Máy tiện CNC đa trục có thể hoạt động trên ba, bốn, năm hoặc thậm chí nhiều trục hơn, cho phép thực hiện các kỹ thuật gia công tiên tiến hơn như đường cong phức tạp, góc hoặc bề mặt 3D, thường không cần định vị lại. Vậy nguyên lý điều khiển của máy tiện CNC đa trục như thế nào? Hãy cùng tham khairo những nội dung dưới đây để hiểu hơn bạn nhé!
Máy tiện CNC đa trục là công cụ gia công tiên tiến hoạt động trên nhiều trục, cho phép sản xuất các chi tiết phức tạp và tinh xảo hơn chỉ trong một lần thiết lập. Khả năng đa trục này giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng máy riêng biệt hoặc nhiều thiết lập, giúp đơn giản hóa toàn bộ quy trình. Tại Lakeview Precision, một công ty gia công chính xác tại Chicagoland, máy tiện CNC của chúng tôi cho phép chúng tôi mang lại độ chính xác vượt trội, đồng thời giảm thời gian và chi phí sản xuất.
Ưu điểm chính của gia công CNC đa trục
Tăng hiệu quả
Với khả năng thực hiện nhiều thao tác trong một lần thiết lập, máy tiện CNC đa trục cho phép chúng tôi hợp lý hóa quy trình sản xuất, cải thiện hiệu quả và giảm thời gian chu kỳ. Bằng cách tự động hóa các tác vụ và giảm nhu cầu chuyển giao linh kiện, giúp khách hàng đáp ứng thời hạn gấp rút mà không ảnh hưởng đến chất lượng.
Độ chính xác được cải thiện
Bằng cách kết hợp nhiều trục chuyển động, kỹ thuật gia công CNC đa trục có độ chính xác cao cho phép thực hiện các thao tác phức tạp và tinh vi hơn. Chuyển động đồng thời theo các trục khác nhau cho phép dụng cụ cắt tiếp cận chi tiết từ nhiều góc độ khác nhau, mang lại độ chính xác và độ tinh xảo cao hơn.
Khả năng linh hoạt
Máy tiện CNC đa trục có thể gia công các chi tiết với nhiều kích cỡ khác nhau, từ các linh kiện nhỏ hơn (đường kính 5/16” đến 2-3/4”) đến các chi tiết có nhu cầu kẹp lớn hơn (lên đến 12”). Tính linh hoạt này giúp các đơn vị trở thành xưởng gia công CNC lý tưởng cho nhiều ngành công nghiệp, bao gồm hàng không vũ trụ, phân phối điện và sản xuất thiết bị y tế.
Tính linh hoạt của gia công CNC đa trục cho các chi tiết phức tạp giúp việc tạo ra các thiết kế phức tạp trở nên dễ dàng hơn nhiều. Khả năng này cho phép tạo ra các hình dạng, đường viền và biên dạng 3D chính xác mà các phương pháp gia công truyền thống khó hoặc không thể thực hiện được.
Tạo bề mặt hoàn thiện tốt hơn
Chi tiết được cắt có thể gần với dụng cụ cắt hơn. Điều này cho phép dụng cụ cắt ngắn hơn, giảm rung động và cho bề mặt hoàn thiện chất lượng cao hơn. Điều này một lần nữa giúp tiết kiệm thời gian hoàn thiện chi tiết.
Tạo ra các hình dạng phức tạp
Các chuyển động bổ sung mà máy đa trục có thể cung cấp cho phép các nhà sản xuất cắt các góc và cung phức tạp một cách liền mạch, điều mà trước đây chỉ có thể thực hiện được bằng cách bổ sung các đồ gá đặc biệt và thiết lập tốn thời gian. Gia công CNC đa trục vượt trội trong việc gia công các đường cắt ngầm và các khu vực khó tiếp cận. Chuyển động đồng thời của dụng cụ cắt dọc theo nhiều trục cho phép tiếp cận các chi tiết và đường viền phức tạp mà không cần phải định vị lại thủ công.
Nguyên lý điều khiển của máy tiện CNC đa trục
Điều khiển liên kết đa trục dựa trên một hệ thống vòng kín “phân tích lệnh – lập kế hoạch chuyển động – phản hồi thực hiện”
Công nghệ liên kết đa trục trong máy tiện CNC nhóm dao là nền tảng cốt lõi giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác của gia công chính xác. Nguyên lý cốt lõi của nó nằm ở việc điều khiển phối hợp thời gian thực nhiều trục chuyển động thông qua một hệ thống điều khiển, cho phép mỗi trục chạy đồng bộ theo một quỹ đạo được thiết lập sẵn, nhờ đó đạt được khả năng gia công các chi tiết phức tạp chỉ trong một lần thiết lập. Công nghệ này phá vỡ những hạn chế của chuyển động độc lập một trục truyền thống, giảm đáng kể sai số kẹp nhờ sự phối hợp chính xác của chuyển động đa trục, và đáp ứng các yêu cầu khắt khe của gia công chi tiết chính xác.
Điều khiển liên kết đa trục dựa trên một hệ thống vòng kín
Điều khiển liên kết đa trục dựa trên một hệ thống vòng kín “phân tích lệnh – lập kế hoạch chuyển động – phản hồi thực hiện”, với hệ thống CNC đóng vai trò là đơn vị lệnh cốt lõi và đóng vai trò điều phối quan trọng. Khi người vận hành nhập lệnh gia công thông qua lập trình, hệ thống CNC trước tiên sẽ phân tích mã G, mã M và các lệnh khác để trích xuất các tham số chuyển động và yêu cầu quy trình cho từng trục. Sau đó, mô-đun điều khiển chuyển động trong hệ thống phân tích các lệnh thành các lệnh dịch chuyển, vận tốc và gia tốc cho từng trục dựa trên quỹ đạo gia công của chi tiết. Sau đó, nó tạo ra các quỹ đạo chuyển động mượt mà bằng các thuật toán nội suy, đảm bảo tính liên tục và phối hợp của chuyển động đa trục. Các thuật toán nội suy phổ biến bao gồm nội suy tuyến tính và nội suy cung tròn, có thể chuyển đổi linh hoạt theo các đường viền gia công khác nhau.
Hệ thống truyền động và bộ truyền động là các mắt xích thực hiện công suất trong liên kết đa trục
Hệ thống truyền động và bộ truyền động là các mắt xích thực hiện công suất trong liên kết đa trục, quyết định trực tiếp độ chính xác của điều khiển. Các trục chuyển động của máy tiện turret CNC thường được dẫn động bởi động cơ servo. Hệ thống servo nhận tín hiệu xung từ hệ thống CNC và chuyển đổi các tín hiệu điện này thành chuyển động cơ học. Để đạt được sự đồng bộ đa trục, hệ thống servo phải có khả năng phản hồi nhanh để đảm bảo chuyển động nhất quán trên các trục trong quá trình khởi động, tăng tốc, giảm tốc và dừng. Là một bộ truyền động chính, việc điều khiển liên kết các trục chuyển động của turret với trục chính và trục cấp liệu là đặc biệt quan trọng. Sự phối hợp đa trục cho phép thực hiện các hoạt động gia công phức tạp như tiện, phay và khoan.
Hệ thống phát hiện phản hồi là một thành phần vòng kín quan trọng đảm bảo độ chính xác
Hệ thống phát hiện phản hồi là một thành phần vòng kín quan trọng đảm bảo độ chính xác của liên kết đa trục. Các thành phần phát hiện vị trí (như thang đo tuyến tính và bộ mã hóa) trên mỗi trục chuyển động thu thập thông tin vị trí và tốc độ thực tế của trục theo thời gian thực và truyền dữ liệu trở lại hệ thống CNC. Hệ thống so sánh và phân tích các giá trị lệnh với các giá trị thực tế; nếu có sai lệch, nó sẽ ngay lập tức điều chỉnh lệnh đầu ra và hiệu chỉnh trạng thái chuyển động của trục thông qua hệ thống servo. Cơ chế phản hồi và hiệu chỉnh thời gian thực này bù trừ hiệu quả các tác động của sai số truyền động cơ học và biến động tải, đảm bảo độ chính xác đồng bộ của chuyển động đa trục.
Kết luận
Tóm lại, điều khiển liên kết đa trục của máy tiện CNC là kết quả của sự vận hành phối hợp giữa hệ thống CNC, hệ thống truyền động và hệ thống phản hồi. Việc phối hợp chuyển động được thực hiện thông qua việc phân tích lệnh và lập kế hoạch quỹ đạo, công suất đầu ra được đảm bảo bởi các bộ truyền động servo, và độ lệch chuyển động được hiệu chỉnh thông qua phát hiện phản hồi. Ba yếu tố này cùng nhau tạo nên một hệ thống điều khiển liên kết đa trục hiệu quả và chính xác cao, cung cấp hỗ trợ công nghệ cốt lõi cho quá trình gia công phức hợp các chi tiết chính xác.
Trên đây, Taikan Việt Nam vừa chia sẻ về nguyên lý điều khiển của máy tiện CNC đa trục và ưu điểm của nó, mong rằng sẽ cung cấp những kiến thức hữu ích cho bạn. Nếu có nhu cầu mua máy tiện CNC, máy phay CNC, khoan và trung tâm gia công CNC hãy liên hệ ngay với Taikan Việt Nam nhé!
