Máy tiện đứng CNC là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chi tiết

Máy tiện đứng CNC (gọi tắt là máy tiện đứng) là một thiết bị gia công cơ khí tiên tiến, được đông đảo doanh nghiệp và xưởng sản xuất ưu tiên lựa chọn nhằm nâng cao hiệu suất làm việc cũng như chất lượng sản phẩm. Với kết cấu trục chính đặt theo phương thẳng đứng, máy đặc biệt phù hợp để gia công các chi tiết lớn, nặng. Vậy máy tiện đứng CNC là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy ra sao? Ưu điểm nổi bật và phạm vi ứng dụng trong thực tế như thế nào? Hãy cùng Kỷ Nguyên Máy tìm hiểu chi tiết qua các nội dung dưới đây.

Ảnh máy tiện đứng CNC là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chi tiết

Định nghĩa máy tiện đứng CNC là gì?

Máy tiện đứng CNC (Vertical CNC Lathe)  là một loại máy tiện công nghiệp có trục chính đặt theo phương thẳng đứng và ở một vị trí cố định. Trong quá trình vận hành, phôi được kẹp trên bàn xoay và chuyển động quay tròn, đồng thời di chuyển lên xuống để căn chỉnh chính xác với đầu cắt theo các phương đã được lập trình trong hệ điều khiển số CNC.

Việc sử dụng hệ thống điều khiển CNC giúp máy tiện đứng vận hành tự động hóa với độ chính xác cao và khả năng lặp lại ổn định. Vì vậy, máy hoạt động hiệu quả khi gia công các chi tiết có kích thước và trọng lượng lớn, độ phức tạp cao, từ đó giúp xưởng nâng cao năng suất, giảm thiểu sai sót và tiết kiệm chi phí nhân công.

Hiện nay, các loại máy gia công cơ khí, cụ thể máy tiện đứng CNC được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm:

• Ngành công nghiệp nặng: Gia công các chi tiết lớn như bánh răng, trục chính, vòng bi cỡ lớn.
• Ngành dầu khí: Chế tạo linh kiện cho giàn khoan, ống dẫn, van công nghiệp có đường kính lớn.
• Ngành đóng tàu: Gia công các bộ phận trục chân vịt, bạc lót, và các chi tiết kết cấu lớn.
• Ngành năng lượng: Sản xuất linh kiện cho turbine, rotor máy phát điện, trục tua-bin hơi/nước.
• Ngành chế tạo máy: Thực hiện các nguyên công tiện chính xác cho máy móc công nghiệp nặng.
• Ngành luyện kim và xi măng: Gia công khuôn đúc, chi tiết quay trong lò nung hoặc thiết bị nghiền.

Ảnh máy tiện đứng CNC là gì?

Cấu tạo chi tiết máy tiện đứng CNC

Cấu tạo đóng vai trò then chốt trong việc quyết định hiệu suất, độ ổn định và khả năng đáp ứng yêu cầu gia công của thiết bị. Một hệ thống hoàn chỉnh được hình thành từ nhiều bộ phận chính, hoạt động đồng bộ và hỗ trợ lẫn nhau. Dưới đây là những thành phần quan trọng góp phần tạo nên hiệu quả vượt trội trong quá trình vận hành của một máy tiện đứng CNC:

1. Khung máy (frame): Là bộ phận chịu lực chính, có nhiệm vụ liên kết các chi tiết cấu thành thành một thể thống nhất, tạo nên sự chắc chắn cho toàn bộ máy.
2. Lớp đệm (polymer concrete filling): Là hỗn hợp gồm nhựa polymer và các cốt liệu khoáng (như đá nghiền, cát silica…), được đổ vào bên trong các khoang rỗng của khung máy giúp tăng độ cứng, giảm rung động và cải thiện độ chính xác khi gia công.
3. Tháp dao (turret): Bộ phận chứa và xoay để thay đổi các dao cắt khác nhau.
4. Dầm ngang (cross rail): Thanh ngang di chuyển đầu dao (theo phương X), đảm bảo dao được dẫn động chính xác.
5. Đầu dao (tool head): Bộ phận gắn dao cắt vào máy, thay đổi và cố định dao khi làm việc.
6. Dao cắt (tool): Dụng cụ thực hiện quá trình cắt gọt vật liệu.
7. Mâm cặp (chuck): Bộ phận kẹp chặt và giữ phôi trên trục chính khi gia công.
8. Trục chính (spindle): Truyền động quay cho mâm cặp và phôi, là thành phần trung tâm của máy.
9. Hộp trục chính (headstock): Khối chứa các bộ truyền, ổ trục giúp trục chính quay ổn định, chính xác.
10. Xi lanh thủy lực (hydraulic cylinder): Hỗ trợ di chuyển hoặc kẹp chặt một số bộ phận quan trọng giúp quá trình vận hành tự động và an toàn hơn.
11. Các trục chuyển động:

• Trục X (màu đỏ): Di chuyển ngang của đầu dao.
• Trục Z (màu xanh lam): Di chuyển lên xuống của đầu dao.
• Trục C: Vòng quay của trục chính (hoặc mâm cặp).

Ảnh cấu tạo máy tiện đứng CNC

Nguyên lý hoạt động máy tiện đứng CNC

Nguyên lý hoạt động của máy tiện đứng CNC dựa trên sự phối hợp giữa chuyển động quay của phôi và chuyển động chạy dao của dụng cụ cắt. Phôi được cố định chắc chắn trên bàn máy xoay theo phương ngang, trong khi trục chính của máy được đặt dọc theo hướng thẳng đứng. Khi máy hoạt động, trục chính quay và truyền động cho bàn máy cùng phôi, tạo chuyển động quay cần thiết để gia công.

Hệ thống điều khiển CNC sẽ nhận dữ liệu chương trình gia công (G-code) và tự động điều phối chính xác các chuyển động của dao cắt và bàn máy theo nhiều trục khác nhau. Động tác di chuyển của dao cắt diễn ra theo các trục lên xuống và tiến lùi (trục Z và X), kết hợp với chuyển động quay của phôi để tạo hình bề mặt.

Quá trình gia công gồm các thao tác như tiện tròn, tiện mặt đầu, tiện côn hay tiện rãnh cho chi tiết, giúp tạo ra sản phẩm chính xác và đồng đều. Sự phối hợp đồng bộ này đảm bảo hiệu quả và chất lượng cao trong mọi thao tác gia công.

Các loại máy tiện đứng CNC

Máy tiện đứng CNC được phân thành hai loại chính, mỗi loại phù hợp với từng yêu cầu gia công cụ thể. Cả hai đều mang lại hiệu suất cao và độ chính xác vượt trội trong quá trình vận hành.

Máy tiện đứng cột đơn

Máy tiện đứng cột đơn có thiết kế với một cột trụ chính duy nhất đặt phía sau hoặc bên cạnh bàn máy, giúp tiết kiệm không gian và dễ vận hành. Loại máy này thường được sử dụng để gia công các chi tiết có kích thước vừa và nhỏ nhưng vẫn yêu cầu độ chính xác cao. Nhờ cấu trúc đơn giản và linh hoạt, máy phù hợp với các xưởng sản xuất vừa, các chi tiết trụ, mặt bích hoặc chi tiết đối xứng.

Máy tiện đứng cột đôi

Máy tiện đứng cột đôi có thiết kế gồm hai cột trụ đặt đối xứng hai bên bàn máy, tạo nên kết cấu vững chắc và độ ổn định cao trong quá trình gia công. Cấu trúc này cho phép máy xử lý hiệu quả các chi tiết có kích thước lớn, trọng lượng nặng và yêu cầu độ chính xác cao trong thời gian dài. Nhờ khả năng chịu tải tốt và hạn chế rung động, máy tiện cột đôi thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp nặng như chế tạo turbine, thiết bị năng lượng, và kết cấu cơ khí cỡ lớn.

Ảnh máy tiện đứng cột đơn và máy tiện đứng cột đôi

Ưu điểm vượt trội của máy tiện đứng CNC

Hiện nay máy tiện đứng được rất nhiều doanh nghiệp ưu tiên lựa chọn bởi sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội như sau:

• Tích hợp chức năng tự động tải và dỡ phôi tại trục chính cho phép thực hiện đồng thời nhiều công đoạn trong quá trình gia công chi tiết lắp ghép.
• Máy có khả năng xử lý các chi tiết có đường kính lớn lên đến 4m và trọng lượng nặng lên đến hàng tấn.
• Máy tiện đứng CNC sẽ xử lý linh hoạt các chi tiết có hình dạng phức tạp kể cả mặt phẳng nghiêng, đường cong hoặc bề mặt không đối xứng.
• Tiết kiệm không gian hơn so với máy tiện ngang có cùng công suất.
• Dễ dàng lắp đặt và giữ cố định các chi tiết nặng trong quá trình gia công nhờ trọng lực hỗ trợ giữ chi tiết chắc chắn.
• Máy tích hợp các tính năng an toàn như cửa bảo vệ, kính chắn phoi và hệ thống ngắt khẩn cấp, nhằm đảm bảo an toàn tối đa cho người vận hành trong suốt quá trình gia công.
• Nhờ được trang bị hệ thống điều khiển CNC, máy tiện đứng đạt mức độ tự động hóa cao, giúp tăng độ chính xác, tiết kiệm nhân lực và tối ưu chi phí vận hành cho doanh nghiệp.

TOP 5 máy tiện đứng CNC được ưu chuộng nhất

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều dòng máy tiện đứng CNC với đa dạng mẫu mã và tính năng. Dưới đây là 5 mẫu máy được đánh giá cao và được nhiều doanh nghiệp lựa chọn nhờ hiệu suất vượt trội và độ tin cậy trong vận hành.

1. Máy tiện đứng Taikan L-V45

• Thương hiệu Taikan
• Xuất xứ: Trung Quốc
• Thông số kỹ thuật: Tốc độ trục chính: 50–2.000rpm; điều khiển Siemens 828D; chuyên gia công thép, hợp kim cứng; vận hành ổn định, chính xác.

Ảnh máy tiện đứng Taikan L-V45

2. Máy tiện đứng Taikan L-V65

• Thương hiệu: Taikan
• Xuất xứ: Trung Quốc
• Thông số kỹ thuật: Hành trình trục A: 650mm; trục B: 750mm; trục C: 210mm; tốc độ trục chính cao, mâm cặp hàm tự định tâm.

Ảnh máy tiện đứng Taikan L-V65

3. Máy tiện đứng Taikan L-V80

• Thương hiệu: Taikan
• Xuất xứ: Trung Quốc
• Thông số kỹ thuật: Hành trình X: -20～465mm; Z: 820mm; tốc độ 50–1.300rpm; 12 dao; điều khiển FANUC 0i-TF/PLUS; truyền động thủy lực.

Ảnh máy tiện đứng Taikan L-V80

4. Máy tiện đứng Taikan L-V160C

• Thương hiệu: Taikan
• Xuất xứ: Trung Quốc
• Thông số kỹ thuật: Đường kính tiện lớn nhất: 1,800mm; dao BT50; di chuyển nhanh trụ dai: 12.000/10.000rpm; điều khiển Siemens.

Ảnh máy tiện đứng Taikan L-V160C

5. Máy tiên đứng Taikan L-V80 (phiên bản nâng cấp)

• Thương hiệu: Taikan
• Xuất xứ: Trung Quốc
• Thông số kỹ thuật: Hành trình trục X từ -20 đến 465mm và trục Z dài 820mm, với tốc độ trục chính từ 50 đến 1,300 vòng/phút, được điều khiển bằng hệ thống CNC FANUC 0i-TF/PLUS. Máy sở hữu cơ cấu truyền động thủy lực, 12 vị trí dao, phù hợp gia công tốc độ cao, độ chính xác cao trên nhiều loại vật liệu và chuyên dùng cho các chi tiết có hình dạng phức tạp.

Trên đây là tất cả các thông tin liên quan đến máy tiện đứng CNC, từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động cho đến các dòng máy phổ biến hiện nay. Với khả năng xử lý các chi tiết có kích thước lớn, độ chính xác cao và vận hành tự động giúp tối ưu năng suất, máy tiện này đang trở thành lựa chọn lý tưởng cho nhiều doanh nghiệp gia công cơ khí hiện đại. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp phù hợp cho xưởng sản xuất của mình, hãy liên hệ Kỷ Nguyên Máy qua hotline 077.209.8686 để được tư vấn và nhận báo giá tốt nhất về các loại máy CNC!

>> Có thể bạn quan tâm:

• Top 10 Các Loại Máy CNC Gỗ Được Ưa Chuộng Nhất Hiện Nay
• Top 7 - Các Loại Máy Phay Fanuc CNC Phổ Biến Nhất Hiện Nay
• Cấu Tạo Máy CNC Là Gì? Tìm Hiểu Từ A-Z Cho Người Mới
• Tìm Hiểu Cấu Tạo Máy Cắt Plasma CNC Dành Cho Người Mới
• Tìm Hiểu Cấu Tạo Máy Phay CNC 3 Trục Chi Tiết Và Đầy Đủ
• Khám Phá Cấu Tạo Máy Phay CNC Và Chức Năng Từng Bộ Phận x
• Cấu Tạo Trục Chính Máy Phay CNC: Phân Tích Chuyên Sâu A-Z
• Máy Tiện Vạn Năng Là gì? Nguyên Lý Và Cấu Tạo Máy Tiện Vạn Năng
• Phân Tích Cấu Tạo Trục Chính Máy Tiện CNC Và Vai Trò Từng Bộ Phận
• Máy Tiện Kim Loại Là Gì? Top 5 Máy Tiện Kim Loại Phổ Biến Hiện Nay
• Các Loại Máy Tiện CNC - Công dụng của máy tiện: Tất Cả Những Gì Bạn Cần Biết Từ A-Z
• Máy Tiện Chép Hình Là Gì? Toàn Tập Về Cấu Tạo, Nguyên Lý Và Ứng Dụng