Công nghệ CNC là gì? Công nghệ cắt CNC là gì?

CNC là viết tắt của Computerized Numerical Control, nghĩa là điều khiển số bằng máy tính. Công nghệ CNC là việc ứng dụng máy tính và các phần mềm máy tính vào việc điều khiển máy móc cơ khí, việc này giúp tăng độ chính xác và rút ngắn thời gian hoàn thành công việc.

Công nghệ CNC thường được ứng dụng vào các loại máy móc tạo hình sản phẩm như máy mài, máy phay, máy tiện, máy in… và máy cắt, gọi chung là máy CNC. Theo đó, công nghệ cắt CNC là sử dụng phần mềm máy tính để điều khiển hoạt động của máy cắt cơ khí trong việc gia công, tạo hình các chi tiết máy, bộ phận máy móc thiết bị.

Trước đây, khi công nghệ chưa phát triển các loại máy móc kiểu cũ hoạt động nhờ bánh xe và đòn bẩy, nó giúp con người hoàn thành các công việc đơn giản nhưng độ chính xác không cao khó thực hiện các công việc chi tiết phức tạp. Máy CNC hoạt động nhờ sự điều khiển của các chương trình máy tính, nhờ đó thực hiện được các công việc phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao, thời gian hoàn thành nhanh hơn.

Các loại máy sử dụng công nghệ CNC

Máy CNC theo dạng công cụ

Máy tiện CNC :

Máy này gồm 2 bộ phận chính, một bộ phận cố định phôi (có thể quay) và một bộ phận lắp dụng cụ cắt có thể di chuyển để tạo các đường cắt ở các vị trí khác nhau tạo hình dạng mong muốn.

Máy tiện CNC dựa trên nguyên lý gia công cắt gọt chuyển động xoay tròn phôi vật liệu và tịnh tiến dao. Trong các nhà máy hay xí nghiệp cơ khí tại Việt Nam, máy tiện CNC rất phổ biến và chiếm hơn 25% quy trình cắt gọt gia công vật liệu cơ khí.
Công dụng của máy tiện CNC cho phép gia công nhiều chi tiết đơn giản đến chi tiết phức tạp như tiện các bề mặt ren, tiện các bề mặt tròn, gia công các mặt trục và côn, cho năng suất cao, giảm thiểu các rủi ro về sản phẩm từ đó tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp, công ty. Vì thế máy tiện CNC được sử dụng trong các ngành hàng không vũ trụ, ô tô, sản xuất vũ khí, cơ khí,…

Máy phay CNC:

Máy phay CNC là loại máy kẹp phôi vật liệu trên bàn máy và các dụng cụ dao phay sẽ thực hiện công đoạn tác động lên bề mặt phôi. Sử dụng dao cắt quay tròn để loại bỏ vật liệu khỏi phôi, gồm 2 loại nằm dọc và nằm ngang để phù hợp với các loại vật liệu khác nhau. Dao cắt được điều khiển bằng phần mềm máy tính, có thể di chuyển theo nhiều hướng khác nhau để cắt gọt đồ vật.

Máy mài CNC:

Tác dụng của máy mài chính là mài dao cùng các bộ phận dao cắt của máy móc công nghiệp. Loại máy này có thể sử dụng với các vật liệu có độ cứng cao, vật liệu dễ vỡ, đặc biệt khả năng xử lý của nó có độ chính xác cao.

Máy khoan CNC:

Riêng về máy khoan lại được chế tạo với rất nhiều kích thước khác nhau, phù hợp với kích thước vật cần khoan. Máy này khoan được nhiều loại vật khác nhau, khoan nhiều vị trí cùng lúc mà vẫn có thể đảm bảo độ chính xác. Nó được dùng trong các nhà xưởng từ quy mô nhỏ đến quy mô lớn trên cả nước.

Máy cắt CNC:

Là máy ứng dụng công nghệ CNC để cắt kim loại theo đường cong bất kỳ dựa trên sự điều khiển của phần mềm máy tính, dưới một bản vẽ thiết kế sẵn. Tạo ra được những vết cắt gọn gàng, đúng vị trí với tốc độ cực nhanh.

Nguyên lý hoạt động của máy CNC

Để hiểu được hết nguyên lý hoạt động của MÁY CNC là việc khá khó khăn đối với người mới tim hiểu. Tuy nhiên nếu mô tả một cách đơn giản thì nó sẽ di chuyển trên 3 trục X-Y-Z theo trục tọa độ.

Khi máy cnc được khởi động và thực hiện lệnh cắt, trục Z (đầu cắt) sẽ di chuyển lên xuống khoảng cách được cài đặt trước. Đầu cắt sẽ nhận nguồn năng lượng từ bộ nguồn để xuyên thủng vật liệu.

Trong khi đó bàn máy giữ sản phẩm và máy sẽ di chuyển trên các thay ray theo trục X và Y để tạo ra đường cắt đứt trên vật liệu.

Mũi cắt gắn vào trục chính của máy, mỗi máy có thể hoạt động được một hoặc nhiều trục chính. Trục này có thể di chuyển mang dao cắt đến các vị trí khác nhau dưới sự điều khiển của máy tính. Vật cần phải cắt (phôi) sẽ được giữ chặt và cố định trên giá đỡ. Đồng thời giá đỡ này cũng có thể cố định hoặc quay quanh trục để hướng lưỡi cắt đến các vị trí khác nhau.

Ưu nhược điểm của công nghệ CNC

Ưu điểm

Sự ra đời của công nghệ CNC và các loại máy CNC góp phần quan trọng trong sự phát triển của ngành cơ khí và các ngành công nghiệp chế tạo khác. Công nghệ CNC có một số ưu điểm vượt trội như sau:

Độ chính xác cao: Trước đây máy móc chỉ tham gia giúp đỡ con người thực hiện các công việc đơn giản, không yêu cầu độ chi tiết cao. Tuy nhiên, máy CNC thực hiện được các thao tác phức tạp như cắt, gọt, mài… với độ chính xác gần như 100%, tiêu biểu là máy in 3D cho ra các sản phẩm sao nguyên bản chính.
Tốc độ cao: Việc gia công các vật liệu cứng hay dễ vỡ vô cùng khó khăn, ngay cả khi thực hiện thủ công bằng tay. Với máy CNC, công việc này trở nên nhanh chóng và đơn giản hơn rất nhiều.

Tính linh hoạt cao: Chỉ cần cài đặt chương trình điều khiển là máy CNC sẽ hoạt động theo đúng quy trình, nếu muốn thay đổi thao tác người dùng chỉ cần thay đổi chương trình cài đặt là xong.

Nhược điểm

Giá máy CNC cao: Các loại máy CNC với công nghệ hiện đại có mức giá bán cao, đòi hỏi chi phí đầu vào lớn. Vì vậy, khó áp dụng cho những xưởng sản xuất, xưởng gia công nhỏ hay quy mô hộ gia đình.
Chi phí sửa chữa cao: Mặc dù rất ít khi hỏng nhưng một khi có vấn đề, chi phí bảo trì, sửa chữa các loại máy móc CNC khá cao, tổn thất một khoản không nhỏ đối với doanh nghiệp.
Yêu cầu trình độ người điều khiển, vận hành máy cao: Vì máy hoạt động theo chương trình máy tính, thao tác phức tạp nên người điều khiển phải có trình độ chuyên môn, chuyên nghiệp, phải được đào tạo bài bản. Tuy nhiên, hiện nay số lượng công nhân trình độ cao còn hạn chế, không đáp ứng được yêu cầu này.

Như vậy, trên đây là câu trả lời cho vấn đề công nghệ CNC là gì ưu và nhược điểm của công nghệ CNC và các ứng dụng của nó vào công nghiệp cơ khí, chế tạo. Trong tương lai, công nghệ CNC sẽ được ứng dụng vào nhiều ngành sản xuất khác như sản xuất hàng tiêu dùng, sản xuất thực phẩm, vật liệu xây dựng… giúp hoàn thành các công việc này nhanh hơn mà vẫn đảm bảo độ chính xác cao.