Máy gia công trung tâm ngang: Khái niệm, cấu tạo và phân loại

Máy gia công trung tâm ngang là một loại máy gia công CNC có khả năng gia công các chi tiết có hình khối trên nhiều mặt khác nhau. Máy có cấu tạo gồm một bàn xoay trục B, một đầu làm việc trục chính và một hệ thống thay dao tự động. Máy có ưu điểm là tốc độ gia công cao, độ chính xác cao và khả năng gia công đa dạng các chi tiết.

Khái niệm về máy gia công trung tâm ngang

Máy gia công trung tâm ngang (HMC) là một loại máy gia công CNC (Computer Numerical Control) có khả năng điều khiển các trục chuyển động của máy theo các lệnh số được lập trình trước. Máy sử dụng các dao cắt để gia công các chi tiết có hình khối từ các khối vật liệu ban đầu. Máy có thể thay đổi các dao cắt khác nhau để thực hiện các phép gia công khác nhau như phay, tiện, khoan, taro, ren, rãnh…

Máy gia công trung tâm ngang có cấu tạo gồm:

  • Một bàn xoay trục B: là một bàn di chuyển theo phương ngang, có thể xoay 360 độ để định vị các chi tiết cần gia công. Bàn có thể gắn một hoặc nhiều pallet để chứa các chi tiết. Pallet là một khay có kích thước chuẩn, có thể gắn các kẹp hoặc bộ căn chỉnh để giữ vững các chi tiết.
  • Một đầu làm việc trục chính: là một bộ phận di chuyển theo phương dọc và phương cao, có thể quay theo tốc độ và hướng khác nhau để cắt vật liệu. Đầu làm việc có thể gắn nhiều loại dao cắt khác nhau tùy theo yêu cầu của phép gia công.
  • Một hệ thống thay dao tự động (ATC): là một bộ phận dùng để lựa chọn và thay đổi các dao cắt cho đầu làm việc. Hệ thống có một kho dao cắt (magazine) để lưu trữ các dao cắt và một cánh tay robot (arm) để di chuyển các dao cắt từ kho đến đầu làm việc và ngược lại.

Phân loại máy gia công trung tâm ngang

Leadwell model MH500i
Máy Trung Tâm Gia Công Ngang LEADWELL MH-500i

Máy gia công trung tâm ngang có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau như:

  • Theo kích thước của bàn xoay: có thể là 500×500 mm, 630×630 mm, 800×800 mm hoặc lớn hơn.
  • Theo số lượng pallet: có thể là một pallet, hai pallet hoặc nhiều pallet.
  • Theo số lượng trục chuyển động: có thể là ba trục (X, Y, Z), bốn trục (X, Y, Z, B) hoặc năm trục (X, Y, Z, B, C).
  • Theo loại đầu làm việc: có thể là đầu cố định, đầu xoay hoặc đầu nghiêng.
  • Theo loại dao cắt: có thể là dao cắt tròn (end mill), dao cắt dẹt (face mill), dao cắt răng (gear cutter), dao cắt ren (tap), dao cắt lỗ (drill)…

Một số ví dụ về các loại máy gia công trung tâm ngang

  • Máy trung tâm gia công ngang Kiwa KH55²: là một máy có bàn xoay kích thước 500×500 mm, hai pallet, bốn trục chuyển động, đầu làm việc cố định, tốc độ quay trục chính 15.000 vòng/phút, số lượng dao cắt 48 cái.
  • Máy trung tâm gia công ngang OKUMA MB-5000HⅡ³: là một máy có bàn xoay kích thước 500×500 mm, hai pallet, bốn trục chuyển động, đầu làm việc cố định, tốc độ quay trục chính 15.000 vòng/phút, số lượng dao cắt 48 cái. Máy có hiệu suất tốc độ cao đẳng cấp nhất thế giới, thích hợp cho gia công các chi tiết bằng nhôm.
  • Máy trung tâm gia công ngang Hyundai Wia HS6300⁴: là một máy có bàn xoay kích thước 630×630 mm, hai pallet, bốn trục chuyển động, đầu làm việc cố định, tốc độ quay trục chính 10.000 vòng/phút, số lượng dao cắt 60 cái. Máy có khả năng gia công các chi tiết có kích thước lớn và nặng.

Ưu nhược điểm máy trung tâm gia công ngang

Leadwell model MH630
Máy Trung Tâm Gia Công Ngang LEADWELL MH-630

Ưu điểm

  • Thoát phoi tốt hơn: Các phoi kim loại hình thành trong quá trình cắt có thể tan chảy trên bề mặt và gây ra các vết nứt nhỏ có thể cần xử lý sau. Máy cắt nằm ngang có thể giúp thoát phoi tốt hơn do hướng cắt và lực hướng xuống.
  • Khả năng xử lý các góc: Máy gia công trung tâm ngang có thể tiếp cận phôi gia công từ nhiều góc độ khác nhau và xử lý tốt hơn các thiết kế phức tạp hơn nhờ bàn xoay trục B.
  • Tốc độ sản xuất cao: Máy gia công trung tâm ngang có thể thực hiện nhiều phép gia công khác nhau như phay, tiện, khoan, taro, ren, rãnh… một cách nhanh chóng và chính xác nhờ hệ thống thay dao tự động và hệ thống điều khiển số máy tính.
  • Độ chính xác cao: Máy gia công trung tâm ngang có độ cứng tĩnh và động cao, độ rung thấp, độ lệch đường thấp và tăng cường độ mạnh của điểm trung tâm công cụ, giúp gia công các chi tiết có độ chính xác cao.

Nhược điểm

  • Chi phí đầu tư cao: Máy gia công trung tâm ngang thường có giá trị đầu tư cao, bao gồm chi phí mua máy, phần mềm, linh kiện đi kèm và đào tạo nhân viên nếu cần.
  • Yêu cầu nhân viên có trình độ cao: Việc vận hành máy gia công trung tâm ngang không hề đơn giản. Nó đòi hỏi người vận hành có kiến thức kỹ thuật cao để thiết lập, điều chỉnh máy, lập trình và giám sát quá trình gia công.
  • Khó khăn trong việc bảo trì và sửa chữa: Máy gia công trung tâm ngang là một loại máy phức tạp, có nhiều bộ phận và linh kiện. Do đó, việc bảo trì và sửa chữa máy đòi hỏi nhiều thời gian, công sức và chi phí. Ngoài ra, máy cũng dễ bị hư hỏng do va chạm hoặc rung động trong quá trình gia công.

Kết luận

Máy gia công trung tâm ngang là một loại máy gia công CNC hiện đại và tiên tiến, có khả năng gia công các chi tiết có hình khối trên nhiều mặt khác nhau. Máy có cấu tạo gồm một bàn xoay trục B, một đầu làm việc trục chính và một hệ thống thay dao tự động. Máy có nhiều loại khác nhau theo kích thước bàn xoay, số lượng pallet, số lượng trục chuyển động, loại đầu làm việc và loại dao cắt. Máy có ưu điểm là tốc độ gia công cao, độ chính xác cao và khả năng gia công đa dạng các chi tiết.

 

 

 

.
.
.
.