Trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0, công nghệ gia công cơ khí đã chứng kiến những bước nhảy vọt phi thường. Tâm điểm của cuộc cách mạng này chính là phay CNC & tiện CNC nổi lên như 2 trụ cột vững chắc, định hình hầu hết các sản phẩm từ chi tiết máy bay siêu chính xác đến linh kiện ô tô bền bỉ.
Hãy cùng VNTECH khám phá sức mạnh và sự khác biệt làm nên tầm vóc của tiện CNC và phay CNC trong thế giới gia công hiện đại.
Nội dung bài viết
Tổng quan về Phay CNC và Tiện CNC
Phay CNC và Tiện CNC là 2 phương pháp gia công cơ khí phổ biến nhất hiện nay, đều sử dụng công nghệ điều khiển số bằng máy tính để cắt gọt vật liệu. Mặc dù cùng thuộc họ CNC, chúng có nguyên lý hoạt động và ứng dụng khác nhau, phù hợp với từng loại chi tiết và yêu cầu sản xuất cụ thể.
Cả phay CNC và tiện CNC đều mang lại khả năng gia công chính xác, tăng năng suất và giảm thiểu lỗi so với các phương pháp thủ công truyền thống. Tuy nhiên, điểm khác biệt cốt lõi nằm ở chuyển động cắt và loại hình dạng chi tiết mà chúng tạo ra:
– Phay CNC: Dao quay, phôi di chuyển. Phù hợp cho các chi tiết có hình dạng phẳng, góc cạnh, rãnh, hốc, hoặc 3D phức tạp.
– Tiện CNC: Phôi quay, dao tịnh tiến. Tối ưu cho các chi tiết có hình dạng đối xứng trục, tròn, hoặc côn.
Việc lựa chọn giữa phay CNC và tiện CNC phụ thuộc vào hình dạng và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cần gia công, tối ưu hóa cả về chi phí và hiệu quả sản xuất. Cả hai công nghệ này đều là những nền tảng vững chắc, không thể thiếu trong nền công nghiệp hiện đại.
Tiện CNC (CNC Turning) là gì?
Tiện CNC là phương pháp gia công các chi tiết có dạng đối xứng trục như trục, bạc, bánh răng, côn, ren… Nguyên lý hoạt động cơ bản của tiện CNC là phôi (vật liệu cần gia công) sẽ quay tròn quanh trục chính với tốc độ cao, trong khi dao cắt di chuyển tịnh tiến theo các phương (thường là trục X và Z) để loại bỏ vật liệu thừa, tạo hình chi tiết theo yêu cầu.
Cấu tạo của máy tiện CNC
Máy tiện CNC điển hình bao gồm các bộ phận chính sau:
– Thân máy (Machine Bed): Nền tảng vững chắc, chịu tải trọng và rung động trong quá trình gia công.
– Trục chính (Spindle): Bộ phận quan trọng nhất, dùng để kẹp và truyền chuyển động quay cho phôi thông qua mâm cặp (Chuck).
– Ụ dao (Tool Turret): Giá đỡ nhiều dao tiện khác nhau, có khả năng xoay và thay đổi dao tự động theo chương trình.
– Ụ động (Tailstock): Hỗ trợ giữ chặt các phôi dài hoặc khoan lỗ tâm, tăng độ cứng vững cho quá trình gia công.
– Hệ thống điều khiển (CNC Controller): “Bộ não” của máy, đọc và thực thi các lệnh từ chương trình G-code và M-code.
– Hệ thống dẫn hướng và vitme (Linear Guides & Ball Screws): Đảm bảo các chuyển động của bàn trượt (trục X, Z) diễn ra mượt mà và chính xác cao.
>>> Xem thêm các loại máy tiện CNC:
Các loại dao tiện thông dụng
Việc lựa chọn dao tiện phù hợp là rất quan trọng. Các loại dao tiện CNC phổ biến bao gồm:
– Dao tiện ngoài (External Turning Tools): Dùng để gia công bề mặt trụ ngoài, mặt côn ngoài.
– Dao tiện trong (Internal Turning Tools): Dùng để gia công lỗ, rãnh bên trong chi tiết.
– Dao tiện ren (Threading Tools): Chuyên dùng để tạo các loại ren ngoài hoặc ren trong.
– Dao cắt rãnh/cắt đứt (Grooving/Parting-off Tools): Dùng để tạo rãnh hoặc cắt rời chi tiết sau khi gia công xong.
>>> Xem thêm: Các loại dao tiện CNC
Các phương pháp tiện cơ bản
Tiện CNC có thể thực hiện nhiều nguyên công khác nhau:
– Tiện trụ ngoài/trong (Cylindrical Turning): Gia công bề mặt trụ tròn.
– Tiện côn (Taper Turning): Tạo hình các bề mặt côn.
– Tiện mặt đầu (Facing): Gia công bề mặt phẳng vuông góc với trục quay của phôi.
– Tiện ren (Threading): Tạo ra các loại ren tiêu chuẩn hoặc phi tiêu chuẩn.
– Cắt rãnh (Grooving): Tạo các rãnh tròn trên chi tiết.
– Khoan, doa, ta rô (Drilling, Boring, Tapping): Gia công các loại lỗ và ren lỗ.
Ưu điểm và nhược điểm của tiện CNC
1/ Ưu điểm:
– Độ chính xác và độ lặp lại vượt trội: Sản xuất hàng loạt chi tiết đồng đều.
– Tăng năng suất: Rút ngắn thời gian gia công đáng kể.
– Khả năng gia công phức tạp: Tạo ra các biên dạng đặc biệt mà phương pháp truyền thống khó thực hiện.
– Giảm thiểu lỗi do con người: Quá trình được tự động hóa, ít phụ thuộc vào kỹ năng thủ công của người vận hành.
2/ Nhược điểm:
– Chi phí đầu tư ban đầu cao: Máy móc và phần mềm chuyên dụng đòi hỏi khoản đầu tư lớn.
– Yêu cầu kỹ năng cao: Người vận hành và lập trình cần được đào tạo bài bản.
– Bảo trì phức tạp: Hệ thống điện tử và cơ khí tinh vi yêu cầu bảo dưỡng chuyên nghiệp.
Phay CNC (CNC Milling) là gì?
Phay CNC là phương pháp gia công cắt gọt đa năng, được sử dụng để tạo ra các chi tiết có hình dạng phức tạp, từ bề mặt phẳng, cong, rãnh, hốc cho đến các hình khối 3D. Nguyên lý của phay CNC là dao phay quay với tốc độ cao, trong khi phôi được kẹp chặt trên bàn máy và di chuyển theo các trục X, Y, Z (hoặc nhiều hơn đối với máy 4, 5 trục) để tạo hình chi tiết.
Cấu tạo của máy phay CNC
Máy phay CNC hiện đại thường có các thành phần sau:
– Thân máy (Machine Column & Base): Cung cấp độ cứng vững và ổn định cho toàn bộ máy.
– Trục chính (Spindle): Bộ phận kẹp và truyền chuyển động quay cho dao phay.
– Bàn máy (Worktable): Nơi gá đặt và kẹp chặt phôi cần gia công.
– Hệ thống thay dao tự động (Automatic Tool Changer – ATC): Khay chứa nhiều loại dao khác nhau và tự động thay đổi dao theo chương trình, tiết kiệm thời gian.
– Hệ thống điều khiển (CNC Controller): Tương tự như máy tiện, đây là trung tâm xử lý các lệnh gia công.
– Hệ thống dẫn hướng và vitme (Linear Guides & Ball Screws): Đảm bảo chuyển động chính xác của bàn máy và các trục.
>>> Xem thêm các loại máy phay CNC:
Các loại dao phay thông dụng
Các loại dao phay được sử dụng tùy thuộc vào mục đích gia công:
– Dao phay ngón (End Mill): Phổ biến nhất, dùng để phay rãnh, phay hốc, phay biên dạng ngoài.
– Dao phay cầu (Ball Nose End Mill): Có đầu bo tròn, chuyên dùng để phay các bề mặt cong 3D.
– Dao phay mặt đầu (Face Mill): Dùng để phay phẳng các bề mặt lớn, tạo độ nhẵn cao.
– Dao phay đĩa (Side and Face Mill): Dùng để phay rãnh rộng hoặc cắt đứt.
– Dao khoan, ta rô (Drills, Taps): Dùng để gia công lỗ và tạo ren lỗ.
Các phương pháp phay cơ bản
Máy phay CNC có thể thực hiện nhiều nguyên công phức tạp:
– Phay mặt phẳng (Face Milling): Tạo các bề mặt phẳng, thường là bề mặt trên cùng của chi tiết.
– Phay rãnh (Slot Milling): Tạo các rãnh thẳng, cong, hoặc rãnh T.
– Phay hốc (Pocketing): Tạo các hốc có hình dạng bất kỳ bên trong chi tiết.
– Phay biên dạng (Contour Milling): Gia công theo biên dạng đường viền bên ngoài hoặc bên trong chi tiết.
– Phay 3D (3D Milling): Khả năng gia công các bề mặt cong, phức tạp, hình khối 3 chiều.
– Khoan, doa, ta rô (Drilling, Boring, Tapping): Gia công lỗ và ren lỗ.
Ưu điểm và nhược điểm của phay CNC
1/ Ưu điểm:
– Gia công đa dạng: Tạo ra hầu hết các hình dạng phức tạp, từ chi tiết máy đến khuôn mẫu.
– Độ chính xác và độ lặp lại cao: Đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều và tinh xảo.
– Tăng năng suất: Rút ngắn thời gian sản xuất hàng loạt.
– Linh hoạt: Dễ dàng thay đổi thiết kế thông qua việc chỉnh sửa chương trình.
2/ Nhược điểm:
– Chi phí đầu tư ban đầu rất cao: Đặc biệt là các máy phay CNC 5 trục.
– Yêu cầu kỹ năng lập trình và vận hành phức tạp: Cần chuyên môn sâu về CAM.
– Việc gá đặt phôi và đồ gá đôi khi rất phức tạp: Đặc biệt với các chi tiết lớn hoặc hình dạng đặc biệt.
So sánh Tiện CNC và Phay CNC
Mặc dù cả tiện CNC và phay CNC đều là công nghệ gia công cắt gọt tiên tiến, chúng có những điểm khác biệt cốt lõi về nguyên lý hoạt động và ứng dụng:
| Tiêu chí | Tiện CNC | Phay CNC |
| Nguyên lý chính | – Phôi quay, dao tịnh tiến | – Dao quay, phôi tịnh tiến (hoặc dao tịnh tiến) |
| Dạng chi tiết gia công | – Đối xứng trục (tròn, côn, trụ, ren) | – Phức tạp, không đối xứng (khối, mặt phẳng, rãnh, hốc, 3D) |
| Chuyển động cắt | – Chủ yếu là quay của phôi | – Chủ yếu là quay của dao |
| Kẹp phôi | – Thường kẹp ở một đầu bằng mâm cặp | – Kẹp chặt trên bàn máy bằng nhiều loại đồ gá |
| Độ linh hoạt | – Tốt cho chi tiết tròn xoay | – Rất linh hoạt, gia công đa dạng hình dạng |
| Độ chính xác bề mặt | – Thường rất cao trên bề mặt quay tròn | – Rất cao trên mọi bề mặt, kể cả bề mặt 3D |
| Ứng dụng điển hình | – Trục, bạc, bánh răng, bulong, ren, chi tiết hình tròn | – Khuôn mẫu, vỏ máy, chi tiết có rãnh, lỗ, hình khối 3D, các chi tiết phức tạp |
Quy trình chung của gia công CNC (Tiện & Phay)
Dù là tiện CNC hay phay CNC, quy trình gia công CNC đều tuân thủ các bước cơ bản:
1/ Thiết kế (CAD):
– Kỹ sư sử dụng phần mềm như: SolidWorks, AutoCAD, Inventor,… để tạo mô hình 2D hoặc 3D của chi tiết cần gia công.
2/ Lập trình (CAM):
– Mô hình CAD được nhập vào phần mềm CAM như: Mastercam, Powermill, Hypermill,…
+ Tại đây, lập trình viên sẽ chọn loại dao, xác định các thông số cắt.
+ Định nghĩa đường chạy dao để tạo ra G-code và M-code – ngôn ngữ mà máy CNC hiểu được.
3/ Thiết lập máy:
– Gá phôi lên bàn máy hoặc mâm cặp.
– Lắp đặt các loại dao cần thiết vào ổ dao.
– Thiết lập gốc phôi và thực hiện bù dao để đảm bảo độ chính xác.
4/ Vận hành máy:
– Nạp chương trình G-code vào hệ thống điều khiển của máy.
– Người vận hành sẽ chạy thử để kiểm tra đường chạy dao mà không chạm phôi.
– Sau đó tiến hành gia công thực tế.
5/ Kiểm tra:
– Sau khi gia công, chi tiết được tháo ra và kiểm tra để đảm bảo đạt yêu cầu về kích thước và dung sai.
Ứng dụng của Tiện CNC & Phay CNC
Sự linh hoạt, độ chính xác của tiện CNC và phay CNC đã được ứng dụng vào hầu hết các ngành công nghiệp:
– Ngành ô tô: Chế tạo các bộ phận động cơ, trục, bánh răng, vỏ hộp số.
– Ngành hàng không vũ trụ: Sản xuất linh kiện máy bay, cánh quạt tuabin với độ chính xác tuyệt đối.
– Ngành y tế: Chế tạo dụng cụ phẫu thuật, cấy ghép y tế, khung xương nhân tạo.
– Ngành khuôn mẫu: Tạo ra các khuôn ép nhựa, khuôn dập, khuôn đúc kim loại phức tạp.
– Sản xuất linh kiện điện tử, cơ khí chính xác: Các chi tiết nhỏ, siêu chính xác cho thiết bị điện tử, đồng hồ.
– Chế tạo máy móc và thiết bị công nghiệp: Các bộ phận máy móc lớn và nhỏ.
Kết luận:
Tiện CNC và phay CNC không chỉ là những cỗ máy gia công, mà còn là biểu tượng của sự tiến bộ công nghệ trong sản xuất. Chúng đã thay đổi hoàn toàn cách chúng ta chế tạo sản phẩm, từ những chi tiết đơn giản đến phức tạp nhất, với độ chính xác chưa từng có và năng suất vượt trội.
Hãy liên hệ ngay tới VNTECH để được tư vấn chi tiết về giải pháp cấp phôi tự động cho máy tiện và máy phay CNC.
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.
________________
THÔNG TIN LIÊN HỆ
- Địa chỉ văn phòng:
- Địa chỉ Hà Nội: NO-05A23 Khu TĐC Giang Biên, Ngõ 1 Nguyễn Khắc Viện, Phường Việt Hưng, Hà Nội
- Chi Nhánh Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, Nguyễn Sinh Sắc, Hoà Minh, Liên Chiểu, Đà Nẵng
- Chi Nhánh HCM: 43 Đường N2, KP Thống Nhất, Dĩ An, Bình Dương
- SĐT: 0984.537.333
- Email: sale@vntechcnc.vn
- Facebook: https://www.facebook.com/vntechcnc
- Website: https://thietbivntech.vn
