Bài giảng Công nghệ CNC: Chương 4 - Ths. Phùng Xuân Lan

Trong bối cảnh công nghiệp sản xuất hiện đại, sự phát triển vượt bậc của các hệ thống gia công tự động hóa, đặc biệt là máy điều khiển số (CNC), đã đặt ra những yêu cầu ngày càng cao về độ chính xác và hiệu quả. Hệ dụng cụ đóng vai trò trung tâm trong quá trình này, là cầu nối vật lý và chức năng giữa lưỡi cắt và máy công cụ, trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và năng suất gia công. Tầm quan trọng của việc thiết kế và quản lý hệ dụng cụ hiệu quả không chỉ nằm ở khả năng chịu lực cắt và truyền động mà còn ở khả năng thích ứng linh hoạt với các phương pháp gia công và đặc điểm kết cấu máy. Phần này sẽ đi sâu vào tổng quan về hệ dụng cụ, phân tích các đặc điểm, yêu cầu và thành phần cơ bản của chúng trong môi trường máy điều khiển số.

Kỹ sư cơ khí, kỹ sư công nghệ chế tạo máy, sinh viên các ngành kỹ thuật liên quan đến gia công CNC, kỹ thuật viên vận hành và bảo trì máy CNC.

Hệ dụng cụ trong máy điều khiển số (CNC) là một yếu tố then chốt quyết định hiệu suất và độ chính xác của quá trình gia công, hoạt động như khâu liên kết giữa dụng cụ cắt và máy công cụ để truyền lực và thực hiện chuyển động cắt. Tài liệu này cung cấp cái nhìn toàn diện về hệ dụng cụ, bắt đầu bằng việc phân tích các đặc điểm cơ bản, nhấn mạnh vai trò của nó trong việc thu nhận lực cắt và khả năng tương thích với phương pháp gia công và kết cấu máy. Đặc biệt, độ tin cậy của hệ dụng cụ được xem xét kỹ lưỡng trên hai phương diện: công nghệ (đảm bảo thông số cắt, quản lý phoi, tuổi bền dụng cụ) và hình học (đảm bảo độ chính xác kích thước và vị trí lưỡi cắt).

Các yêu cầu đặt ra cho hệ dụng cụ trong gia công CNC rất nghiêm ngặt, bao gồm tính vạn năng, linh hoạt, khả năng thực hiện đa dạng công việc gia công, độ cứng vững cao, năng suất bóc phoi tối ưu và chi phí chấp nhận được. Ngoài ra, hệ thống phải đảm bảo độ chính xác, độ tin cậy cao, khả năng cung ứng và điều chỉnh nhanh chóng để phù hợp với kỹ thuật điều khiển NC/CNC. Tài liệu cũng trình bày các thành phần cơ bản của một hệ dụng cụ, bao gồm bộ phận tiếp nhận dụng cụ (tool holder), dụng cụ cắt, ổ tích dụng cụ (tool magazine) và trang bị thay đổi dụng cụ. Trong số đó, bộ phận tiếp nhận dụng cụ được phân tích chi tiết về đặc điểm, yêu cầu về tốc độ và an toàn khi thay đổi dụng cụ trên trung tâm gia công, và tầm quan trọng của việc tiêu chuẩn hóa kết cấu để giảm chi phí. Mặc dù có nhiều nỗ lực, sự thống nhất quốc tế về cấu trúc của bộ phận tiếp nhận dụng cụ vẫn còn là một thách thức, ảnh hưởng đến khả năng tương thích và hiệu quả. Việc hiểu rõ các khía cạnh này là nền tảng để tối ưu hóa quá trình gia công và nâng cao chất lượng sản phẩm trong ngành sản xuất hiện đại.