Cơ Cấu Thay Dao Máy CNC Là Gì? Các Dạng Cơ Cấu Cơ Bản

Cơ cấu thay dao máy CNC là một bộ phận quan trọng, có ảnh hưởng đến độ chính xác sản phẩm cũng như năng suất gia công. Cơ cấu này gồm có ba dạng chính và mỗi dạng cơ cấu thay dao này đều có những tác dụng cùng với những ưu điểm nổi bật riêng.

1. Cơ cấu thay dao máy CNC là gì?

Cơ cấu thay dao máy CNC là bộ phận quan trọng trong các loại máy CNC. Chúng có công dụng đó là thay đổi loại dao cụ phù hợp và gắn vào trục chính để gia công chi tiết. 

Cơ cấu này cho phép máy thực hiện nhiều hơn một chức năng mà không yêu cầu người vận hành thay đổi dụng cụ. Các bộ thay dao có thể là kỹ thuật thay dao thủ công (MTC). Hoặc kỹ thuật thay dao tự động (ATC).

1.1. Cơ cấu thay dao thủ công (MTC)

Cơ cấu thay dao thủ công (MTC) cung cấp tính linh hoạt cho bất kỳ quy trình tự động thay đổi công cụ và chuyển các tiện ích khác nhau. Cơ cấu hoạt động gồm mặt chính của bộ thay đổi dao cụ gắn vào rô bốt, máy CNC hoặc cấu trúc khác. Mặt công cụ của bộ thay đổi gắn với các loại dao cắt.

Để sử dụng dụng cụ người dùng có thể cài đặt trước và sử dụng bàn dao để chỉnh sửa. Khi một thay đổi dao được thực hiện trong một chương trình, máy sẽ dừng lại ở điểm thay đổi dao và nhắc bạn nạp dao vào trục xoay. Lúc này, người vận hành chỉ cần cài đặt dao vào và nhấn nút bắt đầu để chương trình gia công được tiếp tục.

Thay dao thủ công (MTC)

Với cơ cấu hoạt động này thì thay dao thủ công có những ưu điểm như:

• Công cụ có thể dễ dàng được kiểm tra sau mỗi lần thay đổi để quyết định xem chúng có phù hợp hay không.

• Không có giới hạn về số lượng công cụ.

• Khi thay dao bằng bộ kẹp dao, thời gian tổng thể từ khi dừng đến khi bắt đầu lại quá trình cắt có thể gần bằng các phương pháp tự động.

1.2. Cơ cấu thay dao tự động (ATC)

Là một trong những bộ phận cấu tạo máy CNC, cơ cấu thay dao tự động (ATC) sẽ điều khiển sẽ gửi tín hiệu đến động cơ dẫn động băng đạn. Để di chuyển với khoảng cách ngắn nhất. Chuyển động xảy ra trong quá trình thiết kế trước khi thao tác thay dao. Nhận dạng dụng cụ hoặc vị trí ổ đạn đã sẵn sàng khi dụng cụ đi qua đầu cảm biến.

Dao cần nạp được tháo ra khỏi ổ lăn bằng bộ thay dao tự động để chuyển vào trục chính. Khi dao được thay thế đã hoàn thành các nguyên công gia công. Trục chính dừng lại và đầu trục chính di chuyển để việc thay dao được diễn ra. Bộ thay dao tự động lấy dao ra khỏi trục chính và nạp dao mới vào.

Việc xác định dụng cụ là rất quan trọng vì một công cụ sai có thể dẫn đến hậu quả đáng kể. Trong các máy CNC, thông thường cần có các số để định vị mọi dụng cụ. Số phải được nhập vào chương trình và được nhập vào bộ phận điều khiển máy. 

Số phải được nhập trên chính giá đỡ dụng cụ hoặc trên vị trí mà dụng cụ được lắp trên máy. Các từ “T” thường được sử dụng để chọn một công cụ trên máy CNC với ATC. Nhưng chúng yêu cầu lệnh “M06” phải được thực thi trước khi công cụ thực sự được thay đổi.

ATC có những ưu điểm như:

• Giảm tổng thời gian sản xuất.

• Nhiều công cụ nặng và lớn có thể dễ dàng chuyển giao.

• Tăng sự an toàn cho người vận hành.

• Tăng tính linh hoạt.

Thay dao tự động (ATC)

2. Các dạng cơ cấu thay dao tự động và quy trình thay dao của chúng

2.1. Máy CNC thay dao tự động có đầu lên xuống độc lập

Cơ cấu thay dao máy CNC có đầu lên xuống độc lập có nguyên lý hoạt động dựa trên các đầu xi lanh khí gắn trên mỗi đầu trục chính. Mỗi mũi dao sẽ được gắn trên mỗi đầu trục chính. 

Các máy CNC này thường có từ 2 đến 4 đầu và thường được gọi là máy khắc đa quy trình 2, 3 hoặc 4 đầu độc lập. Trong quá trình sản xuất, khi đến vị trí cần thay dụng cụ cắt thì xi lanh tự động đẩy đầu trục chính gắn loại dao tương ứng đó xuống. Đồng thời đầu trục đã thực hiện xong công việc sẽ được xi lanh khí kéo lên.

Trong cơ cấu thay dao máy CNC này gồm có 2 dạng chính: 

• Máy CNC thay dao tự động có đầu trục chính độc lập.

• Máy CNC thay dao tự động dùng trục chính ATC. Hay còn được gọi là trung tâm chế biến gỗ ATC.

2.2. Máy CNC có 1 đầu thay dao tự động

Khác với loại trên, cơ cấu thay dao máy CNC này sở hữu một tay đòn hay còn gọi là hệ thống kẹp (mâm dao). Khi tới vị trí cần thay dao, hệ thống kẹp sẽ tự động di chuyển dụng cụ cắt tới đầu trục chính để thực hiện quá trình thay dao tự động. Với cơ cấu thay dao máy CNC có 1 đầu tự động thì mâm dao sẽ có từ 12 dụng cụ cắt trở lên. 

Máy CNC router 1 đầu thay dao tự động

2.3. Máy CNC thay dao tự động có đầu khoan và không có đầu khoan

Cơ cấu thay dao máy CNC có đầu khoan và không có đầu khoan có nguyên lý hoạt động giống với máy CNC thay dao tự động có đầu lên xuống độc lập. Cụ thể, trong khi gia công, nếu chi tiết cần đến mũi khoan nào thì mũi khoan đó sẽ được đẩy xuống. Đồng thời nâng lên mũi khoan đã thực hiện xong công việc.

Thông thường, các máy thay dao tự động này có 9 mũi khoan và người vận hành có thể lắp 9 loại mũi khoan khác nhau.

Ngoài ra các loại thay dao tự động kể trên thì trên thị trường hiện nay còn có các loại như: máy thay dao tự động có bộ cấp nhả phôi tự động, máy thay dao tự động kết hợp với hệ thống in – dán nhãn tự động,…

Máy CNC thay dao tự động có mũi khoan

3. Tầm quan trọng của cơ cấu thay dao trên máy CNC

3.1. Chính xác, nâng cao hiệu quả sản xuất

Để quá trình gia công bằng máy CNC mang lại năng suất cao hơn, cần sử dụng cơ cấu thay dao phù hợp. Tình trạng lắp nhầm dao cụ không còn tái diễn khi dao cụ đều được khai báo trên chương trình. Đồng thời được kiểm tra cẩn thận trước khi thực hiện từng công việc.

3.2. Tốc độ thay dao ổn định

Cơ cấu thay dao tự động vừa giúp giảm thiểu thời gian gia công. Bởi người vận hành không cần phải thực hiện công việc một cách thủ công. Dễ dàng thay thế trong những quá trình gia công phức tạp.

3.3. Tiết kiệm thời gian, tăng độ an toàn 

Quá trình thực hiện thay thế dao cắt chỉ diễn ra vài chục giây đến vài phút. Nên cơ cấu thay dao tự động trên máy CNC cũng giúp tiết kiệm được một lượng lớn thời gian gia công. 

Và người vận hành lúc này đóng vai trò giám sát và điều chỉnh khi có sai sót. Chính vì vậy, mức độ an toàn lao động khi gia công cũng được gia tăng đáng kể.

Cơ cấu thay dao gồm hai loại chính là thay dao thủ công và thực hiện tự động. Mỗi loại đều có những ưu và nhược điểm riêng. Tùy theo nhu cầu sử dụng và tính chất công việc mà doanh nghiệp có thể chọn loại máy có cơ cấu thay dao máy CNC phù hợp. 

Theo dõi Máy CNC nhập khẩu để cập nhật thêm nhiều kiến thức về các loại máy CNC cũng như kiến thức về gia công.