3 vấn đề thường gặp trong gia công và cách PowerMill giúp bạn vượt qua

Xưởng gia công cơ khí là một nơi không dành cho sai sót, bất cứ sai sót từ nhỏ đến lớn đều phải trả giá bằng tiền bạc hay nguy hiểm về tính mạng. Nếu bạn đã từng làm việc ở xưởng cho dù chỉ một ngày thì chắc chắn sẽ thấy có ít nhất một sự cố xảy ra — máy móc bị hỏng hóc, dao bị gãy, sản phẩm bị gia công sai. Nếu may mắn, thứ duy nhất bạn mất là thời gian và tiền bạc. Nếu không may, bạn sẽ mất rất nhiều thời gian và tiền bạc. Cách hiển nhiên nhất để giải quyết vấn đề trong gia công chính là mô phỏng trước để kiểm soát và điều chỉnh trước cả khi vấn đề xảy ra. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét những thách thức phổ biến mà người vận hành máy phải đối mặt và việc mô phỏng mô hình máy CNC khi lập trình gia công sẽ giúp chúng ta giải quyết một cách dễ dàng.

Trước khi nói về các vấn đề, chúng ta hãy cùng chỉ ra hậu quả mà các vấn đề này gây ra, đó là thời gian và tiền bạc cho việc dừng gia công. Việc phải dừng gia công ngoài dự tính này kéo theo việc chậm tiến độ không chỉ đơn hàng đang gia công mà là các đơn hàng sau đó vì phải chờ sản phẩm này gia công xong mới đến lượt và mất mát cho việc máy phải dừng có thể khá lớn.

Một lần người viết đã từng bị dao khi gia công va chạm với đồ gá và việc gia công phải dừng phải không chỉ để thay dao bị gãy mà còn là kiểm tra đồ gá, rà chuẩn gá lại cũng như kiểm tra xem có ảnh hưởng đến cơ cấu của các trục máy hay không. Về công nghệ, việc tránh va chạm với đồ gá rất dễ dàng có thể tránh được khi lập trình với việc xác định đúng vị trí đồ gá với sản phẩm cũng như khai báo đúng dao và cán dao kèm theo. Đó chỉ là một ví dụ điển hình mà người viết từng trải qua, vậy còn các vấn đề nào có thể xảy ra dẫn đến đình trệ việc gia công trên máy?

Va chạm trên máy CNC

Dù ta luôn gọi máy CNC là một máy thông minh nhưng những máy móc này chỉ đơn giản làm theo một cách chính xác những gì chúng ta - những người lập trình CNC - mong muốn và chuyển thành ngôn ngữ NC. Do đó các vấn đề va chạm máy chính là do người lập trình không nhận định đúng được không gian trống, các đường dao có khả năng va chạm với đồ gá, ngàm kẹp hay chỉnh phôi đang gia công. Các va chạm này có thể gây các hậu quả từ nhẹ đến nặng tùy theo đối tượng va chạm và lực va chạm cũng như vị trí có trọng yếu hay không và trường hợp xấu nhất chính là hư hại phần cứng của chính máy CNC.

Gãy dao có thể coi như một va chạm nhẹ vì phần hư hại hoàn toàn có thể thay thế dễ dàng hoặc nếu bị phạm sản phẩm ta luôn có cách cứu vãn, nhưng cũng đừng coi thường nếu bị hư hại với cán dao sử dụng insert (hay gọi là “hột”) vốn có độ chịu lực rất cao và nơi bị hư hại có thể là trục chính của máy. Nặng nhất chính hư hại phần cứng của máy CNC vì việc sửa chữa rất tốn kém và thời gian máy trở lại hoạt động phụ thuộc rất nhiều yếu tố như: xác định đúng lỗi và có phương án khắc phục, liệu linh kiện thay thế có sẵn hay cần phải đặt hàng từ nước ngoài (nhất là trong tình hình dịch bệnh gây ảnh hưởng chuỗi cung ứng rất lớn) và rõ nhất là các chuyên gia về máy có thể hỗ trợ được sớm hay không.

Quá trục hành trình máy

Vấn đề phổ biến nữa chính là quá hành trình của máy. Máy sẽ báo quá hành trình máy và ngừng gia công để điều chỉnh chương trình hoặc di chuyển vị trí phôi để vẫn có thể gia công trong không gian làm việc cho phép của máy. Trường hợp máy báo quá hành trình ngay sau khi bắt đầu gia công thì chúng ta có thể điều chỉnh chương trình sớm, hoặc chuyển qua chi tiết khác sẵn có để tránh thời gian chết trong quá trình sửa chương trình gia công kéo dài.

Khó chịu nhất chính là máy báo quá hành trình giữa chừng của chương trình khiến việc điều chỉnh chương trình gia công phải thực hiện ngay và đảm bảo không bị qua trục ở các bước gia công tiếp theo vốn khá khó dự đoán. Tất nhiên là trong lúc chúng ta tìm cách giải quyết vấn đề quá trục này thì phải không thể làm gì khác ngoài đứng yên và đợi chương trình được chỉnh sửa. Đó chưa phải là tất cả vấn đề, áp lực phải tìm ra giải pháp sớm nhất có thể gây nên một áp lực khá lớn đến việc kiểm soát đường chạy dao và có thể dẫn đến các lỗi khác mà rõ ràng nhất là lỗi va chạm vốn gây thêm nhiều vấn đề hơn việc quá trục về cả thời gian và tiền bạc.

Dự đoán được các chuyển động của máy

Đây không hẳn là một vấn đề nhưng hậu quả là tương đương về hiệu suất và chi phí cơ hội mất đi, đó chính là giảm tốc độ gia công để theo dõi các chuyển động của máy trong các bước gia công đầu nhằm đảm bảo các đường dao theo đúng như người lập trình đã lập trình. Người vận hành máy sẽ giảm tốc độ tiến dao để theo dõi lúc xuống dao, điểm bắt đầu đường dao có đúng không, lượng dư gia công tại vị trí đó có quá lớn hay chiều dài dao có đảm bảo không bị cọ cáng hay không… Một khi đã đảm bảo các yếu tố trên đúng thì máy mới được quay lại chạy với công suất đúng và không cần người vận hành căng thẳng theo dõi với tay luôn chực chờ trên nút “Emergency Stop”.

Tuy cách này đảm bảo an toàn cũng như chất lượng sản phẩm nhưng không thể phủ nhận một khoảng thời gian đã bị sử dụng không hiệu quả kể cả khi người lập trình và người vận hành máy là một thì cũng không bỏ qua bước này vì trên phần mềm lập trình mà không có thông tin về tình hình thực tế.

Giải quyết các vấn đề

Cách tốt nhất để tránh 3 vấn đề trên chính là tận dụng khả năng mô phỏng máy CNC trên chính phần mềm CAM. Việc lập trình gia công với các chi tiết gá và máy được hiển thị một cách chính xác, các va chạm khả dĩ được thông báo ngay lập tức và làm nổi bật với màu đỏ giúp chỉ ra chính xác bộ phận nào của máy hay đồ gá đa va chạm, được khuyến nghị chiều dài dao cần gá để đảm bảo không va chạm một cách an toàn nhất sẽ giúp người lập trình rất nhiều trong việc hình dung và nắm bắt mọi yếu tố ảnh hưởng đến việc gia công.

Việc mô phỏng máy gia công giúp người dùng hình dung được điều gì sẽ xảy ra khi gia công và giảm thiểu khả năng xảy ra các vấn đề trong quá trình gia công.

Với giải pháp PowerMill của Autodesk, máy CNC mà bạn đang sử dụng có sẽ được số hóa và mô phỏng một cách chính xác nhất với những gì có thể diễn ra ngoài thực tế. Hơn thế nữa, nếu phần mềm PowerMill phát hiện va chạm, ngoài việc hiển thị vùng va chạm thì phần mềm còn tự động chọn phương án tránh va chạm giúp bạn có được phương án phù hợp nhất với rất nhiều tính năng nổi bật:

• Stock Model: giúp bạn kiểm soát lượng dư sau mỗi chu trình gia công, đảm bảo không gây quá tải dao trong các chu trình gia công vét lại
• Automatic Collision Avoidance: tự động tránh va chạm giữa phôi, đồ gá với các thành phần của máy một cách tự động
• Machine Tool Simulation: mô phỏng chuyển động của máy CNC, đảm bảo độ cứng vững của máy nhất là với các máy 5 trục phức tạp

Sức mạnh của phần mềm PowerMill đã được kiểm chứng nhưng để có giải pháp phù hợp nhất và có thể nhanh chóng ứng dụng vào giải quyết các vấn đề gia công mà bạn đang gặp phải, hãy liên hệ ngay đội ngũ Chuyên gia của OneCAD để cùng trao đổi và giải quyết các vấn đề một cách nhanh và chính xác nhất.

Nhật Minh