Lập trình vận hành máy CNC Lập trình, Vận Hành, Gia công
Ai đang sử dụng máy tiện CNC kiểu Thụy Sĩ? Câu trả lời đã và đang thay đổi. Trong khi các ứng dụng y tế và điện tử chiếm tỷ trọng đầu tư lớn vào loại máy công cụ này trong những năm qua, những ứng dụng gần đây đã được trải đều hơn trên các ứng dụng công nghiệp khác nhau. Khi các nhà máy hiểu được giá trị của loại máy CNC Thụy Sĩ, nhiều người lần đầu tiên lắp đặt loại máy này.
Groth Manufacturing là một ví dụ. Nhà sản xuất theo hợp đồng ở Carpentersville, Illinois, có 35 máy công cụ CNC, bao gồm các trung tâm gia công ngang và dọc cũng như máy tiện CNC. Lần mua máy gần đây nhất là loại B0124 CNC Thụy Sĩ của Tsugami.
Ứng dụng trong trường hợp này liên quan đến quốc phòng. Gia công kiểu Thụy Sĩ cung cấp một phương pháp tiết kiệm chi phí để sản xuất chốt che bụi và chốt bắn dùng trong súng trường quân sự. Các bộ phận dài, mảnh này có dải dung sai 0,0005 inch trên đường kính bộ phận.
Chủ tịch công ty John Groth cho biết các bộ phận từng được gia công trên một trung tâm tiện CNC thông thường hơn. Một hộp công cụ quay đường kính chính xác. Tuy nhiên, khi khách hàng yêu cầu có thể đặt hàng các bộ phận với số lượng nhỏ hơn và thời gian giao hàng ngắn hơn, cửa hàng phải bắt đầu tích trữ hàng tồn kho để đáp ứng yêu cầu. Việc tích trữ hàng tồn kho tạo ra thêm chi phí nên ông Groth phải tìm cách giảm chi phí bù đắp. Hiệu quả đạt được từ việc xoay chốt nhanh hơn trên loại CNC Thụy Sĩ đã mang lại mức tiết kiệm cần thiết.
Máy tiện kiểu Thụy Sĩ là một loại máy tiện cấp phôi thông qua ống lót dẫn hướng. Điều này có nghĩa là dụng cụ tiện OD luôn có thể cắt bán kính gần ống lót và do đó gần điểm tựa, bất kể phôi dài bao nhiêu. Máy đưa phôi ra khỏi trục chính và đi qua dụng cụ khi nó di chuyển. Điều này làm cho máy CNC kiểu Thụy Sĩ đặc biệt hiệu quả đối với các chi tiết tiện dài và mảnh.
Theo một cách nào đó, việc ông Groth mua một chiếc máy CNC kiểu Thụy Sĩ có nghĩa là sẽ hoàn thành một vòng tròn. Công ty của ông vốn là một xưởng sản xuất máy trục vít. Khi anh mua nó từ người chủ cũ, máy công cụ đi kèm là máy tiện tự động điều khiển bằng cam để sản xuất chính xác các bộ phận tiện nhỏ. Ông Groth, một thợ chế tạo công cụ, chưa từng có kinh nghiệm sử dụng loại máy này nên đã tự học cách sử dụng chúng. Anh ấy đã học bằng thời gian và chính đôi tay của mình cách thiết lập những chiếc máy này và áp dụng chúng một cách hiệu quả, thậm chí là hiệu quả. Dựa trên doanh thu mà những chiếc máy này mang lại, anh dần dần mở rộng cửa hàng (từ 7.000 feet vuông lúc đó lên 22.000 feet vuông bây giờ) và bổ sung thêm hết máy CNC này đến máy CNC khác. Hiện nay, loại máy mới nhất là loại Thụy Sĩ.
So với các máy CNC khác, ông cho biết điều chỉnh lớn nhất với máy này có lẽ là phần lập trình. Máy di chuyển theo những cách khác lạ so với các máy tiện CNC khác. Một số mã M và lệnh chờ cũng khác nhau. Để tìm hiểu máy và phát triển trình độ sử dụng nó, ông Groth hiện đang từ bỏ phần mềm CAM để lập trình máy bằng tay ở phần điều khiển.
“Tôi muốn biết tôi có thể làm gì với chiếc máy này và tôi có thể làm được những gì,” anh nói. Việc tìm ra và chứng minh được những động tác tiết kiệm thời gian sẽ giúp anh ta sử dụng máy hiệu quả hơn trong tương lai. Ít nhất, đó là kinh nghiệm của anh ấy khi làm quen với những chiếc máy điều khiển bằng cam khi cửa hàng của anh ấy còn mới. Một lần nữa trên chiếc máy kiểu Thụy Sĩ, ông Groth đang tự học cách sử dụng chiếc máy một cách hiệu quả.
Tư duy khác biệt
Douglas Paoletta biết điều gì đó về đường cong học tập đó. Là một lập trình viên CNC kiểu Thụy Sĩ, người nhận thấy sự phổ biến ngày càng tăng của những chiếc máy này, ông đã thành lập một doanh nghiệp nhằm mục đích giúp các cơ sở gia công trở nên thành thạo với chúng. Encompass Swiss Consulting, có trụ sở tại Richmond Heights, Ohio, cung cấp cả dịch vụ lập trình và hướng dẫn theo hợp đồng liên quan đến các máy này.
Ông nói: So với tiện CNC thông thường, gia công CNC kiểu Thụy Sĩ là một trải nghiệm khác. Các thợ máy và lập trình viên chuyển từ người này sang người khác phải điều chỉnh suy nghĩ của họ về chu trình gia công theo nhiều cách khác nhau. Ông trích dẫn những khác biệt sau:
1. Bất lợi trở thành lợi thế
Trên máy CNC kiểu Thụy Sĩ, chuyển động theo trục Z xuất phát từ chuyển động của phôi thay vì dao. Sự thay đổi này ảnh hưởng đến bản chất của việc bù đắp chương trình.
Ông nói: “Trên một máy tiện thông thường, phôi nhô ra khỏi mâm cặp một khoảng chiều dài nhất định. Bề mặt của bộ phận là Z 0 và mọi thứ bên trong bộ phận đó đều là Z âm.” Ngược lại, trên máy Thụy Sĩ, dụng cụ tiện đứng yên và phôi tiến lên. “Z zero là mặt của bộ phận, giống như trên máy tiện thông thường, nhưng mọi thứ bên ngoài mặt đều là Z dương.”
Sự khác biệt quan trọng cần nhớ khi nói đến độ lệch trục Z. Việc tạo chiều dài vòng quay dài hơn hoặc đường khoan sâu hơn đòi hỏi độ lệch “trừ” trên máy tiện thông thường, nhưng yêu cầu độ lệch “cộng” trên máy tiện kiểu Thụy Sĩ.
2. Gia công theo từng đoạn
Thứ tự cắt trong chu trình cũng thay đổi theo kiểu Thụy Sĩ. Trên máy tiện thông thường, thông thường là tiện thô và tiện hoàn thiện, sau đó gia công các tính năng như rãnh hoặc ren OD để hoàn thiện chi tiết. Không phải như vậy trên một loại Thụy Sĩ.
Ông nói: “Do chiều dài của ống lót dẫn hướng, chúng tôi phải chia bộ phận thành nhiều phần, nếu không phôi thanh sẽ rơi ra khỏi ống lót dẫn hướng khi chúng tôi rút báng ra”. Việc phân đoạn này thường có nghĩa là gia công chi tiết theo các phần 0,750 inch, chiều dài của diện tích đất ống lót dẫn hướng tiêu chuẩn. Do đó, trình tự gia công có thể diễn ra: OD quay trở lại vị trí của rãnh, gia công rãnh đó, đưa dao trước đó trở lại để tiếp tục tiện OD, v.v.
3. Ống lót dẫn hướng rất quan trọng
Cácống lót dẫn hướng là trái tim của máy kiểu Thụy Sĩ. Kích thước là điều cần thiết. Sử dụng ống lót dẫn hướng có kích thước không phù hợp với công việc sẽ gây ra lỗi đồng tâm.
Ngoài ra, ống lót dẫn hướng có nhiều loại vật liệu khác nhau—ống bọc cacbua, Meehanite, thép—vì khả năng tương tác với vật liệu phôi là một yếu tố quan trọng khác cần xem xét.
4. Dầu thay nước
Hầu hết các máy kiểu Thụy Sĩ đều sử dụng dầu làm chất lỏng cắt thay vì nước. Độ bôi trơn lớn hơn. Các lợi ích bao gồm việc không bị vi khuẩn gây mùi phát triển cũng như không bị khô tay do tiếp xúc với chất làm mát gốc nước cả ngày. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất nằm ở chính từ “chất làm mát”. So với nước, dầu kém hiệu quả hơn trong việc tản nhiệt. Ông Paoletta nói, một chiếc máy Thụy Sĩ cắt nhanh có thể trở nên nóng bên trong khu vực làm việc – đến mức có thể cần phải đeo găng tay hoặc khăn lau cửa hàng khi thay dụng cụ. Việc trang bị cho máy hệ thống chữa cháy là điều cần thận trọng.
5. Chu kỳ gia công tuyệt vời
Ông Paoletta nói rằng ông thích nhìn thấy sự thay đổi trong suy nghĩ xảy ra khi một người dùng mới kiểu Thụy Sĩ hoàn thành một phần trong một chu trình mà trước đây yêu cầu nhiều thao tác hoặc thậm chí nhiều máy. Máy tiện CNC thông thường thường có ba hoặc bốn trục. Loại Thụy Sĩ có thể có từ 7 đến 13 trục. Việc xem khối lượng công việc có thể được thực hiện nhanh chóng trong vùng làm việc nhỏ của máy có thể khiến nhân viên cửa hàng lần đầu tiên sử dụng loại máy này ngạc nhiên.
Năng suất gấp đôi
Ông Groth đã rất ngạc nhiên và chiếc máy của ông thậm chí còn không có số lượng trục nhiều như vậy. Anh ta chạy chốt súng trường trên một chiếc máy kiểu Thụy Sĩ chỉ quay. Tuy nhiên, anh ấy đã quen với việc gia công các bộ phận một cách cẩn thận khi chạy chúng trên máy tiện thông thường hơn. Nếu anh ta cắt quá mạnh, các bộ phận mảnh mai sẽ bị lệch đủ để để lại vết dụng cụ trên bề mặt gia công. Để so sánh, kiểu cắt Thụy Sĩ mang lại độ ổn định cao hơn nhiều có nghĩa là anh ta không cần phải tinh tế nữa. Kết quả là năng suất của các chốt súng trường đã tăng hơn gấp đôi.
Nhưng đồng thời, kích thước lô không lớn. Mặc dù máy trục vít của ông không thể so sánh trực tiếp với máy kiểu Thụy Sĩ, nhưng chúng cũng có hiệu quả trong việc gia công chính xác các bộ phận tiện nhỏ. Quả thực, ông vẫn báo giá việc làm mới cho họ. Tuy nhiên, những máy này không hiệu quả đối với số lượng sản xuất nhỏ mà khách hàng ngày càng yêu cầu vì thời gian thiết lập quá dài. Do đó, máy CNC kiểu Thụy Sĩ có lẽ đặc biệt phù hợp với các bộ phận nhỏ và tinh tế với cả dung sai chặt chẽ và số lượng sản xuất nhỏ.
Anh ấy nói rằng cửa hàng của anh ấy sẽ mua một loại CNC Thụy Sĩ khác vì anh ấy nhìn thấy cơ hội đáng kể ở những bộ phận phù hợp với chính mô tả này. Tuy nhiên, loại Thụy Sĩ tiếp theo anh mua sẽ khác. Cái hiện tại đã được chọn cho một nhóm bộ phận cụ thể; nó chứa kích thước thanh tối đa là 12 mm. Barstock lên tới 20 mm là kích thước anh sẽ chọn tiếp theo. Ngoài ra, ông cho biết loại máy CNC Thụy Sĩ tiếp theo của ông sẽ có công cụ trực tiếp để hiện thực hóa đầy đủ các bộ phận mà một chiếc máy như thế này có thể sản xuất.
