Cắt gọt kim loại là gì? Nguyên lý và các phương pháp phổ biến nhất

Cập nhật lần cuối 10 Tháng mười một, 2025 bởi Nguyễn Minh Triệu

Mọi chi tiết máy móc xung quanh chúng ta, từ con ốc vít nhỏ bé trong chiếc đồng hồ, linh kiện trong điện thoại, đến vỏ động cơ phản lực phức tạp, đều phải trải qua một quá trình thiết yếu gọi là cắt gọt kim loại. Đây là nền tảng của toàn bộ ngành công nghiệp chế tạo và sản xuất.

Vậy chính xác thì cắt gọt kim loại là gì?

Cắt gọt kim loại (hay còn gọi là gia công cắt gọt) là một quá trình công nghệ được thực hiện trong ngành cơ khí, nhằm loại bỏ một phần vật liệu (kim loại) dư thừa ra khỏi một phôi thô ban đầu. Mục đích là để tạo ra một chi tiết hoàn chỉnh có hình dạng, kích thước, và độ chính xác bề mặt (độ bóng, độ nhám) theo đúng yêu cầu kỹ thuật đã được thiết kế từ trước.

Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ bản chất của cắt gọt kim loại, nguyên lý cơ bản đã tạo ra nó, các phương pháp gia công phổ biến nhất, và vai trò của công nghệ này trong sản xuất hiện đại.

Bản chất và Nguyên lý cơ bản của cắt gọt kim loại

Về bản chất, quá trình này dựa trên một nguyên lý vật lý đơn giản: dùng một vật liệu cứng hơn để cắt một vật liệu mềm hơn.

Trong gia công cơ khí, người ta sử dụng các dụng cụ cắt (thường gọi là dao cụ) được chế tạo từ vật liệu siêu cứng (như thép gió HSS, hợp kim, kim cương…). Dụng cụ cắt này sẽ tác động lực cơ học rất lớn lên phôi (vật liệu cần gia công), khiến một phần vật liệu trên phôi bị “bóc tách” ra. Phần vật liệu bị loại bỏ này được gọi là phoi.

Nguyên lý hình thành phoi (Chip Formation)

Khi dao cắt tiến vào phôi, vật liệu tại vùng cắt bị biến dạng, nén trượt và cuối cùng bị tách ra khỏi bề mặt phôi, trượt đi trên mặt trước của dao và thoát ra ngoài. Tùy thuộc vào vật liệu phôi (dẻo hay giòn) và tốc độ cắt, phoi có thể có dạng phoi vụn (khi gia công gang), phoi dây (khi gia công thép dẻo), hoặc phoi xếp.

Các chuyển động cơ bản trong cắt gọt

Để quá trình cắt diễn ra liên tục trên toàn bộ bề mặt, máy móc cần tạo ra hai chuyển động cơ bản:

1. Chuyển động chính (Chuyển động cắt): Thường là chuyển động quay với tốc độ cao, tạo ra tốc độ cắt chính. Ví dụ: Phôi quay tròn trong máy Tiện, hoặc dao quay tròn trong máy Phay.
2. Chuyển động chạy dao (Feed): Thường là chuyển động tịnh tiến (chậm). Chuyển động này giúp dao cắt “ăn” hết lớp vật liệu trên toàn bộ chiều dài hoặc bề mặt gia công. Ví dụ: Dao tịnh tiến trong máy Tiện, hoặc bàn máy (mang phôi) tịnh tiến trong máy Phay.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt

Chất lượng của chi tiết cuối cùng phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, bao gồm:

• Vật liệu phôi: Độ cứng, độ dẻo, và tính chất cơ lý của kim loại.
• Vật liệu và hình học của dao cụ: Góc cắt, độ sắc và độ bền của dao.
• Thông số công nghệ (Chế độ cắt): Tốc độ cắt (vòng quay), lượng chạy dao (tốc độ dao tiến) và chiều sâu cắt (độ dày vật liệu bị loại bỏ).
• Dung dịch trơn nguội (Tưới nguội): Giúp bôi trơn, giảm ma sát, làm mát dao và phôi, đồng thời cuốn trôi phoi.

Phân loại các phương pháp cắt gọt kim loại phổ biến

Có rất nhiều phương pháp cắt gọt kim loại, mỗi phương pháp có ưu điểm riêng và phù hợp với việc tạo ra các loại chi tiết khác nhau. Dưới đây là các phương pháp phổ biến nhất:

Gia công Tiện (Turning)

Là gì: Phương pháp gia công rất phổ biến, trong đó phôi được kẹp và quay tròn (chuyển động chính), còn dao thực hiện chuyển động tịnh tiến (chuyển động chạy dao).

Ứng dụng: Chuyên dùng để gia công các chi tiết có dạng tròn xoay như trục, trục bậc, côn, mặt bích, và gia công ren (tiện ren).

Gia công Phay (Milling)

Là gì: Ngược lại với Tiện, ở phương pháp Phay, dao cắt quay tròn (chuyển động chính), trong khi phôi được giữ cố định trên bàn máy và thực hiện chuyển động tịnh tiến (chuyển động chạy dao).

Ứng dụng: Rất linh hoạt, dùng để gia công các bề mặt phẳng, rãnh then, bậc, mặt định hình, gia công bánh răng…

Gia công Khoan – Khoét – Doa – Taro

Đây là nhóm các phương pháp chuyên dùng để tạo và tinh chỉnh lỗ:

Khoan (Drilling): Dùng mũi khoan để tạo lỗ.

Khoét (Boring): Mở rộng một lỗ đã có sẵn.

Doa (Reaming): Gia công tinh lại lỗ để đạt độ chính xác và độ bóng bề mặt rất cao.

Taro (Tapping): Dùng mũi taro để tạo ren bên trong lỗ.

Gia công Bào và Xọc (Planing/Shaping)

Là gì: Sử dụng chuyển động tịnh tiến của dao (máy Bào) hoặc của phôi (máy Xọc) để gia công các bề mặt phẳng, rãnh.

Ứng dụng: Thường dùng cho các chi tiết lớn, nặng hoặc gia công các rãnh mà phương pháp Phay khó thực hiện.

Gia công Mài (Grinding)

Là gì: Dùng đá mài (cấu tạo từ hàng vạn hạt mài nhỏ, siêu cứng) quay ở tốc độ rất cao để bóc đi một lớp vật liệu cực kỳ mỏng.

Ứng dụng: Đây là phương pháp gia công tinh cuối cùng, giúp tạo ra độ bóng bề mặt và độ chính xác kích thước gần như tuyệt đối.

Công nghệ cắt gọt kim loại hiện đại: Gia công CNC

Ngày nay, hầu hết các phương pháp cắt gọt kim loại (Tiện, Phay, Mài…) đều đã được nâng lên một tầm cao mới nhờ công nghệ CNC (Computer Numerical Control).

Gia công CNC là gì?

Gia công CNC là việc sử dụng máy tính để lập trình và điều khiển tự động toàn bộ quá trình vận hành của máy móc cắt gọt kim loại. Con người lập trình bản vẽ 3D và các thông số kỹ thuật, máy tính sẽ dịch chúng thành các lệnh điều khiển dao cắt, bàn máy một cách chính xác.

Lợi ích của gia công CNC

Việc ứng dụng CNC đã tạo ra một cuộc cách mạng trong ngành sản xuất:

1. Độ chính xác cao: Máy CNC có thể gia công các chi tiết với độ chính xác gần như tuyệt đối, đạt mức dung sai cực nhỏ (sai số chỉ vài phần nghìn milimét).
2. Năng suất cao: Máy hoạt động liên tục, tốc độ cắt nhanh, cho phép gia công hàng loạt các sản phẩm giống hệt nhau một cách nhanh chóng.
3. Linh hoạt: Dễ dàng thay đổi mẫu mã, lập trình lại để gia công các chi tiết có hình dạng 3D phức tạp mà các máy móc truyền thống không thể làm được.
4. Tự động hóa: Giảm sự can thiệp và sai sót của con người, tiết kiệm chi phí nhân công và nâng cao tính an toàn trong sản xuất.

Minh Triệu: Giải pháp gia công cơ khí chính xác và tự động hóa hàng đầu

Việc hiểu rõ “cắt gọt kim loại là gì” và tầm quan trọng của công nghệ CNC giúp các doanh nghiệp sản xuất lựa chọn được đối tác gia công chiến lược. Tại Việt Nam, Công ty TNHH Thương Mại Và Sản Xuất Minh Triệu tự hào là một công ty gia công cơ khí chính xác tiên phong, ứng dụng sâu rộng các phương pháp cắt gọt kim loại hiện đại.

Năng lực gia công cắt gọt kim loại tại Minh Triệu

• Hệ thống máy móc hiện đại: Minh Triệu đầu tư mạnh mẽ vào hệ thống máy móc CNC (máy Tiện CNC, máy Phay CNC 3 trục, 5 trục) được nhập khẩu từ các thương hiệu hàng đầu Nhật Bản, châu Âu.
• Gia công đa vật liệu: Chúng tôi có kinh nghiệm dày dạn trong việc gia công trên nhiều loại vật liệu, từ thép carbon, thép không gỉ (inox), nhôm, đồng, đến các loại nhựa kỹ thuật (POM, PEEK…).
• Chất lượng chuẩn xác: Minh Triệu cam kết mọi chi tiết xuất xưởng đều đạt độ chính xác cao theo đúng bản vẽ kỹ thuật, đáp ứng các yêu cầu khắt khe nhất của khách hàng.

Để minh chứng cho năng lực của mình, Minh Triệu đã thực hiện thành công dự án gia công hàng loạt chi tiết khớp nối (coupling) cho một đối tác lớn trong ngành tự động hóa dây chuyền sản xuất. Chi tiết yêu cầu vật liệu thép S45C, độ chính xác dung sai tại các lỗ then là ±0.01mm. Chúng tôi đã hoàn thành đơn hàng với chất lượng đồng đều 100% và bàn giao trước tiến độ, giúp khách hàng tối ưu hóa dây chuyền của họ.

Không chỉ là gia công, Minh Triệu cung cấp giải pháp tự động hóa

Với nền tảng là khả năng tự chủ gia công các chi tiết máy chính xác, Minh Triệu còn cung cấp các giải pháp tự động hóa toàn diện cho nhà máy. Chúng tôi sử dụng chính các linh kiện cơ khí chính xác này để thiết kế, lắp đặt các hệ thống băng tải, robot, và dây chuyền sản xuất tự động, giúp doanh nghiệp nâng cao năng suất và hiệu quả vận hành.

Kết luận

Cắt gọt kim loại là trái tim của ngành cơ khí chế tạo, là quá trình công nghệ cốt lõi biến những khối kim loại thô thành các linh kiện, chi tiết máy hữu ích với độ chính xác cao. Từ các phương pháp truyền thống như Tiện, Phay, Mài cho đến đỉnh cao là công nghệ gia công CNC, mục tiêu cuối cùng vẫn là tạo ra những sản phẩm chất lượng, chính xác và hiệu quả nhất.

Bài viết được tham vấn chuyên môn bởi Kỹ sư Vũ Văn Long, Trưởng phòng Kỹ thuật tại Minh Triệu, với hơn 10 năm kinh nghiệm vận hành và lập trình máy gia công CNC.

Bạn đang tìm kiếm một đối tác tin cậy cho nhu cầu gia công cơ khí chính xác theo yêu cầu hoặc các giải pháp tự động hóa nhà máy?

Hãy liên hệ ngay với Minh Triệu để nhận được tư vấn kỹ thuật chuyên sâu và báo giá chi tiết nhất.

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI VÀ SẢN XUẤT MINH TRIỆU

• Nhà máy: Số 3, lô 5, Khu Công Nghiệp Lai Xá, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội
• Văn phòng: 52/346 Thiên Lôi, Vĩnh Niệm, Lê Chân, Hải Phòng
• Hotline (Zalo/Whatsapp/Line): +84 886 151 688
• Email: business@minhtrieu.vn