Cơ cấu thay dao máy CNC giữ vai trò quan trọng, tác động trực tiếp đến độ chính xác của sản phẩm và hiệu suất gia công. Hiện nay, có ba loại cơ cấu thay dao máy CNC phổ biến, mỗi loại sở hữu những ưu điểm riêng, góp phần tối ưu hóa chất lượng và nâng cao năng suất sản xuất. Hãy cùng Taikan khám phá chi tiết trong bài viết dưới đây.
Cơ cấu thay dao máy CNC là gì?
Cơ cấu thay dao máy CNC là một bộ phận quan trọng, giúp máy có thể thay đổi dao cụ một cách nhanh chóng và chính xác, từ đó tối ưu hóa quá trình gia công. Nhờ hệ thống này, máy có thể thực hiện nhiều tác vụ mà không cần sự can thiệp thủ công của người vận hành. Hiện nay, có hai loại cơ cấu thay dao phổ biến: thay dao thủ công (MTC) và thay dao tự động (ATC).
Cơ cấu thay dao thủ công (MTC)
Hệ thống thay dao thủ công (MTC) mang lại sự linh hoạt khi sử dụng nhiều loại dao cụ khác nhau trong quá trình gia công. Bộ thay dao được tích hợp vào robot, máy CNC hoặc các hệ thống máy móc khác, với dao cụ được cố định chắc chắn trên bàn dao.
Trong quá trình vận hành, người sử dụng có thể chuẩn bị trước các dao cụ và điều chỉnh trên bàn dao. Khi chương trình gia công yêu cầu thay dao, máy sẽ tạm dừng, hiển thị thông báo để người vận hành thực hiện thao tác thay dao bằng tay, sau đó tiếp tục chương trình bằng cách nhấn nút khởi động.
Ưu điểm của hệ thống thay dao thủ công (MTC):
- Cho phép kiểm tra dao cụ sau mỗi lần thay để đảm bảo độ chính xác.
- Không giới hạn số lượng dao có thể sử dụng.
- Nếu sử dụng bộ kẹp dao, thời gian thay dao có thể tương đương với phương pháp tự động.
Xem thêm: Tổng hợp phiên bản phần mềm MasterCAM phổ biến nhất
Cơ cấu thay dao máy CNC tự động (ATC)
Cơ cấu thay dao máy CNC tự động (ATC) là một bộ phận quan trọng trong máy CNC, giúp quá trình thay dao diễn ra nhanh chóng, chính xác mà không cần sự can thiệp của người vận hành. Khi dao cần thay đổi, bộ thay dao tự động sẽ kích hoạt cơ chế di chuyển dao mới vào trục chính một cách chính xác. Mỗi dao cụ được gán một mã số riêng, mã này sẽ được lập trình và điều khiển thông qua hệ thống CNC.
Trong chương trình điều khiển, lệnh “T” được sử dụng để chọn dao cụ cần thay, trong khi lệnh “M06” được sử dụng để thực hiện quá trình thay dao.
Ưu điểm của hệ thống thay dao tự động (ATC):
- Giảm thiểu thời gian sản xuất nhờ quá trình thay dao diễn ra nhanh chóng.
- Có thể thay đổi các loại dao có kích thước lớn và trọng lượng nặng một cách dễ dàng.
- Đảm bảo an toàn cho người vận hành, hạn chế thao tác thủ công.
- Tăng cường tính linh hoạt trong sản xuất và gia công.
Nguyên lý hoạt động của cơ cấu thay dao máy CNC
Cơ cấu thay dao máy CNC hoạt động theo một quy trình tự động hoặc bán tự động để thay đổi dao cụ, giúp máy thực hiện nhiều công đoạn gia công mà không cần dừng lại quá lâu. Tùy thuộc vào từng loại cơ cấu thay dao, nguyên lý vận hành sẽ có sự khác biệt, nhưng nhìn chung đều tuân theo các bước sau:
1. Xác định yêu cầu thay dao
- Trong chương trình gia công, khi cần sử dụng một loại dao khác, bộ điều khiển CNC sẽ kích hoạt lệnh thay dao (thường là lệnh “T” để chọn dao và “M06” để thực hiện thay dao).
- Máy CNC sẽ tạm dừng chuyển động gia công và đưa trục chính về vị trí thích hợp để thực hiện quá trình thay dao.
2. Nhả dao cũ khỏi trục chính
- Nếu máy đang sử dụng một dao cụ khác, hệ thống sẽ tiến hành mở khóa trục chính, nhả dao cũ khỏi vị trí gá kẹp.
- Dao cũ được đưa về băng chứa dao hoặc vị trí lưu trữ thích hợp.
3. Lấy dao mới từ hệ thống chứa dao
- Bộ thay dao sẽ di chuyển đến băng chứa dao (Tool Magazine) hoặc vị trí lưu trữ dao.
- Cánh tay robot hoặc cơ cấu thay dao sẽ chọn đúng dao được lập trình sẵn theo mã số trong hệ thống.
4. Lắp dao mới vào trục chính
- Dao mới được đưa đến vị trí trục chính và lắp chặt vào hệ thống gá kẹp dao.
- Hệ thống sẽ kiểm tra độ chính xác và cố định dao chắc chắn trước khi tiếp tục gia công.
5. Hoàn tất quá trình thay dao
- Sau khi dao mới được gắn vào trục chính, máy CNC sẽ xác nhận quá trình thay dao thành công.
- Máy tiếp tục chương trình gia công với dao cụ mới, đảm bảo tính liên tục và chính xác trong quá trình sản xuất.
Phân loại nguyên lý hoạt động theo từng loại cơ cấu thay dao máy CNC
- Thay dao thủ công (MTC): Người vận hành trực tiếp tháo dao cũ và lắp dao mới vào trục chính theo yêu cầu của chương trình.
- Thay dao tự động (ATC): Máy tự động thực hiện toàn bộ quy trình thay dao nhờ vào hệ thống băng đạn, cánh tay robot hoặc các cơ cấu thay dao chuyên biệt như kiểu xoay, kiểu băng chuyền hay kiểu ô chứa.
Những dạng cơ cấu thay dao máy CNC phổ biến nhất
Dưới đây là một số cơ cấu thay dao máy CNC thường gặp, mỗi loại đều có cơ chế vận hành riêng biệt nhằm tối ưu hóa hiệu suất gia công.
1. Máy CNC với cơ cấu thay dao tự động dạng tay đòn hoặc mâm dao
Ở loại máy này, quá trình thay dao được thực hiện thông qua một tay đòn hoặc hệ thống kẹp dao (mâm dao). Khi cần thay dao, hệ thống kẹp tự động đưa dao cắt đến trục chính và lắp vào vị trí gia công. Nhờ thiết kế này, mâm dao có thể chứa từ 12 dao cắt trở lên, giúp giảm thời gian dừng máy và tối ưu hiệu suất làm việc.
2. Máy CNC có hệ thống thay dao tự động với đầu trục chính di chuyển độc lập
Cơ cấu thay dao máy CNC sử dụng các xi lanh khí để điều khiển từng đầu trục chính một cách độc lập. Mỗi dao cắt được gắn trên một đầu trục riêng biệt, giúp tăng tính linh hoạt trong gia công.
- Các máy CNC loại này thường có từ 2 đến 4 đầu trục, còn được gọi là máy đa quy trình với 2, 3 hoặc 4 đầu hoạt động độc lập.
- Khi cần thay dao, xi lanh khí sẽ tự động đẩy đầu trục chính chứa dao cắt xuống để thực hiện gia công, trong khi các đầu trục khác sẽ được nâng lên sau khi hoàn thành công việc.
Hệ thống này được chia thành hai dạng chính:
- Máy CNC có trục chính thay dao độc lập.
- Máy CNC sử dụng trục chính ATC, thường được gọi là trung tâm gia công ATC.
Xem thêm: Lệnh G90 tiện CNC là gì? Sự khác nhau giữa lệnh 90 và lệnh 91
3. Máy CNC thay dao tự động với hoặc không có đầu khoan
Loại máy này hoạt động tương tự như hệ thống thay dao với trục chính độc lập, nhưng được trang bị thêm hệ thống khoan tự động. Trong quá trình vận hành:
- Mũi khoan nào cần sử dụng sẽ được tự động đẩy xuống để gia công.
- Sau khi hoàn tất, mũi khoan sẽ được nâng lên để nhường chỗ cho mũi khoan tiếp theo.
Thông thường, các máy này được trang bị hệ thống 9 mũi khoan, cho phép người vận hành linh hoạt thay đổi các loại mũi khoan phù hợp với yêu cầu gia công.
4. Các hệ thống thay dao tự động kết hợp tính năng mở rộng
Ngoài các cơ cấu thay dao máy CNC phổ biến trên, thị trường hiện nay còn có nhiều dòng máy CNC được tích hợp thêm các tính năng nâng cao, như:
- Máy thay dao tự động kết hợp hệ thống cấp và nhả phôi tự động.
- Máy thay dao tự động tích hợp hệ thống in – dán nhãn tự động.
Những công nghệ này giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, tăng tốc độ gia công và giảm thiểu sự can thiệp của con người, nâng cao hiệu suất làm việc của máy CNC.
Tầm quan trọng của cơ cấu thay dao máy CNC
Cơ cấu thay dao máy CNC đóng vai trò vô cùng quan trọng, giúp:
Tối ưu độ chính xác và hiệu suất sản xuất
Việc lựa chọn hệ thống thay dao phù hợp đóng vai trò quan trọng trong quá trình gia công CNC, giúp tối ưu năng suất. Khi dao cụ được thiết lập chính xác trong chương trình và kiểm tra kỹ lưỡng trước mỗi lần gia công, nguy cơ lắp sai dao sẽ được loại bỏ. Nhờ đó, độ chính xác của sản phẩm được đảm bảo và hiệu quả sản xuất được nâng cao đáng kể.
Duy trì tốc độ thay dao ổn định
Hệ thống thay dao tự động giúp rút ngắn thời gian dừng máy, giảm thiểu sự can thiệp thủ công của người vận hành. Điều này đặc biệt quan trọng trong các quy trình gia công phức tạp, nơi việc thay đổi dao nhanh chóng và chính xác góp phần tối ưu hiệu suất sản xuất.
Tiết kiệm thời gian, nâng cao độ an toàn
Thời gian thay dao chỉ kéo dài từ vài giây đến vài phút, giúp quá trình gia công diễn ra liên tục, không bị gián đoạn. Đồng thời, với việc tự động hóa quy trình thay dao, người vận hành chỉ cần theo dõi và can thiệp khi cần thiết, từ đó giảm thiểu rủi ro và nâng cao mức độ an toàn lao động.
Cơ cấu thay dao máy CNC đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất gia công, đảm bảo độ chính xác và tối ưu thời gian sản xuất. Việc lựa chọn và ứng dụng hệ thống thay dao phù hợp giúp doanh nghiệp giảm thiểu sai sót, tăng tính linh hoạt trong vận hành và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Hãy theo dõi trang Taikan để nhận được những cập nhật mới nhất về máy CNC và các kiến thức gia công.
NHÀ PHÂN PHỐI ĐỘC QUYỀN THƯƠNG HIỆU TAIKAN TẠI VIỆT NAM
- Trụ Sở Chính TLT – Hồ Chí Minh:
197 Võ Văn Bích, X. Tân Thạnh Đông, H. Củ Chi, TP. HCM
- Chi Nhánh TLT – Hà Nội:
Km 6 Võ Văn Kiệt, Thôn Đoài, X. Nam Hồng, H. Đông Anh, Thủ đô Hà Nội
- Chi nhánh TLT – Bắc Ninh:
Đ. Lê Thái Tổ, P. Võ Cường, TP. Bắc Ninh (Kế bên Honda, đối diện Toyota)
- Hotline: 1900.98.99.06
