CNC là gì? Nguyên lý hoạt động và ứng dụng công nghệ CNC

Sự ra đời của CNC đã tạo ra bước đột phá lớn trong ngành công nghiệp 4.0. Với khả năng gia công chính xác và tự động hóa cao, CNC không chỉ nâng cao hiệu suất làm việc mà còn giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất. Hãy cùng VietnamWorks HR Insider khám phá chi tiết về CNC là gì, ứng dụng, ưu điểm và các loại máy CNC phổ biến hiện nay qua bài viết dưới đây.

CNC là gì?

CNC là viết tắt của Computer Numerical Control, nghĩa là hệ thống điều khiển máy móc thông qua các lệnh được lập trình bằng máy tính. Đây là quá trình sản xuất bằng việc sử dụng máy tính để điều khiển các máy móc (như máy phay, máy tiện, máy cắt laser,…) thực hiện các thao tác cắt gọt, khoan, tiện,… trên các vật liệu khác nhau để tạo ra sản phẩm theo thiết kế.

Tìm hiểu công nghệ CNC là gì?

Sự ra đời của công nghệ CNC đã giúp tạo ra các sản phẩm với độ chính xác cao, đồng đều và giảm thiểu tối đa sự can thiệp của con người trong quá trình sản xuất.

Công nghệ gia công CNC hoạt động như thế nào?

Phay CNC

Phay CNC là một trong những kỹ thuật gia công cơ khí phổ biến nhất, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.

Quy trình phay CNC cơ bản như sau:

• Từ bản vẽ kỹ thuật chi tiết, mô hình 3D được chuyển đổi thành ngôn ngữ mà máy CNC hiểu được – mã G. Đây là một chuỗi lệnh điều khiển máy cắt thực hiện các thao tác gia công. Trên máy CNC, người vận hành sẽ sử dụng các công cụ đo lường chuyên dụng để định vị và cố định phôi một cách chính xác.
• Quá trình gia công bắt đầu bằng việc loại bỏ phần thừa của phôi để tạo hình thô cho sản phẩm. Các công cụ cắt, quay với tốc độ cao, sẽ lần lượt di chuyển theo các đường dao được lập trình sẵn trong mã G. Để đảm bảo độ chính xác cao, sau khi gia công thô, máy sẽ tiến hành gia công tinh, loại bỏ những phần dư thừa nhỏ nhất.
• Đối với những chi tiết phức tạp, việc gia công có thể yêu cầu nhiều lần setup. Điều này có nghĩa là phôi sẽ được di chuyển hoặc lật lại để tiếp cận các vị trí khó gia công. Mỗi lần setup, máy CNC sẽ thực hiện lại các bước gia công tương tự như ban đầu.

Phay CNC

Tiện CNC

Tiện CNC là quá trình gia công chính xác cao, trong đó phôi quay tròn trên mâm cặp và dao cắt cố định loại bỏ vật liệu dư. Nhờ cơ chế này, các chi tiết có hình dạng đối xứng trục được tạo ra một cách nhanh chóng và hiệu quả, giúp giảm thiểu chi phí sản xuất so với phương pháp phay.

Quy trình tiện CNC về cơ bản như sau:

• Từ bản vẽ thiết kế CAD chi tiết, phôi thô được định hình chính xác và đưa vào máy CNC để bắt đầu quá trình gia công.
• Trong quá trình gia công, phôi quay với tốc độ cao trong khi công cụ cắt, di chuyển theo đường cắt được lập trình sẵn, tỉ mỉ loại bỏ từng lớp vật liệu thừa. Nhờ vậy, chi tiết sản phẩm cuối cùng đạt được độ chính xác cao về hình dáng và kích thước. Thậm chí, các lỗ nhỏ li ti dọc theo trục chính của phôi cũng có thể được tạo ra một cách dễ dàng và chính xác bằng cách sử dụng máy khoan chuyên dụng.
• Quá trình sản xuất diễn ra liên tục với các bước kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt. Mỗi chi tiết đều được đánh giá kỹ lưỡng và điều chỉnh đến khi đạt được độ chính xác cao. Sau đó, chi tiết sẽ được tách khỏi phôi bằng kỹ thuật cắt chuyên nghiệp và sẵn sàng cho các công đoạn tiếp theo, đảm bảo sản phẩm cuối cùng có độ hoàn thiện tuyệt đối.

Tiện CNC

Tầm quan trọng của công nghệ CNC

Công nghệ CNC đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp hiện đại. Với khả năng tự động hóa cao và độ chính xác cao, CNC không chỉ nâng cao hiệu suất sản xuất mà còn mở ra những cơ hội phát triển mới.

• Độ chính xác cao: Với công nghệ CNC, việc gia công đạt độ chính xác tuyệt đối và độ tin cậy cao chưa bao giờ dễ dàng đến thế. Dung sai cực nhỏ được đảm bảo, giúp sản phẩm cuối cùng không chỉ đáp ứng mà còn vượt qua mọi tiêu chuẩn chất lượng khắt khe.
• Hiệu quả cao: Với khả năng gia công phức tạp, nhanh chóng và chính xác đến từng milimet, máy CNC đã trở thành trợ thủ đắc lực trong các ngành sản xuất hiện đại. Nhờ đó, doanh nghiệp không chỉ rút ngắn thời gian sản xuất mà còn nâng cao đáng kể chất lượng sản phẩm cuối cùng.
• Tự động hóa: Với máy CNC, các nhà sản xuất đã có thể tự động hóa hiệu quả nhiều công đoạn sản xuất, mang đến sự linh hoạt vượt trội. Không chỉ giới hạn ở các thao tác cơ bản như phay, tiện, khoan, máy CNC còn có khả năng thực hiện gia công đa trục phức tạp, mở ra vô vàn ứng dụng mới, từ đó giúp doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.
• Giảm lỗi: Công nghệ CNC mang đến một bước tiến vượt bậc trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm nhờ khả năng lập trình và thực hiện các hoạt động gia công với độ chính xác cao. Nhờ đó, sai sót do yếu tố con người gây ra được giảm thiểu đáng kể, đồng thời nâng cao hiệu suất và tính đồng nhất của sản phẩm cuối cùng.
• Khả năng thích ứng cao: Với khả năng lập trình lại dễ dàng, máy CNC có thể thích ứng linh hoạt với mọi thay đổi thiết kế, từ đó đáp ứng nhanh chóng các yêu cầu sản xuất đa dạng. Đặc biệt, máy CNC là giải pháp tối ưu cho việc tạo mẫu nhanh và sản xuất hàng loạt quy mô vừa và nhỏ, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

Tầm quan trọng của công nghệ CNC

Ứng dụng của công nghệ CNC trong các lĩnh vực

Sau khi hiểu rõ CNC là gì, ta tiếp tục tìm hiểu tính ứng dụng của công nghệ này trong từng lĩnh vực, bao gồm:

Trong ngành cơ khí

Trong ngành cơ khí, CNC được ứng dụng rộng rãi để gia công các chi tiết máy móc, từ đơn giản đến phức tạp. Nó tạo ra các sản phẩm cơ khí với độ chính xác cao, đáp ứng tốt các yêu cầu khắt khe về kỹ thuật và chất lượng. Yêu cầu này đặc biệt quan trọng trong việc sản xuất các bộ phận máy móc, khuôn mẫu hay các chi tiết công nghiệp phức tạp khác.

Trong ngành chế tạo

Trong việc sản xuất hàng loạt các sản phẩm như phụ tùng ô tô, linh kiện điện tử, các sản phẩm công nghiệp khác, CNC đóng vai trò rất quan trọng. Nhờ vào tính năng tự động hoá cũng như khả năng làm việc liên tục, nó đã giúp các doanh nghiệp tăng năng suất và tối ưu thời gian sản xuất.

Ứng dụng CNC trong các lĩnh vực

Trong ngành y tế

Công nghệ CNC được ứng dụng trong ngành y tế để sản xuất các dụng cụ phẫu thuật, thiết bị y tế và các bộ phận cấy ghép. Độ chính xác cao của CNC đảm bảo được các sản phẩm y tế sản xuất theo đúng tiêu chuẩn, an toàn và hiệu quả khi sử dụng trong các quy trình y khoa.

Các ứng dụng khác

Ngoài các ngành trên, công nghệ CNC còn được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác như sản xuất đồ gỗ, chế tạo trang sức và thậm chí là trong ngành công nghiệp hàng không. Với khả năng gia công đa dạng và linh hoạt, CNC được ứng dụng trong mọi ngành công nghiệp cần độ chính xác cao và hiệu suất làm việc tốt.

Ưu – nhược điểm của công nghệ CNC

Vậy ưu – nhược điểm của công nghệ CNC là gì mà lại được các doanh nghiệp trong nhiều lĩnh vực tin tưởng áp dụng? Câu trả lời sẽ được giải đáp ngay dưới đây.

Ưu điểm

• Độ chính xác cao: CNC cho phép gia công các chi tiết dù là phức tạp với độ chính xác gần như tuyệt đối, đáp ứng yêu cầu của những sản phẩm cần độ chính xác cao như linh kiện điện tử hay các chi tiết máy.
• Hiệu suất làm việc cao: Nhờ vào tính năng tự động hóa và khả năng làm việc liên tục, máy CNC có thể sản xuất một lượng lớn sản phẩm trong thời gian ngắn. Từ đó, giúp doanh nghiệp tăng năng suất và hiệu quả làm việc tối đa.
• Tính linh hoạt: Máy CNC được lập trình để gia công nhiều loại vật liệu khác nhau, từ kim loại, gỗ, nhựa đến các vật liệu composite. Nhờ vậy giúp doanh nghiệp dễ dàng thay đổi quy trình sản xuất theo nhu cầu mà không cần đầu tư quá nhiều vào máy móc mới.
• Tự động hóa cao: Tất cả quy trình gia công được tự động hoá hoàn toàn, giảm thiểu tối đa sự can thiệp của con người.
• Giảm thiểu lỗi sản xuất: CNC giúp giảm thiểu tối đa các lỗi sản xuất nhờ vào độ chính xác cao, khả năng hoạt động liên tục mà không ảnh hưởng bởi yếu tố con người.

Những ưu điểm của công nghệ CNC là gì

Nhược điểm

Bên cạnh những ưu điểm đã kể trên thì công nghệ CNC cũng có một số nhược điểm như sau:

• Giá thành cao: Mức giá bán của máy CNC khá cao. Điều này có thể gây sức ép lên tài chính của các công ty nhỏ khi phải đầu tư một khoản lớn. Do đó, việc sở hữu một máy CNC thường phù hợp hơn với các doanh nghiệp sản xuất quy mô lớn, có nhu cầu sản xuất số lượng lớn và đòi hỏi độ chính xác cao.
• Chi phí sữa chữa cao: Chi phí bảo trì, sửa chữa cao là một thách thức không nhỏ đối với các doanh nghiệp sử dụng máy móc CNC. Mặc dù máy móc CNC mang lại hiệu quả cao trong sản xuất, nhưng việc bảo dưỡng và sửa chữa không đúng cách có thể dẫn đến những tổn thất kinh tế đáng kể, làm gián đoạn quá trình sản xuất và ảnh hưởng đến uy tín của doanh nghiệp.
• Tay nghề cao: Máy CNC hoạt động dựa trên các thuật toán phức tạp và đòi hỏi người vận hành phải có kiến thức chuyên sâu. Tuy nhiên, trên thực tế thị trường lao động Việt Nam vẫn chưa đáp ứng đủ nguồn nhân lực chất lượng để đáp ứng nhu cầu này.

Xem thêm chia sẻ về Lập trình AI là gì và những thông tin quan trọng cần nắm về Công nghệ AI.

Các loại máy CNC phổ biến hiện nay

Ngoài khái niệm CNC là gì, dưới đây là một số loại máy CNC được ứng dụng phổ biến trong sản xuất:

Máy phay CNC

Máy phay CNC là thiết bị phổ biến nhất trong gia công cơ khí, được sử dụng để cắt, khoan và tạo hình các chi tiết kim loại, phi kim loại. Loại máy này có khả năng gia công các chi tiết phức tạp với độ chính xác cao.

Máy tiện CNC

Máy tiện CNC được sử dụng chủ yếu để gia công các chi tiết có hình dạng trụ, như các trục, bánh răng và vòng bi. Đồng thời, máy còn có thể cắt gọt chính xác và tạo ra các sản phẩm đồng đều.

Máy cắt laser CNC

Như tên gọi của nó, máy cắt laser CNC sử dụng tia laser để cắt các vật liệu như kim loại, nhựa, vải,… với độ chính xác cao. Máy này thường được ứng dụng trong các ngành công nghiệp yêu cầu độ chính xác và chi tiết cao, như sản xuất đồ trang sức, chế tạo linh kiện điện tử, gia công kim loại tấm,…

Khám phá thêm về cơ hội nghề nghiệp lập trình web hiện nay.

Các loại máy CNC phổ biến hiện nay

Máy khắc CNC

Để khắc các chi tiết nhỏ và tinh xảo trên nhiều loại vật liệu, từ kim loại, gỗ, đến nhựa, người ta thường sử dụng máy khắc CNC. Loại máy này được sử dụng phổ biến trong ngành sản xuất trang sức, chế tạo biển hiệu và các sản phẩm nghệ thuật.

Máy mài CNC

Máy mài CNC là công cụ không thể thiếu trong việc gia công các chi tiết máy đòi hỏi độ hoàn thiện bề mặt tuyệt đối. Từ trục cam, vòng bi đến các trục truyền, máy mài CNC đều đảm bảo các sản phẩm đạt được độ bóng mịn và kích thước chính xác như thiết kế, đáp ứng yêu cầu khắt khe của nhiều ngành công nghiệp.

Máy khoan CNC

Máy khoan CNC là bước đột phá trong công nghệ gia công kim loại. Với khả năng khoan, doa và gia công lỗ chính xác tuyệt đối, máy giúp các doanh nghiệp sản xuất ô tô giảm thiểu thời gian và chi phí sản xuất các chi tiết phức tạp như trục khuỷu, đầu xi lanh.

So với các phương pháp gia công truyền thống, máy khoan CNC mang lại hiệu suất cao hơn gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe của ngành công nghiệp ô tô.

Với những ưu điểm vượt trội về độ chính xác, hiệu suất và tính linh hoạt, công nghệ CNC đang dần khẳng định vị thế của mình trong mọi ngành công nghiệp hiện đại. Hy vọng, với thông tin CNC là gì HR Insider chia sẻ trên đây không chỉ giúp bạn áp dụng hiệu quả công nghệ này mà còn mở ra nhiều cơ hội phát triển trong tương lai.

Đừng bỏ lỡ các bài viết thú vị sau:

• Kỹ sư công nghệ và cơ hội việc làm
• Mức lương và Xu hướng công nghệ trong năm 2024 -2025
• Công nghệ blockchain là gì? Cách thức hoạt động và ứng dụng
• Hành trình tự học code cơ bản dành cho người mới bắt đầu

— HR Insider —

VietnamWorks – Website tuyển dụng trực tuyến số 1 Việt Nam