Máy công cụ là gì? Những điều cần biết về máy công cụ?

Trong sự phát triển mạnh mẽ của ngành sản xuất công nghiệp hiện nay, việc ứng dụng máy công cụ là điều vô cùng cần thiết nhằm gia tăng lợi thế cạnh tranh, tối ưu hóa quy trình, cải thiện chất lượng sản phẩm hay nâng cao năng suất của nhà máy. Tuy nhiên, một vài doanh nghiệp chưa nắm rõ đầy đủ các loại máy công cụ, phân biệt chúng ra sao và lợi ích cụ thể của chúng mang lại. Hãy cùng RX Tradex tìm hiểu “Máy công cụ là gì? Những điều cần biết về máy công cụ?” tại bài viết sau đây.

1. Khái niệm máy công cụ là gì? Những điều cần biết về máy công cụ?

Tìm hiểu về máy công cụ và máy công cụ CNC.

1.1. Máy công cụ là gì?

Máy công cụ là các thiết bị và máy móc sử dụng phổ biến trong ngành cơ khí có thể thay đổi hình dạng, kích thước và độ chính xác của các chi tiết, bộ phận máy móc. Các loại máy công cụ hay dụng cụ cắt gọt kim loại phổ biến hiện nay như: Máy tiện, máy cắt răng, máy khoan lỗ, máy tiện doa lỗ, máy phay, máy cắt, máy bào,… Máy công cụ truyền thống thường được dùng để gia công kim loại tấm, các phôi kim loại như: Sắt, thép,.. hay các vật liệu rắn khác như: Gỗ, thủy tinh,… Máy công cụ còn được gọi là “máy mẹ” bởi chúng chính là nơi “khai sinh” ra các chi tiết máy tham gia cấu tạo nên một máy hoàn chỉnh [1]. Máy được ứng dụng để tạo ra các sản phẩm phục vụ kỹ thuật, sản xuất, quốc phòng và đời sống con người.

Cơ chế hoạt động của máy công cụ thực hiện theo hai chuyển động chính là chuyển động tròn xoay hoặc chuyển động tịnh tiến. Các chuyển động có thể là của các công cụ thực hiện gia công như: Dao phay, dao tiện,.. hay của chính vật liệu, phôi gia công được đặt trên bàn gia công và kẹp cố định bởi đồ gá. Để tạo ra thành phẩm các chuyển động kết hợp lẫn nhau và được thực hiện trực tiếp bởi các kỹ sư hoặc tự động lập trình bởi máy móc (với loại máy có công nghệ hiện đại).

Nếu chia theo công nghệ hay khả năng thực hiện gia công về độ chính xác và năng suất sẽ có hai loại máy công cụ chính là: Máy công cụ truyền thống và máy công cụ CNC.

Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) thì máy công cụ được chia thành 5 loại cơ bản như sau:

• Máy cắt kim loại.
• Máy gia công gỗ.
• Máy gia công áp lực.
• Máy hàn.
• Máy đúc.
• …

1.2. Máy công cụ CNC là gì?

Máy công cụ CNC (máy CNC) là một dạng máy được điều khiển tự động dưới sự trợ giúp của máy tính. Cụm từ CNC là viết tắt của cụm từ “Computer Numerical Control”, có thể hiểu đơn giản là “máy tính điều khiển”. Gồm các thiết bị điều khiển số (viết tắt là CNC). Máy công cụ CNC có khả năng thực hiện các quá trình xử lý khác nhau như: Cắt, gọt hoặc phay,… Việc gia công này thường được thực hiện trên các vật liệu khác nhau như: Sắt, thép, đồng, nhôm,… để tạo hình sản phẩm chi tiết, bộ phận máy có hình dạng theo ý muốn.

Các máy công cụ CNC phổ biến như:

• Máy phay CNC.
• Máy tiện CNC.
• Máy khoan CNC.
• Máy mài CNC.
• Máy gia công tia nước CNC.
• Máy cắt CNC laser.
• Máy cắt Plasma CNC.
• Máy phóng điện CNC – EDM.
• Máy định tuyến CNC.
• …

2. Những điều cần biết về máy công cụ?

2.1. So sánh máy công cụ và máy công cụ CNC.

• Giống nhau:

Máy công cụ và máy công cụ CNC có những đặc điểm cơ bản giống nhau. Bao gồm: bàn máy, dao cắt, đồ gá và trục chính,…

• Khác nhau:

	Máy công cụ	Máy công cụ CNC
Theo điều khiển máy:	+ Điều khiển bằng tay dựa vào bản vẽ, gá phôi, dụng cụ cắt điều được thao tác thủ công.+ Người vận hành phải đo và kiểm tra thủ công các chi tiết.	+ Có sự hỗ trợ của công nghệ được lập trình và vận hành thông qua máy móc.+ Điều khiển và kiểm tra tự động qua các lập trình sẵn có. Người vận hành không cần can thiệp nhiều.
Theo độ chính xác/đúng dung sai:	+ Gia công thông thường (Normal machining) thường ở mức ±1 µm.+ Gia công chính xác (Precision machining) được thiết lập ở mức ±0.01 µm.+ Gia công siêu chính xác (Ultra-precision machining) là ±0.001 µm.[2]	Nếu không có dung sai được chỉ định thì các bộ phận sẽ được gia công với mức thông thường là ±0,125mm (±0.005’’). Có thể đạt được dung sai chặt chẽ đến ±0.025mm hoặc ±0.001’’.[3]
Theo lợi ích gia công trên máy:	+ Phạm vi công nghệ, phạm vi điều chỉnh kích thước gia công trên máy rộng. Có thể xử lý các sản phẩm khác nhau.+ Máy được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất máy móc và các ngành kỹ thuật khác.	+ Máy có thể tự động thực hiện đồng thời nhiều hành động khác nhau nhờ vào tính năng tự động hóa.+ Hầu hết các máy CNC có thể thực hiện nhiều thao tác khác nhau mà không làm thay đổi vị trí của chi tiết.

2.2. Lịch sử của máy công cụ.

Do nhu cầu gia công chính xác, chiếc đồng hồ cơ đầu tiên được phát minh vào thế kỷ 14. Sự xuất hiện của máy công cụ được ghi dấu mạnh mẽ khi việc phát minh ra máy chạy bằng hơi nước vào thế kỷ 18, mở ra kỷ nguyên gia công xi lanh và pít-tông có độ chính xác cao. Với việc phát minh ra máy tính vào nửa đầu thế kỷ 20, việc điều khiển tự động các máy công cụ đã tiến thêm một bước mới (Robot hóa).[4]

2.3. Các loại máy công cụ phổ biến hiện nay.

Máy công cụ được ứng dụng nhiều trong sản xuất công nghiệp và cuộc sống, một số loại máy được sử dụng phổ biến như:

• Máy tiện, dao tiện (Máy tiện rơ-vôn-ve).
• Máy phay, dao phay, dao Endomiru.
• Máy bào ngang, dao bào ngang.
• Máy bào, dao bào.
• Máy khoan lỗ, mũi khoan, mũi khoan làm trơn.
• Máy tiện doa lỗ.
• Máy gia công xung điện (Máy gia công xung điện cắt dây, máy gia công xung điện khắc hình).
• Máy chuốt, dao chuốt.
• Máy cắt răng (máy phay lăn răng, dao phay lăn răng, máy tạo dạng răng, dao cắt dạng răng, dao cắt kiểu trục răng).
• Máy mài, đá mài.
• Máy cưa đai.
• Máy cưa.
• Máy có bàn quay tròn, máy tiện CNC.
• Máy gia công dùng tia nước.
• Máy gia công Lade.
• Máy gia công Electron.
• Máy mài khuôn.
• Máy gia công điện giải.
• Máy cạo bavớ, máy cắt vát.
• Máy cạo bavớ điện giải.
• Máy đột, đục lỗ, tạo lỗ trên kim loại, máy đột dập CNC.
• …

2.4. Đặc điểm và lợi ích của máy công cụ trong sản xuất công nghiệp.

Trong công nghiệp, máy công cụ thường có 3 đặc điểm và lợi ích như sau:

• Tự động hóa sản xuất: Cải tiến năng suất thông qua ứng dụng các công nghệ cắt gọt kim loại tiên tiến. Đồng thời cho phép thực hiện các công việc gia công cơ khí theo quy trình một cách liên tục. Qua đó nâng cao năng lực cơ khí tự động hóa. của doanh nghiệp, ít người vận hành hơn và ít hỏng hóc hơn do lỗi vận hành, dự đoán chính xác thời gian xử lý,…
• Độ chính xác và khả năng lặp lại cao của sản phẩm: Máy công cụ CNC có thể gia công các sản phẩm có độ chính xác cao và độ phức tạp cao như: Các bộ phận của máy bay, các thiết bị trong công nghiệp quốc phòng, y tế,… Sau khi chương trình gia công đã được kiểm tra và hiệu chỉnh, một loạt các sản phẩm có chất lượng đồng đều được đảm bảo “xuất xưởng”. Quy trình sản xuất dây chuyền lắp ráp chuyên nghiệp hơn.
• Độ linh hoạt cao: Máy công cụ là một trong những máy móc có độ linh hoạt cao bởi khả năng xử lý các sản phẩm một cách đa dạng và dễ dàng thay đổi nếu có vấn đề phát sinh. Là công cụ hỗ trợ tuyệt vời giúp doanh nghiệp thích ứng với những thay đổi nhanh chóng và liên tục về mẫu mã khách hàng, chủng loại sản phẩm.

3. 09 điểm mà doanh nghiệp khi sử dụng máy công cụ cần lưu ý.

Khi sử dụng máy công cụ để sản xuất, doanh nghiệp cần lưu ý:

• Đảm bảo điện áp và cường độ dòng điện.
• Tuân thủ các quy an toàn lao động trong nhà máy, sản xuất.
• Có biện pháp khắc phục tình trạng các thông số lưới điện dao động vượt quá phạm vi cho phép của máy.
• Kiểm tra các bộ phận bôi trơn của ổ trục chính, hệ thống trục vít và các bộ phận truyền động khác.
• Tuân theo các quy trình bôi trơn ổ trục thích hợp và thường xuyên kiểm tra mức dầu trong thùng dầu bôi trơn.
• Bảo dưỡng định kỳ cũng là một cách kéo dài tuổi thọ cho máy. Phát hiện các bộ phận, chi tiết hư hỏng của máy và xử lý kịp thời, tránh để các bộ phận hư hỏng ảnh hưởng đến các bộ phận, chi tiết khác.
• Phương pháp cắt gọt hay gia công phải được khống chế trong phạm vi cho phép, không được tăng năng suất và ca làm việc mà tăng tốc độ cắt hoặc chiều sâu cắt khiến cơ cấu chấp hành quá tải, giảm tuổi thọ của máy.
• Bụi bẩn cũng là tác nhân làm giảm tuổi thọ và ảnh hưởng đến độ chính xác gia công của máy. Các hạt bụi bám trên bề mặt mạch điện tử khi gặp không khí ẩm có thể kết nối các linh kiện, gây hư hỏng khối điều khiển.
• Ngoài các yếu tố trên, tiếng ồn do từ trường và các yếu tố bên ngoài gây ra cũng có ảnh hưởng lớn đến độ chính xác gia công.

4. Ứng dụng của máy công cụ trong các ngành công nghiệp.

Máy công cụ là bộ phận không thể thiếu trong bất kỳ ngành công nghiệp nào. Chúng được sử dụng khắp mọi nơi, và là cơ sở để tạo nên các máy móc sản xuất công nghiệp khác. Cụ thể các ngành công nghiệp ứng dụng máy công cụ như:

• Công nghiệp hàng không vũ trụ: Những ứng dụng của máy công cụ trong ngành hàng không rất rộng rãi. Một số thành phần cần gia công như: Giá đỡ động cơ, thành phần thiết bị hạ cánh, thành phần dòng nhiên liệu và tấm tiếp cận nhiên liệu.
• Công nghiệp ô tô: Ngày nay công nghiệp phụ trợ ô tô ngày càng phổ biến, nhiều doanh nghiệp ứng dụng máy công cụ trong tạo mẫu, gia công khuôn mẫu và sản xuất các bộ phận ô tô. Những thành phần cần gia công trong ngành ô tô như: Xi lanh, hộp số, van, trục, bảng táp-lô, các bộ phận tùy chỉnh, đồng hồ đo xăng và những thành phần khác.
• Công nghiệp điện tử dân dụng: Máy công cụ cũng giúp sản xuất các sản phẩm đồ điện tử tiêu dùng. Ví dụ như: Thành phần khung của macbook, PCB, vỏ, đồ gá và các thành phần khác.
• Công nghiệp quốc phòng: Các máy công cụ còn được ứng dụng trong lĩnh vực quân sự, một trong những lĩnh vực cần độ chắc chắn, độ chính xác, độ bảo mật và độ bền nhất định. Các thành phần được sản xuất như: Vỏ, giá đỡ động cơ, thành phần dòng nhiên liệu và tấm tiếp cận nhiên liệu,…
• Chăm sóc sức khỏe, y tế: Gia công máy công cụ còn có khả năng cung cấp các vật liệu với độ an toàn cao với các bộ phận tùy chỉnh một lần. Những bộ phận gia công gồm: Dụng cụ phẫu thuật, vỏ điện tử, nạp chỉnh hình và cấy ghép,…
• Công nghiệp dầu khí: Ngoài những lĩnh vực kể trên, dầu khí cũng là ngành ứng dụng nhiều máy công cụ. Với các thành phần cần gia công như: Piston, xi lanh, thanh, chốt và van,… được sử dụng trong đường ống và nhà máy lọc dầu.

5. Tổng kết.

RX Tradex tin rằng bài viết “Máy công cụ là gì? Những điều cần biết về máy công cụ?” sẽ giúp doanh nghiệp hiểu rõ hơn về máy công cụ cũng như cách phân loại và lợi ích, ứng dụng của chúng trong ngành sản xuất. Những năm gần đây các nhà sản xuất máy công cụ đã ứng dụng các thành tựu khoa học trong công nghệ thông tin, điều khiển số, tự động hóa, dụng cụ cắt,… Để tạo ra các loại máy hiện đại hơn, có nhiều chức năng công nghệ khác nhau. Nhằm phục vụ cho nhu cầu ngày càng cao của con người. RX Tradex tổ chức triển lãm Metalex thường niên nhằm giúp doanh nghiệp có cơ hội tiếp cận những xu hướng, cập nhật công nghệ mới trong ngành máy công cụ và gia công kim loại. Ngoài ra, doanh nghiệp có thể tham khảo thêm các sự kiện khác được diễn ra trong năm 2024.

[1]: https://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1y_c%C3%B4ng_c%E1%BB%A5

[2]: https://vietmachine.com.vn/do-tin-cay-va-do-chinh-xac-co-the-dat-duoc-cua-may-cong-cu.html

[3]: https://weldcom.vn/gia-cong-cnc-la-gi-nhung-kien-thuc-co-ban-cua-cnc

[4]: https://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1y_c%C3%B4ng_c%E1%BB%A5