Ngày càng có nhiều nhà sản xuất khuôn áp dụng gia công tốc độ cao. Trong khi EDM đã thường được sử dụng, máy CNC đã chứng tỏ khả năng không chỉ đáp ứng các yêu cầu về dung sai và yêu cầu về chất lượng bề mặt cần thiết mà còn hợp lý hóa các quy trình. Bộ điều khiển CNC đóng một vai trò quan trọng trong việc đáp ứng tất cả những điều này.
Máy CNC không còn là yếu tố hạn chế đối với tốc độ ăn dao nữa, mà là cơ chế của máy. Và với các cơ chế như gia công 5 trục đồng thời dễ tiếp cận hơn bao giờ hết, sự kết hợp hoàn chỉnh giữa máy móc và bộ điều khiển CNC có thể thay đổi cuộc chơi đối với một doanh nghiệp.
CÁC YÊU CẦU CỦA BỘ ĐIỀU KHIỂN CNC ĐỐI VỚI GIA CÔNG KHUÔN MẪU
Vậy bạn cần tìm kiếm điều gì ở một bộ điều khiển để tận dụng tối đa hoặc khả năng gia công và mang lại những bộ khuôn chính xác, chất lượng tốt? Đầu tiên và quan trọng nhất, bộ điều khiển CNC nên sử dụng phương pháp được tối ưu hóa cho máy phay và quy trình sản xuất. Nghĩa là, bộ điều khiển CNC có các tính năng tự động làm trơn các chuyển động của trục hoặc cho phép người vận hành đặt các giới hạn dung sai theo cách thủ công.
Việc chế tạo khuôn không chỉ yêu cầu kiểm soát chính xác cả gia tốc và giảm tốc dọc theo biên dạng được lập trình mà còn cả khả năng bù dao. Ví dụ, để bù chính xác cho dao phay ballnose khi chi tiết hoặc dụng cụ xoay, bộ điều khiển phải có một số khả năng điều chỉnh linh động vectơ trục dụng cụ cắt theo các phương X, Y và Z. Việc giữ cho điểm tiếp xúc của dụng cụ không thay đổi là một trong những nguyên tắc cách duy nhất để đạt được chất lượng theo yêu cầu.
Dưới đây là 6 lĩnh vực tạo nên sự khác biệt lớn đó.
CHỨC NĂNG GIA CÔNG THEO MẶT PHẲNG KHÔNG GIAN (SPATIAL PLANE)
Nhiều lõi hoặc đế khuôn yêu cầu gia công 5 mặt mà không cần chuyển động phối hợp quá mức. Máy CNC phải có chức năng mặt phẳng không gian (SPATIAL PLANE) cho phép người thợ máy thiết lập mặt phẳng được gia công trên mỗi mặt của chi tiết. Bằng cách đó, người lập trình có thể lập trình từng mặt của bộ phận trong mặt phẳng X-Y-Z mà không cần thay đổi chương trình CAM và cuối cùng cải thiện dung sai giữa các tính năng trên mỗi mặt.
CHỨC NĂNG THEO DÕI ĐỘ LỆCH BIÊN DẠNG (CONTOUR DEVIATION MONITORING)
Bộ điều khiển hướng các chuyển động của trục đi theo các bề mặt 3D trong các dải dung sai được xác định trước bao gồm các đoạn thẳng đơn giản. Bộ điều khiển sẽ có thể tự động làm mịn các chuyển tiếp khối trong khi công cụ di chuyển liên tục trên bề mặt phôi. Một chức năng bên trong theo dõi độ lệch của đường viền (contour) sẽ điều khiển quá trình làm mịn tự động đó. Chức năng này cho phép người dùng xác định độ lệch đường bao tối đa cho phép. Giá trị mặc định được xác định bởi trình tạo máy công cụ trong tham số máy của điều khiển (thường là 0,01 đến 0,02 milimét).
Dung sai cũng ảnh hưởng đến các đường đi qua các chuyển động tròn được lập trình. Điều này đặc biệt quan trọng nếu CORE hoặc CAVITY có các vùng bề mặt hình trụ, mà người dùng gia công bằng chức năng phay nội suy hoặc phay tiện.
KHẢ NĂNG TƯƠNG THÍCH MÃ HÓA TUYẾN TÍNH (LINEAR ENCODER COMPATIBILITY)
Bộ điều khiển CNC phải có khả năng đảm bảo rằng tất cả các trục máy đi theo đường dẫn chính xác khi di chuyển từ X+ sang X- và sau đó di chuyển từ X- sang X+ sau một bước dịch dao. Nói cách khác, phải tái tạo chính xác các đường liền kề sau khi đảo hướng cắt.
GIẢM THIỂU RUNG ĐỘNG (VIBRATION MITIGATION)
Trục máy di chuyển rất nhanh và thay đổi hướng tại một điểm hoặc sử dụng tốc độ ăn dao cao hơn mức cho phép đối với dụng cụ cắt có thể tạo ra rung động, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Bộ điều khiển CNC phải có khả năng theo dõi bất kỳ loại rung động nào của dụng cụ cắt gây ra bởi chuyển động có tính linh hoạt cao hoặc tốc độ ăn dao cao hơn mức cho phép, sau đó điều chỉnh các tốc độ ăn dao và tốc độ trục chính để tránh các vết rần trên sản phẩm đầu ra.
VẬN HÀNH LINH HOẠT (OPERATOR FLEXIBILITY)
Trên giao diện CNC sẽ cho phép tối ưu hóa động lực học của máy dựa trên các ưu tiên tính năng của từng bộ phận máy. Bộ điều khiển sẽ cho phép người vận hành hoặc lập trình viên xác minh và tối ưu hóa chương trình một cách nhanh chóng. Ví dụ, hãy xem xét một số chi tiết sản phẩm khác nhau được sản xuất trên cùng một máy, mỗi bộ phận có các yêu cầu về độ chính xác, độ hoàn thiện bề mặt và thời gian sản xuất khác nhau.
TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĂN DAO VÀ TỐC ĐỘ TRỤC CHÍNH (AUTOMATIC FEED AND SPEED ADJUSTMENTS)
Gia công các lõi hoặc hốc khuôn với độ dày phôi gia công thay đổi là một thách thức gia công khác. Một giải pháp là máy CNC có thể phát hiện lượng vật liệu hiện đang được cắt, do đó, các bước tiến và tốc độ có thể được điều chỉnh tự động mà không cần sự can thiệp của người vận hành. Điều này được thực hiện nhờ các cảm biến được kết nối với máy CNC để đo tải và độ rung của trục chính, sau đó xác định và điều chỉnh tốc độ cũng như bước tiến trong vòng một phần nghìn giây. Công nghệ này đảm bảo rằng máy tối đa hóa tỷ lệ loại bỏ phoi, dựa trên sự tham gia của dụng cụ cắt vào phôi, tuổi thọ của dao và trục chính.
GIẢI PHÁP HẠN CHẾ RUNG ĐỘNG TRONG GIA CÔNG KHUÔN
Hãng khuôn mẫu Windsor xử lý các tình huống hỗn hợp cao, khối lượng thấp hàng ngày, tạo ra các khuôn lớn cho hầu hết, từ tấm ốp ô tô đến các ứng dụng ngoại thất. Họ sử dụng hệ điều khiển HEIDENHAIN TNC 640 thân thiện với công việc gia công khuôn trong hãng. Khi quyết định một bộ điều khiển, họ đã thực hiện các thử nghiệm kết hợp các tính năng kiểm soát tiếng ồn chủ động (ACC-Active Chatter Control) và Kiểm soát lượng ăn dao thích ứng (AFC-Adaptive Feed Control) để xem liệu nó có thể giúp quản lý độ rung và đạt được tỷ lệ loại bỏ vật liệu rất cao hay không.
“Bạn thực sự có thể cảm nhận được sự khác biệt đến từ máy,” quản lý gia công, Bill Minello, cho biết. “Thật không thể tin được mức độ khác biệt mà nó đã tạo ra.”
HẦU HẾT CÁC NHÀ CHẾ TẠO MÁY CÔNG CỤ ĐANG CHUYỂN SANG DÙNG HỆ ĐIỀU KHIỂN TNC640
TARUS chế tạo một số máy công cụ lớn nhất trên thế giới. Gần đây, họ đã chuyển các bộ điều khiển mà họ đặt trên các máy công cụ mà họ bán cho khách hàng làm về ô tô, hàng không vũ trụ và khuôn mẫu sang TNC 640 của HEIDENHAIN. TARUS hiện đang chủ yếu sử dụng TNC 640 trên các máy hiệu suất cao lớn của mình vì quá trình cắt và hiệu suất của nó đã trải qua quá trình thử nghiệm kỹ lưỡng và hoạt động thậm chí còn tốt hơn mong đợi, cũng như thực tế là nhiều thị trường chính của họ hiện yêu cầu bộ điều khiển HEIDENHAIN.
Nguồn bài viết: https://www.heidenhain.us/resources-and-news/good-cnc-control-for-moldmaking/
Nếu bạn đang sử dụng các hệ điều khiển HEIDENHAIN TNC530, TNC620, hay TNC640 và cần hỗ trợ về MASTERCAM - HEIDENHAIN TNC 5X MILL POST PROCESSOR hãy liên hệ với CAMWORLD để tìm hiểu thêm.
Email: linh.nguyen@mastercam.vn
