Cấu tạo và ứng dụng của máy phay cnc

Máy phay CNC là một sản phẩm của sự kết hợp hoàn hảo giữa cơ khí truyền thống và công nghệ số, đã trở thành trợ thủ đắc lực trong các nhà máy sản xuất hiện đại. Với khả năng gia công chính xác cao và tự động hóa, máy phay CNC đã cách mạng hóa ngành cơ khí chế tạo. Để hiểu rõ hơn về “trái tim” của những chiếc máy này và những ứng dụng đa dạng của chúng, cùng COSMOVINA khám phá cấu tạo và ứng dụng của máy phay CNC nhé!

1. Máy phay CNC là gì ?

Máy phay CNC (Computer Numerical Control) là một loại máy gia công cơ khí tự động, sử dụng điều khiển số để thực hiện các công đoạn phay (cắt gọt vật liệu) trên các chi tiết cơ khí. Máy này được điều khiển thông qua một hệ thống máy tính, giúp tăng độ chính xác và hiệu suất trong quá trình sản xuất.

Các đặc điểm chính của máy phay CNC bao gồm:

• Điều khiển số: Máy phay CNC sử dụng các chương trình mã số (thường là G-code) để điều khiển các chuyển động của dao cắt và di chuyển của bàn làm việc. Người vận hành sẽ nhập các thông số kỹ thuật vào hệ thống và máy sẽ tự động thực hiện công đoạn gia công.
• Phạm vi gia công: Máy phay CNC có thể gia công các bề mặt phẳng, mặt vát, khoan, rãnh, và các chi tiết có hình dạng phức tạp trên nhiều loại vật liệu như kim loại, nhựa, gỗ, hoặc composite.
• Tính chính xác cao: Nhờ vào việc điều khiển qua máy tính và các cảm biến, máy phay CNC có thể gia công các chi tiết với độ chính xác cao, giảm thiểu sai số do yếu tố con người.
• Tự động hóa: Máy phay CNC có khả năng hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không cần sự can thiệp thường xuyên của người vận hành, điều này giúp nâng cao năng suất và giảm thiểu chi phí lao động.

Máy phay CNC là gì ?

2. Cấu tạo của máy phay CNC

Máy phay CNC (Computer Numerical Control) là loại máy công cụ được điều khiển bằng máy tính để gia công các chi tiết phức tạp, đặc biệt là trong ngành cơ khí. Cấu tạo của máy phay CNC bao gồm các bộ phận chính sau:

• Bảng điều khiển: Là bộ phận điều khiển trung tâm của máy phay CNC. Người vận hành nhập lệnh và chương trình gia công vào máy tính thông qua màn hình và các nút điều khiển. Bảng điều khiển có thể kết nối với hệ thống CNC để điều khiển các chức năng của máy.
• Hệ thống CNC: Là hệ thống điều khiển tự động của máy, sử dụng phần mềm (g-code) để ra lệnh cho máy thực hiện các công việc gia công. Hệ thống CNC bao gồm bộ vi xử lý, bộ nhớ và các phần mềm điều khiển.
• Thân máy: Là cấu trúc chịu lực của máy, có nhiệm vụ nâng đỡ các bộ phận khác như bàn làm việc, trục chính và các hệ thống chuyển động. Thân máy phải có độ cứng cao để đảm bảo độ chính xác trong quá trình gia công.
• Trục chính: Là bộ phận quan trọng để giữ và quay dao cắt. Trục chính có thể xoay với tốc độ rất cao, thường được điều khiển bởi động cơ điện. Trục chính có thể di chuyển theo trục Z, trong khi các chuyển động khác của máy được điều khiển theo các trục X và Y.
• Hệ thống truyền động: Bao gồm động cơ và các bộ phận truyền động (như bánh răng, dây curoa, vít me) để tạo ra các chuyển động cho các trục (X, Y, Z). Hệ thống này giúp máy di chuyển theo các phương được yêu cầu.
• Dao phay: Dao phay là bộ phận cắt gọt, được thay đổi tùy theo yêu cầu gia công. Các dao phay có nhiều kiểu dáng và kích thước khác nhau, tùy thuộc vào loại vật liệu cần gia công và độ chính xác yêu cầu.
• Hệ thống làm mát: Được sử dụng để làm mát dao cắt và chi tiết trong quá trình gia công. Hệ thống này giúp ngăn ngừa quá trình quá nhiệt, giảm ma sát và kéo dài tuổi thọ của dao phay.
• Hệ thống đo lường: Một số máy phay CNC còn được trang bị hệ thống đo lường tự động để kiểm tra kích thước và vị trí của chi tiết trong suốt quá trình gia công. Điều này giúp cải thiện độ chính xác và giảm thiểu sai sót.

Cấu tạo của máy phay CNC

3. Các loại máy phay CNC

Các loại máy phay CNC (Computer Numerical Control) là những thiết bị được sử dụng để gia công các chi tiết kim loại hoặc vật liệu khác với độ chính xác cao và khả năng tự động hóa. Dưới đây là một số loại máy phay CNC phổ biến:

3.1. Máy phay CNC đứng

Máy phay CNC đứng có trục chính lắp đặt theo phương thẳng đứng, với bàn làm việc di chuyển theo các trục X và Y. Trục chính di chuyển lên xuống theo phương trục Z để thực hiện các công việc gia công. Đây là loại máy phay phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng gia công cơ khí. Dưới đây là những đặc điểm nổi bật của máy phay CNC đứng:

Cấu tạo:

• Trục chính của máy nằm theo phương thẳng đứng, tức là trục quay (spindle) của máy phay được lắp đặt theo hướng vuông góc với bàn làm việc.
• Máy có khả năng di chuyển trên 3 trục chính (X, Y, Z), giúp gia công các chi tiết trên bề mặt phẳng, các mặt phay, các lỗ khoan, hoặc rãnh.

Ứng dụng:

• Thường dùng trong gia công chi tiết nhỏ hoặc vừa như các bộ phận trong ngành cơ khí chế tạo, chi tiết phụ tùng ô tô, máy móc thiết bị, điện tử, dược phẩm.
• Cũng được dùng trong gia công các chi tiết khuôn mẫu, nhựa, kim loại màu, và thép.

Ưu điểm:

• Dễ dàng điều khiển và giám sát quá trình gia công vì dễ quan sát các chi tiết gia công.
• Phù hợp với các chi tiết có kích thước nhỏ đến vừa, hoặc các chi tiết có độ phức tạp vừa phải.

Nhược điểm:

Máy phay đứng không thể gia công các chi tiết với kích thước lớn như máy phay ngang.

Máy phay CNC đứng

3.2. Máy phay CNC ngang

Máy phay CNC ngang là loại máy phay có trục chính được lắp đặt theo phương ngang, giúp thực hiện các công việc gia công cơ khí với độ chính xác cao và khả năng gia công các chi tiết có kích thước lớn hoặc phức tạp. Máy phay CNC ngang thường được ứng dụng trong những công việc gia công đòi hỏi độ chính xác cao và gia công các chi tiết có chiều sâu lớn hoặc các chi tiết lớn.

Cấu tạo:

• Trục chính của máy phay ngang được đặt nằm ngang, thường gắn với bàn làm việc có thể di chuyển theo các trục X, Y, Z.
• Máy có thể trang bị thêm các thiết bị phụ trợ như bàn xoay, hệ thống mâm cặp đa dạng để gia công các bề mặt phức tạp.

Ứng dụng:

• Thích hợp cho gia công các chi tiết có kích thước lớn hoặc yêu cầu độ chính xác cao hơn.
• Thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp nặng như chế tạo máy móc, gia công các chi tiết lớn của ô tô, động cơ, khuôn mẫu, và máy bay.

Ưu điểm:

• Có thể gia công nhiều bề mặt cùng lúc, giúp tăng hiệu quả gia công.
• Phù hợp với gia công các chi tiết có kích thước lớn và phức tạp.

Nhược điểm:

• Chi phí đầu tư cao hơn so với máy phay đứng.
• Phải có không gian rộng rãi để lắp đặt và vận hành.

Máy phay CNC ngang

3.3. Máy phay CNC 5 trục

Máy phay CNC 5 trục là một trong những loại máy phay hiện đại nhất trong ngành gia công cơ khí. Đây là loại máy có khả năng di chuyển và điều khiển dao cắt trên 5 trục độc lập, giúp gia công các chi tiết phức tạp với độ chính xác cao và có hình dạng khó gia công bằng các máy phay truyền thống.

Cấu tạo:

• Máy phay 5 trục có thể di chuyển theo 5 hướng khác nhau: ba trục (X, Y, Z) và hai trục xoay (A và B).
• Trục A và B có thể xoay quanh các trục X, Y hoặc Z, giúp gia công các chi tiết phức tạp mà các máy phay truyền thống không thể thực hiện được.
• Máy này có thể thực hiện gia công hoàn thiện chi tiết từ nhiều góc độ khác nhau mà không cần phải thay đổi vị trí của chi tiết.

Ứng dụng:

• Được sử dụng trong các ngành yêu cầu gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp, như khuôn mẫu, các bộ phận động cơ máy bay, và trong ngành y tế.
• Rất phù hợp với các chi tiết có hình dáng phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao như dụng cụ y tế, vỏ động cơ ô tô, máy bay, và các chi tiết chính xác trong chế tạo thiết bị công nghiệp.

Ưu điểm:

• Gia công các chi tiết phức tạp với độ chính xác cực cao mà không cần thay đổi vị trí của chi tiết.
• Rút ngắn thời gian gia công và tăng năng suất.

Nhược điểm:

• Chi phí đầu tư cao, đòi hỏi kỹ thuật vận hành cao.
• Phức tạp trong việc lập trình và vận hành máy.

Máy phay CNC 5 trục

3.4. Máy phay CNC đa chức năng

Máy phay CNC đa chức năng là loại máy phay CNC có khả năng thực hiện nhiều thao tác gia công khác nhau trong một lần thiết lập. Điều này bao gồm việc gia công các loại chi tiết phức tạp như khoan, cắt, phay, vát, tiện, hoặc thậm chí hàn, mài, tất cả trong cùng một máy. Máy phay CNC đa chức năng giúp giảm thiểu thời gian chờ đợi, tăng năng suất và giảm chi phí vận hành so với việc sử dụng nhiều loại máy riêng biệt.

Cấu tạo:

• Máy phay CNC đa chức năng kết hợp các chức năng của máy phay, máy tiện và máy khoan trên cùng một máy.
• Các máy này có thể được trang bị thêm các bộ phận thay đổi công cụ tự động và bàn xoay, giúp gia công linh hoạt từ phay, tiện, khoan, mài đến các công đoạn phức tạp khác.

Ứng dụng:

• Thích hợp cho sản xuất các chi tiết phức tạp mà không cần chuyển chi tiết giữa các máy khác nhau.
• Thường sử dụng trong các ngành chế tạo máy, sản xuất khuôn mẫu, gia công chi tiết cơ khí chính xác, hoặc sản xuất các chi tiết tự động.

Ưu điểm:

• Giảm thời gian gia công và chuyển giao chi tiết, tăng hiệu quả sản xuất.
• Đảm bảo độ chính xác cao khi gia công các chi tiết phức tạp.

Nhược điểm:

• Chi phí đầu tư và vận hành cao.
• Cần kỹ thuật viên có trình độ cao để vận hành máy.