Với sự ra đời và phát triển của công nghệ CNC đã giúp gia tăng hiệu quả hiệu quả gia công vượt trội và tiết kiệm chi phí. Đồng thời, công nghệ này vẫn tạo ra sản phẩm được chế tạo và đạt độ chính xác cao. Vậy máy CNC là gì? Cấu hình và đặc điểm của chúng ra sao? Hãy cùng CABINETMASTER tìm hiểu bài viết dưới đây nhé!
>>>> BÀI VIẾT LIÊN QUAN NHẤT: Tổng quan dây chuyền sản xuất gỗ công nghiệp hiện đại
1. Công nghệ CNC là gì?
CNC (Computerized Numerical Control) – Là điều khiển hỗ trợ thông tin của hệ thống máy tính. Hiểu đơn giản, công nghệ CNC là ứng dụng máy tính, phần mềm máy tính cho mục tiêu để điều khiển máy làm nội thất gỗ công nghiệp hoặc máy cơ khí. Việc sử dụng các phần mềm này sẽ giúp tăng cường độ chính xác cũng như rút ngắn thời gian gia công và chế tạo sản phẩm.
*Ví dụ: Ứng dụng công nghệ CNC vào điều khiển máy cắt gỗ công nghiệp. Điều này giúp gia công nhanh chóng, kích thước của mọi tấm ván được đồng đều, hạn chế bị mẻ khi cắt. Được điều khiển bởi các phần mềm của máy tính mà máy CNC đã thực hiện nhiệm vụ phức tạp và Yêu cầu độ chính xác cao – điều mà một số máy móc truyền thống không thể đáp ứng được.
2. Cách thức hoạt động của máy sử dụng công nghệ CNC
Máy CNC (Computer Numerical Control) hoạt động dựa trên việc điều khiển các chuyển động của máy móc bằng cách sử dụng các lệnh số được lập trình sẵn. Dưới đây là quy trình hoạt động cơ bản của một máy CNC:
2.1. Thiết kế và lập trình:
- Thiết kế CAD (Computer-Aided Design): Trước tiên, sản phẩm cần gia công được thiết kế bằng phần mềm CAD để tạo ra bản vẽ kỹ thuật số 2D hoặc 3D.
- Chuyển đổi sang mã G (G-code): Bản vẽ kỹ thuật số sau đó được chuyển đổi thành mã G, một ngôn ngữ lập trình điều khiển máy CNC. Mã G xác định tọa độ, tốc độ, hướng di chuyển của các công cụ cắt và các thông số khác.
- Kiểm tra mô phỏng: Trước khi chạy máy, phần mềm mô phỏng quá trình gia công của công nghệ CNC để đảm bảo không có lỗi trong mã G.
2.2. Cài đặt máy CNC:
- Chuẩn bị phôi liệu: Vật liệu (phôi) được gắn cố định trên bàn máy CNC.
- Cài đặt công cụ cắt: Các công cụ cắt như mũi khoan, dao phay, dao tiện được gắn vào trục chính của máy công nghệ CNC.
2.3. Chạy chương trình CNC:
- Nạp mã G vào máy: Mã G được tải lên máy CNC thông qua máy tính hoặc thiết bị lưu trữ.
- Khởi động máy: Máy công nghệ CNC bắt đầu thực hiện các lệnh trong mã G, điều khiển công cụ cắt theo các tọa độ xác định để tạo hình sản phẩm.
2.4. Gia công:
- Điều khiển tự động: Máy công nghệ CNC điều khiển công cụ cắt di chuyển theo các trục X, Y, Z và có thể có thêm các trục phụ (A, B, C) để thực hiện gia công chi tiết phức tạp.
- Cắt gọt vật liệu: Công cụ cắt tiến hành cắt, khoan, phay, tiện vật liệu theo hình dạng và kích thước mong muốn. Quá trình này diễn ra tự động và liên tục cho đến khi hoàn thành sản phẩm.
2.5. Hoàn thiện sản phẩm:
- Kiểm tra chất lượng: Sau khi gia công xong, sản phẩm được kiểm tra để đảm bảo đạt tiêu chuẩn về độ chính xác và chất lượng.
- Xử lý bề mặt: Nếu cần, sản phẩm có thể được xử lý thêm như mài, đánh bóng, hoặc sơn phủ.
2.6. Lưu trữ và bảo trì:
- Lưu trữ chương trình: Chương trình mã G có thể được lưu trữ để sử dụng lại cho các lần gia công tiếp theo.
- Bảo trì máy: Máy CNC cần được bảo trì định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ.
Cách thức hoạt động của máy công nghệ CNC cho phép gia công các chi tiết phức tạp với độ chính xác cao và thời gian ngắn, đặc biệt hữu ích trong sản xuất hàng loạt.
3. Cấu hình chung của một máy CNC
Máy CNC có cấu hình bên ngoài bộ điều khiển bộ phận và một số máy chi tiết ở bên trong cụ thể:
- Bao gồm các bộ điều khiển:
-
- Động cơ cho từng trục.
- Dao cụ.
- Làm mát hệ thống.
- Bàn máy.
- Hệ thống thủy lực (chỉ có trên đời máy cũ).
- Đầu dao.
- Bộ phận để cấu hình các máy công nghệ CNC chi tiết là:
-
- Khung máy, hệ thống chắn và bảo vệ cho máy CNC.
- Hệ thống điều khiển.
- Hệ thống thay dao tự động và mâm dao.
- Đầu gắn dao và những loại dao dùng gắn trên máy.
- Hệ thống bàn máy.
- Hệ thống kẹp phôi.
- Hệ thống làm mát máy.
Tùy vào loại máy và chức năng của nó mà các bộ phận này có thể có hoặc không. Điều này là để vừa tối ưu được công năng mà vừa tối ưu được cấu tạo của sản phẩm.
>>>> XEM THÊM: Cách vận hành máy CNC gỗ công nghiệp chi tiết nhất
4. Ưu nhược điểm của công nghệ CNC
Có thể nói, sự ra đời của công nghệ cắt CNC nói chung và máy CNC nói riêng đã mang đến bước đột phá lớn cho ngành cơ khí và ngành chế biến gỗ công nghiệp. Tuy nhiên, dù là công nghệ nào thì cũng có hạn chế bên cạnh các giá trị mà chúng mang lại. Sau đây là một số ưu và nhược điểm của công nghệ cắt CNC:
4.1 Ưu điểm
Sỡ dĩ công nghệ này ứng dụng phổ biến là vì chúng mang nhiều ưu điểm vượt trội như sau:
- Linh hoạt trong sản xuất: Máy CNC có thể dễ dàng lập trình lại để sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau mà không cần thay đổi nhiều về cấu hình máy. Điều này giúp thích ứng nhanh chóng với các thay đổi trong yêu cầu sản xuất.
- Độ chính xác cao: Máy CNC có thể giúp người dùng thực hiện những thao tác phức tạp như gọt, mài, cắt,… với độ chính xác gần như 100%.
- Tự động hóa hoàn toàn: Quá trình gia công được tự động hóa hoàn toàn, từ việc nạp phôi liệu, điều khiển công cụ cắt, đến lấy sản phẩm sau gia công. Điều này giúp giảm sự can thiệp của con người, giảm thiểu sai sót và tăng hiệu suất sản xuất.
- Tốc độ sản xuất nhanh: Nhờ vào sự tự động hóa và khả năng hoạt động liên tục, máy CNC có thể hoàn thành các quy trình gia công trong thời gian ngắn hơn so với các phương pháp truyền thống.
- An toàn trong lao động: Việc tự động hóa quá trình gia công giảm thiểu sự tiếp xúc trực tiếp giữa con người và máy móc, từ đó giảm thiểu rủi ro tai nạn lao động và đảm bảo an toàn cho người vận hành.
- Khả năng gia công đa dạng: Công nghệ CNC có thể được áp dụng cho nhiều quá trình gia công khác nhau như cắt, phay, tiện, khoan, mài, khắc, và nhiều ứng dụng khác. Ngoài ra, máy CNC có thể gia công trên nhiều loại vật liệu như kim loại, gỗ, nhựa, và composite.
>>>> THAM KHẢO DÀNH CHO BẠN: Hướng dẫn bảo dưỡng máy CNC gỗ công nghiệp đúng quy trình
4.2 Nhược điểm
Bên cạnh các ưu điểm đã kể trên thì máy CNC còn có một số nhược điểm nhất định như:
- Chi phí đầu tư ban đầu cao: Máy công nghệ CNC và các thiết bị liên quan có chi phí đầu tư ban đầu rất cao. Điều này bao gồm không chỉ giá máy móc mà còn cả chi phí lắp đặt, phần mềm, và đào tạo nhân viên. Đối với các doanh nghiệp nhỏ, chi phí này có thể là một rào cản lớn.
- Chi phí bảo trì và sửa chữa cao: Máy CNC đòi hỏi bảo trì định kỳ và các bộ phận thay thế có thể rất đắt đỏ. Sửa chữa máy CNC cũng thường tốn kém và cần có đội ngũ kỹ thuật viên chuyên nghiệp.
- Phụ thuộc vào nguồn điện và công nghệ: Máy CNC hoạt động dựa vào điện và công nghệ, do đó, nếu xảy ra sự cố về điện hoặc phần mềm, quá trình sản xuất có thể bị gián đoạn. Điều này có thể gây ảnh hưởng đến năng suất và tiến độ sản xuất.
- Yêu cầu kỹ năng chuyên môn cao: Vận hành và bảo trì máy CNC đòi hỏi nhân viên có trình độ chuyên môn cao. Việc lập trình máy CNC, xử lý sự cố, và thực hiện bảo dưỡng định kỳ yêu cầu kiến thức sâu về cả cơ khí và lập trình. Điều này có thể làm tăng chi phí đào tạo và nhân sự.
5. Phân loại các dòng máy CNC hiện nay trên thị trường
Máy sử dụng công nghệ CNC được phân loại theo hai tiêu chí chính: loại máy và hệ thống điều khiển. Phân loại theo loại máy bao gồm các danh mục như máy khoan CNC, máy phay CNC, máy tiện CNC và nhiều loại khác.
Theo phân loại hệ thống điều khiển, có các dạng sau:
- Hệ điều khiển điểm: Đây là loại máy CNC dùng để gia công trên các điểm cụ thể đã được xác định trước. Các điểm này thường dựa vào khái niệm toán học. Ví dụ như máy khoan, máy khoét, máy đập, và máy hàn.
- Hệ điều khiển dạng đoạn thẳng: Máy này được thiết kế để gia công theo đường thẳng, thường dựa vào các đường thẳng đã được định sẵn và cắt theo chúng.
- Hệ điều khiển đường: Loại này được sử dụng để gia công theo các đường được yêu cầu trước, bao gồm các máy 2D, 3D, 4D, và các loại tương tự.
Ngoài ra, có thể phân loại dựa trên loại hình cắt như điêu khắc tượng, cắt kim loại, khắc gỗ, và các ứng dụng khác.
Tham khảo thêm một số sản phẩm máy CNC gỗ:
6. Các loại máy sử dụng công nghệ CNC phổ biến hiện nay
Hiện nay, có một số loại máy sử dụng công nghệ cắt CNC phổ biến gồm:
- Máy CNC gỗ 1 đầu 1325 – PRO 1B: Là dòng máy được sử dụng nhiều trong lĩnh vực gia công gỗ công nghiệp. Máy có thể thực hiện nhiều thao tác như cắt, xẻ rãnh, khoan và đánh pano cửa,… Bên cạnh đó, mày còn trang bị hệ thống hút chân không giúp cố định ván trong quá trình gia công.
- Máy CNC gỗ công nghiệp 1 đầu thay dao tự động – PRO R1S: Là dòng máy có chức năng cưa 4 cạnh và tối ưu hóa cắt tấm ván chỉ bằng một cú nhấp chuột. Ngoài ra, máy PRO R1S có trang bị lưỡi của để ngăn chặn vỡ mép, kết hợp giới hạn cứng.
- Máy CNC gỗ 4 đầu – CNC A4 20TH: Là sản phẩm được trang bị 4 đầu gia công và làm việc với công suất lớn. Máy còn sử dụng hệ thống Weihong giúp hoạt động chính xác và ổn định. Hơn thế, máy CNC Router 4 đầu được ứng dụng để phay – cắt – khoan – xẻ ván công nghiệp.
- Máy CNC Router 1 đầu – CNC R1B 20TH: Là dòng máy tích hợp 1 cụm đầu khoan, cụm router và có thể thực hiện nhiều chức năng như cắt biên dạng, phay, xẻ ván,… hiệu quả.
- Máy CNC Nesting 1325: Dòng máy chuyên dùng để cắt, phay và khoan ván với độ chính xác tuyệt đối và nhanh chóng. Máy có nhiều đặc điểm vượt trội giúp tiết kiệm nhân công và thời gian lên xuống phôi.
- Máy CNC nesting 4 đầu full line: Máy được trang bị 4 đầu gia công và làm việc với công suất lớn. Máy chuyên thực hiện các chức năng như cắt, xẻ, phay ván với tốc độ cao. Ngoài ra, máy còn ứng dụng nhiều trong những nhà xưởng sản xuất nội thất tủ bếp, giường, bàn làm việc,…
- Máy khoan 6 mặt CNC – MASTER 612: Là dòng máy được ứng dụng công nghệ CNC tiên tiến nhất. Máy có thể khoan hiệu quả trên 6 mặt của ván chỉ trong 1 lần đưa phôi.
- Máy khoan 6 mặt CNC – MASTER 612H: Máy có thể gia công hầu hết những loại ván gỗ công nghiệp như MDF, Okal, MFC,… Máy sở hữu hệ thống tự động cấp phôi nhờ vậy quá trình hoạt động gia công được diễn ra liên tục và đạt năng suất cao.
>>>> CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM: Các lỗi thường gặp của máy CNC gỗ | Cách khắc phục hiệu quả
7. Ứng dụng của công nghệ CNC
Công nghệ CNC được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp thực tiễn. Dưới đây là những ngành sử dụng máy cắt CNC:
- Ngành chế biến gỗ công nghiệp:
-
- Máy CNC được ứng dụng trong việc sản xuất nội thất gỗ công nghiệp với mục đích để giảm chi phí nhân công và nâng cao chất lượng của thành phẩm.
- Máy CNC còn ứng dụng để chạm khắc chi tiết nhỏ và gia công các hoa văn có độ khó cao,… một cách nhanh chóng.
- Trong ngành sản xuất đồ gỗ gia dụng, máy CNC còn dùng để gia công vật dụng nội thất, bàn ghế, khuôn đúc,… với những thiết kế tinh xảo.
- Bên cạnh đó, máy CNC còn sử dụng để tạo ra thành phẩm gỗ với yêu cầu chính xác như lắp ráp các sản phẩm, vật dụng, sản xuất đồ mỹ nghệ,…
- Y tế: Máy CNC được sử dụng để chế tạo ra những linh kiện máy MRI, dung cụ nha khoa, chỉnh hình, phẫu thuật,…
- Điện tử: Một số sản phẩm được chế bằng máy gồm bảng mạch in, vỏ hợp kim và các thiết bị tiêu dùng.
- Chế tạo những bộ phận ô tô như mâm xe, lưới tản nhiệt, tay nắm cửa, hộp số, bảng điều khiển,…
- Hàng không vũ trụ: Máy CNC dùng để gia công những thành phần như bộ điều hướng, vỏ ngoài, tuabin máy bay, khung máy, cánh quạt,…
- Dầu khí: Sử dụng công nghệ CNC để chế tạo một số linh kiện như thanh trục, mũi khoan, van và pistong trong ngành dầu khí.
Như vậy, bài viết trên đã gửi đến bạn thông tin chi tiết về đặc điểm và ứng dụng phổ biến của công nghệ CNC. Phải công nhận máy CNC đã trở thành một phần quan trọng trong ngành sản xuất chế biến gỗ công nghiệp. Nếu bạn đang có nhu cầu mua máy CNC gỗ công nghiệp có thể liên hệ cho CABINETMASTER để được hỗ trợ.
>>>> TÌM HIỂU THÊM:
