Máy phay CNC 3 trục: Giải pháp trong ngành gia công cơ khí chính xác

Trong thời đại công nghiệp 4.0, máy phay CNC (Computer Numerical Control) đã trở thành một trong những thiết bị không thể thiếu trong lĩnh vực gia công cơ khí. Trong đó, máy phay CNC 3 trục là loại máy phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp từ ô tô, hàng không đến điện tử và y tế.

Bài viết này, VNTECH sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về máy phay CNC 3 trục từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động đến ưu nhược điểm và ứng dụng của nó.

Nội dung bài viết

1 Máy phay CNC 3 trục là gì?
2 Ưu điểm của máy phay CNC 3 trục
3 Cấu tạo của máy phay CNC 3 trục
4 Nguyên lý hoạt động của máy phay CNC 3 trục
5 Ứng dụng của máy phay CNC 3 trục
6 Nên chọn máy phay CNC 3 trục, 4 trục hay 5 trục
- 6.1 So sánh máy phay 3 trục, 4 trục & 5 trục
- 6.2 Bảng so sánh chi tiết

Máy phay CNC 3 trục là gì?

Máy phay CNC 3 trục là loại máy gia công cơ khí được điều khiển bằng máy tính, có khả năng di chuyển theo 3 trục chính: X, Y và Z. Nhờ sự kết hợp giữa công nghệ CNC và cơ khí chính xác, máy phay CNC 3 trục có thể tạo ra các chi tiết phức tạp với độ chính xác cao, đáp ứng nhu cầu sản xuất hiện đại.

Ưu điểm của máy phay CNC 3 trục

Máy phay CNC 3 trục là một trong những thiết bị gia công cơ khí hiện đại và phổ biến nhất hiện nay. Dưới đây là những ưu điểm nổi bật của máy phay CNC 3 trục:

1/ Độ Chính Xác Cao

– Máy phay CNC 3 trục được điều khiển bằng máy tính, độ chính xác có thể đạt tới 0.001 mm.

– Máy có thể tạo ra các chi tiết phức tạp với kích thước và hình dạng đúng theo thiết kế.

>>> Xem thêm sản phẩm liên quan:

Máy Phay Đứng CNC – Máy Phay Trục Đứng
Máy Phay Ngang CNC
Máy phay giường CNC khổ lớn

2/ Tự Động Hóa Cao

– Quá trình gia công được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính, giảm thiểu sự can thiệp của con người.

– Người vận hành chỉ cần lập trình và theo dõi quá trình gia công giúp tiết kiệm thời gian và công sức.

– Tự động hóa cũng giúp giảm thiểu sai sót do yếu tố con người, đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều.

3/ Linh Hoạt Trong Gia Công

– Máy phay CNC 3 trục có thể gia công được nhiều loại vật liệu khác nhau như: nhôm, thép, đồng, nhựa,…

– Máy có thể thực hiện nhiều thao tác gia công khác nhau như: phay mặt phẳng, phay rãnh, khoan lỗ và gia công biên dạng phức tạp.

=> Máy phù hợp với nhiều ngành công nghiệp khác nhau từ sản xuất linh kiện điện tử đến chế tạo máy móc.

4/ Hiệu Suất Cao

– Máy phay CNC 3 trục có thể hoạt động liên tục 24/7 mà không cần dừng lại để nghỉ ngơi, giúp tăng năng suất sản xuất.

– Thời gian gia công được rút ngắn đáng kể so với các phương pháp gia công truyền thống.

– Hệ thống thay dao tự động (ATC) cho phép máy thay đổi dao phay một cách nhanh chóng giảm thời gian chết và nâng cao hiệu quả sản xuất.

5/ Dễ Dàng Lập Trình

– Máy phay CNC 3 trục sử dụng phần mềm CAD/CAM để lập trình các chuyển động của máy.

– Người dùng có thể dễ dàng thiết kế chi tiết trên phần mềm CAD và chuyển đổi thành mã lệnh G-code để máy thực hiện.

– Các phần mềm lập trình thân thiện với người dùng giúp người mới bắt đầu cũng có thể học và sử dụng một cách dễ dàng.

6/ Tiết Kiệm Nguyên Vật Liệu

– Nhờ độ chính xác cao, máy phay CNC 3 trục giúp giảm thiểu lượng nguyên vật liệu bị lãng phí trong quá trình gia công.

– Máy có thể tối ưu hóa quá trình cắt gọt, đảm bảo sử dụng nguyên liệu một cách hiệu quả nhất.

7/ Độ Ổn Định Và Độ Bền Cao

– Máy phay CNC 3 trục được thiết kế với các bộ phận chính xác và chất lượng cao, đảm bảo độ ổn định trong quá trình vận hành.

– Máy có tuổi thọ cao, ít hỏng hóc, giúp tiết kiệm chi phí bảo trì và sửa chữa.

8/ Phù Hợp Với Sản Xuất Hàng Loạt

– Máy phay CNC 3 trục có khả năng sản xuất hàng loạt các chi tiết giống nhau với độ chính xác cao và chất lượng đồng đều.

=> Điều này đặc biệt hữu ích trong các ngành công nghiệp yêu cầu sản xuất số lượng lớn như ô tô, điện tử, và hàng không.

9/ Khả Năng Tích Hợp Với Các Hệ Thống Khác

– Máy phay CNC 3 trục có thể dễ dàng tích hợp với các hệ thống sản xuất tự động khác như: robot công nghiệp, hệ thống vận chuyển và hệ thống kiểm tra chất lượng.

=> Điều này giúp tạo ra một dây chuyền sản xuất hoàn chỉnh, nâng cao hiệu quả và năng suất tổng thể.

Cấu tạo của máy phay CNC 3 trục

Máy phay CNC 3 trục có cấu tạo gồm nhiều bộ phận chính, mỗi bộ phận đóng vai trò quan trọng trong quá trình gia công. Các thành phần chính bao gồm:

1/ Trục Chính (Spindle): Trục chính là bộ phận quan trọng nhất của máy phay CNC, có nhiệm vụ quay dao phay với tốc độ cao để cắt gọt vật liệu.

– Trục chính có thể di chuyển lên xuống theo trục Z, giúp điều chỉnh độ sâu của quá trình gia công.

2/ Bàn Máy (Table): Bàn máy là nơi đặt phôi cần gia công.

– Bàn máy có thể di chuyển theo hai hướng X và Y giúp định vị phôi một cách chính xác.

– Bàn máy thường được làm bằng vật liệu cứng như gang để đảm bảo độ ổn định trong quá trình gia công.

3/ Hệ Thống Điều Khiển (Control System): Hệ thống điều khiển bao gồm máy tính và phần mềm CNC giúp lập trình và điều khiển các chuyển động của máy.

– Phần mềm CNC cho phép người dùng nhập các thông số gia công, tạo ra các đường chuyển động chính xác cho dao phay.

4/ Hệ Thống Truyền Động (Drive System): Hệ thống truyền động bao gồm động cơ servo và các bộ truyền động giúp di chuyển trục chính và bàn máy theo các hướng X, Y, Z.

– Động cơ servo đảm bảo các chuyển động của máy được mượt mà và chính xác.

5/ Hệ Thống Làm Mát (Cooling System): Hệ thống làm mát giúp giảm nhiệt độ trong quá trình gia công, bảo vệ dao phay và phôi khỏi bị hư hại do nhiệt.

– Hệ thống này thường sử dụng dung dịch làm mát hoặc khí nén.

6/ Hệ Thống Thay Dao Tự Động (ATC – Automatic Tool Changer): Hệ thống thay dao tự động cho phép máy thay đổi dao phay một cách tự động giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu suất gia công.

– ATC thường được trang bị trên các máy phay CNC cao cấp.

Nguyên lý hoạt động của máy phay CNC 3 trục

Máy phay CNC 3 trục hoạt động dựa trên nguyên lý điều khiển các chuyển động của dao phay và bàn máy theo 3 trục X, Y, Z. Quá trình gia công được thực hiện theo các bước sau:

1/ Lập Trình Gia Công

– Người vận hành sử dụng phần mềm CAD (Computer-Aided Design) để thiết kế chi tiết cần gia công.

+ Phần mềm CAD cho phép tạo ra các bản vẽ 2D hoặc 3D của chi tiết.

– Sau khi thiết kế xong, phần mềm CAM (Computer-Aided Manufacturing) sẽ chuyển đổi bản vẽ thành mã lệnh G-code.

+ G-code là ngôn ngữ lập trình mà máy CNC có thể hiểu và thực hiện.

– Mã lệnh G-code được nhập vào máy tính điều khiển của máy phay CNC.

+ Máy tính sẽ đọc và xử lý các lệnh này để điều khiển các chuyển động của máy.

2/ Định Vị Phôi

– Phôi (vật liệu cần gia công) được đặt và kẹp chặt trên bàn máy.

– Người vận hành sử dụng các công cụ đo lường, căn chỉnh để đảm bảo phôi được đặt đúng vị trí và hướng cần gia công.

3/ Tiến hành phay

– Sau khi phôi được định vị chính xác, máy phay CNC được khởi động.

+ Dao phay (công cụ cắt) được gắn vào trục chính và bắt đầu quay với tốc độ cao.

– Di chuyển theo trục X, Y, Z:

+ Trục X: Di chuyển bàn máy theo chiều ngang.

+ Trục Y: Di chuyển bàn máy theo chiều dọc.

+ Trục Z: Di chuyển trục chính lên xuống để điều chỉnh độ sâu của quá trình gia công.

– Dao phay quay với tốc độ cao và di chuyển theo các hướng X, Y, Z để cắt gọt vật liệu theo thiết kế đã lập trình.

+ Quá trình này được thực hiện một cách tự động và chính xác nhờ sự điều khiển của máy tính.

4/ Kiểm Tra và Hoàn Thiện

– Sau khi gia công xong, chi tiết được kiểm tra để đảm bảo đạt yêu cầu kỹ thuật.

+ Các thông số như kích thước, độ nhẵn bề mặt và độ chính xác được đo lường, so sánh với thiết kế ban đầu.

– Nếu chi tiết đạt yêu cầu, nó sẽ được tháo ra khỏi bàn máy và chuyển sang các công đoạn tiếp theo như làm sạch, xử lý bề mặt, hoặc lắp ráp.

Ứng dụng của máy phay CNC 3 trục

– Ngành công nghiệp ô tô: Gia công các chi tiết như bánh răng, trục, v.v.

– Ngành hàng không: Gia công các chi tiết máy bay như cánh quạt, vỏ động cơ, v.v.

– Ngành điện tử: Gia công các linh kiện điện tử như bo mạch, vỏ thiết bị, v.v.

– Ngành y tế: Gia công các chi tiết y tế như khớp nhân tạo, dụng cụ phẫu thuật, v.v.

– Ngành chế tạo khuôn mẫu: Gia công các khuôn mẫu cho ngành nhựa và đúc.

Nên chọn máy phay CNC 3 trục, 4 trục hay 5 trục

Máy phay CNC là thiết bị gia công cơ khí hiện đại, được phân loại dựa trên số lượng trục mà máy có thể di chuyển. Trong đó, máy phay CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục là ba loại phổ biến nhất. Mỗi loại máy có những ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng riêng, phù hợp với từng nhu cầu gia công cụ thể.

So sánh máy phay 3 trục, 4 trục & 5 trục

1/ Số Lượng Trục

– Máy phay CNC 3 trục: Di chuyển theo 3 trục X, Y, Z.

+ Phù hợp với các chi tiết phẳng hoặc có biên dạng 2.5D.

– Máy phay CNC 4 trục: Thêm một trục quay (A hoặc B).

+ Cho phép gia công các chi tiết có góc nghiêng hoặc tròn xoay.

– Máy phay CNC 5 trục: Thêm hai trục quay (A, B hoặc C).

+ Cho phép gia công các chi tiết 3D phức tạp từ nhiều góc độ khác nhau.

2/ Khả Năng Gia Công

– Máy 3 trục: Phù hợp với các chi tiết đơn giản, không yêu cầu góc nghiêng hoặc đa chiều.

– Máy 4 trục: Có thể gia công các chi tiết tròn xoay hoặc có góc nghiêng, phù hợp với các chi tiết như: bánh răng, trục cam.

– Máy 5 trục: Có thể gia công các chi tiết cực kỳ phức tạp, đa chiều, phù hợp với các chi tiết như: cánh tuabin, khuôn mẫu phức tạp.

3/ Chi Phí Đầu Tư

– Máy 3 trục: Có giá thành thấp nhất, phù hợp với các doanh nghiệp vừa và nhỏ.

– Máy 4 trục: Có giá thành cao hơn, phù hợp với các doanh nghiệp có nhu cầu gia công phức tạp hơn.

– Máy 5 trục: Có giá thành cao nhất, phù hợp với các doanh nghiệp lớn và ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác cao.

4/ Độ Phức Tạp Vận Hành

– Máy 3 trục: Dễ vận hành, phù hợp với người mới bắt đầu.

– Máy 4 trục: Yêu cầu kỹ năng cao hơn so với 3 trục.

– Máy 5 trục: Yêu cầu kỹ năng và kinh nghiệm cao nhất.

>>> Xem thêm: So Sánh Máy Phay Đứng và Máy Phay Ngang

Bảng so sánh chi tiết

Dưới đây là bảng so sánh chi tiết giữa máy phay CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục:

Tiêu chí	Máy phay CNC 3 trục	Máy phay CNC 4 trục	Máy phay CNC 5 trục
Số lượng trục	– 3 trục X, Y, Z	– 4 trục (X, Y, Z + trục quay A hoặc B)	– 5 trục (X, Y, Z + 2 trục quay A, B hoặc C)
Khả năng gia công	– Gia công các chi tiết đơn giản, phẳng hoặc có biên dạng 2.5D.	– Gia công được các chi tiết có góc nghiêng, tròn xoay.	– Gia công được các chi tiết 3D cực kỳ phức tạp, đa chiều.
Độ chính xác	– Độ chính xác cao – Phù hợp với chi tiết đơn giản.	– Độ chính xác cao hơn so với 3 trục – Phù hợp với chi tiết có góc nghiêng.	– Độ chính xác cao nhất – Phù hợp với chi tiết phức tạp và yêu cầu kỹ thuật cao.
Tốc độ gia công	– Tốc độ gia công nhanh – Phù hợp với sản xuất hàng loạt chi tiết đơn giản.	– Tốc độ gia công chậm hơn so với 3 trục do phải xử lý thêm trục quay.	– Tốc độ gia công chậm nhất do phải xử lý nhiều trục cùng lúc.
Chi phí đầu tư	– Chi phí thấp nhất – Phù hợp với doanh nghiệp vừa và nhỏ.	– Chi phí cao hơn so với 3 trục – Phù hợp với doanh nghiệp có nhu cầu gia công phức tạp hơn.	– Chi phí rất cao – Phù hợp với doanh nghiệp lớn và ngành công nghiệp đòi hỏi độ chính xác cao.
Độ phức tạp vận hành	– Dễ vận hành	– Yêu cầu kỹ năng cao hơn so với 3 trục.	– Yêu cầu kỹ năng và kinh nghiệm cao nhất.
Ứng dụng	– Gia công chi tiết phẳng, rãnh, lỗ. – Sản xuất linh kiện điện tử, đồ gỗ.	– Gia công chi tiết tròn xoay, bánh răng, trục cam. – Ngành công nghiệp ô tô, hàng không.	– Gia công chi tiết 3D phức tạp như cánh tuabin, khuôn mẫu. – Ngành hàng không, y tế, chế tạo khuôn.
Ưu điểm	– Giá thành thấp. – Dễ vận hành. – Phù hợp với chi tiết đơn giản.	– Gia công được chi tiết có góc nghiêng. – Linh hoạt hơn so với 3 trục.	– Gia công được chi tiết cực kỳ phức tạp. – Độ chính xác cao nhất.
Nhược điểm	– Không thể gia công chi tiết phức tạp, đa chiều. – Hạn chế trong gia công góc nghiêng.	– Chi phí cao hơn so với 3 trục. – Tốc độ gia công chậm hơn.	– Chi phí rất cao. – Yêu cầu kỹ năng vận hành cao. – Tốc độ gia công chậm.

Kết Luận:

– Máy phay CNC 3 trục: Phù hợp với các doanh nghiệp có nhu cầu gia công chi tiết đơn giản, giá thành thấp và dễ vận hành.

– Máy phay CNC 4 trục: Phù hợp với các doanh nghiệp cần gia công chi tiết có góc nghiêng hoặc tròn xoay.

– Máy phay CNC 5 trục: Phù hợp với các doanh nghiệp lớn, cần gia công chi tiết cực kỳ phức tạp và đòi hỏi độ chính xác cao.

Máy phay CNC 3 trục là một công cụ không thể thiếu trong ngành gia công cơ khí hiện đại. Với độ chính xác cao, khả năng tự động hóa và linh hoạt, máy phay CNC 3 trục đã và đang đóng góp lớn vào sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp. Để được tư vấn chi tiết và nhận những giải pháp phù hợp với doanh nghiệp của bạn thì hãy liên hệ ngay tới VNTECH – Đơn vị cung cấp giải pháp cơ khí hàng đầu tại Việt Nam.

VNTECH - Đơn vị cung cấp máy móc gia công cơ khí chính hãng, uy tín, đa dạng về chủng loại, đáp ứng mọi nhu cầu sản xuất. Để được tư vấn chi tiết và nhận báo giá tốt nhất, quý khách vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới.