Tiện CNC và máy tiện CNC trong cơ khí

Tiện CNC là gì?

Tiện CNC là một trong những hình thức gia công cắt gọt vật liệu dựa vào chuyển động quay tròn của tấm phôi đồng thời là chuyển động tịnnh tiến của dao theo chiều ngang hoặc chiều dọc. Hiện nay, tiện CNC là phương pháp gia công rất phổ biến được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Hình thức này chiếm khoảng 25 – 35% công việc trong cả một quá trình gia công cắt gọt vật liệu.

Những chiếc máy tiện cơ truyền thống thường hoạt động dựa vào sự điều khiển của con người. Trong khi máy tiện CNC lại được tích hợp khả năng điều khiển tự động, nó có thể vận hành thông qua lập trình trên hệ thống máy tính. Nhờ sử dụng công nghệ hiện đại, nên tiện CNC có thể cắt gọt được đa dạng các sản phẩm bằng nhiều vật liệu khác nhau mà không gây tiếng ồn lớn và thao tác vận hành cũng khá đơn giản.

Tiện cơ khí CNC là thực hiện việc tiện tròn, tiện côn, tiện vát, tiện mặt và tiện rãnh trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn. Dụng cụ cắt gọt vật liệu trong máy tiện là dao tiện, bao gồm: Dao đầu cong, dao đầu thẳng, dao khỏa mặt đầu, dao vai, dao tiện lỗ, dao định hình, mảnh dao tiện…

Ưu điểm của phương pháp tiện CNC

• Máy tiện CNC có khả năng tối ưu, tăng tuổi thọ dao.
• Không cần sử dụng các dụng cụ cắt gọt, phụ tùng hoặc đồ gá phôi.
• Hạn chế lượng phế phẩm trong quá trình tiện.
• Không phải phụ thuộc quá nhiều vào yếu tố con người, không tốn nhiều nhân công.
• Không đòi hỏi đội ngũ nhân viên vận hành máy phải có trình độ chuyên môn hoặc kỹ thuật nghề cao.
• Thời gian gia công tiện nhanh chóng giúp rút ngắn thời gian hoàn thiện sản phẩm.
• Các loại máy tiện CNC có thể vận hành liên tục trong thời gian dài mà không làm gián đoạn quá trình sản xuất.
• Máy tiện hiện đại có tạo ra những sản phẩm với độ chính xác và khả năng đồng nhất cao.
• Phương pháp tiện CNC có tính linh hoạt cao, dễ dàng thay đổi, điều chỉnh các thông số kỹ thuật tùy theo kích thước chi tiết cần gia công.

Máy tiện CNC là gì?

Máy tiện CNC là loại máy được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực gia công cơ khí chế tạo máy. Loại máy tiện này có hệ thống dao cắt ít hơn với các loại máy phay. Phần cấu tạo máy cũng có phần đơn giản và dễ dàng sử dụng hơn.

Khi bạn sử dụng các loại máy tiện truyền thống thì trong quá trình gia công vật liệu cần phải có người vận hành điều chỉnh vị trí của dao cắt. Không những thế nó còn đòi hỏi người vận hành có trình độ chuyên môn kỹ thuật cao, thao tác máy nhanh nhẹ thì mới kịp thời đảm bảo đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật. Trong khi máy tiện CNC lại được lập trình theo một quy tắc nhất định, được cài đặt sẵn trên máy tính nên nó có khả năng hoạt động tự động mà không phụ thuộc vào trình độ của người điều khiển máy.

Cấu tạo máy tiện CNC

Máy tiện CNC có cấu tạo gần giống với những chiếc máy tiện cơ thông thường. Tuy nhiên, điểm khác nhau chính là nguyên lý hoạt động của mỗi loại sẽ khác nhau. Máy tiện cơ thường hoạt động dựa vào phần lớn trình độ của người điều khiển may, trong khí máy tiện CNC lại hoạt động mang tính tự động được cài đặt sẵn trên phần mềm máy tính nên không đòi hỏi trình độ kỹ thuật của người điều khiển.

Để hiểu được cơ chế hoạt động của máy tiện CNC bạn cần phải hiểu được cấu tạo của máy. Để hiểu một cách cặn kẽ thì tương đối mất thời gian, vì vậy bạn phải chia nhỏ ra để nắm, thứ nhất là cấu tạo tổng quan của máy CNC nó gồm những bộ phận lớn nào, và liên kết với nhau ra sao.

Máy CNC sẽ gồm các thành phần chính như:

• Bộ phận điều khiển
• Các động cơ cho từng trục
• Bàn máy
• Dao cụ, đầu dao
• Hệ thống làm mát
• Hệ thống thủy lực nếu là máy đời cũ.

Cấu tạo các trục

Với mỗi loại máy khác nhau sẽ có cấu tạo từ 2 – 6 trục, bao gồm cả trục chính và trục phụ:

• Trục Z: Là trục nằm trùng với trục chính nhưng ở vị trí chiều hướng ngược lại.
• Trục X: Là trục vuông góc với trục Z, nó hoạt động khi bàn máy chuyển động trượt ngang.
• Trục C: Là trục chuyển động quay quanh trục Z, nhằm xác định vị trí cho quá trình cắt gọt tiếp.

Và cấu tạo chi tiết của máy CNC sẽ tương đối nhiều. Gồm các thành phần cấu thành như:

• Khung máy, hệ thống che chắn bảo vệ
• Hệ thống bàn máy, mâm cặp, gá đặt
• Hệ thống mâm dao, thay dao tự động
• Đầu gắn dao, các loại dao
• Hệ thống làm mát bằng nước hoặc bằng khí, gá kẹp bằng khí
• Hệ thống điều khiển, kết nối với máy tính

Hệ thống gá dao và quá trình vận chuyển phôi

Hệ thống gá dao và hoạt động điều chỉnh dao đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc gia công tiện CNC. Nó là nguyên nhân ảnh hưởng đến năng suất làm việc và tác động đến độ chính xác của sản phẩm gia công.

Hệ thống vận chuyển phôi vật liệu, là bộ phận quan trọng của máy tiện CNC. Hệ thống này bao gồm các bộ phận như: Bộ phận nạp phôi, robot chuyển phôi vào máy, robot chuyển phôi từ băng chuyền.

Cơ chế hoạt động của máy tiện CNC

Nguyên lý hoạt động của máy tiện dựa trên nguyên lý gia công chung của vật liệu: Sử dụng chuyển động chính là chuyển động xoay tròn của phôi, chuyển động chạy dao là các chuyển động ngang và dọc theo băng máy. Do vậy cơ chế hoạt động của máy tiện CNC là nguyên lý điều khiển chuyển động quay tròn của phôi và nguyên lý điều khiển chuyển động chạy dao.

Trên máy tiện phôi được gá trên mâm cặp (có loại 3 chấu tự định tâm, có loại 4 chấu). Với những phôi có chiều dài lớn (khoảng từ 200 trở lên) thường được chống tâm để nâng cao độ cứng vững bằng đầu chống tâm (có hai loại đầu tâm: đầm tâm tĩnh và đầu tâm động) nằm trên ụ động.
– Chuyển động quay của trục chính (của phôi) là chuyển động của mâm cặp theo sơ đồ sau:
       Động cơ —> Hộp giảm tốc—->Mâm cặp
Động cơ của máy tiện (máy tiện cơ) thường được đặt ở dưới đế đằng sau máy. Động cơ này có công suất và vận tốc khác nhau tùy vào loại máy sử dụng. Chuyển động quay của động cơ được truyền vào hộp giảm tốc nhờ truyền động đai. Trong hộp giảm tốc có các cụm bánh răng có thể ăn khớp từng cặp để đưa chuyển động ra mâm cặp các tốc độ khác nhau. Việc lựa chọn vận tốc bằng các tay gạt vật tốc ở trên họp tốc độ.
– Chuyển động của dao là chuyển động của bàn xe dao theo sơ đồ sau:
      Động cơ —> Hộp giảm tốc—->Trục truyền——->Bàn xe dao
Nguyên lý chuyển động và tốc độ của bàn xe dao cũng tương tự của trục chính máy. Động cơ ngoài việc cung cấp chuyển động quay cho trục chính còn cung cấp các chuyển động cho bàn xe dao nhờ các bộ bánh răng phân chia chuyển động, cấp độ trong hộp tốc độ. Vì bàn xe dao ở xa hộp tốc độ và phải chuyển động linh hoạt theo cả hai hướng dọc và ngang băng máy nên nó sử dụng bộ truyền động trục truyền dọc và ngang. Việc điều chỉnh cấp độ của bàn xe dao nhờ các bánh răng trong hộp cấp độ. Các bảng lựa chọn tốc độ di chuyển, chuyển động được gắn trên thân của hộp cấp độ.

Sử dụng máy tiện CNC mang đến lợi ích gì cho doanh nghiệp?

Với nguyên lý làm việc của máy tiện CNC, máy này sẽ có nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với máy tiện cơ truyền thống. Đầu tư cho hệ thống máy tiện chất lượng cao, các công ty, doanh nghiệp sẽ nhận được nhiều lợi ích:

• Hạn chế sai số, hư hỏng, sản phẩm được gia công chính xác
• Quy trình sản xuất được tự động hoá
• Tăng sản lượng cho doanh nghiệp
• Tiết kiệm chi phí gia công xử lý lại sản phẩm