Máy tiện CNC là gì? Tổng quan về cấu tạo, ứng dụng, ưu nhược điểm và cách sử dụng

Máy tiện CNC là một trong những giải phải hiệu quả cho các doanh nghiệp sản xuất muốn nâng cao năng suất, chất lượng và giảm chi phí sản xuất để cạnh tranh hiệu quả. Vậy loại máy này là gì? Cấu tạo, ứng dụng, ưu nhược điểm và cách sử dụng ra sao? Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về chúng nhé.

1. Máy tiện CNC là gì? 

Máy tiện CNC là loại máy sử dụng công nghệ CNC được điều khiển bằng máy tính trong quá trình gia công tiện. Máy được sử dụng để gia công các chi tiết có dạng trục, côn, mặt phẳng, rãnh, ren,… bằng phương pháp cắt gọt vật liệu.

Tìm hiểu thêm: Gia công tiện là gì? Đặc điểm, các phương pháp tiện kim loại

Lịch sử hình thành của loại máy này bắt đầu từ những năm 1940 tại Hoa Kỳ. Lúc bấy giờ, quân đội Hoa Kỳ cần một loại máy gia công có thể sản xuất các chi tiết chính xác cao để phục vụ cho chiến tranh. Các nhà khoa học của Phòng thí nghiệm Servomechanism của trường Đại học MIT đã phát triển thành công loại máy tiện CNC đầu tiên vào năm 1952.

2. Cấu tạo chi tiết của máy tiện CNC

Máy tiện CNC được cấu tạo từ nhiều chi tiết. Trục chính là bộ phận quan trọng nhất của máy, truyền động cho dao cắt trên các trục X, Y, Z, gia công chi tiết trên phôi cố định trên bàn máy.

Hệ thống điều khiển, bộ não thông minh, sử dụng các phép tính tinh vi điều khiển động cơ servo chính xác đến từng micron, đảm bảo mọi chuyển động diễn ra hoàn hảo. Dầu bôi trơn chảy khắp các khớp nối, giảm ma sát, nâng cao tuổi thọ máy.

Mâm cặp kẹp chặt phôi, đầu kẹp dao giữ lưỡi cắt ổn định, và hệ thống làm mát kiểm soát nhiệt độ tối ưu, tạo nên một quy trình đồng bộ. Những quy trình này biến những khối thô thành những sản phẩm cơ khí chính xác và tinh xảo, đáp ứng mọi yêu cầu khắt khe của sản xuất hiện đại.

3. Ứng dụng của máy tiện CNC trong lĩnh vực cơ khí

Trong lĩnh vực cơ khí, máy tiện CNC nổi bật với ứng dụng đa năng. Từ những chi tiết đơn giản như trục, bánh răng, đến các bộ phận phức tạp như trục cam, van điều khiển, tất cả đều nằm trong tầm ngắm của chiếc máy này. Độ chính xác đến từng micron của nó cho phép gia công các chi tiết đòi hỏi độ dung sai khắt khe, đảm bảo hoạt động trơn tru và tuổi thọ cao của các bộ phận máy móc.

Không chỉ dừng lại ở gia công kim loại, máy tiện CNC còn linh hoạt xử lý các vật liệu cứng cáp như đá, nhựa, gỗ, mở rộng khả năng ứng dụng trong sản xuất đồ gốm, đồ nội thất, thậm chí cả khuôn mẫu cho ngành chế tạo. Với khả năng tự động hóa cao, máy tiện CNC giải phóng sức lao của con người, nâng cao năng suất và giảm thiểu sai sót, đem đến những sản phẩm đồng nhất, chất lượng.

Từ sản xuất linh kiện cho xe hơi, máy bay, đến các thiết bị y tế, máy móc công nghiệp, máy tiện CNC hiện diện khắp mọi nơi, góp phần quan trọng vào sự phát triển của ngành cơ khí hiện đại.

4. Các loại máy tiện CNC

4.1 Dựa vào số lượng trục trên máy tiện CNC

Máy tiện CNC có thể được phân loại dựa trên số lượng trục. Trong số đó, máy tiện 2 trục chỉ có hai trục chính, bao gồm trục chính và trục chéo. Máy tiện 3 trục  mở rộng với thêm một trục đứng, thường được gọi là trục Z, để tạo ra một hệ thống ba trục chính là X, Y và Z. Đối với máy tiện 4 trục, một trục quay thứ tư thường được thêm vào, tăng cường khả năng gia công.

Máy tiện 5 trục mang lại sự linh hoạt lớn hơn bằng cách kết hợp hai trục quay thêm vào, cho phép di chuyển đồng thời qua nhiều hướng và góc độ. Nếu cần độ phức tạp cao hơn, máy tiện 6 trục cung cấp một trục quay thứ sáu, làm tăng khả năng đa dạng trong quy trình gia công.

4.2 Dựa vào chức năng của máy tiện CNC

Ngoài phân máy tiện CNC theo số lượng trục, thì nó còn được phân loại dựa vào chức năng. Máy tiện vạn năng, như cái tên, đảm đương vai trò đa nhiệm, xử lý các bài toán gia công thông thường. Nâng cao hơn, máy tiện chuyên dụng tập trung vào một lĩnh vực cụ thể, như tiện bánh răng, ren hay ống, tối ưu hiệu suất với thiết kế và cấu hình phù hợp.

Máy tiện chép hình, bằng khả năng “sao chép”, giúp tạo chính xác những chi tiết phức tạp từ mẫu có sẵn. Còn máy tiện cụt, lý tưởng với các chi tiết có đường kính lớn hoặc nặng, như bánh răng, vô lăng, puly, bánh đà. Đối với những chi tiết có chi tiết nặng, phức tạp, có độ khó cao, máy tiện đứng là sự lựa chọn hàng đầu.

Nâng cao năng suất và hiệu quả, máy tiện nhiều dao được trang bị nhiều dao cắt, có thể gia công nhiều chi tiết cùng lúc. Cuối cùng, máy tiện revolver, có hệ thống dao cắt được bố trí xoay tròn xung quanh trục chính, có thể thay dao nhanh chóng, dễ dàng, phù hợp gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp.

4.3 Dựa vào kích thước của máy tiện CNC 

Kích thước của máy tiện CNC cũng ảnh hưởng đến khả năng gia công và ứng dụng. Máy tiện CNC mini, với kích thước nhỏ gọn, thường sử dụng để giảng dạy là chính, có đường kính tối đa khoảng 200mm. Những máy tiện CNC cỡ trung bình sở hữu kích thước phổ biến, đường kính gia công từ 200mm đến 600mm, đảm đương đa dạng công việc từ các chi tiết máy móc đến các sản phẩm gia dụng.

Ngoài ra, máy tiện CNC cỡ lớn với đường kính gia công từ 600mm đến 1200mm, chuyên dùng dùng trong các xưởng gia công cơ khí lớn, gia công chi tiết phức tạp, cần độ chính xác cao. Sự lựa chọn kích thước máy phụ thuộc vào nhu cầu gia công và không gian xưởng, đảm bảo hiệu quả tối ưu cho từng công việc.

5. Ưu điểm và nhược điểm của máy tiện CNC 

5.1 Ưu điểm

Máy tiện CNC, với sự hỗ trợ của công nghệ điều khiển bằng máy tính, mang đến nhiều lợi thế vượt trội so với các phương pháp gia công truyền thống. Ưu điểm đáng chú ý nhất là độ chính xác và tính đồng nhất ấn tượng.

Máy tiện này cho phép sản xuất hàng loạt các chi tiết hoàn toàn giống nhau, đáp ứng yêu cầu khắt khe của nhiều ngành công nghiệp. Năng suất cũng được cải thiện đáng kể nhờ khả năng vận hành liên tục, tốc độ gia công nhanh, giảm thiểu thời gian chờ và thao tác thủ công.

Ngoài ra, khả năng gia công hình dạng phức tạp mở rộng phạm vi ứng dụng của máy tiện CNC, cho phép tạo nên các chi tiết với rãnh, undercut, hay thậm chí cả 5 mặt cùng lúc, đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của thị trường.

5.2 Nhược điểm

Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm, máy tiện CNC cũng tồn tại một số nhược điểm cần cân nhắc. Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so với các loại máy gia công truyền thống, bao gồm cả giá máy và chi phí đào tạo vận hành. Bên cạnh đó, mức độ phụ thuộc vào nguồn điện và cơ sở hạ cũng cao hơn, đòi hỏi hệ thống điện ổn định và môi trường làm việc đảm bảo.

Tính linh hoạt cũng có phần hạn chế so với các loại máy thông thường, việc thay đổi chương trình gia công và điều chỉnh cài đặt máy đòi hỏi kiến thức chuyên môn và kỹ năng nhất định.

6. Hướng dẫn vận hành máy tiện CNC chi tiết nhất

Để chuẩn bị cho quá trình gia công CNC, trước hết cần cố định phôi chắc chắn vào mâm cặp hoặc thiết bị kẹp theo yêu cầu chương trình. Đồng thời, quan trọng là đảm bảo khoảng cách an toàn giữa phôi và đường chạy dao. Sau đó, kiểm tra hệ thống làm mát và bôi trơn để đảm bảo hoạt động tốt.

Tiếp theo, tải chương trình CNC phù hợp lên bộ điều khiển máy thông qua USB hoặc kết nối mạng. Kiểm tra kỹ các thông số chương trình như offset dao, tốc độ ăn phôi và tốc độ trục chính. Lắp đặt dao cắt chính xác theo chương trình và điều chỉnh offset nếu cần, đồng thời kiểm tra chiều dài dao và siết chặt tất cả các bộ phận giữ dao.

Sau đó, thiết lập điểm tham chiếu của máy bằng cách chạm mũi dao vào các điểm cụ thể trên phôi hoặc các giá đỡ được chỉ định để đảm bảo định vị chính xác. Chạy thử chương trình ở chế độ “chạy không dao” mà không bật dao để mô phỏng chuyển động dao và xác định các va chạm hoặc lỗi tiềm ẩn, sau đó điều chỉnh thông số chương trình nếu cần.

Khi đã chắc chắn với quá trình chuẩn bị, bắt đầu gia công thực tế với các biện pháp an toàn thích hợp. Theo dõi hiệu suất dao, dòng chảy làm mát và loại bỏ phôi trong suốt quá trình vận hành. Khi chương trình kết thúc, rút dao, tắt trục chính và tháo kẹp phôi. Cuối cùng, làm sạch bàn máy và dao, đảm bảo loại bỏ phôi và chất làm mát đúng cách.

7. Những lưu ý trước và sau khi vận hành máy tiện CNC để đảm bảo an toàn 

7.1 Trước khi vận hành 

Trước khi khởi động máy tiện CNC, việc tuân thủ một số quy tắc an toàn tối quan trọng là điều không thể bỏ qua. Đầu tiên, hãy đảm bảo khu vực xung quanh máy thông thoáng, sạch sẽ, không có vật cản nào gây trở ngại cho thao tác. Kiểm tra kỹ nguồn điện, dây nối, các nút điều khiển và công tắc đảm bảo hoạt động bình thường. Luôn mặc trang phục bảo hộ phù hợp bao gồm áo dài tay, kính mắt, găng tay chống cắt và giày an toàn. Tai nên được trang bị thêm dụng cụ bảo vệ nếu mức độ tiếng ồn vượt quá ngưỡng cho phép.

Tiếp theo, tiến hành kiểm tra chi tiết máy một cách cẩn thận. Đảm bảo phôi kim loại được kẹp chặt và chọn chế độ gia công phù hợp với vật liệu và kích thước. Kiểm tra hệ thống làm mát, dầu bôi trơn để đảm bảo cung cấp đủ cho quá trình cắt gọt. Luôn đứng ở vị trí an toàn, tránh xa vùng lưỡi cắt và phôi kim loại đang quay. Bật máy từ nút nguồn chính thức, quan sát cẩn thận quá trình gia công, lắng nghe âm thanh bất thường có thể báo hiệu các vấn đề tiềm ẩn.

7.2 Sau khi vận hành

Sau khi hoàn thành gia công, tắt máy theo đúng trình tự, không dùng tay chạm trực tiếp vào phôi kim loại nóng hoặc các bộ phận máy đang hoạt động. Làm sạch phôi kim loại, mùn vụn khỏi khu vực làm việc, vệ sinh máy móc bằng các dụng cụ chuyên dụng. Báo cáo ngay lập tức cho bộ phận kỹ thuật bất kỳ sự cố, hỏng hóc nào gặp phải trong quá trình vận hành. Việc tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc an toàn trước và sau khi sử dụng máy tiện CNC góp phần đảm bảo tính mạng, sức khỏe cho người vận hành, đồng thời hạn chế tối đa rủi ro hư hỏng máy móc, tai nạn xảy ra trong xưởng gia công.

8. Sử dụng máy tiện CNC mang lại cho doanh nghiệp lợi ích gì

Khác với phương pháp tiện truyền thống dựa chủ yếu vào thao tác thủ công, máy tiện CNC hoạt động tự động theo chương trình được lập trình sẵn. Điều này cho phép gia công liên tục 24/7, loại bỏ thời gian nghỉ chờ của công nhân, từ đó thúc đẩy năng suất tăng vọt. Bên cạnh đó, tốc độ cắt gọt cao của máy CNC giúp rút ngắn thời gian gia công từng chi tiết, tối ưu hóa hiệu suất tổng thể của dây chuyền sản xuất.

Một trong những điểm mạnh nổi bật khác của máy tiện CNC là khả năng gia công với độ chính xác cao đến từng micromet. Các chương trình được lập trình cẩn thận kết hợp với hệ thống điều khiển thông minh đảm bảo tính đồng nhất và ổn định của kích thước, hình dạng sản phẩm. Nhờ đó, giảm thiểu đáng kể tỷ lệ phế phẩm do lỗi sai, tiết kiệm nguyên liệu và giảm chi phí sản xuất.

Hơn nữa, máy tiện CNC không chỉ “chuyên dụng” với kim loại như các máy tiện truyền thống, mà còn có khả năng gia công đa dạng các loại vật liệu, từ nhựa, gỗ đến vật liệu tổng hợp. Tính linh hoạt này mở rộng đáng kể phạm vi ứng dụng của máy, đáp ứng nhu cầu sản xuất đa dạng của các ngành công nghiệp khác nhau. Doanh nghiệp có thể sử dụng cùng một máy để gia công các chi tiết khác nhau, giảm thiểu chi phí đầu tư máy móc chuyên dụng.

Ngoài ra, khả năng tự động hoàn toàn của máy tiện CNC là bước tiến lớn trong tự động hóa dây chuyền sản xuất. Từ khâu nạp phôi đến gia công, hoàn thiện, mọi thao tác đều được điều khiển bằng chương trình, giảm thiểu đáng kể nhu cầu về lao động thủ công. Điều này không chỉ tiết kiệm chi phí nhân công mà còn mang lại tính ổn định, đồng nhất cao cho các sản phẩm, giảm thiểu sai sót do yếu tố con người.

Bên cạnh đó, tổng hợp những lợi ích kể trên, máy tiện CNC mang lại hiệu quả giảm thiểu chi phí sản xuất đáng kể cho doanh nghiệp. Năng suất tăng, tỷ lệ phế phẩm giảm, chi phí nhân công và đầu tư máy móc giảm, tất cả tạo nên cú hích tiết kiệm về mặt dài hạn. Bên cạnh đó, chất lượng sản phẩm cao ổn định giúp giảm chi phí bảo hành, đổi trả hàng, tăng cường uy tín thương hiệu trên thị trường.

Máy tiện CNC là một công nghệ gia công đột phá, mở ra kỷ nguyên tự động hóa trong sản xuất. Với khả năng gia công chính xác, đa dạng và hiệu quả, loại máy này đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ P69

• Nhà máy sản xuất: Km 18, đường Đại Lộ Thăng Long – Khu CN Thạch Thất Quốc Oai – Hà Nội
• Số điện thoại: 0966686969 | Hotline: 0989188982
• Email: kd1@cokhip69.com.vn
• Website: https://cokhip69.com.vn