Trong gia công tiện CNC, dù đang sản xuất các bộ phận ô tô, linh kiện cho động cơ năng lượng mới, hay thậm chí là các chi tiết chính xác cho hệ thống điện mặt trời, thiết kế thân máy tiện đều ảnh hưởng đáng kể đến độ ổn định hiệu suất. Gần đây, ngày càng nhiều nhà sản xuất có vẻ đang lựa chọn các mẫu máy có thân nghiêng. Và điều này hoàn toàn có lý do. Thân máy nghiêng không chỉ đơn thuần là thay đổi hình thức so với máy tiện thân phẳng. Chúng thực sự cải thiện chức năng của một máy tiện CNC. Thiết kế này giúp giảm thiểu những vấn đề thường gặp trong sản xuất hàng ngày, chẳng hạn như giảm trượt, tăng tốc độ làm sạch sau khi gia công và giảm rung động. Hãy cùng thảo luận về tác động của thiết kế này đối với chức năng máy tiện CNC, đặc biệt trong lĩnh vực gia công độ chính xác cao thuộc ngành năng lượng mới và ô tô.
Máy tiện có thân máy nghiêng hiệu quả hơn về hiệu suất vì nó tăng cường độ ổn định cấu trúc của máy tiện. Hầu hết các máy tiện CNC có thân máy nghiêng sử dụng khung làm bằng gang đúc một khối chắc chắn với thân máy được đặt nghiêng—thường từ 30 đến 60 độ. Thiết kế này phân bổ trọng lượng của máy tiện, phôi và lực cắt đồng đều hơn so với thân máy phẳng.
Tại sao điều đó quan trọng? Bởi vì trọng lượng phân bố càng đều thì rung động trong quá trình cắt càng ít. Rung động là kẻ thù của quá trình tiện CNC tốt. Bề mặt nhám, dung sai không đồng nhất và mài mòn dụng cụ nhanh hơn là một số rủi ro do rung động gây ra.
Một ví dụ về rung động gây ra vấn đề là quá trình gia công trống phanh xe thương mại. Các bộ phận này cần được gia công bề mặt nhẵn vì bề mặt không đều sẽ dẫn đến hiện tượng quá nhiệt. Khung máy nghiêng ổn định giúp máy tiện giữ vững chắc ngay cả trong quá trình cắt nặng, như khi tạo hình thép dày cho các trống phanh này. Độ cứng vững giữ cho máy tiện ổn định khi làm việc với các vật liệu khó, như thép hợp kim dùng cho trục động cơ năng lượng mới, giảm độ cong võng và dịch chuyển.
Một số nhà cung cấp như Taiyun còn phát triển thêm thiết kế giường máy nghiêng bằng cách bổ sung các thanh dẫn hướng gia cố và làm dày các bộ phận khung chính để đáp ứng nhu cầu sản xuất cụ thể. Một ví dụ là nhà sản xuất tập trung vào gia công số lượng lớn vỏ động cơ nhôm. Giường máy nghiêng có thể được tối ưu hóa để hấp thụ lực cắt lặp lại trong khi vẫn duy trì sự ổn định. Việc cải thiện chất lượng chi tiết và độ ổn định của máy tiện cho phép thợ máy tăng tốc độ mà không làm mất độ chính xác.
Bất kỳ ai có kinh nghiệm làm việc với máy tiện CNC đều biết đến rắc rối do phoi kim loại gây ra. Những máy tiện giường phẳng khiến phoi tích tụ xung quanh chi tiết gia công, dụng cụ và thân máy, tạo thành mớ hỗn độn mà người vận hành phải xử lý.
Việc vệ sinh máy có thể dẫn đến mất thời gian, trầy xước dụng cụ hoặc làm hỏng dụng cụ. Một thân máy nghiêng có thể tận dụng trọng lực để giúp giải quyết vấn đề này.
Với thân máy được thiết kế nghiêng, phoi chắc chắn sẽ rơi ra khỏi khu vực làm việc. Khi gia công vỏ động cơ nhôm, bạn cần lưu ý rằng phoi nhôm khá mềm và dễ kết dính thành từng cụm. Với thân máy nghiêng, những mảnh phoi này sẽ trượt xuống để thu gom ngay sau khi được cắt ra và sẽ không tích tụ xung quanh dụng cụ hay chi tiết gia công. Điều này nghe có vẻ nhỏ, nhưng những yếu tố nhỏ này lại tạo nên tác động lớn theo thời gian. Một máy tiện giường phẳng trung bình cần 5 phút dọn dẹp mỗi giờ, trong khi một máy tiện giường nghiêng có thể chạy liên tục 2 hoặc 3 giờ mà không cần dừng lại.
Đối với sản xuất số lượng lớn các chi tiết nhựa cho thiết bị năng lượng mới, việc tăng thời gian hoạt động này là rất quan trọng. Việc giảm thiểu các mảnh vụn bị kẹt sẽ dẫn đến ít vết cắt không đều hơn do các mảnh vụn kẹt giữa dụng cụ và phôi. Với máy tiện nghiêng, việc tăng thời gian hoạt động và tốc độ sản xuất giúp nâng cao chất lượng sản phẩm.
Ngay cả với những vật liệu khó xử lý như graphite được sử dụng trong ống dẫn quang điện, giường máy nghiêng vẫn đảm bảo khu vực làm việc luôn sạch sẽ. Nhờ đó, máy tiện có thể duy trì độ chính xác từ chi tiết đầu tiên cho đến chi tiết thứ một trăm.
Phay CNC đòi hỏi độ chính xác cao, đặc biệt với các chi tiết như ống dẫn graphite quang điện có dung sai yêu cầu dưới 0,005mm về đường kính, hoặc thậm chí với các bulông trong ngành hàng không vũ trụ. Đây là lúc máy tiện giường nghiêng phát huy tác dụng. Thiết kế của nó giúp giảm biến dạng phôi và dao xảy ra trong quá trình cắt.
Với máy tiện giường phẳng, phôi được giữ ở vị trí nằm ngang, và lực cắt có thể làm cho giường máy hoặc mâm cặp bị lệch nhẹ, nhưng những sai lệch nhỏ này sẽ tích tụ theo thời gian, khiến các chi tiết hơi ngoài thông số kỹ thuật. Khung nghiêng của máy tiện giường nghiêng thay đổi điểm tập trung của lực cắt. Phôi được giữ ổn định và góc tiếp cận nghiêng của dao giúp giảm áp lực ngang trong quá trình cắt, tạo ra sự cân bằng. Phôi ở vị trí ổn định và dao tiếp cận sao cho không gây ứng suất uốn lên chi tiết hay máy tiện.
Một ví dụ điển hình là trong gia công các chi tiết từ hợp kim titan. Do độ bền cao của titan, việc cắt gọt vật liệu này đòi hỏi lực rất lớn. Một máy tiện giường phẳng có thể gặp phải sự thiếu chính xác do hiện tượng uốn cong trong quá trình cắt.
Tuy nhiên, máy tiện CNC giường nghiêng có khả năng chịu được lực đó mà không bị dịch chuyển, đảm bảo kích thước của chi tiết bằng titan không thay đổi. Đối với những công việc yêu cầu độ chính xác cao, Taiyun thường xuyên thiết kế tùy chỉnh các giường nghiêng của mình. Những điều chỉnh tinh tế như thay đổi góc nghiêng của giường hoặc thêm các thanh đỡ hỗ trợ được thực hiện nhằm đảm bảo rằng ngay cả những vật liệu khó gia công nhất cũng được cắt đúng dung sai yêu cầu.
Sự chính xác này cũng đồng nghĩa với tính lặp lại. Ví dụ, khi bạn sản xuất 500 chi tiết ô tô hoàn toàn giống nhau, giường nghiêng sẽ đảm bảo rằng chi tiết thứ 500 giống hệt chi tiết đầu tiên. Loại độ chính xác này là cần thiết đối với các chi tiết phải lắp ráp khít với nhau, chẳng hạn như trong hộp số ô tô hoặc cụm động cơ năng lượng mới.
Về hiệu suất của máy tiện, không chỉ độ chính xác khi cắt là quan trọng mà cả sự thuận tiện trong vận hành và bảo trì cũng rất cần thiết. Một máy tiện có giường nghiêng đòi hỏi ít thời gian hơn cho việc thiết lập và sửa chữa do thiết kế của nó hỗ trợ tốt cho vận hành và bảo trì hàng ngày.
Hơn nữa, góc nghiêng của giường máy cho phép người vận hành quan sát toàn bộ quá trình cắt. Người vận hành có thể kiểm tra tình trạng của chi tiết gia công, theo dõi vụn phoi và nhận biết mài mòn dụng cụ mà không cần phải cúi người hay điều chỉnh vị trí. Do đó, việc phát hiện sự cố kịp thời trở nên dễ dàng hơn.
Trong gia công các bộ phận ô tô nhỏ và chi tiết, khả năng quan sát rõ ràng từng đường cắt giúp phòng ngừa sai sót tốt hơn.
Một chiếc giường nghiêng giúp việc bảo trì dễ dàng hơn. Các máy tiện giường phẳng có những khu vực khó tiếp cận bên dưới giường hoặc xung quanh mâm cặp, làm cho việc làm sạch các thanh dẫn hướng hoặc kiểm tra bạc đạn trở nên khó khăn. Tuy nhiên, với giường nghiêng, những khu vực này mở rộng và dễ tiếp cận hơn. Việc làm sạch thanh dẫn hướng, kiểm tra trục chính và thay thế các giá đỡ dụng cụ đã mài mòn là những công việc mất ít thời gian hơn khi sử dụng máy tiện giường nghiêng, nghĩa là máy có thể được đưa trở lại hoạt động nhanh chóng hơn.
Ngay cả những công việc thường xuyên như thay đổi phôi và điều chỉnh mâm cặp cũng đơn giản hơn. Việc tra mỡ và điều chỉnh giường nghiêng đồng nghĩa với việc người vận hành không cần nâng các bộ phận lên quá cao. Điều này giảm khoảng cách vươn tới và các khu vực chật hẹp, dẫn đến việc chuyển đổi giữa các công việc nhanh hơn và giảm mệt mỏi cho người vận hành. Đối với các nhà sản xuất hoạt động hai đến ba ca mỗi ngày, điều này mang lại ý nghĩa lớn. Những tiết kiệm về thời gian và công sức này trực tiếp chuyển thành ít sự chậm trễ hơn và nhiều giờ hoạt động hiệu quả hơn.
EN
