Tại sao máy CNC có nhiều trục và điều này ảnh hưởng như thế nào đến mục tiêu phát triển sản phẩm của bạn? Các trung tâm tiện và phay CNC hiện đại là tuyệt tác về độ chính xác và độ chính xác, thường xuyên tạo ra các nguyên mẫu và các bộ phận hoàn thiện với dung sai micron.
Trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ thảo luận về cách máy CNC có thể tạo ra các hình dạng phức tạp bằng cách sử dụng nhiều trục di chuyển, cách xác định các hướng này và điều đó có ý nghĩa gì đối với mục tiêu phát triển sản phẩm của bạn. Máy CNC thường được gọi bằng số trục chuyển động mà chúng có khả năng di chuyển như máy 3 trục, máy 4 trục và máy 5 trục.
Máy CNC 3 trục là gì?
Máy 3 trục có khả năng chuyển động độc lập theo ba hướng, không bao gồm chuyển động quay của trục chính. Mỗi trục di chuyển có nghĩa là một mức độ tự do bổ sung cho chuyển động của máy và điều đó chuyển thành khả năng tạo ra các hình dạng phức tạp hơn. Có lẽ quan trọng hơn nữa là, nhiều hướng di chuyển cho phép thợ máy thực hiện nhiều quy trình hơn mà không cần thay đổi cách thiết lập và đó có thể là một khoản tiết kiệm lớn về thời gian và tiền bạc. Lấy trung tâm phay CNC nhiều trục làm ví dụ điển hình.
Máy CNC di chuyển như thế nào?
Để máy thực hiện công việc của mình, trục xoay giữ dụng cụ cắt phải có khả năng di chuyển dọc theo các đường cắt khác nhau so với phôi. Bởi vì những chuyển động này có thể phức tạp nên các thợ máy và lập trình viên cần xác định các trục chuyển động có thể có này bằng cách sử dụng hệ tọa độ đã được thống nhất.
Làm thế nào để chúng ta xác định trục nào là trục nào? Hãy tưởng tượng bạn là người vận hành đang đối mặt với máy. Từ điểm tham chiếu của bạn, trục X song song với phía trước cơ thể bạn, di chuyển từ trái sang phải. Trục Y vuông góc với bạn, tiến và lùi, trong khi trục Z hướng lên và hướng xuống. Trên loại máy nghiền này, phôi vẫn được cố định vào bàn làm việc, nằm trên mặt phẳng X~Y nằm ngang. Tổng hợp lại, phạm vi của các chuyển động này xác định không gian 3 chiều bên trong mà máy thực hiện các thao tác cắt.
Máy phay 3 trục dùng để làm gì?
Chúng tôi sử dụng máy 3 trục mỗi ngày cho nhiều nguyên công phay khác nhau. Chúng rất lý tưởng để loại bỏ vật liệu nhanh chóng và hiệu quả cũng như tạo ra các bề mặt phẳng hoặc phẳng. Những hình dạng hình học này được gọi là hình lăng trụ, về cơ bản là đường thẳng, trái ngược với những hình dạng tròn, hữu cơ hơn. Máy phay 3 trục có thể tạo ra các biên dạng tròn, nhưng nó không phù hợp lý tưởng cho nhiệm vụ này. Máy phay 3 trục thường được sử dụng để khoan và tarô lỗ, nhưng chỉ dọc theo trục Z.
Đó là do trục chính chỉ có thể di chuyển lên xuống và không thể tiếp cận phôi từ bên cạnh. Hạn chế này có thể được khắc phục nếu bộ phận được tháo ra khỏi bàn làm việc và sau đó đặt lại vị trí. Điều này có thể chấp nhận được nếu không có lựa chọn nào khác, nhưng sau đó phôi phải được lập chỉ mục lại. Điều đó có nghĩa là sử dụng đầu dò cảm ứng để thiết lập điểm tham chiếu mới trước khi bắt đầu lại quá trình gia công. Điều đó làm chậm quá trình sản xuất và tạo ra khả năng rất thực tế là gây ra lỗi kích thước.
Đó là lý do tại sao nên tránh lấy một phần ra khỏi vật cố định của nó và định vị lại nó giữa chừng trong công việc. Máy phay 3 trục có thể tạo các chi tiết hình tròn nhưng chỉ trên mặt phẳng X/Y. Tuy nhiên, tính đơn giản tương đối của chuyển động vẫn phù hợp với nhiều dự án không yêu cầu độ phức tạp và thay vào đó được hưởng lợi từ thông lượng chi tiết tối đa và hiệu quả xử lý.
Máy CNC 4 trục là gì?
Việc thêm trục chuyển động thứ 4 sẽ mở ra nhiều khả năng gia công mới. Điều này thường được thực hiện bằng cách thêm chuyển động quay dọc theo trục X và trục thứ 4 này được gọi là “A”. Bàn quay cho phép thợ máy gắn một bộ phận vào một đầu và sau đó xoay nó để tiếp cận các mặt còn lại của phôi. Điều này tránh được vấn đề gắn lại và lập chỉ mục lại như bạn gặp phải trên máy phay 3 trục.
Bởi vì bộ phận được treo một phần – nghĩa là không chạm vào bề mặt bàn làm việc – giờ đây có thể khoan lỗ hoặc các bộ phận khác xuyên qua hoàn toàn bộ phận. Đáng kể nhất, việc xoay phôi trong khi gia công giúp gia công các đường cong và đường viền phức tạp. Một bộ phận thậm chí có thể được tiện như trên máy tiện, tạo ra các biên dạng hình trụ và hình cầu.
Máy CNC 3+2 trục là gì?
Một mức độ tự do khác có thể được thêm vào, lần này dọc theo trục Y. Trục quay quanh Y gọi là trục B. Để đạt được năm trục tự do, máy phay 3 trục có thể được trang bị thêm một bàn quay. Đây là một phụ tùng phụ trợ cung cấp chuyển động trên trục A và B. Kết hợp với các công suất khác của máy nghiền 3 trục, giờ đây có thể tạo ra các hình dạng phức tạp hơn như rôto xoắn ốc. Chúng có những đường cong phức tạp theo nhiều hướng chỉ có thể thực hiện được trên máy 5 trục.
Máy CNC 5 trục là gì?
Máy 5 trục chuyên dụng thường cứng hơn nhiều. Đó là bởi vì nó phải duy trì độ chính xác ngay cả khi di chuyển theo nhiều hướng cùng một lúc. Độ chính xác này có nghĩa là dung sai gần hơn ngay cả đối với các hình dạng tương đối đơn giản. Có bao nhiêu trục?
Trong nỗ lực tạo ra các bộ phận phức tạp hơn bao giờ hết một cách nhanh chóng và với các thiết lập tối thiểu, các trung tâm gia công CNC đang mở rộng đáng kể năng lực của mình. Ví dụ hiện nay có máy 12 trục có thể di chuyển được, theo mọi cách bạn có thể nghĩ ra. Tuy nhiên, hành trình 5 trục thường là đủ cho phần lớn các bộ phận được gia công.
Lời kết
Gia công CNC 3 trục, 4 trục, 5 trục là một quy trình sản xuất chế tạo các chi tiết cơ khí bằng cách sử dụng máy CNC (Computer Numerical Control) có khả năng làm việc trên nhiều trục đồng thời. Gia công này cho phép sản xuất các sản phẩm phức tạp và đa dạng một cách hiệu quả, đảm bảo độ chính xác cao và tiết kiệm thời gian so với các phương pháp gia công truyền thống.
Tùy thuộc vào số lượng trục mà máy CNC có thể làm việc đồng thời, ta có gia công CNC 3 trục, 4 trục, 5 trục và thậm chí còn nhiều hơn. Sự kết hợp giữa các trục và khả năng lập trình máy CNC nhiều trục tạo ra khả năng linh hoạt cao trong việc sản xuất các chi tiết có hình dáng phức tạp và đa dạng. Gia công CNC nhiều trục đảm bảo độ chính xác cao và tăng năng suất sản xuất, giúp các doanh nghiệp cơ khí đáp ứng nhu cầu thị trường hiện nay.
Xem thêm:
