Đang tải...

Công nghệ cơ khí Công nghệ trên máy phay Micro

Thảo luận trong 'Cơ khí chế tạo' bắt đầu bởi hochoi, 6/3/10.

Thành viên đang xem bài viết (Users: 0, Guests: 0)

  1. hochoi
    Offline

    Tài xế O-H
    Expand Collapse

    Tham gia ngày:
    16/7/09
    Số km:
    2,544
    Được đổ xăng:
    111
    Mã lực:
    401
    Xăng dự trữ:
    646 lít xăng
    #1 hochoi, 6/3/10
    Last edited by a moderator: 7/7/14
    Sự chuyển tiếp công nghệ, đặc biệt là áp dụng công nghệ mới phần nào gây khó khăn cho nhà sản xuất, ít nhiều gây biến động trong quy trình công nghệ. Người quản lý, kỹ thuật viên có thể không để tâm đến những công nghệ mới. Tuy nhiên ngày nay, trước sự cạnh tranh khốc liệt của thị trường, đổi mới công nghệ chính là yếu tố sống còn. Bạn làm gì ngày hôm nay và bạn làm cách nào để không bị lạc hậu về công nghệ sau 5 đến 10 năm nữa. Tuy nhiên, điều đó không phải là tạo ra những sự dịch chuyển tức thời cho công việc trong thời gian gần, mà là quá trình tiếp nhận tinh tế từ sự thích nghi với công nghệ mới và nắm bắt nhu cầu qua sự thâm nhập thị trường.
    Một công nghệ như vậy rất đáng lưu tâm là sản phẩm từ Thụy Sỹ- máy phay micro. Phay micro giữ thị trường truyền thống ở Châu Âu, nhưng trong vài năm gần đây đã nhanh chóng mở rộng ra thị trường Mỹ và các vùng lãnh thổ khác. Tăng khả năng cạnh tranh trong chiếm lĩnh thị trường cung cấp máy phay micro.

    Một điều cần lưu ý là trang bị công nghệ phay micro rất đa dạng. Thêm nữa, phay micro vượt qua những giới hạn về mặt công nghệ của các trang bị máy móc và dụng cụ phay truyền thống, và cũng như bất kỳ một công nghệ nào, có thể có những khó khăn ban đầu cho nhà sản xuất. Trong những bước đầu của công nghệ phay micro, điều quan trọng là khai thác và tận dụng hết khả năng hỗ trợ của các dụng cụ và công nghệ phụ đi kèm.

    Vòng tròn công nghệ:

    Thành công của bất kỳ công ty nào đều phụ thuộc vào những bộ phận riêng lẻ. Nếu một bộ phận nào đó không hoạt động 100% thì nó có khả năng ảnh hưởng đến toàn bộ công ty. Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào mô hình kinh doanh và mặt hàng sản xuất của công ty.

    Tương tự như thế, một máy được hợp thành của nhiều bộ phận. Nếu một trong những bộ phận ấy không hoạt động 100% thì hiệu quả làm việc và chất lượng sản phẩm sẽ giảm xuống. Sử dụng máy thế nào và sản xuất mặt hàng gì để mang lại hiệu quả gia công đến từng chi tiết

    Tuy nhiên, không giống với phay truyền thống, phay micro yêu cầu mối quan hệ chặt chẽ giữa từng bộ phận máy đến chất lượng sản phẩm. Trong khi làm việc, nếu trục chính vận hành không chuẩn sẽ ảnh hưởng đến chất lượng từng chi tiết, và sai số tích lũy sẽ dẫn tới toàn bộ lô hàng thành phế phẩm.
    Cấu trúc và kiểu dáng máy

    Hình dạng máy có vai trò quan trọng trong toàn bộ chỉ tiêu đánh giá máy. Nó sẽ ảnh hưởng đến sự ổn định, độ chính xác, tản nhiệt, chống rung, độ ồn và thuận tiện cho người vận hành máy. Hai kiểu dáng thông dụng nhất là dạng khung ngàm và hình chữ C, mỗi kiểu đều có ưu nhược điểm riêng.

    Tuy nhiên, kết cấu kiểu chữ C là kết cấu điển hình, bảo đảm độ cứng vững cần thiết cho phay micro đạt độ chính xác cao. Trong thiết kế dạng chữ C, trục động duy nhất là trục chính hay trục Z, như vậy làm giảm trọng lượng và có lợi về mặt động lực học.

    Trong kết cấu chữ C, độ cứng vững sẽ giảm xuống khi chiều dài hành trình của trục Z tăng. Ý tưởng kết cấu khung chữ C là một giải pháp cân bằng giữa chủ ý thiết và hành trình trục Z. Với cấu trúc ngàm, cả hai trục X và Z bị giới hạn phía trên trục X. Do vậy kết cấu ngàm có trọng lượng lớn và không có lợi về mặt động lực học cho phay micro. Đa số kết cấu này được dành cho phay cao tốc khi gia công chi tiết vừa và lớn nằm trong giới hạn lớn nhất của trục Z.

    Một trong những thuộc tính trong vi gia công (phay) ảnh hưởng đến độ tinh xác là rung động. Giảm rung động chính là yếu tố tiên quyết để năng cao chất lượng gia công. Những máy với cơ cấu giảm rung tốt sẽ hấp thụ đáng kể lực rung động trong quá trình cắt. Nhiều kiểu máy có bệ máy cấu tạo bởi vật liệu thép đúc hay kết cấu bằng thép hàn.

    Tuy vậy, đa số cấu trúc vật liệu này không phù hợp cho phay micro. Phần lớn bệ máy làm bằng vật liệu tổng hợp Polyme. Vật liệu này thường có khả năng hấp thụ rung động tốt hơn 10 lần so với thép đúc. Polyme cũng tỏ ra ưu việt về mặt động lực học, có độ ổn định cao, giảm ồn, độ bền tĩnh và bền nhiệt tốt hơn nhiều so với thép đúc, cho độ chính xác cao khi gia công các chi tiết ở cấp độ vi mô.

    Hệ thống rãnh trượt

    Hệ thống máy bao gồm các bạc lót chịu tải hỗ trợ cho trục chính và bàn máy thực hiện tốt hành trình trượt trong quá trình gia công. Có hai hệ thống rãnh dẫn hướng cơ bản: kiểu hộp (đôi khi còn gọi là rãnh trượt thủy động) và kiểu tuyến tính. Mỗi hệ thống có các đường đặc tính âm và dương.

    Tuy nhiên, một hệ thống đường trượt không phù hợp với tất cả các ứng dụng. Kiểu hộp thường sử dụng trong ở trung tâm gia công lớn, vì theo thiết kế, rãnh trượt kiểu hộp có thích ứng với các chu kỳ trục chính thay đổi và ma sát thấp nên cho độ chính xác cao khi gia công. Kiểu tuyến tính hay dùng cho các máy phay micro nhiều trục có sự phối hợp nhiều chuyển động phức tạp.

    Công nghệ truyền và dẫn động

    Những thương hiệu máy thu hút được sự lựa chọn của khách hàng một phần là công nghệ trong việc truyền động và dẫn động. Có nhiều kiểu truyền và dẫn động trên thị trường. Tuy nhiên dẫn động bằng vít me bi áp dụng cho đa số máy
    Vít me bi được điều khiển bởi động cơ. Đây là công nghệ tích hợp giữa truyền động bằng vít me bi và dẫn động bằng động cơ servo thích nghi cho máy phay micro. So với công nghệ sử dụng vít me bi truyền thống thì việc sử dụng động cơ tuyến tính đã tỏ ra có ưu thế vượt trội trên các máy gia công vi mô hiện đại. Dẫn động chính xác, điều khiển tin cậy tạo tiền đề cho việc gia công chính xác các kích thước 3 chiền ngay cả cấp độ vi mô. Các cơ cấu phản hồi và bộ mã hóa điều khiển động cơ xác định chính xác vị trí chuyển động các cơ cấu chấp hành.

    Nhiều nhà sản xuất sử dụng bộ mã hồi chuyển để xác định vị trí của các trục. Tuy nhiên, bộ mã này chỉ xác định giới hạn hoặc tốc độ hành trình thực và không thiết đặt được độ dơ, độ mòn hay sự thay đổi do nhiệt với vít me bi. Bất kỳ sự thay đổi hình dạng nào với vít me bi sẽ gây ra sai số về vị trí thức tế. Để chống lại điều này, bảo đảm vị trí các trục chuyển động chính xác nhất gương tỉ lệ được đặt gần rãnh trượt kịp thời phản hồi những thay đổi cho quá trình điều khiển.

    Gương tỉ lệ có miền chính xác rộng, nhưng đa số máy hiện đại thường sử dụng gia số ở mức 0,5 microns trong liên kết với bộ mã hóa hồi chuyển. Với những yêu cầu chính xác cao hơn, gia số này có thể chỉ ở mức 0,1 micro.
    Trục chính
    Với phay micro, các cỡ dụng cụ được vận dụng một cách tương đối. Thông thường, dao có đường kính 6mm được xem là lớn và đường kính 3mm xếp vào loại nhỏ. Trong phạm vi này, một trục chính với vận tốc 50 nghìn vòng/phút sẽ phù hợp cho các ứng dụng vi gia công chi tiết nhỏ.
    Động cơ trục chính có hai dạng cơ bản: vòng đóng hoặc vòng mở. Vòng đóng thường được gọi là quay có hướng, vòng mở thường sử dụng khi lực cắt tương đối nhỏ. Giá thành của chúng không đắt đỏ nhưng cũng có những hạn chế nhất định. Vòng mở thì không có phản hồi thông tin, nên không kiểm soát được những sai lệch khi hoạt động. Tỷ lệ giữa tốc độ lớn nhất và nhỏ nhất được giới hạn, chẳng hạn trục quay vòng mở có vận tốc lên đến 40 nghìn vòng/phút có thể có vận tốc nhỏ nhất chỉ 2 nghìn vòng/phút. Những tốc độ nhỏ hơn 2 nghìn vòng/phút không đủ mômen để cắt.

    Động cơ trục chính lý tưởng cho phay micro là vòng đóng hay định hướng quay. Trong dải tốc độ, moomen xoắn đủ cắt được ngay cả ở mức tốc độ thấp nhất. Cơ cấu định hướng quay trục chính thiết kế tin cậy, bảo đảm cắt đa dạng với mọi vật liệu khó gia công

    Cán dao và khớp nối trục chính

    Cán dao và khớp nối với trục chính được thiết kế giữa trục chính và cán dao. Ở đó được đánh số khác nhau cho các công đoạn phay. Một vài tên gọi thông thường theo độ côn như CAT, BT hay ISO. Chúng được sử dụng trên phần lớn các máy phay với kích thước khác nhau. Một kiểu khác nữa được gọi là HSK, với sự thích ứng linh hoạt trong phay cao tốc và các trung tâm gia công chính xác

    Cán dao hình côn được nối với trục chính qua các cơ cấu kẹp. Tuy nhiên, điều bất lợi ở đây là lực ly tâm và sinh nhiệt trong khi gia công làm giảm độ chính xác trong chuyển động của trục Z.
    Phay micro sử dụng tốc độ quay lớn, nên cán dao hình côn cũng không phải là ý tưởng tốt. Cán dao HSK đề xuất thiết kế cán dao định vị và kẹp chặt từ mặt trong, khi nối với trục chính nó vững chắc và tin cậy cho phay micro cao tốc.

    Khi tốc độ quay càng tăng, sự tiếp xúc bên trong của cán dao và đầu trục chính càng được ép chặt bới cơ cấu chống tháo lỏng. Dụng cụ HSK thiết kế với khả năng kẹp chặt kép. Khi nối với đầu trục chính, nó định vị bằng cả mặt côn và gờ tỳ, tăng độ ổn định và cứng vững đối với lực cắt và lực dọc trục khi gia công. Nó cho phép đạt được độ chính xác lên tới 1 micron.
    Công nghệ CNC
    Công nghệ điều khiển máy công cụ là một bước tiến trong gia công kim loại. Chính nhờ phần cứng và phần mền tiên tiến mà ngày nay điều khiển CNC đã nhanh và ưu việt hơn. Tuy vậy, chủ đề về điều khiển CNC là một công nghệ tương đối phức tạp. Tài liệu đã viết về vấn đề này chưa nhiều.Một khía cạnh quan trọng được đề cập trong điều khiển ở đây là giao diện điều khiển, điều khiển chuyển động và phản hồi, xử lý tốc độ và hỗ trợ. Một giao diện điều khiển dường như là một vấn đề không logic, nhưng những máy công cụ cao cấp yêu cầu điều khiển công nghệ cao và phần lớn được tạo lập với nhiều đặc tính.
    Những đặc tính này có thể khó tiếp cận với người dùng, vì vậy tạo ra môi trường công việc tương đối thử thách. Giao diện sử dụng cần thiết kế hợp lý, mang tính hướng ngoại, đơn giản, thân thiện với người dùng linh hoạt xử lý với đa số các đường chạy dao phức tạp từ bất kỳ hệ thống CAD/CAM nào.

    Vì chiến lược chạy dao trong phay micro khá phức tạp, chứa đựng hàng nghìn những khối chương trình. Việc điều khiển chuyển động và phản hồi rất quan trọng cho sự chính xác trong phay micro. Điều khiển cần xử lý những dự liệu đầu vào phức tạp, thích ứng với mật độ cao và ra lệnh các trục chuyển động một cách chính xác

    Những thành phần phụ

    Làm việc với các chi tiết và công cụ nhỏ cỡ vi mô là một vấn đề không đơn giản. Bước chuẩn bị công nghệ cần xác định cả kích thước chiều dài và đường kính dao. Đây là thông tin quan trọng để có những chiến lược bù kích thước dao phù hợp trong gia công.

    Công cụ đo cầm tay gây khó khăn trong quan sát ở mức đo vi mô. Nhiều máy phay micro trang bị dụng cụ đo bằng laze tự động đo cả chiều dài và đường kính. Công cụ đo quang học này có thể đo được kích thước tới 40 microns với sai số trong phạm vi cho phép.

    Ở cấp độ nhỏ, đồ gá cũng là một khó khăn. Sử dụng một đầu dò tiếp xúc để thiết lập máy dễ dàng hơn, tự động căn chỉnh tâm phôi trùng tâm máy, xác định gốc phôi được thực hiện nhanh chóng.

    Hoàn thành vòng tròn

    Một máy phay micro tốt không phải là chỉ đơn thuần đạt tiêu chuẩn kỹ thuật khi gia công sản phẩm. Môi trường làm việc bao gồm điều chỉnh nhiệt độ, vệ sinh và công tác tổ chức là những nhân tố quan trọng cần thiết để mang lại hiệu quả sản xuất ở cấp độ vi mô. Ngoài ra, làm việc với khi làm việc với các công cụ nhỏ cỡ 50 microns cần nhiều chuyên môn lẫn kinh nghiệm của nhà công nghệ. Một điều chắc chắn là nhà sản xuất sẽ chuyển giao công nghệ và hỗ trợ để bạn đầu tư có hiệu quả cho công nghệ phay micro.

    Theo MMS Online
     

Chia sẻ trang này