Bạn có thể thực hiện những thao tác nào để kéo dài tuổi thọ cho máy công cụ CNC?

Tóm tắt: Bài báo này đi sâu tìm hiểu khái niệm và đặc điểm của gia công CNC, cũng như những điểm tương đồng và khác biệt giữa nó với các quy định về công nghệ gia công của máy công cụ truyền thống. Bài báo chủ yếu trình bày chi tiết về các biện pháp phòng ngừa sau khi hoàn tất quá trình gia công máy công cụ CNC, bao gồm các khía cạnh như vệ sinh và bảo dưỡng máy công cụ, kiểm tra và thay thế các tấm gạt dầu trên ray dẫn hướng, quản lý dầu bôi trơn và chất làm mát, và trình tự tắt nguồn. Đồng thời, bài báo cũng giới thiệu chi tiết các nguyên tắc khởi động và vận hành máy công cụ CNC, thông số kỹ thuật vận hành và các điểm chính về bảo vệ an toàn, nhằm cung cấp hướng dẫn kỹ thuật toàn diện và có hệ thống cho các kỹ thuật viên và người vận hành làm việc trong lĩnh vực gia công CNC, nhằm đảm bảo vận hành hiệu quả và tuổi thọ lâu dài của máy công cụ CNC.

Gia công CNC chiếm vị trí cực kỳ quan trọng trong lĩnh vực sản xuất cơ khí hiện đại. Với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp sản xuất, yêu cầu về độ chính xác, hiệu quả và tính linh hoạt của quá trình gia công chi tiết ngày càng cao. Nhờ những ưu điểm như điều khiển kỹ thuật số, mức độ tự động hóa cao và độ chính xác gia công cao, gia công CNC đã trở thành công nghệ then chốt để giải quyết các vấn đề gia công các chi tiết phức tạp. Tuy nhiên, để phát huy tối đa hiệu suất của máy công cụ CNC và kéo dài tuổi thọ, không chỉ cần hiểu sâu về công nghệ gia công CNC mà còn phải tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật của máy công cụ CNC về các khía cạnh như vận hành, bảo trì và bảo dưỡng.

Gia công CNC là phương pháp gia công cơ khí tiên tiến, điều khiển chính xác chuyển động của chi tiết và dụng cụ cắt bằng cách sử dụng thông tin số trên máy công cụ CNC. So với gia công máy công cụ truyền thống, phương pháp này có những ưu điểm vượt trội. Khi phải đối mặt với các nhiệm vụ gia công với nhiều loại chi tiết khác nhau, số lượng nhỏ, hình dạng phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao, gia công CNC thể hiện khả năng thích ứng và xử lý mạnh mẽ. Gia công máy công cụ truyền thống thường đòi hỏi phải thay thế đồ gá và điều chỉnh thông số gia công thường xuyên, trong khi gia công CNC có thể liên tục và tự động hoàn thành tất cả các quy trình tiện dưới sự điều khiển của chương trình thông qua kẹp một lần, giúp giảm đáng kể thời gian phụ trợ và cải thiện tính ổn định của hiệu suất gia công và độ chính xác gia công.
Mặc dù các quy định về công nghệ gia công của máy công cụ CNC và máy công cụ truyền thống nhìn chung đều thống nhất trong khuôn khổ tổng thể, ví dụ, các bước như phân tích bản vẽ chi tiết, lập kế hoạch quy trình và lựa chọn dụng cụ đều được yêu cầu, nhưng đặc tính tự động hóa và độ chính xác của gia công CNC trong quy trình triển khai cụ thể khiến nó có nhiều tính năng độc đáo trong các chi tiết quy trình và quy trình vận hành.

Loại bỏ phoi và lau máy công cụ
Sau khi gia công hoàn tất, một lượng lớn phoi sẽ còn sót lại trong vùng làm việc của máy công cụ. Nếu không được làm sạch kịp thời, chúng có thể xâm nhập vào các bộ phận chuyển động như ray dẫn hướng và trục vít me của máy công cụ, làm tăng độ mài mòn của các bộ phận và ảnh hưởng đến độ chính xác và hiệu suất chuyển động của máy công cụ. Do đó, người vận hành nên sử dụng các dụng cụ chuyên dụng như chổi và móc sắt để loại bỏ phoi trên bàn làm việc, đồ gá, dụng cụ cắt và khu vực xung quanh máy công cụ một cách cẩn thận. Trong quá trình loại bỏ phoi, cần chú ý tránh để phoi làm trầy xước lớp phủ bảo vệ trên bề mặt máy công cụ.
Sau khi hoàn tất việc loại bỏ phoi, cần lau sạch tất cả các bộ phận của máy công cụ, bao gồm vỏ máy, bảng điều khiển và ray dẫn hướng, bằng vải mềm sạch để đảm bảo không có vết dầu, vết nước hoặc cặn phoi trên bề mặt máy công cụ, giúp máy công cụ và môi trường xung quanh luôn sạch sẽ. Điều này không chỉ giúp duy trì vẻ ngoài gọn gàng của máy công cụ mà còn ngăn ngừa bụi bẩn và tạp chất tích tụ trên bề mặt máy công cụ, sau đó xâm nhập vào hệ thống điện và các bộ phận truyền động cơ khí bên trong máy công cụ, giảm thiểu khả năng xảy ra sự cố.

Tầm quan trọng của tấm gạt dầu và các điểm chính cần kiểm tra và thay thế
Tấm gạt dầu trên ray dẫn hướng của máy công cụ CNC đóng vai trò quan trọng trong việc bôi trơn và làm sạch ray dẫn hướng. Trong quá trình gia công, tấm gạt dầu sẽ liên tục cọ xát vào ray dẫn hướng và dễ bị mài mòn theo thời gian. Khi tấm gạt dầu bị mòn nghiêm trọng, chúng sẽ không thể bôi trơn hiệu quả và đều đặn lên ray dẫn hướng, dẫn đến việc bôi trơn ray dẫn hướng kém, tăng ma sát và đẩy nhanh quá trình mài mòn ray dẫn hướng, ảnh hưởng đến độ chính xác định vị và độ mượt của chuyển động của máy công cụ.
Do đó, người vận hành nên chú ý kiểm tra tình trạng mài mòn của tấm gạt dầu trên ray dẫn hướng sau mỗi lần gia công. Khi kiểm tra, có thể quan sát xem bề mặt tấm gạt dầu có dấu hiệu hư hỏng rõ ràng như trầy xước, nứt vỡ hoặc biến dạng hay không, đồng thời kiểm tra xem tiếp xúc giữa tấm gạt dầu và ray dẫn hướng có chặt chẽ và đồng đều hay không. Nếu phát hiện tấm gạt dầu bị mòn nhẹ, có thể điều chỉnh hoặc sửa chữa phù hợp; nếu bị mòn nghiêm trọng, cần thay thế tấm gạt dầu mới kịp thời để đảm bảo ray dẫn hướng luôn được bôi trơn và hoạt động tốt.

Theo dõi và xử lý tình trạng dầu bôi trơn và chất làm mát
Dầu bôi trơn và nước làm mát là những chất không thể thiếu cho hoạt động bình thường của máy công cụ CNC. Dầu bôi trơn chủ yếu được sử dụng để bôi trơn các bộ phận chuyển động như ray dẫn hướng, vít me và trục chính của máy công cụ, nhằm giảm ma sát và mài mòn, đảm bảo chuyển động linh hoạt và vận hành chính xác cao của các bộ phận. Nước làm mát được sử dụng để làm mát và loại bỏ phoi trong quá trình gia công, giúp ngăn ngừa hư hỏng dụng cụ cắt và phôi do nhiệt độ cao, đồng thời rửa trôi phoi sinh ra trong quá trình gia công, giữ cho khu vực gia công sạch sẽ.
Sau khi gia công hoàn tất, người vận hành cần kiểm tra tình trạng dầu bôi trơn và chất làm mát. Đối với dầu bôi trơn, cần kiểm tra xem mức dầu có nằm trong phạm vi bình thường hay không. Nếu mức dầu quá thấp, cần bổ sung dầu bôi trơn đúng tiêu chuẩn. Đồng thời, cần kiểm tra xem màu sắc, độ trong suốt và độ nhớt của dầu bôi trơn có bình thường hay không. Nếu phát hiện màu dầu bôi trơn chuyển sang đen, đục hoặc độ nhớt thay đổi đáng kể, có thể dầu bôi trơn đã bị hỏng và cần được thay thế kịp thời để đảm bảo hiệu quả bôi trơn.
Đối với chất làm mát, cần kiểm tra mức chất lỏng, nồng độ và độ sạch của chất làm mát. Khi mức chất lỏng không đủ, cần bổ sung chất làm mát; nếu nồng độ không phù hợp sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả làm mát và hiệu suất chống gỉ, cần điều chỉnh theo tình hình thực tế; nếu chất làm mát có quá nhiều tạp chất phoi, hiệu suất làm mát và bôi trơn sẽ giảm, thậm chí có thể làm tắc nghẽn đường ống làm mát. Lúc này, cần lọc hoặc thay thế chất làm mát để đảm bảo chất làm mát có thể lưu thông bình thường và cung cấp môi trường làm mát tốt cho quá trình gia công máy công cụ.

Quy trình tắt nguồn đúng cách và ý nghĩa của nó
Trình tự tắt nguồn của máy công cụ CNC có ý nghĩa rất lớn trong việc bảo vệ hệ thống điện và lưu trữ dữ liệu của máy công cụ. Sau khi gia công xong, nguồn điện trên bảng điều khiển máy công cụ và nguồn điện chính phải được tắt theo trình tự. Việc tắt nguồn trên bảng điều khiển trước cho phép hệ thống điều khiển của máy công cụ hoàn thành một cách có hệ thống các hoạt động như lưu trữ dữ liệu hiện tại và tự kiểm tra hệ thống, tránh mất dữ liệu hoặc lỗi hệ thống do mất điện đột ngột. Ví dụ, một số máy công cụ CNC sẽ cập nhật và lưu trữ các thông số gia công, dữ liệu bù dao, v.v. theo thời gian thực trong quá trình gia công. Nếu nguồn điện chính bị tắt trực tiếp, những dữ liệu chưa được lưu này có thể bị mất, ảnh hưởng đến độ chính xác và hiệu quả gia công sau đó.
Sau khi tắt nguồn điện trên bảng điều khiển, hãy tắt nguồn điện chính để đảm bảo toàn bộ hệ thống điện của máy công cụ được ngắt điện an toàn, tránh các sự cố điện giật hoặc các sự cố điện khác do tắt nguồn đột ngột các linh kiện điện. Trình tự tắt nguồn chính xác là một trong những yêu cầu cơ bản khi bảo trì máy công cụ CNC, giúp kéo dài tuổi thọ của hệ thống điện và đảm bảo máy công cụ hoạt động ổn định.

Trình tự khởi động trở về số không, vận hành thủ công, vận hành nhích và vận hành tự động và nguyên lý của nó
Khi khởi động máy công cụ CNC, cần tuân thủ nguyên tắc trở về điểm 0 (trừ trường hợp đặc biệt), thao tác thủ công, thao tác nhích và thao tác tự động. Thao tác trở về điểm 0 là đưa trục tọa độ của máy công cụ trở về vị trí gốc của hệ tọa độ máy công cụ, làm cơ sở để thiết lập hệ tọa độ máy công cụ. Thông qua thao tác trở về điểm 0, máy công cụ có thể xác định vị trí bắt đầu của từng trục tọa độ, cung cấp điểm chuẩn cho việc điều khiển chuyển động chính xác sau này. Nếu không thực hiện thao tác trở về điểm 0, máy công cụ có thể bị lệch chuyển động do không biết vị trí hiện tại, ảnh hưởng đến độ chính xác gia công và thậm chí dẫn đến tai nạn va chạm.
Sau khi hoàn tất quá trình trở về 0, quá trình vận hành thủ công được thực hiện. Vận hành thủ công cho phép người vận hành kiểm soát riêng từng trục tọa độ của máy công cụ để kiểm tra xem chuyển động của máy công cụ có bình thường không, chẳng hạn như hướng di chuyển của trục tọa độ có chính xác không và tốc độ di chuyển có ổn định không. Bước này giúp phát hiện các vấn đề cơ học hoặc điện có thể xảy ra của máy công cụ trước khi gia công chính thức và thực hiện điều chỉnh và sửa chữa kịp thời.
Thao tác nhích là di chuyển trục tọa độ ở tốc độ thấp hơn và trong một khoảng cách ngắn dựa trên thao tác thủ công, đồng thời kiểm tra thêm độ chính xác và độ nhạy của chuyển động của máy công cụ. Thông qua thao tác nhích, có thể quan sát chi tiết hơn tình trạng phản ứng của máy công cụ trong chuyển động tốc độ thấp, chẳng hạn như việc truyền động của vít me có trơn tru không và ma sát của ray dẫn hướng có đồng đều không.
Cuối cùng, quá trình vận hành tự động được thực hiện, tức là chương trình gia công được nhập vào hệ thống điều khiển của máy công cụ, và máy công cụ sẽ tự động hoàn thành quá trình gia công các chi tiết theo chương trình. Chỉ sau khi xác nhận toàn bộ hiệu suất của máy công cụ là bình thường thông qua các thao tác trước đó như đưa về 0, vận hành thủ công và di chuyển từng inch, thì quá trình gia công tự động mới có thể được thực hiện để đảm bảo an toàn và độ chính xác của quá trình gia công.

Trình tự hoạt động của tốc độ thấp, tốc độ trung bình và tốc độ cao và sự cần thiết của nó
Vận hành máy công cụ nên tuân theo nguyên tắc tốc độ thấp, tốc độ trung bình, rồi tốc độ cao, thời gian vận hành ở tốc độ thấp và tốc độ trung bình không được ít hơn 2-3 phút. Sau khi khởi động, mỗi bộ phận của máy công cụ cần được gia nhiệt trước, đặc biệt là các bộ phận chuyển động chính như trục chính, trục vít me và ray dẫn hướng. Vận hành ở tốc độ thấp có thể làm nóng các bộ phận này từ từ, giúp dầu bôi trơn được phân phối đều đến từng bề mặt ma sát, giảm ma sát và mài mòn khi khởi động nguội. Đồng thời, vận hành ở tốc độ thấp cũng giúp kiểm tra độ ổn định vận hành của máy công cụ ở trạng thái tốc độ thấp, chẳng hạn như xem có rung động và tiếng ồn bất thường hay không.
Sau một thời gian vận hành ở tốc độ thấp, máy sẽ chuyển sang vận hành ở tốc độ trung bình. Vận hành ở tốc độ trung bình có thể làm tăng nhiệt độ của các chi tiết, giúp chúng đạt đến trạng thái làm việc phù hợp hơn, đồng thời cũng có thể kiểm tra hiệu suất của máy công cụ ở tốc độ trung bình, chẳng hạn như độ ổn định tốc độ quay của trục chính và tốc độ phản hồi của hệ thống cấp liệu. Trong quá trình vận hành ở tốc độ thấp và tốc độ trung bình, nếu phát hiện bất kỳ tình trạng bất thường nào của máy công cụ, có thể dừng máy kịp thời để kiểm tra và sửa chữa, tránh hỏng hóc nghiêm trọng khi vận hành ở tốc độ cao.
Khi xác định không có bất thường nào trong quá trình vận hành máy công cụ ở tốc độ thấp và trung bình, có thể tăng dần tốc độ lên tốc độ cao. Vận hành tốc độ cao là chìa khóa để máy công cụ CNC phát huy khả năng gia công hiệu suất cao, nhưng chỉ có thể thực hiện sau khi máy công cụ đã được làm nóng trước hoàn toàn và kiểm tra hiệu suất, nhằm đảm bảo độ chính xác, ổn định và độ tin cậy của máy công cụ trong quá trình vận hành tốc độ cao, kéo dài tuổi thọ của máy công cụ, đồng thời đảm bảo chất lượng chi tiết gia công và hiệu quả gia công.

Thông số kỹ thuật vận hành cho phôi và dụng cụ cắt
Nghiêm cấm gõ, chỉnh sửa hoặc thay đổi phôi trên mâm cặp hoặc giữa các tâm. Việc thực hiện các thao tác như vậy trên mâm cặp và tâm có thể làm hỏng độ chính xác định vị của máy công cụ, làm hỏng bề mặt mâm cặp và tâm, ảnh hưởng đến độ chính xác và độ tin cậy của kẹp. Khi kẹp phôi, cần xác nhận phôi và dụng cụ cắt đã được kẹp chặt trước khi chuyển sang bước tiếp theo. Phôi hoặc dụng cụ cắt không được kẹp chặt có thể bị lỏng, dịch chuyển hoặc thậm chí văng ra ngoài trong quá trình gia công, điều này không chỉ dẫn đến việc các chi tiết gia công bị hỏng mà còn gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đến an toàn cá nhân của người vận hành.
Người vận hành phải dừng máy khi thay thế dụng cụ cắt, phôi, điều chỉnh phôi hoặc rời khỏi máy trong quá trình làm việc. Thực hiện các thao tác này trong quá trình vận hành máy có thể gây ra tai nạn do vô tình tiếp xúc với các bộ phận chuyển động của máy, đồng thời có thể dẫn đến hư hỏng dụng cụ cắt hoặc phôi. Việc dừng máy có thể đảm bảo người vận hành có thể thay thế và điều chỉnh dụng cụ cắt và phôi ở trạng thái an toàn, đồng thời đảm bảo tính ổn định của máy và quá trình gia công.

Bảo trì các thiết bị bảo hiểm và bảo vệ an toàn
Thiết bị bảo hiểm và bảo vệ an toàn trên máy công cụ CNC là những thiết bị quan trọng để đảm bảo vận hành máy công cụ an toàn và an toàn cá nhân cho người vận hành. Người vận hành không được phép tháo rời hoặc di chuyển chúng tùy ý. Các thiết bị này bao gồm thiết bị bảo vệ quá tải, công tắc giới hạn hành trình, cửa bảo vệ, v.v. Thiết bị bảo vệ quá tải có thể tự động ngắt nguồn điện khi máy công cụ bị quá tải để ngăn ngừa hư hỏng máy do quá tải; công tắc giới hạn hành trình có thể giới hạn phạm vi chuyển động của các trục tọa độ của máy công cụ để tránh tai nạn va chạm do hành trình quá mức; cửa bảo vệ có thể ngăn chặn hiệu quả phoi bắn ra và rò rỉ chất làm mát trong quá trình gia công, gây nguy hiểm cho người vận hành.
Nếu các thiết bị bảo hiểm và bảo vệ an toàn này bị tháo rời hoặc di chuyển tùy ý, hiệu suất an toàn của máy công cụ sẽ giảm đáng kể, rất dễ xảy ra các tai nạn an toàn. Do đó, người vận hành nên thường xuyên kiểm tra tính toàn vẹn và hiệu quả của các thiết bị này, chẳng hạn như kiểm tra hiệu suất bịt kín của cửa bảo vệ và độ nhạy của công tắc giới hạn hành trình, để đảm bảo chúng có thể thực hiện đúng chức năng trong quá trình vận hành máy công cụ.

Tầm quan trọng và phương pháp vận hành của việc xác minh chương trình
Trước khi bắt đầu gia công máy công cụ CNC, cần sử dụng phương pháp kiểm tra chương trình để kiểm tra xem chương trình được sử dụng có tương thích với chi tiết cần gia công hay không. Sau khi xác nhận không có lỗi, có thể đóng nắp bảo vệ an toàn và khởi động máy công cụ để gia công chi tiết. Kiểm tra chương trình là một mắt xích quan trọng để ngăn ngừa tai nạn gia công và hư hỏng chi tiết do lỗi chương trình. Sau khi chương trình được nhập vào máy công cụ, thông qua chức năng kiểm tra chương trình, máy công cụ có thể mô phỏng quỹ đạo chuyển động của dao cắt mà không cần cắt thực tế, đồng thời kiểm tra lỗi ngữ pháp trong chương trình, đường đi của dao cắt có hợp lý không và các thông số gia công có chính xác không.
Khi thực hiện kiểm tra chương trình, người vận hành cần quan sát cẩn thận quỹ đạo chuyển động mô phỏng của dụng cụ cắt và so sánh với bản vẽ chi tiết để đảm bảo đường chạy dao cắt có thể gia công chính xác hình dạng và kích thước chi tiết theo yêu cầu. Nếu phát hiện vấn đề trong chương trình, cần chỉnh sửa và gỡ lỗi kịp thời cho đến khi kiểm tra chương trình chính xác trước khi tiến hành gia công chính thức. Đồng thời, trong quá trình gia công, người vận hành cũng nên chú ý đến trạng thái hoạt động của máy công cụ. Khi phát hiện tình trạng bất thường, phải dừng máy công cụ ngay lập tức để kiểm tra nhằm ngăn ngừa tai nạn.

Là một trong những công nghệ cốt lõi trong sản xuất cơ khí hiện đại, gia công CNC liên quan trực tiếp đến trình độ phát triển của ngành công nghiệp sản xuất về độ chính xác, hiệu quả và chất lượng gia công. Tuổi thọ và độ ổn định hiệu suất của máy công cụ CNC không chỉ phụ thuộc vào chất lượng của bản thân máy công cụ mà còn liên quan chặt chẽ đến thông số kỹ thuật vận hành, bảo trì và nhận thức về an toàn của người vận hành trong quá trình sử dụng hàng ngày. Bằng cách hiểu sâu sắc các đặc điểm của công nghệ gia công CNC và máy công cụ CNC, đồng thời tuân thủ nghiêm ngặt các biện pháp phòng ngừa sau khi gia công, nguyên lý khởi động và vận hành, thông số kỹ thuật vận hành và các yêu cầu về an toàn, tỷ lệ hỏng hóc của máy công cụ có thể được giảm thiểu hiệu quả, kéo dài tuổi thọ của máy công cụ, nâng cao hiệu quả gia công và chất lượng sản phẩm, đồng thời tạo ra lợi ích kinh tế và khả năng cạnh tranh lớn hơn cho doanh nghiệp. Trong sự phát triển tương lai của ngành công nghiệp sản xuất, với sự đổi mới và tiến bộ không ngừng của công nghệ CNC, người vận hành cần không ngừng học hỏi và nắm vững kiến ​​thức và kỹ năng mới để thích ứng với các yêu cầu ngày càng cao trong lĩnh vực gia công CNC và thúc đẩy sự phát triển của công nghệ gia công CNC lên một tầm cao mới.