Quy định kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số

1. Máy công cụ điều khiển số (CNC) là gì?

Máy CNC (Computer Numerical Control) là một dạng thiết bị phổ biến trong ngành gia công cơ khí, được tự động hóa thông qua sự hỗ trợ của máy tính. Các thành phần của máy hoạt động theo chuỗi sự kiện đã được lập trình trước bởi người sử dụng, nhằm tạo ra các sản phẩm có hình dạng và kích thước đáp ứng yêu cầu chuẩn. Ngoài ra, tổ hợp Cell, là sự kết hợp của nhiều loại máy CNC, cho phép thực hiện đa nhiệm trên cùng một bộ phận, mang lại sự linh hoạt trong quá trình sản xuất và tiết kiệm thời gian đáng kể.

Hiện nay, nhiều doanh nghiệp và cơ sở kinh doanh đang tích cực áp dụng máy CNC trong quy trình sản xuất, với mục tiêu tối ưu hóa công việc, giảm chi phí và nhân công, đồng thời tăng cường độ chính xác và chất lượng sản phẩm. Hệ thống máy CNC đã phát triển từ cuối những năm 1940 và đầu những năm 1950, và ngày nay, nó đã được cải tiến đa dạng với nhiều mô hình và chức năng khác nhau. 

Phân loại máy CNC:

(1) Theo dạng máy công cụ

- Máy phay CNC: Đây là loại máy có khả năng thực hiện cắt gọt cho nhiều loại chi tiết máy khác nhau. Dao cắt có thể di chuyển theo các hướng như đường thẳng, ngang, dọc, biến dạng tròn hoặc thậm chí di chuyển trong không gian 3 chiều. Các lệnh điều khiển được truyền qua ngôn ngữ lập trình đã được mã hóa trước đó. Máy phay CNC không chỉ có khả năng phay, xoay, taro, doa với độ tỉ mỉ và chính xác cao (lên tới 0.01mm), mà còn được sử dụng để đo khoảng cách với độ chính xác đáng kể.

- Máy tiện CNC: Loại máy này được thiết kế để tạo hình các chi tiết tròn xoay và gia công mặt trục hoặc côn, như trục, vòng chặn, bánh xe, lỗ, ren. Ngoài các công đoạn tiện tiêu chuẩn, máy tiện CNC có thể thực hiện các công việc như khoan, cắt rãnh, chà gai nhám hoặc đánh bóng. Trên thị trường hiện nay, có hai loại chính được sử dụng phổ biến nhất là tiện 2 trục hoặc tiện 4 trục, giúp thực hiện các thao tác cắt nhanh chóng với độ chính xác cao.

- Máy khoan CNC: Loại máy này được trang bị công nghệ hiện đại và hệ thống điều khiển tự động thông minh, có khả năng thực hiện đồng thời các công đoạn phay, khoan trên nhiều chi tiết máy hoặc đo khoảng cách một cách tỉ mỉ và chính xác. Máy khoan CNC có khả năng hoạt động liên tục mà vẫn đảm bảo chất lượng cao cho sản phẩm đầu ra.

Ngoài ra, các loại máy CNC theo dạng máy công cụ còn bao gồm máy đột dập CNC, máy doa CNC, máy mài CNC, máy cắt bánh răng CNC, máy bào CNC, máy chuốt CNC, và máy cưa CNC.

(2) Theo phương pháp cắt gọt

- Máy CNC Router: Thiết bị này được ứng dụng để cắt các vật liệu như gỗ, nhựa, và vật liệu tổng hợp, cũng như cắt nhôm và các kim loại mềm khác với độ chính xác cao. Máy CNC Router cho phép thực hiện các thao tác cắt theo đường cong phức tạp, đường gấp khúc trong không gian 2D và 3D, điều mà các máy cắt kim loại truyền thống không thể thực hiện được. Việc này không chỉ tối ưu hóa quy trình làm việc mà còn giúp tiết kiệm chi phí.

- Máy cắt Plasma CNC: Sử dụng đầu trục plasma với nhiệt độ cao, máy này cắt bề mặt của các vật dụng kim loại như sắt, thép. Loại máy này đang trở nên phổ biến trong các ngành chế tạo máy móc và cơ khí, đồng thời mang đến đa dạng sản phẩm như máy cắt cầm tay và máy cắt mini.

- Máy cắt laser CNC: Máy này sử dụng nguồn laser để tạo ra bức xạ laser có năng lượng cao, sau đó sử dụng hệ thống quang học để tập trung chùm tia laser để cắt vật liệu kim loại, phi kim hay hợp kim. Quá trình cắt được thực hiện tự động, đảm bảo độ chính xác cao và đáp ứng các yêu cầu khắt khe của quy trình gia công.

Ngoài ra, các loại máy CNC phân theo phương pháp cắt gọt bao gồm máy in 3D và máy CNC nhiều trục. Máy in 3D tạo ra vật thể rắn từ một file mẫu trên máy tính, xếp lớp mỏng và chồng chất chúng lên nhau. Máy CNC nhiều trục là quy trình sản xuất tự động để chế tạo bộ phận từ kim loại hoặc các vật liệu khác.

2. Quy định về môi trường kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số

Môi trường kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số được đặc tả trong tiêu mục 4.1 của Mục 4 trong Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7011-4:2013 (ISO 230-4:2005) về Quy tắc kiểm tra máy công cụ - Phần 4: Kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số như sau:

- Môi trường kiểm độ tròn phải có khả năng kiểm soát nhiệt độ và được thiết lập tại 20oC. Trong trường hợp không thể duy trì nhiệt độ này, đầu ra của dụng cụ đo và các giá trị đọc danh nghĩa của máy phải được điều chỉnh để đảm bảo kết quả đo đạt được được hiệu chỉnh chính xác theo điều kiện nhiệt độ 20oC (chỉ áp dụng để đo sai số hướng kính).  

- Cả máy và dụng cụ đo liên quan cần được đặt trong môi trường kiểm độ tròn trong một khoảng thời gian đủ dài trước khi thực hiện kiểm tra để đảm bảo điều kiện nhiệt ổn định. Chúng cần được bảo vệ khỏi gió lùa và tác động của bức xạ từ mặt trời, cũng như bị ảnh hưởng bởi các nguồn nhiệt từ môi trường bên ngoài.

3. Thông số kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số

Các tham số kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số được quy định trong tiểu mục 4.4 của Mục 4 trong Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7011-4:2013 (ISO 230-4:2005) về Quy tắc kiểm tra máy công cụ - Phần 4: Kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số bao gồm:

- Đường kính (hoặc bán kính) của quĩ đạo danh nghĩa;

- Số lần dao chạy tạo ra chuyển động tua công;

- Hướng chuyển động tua công - theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ, theo định nghĩa ở mục 3.8;

- Các đường trục của máy được di chuyển để tạo ra quĩ đạo thực;

- Vị trí cụ thể của dụng cụ đo trong vùng gia công của máy công cụ;

- Nhiệt độ (bao gồm nhiệt độ môi trường, nhiệt độ của dụng cụ đo, nhiệt độ của máy) và hệ số giãn nở (của máy công cụ và của dụng cụ đo) được sử dụng để bù cho sai lệch đo hướng kính trung bình theo hai chiều D và sai lệch hướng kính F;

- Phương pháp thu thập dữ liệu (bao gồm phạm vi thu thập dữ liệu nếu không phải là 360o, điểm bắt đầu và kết thúc của chuyển động thực, số điểm đo được sử dụng cho việc thu thập dữ liệu số, xử lý làm tròn dữ liệu, có áp dụng hay không áp dụng);

- Bất kỳ chương trình bù gia công nào được áp dụng trong quá trình kiểm tra;

- Vị trí cụ thể của các bộ phận trượt hoặc chuyển động trên các trục không được kiểm tra.

4. Phương pháp thích hợp nhất để thể hiện kết quả kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số

Việc hiển thị kết quả kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số được quy định tại Mục 6 trong Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7011-4:2013 (ISO 230-4:2005) về Quy tắc kiểm tra máy công cụ - Phần 4: Kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số, theo quy định này, phương pháp đồ thị được coi là phù hợp nhất để thể hiện kết quả kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số, với dữ liệu kết quả được biểu diễn dưới dạng số:

- Sai lệch độ tròn theo hai chiều G(b);

- Sai lệch hướng kính trung bình theo hai chiều D, đã được hiệu chỉnh theo 20oC;

- Sai lệch độ tròn G, cho tạo công tua cùng chiều và ngược chiều kim đồng hồ;

- Sai lệch hướng kính Fmax và Fmin, cho tạo công tua cùng chiều và ngược chiều kim đồng hồ, đã được hiệu chỉnh theo 20oC.

Các ví dụ tiêu biểu về hiển thị kết quả được thấy trên các Hình 4, 5, và 6.

CHÚ THÍCH: Để tăng tính rõ ràng, tiêu chuẩn này mô tả kết quả kiểm trên ba hình vẽ. Trong báo cáo kiểm, ba hình vẽ này có thể được tổng hợp vào một hình.

Báo cáo kiểm độ tròn cho máy công cụ điều khiển số cần bao gồm các thông tin sau:

- Ngày tháng năm kiểm;

- Tên máy;

- Dụng cụ đo;

- Các thông số kiểm (xem 4.4).

Phải ghi rõ tỉ lệ phóng đại của đồ thị.

Cần rõ ràng ghi chú về độ không đảm bảo kiểm.

Bài viết liên quan: Quy trình kiểm định kỹ thuật an toàn đối với Nồi hơi - Hệ thống bếp lò hơi cơ khí sử dụng trong Bộ Quốc phòng

Luật Minh Khuê xin tiếp nhận yêu cầu tư vấn của quý khách hàng qua số hotline: 1900.6162 hoặc qua email: lienhe@luatminhkhue.vn. Xin trân trọng cảm ơn!