Máy CNC (Computer Numerical Control) được sử dụng để cắt hoặc tạo hình các bộ phận kim loại bằng lập trình điều khiển số của máy tính. Chúng còn được gọi là máy công cụ điều khiển số. Máy CNC sử dụng nhiều điểm trục, mỗi điểm hoạt động với ít nhất ba trục cắt: trục X (dọc), trục Y (ngang) và trục Z (độ sâu). 

Máy CNC 4 trục có bốn trục thay vì ba. Điều này cho phép nó thực hiện các hoạt động phức tạp như phay, tiện, khoan, v.v. Những máy này có khả năng thực hiện đồng thời nhiều nhiệm vụ.
 

Gia công 4 trục là gì?

Gia công 4 trục thường được gọi là gia công CNC 4 trục, là quy trình gia công CNC sử dụng các máy CNC được trang bị thêm một trục quay. Quá trình này liên quan đến một máy CNC di chuyển đồng thời theo bốn trục khác nhau. Nó thường bao gồm X, Y, Z (ba trục tuyến tính) và một trục bổ sung, trục A, là trục quay quanh trục X. Đặc điểm độc đáo này cho phép gia công các bộ phận phức tạp và phay ở các góc kỳ lạ, điều không thể thực hiện được với gia công 3 trục .
 

• Các trục X, Y và Z đề cập đến ba hướng vuông góc với nhau.
• Trục A cung cấp khả năng xoay phôi xung quanh trục X.

 

Quy trình gia công CNC 4 trục

Hiểu quy trình gia công CNC 4 trục đòi hỏi phải tập trung vào các chuyển động và khả năng của máy CNC. Các máy này hoạt động trơn tru, di chuyển dụng cụ cắt dọc theo các trục X, Y và Z đồng thời xoay phôi trên trục A. Trục phụ này cho phép máy hoạt động trên phôi từ nhiều góc độ khác nhau và giúp tạo ra các chi tiết phức tạp với độ chính xác.
 

Các bước trong gia công CNC 4 trục:

 

• Thiết kế CAD: Một sản phẩm được thiết kế đầu tiên bằng phần mềm Thiết kế Hỗ trợ Máy tính (CAD). Nhà thiết kế thường sẽ sử dụng PC Windows cho quá trình này.
• Đường dẫn CAM: Sau khi hoàn thành thiết kế, phần mềm Sản xuất có sự trợ giúp của Máy tính (CAM) sẽ tạo một đường chạy dao cho máy CNC đi theo.
• Thiết lập: Phôi được gắn trên máy CNC và máy được thiết lập với các công cụ cắt thích hợp.
• Gia công: Máy sau đó bắt đầu quá trình gia công. Nó di chuyển theo các hướng X, Y và Z trong khi phôi được gắn quay trên trục A, cho phép gia công liên tục ở các góc khác nhau.
• Gia công tinh: Sau khi quá trình gia công hoàn tất, mọi hoạt động gia công tinh cần thiết, chẳng hạn như làm sạch hoặc mài nhẵn, đều được thực hiện.

 

Các loại máy CNC 4 trục là gì?

Có nhiều loại máy CNC 4 trục, mỗi loại có khả năng riêng và phù hợp với các ứng dụng khác nhau.
 

– Máy phay

Đây có lẽ là những máy CNC 4 trục được sử dụng phổ biến nhất. Chúng rất lý tưởng để tạo các bộ phận phức tạp với các tính năng như vết cắt và lỗ góc cạnh. Trục A bổ sung cho phép dụng cụ cắt tiếp cận phôi gia công ở một góc, giúp nó có thể phay các rãnh và lỗ ở bất kỳ góc nào được yêu cầu.
 

– Máy tiện

Máy tiện CNC 4 trục được sử dụng cho các nguyên công tiện. Trục được thêm vào cho phép công cụ máy tiện tiếp cận phôi gia công ở mọi góc độ, do đó cho phép sản xuất các dạng hình học phức tạp. Máy tiện có thể hoạt động trên nhiều loại vật liệu, chẳng hạn như kim loại, gỗ và nhựa, mang lại nhiều khả năng cho các ngành sản xuất.
 

– Bộ định tuyến

Được sử dụng chủ yếu trong ngành chế biến gỗ, bộ định tuyến CNC 4 trục mang lại độ chính xác và khả năng làm việc trên các bộ phận lớn. Cấu trúc mạnh mẽ và thiết lập dễ dàng khiến chúng trở thành tài sản quý giá trong bất kỳ dây chuyền sản xuất nào.

 

Ứng dụng của máy CNC 4 trục

Máy CNC 4 trục có nhiều ứng dụng do khả năng tạo ra các bộ phận và linh kiện phức tạp. Dưới đây là một số lĩnh vực mà các máy này đã tạo ra tác động đáng kể:
 

– Công nghiệp hàng không vũ trụ:

Do độ chính xác và khả năng làm việc trên các dạng hình học phức tạp, máy CNC 4 trục được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ. Họ có thể sản xuất các bộ phận phức tạp như các bộ phận tua-bin và các bộ phận khung máy bay với độ chính xác cao và ở tốc độ cao.
 

– Ngành công nghiệp ô tô:

Từ các bộ phận động cơ đến các bộ phận thân xe, ngành công nghiệp ô tô phụ thuộc rất nhiều vào gia công CNC 4 trục để sản xuất. Khả năng làm việc ở các góc độ kỳ lạ và sản xuất các bộ phận phức tạp một cách hiệu quả khiến chúng trở thành một mặt hàng chủ lực trong ngành này.
 

– Ngành Điện Tử:

Ngành sản xuất linh kiện điện tử đòi hỏi độ chính xác cao. Máy CNC 4 trục có thể đạt được điều này bằng cách tạo ra các thành phần như bảng mạch và vỏ bọc.
 

– Ngành dầu khí:

Ngành dầu khí đòi hỏi các bộ phận có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt. Máy CNC 4 trục có thể thực hiện điều này bằng cách tạo ra các bộ phận bền, chất lượng cao.
 

Lợi ích của Gia công CNC 4 trục

Gia công CNC 4 trục đi kèm với rất nhiều lợi ích giúp tăng hiệu quả và cung cấp các giải pháp tiết kiệm chi phí cho các ngành sản xuất khác nhau. Dưới đây là một vài lợi thế đáng kể:
 

– Khả năng nâng cao:

Trục A bổ sung cho phép tạo ra các bộ phận phức tạp hơn khó đạt được với ba trục. Điều này mở ra những khả năng mới trong thiết kế và sản xuất.
 

– Tăng hiệu quả:

Bằng cách cho phép gia công liên tục từ các góc khác nhau mà không cần điều chỉnh phôi theo cách thủ công, gia công CNC 4 trục có thể giảm đáng kể thời gian sản xuất.
 

– Độ chính xác cao hơn:

Trục được thêm vào mang lại khả năng kiểm soát tốt hơn đối với quy trình gia công, dẫn đến độ chính xác và độ chính xác được cải thiện.
 

– Tính linh hoạt:

Từ các bộ phận điện tử nhỏ đến các bộ phận hàng không vũ trụ lớn, máy CNC 4 trục có thể xử lý nhiều loại vật liệu và kích cỡ bộ phận khác nhau, khiến chúng trở thành công cụ linh hoạt trong bất kỳ cơ sở sản xuất nào.
 

Nhược điểm của gia công CNC 4 trục

Mặc dù lợi ích của gia công CNC 4 trục là hiển nhiên, nhưng điều cần thiết là phải thừa nhận một số hạn chế của nó.
 

– Thiết lập tốn kém:

Việc mua và thiết lập máy CNC 4 trục có thể khá tốn kém, khiến nó trở thành một khoản đầu tư đáng kể cho bất kỳ doanh nghiệp nào. Tuy nhiên, xem xét hiệu quả và khả năng mà nó mang lại, khoản đầu tư có thể mang lại kết quả trong thời gian dài.
 

– Yêu cầu người vận hành có tay nghề cao:

Mặc dù máy CNC tự động hóa hầu hết công việc nhưng chúng vẫn yêu cầu người vận hành có tay nghề cao để thiết lập, lập trình và giám sát. Điều này làm tăng thêm chi phí và sự phức tạp của hoạt động.
 

– Bị giới hạn bởi Hình học:

Mặc dù trục A bổ sung mang lại tính linh hoạt cao hơn, nhưng vẫn có một số hình học và góc mà máy 4 trục có thể gặp khó khăn. Trong những trường hợp như vậy, máy CNC 5 trục có thể là một lựa chọn phù hợp hơn.
 

Lựa chọn giữa Gia công CNC 4 trục và 3 trục

Có một số yếu tố cần xem xét khi lựa chọn giữa gia công CNC 4 trục và 3 trục:
 

• Độ chính xác của các bộ phận: Máy 4 trục thường chính xác hơn máy 3 trục. Điều này là do việc ổn định cả ba trục trên máy 4 trục sẽ dễ dàng hơn.
• Độ phức tạp của bộ phận: Các bộ phận phức tạp phù hợp hơn với gia công 4 trục vì nó cho phép chuyển động nhiều hơn và có thể tạo ra các hình dạng phức tạp hơn.
• Kích thước của bộ phận: Các bộ phận có kích thước lớn hơn phù hợp hơn cho gia công 4 trục vì chúng có thể chứa kích thước của bộ phận và tạo ra kết quả chính xác hơn.
• Độ bền: Máy 3 trục phù hợp hơn cho các công việc gia công nhẹ, tốc độ cao. Điều này là do nó cho phép đầu cắt nhỏ hơn và ít rung động hơn có thể xảy ra trong quá trình gia công.
• Dụng cụ: Máy 3 trục phù hợp hơn với dụng cụ mềm hơn như đai chà nhám, trục chính và đồ gá khoan. Điều này là do các loại dụng cụ này có nhiều độ uốn hơn, điều này có thể làm cho dụng cụ dễ bị gãy và uốn cong hơn.

 

Kết luận

Tóm lại, gia công CNC 4 trục là một quy trình phức tạp mang lại hiệu quả, tính linh hoạt và độ chính xác được cải thiện so với đối tác 3 trục của nó. Mặc dù nó đi kèm với một số hạn chế, nhưng lợi ích thường lớn hơn những điều này.

Công nghệ này đã cách mạng hóa các ngành công nghiệp khác nhau, từ hàng không vũ trụ và ô tô đến điện tử và dầu khí, bằng cách cho phép tạo ra các bộ phận phức tạp với độ chính xác và tốc độ cao. Khi những tiến bộ công nghệ tiếp tục, khả năng của những máy này sẽ chỉ tăng lên, tiếp tục củng cố vai trò không thể thiếu của chúng trong sản xuất hiện đại.
 

Bài viết liên quan:

• Máy tiện CNC có bao nhiêu trục?
• Hướng dẫn cơ bản các loại máy Phay CNC
• Sự khác nhau giữa Gia công CNC 3 trục, 4 trục và 5 trục
• Gia công phay CNC 5 trục là gì?