Phay CNC là gì? Giải thích dễ hiểu

Phay CNC là gì?

Điều khiển số máy tính (CNC: computer numberical control) là mã được lập trình đại diện cho các hướng dẫn cho các chuyển động chính xác được thực hiện bằng máy. Một cách gián tiếp, mã này xác định cách tự động tạo, sản xuất hoặc biến đổi một đối tượng ảo thành một đối tượng thực.

Máy phay cơ

Dựa trên định nghĩa này, máy CNC phải tương tác với máy tính được trang bị phần mềm chuyển đổi mã số thành tọa độ Cartesian. Điều này cho phép máy hoạt động với độ chính xác cao, giống như robot.

Một máy CNC biến đổi nguyên liệu thô thành một mô hình hoàn chỉnh thông qua các phương pháp khác nhau, bằng cách thêm (bồi đắp) hoặc loại bỏ vật liệu. Các kỹ thuật có sẵn phụ thuộc vào loại máy. Một máy in 3D hoặc máy phay CNC là những ví dụ điển hình của máy CNC.

Máy phay CNC

Phay là quá trình cắt và khoan vật liệu (như gỗ hoặc kim loại). Một máy phay, bất kể nó hoạt động bằng tay hay thông qua CNC, sử dụng một công cụ hình trụ xoay gọi là dao phay. Nó được giữ trong một trục chính và có thể thay đổi về hình thức và kích thước.

Sự khác biệt chính giữa máy phay và bất kỳ máy khoan nào khác là khả năng cắt ở các góc khác nhau và di chuyển dọc theo các trục khác nhau. Vì lý do này, có một số loại máy phay, được chỉ định bởi số lượng trục chuyển động:

• Máy phay 2 trục có thể cắt lỗ và khe trong trục x và z. Nói cách khác, cỗ máy này sẽ chỉ cắt theo chiều dọc và chiều ngang (nhưng chỉ theo một hướng).
• Máy phay 3 trục thêm trục y: đây là loại máy phay phổ biến nhất. Bạn có thể cắt theo chiều dọc và theo bất kỳ hướng nào, nhưng một vật thể như hình cầu sẽ cần phải được thực hiện một nửa mỗi lần. Điều này là do, ngay cả với ba trục, nó không thể cắt từ bên dưới.
• Máy phay 4 trục phức tạp hơn vì chúng có thêm khả năng xoay trục x, tương tự như máy tiện.
• Máy phay 5 trục kết hợp xoay trong cả trục x và y. Đây là máy phay hoàn chỉnh nhất mà bạn có thể có. Nó cho phép bạn định hình khung, cấu trúc hàng không vũ trụ, mô hình xe hơi, các sản phẩm y tế và khá nhiều thứ khác bạn có thể tưởng tượng.
• Máy phay CNC có thể có bất kỳ số lượng trục (2 đến 5) nhưng được vận hành thông qua máy tính. Không cần thao tác thủ công.

Các loại máy phay CNC

Máy phay CNC là bất kỳ máy phay nào được điều khiển thông qua máy tính. Tuy nhiên, ngoài phân loại trục, vẫn còn một số loại máy phay, dù là thủ công hay CNC:

• Máy phay đứng: Máy phay 3 trục này bao gồm một bàn, hoạt động như một khu vực làm việc, bên dưới một cánh tay, mà trục chính được gắn vào. Cả bàn và cánh tay được nối với một cột dọc và trục chính được định hướng theo chiều dọc. Nói chung, bàn di chuyển lên và xuống dọc theo trục z tiếp xúc với cánh tay cố định. Trong một máy phay đứng, trục chính đứng yên và bảng di chuyển dọc theo cả trục x và y. Trong máy phay dọc giường, bàn chỉ có thể được di chuyển dọc theo trục x, trong khi trục chính có thể di chuyển dọc theo chiều dài của cánh tay theo hướng trục y.
• Máy phay ngang: Máy phay này tương tự như máy phay đứng, ngoại trừ trục chính được định hướng theo chiều ngang thay vì theo chiều dọc. Mặc dù thường được coi là kém linh hoạt hơn so với các máy phay dọc, nhà máy ngang phù hợp hơn với các công việc dài hơn hoặc nặng hơn. Một máy phay ngang phổ quát có công suất bổ sung để xoay bàn quanh trục z (biến nó thành máy phay 4 trục).
• Máy phay đầu gối: Bất kỳ loại máy nghiền nào mà bàn di chuyển lên và xuống cột theo đầu gối có thể điều chỉnh.

Các loại dụng cụ:

Đối với mỗi máy, các bộ công cụ khác nhau thực hiện các vết cắt khác nhau. Một số máy móc công nghiệp lớn hơn thậm chí có thể thay đổi công cụ giữa công việc.

Các công cụ khác nhau được thiết kế cho các vật liệu khác nhau và điều quan trọng là chọn công cụ phù hợp cho công việc. Không làm như vậy có thể dẫn đến thiệt hại không mong muốn đối với vật liệu, công cụ hoặc cả hai.

So sánh gỗ và thép: Nếu bạn chọn một công cụ thép để cắt gỗ, bạn có thể sẽ mất phôi. Trong khi đó, nếu bạn sử dụng các công cụ gỗ cho thép, chắc chắn bạn sẽ phá vỡ công cụ và máy móc.

Như đã nêu trước đó, công cụ cơ bản nhất là dao phay, loại tương tự như mũi khoan, nhưng có răng được thiết kế để loại bỏ vật liệu theo những cách khác hơn là chỉ khoan. Dao cắt có thể khác nhau về hình dạng và kích thước cũng như định hướng và khoảng cách răng.

Tại sao phay CNC lại quan trọng?

Các công nghệ kỹ thuật số và máy phay CNC cho phép giải quyết nhiều vấn đề không thể giải quyết dễ dàng bằng các phương pháp trước đó. Công nghệ tiếp cận quá trình làm việc theo cách mà cả hai hiệu quả hơn và hiệu quả hơn.

Ví dụ, nếu không có máy phay CNC, quá trình cắt kim loại cho các bộ phận xe hơi hoặc thậm chí các bộ phận hàng không vũ trụ sẽ rủi ro hơn nhiều. Với sự hỗ trợ của các chương trình máy tính, người ta có thể truy cập và tạo ra các thiết kế độ nét cao dễ dàng chuyển đổi thành tọa độ Descartes. Quá trình này thậm chí giúp giảm chi phí tạo mẫu!

Những máy công nghệ này không chỉ dùng trong công nghiệp. Dưới đây là một vài lĩnh vực khác có thể áp dụng phay CNC:

• tủ
• đồ nội thất
• chế biến gỗ
• nhạc cụ
• gia công nhôm
• tạo mẫu
• điêu khắc
• bảng hiệu

Ngoài ra còn có một loạt các vật liệu rắn (cứng và mềm) mà máy phay CNC có thể cắt:

• nhôm
• Thép
• titan
• đồng điếu
• đồng đen
• kẽm
• PVC
• nylon
• gỗ
• ván ép
• polyurethane ép đùn
• đá