Máy trung tâm gia công CNC 3 trục, 4 trục, 5 trục, 7 trục là gì?

Máy trung tâm gia công CNC là một quá trình sử dụng máy CNC để điều khiển chuyển động của các chi tiết trong máy hoặc dụng cụ cắt bằng 3 trục, 4 trục, 5 trục, 7 trục riêng biệt cùng lúc. Với khả năng kiểm soát các trục đồng thời, các sản phẩm phức tạp sẽ dễ dàng được gia công nhanh chóng nên được ứng dụng rất nhiều trong gia công các chi tiết hàng không vốn yêu cầu độ bền và chất lượng cao.

Trong gia công CNC với máy có nhiều trục, việc đảm bảo các chi tiết trên mâm xoay hay đầu trục chính không va chạm với các bộ phận khác của máy là rất quan trọng khi giá trị máy CNC là khá cao. Đồng thời cũng phải đảm bảo khả năng dụng cụ cắt tiếp cận các khu vực không thể gia công với máy CNC thông thường. Để hỗ trợ cho người gia công, các phần mềm CAM 3 trục, 4 trục, 5 trục, 7 trục  luôn phải có tính năng mô phỏng chính xác chuyển động, dựng mô hình máy chính xác và một Post Processor với máy thực tế đang sử dụng.

Máy trung tâm gia công CNC 3 trục, 4 trục, 5 trục, 7 trục là gì?

Máy trung tâm gia công là một loại máy CNC (điều khiển số máy tính) có khả năng gia công các bộ phận cơ khí phức tạp với độ chính xác cao. Máy trung tâm gia công có thể có nhiều trục chính khác nhau, tùy thuộc vào số lượng hướng di chuyển và xoay của đầu làm việc và bàn làm việc. Số trục chính xác định loại công việc có thể thực hiện, mức độ chi tiết có thể cắt và vị trí phôi mà máy có thể thao tác.

Các kiểu di chuyển của trục máy trung tâm gia công CNC là các hướng mà đầu làm việc và bàn làm việc có thể di chuyển hoặc xoay để cắt vật liệu từ phôi. Các kiểu di chuyển này xác định khả năng gia công của máy CNC, mức độ chi tiết có thể cắt và vị trí phôi mà máy có thể thao tác. Có nhiều loại máy trung tâm gia công CNC khác nhau, tùy thuộc vào số lượng trục chính của chúng.

Máy trung tâm gia công 3 trục

Máy trung tâm gia công 3 trục là máy có ba trục chính di chuyển dọc theo mặt phẳng XYZ: trục X (dọc), trục Y (ngang) và trục Z (độ sâu). Đầu làm việc chỉ có thể xoay theo một hướng, thường là dọc hoặc ngang. Máy gia công 3 trục phù hợp cho các bộ phận không đòi hỏi nhiều độ sâu hoặc các chi tiết nhỏ bên trong, như phay rãnh, khoan lỗ, cắt các cạnh sắc nét.

Máy trung tâm gia công 4 trục

Máy trung tâm gia công 4 trục là máy có bốn trục chính, trong đó có một trục quay dọc theo trục X, được gọi là trục A. Đầu làm việc có thể xoay quanh trục X để cắt các mặt của phôi ở các góc khác nhau. Máy gia công 4 trục có thể được sử dụng cho các bộ phận có các lỗ hoặc vết cắt cần được thực hiện trên các mặt khác nhau của phôi, như cắt không liên tục, cắt liên tục, khắc bề mặt cong.

Máy trung tâm gia công 5 trục

Máy trung tâm gia công 5 trục là máy có năm trục chính, trong đó có hai trục quay dọc theo hai trong ba trục XYZ, được gọi là trục A, B và C. Đầu làm việc có thể xoay quanh hai trục để cắt các mặt của phôi ở bất kỳ góc nào. Máy gia công 5 trục cho phép phôi được gia công trên tất cả năm mặt trong một thao tác. Loại máy này được sử dụng cho các bộ phận cực kỳ phức tạp và cứng vững, thường được sản xuất từ các phôi được đúc.

Máy trung tâm gia công 7 trục

Máy trung tâm gia công 7 trục là máy có bảy trục chính, trong đó có ba trục quay dọc theo ba trục XYZ, được gọi là trục A, B và C. Đầu làm việc có thể xoay quanh ba trục để cắt các mặt của phôi ở bất kỳ góc nào. Ngoài ra, máy còn có hai bàn làm việc riêng biệt, mỗi bàn có hai trục di chuyển riêng biệt. Loại máy này cho phép gia công hai bộ phận khác nhau cùng một lúc hoặc gia công một bộ phận với hai đầu làm việc khác nhau.

Ưu và nhược điểm của máy trung tâm gia công CNC

• Máy trung tâm gia công 3 trục: có ưu điểm là đơn giản, dễ sử dụng, phù hợp cho các bộ phận không quá phức tạp, có độ chính xác cao, tốc độ nhanh, linh hoạt và tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, máy trung tâm gia công 3 trục cũng có nhược điểm là đòi hỏi kỹ thuật viên có kỹ năng cao, hạn chế về khả năng gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp, cần nhiều thiết lập và thao tác khi gia công các mặt khác nhau của phôi.
• Máy trung tâm gia công 4 trục: có ưu điểm là có thể gia công các mặt của phôi ở các góc khác nhau bằng cách xoay quanh trục X, cho phép cắt không liên tục, cắt liên tục và khắc bề mặt cong. Máy trung tâm gia công 4 trục cũng giảm thiểu thời gian thiết lập và nâng cao hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên, máy trung tâm gia công 4 trục cũng có nhược điểm là đòi hỏi lập trình CNC phức tạp hơn, chi phí đầu tư cao hơn, khó bảo trì và sửa chữa hơn so với máy trung tâm gia công 3 trục.
• Máy trung tâm gia công 5 trục: có ưu điểm là có thể gia công các mặt của phôi ở bất kỳ góc nào bằng cách xoay quanh hai trong ba trục XYZ, cho phép gia công các bộ phận cực kỳ phức tạp và cứng vững. Máy trung tâm gia công 5 trục cũng giảm thiểu thời gian thiết lập và thao tác, giảm lượng vật liệu thải ra và nâng cao chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, máy trung tâm gia công 5 trục cũng có nhược điểm là đòi hỏi lập trình CNC rất phức tạp và chính xác, chi phí đầu tư rất cao, khó bảo trì và sửa chữa hơn so với máy trung tâm gia công 4 trục.
• Máy trung tâm gia công 7 trục: có ưu điểm là có thể gia công hai bộ phận khác nhau cùng một lúc hoặc gia công một bộ phận với hai đầu làm việc khác nhau. Máy trung tâm gia công 7 trục cũng cho phép gia công các mặt của phôi ở bất kỳ góc nào bằng cách xoay quanh ba trong ba trục XYZ. Loại máy này có khả năng gia công cao nhất trong số các loại máy gia công CNC. Tuy nhiên, máy trung tâm gia công 7 trục cũng có nhược điểm là đòi hỏi lập trình CNC rất rất phức tạp và chính xác, chi phí đầu tư rất rất cao, khó bảo trì và sửa chữa hơn so với máy trung tâm gia công 5 trục.

Các dạng cấu hình của máy CNC

Các dạng cấu hình của máy CNC là các cách sắp xếp và kết nối các bộ phận của máy CNC để thực hiện các chức năng và chuyển động khác nhau. Có nhiều loại cấu hình máy CNC khác nhau, tùy thuộc vào số lượng trục chính, phương pháp cắt gọt và dạng máy công cụ.

Theo số lượng trục chính

Máy CNC có thể có từ 3 đến 7 trục chính, trong đó có các trục di chuyển theo các hướng X, Y, Z và các trục quay theo các trục A, B, C. Số lượng trục chính xác định khả năng gia công của máy CNC, mức độ chi tiết có thể cắt và vị trí phôi mà máy có thể thao tác. Ví dụ, máy CNC 3 trục chỉ có thể di chuyển theo mặt phẳng XYZ, trong khi máy CNC 5 trục có thể xoay quanh hai trong ba trục XYZ để cắt các mặt của phôi ở bất kỳ góc nào.

Theo phương pháp cắt gọt

Máy CNC có thể sử dụng các phương pháp cắt gọt khác nhau để tạo ra các sản phẩm có hình dạng và kích thước mong muốn. Các phương pháp cắt gọt phổ biến bao gồm: cắt bằng dao (router), cắt bằng plasma, cắt bằng laser và in 3D. Mỗi phương pháp có những ưu và nhược điểm riêng, tùy thuộc vào loại vật liệu, độ chính xác và chi phí sản xuất.

Theo dạng máy công cụ

Máy CNC có thể được thiết kế theo các dạng máy công cụ truyền thống để thực hiện các chức năng và hoạt động khác nhau. Các dạng máy công cụ phổ biến bao gồm: máy tiện CNC, máy khoan, máy doa, máy mài CNC, máy cắt bánh răng, máy phay CNC, máy bào, máy chuốt và máy cưa.