Máy tiện CNC la người máy công nghiệp

Phương pháp tiện CNC được sử dụng rộng rãi trong gia công nhằm tạo ra sản phẩm có hình dạng mong muốn. Vậy cụ thể tiện CNC là gì và các loại máy tiện CNC hoạt động như thế nào? Tất cả sẽ có trong bài viết sau đây.

Tiện CNC là thuật ngữ được sử dụng để chỉ phương pháp gia công cắt gọt trên máy tiện CNC để tạo ra hình dáng sản phẩm mong muốn. Quá trình này được thực hiện bởi sự phối hợp chuyển động của phôi và dao. Trong đó, chuyển động chính là chuyển động xoay tròn của phôi tạo thành chuyển động cắt. Kết hợp với chuyển động tịnh tiến ngang và dọc của dao để gia công sản phẩm. Các công đoạn đều được điều khiển bởi các lệnh được lập trình trên máy tính.

Tiện CNC được xem là một trong những phương pháp gia công phổ biến trong các nhà máy, phân xưởng cơ khí hiện nay. Tiện chiếm từ 25 – 35% công việc trong toàn quy trình gia công cắt gọt vật liệu. Tiện CNC giúp quy trình gia công trở nên đơn giản hơn với tiện tròn, tiện côn, tiện vát, tiện rãnh, tiện mặt,… Một số dụng cụ trên máy tiện được gọi là dao tiện bao gồm dao khỏa mặt đầu, dao tiện lỗ, dao vai, dao định hình, mảnh dao tiện,…

Máy tiện CNC là một trong những loại máy gia công cơ khí có chức năng chính là thực hiện các nguyên công tiện, được tích hợp hệ thống điều khiển bằng máy tính (Computer Numerical Control). Nhờ hệ thống điều khiển, lập trình bằng máy tính và các phần mềm chuyên dụng mà hầu hết các máy tiện CNC vận hành gần như tự động.

Với công nghệ hiện đại, các máy tiện CNC giúp các quá trình tiện tròn, tiện mặt, tiện vát, tiện rãnh, tiện ren, tiện côn,… diễn ra nhanh chóng, dễ dàng và chính xác hơn các máy tiện cơ thủ công. Ngày nay, các máy tiện CNC còn được sản xuất với đa chức năng, thực hiện các công việc gia công khoan, cắt ren, cắt rãnh, đánh bóng,…

2.2.1. Thân máy

Thân máy tiện CNC là bộ phận trung tâm, là chân đế của toàn bộ máy và cũng là nơi để gắn các bộ phận khác vào. Thân máy được đúc bằng gang cường lực nên rất cứng và có cấu trúc chắc chắn. 

2.2.2. Ụ đứng

Ụ đứng là bộ phận có liên quan trực tiếp đến độ cắt của máy tiện. Bên trong ụ đứng thường được lắp động cơ bước và trục chính. Đầu trục chính được lắp mâm cặp để gá phôi vật liệu, sau trục chính là hệ thống thủy lực hoặc khí nén.

2.2.3. Truyền động trục chính

Động cơ trục chính có thể chuyển động theo hướng một chiều hoặc xoay chiều. Trong đó:

• Động cơ một chiều dùng kích từ để điều chỉnh tốc độ.
• Động cơ xoay chiều dùng biến đổi tần số để điều chỉnh tốc độ.

2.2.4. Mâm cặp

Mâm cặp của máy tiện CNC chứa hệ thống thủy lực, hoạt động với tốc độ nhanh và an toàn. Thông thường trong quá trình gia công kim loại màu, trục chính có thể quay với tốc độ lên đến 8000 vòng/phút. Từ đó sinh ra lực ly tâm rất lớn, hệ thống thủy lực có chức năng giữ chặt mâm cặp trong suốt quá trình vận hành.

2.2.5. Ụ động

Ụ động của máy tiện CNC gồm những thành phần như: 

• Các chi tiết định tâm
• Đồ gá
• Điều chỉnh chi tiết
• Những thành phần khác

2.2.6. Hệ thống ổ tích dao

• Gá đỡ ổ tích dao: Có công dụng nâng đỡ ổ chứa dao, tạo chuyển động tịnh tiến hoặc vuông góc của dao so với trục chính.
• Ổ tích dao:Chứa từ 8 – 12 – 24  dao cắt với khả năng chuyển đổi dao cắt nhanh chóng.

2.2.7. Bảng điều khiển

Bảng điều khiển của máy tiện CNC là bộ phận đóng vai trò rất quan trọng, được ví như là “bộ não” của thiết bị này. Chức năng của bảng điều khiển là xử lý dữ liệu từ file thiết kế và thông số kỹ thuật đã cài đặt trước đó. Sau đó điều khiển dao cắt gia công theo yêu cầu của người dùng.

Nguyên lý hoạt động của máy tiện CNC dựa trên chuyển động quay của phôi và chuyển động chạy dao, cụ thể là:

• Chuyển động quay của phôi tạo ra tốc độ cắt. 
• Chuyển động chạy dao xác định bước tiến dao, định hình bề mặt gia công. Trong đó bao gồm:
  • Chạy dao dọc: Dao cắt chuyển động tịnh tiến theo phương song song với đường tâm máy tiện.
  • Chạy dao ngang: Dao cắt chuyển động tịnh tiến theo phương vuông góc đường tâm máy tiện.
  • Chạy dao nghiêng: Dao cắt chuyển động theo hướng tạo thành một góc với đường tâm của máy tiện. Chạy dao nghiêng được áp dụng khi gia công mặt côn.
  • Chạy dao theo đường cong: Được áp dụng trong gia công các bề mặt định hình.

Cơ bản là các chi tiết cần gia công sẽ được lắp trên mâm cặp để có chuyển động quay tròn. Dao cắt được gá trên ổ dao hoặc bàn dao để thực hiện gia công tiện theo các chế độ cắt mà người vận hành đã thiết lập.

• Máy tiện 2 trục: Là dòng máy tiện đứng và ngang với thiết kế gồm 2 trục chính.
• Máy tiện 3 – 6 trục: Dòng máy tiện được bổ sung thêm nhiều trục phụ bên cạnh trục chính để quá trình gia công linh hoạt hơn. Với nhiều trục và hệ thống dao được sử dụng cùng lúc, máy có thể gia công các chi tiết có hình dáng phức tạp trong thời gian ngắn nhất.

• Máy tiện vạn năng: Gồm máy tiện ren vít và máy tiện trơn. 
• Máy tiện chép hình: Được sử dụng phổ biến khi cần gia công cắt gọt những sản phẩm có hình dạng phức tạp, đòi hỏi sự tỉ mỉ và chính xác cao.
• Máy tiện chuyên dụng: Khá hạn chế về chức năng, chỉ được sử dụng để gia công một vài sản phẩm nhất định.
• Máy tiện cụt: Gia công những chi tiết hạng nặng là chức năng nổi bật nhất của dòng máy tiện này.
• Máy tiện đứng: Loại máy tiện này có khả năng gia công khá đa dạng, sử dụng để cắt gọt những chi tiết máy phức tạp, hạng nặng.
• Máy tiện nhiều dao: Thiết bị được trang bị nhiều dao cắt để cắt gọt sản phẩm.
• Máy tiện revolver: Trục chính của máy được lắp đặt theo chiều đứng hoặc ngang, thực hiện nhiều nguyên công khác nhau để cắt gọt chi tiết.

Có thể nói, máy tiện CNC có khả năng tự động hóa quy trình sản xuất khá cao và vượt trội so với các thiết bị gia công truyền thống. Những dòng máy tiện cơ trước đây buộc phải được điều khiển bởi kỹ thuật viên thì mới có thể gia công. Điều này làm cho tốc độ và năng suất gia công phụ thuộc rất nhiều vào con người.

Ngược lại, bộ điều khiển tự động hoàn toàn có thể giúp cho máy tiện CNC hoạt động liên tục trong một khoảng thời gian khá dài, không cần nhân công kiểm soát. Nhờ vậy mà quy trình gia công của doanh nghiệp được tự động hóa và năng suất sản xuất cũng từ đó mà tăng theo.

Thông thường, một doanh nghiệp phải gia công nhiều sản phẩm, chi tiết có hình dáng và kích thước đa dạng khác nhau. Vì thế các thông số kỹ thuật của máy tiện cũng phải được thay đổi liên tục để phù hợp với từng sản phẩm.

Nhờ máy tiện CNC, bạn sẽ không phải lo lắng về vấn đề thay đổi thông số. Bạn chỉ cần nhập file thiết kế vào máy tính, thực hiện các thao tác đơn giản và thiết bị sẽ tiến hành những công đoạn còn lại một cách tự động. Đảm bảo sản phẩm cuối cùng sẽ đáp ứng đúng yêu cầu của người vận hành.

Khả năng gia công của máy tiện CNC có thể cho ra độ chính xác tối đa lên đến 100%. Thậm chí nếu máy vận hành trong nhiều điều kiện khác nhau thì vẫn đảm bảo cho ra sản phẩm có độ đồng nhất cao, đường cắt đẹp và bề mặt sáng bóng. 

Nhắc đến các phần mềm hỗ trợ tiện CNC thì Mastercam là phần mềm đầu tiên được nhiều người nghĩ đến. Mastercam được du nhập vào Việt Nam rất sớm, có ưu điểm là tốc độ tính toán nhanh và sử dụng dễ dàng nên thu hút một lượng lớn người dùng tại Việt Nam bao gồ cả các doanh nghiệp. 

Mastercam có khả năng lập trình gia công 5 trục và Mill-Turn, tính năng mô phỏng gia công trước khi chạy giúp bảo đảm an toàn cho quá trình gia công trên máy CNC 5 trục đắt tiền. Khi gia công 5 trục, vấn đề lớn nhất gặp phải là trình biên dịch dữ liệu gia công dành cho máy CNC 5 trục (Post Processor). Cộng đồng Mastercam Việt Nam đã giải quyết khá tốt vấn đề này từ đó giúp Mastercam ngày càng trở nên phổ biến trong lập trình gia công chi tiết từ đơn giản đến phức tạp nhất. Đây cũng là giải pháp CAM được đại đa số người dùng nghĩ đến đầu tiên khi phải chuyển từ lập trình gia công 3 trục sang 5 trục.

SolidCAM là phần mềm của Dassault Systemes – nhà phát hành Solidworks và những gói CAD khác. SolidCAM được xem như là một tiện ích bổ sung (add-ons) được phát hành riêng để tương thích với tất cả những bản Solidworks. Phần mềm này cho phép người dùng có thể mô phỏng quá trình gia công sản phẩm trước khi tiến hành sản xuất thực tế. 

SolidCAM có tất cả các công cụ và tính năng cơ bản của một phần mềm mô phỏng gia công CNC. Phần mềm xuất ra chương trình gia công một cách nhanh chóng với tính năng tự động nhận dạng biên dạng chạy dao, chuẩn hóa và trùng khớp với thực tiễn nhất. 

Trong quá trình mô phỏng sẽ xuất hiện các thông số như chiều sâu cắt, loại dao, thông số dao. Nhờ đó người dùng có thể tiết kiệm thời gian và tập trung vào các bề mặt quan trọng trong khi gia công. SolidCAM luôn hiển thị các đường chạy dao để người dùng tiện so sánh với chi tiết thiết kế và xác định sai sót nếu có từ đó thuận tiện điều chỉnh. Bất cứ thay đổi nào cũng sẽ được cập nhật một cách tự động khi chuyển sang môi trường mô phỏng gia công nhằm nâng cao tính trực quan cho người dùng.  

HyperMILL là phần mềm nổi tiếng với khả năng lập trình gia công 5 trục siêu việt, hiệu quả cao và an toàn. Bên cạnh đó, phần mềm này còn sở hữu những gói lập trình riêng dành cho những sản phẩm đặc thù. Nhờ đó mà việc lập trình các chi tiết phức tạp như cánh xoắn (impeller), cánh turbine tích hợp (blisk), lốp xe, động cơ xe trở nên nhanh gọn và dễ dàng hơn nhiều. Tuy nhiên vẫn đảm bảo tính an toàn khi thực hiện gia công trên những loại máy gia công CNC 5 trục đắt tiền. 

Thời gian gần đây, Open-Mind có thực hiện bổ sung thêm cho HyperMILL một số tính năng mới để đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao của người dùng. Có thể kể đến như Virtual Machining (Gia công tự động kết nối trực tiếp từ máy tính đến máy CNC), Addictive Manufacturing (In 3D trên CNC tích hợp công nghệ in 3D kim loại), HyperMILL Knife Cutting (cắt siêu âm vật liệu composite).

Tiện CNC đóng một vai trò quan trọng trong toàn bộ quá trình gia công. Nhờ công nghệ CNC, công đoạn tiện trở nên nhanh chóng và đơn giản hơn bao giờ hết. Bên cạnh đó, các phần mềm lập trình gia công CNC cũng góp phần nâng cao hiệu suất hoạt động trong suốt quá trình. Đặc biệt là Mastercam, một trong những phần mềm nổi tiếng trong lĩnh vực lập trình gia công CNC, được sử dụng rộng rãi và có cả một cộng đồng những người chuyên dùng phần mềm này. 

Nếu bạn đang sử dụng máy tiện CNC và cần một phần mềm lập trình chất lượng thì Mastercam sẽ là một lựa chọn thông minh. Hiện 3D Smart Solutions đang là đối tác của Mastercam nên bạn hoàn toàn yên tâm về độ uy tín của phần mềm được 3DS cung cấp thay vì tải ở các nguồn khác trên Internet. Ngoài ra bạn cũng có thể tham khảo thêm các sản phẩm, dịch vụ, giải pháp in ấn 3D tại website của chúng tôi. Nếu có thắc mắc hãy liên hệ ngay đến hotline 0345 699 777, 3DS sẽ hỗ trợ tận tình và tốt nhất!

 Bài viết liên quan:

Page 2