Máy trung tâm gia công: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm

Máy trung tâm gia công là một loại máy công cụ đa năng, có thể thực hiện nhiều loại phép gia công khác nhau trên cùng một chi tiết, như phay, tiện, khoan, taro, mài, cắt… Máy trung tâm gia công có ưu điểm là tăng năng suất, độ chính xác và độ bền của sản phẩm. Máy trung tâm gia công được ứng dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí chế tạo, ô tô, hàng không vũ trụ, y tế…

Máy trung tâm gia công là máy gì?

Máy trung tâm gia công là loại máy dùng để gia công các vật liệu gỗ và kim loại ở tốc độ cao nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác. Máy này có thể thực hiện nhiều chức năng khác nhau như khoan, phay, khắc, cắt, khoét, doa, taro ren và tiện CNC. Máy trung tâm gia công có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, nhưng phổ biến nhất là theo hướng của trục chính: máy trung tâm gia công đứng (VMC) và máy trung tâm gia công ngang (HMC). Máy trung tâm gia công được điều khiển bởi một hệ thống điều khiển số máy tính (CNC) để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả cao.

Máy trung tâm gia công là một loại máy công cụ đa năng, có thể thực hiện nhiều loại phép gia công khác nhau trên cùng một chi tiết, Máy trung tâm gia công được ứng dụng rộng rãi trong các ngành cơ khí chế tạo, ô tô, hàng không vũ trụ, y tế…

Trong bài viết này, chúng tôi Microtech Machinery – MTMJ  sẽ giới thiệu cho bạn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của máy trung tâm gia công. Hãy cùng đọc và khám phá nhé!

Máy trung tâm gia công gồm các bộ phận

Khung máy: là bộ phận chịu lực và định hình cho máy, bao gồm đế máy, thân máy và bàn máy. Khung máy được làm bằng gang hoặc thép hợp kim có độ cứng và độ bền cao.

Hệ thống trục chính: là bộ phận quay dao cắt và truyền lực cắt cho dao. Hệ thống trục chính gồm động cơ quay, hộp số quay, trục chính và đầu kẹp dao. Hệ thống trục chính có thể điều chỉnh được tốc độ quay và hướng quay của dao.

Hệ thống bàn máy: là bộ phận giữ phôi và di chuyển phôi theo các hướng x, y, z để thực hiện các phép gia công khác nhau. Hệ thống bàn máy gồm bàn máy, thanh vít me, ổ bi vít me, động cơ bước hoặc động cơ servo và hệ thống điều khiển.

Hệ thống dao cắt: là bộ phận cung cấp các loại dao cắt khác nhau cho máy. Hệ thống dao cắt gồm hệ thống lựa chọn dao (magazine), hệ thống đổi dao (ATC) và hệ thống làm mát dao (coolant).

Hệ thống điều khiển: là bộ phận điều khiển hoạt động của máy theo chương trình đã lập trình sẵn. Hệ thống điều khiển gồm bộ vi xử lý, bộ nhớ, màn hình hiển thị, bàn phím nhập liệu và các thiết bị giao tiếp.

Nguyên lý hoạt động của máy trung tâm gia công

Bước 1: Lập trình chương trình gia công cho chi tiết cần gia công, bao gồm các thông số như tọa độ điểm khoan, chiều sâu khoan, tốc độ quay dao, lượng tiến dao…

Bước 2: Chọn loại dao cắt phù hợp cho từng phép gia công và gắn vào hệ thống lựa chọn dao.

Bước 3: Cố định phôi vào bàn máy và căn chỉnh tọa độ gốc của phôi.

Bước 4: Nhập chương trình gia công vào hệ thống điều khiển và khởi động máy.

Bước 5: Hệ thống điều khiển sẽ ra lệnh cho các bộ phận của máy hoạt động theo chương trình gia công, bao gồm:

• Hệ thống đổi dao sẽ lấy dao cắt từ hệ thống lựa chọn dao và gắn vào trục chính.
• Hệ thống trục chính sẽ quay dao cắt với tốc độ và hướng quay đã lập trình.
• Hệ thống bàn máy sẽ di chuyển phôi theo các hướng x, y, z để đưa dao cắt đến vị trí cần gia công.
• Hệ thống làm mát dao sẽ phun dung dịch làm mát lên dao cắt và phôi để giảm nhiệt độ và tăng tuổi thọ của dao.

Bước 6: Sau khi hoàn thành các phép gia công, máy sẽ dừng lại và trả về vị trí ban đầu. Người thao tác sẽ lấy phôi ra khỏi bàn máy và kiểm tra chất lượng sản phẩm.

Ưu điểm và nhược điểm của máy trung tâm gia công

Máy trung tâm gia công có những ưu điểm sau

• Tăng năng suất: Máy trung tâm gia công có thể thực hiện nhiều loại phép gia công khác nhau trên cùng một chi tiết, giảm thời gian chuyển đổi và điều chỉnh máy. Máy còn có thể hoạt động liên tục trong nhiều giờ mà không cần can thiệp của người lao động.
• Tăng độ chính xác: Máy trung tâm gia công được điều khiển bằng máy tính, giảm sai số do yếu tố con người. Máy còn có khả năng tự động bù trừ lực cắt, nhiệt độ và mài mòn của dao, giúp duy trì độ chính xác cao trong quá trình gia công.
• Tăng độ bền: Máy trung tâm gia công có khả năng làm mát dao và phôi hiệu quả, giảm ma sát và nhiệt độ, kéo dài tuổi thọ của dao và phôi. Máy còn có khả năng tự động bảo dưỡng và báo động khi có sự cố, giúp ngăn ngừa hư hỏng của máy.
• Tăng tính linh hoạt: Máy trung tâm gia công có thể lập trình được nhiều chương trình gia công khác nhau cho nhiều loại chi tiết khác nhau, chỉ cần thay đổi loại dao cắt và điều chỉnh các thông số. Máy còn có thể kết nối với các thiết bị khác như robot, máy đo, máy kiểm tra để tạo thành một hệ thống tự động hóa hoàn chỉnh.

Máy trung tâm gia công có những nhược điểm sau

• Chi phí đầu tư cao: Máy trung tâm gia công có giá thành cao hơn so với các loại máy công cụ thông thường, đòi hỏi nhiều vốn đầu tư và chi phí bảo trì.
• Đòi hỏi kỹ thuật cao: Máy trung tâm gia công yêu cầu người thao tác phải có kiến thức và kỹ năng về lập trình, điều khiển và sử dụng máy. Ngoài ra, máy còn yêu cầu một môi trường làm việc sạch sẽ, an toàn và ổn định.
• Hạn chế về kích thước và hình dạng của phôi: Máy trung tâm gia công có kích thước và khối lượng lớn, không thể di chuyển dễ dàng. Do đó, máy chỉ có thể gia công được các phôi có kích thước và hình dạng phù hợp với bàn máy và dao cắt.
• Khả năng thay đổi dao cắt hạn chế: Máy trung tâm gia công có số lượng dao cắt giới hạn trong hệ thống lựa chọn dao. Do đó, khi cần thay đổi loại dao cắt khác nhau, người thao tác phải dừng máy và thực hiện thao tác thay đổi dao cắt bằng tay, gây mất thời gian và năng suất.\

Kết luận

Máy trung tâm gia công là một thiết bị hiện đại và tiên tiến trong ngành cơ khí, có thể giải quyết nhiều vấn đề về năng suất, chất lượng và độ chính xác của sản phẩm. Tuy nhiên, máy trung tâm gia công cũng có những hạn chế về chi phí, kỹ thuật và kích thước phôi. Do đó, khi sử dụng máy trung tâm gia công, người thao tác cần có kiến thức và kỹ năng về lập trình, điều khiển và bảo trì máy. Ngoài ra, người thao tác cũng cần lựa chọn loại máy trung tâm gia công phù hợp với nhu cầu và điều kiện của từng công việc.

Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về máy trung tâm gia công. Cảm ơn bạn đã đọc và theo dõi bài viết này!