Cấu Tạo Máy Phay CNC chi tiết từ A-Z (Update 2025 )

Máy phay CNC là một trong những công cụ gia công quan trọng nhất trong ngành chế tạo hiện đại. Để đạt được độ chính xác và tốc độ cao, máy phay CNC phải kết hợp rất nhiều bộ phận cơ khí, điện tử thông minh. Việc hiểu rõ cấu tạo máy phay CNC sẽ giúp vận hành máy được chính xác hơn.

Trong bài viết này, VNTECH sẽ phân tích kỹ hơn về những bộ phận chính trong cấu tạo máy phay CNC.

Nội dung bài viết

1 Cấu tạo máy phay CNC cơ bản
2 Bộ phận chính của máy phay CNC
3 Các bộ phận máy phay CNC khác

Cấu tạo máy phay CNC cơ bản

Một máy phay CNC tiêu chuẩn thường được thiết kế với 3 trục tọa độ cơ bản (X, Y, Z). Ba trục này tạo nên không gian làm việc cơ bản, cho phép gia công các chi tiết có hình học 3 chiều.

– Trục X: Chuyển động ngang của bàn máy hoặc đầu trục chính.

– Trục Y: Chuyển động dọc của bàn máy (hướng ra/vào người vận hành).

– Trục Z: Chuyển động thẳng đứng của trục chính (lên/xuống).

Nhưng sức mạnh thực sự nằm ở các bộ phận cốt lõi như: thân máy chịu tải nặng, trục chính truyền động tốc độ cao và đài dao tự động thay đổi công cụ linh hoạt. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu sâu hơn về từng thành phần này để thấy được cách chúng hoạt động.

>>> Xem thêm: Máy phay CNC 3 trục Z540, Z640

Bộ phận chính của máy phay CNC

Sự khác biệt giữa một máy phay CNC chất lượng cao và một máy thông thường nằm ở cấu trúc cơ khí cốt lõi của nó, nơi mà độ cứng vững (Rigidity) là yếu tố quyết định.

Cấu tạo thân máy

Thân máy hay khung máy phay CNC là nền tảng chịu tải chính, phải hấp thụ mọi rung động và lực cắt phát sinh trong quá trình gia công.

– Chức năng: Thân máy phải chịu được các lực nén, kéo, và xoắn lớn.

– Vật liệu phổ biến nhất là Gang đúc, đặc biệt là Gang đúc Meehanite.

+ Gang có khả năng chống rung, giảm chấn và ổn định nhiệt tuyệt vời do hàm lượng carbon cao.

>>> Xem thêm: Máy phay nhôm CNC – Công nghệ phay đầu đố cửa nhôm “thần tốc”

Các dòng máy phay CNC của VNTECH đều được xử lý để đảm bảo độ cứng vững và ổn định. Quá trình chế tạo thân máy không dừng lại ở việc đúc.

1/ Giải phóng ứng suất dư: Đây là bước quan trọng nhất quyết định độ bền và ổn định lâu dài.

– Thân máy sau khi đúc phải trải qua quá trình ủ (Annealing) hoặc xử lý rung động (Vibration Stress Relief – VSR).

Mục đích:

+ Loại bỏ các ứng suất nhiệt và cơ học tích tụ trong quá trình đúc.

+ Ngăn ngừa việc thân máy bị biến dạng từ từ theo thời gian.

=> Đảm bảo độ cứng vững và ổn định hình học của máy trong suốt vòng đời.

2/ Cấu trúc gân tăng cường (Ribbing):

– Bên trong thân máy, cột máy luôn có các vách ngăn và gân tăng cường.

– Thiết kế tối ưu các gân này sẽ phân tán lực cắt hiệu quả, tối đa hóa tỷ lệ độ cứng vững trên trọng lượng.

>>> Xem thêm các dòng máy phay CNC hiện đại:

Một cải tiến nữa của VNTECH để có khung máy cứng vững là cấu trúc dẫn hướng và khoảng cách thanh ray lớn.

– Khoảng cách giữa 2 thanh ray (độ rộng chân đế) trên một trục là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến khả năng chống lật và chống xoắn của bàn máy.

– Khoảng cách thanh ray càng lớn, cánh tay đòn chịu lực càng dài, mô-men chống lật/xoắn càng lớn.

=> Giúp cho khối di chuyển giữ được vị trí và góc độ ban đầu dưới tác động của tải cắt.

=> Điều này trực tiếp làm tăng độ cứng vững động học của máy.

Cấu tạo bàn phay (Worktable)

Bàn phay là nơi gá phôi, chịu trực tiếp tải trọng của phôi và đồ gá. Dưới bàn phay sẽ có con trượt để di chuyển bàn làm việc một cách trơn tru. Con trượt là các khối trượt gắn trên thanh ray dẫn hướng. Bàn máy di chuyển trên các con trượt này.

– Khoảng cách giữa các con trượt quyết định độ chính xác của chuyển động.

+ Khoảng cách con trượt hợp lý giúp giảm thiểu hiện tượng lắc lư hoặc trượt ngang của bàn máy.

=> Đảm bảo vị trí gia công được giữ chính xác, góp phần vào độ chính xác hình học của chi tiết.

Những dòng máy phay CNC tại VNTECH đều sở hữu khoảng cách giữa 2 thanh ray trượt lớn, tăng thêm độ cứng vững cho bàn làm việc.

>>> Xem thêm: Thiết kế đồ gá phay mặt phẳng

Cấu tạo trục chính máy phay

Trục chính là bộ phận truyền năng lượng và tốc độ quay cho dao cắt. Lựa chọn loại trục chính phải cân bằng giữa mô-men xoắn (Torque) và tốc độ quay (RPM).

Hiện nay có 4 loại trục chính máy phay:

1/ Động cơ dây đai (Belt-driven): Động cơ gắn ngoài, truyền động qua dây đai và puly.

– Ưu điểm: Chi phí thấp, dễ bảo trì, dây đai hấp thụ một phần rung động, tách nhiệt động cơ khỏi trục chính.

– Nhược điểm: Tốc độ giới hạn (6000 – 8000 RPM), tổn hao công suất qua dây đai, cần thay thế dây đai.

– Ứng dụng: Gia công kim loại phổ thông, cần mô-men xoắn vừa phải.

>>> Xem thêm: Đầu kẹp BT là gì?

2/ Kết nối trực tiếp (Direct-drive): Động cơ nối trực tiếp vào trục chính qua khớp nối.

– Ưu điểm: Tốc độ cao hơn (≤ 12,000 RPM), truyền động hiệu quả, độ cứng vững tốt hơn dây đai.

– Nhược điểm: Truyền rung động trực tiếp từ động cơ, động cơ cần hệ thống làm mát hiệu quả.

– Ứng dụng: Gia công tốc độ cao, độ chính xác cao hơn.

3/ Trục chính lắp liền (Built-in Spindle): Rô-to của động cơ là một phần của trục chính.

– Ưu điểm: Tốc độ cực cao (lên đến 15,000 – 24,000 RPM), không rung động từ truyền động, độ chính xác cao nhất.

– Nhược điểm: Chi phí sản xuất và sửa chữa rất cao, yêu cầu hệ thống làm mát chất lỏng phức tạp.

– Ứng dụng: Gia công tinh tốc độ cao (HSM), gia công khuôn mẫu, vật liệu mềm (nhôm, graphite).

4/ Hộp số (Gearbox Spindle): Sử dụng hộp số 2 hoặc 3 cấp giữa động cơ và trục chính.

– Ưu điểm: Cung cấp mô-men xoắn cực lớn ở tốc độ thấp, tối ưu cho cắt nặng (Heavy-duty cutting).

– Nhược điểm: Tiếng ồn lớn, bảo trì phức tạp, tốc độ tối đa thấp hơn.

– Ứng dụng: Gia công vật liệu cứng (thép hợp kim, Titanium), khoan lỗ lớn.

Khi mua máy phay CNC, khách hàng cũng cần quan tâm đến loại trục chính bởi đây cũng là một yếu tố ảnh hưởng rất nhiều đến giá một chiếc máy phay CNC.

Đài dao tự động (ATC)

ATC là hệ thống cho phép thay dao tự động mà không cần sự can thiệp của con người, tối ưu hóa thời gian chu kỳ gia công.

>>> Xem thêm: Đầu kẹp dao phay CNC

Loại đài dao	Số dao	Cơ chế	Ứng dụng	Ưu điểm
Dạng Xoay (Carousel)	12 – 24	Vòng tròn xoay gần đầu trục chính, không cần cánh tay thay dao riêng.	Máy phay đứng nhỏ/trung bình.	– Đơn giản, chi phí thấp. – Tốc độ thay dao nhanh (giảm thời gian xoay dao).
Dạng Cánh tay (Arm-type)	16 – 32	Sử dụng cánh tay Robot (thường là hai càng) để rút dao cũ và lắp dao mới cùng lúc.	Máy phay đứng trung bình/lớn.	– Tốc độ thay dao rất nhanh (T-T time ≤ 3-5 giây), hiệu suất cao.
Dạng Xích (Chain)	30 – 60+	Các ổ dao được nối thành một chuỗi xích dài, đặt bên ngoài khu vực gia công.	Máy phay ngang, Máy phay giường, VMC lớn.	– Sức chứa dao lớn, cho phép gia công nhiều công đoạn/chi tiết phức tạp liên tục.

Các bộ phận máy phay CNC khác

Ngoài các bộ phận cơ khí chính, cấu tạo máy phay CNC còn có nhiều hệ thống phụ trợ quan trọng khác:

Hệ thống Điều khiển (CNC Controller)

Đây là bộ não của máy, dịch mã G-code/M-code thành các lệnh chuyển động cho động cơ.

– Các thương hiệu nổi tiếng bao gồm Fanuc, Siemens, Heidenhain.

– Chức năng: Điều khiển vị trí, tốc độ trục, quản lý dao, bù dao và giao tiếp với người vận hành.

– Độ ổn định: Bộ điều khiển càng hiện đại, tốc độ xử lý càng nhanh.

+ Đặc biệt quan trọng cho máy phay CNC 5 trục hoặc gia công tốc độ cao để đảm bảo không bị “thắt cổ chai” dữ liệu.

Hệ thống truyền động

Đây là cầu nối giữa lệnh điều khiển và chuyển động cơ khí. Cung cấp mô-men xoắn cần thiết để di chuyển các trục.

– Động cơ Servo là tiêu chuẩn.

– Linear Motor (Động cơ tuyến tính) được dùng trong các máy HSM cao cấp: tốc độ và gia tốc vượt trội.

– Vít me bi (Ballscrew): Biến chuyển động quay của động cơ Servo thành chuyển động tuyến tính của trục.

Hệ thống bôi trơn và làm mát

– Bôi trơn: Cung cấp dầu bôi trơn định kỳ và tự động cho thanh ray, vít me bi và các ổ bi của trục chính.

+ Bôi trơn đầy đủ là yếu tố sống còn để duy trì độ chính xác và tuổi thọ của hệ thống dẫn hướng.

– Làm mát Trục chính (Spindle Chiller): Giữ nhiệt độ trục chính ổn định để ngăn ngừa giãn nở nhiệt gây trượt tâm dao.

– Hệ thống Làm mát Phôi (Coolant System): Đẩy phoi, làm mát vùng cắt và bôi trơn lưỡi cắt.

– Công nghệ: Phun làm mát áp suất cao được sử dụng để phá vỡ phoi, đặc biệt trong gia công vật liệu cứng và khoan lỗ sâu.

Hệ thống đo lường

Các máy phay CNC hiện đại thường được trang bị các đầu dò để tự động hóa:

– Dò Phôi (Workpiece Probing): Xác định tâm phôi, góc quay và kích thước phôi thực tế.

– Dò Dao (Tool Probing): Đo chiều dài và đường kính dao tự động, bù sai số.

Việc này giúp giảm thiểu thời gian setup và tăng độ chính xác ban đầu của quá trình gá đặt.

Hệ thống quản lý phoi

– Băng tải phoi (Chip Conveyor): Tự động vận chuyển phoi ra khỏi khu vực làm việc, duy trì môi trường sạch sẽ và ngăn ngừa phoi làm hỏng bề mặt máy hoặc cản trở chuyển động.

Trên đây là cấu tạo máy phay CNC cơ bản, cũng là những yếu tố quyết định đến giá một chiếc máy phay CNC. Hãy liên hệ ngay tới VNTECH để được tư vấn chi tiết về máy phay CNC phù hợp nhất với sản phẩm của bạn.

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.