạo ra các bộ phận đặc biệt cho từng mẫu xe cụ thể.
8.2 Ngành Công nghiệp Hàng không Vũ trụ: Máy CNC được sử dụng để sản xuất các chi tiết cho máy bay, tàu vũ trụ và vệ tinh. Các chi tiết này phải nhẹ, bền và chịu được các điều kiện khắc nghiệt. Máy CNC có thể tạo ra các hình dạng và đường cong phức tạp mà phương pháp gia công truyền thống không thể thực hiện được.
8.3 Ngành Công nghiệp Y tế: Máy CNC sản xuất các dụng cụ phẫu thuật, bộ phận giả và cấy ghép trong ngành y tế. Các chi tiết này phải có độ chính xác cao và độ tin cậy để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân. Máy CNC có thể gia công các chi tiết với thiết kế tinh vi và độ chính xác chặt chẽ rất quan trọng trong ứng dụng y tế.
8.4 Ngành Công nghiệp Điện tử: Gia công CNC là công nghệ không thể thiếu trong ngành công nghiệp điện tử, được sử dụng để sản xuất một loạt các linh kiện và thiết bị điện tử với độ chính xác cao. Nó được dùng để cắt và khoan mạch in, tạo hình các vỏ và bộ nối, sản xuất các bộ tản nhiệt, tạo các linh kiện điện tử và mẫu thử.
8.5 Ngành Công nghiệp Viễn thông Quang học: Gia công CNC được sử dụng trong ngành công nghiệp viễn thông quang học để sản xuất các bộ phận chính xác như đầu nối cáp quang, ống lót, bộ lọc quang học và bộ ghép quang học. Những bộ phận này rất quan trọng trong việc truyền tải dữ liệu hiệu quả qua sợi quang.
8.6 Ngành Công nghiệp Quân sự và Quốc phòng: Gia công CNC được sử dụng rộng rãi trong ngành quốc phòng để sản xuất các bộ phận chính xác cho các hệ thống hàng không vũ trụ, hệ thống vũ khí, giáp, các bộ phận phương tiện và thiết bị điện tử, viễn thông. Nó là yếu tố quan trọng để đảm bảo độ tin cậy và hiệu suất của các hệ thống này.
8.7 Ngành Công nghiệp Dầu khí: Gia công CNC được sử dụng rộng rãi trong ngành dầu khí cho các ứng dụng khác nhau, bao gồm sản xuất các bộ phận cho thiết bị khoan, van, máy bơm và đường ống. Nó cũng được dùng trong việc chế tạo các cấu trúc ngoài khơi và sửa chữa, phục hồi thiết bị. Gia công CNC đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy cao của các bộ phận quan trọng trong môi trường khắc nghiệt.
8.8 Ngành Công nghiệp Năng lượng: Trong ngành năng lượng, gia công CNC sản xuất các chi tiết phức tạp cho các ứng dụng như tuabin, thiết bị khoan dầu khí, các bộ phận nhà máy điện hạt nhân và khung của tấm pin mặt trời. Quá trình này đảm bảo độ chính xác cao, độ bền, độ chính xác và khả năng chống mài mòn.
GIÁ MÁY CNC
Các yếu tố ảnh hưởng đến giá máy CNC
Giá của một chiếc máy CNC có thể dao động từ vài trăm triệu đến hàng tỷ đồng, tùy thuộc vào nhiều yếu tố kỹ thuật và thương hiệu. Dưới đây là những yếu tố chính ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí đầu tư máy CNC:
- Loại máy: Máy phay, máy tiện, máy khoan hay trung tâm gia công (machining center) sẽ có mức giá khác nhau. Trung tâm gia công thường có giá cao nhất do tích hợp nhiều chức năng và độ tự động hóa cao.
- Số trục (axis): Máy CNC 3 trục phổ biến và rẻ hơn, trong khi máy 4–5 trục có khả năng gia công các chi tiết phức tạp hơn, đi kèm là chi phí đầu tư cao hơn đáng kể.
- Thương hiệu và xuất xứ: Máy từ Nhật Bản (như Kitamura, Mazak) có độ ổn định và độ chính xác cao, nhưng giá cao hơn so với máy từ Trung Quốc hoặc Đài Loan. Máy nội địa Trung Quốc có giá cạnh tranh, phù hợp cho các xưởng nhỏ.
- Tình trạng máy: Máy mới luôn có giá cao hơn máy đã qua sử dụng, nhưng đổi lại là công nghệ hiện đại hơn và bảo hành tốt hơn.
- Cấu hình và trang bị kèm theo: Tốc độ trục chính, hệ điều khiển (Fanuc, Mitsubishi, Siemens…), băng tải phoi, bộ thay dao tự động, hoặc hệ thống làm mát… đều là những yếu tố ảnh hưởng đến tổng giá trị máy.
- Dịch vụ sau bán hàng: Chi phí bảo hành, bảo trì, linh kiện thay thế và hỗ trợ kỹ thuật cũng nên được tính vào tổng chi phí đầu tư.
Tóm lại, để lựa chọn máy CNC phù hợp, người dùng nên đánh giá nhu cầu gia công thực tế, ngân sách đầu tư, và kế hoạch phát triển dài hạn để có quyết định tối ưu giữa chi phí và hiệu quả sản xuất.
VÌ SAO NÊN CHỌN ATT JSC LÀ ĐƠN VỊ CUNG CẤP MÁY CNC UY TÍN TẠI VIỆT NAM?
Trong hơn 20 năm hoạt động trong lĩnh vực máy công cụ và giải pháp công nghệ cơ khí, Công ty Cổ phần Thương mại và Công nghệ Á Châu (ATT JSC) đã khẳng định vị thế là một trong những nhà phân phối máy CNC hàng đầu tại Việt Nam. Không chỉ đơn thuần là một nhà cung cấp thiết bị, ATT JSC còn là đối tác chiến lược, đồng hành cùng hàng trăm doanh nghiệp trong quá trình chuyển đổi sản xuất, nâng cao năng lực cạnh tranh.
Đại diện phân phối chính hãng từ Nhật Bản và các quốc gia phát triển
ATT JSC là đối tác phân phối chính thức của hãng Kitamura Machinery – Nhật Bản, thương hiệu nổi tiếng toàn cầu với các dòng máy phay CNC siêu chính xác, bền bỉ, được ứng dụng rộng rãi trong các ngành khuôn mẫu, hàng không, điện tử, y tế và sản xuất công nghiệp cao. Bên cạnh đó, công ty cũng cung cấp các dòng máy CNC khác từ nhiều thương hiệu chất lượng khác như SHIGIYA, SHIZUOKA, KURODA, NAKAMURA TOME,…, đảm bảo đa dạng lựa chọn phù hợp với từng nhu cầu đầu tư.
Giải pháp đồng bộ – Dịch vụ chuyên nghiệp – Hỗ trợ trọn đời
Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, am hiểu sâu về công nghệ CNC, ATT JSC không chỉ bán máy mà còn tư vấn giải pháp tổng thể: từ khảo sát nhà xưởng, tư vấn lựa chọn dòng máy, đào tạo vận hành đến bảo trì – bảo dưỡng định kỳ. Dịch vụ sau bán hàng của ATT JSC được đánh giá cao nhờ khả năng phản hồi nhanh, hỗ trợ tận nơi và luôn đặt lợi ích khách hàng làm trung tâm.
Uy tín tạo dựng từ chất lượng và cam kết dài hạn
Toàn bộ thiết bị do ATT JSC phân phối đều là hàng chính hãng, có chứng nhận CO-CQ đầy đủ, được nhập khẩu trực tiếp với chính sách bảo hành minh bạch, rõ ràng. Với phương châm “Chất lượng là nền tảng – Hợp tác là dài lâu”, công ty luôn nỗ lực đồng hành cùng khách hàng trong suốt vòng đời thiết bị, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành cơ khí Việt Nam.
Bạn đang cần đầu tư máy CNC cho nhà xưởng?
Hãy để ATT JSC giúp bạn chọn đúng công nghệ – đúng nhu cầu – đúng ngân sách!
📞 Liên hệ tư vấn ngay hôm nay:
Hotline: 0912.002.160
🌐 Website: www.machinetools.com.vn
Bình luận