Trong những năm qua, đã có nhiều tiến bộ trong quy trình sản xuất. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã dẫn đến một trong số đó gia công và phay CNC. Các loại máy CNC thực hiện gia công điều khiển số bằng máy tính, một quy trình sản xuất chính xác liên quan đến phần mềm máy tính được lập trình lõi.

Đặc biệt, ngành công nghiệp sản xuất được hưởng lợi từ gia công CNC. So với gia công thủ công, công nghệ CNC cải thiện hiệu quả và độ chính xác, giúp sản xuất nhanh hơn và dẫn đến các hoạt động an toàn hơn và rẻ hơn. Chúng ta sẽ xem xét những  ưu điểm của máy CNC và một số nhược điểm của nó để bạn có thể tự quyết định xem đó có phải là thứ bạn muốn tận dụng hay không.

Tổng quan về gia công CNC

Các quy trình gia công CNC và phay CNC sử dụng máy và dụng cụ được điều khiển bởi chương trình phần mềm số. Các công cụ cắt và điều khiển được vi tính hóa loại bỏ vật liệu khỏi phôi trong quá trình phay CNC. Kết quả là một phần được thiết kế tùy chỉnh.

Máy CNC có một bàn quay hoặc di chuyển phôi theo các mặt phẳng khác nhau. Máy phay CNC chuyển đổi mô hình CAD hoặc thiết kế có sự trợ giúp của máy tính 3D thành một loạt các hướng dẫn trên máy tính. Những điều này ra lệnh cho hoạt động của máy CNC và dụng cụ và tự động di chuyển phôi.

Phay và gia công CNC được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, ví dụ:
 

• Ngành công nghiệp ô tô
• Hàng không vũ trụ
• Thuộc về y học
• Nông nghiệp
• Nha khoa
• Vũ khí
• Thiết bị điện tử
• Đồ kim loại
• Sản xuất
• Chế tạo
• Vận chuyển

Sử dụng phương pháp này, các nhà sản xuất có thể tạo ra các bộ phận chính xác theo đơn đặt hàng.

 

Ưu điểm của máy CNC là gì?

Gia công CNC đã trở nên rất phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp vì nhiều lý do. Trong nhiều trường hợp, lợi ích của phay CNC mang lại cho các nhà sản xuất và cửa hàng máy móc nhiều hơn thế nữa. Và nó đã dẫn đến việc thay thế các thiết bị thủ công.

Dưới đây là 14 ưu điểm của máy CNC mang lại:
 

1. Độ chính xác cao và độ chính xác được cải thiện

Một trong những lợi ích quan trọng nhất của việc sử dụng gia công CNC so với các thao tác thủ công là độ chính xác. Có thể tạo ra các bộ phận đáp ứng các thông số kỹ thuật chính xác mà không cần sự chú ý liên tục của người vận hành lành nghề.

Với phay CNC, lỗi của con người được loại bỏ vì máy móc dựa vào hướng dẫn của máy tính để chế tạo các bộ phận. Tuy nhiên, người vận hành máy CNC vẫn có một số quyền kiểm soát đối với quy trình sản xuất.

Độ chính xác của dự án phay CNC phụ thuộc rất nhiều vào người vận hành. Người vận hành phải kiểm soát môi trường vận hành và hiệu chuẩn dụng cụ cắt. Họ cũng cần nhận ra khi dụng cụ trở nên quá cùn và không thể tạo ra kết quả tối ưu khi tiếp xúc với nguyên liệu thô. Nhưng nhìn chung, rủi ro do lỗi của con người giảm đáng kể.

Tương đối dễ dàng để đạt được dung sai nhỏ tới 0,004 mm và tạo ra các bộ phận phức tạp. Tuy nhiên, điều đáng nói là không phải tất cả các máy CNC đều được tạo ra như nhau. Không phải tất cả các máy CNC đều có khả năng tạo ra các bộ phận có độ chính xác cao.

Các ngành công nghiệp quốc phòng và hàng không vũ trụ dựa vào các bộ phận gia công CNC có độ chính xác cao. Có thể tạo ra các thành phần chính xác như vậy theo thông số kỹ thuật có thể cứu mạng.
 

2. Sức chịu đựng

Các quy trình gia công thủ công chỉ có thể tiếp tục miễn là có những công nhân lành nghề có mặt để vận hành máy móc. Quá trình sản xuất dừng lại khi công nhân nghỉ giải lao hoặc về nhà vào cuối ngày làm việc.

Tuy nhiên, vận hành máy CNC 24 giờ một ngày, 365 ngày một năm là một trong những lợi thế chính. Nó phụ thuộc vào thiết kế của dự án, nhưng trong nhiều trường hợp, người vận hành có thể lập trình máy tính của máy và đặt nó để tạo ra phần cần thiết nhiều lần nếu cần.

Do cần ít sự can thiệp của con người hơn so với gia công thủ công nên cần ít kỹ sư có kinh nghiệm và công nhân lành nghề hơn. Do đó, các cửa hàng máy móc có thể tăng năng lực sản xuất.

Máy CNC cũng cho phép thay đổi sản xuất nhanh chóng. Nếu cần một số lượng nhỏ các bộ phận, người vận hành sẽ đặt máy cho đơn hàng nhỏ. Sau khi hoàn thành, họ có thể thay đổi chương trình CNC (Điều khiển số bằng máy tính) cho lần chạy sản xuất tiếp theo. Tính linh hoạt như vậy có nghĩa là một cửa hàng máy CNC có thể hoàn thành nhiều đơn đặt hàng, bao gồm các nguyên mẫu riêng lẻ và lô lớn các bộ phận giống hệt nhau.

Độ bền của máy CNC được cải thiện hơn nữa nhờ nhu cầu bảo trì tối thiểu của chúng. Nhìn về tương lai, công nghệ Internet vạn vật (IoT) có thể có nghĩa là các máy CNC sử dụng cảm biến để theo dõi mức độ hao mòn trên các bộ phận khác nhau. Khi phát hiện hao mòn, các cảm biến sẽ gửi tín hiệu đến người vận hành. Đối với người vận hành, điều này có nghĩa là họ không phải đợi máy bị hỏng trước khi làm điều gì đó.

Cũng có khả năng IoT có thể tích hợp máy CNC với công nghệ khác, đặc biệt là robot. Việc loại bỏ và đóng gói thành phẩm có thể được thực hiện hoàn toàn khỏi bàn tay con người.

 

3. Năng suất cao và khả năng mở rộng

Sau khi người vận hành đã lập trình máy với các thông số kỹ thuật thiết kế cần thiết, quá trình sản xuất có thể diễn ra. Khi máy CNC đã bắt đầu chạy sản xuất, việc tạo ra các bộ phận hoàn toàn không mất thời gian.

Cùng với việc sản xuất số lượng lớn các bộ phận, máy CNC hiện đại cũng có khả năng mở rộng rất cao. Điều khiến chúng khác biệt so với các máy thông thường và quy trình sản xuất thủ công là máy CNC có thể được lập trình để sản xuất một mặt hàng hoặc số lượng lớn. Không có giới hạn về số lượng bộ phận bạn có thể sản xuất, cho phép các công ty sử dụng tài nguyên và tài chính của họ hiệu quả hơn.
 

4. Tốc độ

Một trong nhiều lợi thế khác mà gia công CNC mang lại là tốc độ cao hơn. Khi sử dụng máy CNC, người vận hành có thể làm việc hiệu quả hơn nhiều vì máy có thể sử dụng các cài đặt nhanh nhất của chúng. Máy CNC có thể chạy 24/7 mà không hết hơi. Họ không cần nghỉ ngơi để uống cà phê hay ăn trưa. Không có ngày lễ cần phải được đặt trước hoặc bất kỳ loại thời gian nghỉ. Không có sự đánh đổi nào với máy CNC.

Những lợi ích như vậy, cùng với khả năng duy trì độ chính xác cao và giảm thiểu lãng phí tài nguyên vật liệu, khiến gia công và phay CNC trở thành một trong những cách tốt nhất để đảm bảo sản xuất hiệu quả, nhanh chóng và có thể mở rộng với chi phí thấp hơn.

Khi sử dụng các phương pháp phay thông thường hơn, người vận hành thường được yêu cầu vận hành máy theo cách thủ công và thay đổi dụng cụ tùy thuộc vào hoạt động cắt cần thiết. Điều này có thể cực kỳ tốn thời gian và không hiệu quả.
 

5. Khả năng nâng cao

Một máy CNC thường có một băng chuyền quay có thể mang tới 30 công cụ. Những công cụ này có thể được tự động hoán đổi trong quá trình phay và gia công.

Máy phay CNC với phần mềm thiết kế phức tạp tạo ra các hình dạng phức tạp mà một máy thủ công thông thường không thể sao chép được.

Máy CNC hiệu quả hơn nhiều so với bất kỳ kỹ sư nào, bất kể có kỹ năng hay kinh nghiệm như thế nào. Với phần mềm phù hợp, máy CNC có thể tạo ra phôi có kích thước, hình dạng hoặc kết cấu gần như bất kỳ.
 

6. Có khả năng sản xuất ngay cả những bộ phận phức tạp nhất

Quá trình gia công CNC có thể tạo ra hầu như bất kỳ bộ phận nào mà bạn có thể nghĩ đến. Những máy này có thể thực hiện nhiều hoạt động chế tạo và phay CNC, bao gồm cắt, cắt ngọn lửa, đục lỗ và hàn các tấm kim loại.

Do độ chính xác đáng kinh ngạc của chúng, máy CNC có thể được sử dụng để tạo ra các hình dạng cực kỳ phức tạp.
 

7. Nhiều loại vật liệu được hỗ trợ

Máy CNC tương thích với nhiều loại vật liệu như composite, kim loại, bọt khắc, bọt cứng, vật liệu phenolic và nhựa.

Về việc lựa chọn vật liệu cho phay CNC, các yếu tố như dung sai thiết kế, độ bám, độ cứng, khả năng chịu ứng suất và khả năng chịu nhiệt phải được tính đến khi lựa chọn.
 

8. Ít phụ thuộc vào sức lao động của con người và ít sai sót của con người hơn

Ít tin cậy hơn vào lao động của con người và ít lỗi của con người hơn. Máy CNC là máy tiện chính xác hoạt động độc lập. Không cần can thiệp thủ công, loại bỏ khả năng xảy ra lỗi của con người.

Các chương trình và mã phần mềm chi phối quy trình gia công CNC từ đầu đến cuối và máy móc có thể tạo ra các thiết kế phức tạp hoàn hảo với độ chính xác cao.

 

9. Duy trì thiết kế và sản phẩm đồng nhất

Đầu vào là bất biến trong suốt quá trình sản xuất, cho dù có thực hiện bao nhiêu chu kỳ. Trừ khi có bất kỳ thay đổi nào được thực hiện một cách có chủ ý, các sản phẩm cuối cùng sẽ nhất quán.
 

10. Mô phỏng kỹ thuật số của nguyên mẫu

Có thể mô phỏng các nguyên mẫu bằng cách sử dụng gia công và phay CNC. Điều này cho phép các nhà sản xuất kiểm tra tính hiệu quả của chương trình trước khi nó được đưa vào chế độ sản xuất toàn thời gian.
 

11. Chi phí thấp hơn

Giá ban đầu của máy CNC có thể đắt nhưng chi phí vận hành thấp hơn bù đắp cho điều này. Tốc độ đầu ra cao, lỗi tối thiểu và chi phí sản xuất thấp của gia công CNC làm cho nó tiết kiệm chi phí. Yêu cầu đào tạo ít hơn, đó là tiết kiệm chi phí hơn nữa. Người vận hành cũng có thể học cách sử dụng máy CNC ảo, loại bỏ chi phí và nhu cầu đào tạo phôi. Tất cả những yếu tố này làm cho gia công CNC trở nên rất hấp dẫn.
 

12. Cải thiện an toàn

Người vận hành chỉ tương tác với máy CNC để nhập mã và bảo trì máy. Ngoài ra, quá trình này hoàn toàn tự động. Người vận hành không cần phải đặt mình gần các dụng cụ cắt, điều này có thể cải thiện sự an toàn tổng thể của nơi làm việc.

Việc đưa máy CNC vào sản xuất đã dẫn đến ít tai nạn về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp hơn. Mặc dù máy CNC có thể không vận hành đơn giản như máy khoan không dây, nhưng đối với người vận hành đã được đào tạo và thực hành, chúng tương đối đơn giản để sử dụng.
 

13. Bảo trì thấp

Điểm cuối cùng trong danh sách nhiều ưu điểm của công nghệ máy phay CNC là nó thường yêu cầu mức độ bảo trì tối thiểu. Nói chung, dịch vụ này liên quan đến việc thay dụng cụ cắt theo khoảng thời gian được chỉ định và một lượng nhỏ vệ sinh nhẹ. Máy CNC ít phải bảo trì và bất kỳ dịch vụ bảo dưỡng nào cũng có thể được thực hiện tại nhà mà không cần các kỹ sư bảo trì chuyên nghiệp, giúp tiết kiệm tiền.
 

14. Tính di động hoàn toàn sẽ tấn công ngành công nghiệp CNC

Giống như một cá nhân hiện có thể truy cập internet bất kể họ có thể ở đâu, chẳng bao lâu nữa tiềm năng cho một máy CNC di động hoàn toàn sẽ trở thành hiện thực.

Hiện nay, một số máy CNC có thể được sử dụng tại nhà để cắt gỗ, nhựa và kim loại khi ngồi trên mặt bàn. Trong các cơ sở sản xuất, máy CNC cung cấp khả năng tự động hóa hoàn toàn quy trình để giải quyết một dự án phức tạp.
 

Nhược điểm của gia công CNC là gì?

Như bạn có thể mong đợi, bên cạnh những ưu điểm của gia công CNC, có một số nhược điểm mà chúng ta có thể đề cập một cách công bằng.
 

– Chi phí

Máy CNC có xu hướng đắt hơn và đòi hỏi đầu tư ban đầu đáng kể hơn so với máy thủ công. Tuy nhiên, khi các máy này trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi hơn, nguồn cung sẽ tăng lên và chi phí sẽ giảm xuống.
 

– Mất kỹ năng và thất nghiệp

Một yếu tố làm mất kỹ năng đi kèm với việc sử dụng máy CNC ngày càng nhiều. Ít người vận hành máy thủ công hơn được yêu cầu, dẫn đến sinh viên mới không được đào tạo những kỹ năng này. Cuối cùng, nó có thể dẫn đến việc mất hoàn toàn các kỹ năng phay và gia công thủ công truyền thống.
 

– Không đủ kỹ thuật viên có trình độ

Mặc dù quy trình gia công được tự động hóa, nhưng về tổng thể, các kỹ thuật viên được đào tạo chuyên sâu hoặc kỹ sư có kinh nghiệm vẫn được yêu cầu lập trình máy, tính toán và giám sát quy trình gia công.

Không phải tất cả các cửa hàng máy móc đều có thể tìm được những người vận hành được đào tạo bài bản này để vận hành máy, điều này có thể dẫn đến các bộ phận được gia công có chất lượng thấp.
 

– Tăng lãng phí vật liệu

Gia công CNC là một phương pháp sản xuất trừ. Quá trình bắt đầu với một khối vật liệu mà từ đó các phần được cắt bỏ cho đến khi thành phẩm còn lại. Kết quả là lãng phí vật liệu lớn hơn so với sản xuất bởi các quy trình sản xuất bồi đắp như in 3D.
 

Gia công CNC có tốt hơn gia công thông thường không?

Như bạn có thể thấy, có rất nhiều lợi thế khi gia công CNC . Nếu bạn đang cân nhắc việc thêm máy CNC vào quy trình sản xuất của mình, đây là một số lý do khiến bạn có thể muốn hoặc không muốn:
 

• Dịch vụ gia công CNC không yêu cầu kỹ năng hoặc kinh nghiệm chuyên sâu
• Sản phẩm có thể được nhân rộng hàng ngàn lần
• Cần ít lao động hơn để vận hành máy CNC
• Phần mềm CNC làm cho các tùy chọn sản xuất của bạn linh hoạt hơn
• Với máy CNC, không cần nguyên mẫu
• Gia công CNC phù hợp với kỹ năng của công nhân hiện đại
• Gia công CNC sử dụng chất làm mát gốc dầu dẫn đến chất lượng hoàn thiện tốt hơn
• Dịch vụ gia công CNC tạo ra các bộ phận nhẹ hơn và chắc chắn hơn với sự trợ giúp của hình học phức tạp

Có nhiều lợi thế gia công CNC so với gia công thông thường. Chúng bao gồm tự do thiết kế hơn, độ chính xác cao hơn và các tính năng tốt hơn.
 

Lời kết

Gia công cơ khí CNC là một hình thức sản xuất sử dụng các máy công cụ do máy tính điều khiển để tạo ra các bộ phận và sản phẩm. Ưu điểm chính của gia công CNC so với các phương pháp truyền thống là độ chính xác cao hơn, kiểm soát chính xác hơn và hiệu quả cao hơn.

Các bộ phận tiện chính xác được phay bằng máy CNC có chất lượng cao hơn so với các bộ phận từ máy vận hành thủ công. Ngoài ra, gia công CNC còn mang lại những lợi thế khác sẽ mang lại cho công ty lợi thế cạnh tranh và giúp công ty luôn dẫn đầu đối thủ. Nhờ những ưu điểm này, gia công CNC phù hợp với nhiều ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp.
 

Xem thêm các dịch vụ gia công CNC tại Cơ khí Intech:

 

• Tiện chi tiết
• Gia công cắt laser CNC
• Phay chi tiết
• Chấn gấp Inox
• Chấn thép tấm theo yêu cầu