Các Loại Máy CNC Phổ Biến: Tiện, Phay, Router Và 5 Trục

Các loại máy CNC phổ biến hiện nay

Các loại máy CNC ngày càng được sử dụng phổ biến trong sản xuất cơ khí nhờ khả năng gia công chính xác, tính lặp lại cao và khả năng tự động hóa. Tùy vào hình dạng chi tiết, vật liệu, kích thước phôi và yêu cầu kỹ thuật, doanh nghiệp có thể lựa chọn máy tiện CNC, máy phay CNC, CNC Router hoặc máy CNC 5 trục.

Mỗi loại máy CNC có cấu tạo, nguyên lý hoạt động và phạm vi ứng dụng khác nhau. Máy tiện phù hợp với chi tiết tròn xoay, máy phay thích hợp với nhiều dạng chi tiết khối, CNC Router thường được dùng cho vật liệu dạng tấm, còn máy 5 trục phù hợp với những chi tiết có hình dạng phức tạp và yêu cầu tiếp cận dao từ nhiều hướng.

Trong bài viết này, Trí Phát CNC sẽ giúp bạn tìm hiểu các loại máy CNC phổ biến, đặc điểm, ứng dụng và những tiêu chí cần xem xét trước khi lựa chọn máy.

Máy CNC là gì?

Máy CNC là máy công cụ được điều khiển bằng chương trình máy tính nhằm thực hiện các chuyển động gia công theo dữ liệu đã lập trình.

CNC là viết tắt của Computer Numerical Control, có thể hiểu là điều khiển số bằng máy tính. Thay vì người vận hành phải điều khiển máy hoàn toàn bằng tay, hệ thống CNC kiểm soát chuyển động của máy theo chương trình đã thiết lập.

Nhờ đó, máy CNC có thể thực hiện nhiều công việc như:

Cắt gọt vật liệu.
Khoan lỗ.
Phay mặt phẳng.
Tạo rãnh.
Tiện trụ.
Tiện ren.
Gia công biên dạng phức tạp.
Gia công nhiều chi tiết theo cùng một chương trình.

Điểm cần lưu ý là CNC không phải tên của một loại máy duy nhất. Đây là phương thức điều khiển được ứng dụng trên nhiều thiết bị gia công khác nhau.

Vì vậy, khi tìm hiểu các loại máy CNC, cần phân biệt máy theo phương pháp gia công, cấu tạo và số lượng trục.

Các loại máy CNC phổ biến

Có nhiều cách để phân loại máy CNC. Có thể dựa vào phương pháp gia công, cấu tạo máy, số lượng trục hoặc vật liệu cần gia công.

Trong đó, bốn nhóm máy CNC phổ biến gồm:

Máy tiện CNC
Máy phay CNC
CNC Router
Máy CNC 5 trục

Ngoài ra còn có máy cắt CNC, máy mài CNC, máy EDM CNC và nhiều thiết bị chuyên dụng khác.

Trong phạm vi bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào bốn loại máy CNC được sử dụng phổ biến trong sản xuất.

1. Máy tiện CNC

Máy tiện CNC chủ yếu được sử dụng để gia công các chi tiết có dạng tròn xoay.

Trong quá trình gia công, phôi thường quay quanh trục chính trong khi dao cắt di chuyển theo các hướng được lập trình để loại bỏ vật liệu và tạo thành hình dạng mong muốn.

Máy tiện CNC gia công được những gì?

Máy tiện CNC thường được sử dụng để gia công:

Trục.
Bạc.
Chốt.
Vòng.
Ren.
Chi tiết dạng trụ.
Chi tiết dạng côn.
Các chi tiết tròn xoay khác.

Ví dụ, với một chi tiết dạng trục có nhiều đường kính khác nhau, máy tiện CNC có thể thực hiện các nguyên công như tiện ngoài, tiện mặt đầu, tiện rãnh và tiện ren theo chương trình đã lập trình.

Ưu điểm của máy tiện CNC

Một số ưu điểm đáng chú ý của máy tiện CNC gồm:

Phù hợp với chi tiết tròn xoay.
Khả năng lặp lại cao.
Phù hợp với sản xuất hàng loạt.
Giảm sự phụ thuộc vào thao tác thủ công.
Có thể kết hợp nhiều nguyên công trên một số dòng máy.

Đối với doanh nghiệp thường xuyên sản xuất trục, bạc, chốt hoặc các chi tiết dạng tròn, máy tiện CNC là một thiết bị quan trọng trong dây chuyền gia công.

2. Máy phay CNC

Máy phay CNC sử dụng dao phay quay để loại bỏ vật liệu khỏi phôi.

Khác với máy tiện, trong nhiều cấu hình máy phay CNC, phôi được cố định trên bàn máy trong khi dao thực hiện chuyển động cắt theo chương trình.

Nhờ khả năng điều khiển chuyển động theo nhiều hướng, máy phay CNC có thể gia công nhiều dạng hình học khác nhau.

Máy phay CNC dùng để gia công gì?

Một số dạng chi tiết thường được gia công bằng máy phay CNC gồm:

Mặt phẳng.
Rãnh.
Hốc.
Lỗ.
Bậc.
Biên dạng.
Bề mặt cong.
Chi tiết có hình dạng phức tạp.

Máy phay CNC được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như sản xuất khuôn mẫu, linh kiện máy móc, thiết bị tự động hóa và gia công cơ khí chính xác.

Máy phay CNC có những loại nào?

Tùy theo cấu tạo và số lượng trục, máy phay CNC có thể được chia thành nhiều dạng:

Máy phay CNC 3 trục.
Máy phay CNC 4 trục.
Máy phay CNC 5 trục.
Trung tâm gia công đứng.
Trung tâm gia công ngang.

Số lượng trục càng nhiều thì máy càng có khả năng tiếp cận chi tiết từ nhiều hướng. Tuy nhiên, không phải mọi sản phẩm đều cần máy CNC 5 trục.

Việc lựa chọn cần dựa trên hình dạng chi tiết, vật liệu, dung sai và yêu cầu gia công thực tế.

3. CNC Router

CNC Router cũng là một dòng máy CNC, thường được sử dụng để cắt, khắc hoặc gia công các tấm vật liệu và những chi tiết có kích thước tương đối lớn.

Cấu hình CNC Router có thể khác nhau tùy theo mục đích sử dụng, kích thước bàn máy và vật liệu gia công.

CNC Router thường gia công vật liệu gì?

Một số vật liệu thường gặp gồm:

Gỗ.
Nhựa.
Acrylic.
Mica.
Composite.
Nhôm và một số kim loại mềm ở những cấu hình máy phù hợp.

Khi lựa chọn CNC Router, doanh nghiệp cần xem xét vật liệu thực tế, công suất spindle, độ cứng vững của máy, dao cụ và thông số cắt.

Không nên mặc định một cấu hình Router có thể đáp ứng mọi loại vật liệu.

CNC Router được ứng dụng ở đâu?

CNC Router có thể được sử dụng trong:

Sản xuất đồ gỗ.
Nội thất.
Quảng cáo.
Cắt chữ.
Khắc biển hiệu.
Gia công nhựa.
Gia công tấm.
Một số ứng dụng cơ khí nhẹ.

Một ưu điểm của CNC Router là khả năng gia công các tấm vật liệu có kích thước lớn.

Tuy nhiên, với những chi tiết cơ khí yêu cầu độ cứng vững cao và dung sai chặt, doanh nghiệp cần đánh giá cấu hình máy và phương pháp gia công thay vì chỉ dựa vào tên gọi “CNC Router”.

4. Máy CNC 5 trục

Máy CNC 5 trục là dòng máy có khả năng điều khiển và phối hợp nhiều trục chuyển động để dao tiếp cận chi tiết từ nhiều hướng.

Đây là một trong những cấu hình CNC được sử dụng cho các chi tiết có hình dạng phức tạp hoặc có nhiều bề mặt cần gia công.

CNC 5 trục khác CNC 3 trục như thế nào?

Máy CNC 3 trục cơ bản thường điều khiển ba trục tuyến tính:

Trong khi đó, máy CNC 5 trục bổ sung thêm hai trục quay. Cách bố trí các trục quay có thể khác nhau tùy thiết kế của từng loại máy.

Nhờ khả năng quay, dao có thể tiếp cận nhiều bề mặt của chi tiết mà trong một số trường hợp không cần tháo gá và gá lại nhiều lần.

CNC 5 trục phù hợp với sản phẩm nào?

Máy CNC 5 trục thường được cân nhắc khi gia công:

Chi tiết có nhiều bề mặt phức tạp.
Bề mặt nghiêng.
Cánh quạt.
Chi tiết hàng không.
Khuôn mẫu phức tạp.
Linh kiện yêu cầu khả năng tiếp cận dao từ nhiều hướng.
Chi tiết cần giảm số lần gá đặt.

Một lợi ích của gia công nhiều trục là có thể giảm số lần gá đặt đối với một số chi tiết, từ đó hỗ trợ kiểm soát quá trình gia công.

Tuy nhiên, máy 5 trục có cấu tạo, lập trình và vận hành phức tạp hơn. Vì vậy, không phải sản phẩm nào cũng cần sử dụng máy CNC 5 trục.

Máy CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục khác nhau thế nào?

Số lượng trục là một trong những yếu tố quan trọng khi tìm hiểu các loại máy CNC.

CNC 3 trục

Máy CNC 3 trục thường sử dụng ba trục tuyến tính X, Y và Z.

Đây là cấu hình phổ biến cho nhiều công việc phay CNC thông thường, chẳng hạn:

Gia công mặt phẳng.
Gia công hốc.
Tạo rãnh.
Khoan lỗ.
Gia công nhiều dạng chi tiết cơ khí.

CNC 4 trục

Máy CNC 4 trục bổ sung thêm một trục quay.

Tùy cấu hình, trục quay có thể giúp chi tiết được tiếp cận từ một hướng khác mà không cần tháo gá trong một số trường hợp.

CNC 5 trục

Máy CNC 5 trục bổ sung hai trục quay so với cấu hình 3 trục.

Nhờ đó, máy có thể tiếp cận nhiều bề mặt và thực hiện những đường chạy dao phức tạp hơn.

Để khai thác hiệu quả máy CNC 5 trục, doanh nghiệp cần quan tâm đến hệ thống CAD/CAM, post processor, lập trình và năng lực vận hành.

Nên chọn máy tiện CNC hay máy phay CNC?

Đây là câu hỏi phổ biến khi doanh nghiệp bắt đầu đầu tư máy CNC.

Cách đơn giản để định hướng là xem xét hình dạng và đặc điểm của chi tiết cần gia công.

Chọn máy tiện CNC khi:

Chi tiết có dạng tròn xoay.
Sản phẩm có nhiều đường kính.
Cần tiện ren.
Cần gia công trục hoặc bạc.
Phần lớn bề mặt cần gia công liên quan đến chuyển động quay.

Chọn máy phay CNC khi:

Chi tiết có dạng khối.
Có nhiều mặt phẳng.
Có hốc hoặc rãnh.
Có nhiều lỗ.
Có biên dạng phức tạp.
Cần gia công các bề mặt không đối xứng quanh một trục.

Trong một số trường hợp, doanh nghiệp có thể cần kết hợp tiện CNC và phay CNC để hoàn thiện sản phẩm.

Khi nào nên sử dụng máy CNC 5 trục?

Không phải cứ có nhiều trục hơn là phù hợp với mọi trường hợp.

Máy CNC 5 trục thường được cân nhắc khi chi tiết có:

Nhiều mặt cần gia công.
Bề mặt nghiêng hoặc cong phức tạp.
Yêu cầu giảm số lần gá đặt.
Đường chạy dao phức tạp.
Yêu cầu tiếp cận dao từ nhiều hướng.

Ngược lại, nếu chi tiết chủ yếu gồm mặt phẳng, lỗ và hốc thông thường thì máy CNC 3 trục có thể đã đáp ứng được yêu cầu.

Do đó, lựa chọn máy CNC nên bắt đầu từ sản phẩm cần gia công, sau đó mới xác định số lượng trục và cấu hình máy.

Những yếu tố cần xem xét khi chọn máy CNC

Ngoài việc phân biệt các loại máy CNC, doanh nghiệp cần đánh giá nhiều thông số trước khi đầu tư.

1. Vật liệu gia công

Nhôm, thép, inox, đồng, nhựa kỹ thuật và các vật liệu khác có đặc tính gia công khác nhau.

Máy cần có cấu hình phù hợp với vật liệu mà doanh nghiệp thường sử dụng.

2. Kích thước chi tiết

Cần xem xét kích thước phôi, kích thước bàn máy và hành trình làm việc theo từng trục.

Một máy có bàn lớn chưa chắc phù hợp nếu hành trình X, Y, Z không đáp ứng kích thước chi tiết.

3. Độ chính xác

Đối với chi tiết yêu cầu dung sai chặt, cần quan tâm đến:

Độ ổn định của máy.
Độ chính xác chuyển động.
Spindle.
Dao cụ.
Đồ gá.
Điều kiện gia công.

Không nên đánh giá độ chính xác của máy chỉ dựa trên một thông số quảng cáo.

4. Sản lượng

Nếu sản xuất hàng loạt, khả năng lặp lại và thời gian chu kỳ là những yếu tố quan trọng.

Máy có khả năng tự động thay dao hoặc tích hợp hệ thống tự động hóa có thể phù hợp với một số mô hình sản xuất.

5. Hệ điều khiển và phần mềm

Khả năng tương thích với phần mềm CAD/CAM cũng cần được xem xét, đặc biệt đối với các công việc gia công nhiều trục hoặc có đường chạy dao phức tạp.

6. Chi phí đầu tư và vận hành

Không nên chỉ tính giá mua máy.

Doanh nghiệp còn cần tính đến:

Dao cụ.
Đồ gá.
Bảo trì.
Điện năng.
Nhân công.
Phần mềm.
Đào tạo.
Chi phí vận hành.

Một cấu hình máy phù hợp là cấu hình đáp ứng yêu cầu sản xuất đồng thời phù hợp với ngân sách và chi phí vận hành thực tế.

Các loại máy CNC được ứng dụng trong những ngành nào?

Các loại máy CNC hiện được sử dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất và chế tạo.

Cơ khí chính xác

Máy CNC được sử dụng để gia công các chi tiết có yêu cầu về kích thước, hiện chuyển động gia công, nhưng cấu tạo dung sai và khả năng lắp ráp.

Ô tô

CNC có thể được sử dụng để gia công nhiều loại chi tiết cơ khí như trục, bạc, linh kiện và các bộ phận phục vụ chế tạo khuôn.

Khuôn mẫu

Máy phay CNC và máy CNC 5 trục có thể được sử dụng cho các chi tiết khuôn có hình dạng phức tạp.

Điện – điện tử

Máy CNC có thể gia công đồ gá, vỏ, linh kiện cơ khí và nhiều chi tiết hỗ trợ sản xuất.

Tự động hóa

Các hệ thống tự động hóa sử dụng nhiều chi tiết như gá đỡ, khớp nối, trục, plate và linh kiện cơ khí.

Nội thất và quảng cáo

CNC Router được sử dụng phổ biến để gia công gỗ, nhựa, mica và các vật liệu dạng tấm.

Câu hỏi thường gặp về các loại máy CNC

Có bao nhiêu loại máy CNC?

Có nhiều cách phân loại máy CNC dựa trên phương pháp gia công, cấu tạo và số lượng trục.

Một số loại phổ biến gồm máy tiện CNC, máy phay CNC, CNC Router, máy CNC 4 trục, máy CNC 5 trục và các máy chuyên dụng khác.

Máy tiện CNC và máy phay CNC khác nhau thế nào?

Máy tiện CNC chủ yếu phù hợp với các chi tiết tròn xoay, trong khi máy phay CNC phù hợp với chi tiết có mặt phẳng, hốc, rãnh, lỗ và nhiều dạng hình học khác.

CNC Router có phải máy phay CNC không?

CNC Router và máy phay CNC đều sử dụng điều khiển CNC để thực hiện chuyển động gia công, nhưng cấu tạo và mục đích sử dụng có thể khác nhau.

Router thường được sử dụng cho vật liệu dạng tấm và các ứng dụng cần vùng gia công lớn. Máy phay CNC thường được thiết kế với độ cứng vững phù hợp cho nhiều ứng dụng gia công cơ khí.

Máy CNC 5 trục có phù hợp với mọi sản phẩm không?

Không. CNC 5 trục phù hợp hơn với những chi tiết có nhiều bề mặt, hình dạng phức tạp hoặc yêu cầu tiếp cận dao từ nhiều hướng.

Với các chi tiết đơn giản gồm mặt phẳng, hốc và lỗ, cấu hình ít trục hơn có thể đã đáp ứng được yêu cầu.

Doanh nghiệp nên chọn máy CNC nào?

Nên dựa trên:

Loại sản phẩm.
Vật liệu.
Kích thước phôi.
Dung sai.
Sản lượng.
Số lần gá đặt.
Yêu cầu năng suất.
Ngân sách đầu tư.
Khả năng vận hành và lập trình.

Không nên lựa chọn máy chỉ dựa trên giá hoặc số lượng trục.

Kết luận

Các loại máy CNC ngày càng đa dạng để đáp ứng những yêu cầu gia công khác nhau.

Máy tiện CNC phù hợp với các chi tiết tròn xoay. Máy phay CNC có khả năng gia công nhiều dạng chi tiết như mặt phẳng, hốc, rãnh và biên dạng. CNC Router thường được sử dụng cho vật liệu dạng tấm và những ứng dụng cần vùng gia công lớn. Trong khi đó, máy CNC 5 trục phù hợp với các chi tiết phức tạp cần tiếp cận từ nhiều hướng.

Không có một cấu hình CNC phù hợp với mọi sản phẩm. Doanh nghiệp nên bắt đầu từ bản vẽ, vật liệu, kích thước, dung sai và sản lượng, sau đó mới lựa chọn loại máy và cấu hình phù hợp.

Nếu doanh nghiệp đang tìm hiểu máy CNC, máy phay CNC, máy tiện CNC hoặc giải pháp gia công CNC, Trí Phát CNC có thể tư vấn dựa trên nhu cầu và loại sản phẩm thực tế.