Hướng dẫn hữu

dụng về công nghệ

gia công kim loại

mới nhất

gia công kim loại Việt namcẩm nang

ASIA PACIFIC METALWORKING

The Engineering Journal For Manufacturing, Automation & Quality Control

• Có lượng đăng ký gồm 9,500* độc giả là chuyên gia trong ngành

• Trong đó, 60% có vai trò quyết định

• Lượng phát hành tại thị trường Trung Quốc tăng 53.3%

• Và, tại Ấn Độ là 31.5%

• Ấn phẩm chính thức cho các sự kiện thương mại chính trong khu vực, là tạp chí duy nhất được xác nhận bởi 7 tổ chức và hiệp hội công nghiệp hàng đầu.

• Tạp chí gia công kim loại có uy tín nhất trong khu vực, là tạp chí duy nhất ở Châu Á được BPA kiểm chứng.

Chúng tôi có nhiều vị trí đăng quảng cáo và các gói khuyến mãi đặc biệt phù hợp với mọi nhu cầu tiếp thị của bạn.

Mọi yêu cầu quảng cáo, xin vui lòng liên hệ:Derick Chia Quản lý dịch vụ quảng cáo

derickchia@epl.com.sg • (65) 9237 8983 • (65) 6361 9792*Kiểm chứng bởi BPA

ASIA PACIFIC METALWORKING EQUIPMENT NEWS

TẠI SAO BẠN NÊN QUẢNG CÁO TRÊN

Bạn nghĩ mọi hệ thống đo lường đều giống nhau? Không đúng đâu. Hãy quan sát kĩ hơn những hệ thống đo đạc kích thước của SmartScope® từ Optical Gaging Products (OGP®) và bạn sẽ nhận thấy sự khác biệt. OGP là công ty đứng đầu thế giới về đo lường video và đa cảm thụ, và các máy móc của chúng tôi có khả năng đo đạc nhiều chi tiết khác nhau bằng đầu dò cảm ứng, laser, quang học và công nghệ cảm biến vi mô. Với hàng chục ngàn hệ thống OGP được lắp đặt ở hơn 65 nước, các nhà sản xuất ở mọi nơi đều tin tưởng vào những hệ thống OGP và tín nhiệm vào dịch vụ và lời khuyên chuyên môn, vào cải tiến, vào năng suất cũng như độ tin cậy của chúng tôi. Hãy tự trải nghiệm cách mà OGP sẽ giúp bạn giải quyết những thử thách trong đo đạc.

ShapeGrabber, máy quét 3D công nghiệp hoàn toàn tự động hóa sẽ kiểm tra tổng thể chi tiết chỉ trong vài phút. Nó rất lí tưởng để quản lí chất lượng bề mặt 3D đầy đủ, nghiêm ngặt và dễ dàng sử dụng mà không cần được đào tạo về CAD.

www.smartscope.com.sg

21 Tannery Road, Singapore 347733Tel: (65) 6741 8880 Fax: (65) 6741 8998 Email: sales_epl@smartscope.com.sg

Singapore . Malaysia . Thailand . Indonesia . Philippines . Vietnam . Hong Kong . Taiwan . South China . India . Australia . New Zealand

Optical Gaging (S) Pte Ltd

Quan sát kĩ hơn

Forward 4

Chapter 1 Machine Tools •VMC:Giacôngtrụcđứngtronghiệntại 6

•Dậpkhuôn 8

•Chitiếtcứngnhất 12

•Hoạtđộnghiệplực 16

Chapter 2 Cutting Tools •Nhữngtiếnbộtrongcôngnghệtarôđồngbộtốcđộcao. 19

•Phươngpháplạ 22

•Xửlýởnhiệtđộcao 25

•Cắtrãnhhiệnđại 28

•Sựpháttriểncủakỹthuậtsơnphủ 31

•Côngnghệkhoan:nhanhhơnrấtnhiều 34

Chapter 3 Metrology •Côngnghệchínhxác:Hiệnthâncủatínhđanăng 36

•Tìmhiểuvềgákẹp 40

•Phươngphápđolườngdiđộng 42

•Bộcảmbiếnvàđầudò:Cácvấnđềnhạycảm 45

•Hệthốngđolường:Chọnlựađúng 48

Chapter 4 CAD/CAM Software •Táisửdụngthiếtkế,tiếtkiệmthờigian 50

•Thayđổitốthơn 53

•CAD/CAM:Côngcụthiếtkếtinhgọntuyệtvời 55

Events •Bìnhluậnsựkiện:TriểnlãmMTAViệtNam2009 60

Listing of Advertiser’s Distributors in Vietnam 62

METALWORKING GUIDEBOOK VIETNAMCONTENTs

1920

1970

1980

2000

1990

Advert-MEN Vietnam magazine.indd 1 03-Sep-09 3:52:07 AM

Ngôi sao đang tỏa sángViệt Nam đã vươn lên thành một trong những thị trường có tốc độ phát triển nhanh nhất Châu Á. Với sự phát triển của các khu công nghiệp (IZs), Việt Nam đang ở tư thế sẵn sàng để tiến xa hơn nữa.

Điển hình là việc hoàn thành xây dựng giai đoạn hai của nhà máy ống thép, thuộc công ty cổ phần ống thép Việt – Đức (VG Pipe) tại huyện Bình Xuyên (tỉnh Vĩnh Phúc). Tổng số vốn đầu tư lên đến 16 triệu USD với sáu dây chuyền sản xuất ống thép, một dây chuyền sản xuất thép tấm mạ kẽm nóng và hai dây chuyền sản xuất thép tấm cán nguội.

Hiện tại, công suất tổng cộng của nhà máy là 350,000 tấn một năm, trong đó có 200,000 tấn ống thép và 150,000 tấn thép tấm cán nguội.

Mặc dù chỉ là một ví dụ cho thấy sự tiến triển của ngành gia công kim loại trong nước, đây là một tin khích lệ trong bối cảnh khủng hoảng tài chính đang bao trùm các quốc gia trên thế giới.

Trong cẩm nang Việt Nam năm nay, chúng tôi hân hạnh đem đến cho đọc giả những bài viết trong lĩnh vực máy công cụ, dụng cụ cắt, hệ thống đo lường và CAD/CAM. Khi gia công sản xuất được đặt lên hàng đầu, máy công cụ và các dụng cụ cắt sẽ được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam. Vì vậy, hi vọng của chúng tôi là nêu bật tầm quan trọng của máy gia công trung tâm và máy dập nổi. Một trong những máy này là trung tâm gia công trục đứng (VMC). Mặc dù là máy truyền thống, VMC đã mang một đặc tính mới, pha trộn những công nghệ mới.

Hơn nữa, trong bất cứ tiến trình phát triển công nghiệp nào, hệ thống đo lường sẽ ngày càng đóng vai trò nổi bật hơn. Vì vậy, bài viết về CMM, máy chiếu biên dạng và các thiết bị đo cầm tay được giới thiệu trong sách. Ý tưởng đằng sau việc thiết lập một CMM sẽ đem đến cái nhìn thấu đáo quý giá cho cả người sử dụng và khách hàng tiềm năng trên hành trình theo đuổi gia công sản xuất chính xác.

Là một “điểm nóng” ở khu vực Đông Nam Á, Việt Nam có thể cần thêm chút thời gian để bắt kịp các nước trong lĩnh vực công nghệ, và với cuốn cẩm nang này, chúng tôi hy vọng sẽ là một người bạn đồng hành trên cuộc hành trình này.

Organized by :

Truly world-class metalworking event for your stronger, more resilient manufacturing!• Get new technologies! Touch and see how over 1,000 new machinery and technologies save costs and increase productivity through live demonstrations.

• Expand your business into new markets! Bond new overseas relations in International Pavilions from China, Germany, Japan, Singapore, Thailand, Turkey, and the UK, that are bigger than last year!

• Achieve business and personal goals with new know-how and wider horizons in Conferences and Technology Presentations

• Special feature! Catch on with new tech and meet new people in electronics manufacturing industry in “Electronics Assembly 2008” offering the latest Surface Mount Technology from Singapore and more.

Thailand and Vietnam’s leading exhibition and conference organizer

Forging Vietnam’s Manufacturing

Excellence

www.metalexvietnam.com

Important Note! “METALEX Vietnam 2009” is open to trade visitors only. Please dress in business attire. Those wearing shorts and/or sandals and minors under the age of 15 will not be permitted into the exhibition

hall. The organizer reserves the right to refuse admission to anyone without cause or explanation.

Co-located Show:

Vietnam’s Only Machinery Expo for Electronic Parts and Components Manufacturing – 2nd Edition

Register to visit the show to get instant badge and show directory today at www.metalexvietnam.com.

For more information, please call Contact Center: (08) 842 7755 or e-mail: metalexvietnam@reedtradex.co.th.

Co-organized by:Minh Vi Exhibition & Advertisement Co., Ltd.

• Vietnam’s Premier Machine Tool & Metalworking Event

• 500 global brands, 25 countries

• 7,000 buyers

• 20 Conferences & Technology Presentations

• Part of “METALEX,” Largest Event in ASEAN

The 3rd International Machine Tools and Metalworking Technology Exhibition

MXV2009_Visitor Ad_for APMEN_NN.1 1 3/30/09 2:24:53 PM

Metalex Vietnam09~2a.pdf 1 4/8/09 11:47 AM

8-10/10/099.00-17.00 hrs.

Saigon Exhibition and Convention Center (SECC)

Nguyen Van Linh Parkway, District 7

Ho Chi Minh City, Vietnam

Machine tools

66

Với sự phát triển ồ ạt của các công nghệ mới và máy gia công năm trục là một điển hình, máy gia công trục đứng đã tạo ra một chuẩn

mực mới. Derek Rodriguez

Cụm máy trục đứng (VMC) được ví như những chú ngựa chiến không thể thiếu của các chiến binh, là một phần không thể thiếu của một phân

xưởng cơ khí.Những cải tiến đối với các máy này trong những

năm gần đây đã tạo ra một bước phát triển mới và quan trọng hơn là tăng thêm chức năng.

Gia công trục đứng trong hiện tại

Đổi mới một thành công cũCó nhiều khái niệm mới được giới thiệu đến VMC và một vài trong số đó trái ngược với các quá trình thông thường. Chẳng hạn, VTC315DS của EMAG sử dụng hai bàn trượt hỗn hợp di chuyển độc lập đặt ở vách trong trục X và Z kết hợp với trục bánh mài.

Ở tâm là phôi gia công được giữ bởi một ụ sau cố

VMC: c h a p t e r 1

Machine tools

7

định phía dưới và ụ trước di động phía trên, cho phép mài cùng lúc cả bên trái và bên phải. Thiết kế này không chỉ đảm bảo đường tiếp cận mà còn tận dụng các lực tự phát.

Trong suốt quá trình mài, lực tác động chính thường được tạo ra bởi lực hướng tâm, lực này thường gấp từ 3 đến 4 lần lực tiếp tuyến. Ở VTC315DS, những lực hướng tâm bị triệt tiêu khi các bánh mài tiếp xúc với nhau. Chuyển động quay ngược của các bánh mài cũng làm triệt tiêu momen xoắn hút được tạo ra bởi lực tiếp tuyến.

Điều này đặc biệt hiệu quả với các phôi gia công được di chuyển bởi lực kéo được tạo ra bởi tâm của ụ trước. Theo cách này, không cần phải có thiết bị kẹp hoặc bộ điều khiển tách biệt mà chỉ cần điều chỉnh biên độ và cài đặt lại chương trình.

Tiếp Thị bằng Tốc độ Năng suất là yếu tố được quan tâm nhất trong bối cảnh kinh tế hiện tại. Bởi vậy không có gì ngạc nhiên khi các máy gia công chú trọng đến tốc độ đang ngày càng phát triển. Các series DNM của Doosan Infracore cũng được trang bị với công nghệ trục.

Tốc độ cao của 40 trục côn cung cấp cho người sử dụng momen xoắn lớn (18.5kW 12,000rpm) giải phóng ra 106 N-m. Năng lượng được chuyển sang bộ truyền động đai răng công suất lớn đảm bảo độ ổn định nhiệt và độ rung tối thiểu. Tương tự, trong thông cáo báo chí của máy phay CNC, cần trục và hiệu suất gia công của máy được bảo đảm bởi hệ thống tiếp xúc đôi giữa mặt trục và gờ giá đỡ.

Cùng với việc trang bị các trục có tốc độ và hiệu suất cao, điểm nổi bật của các series DNM là các đường dẫn tuyến tính và mô tơ trợ lực tốc độ cao, nhờ vậy nó có thể chuyển động nhanh theo trục (36m/phút theo trục X và Y; và 30m/phút theo trục Z) và từ đó làm giảm thời gian chết.

Đặc tính về tốc độ cũng được thấy ở bộ biến 30 vị trí dao ATC của máy (lựa chọn 40 vị trí), với thời gian thay đổi dao khoảng 1.3 giây. Các máy được trang bị hệ điều khiển Fanuc i-series và được cung cấp chương trình phần mềm Doosan giúp cho việc cài đặt nhanh, giám sát và can thiệp theo thời gian thực, và quá trình đáng tin cậy hơn.

Tính linh hoạT cảm sinhDựa trên mục đích cải tiến các máy gia công với các công nghệ mới, Matsuura Machinery đã sửa đổi lại máy VMC 5 trục model MAM72-63V.

VMC 5 trục cho phép linh động trong cài đặt và kéo dài thời gian vận hành tự động, tích hợp được các quá trình và gia công chính xác bằng máy gia công 5 trục 1 mâm cặp.

Nói về mặt chức năng, hành trình của trục Z được kéo dài đến 660mm và trục A được kéo dài đến khoảng từ –120 độ đến +120 độ để có thể dễ dàng gia công các phôi phức tạp hơn.

Về các mặt khác, việc sử dụng hệ thống mô tơ truyền động tăng lực với giá dao hình trống làm cho thời gian phân độ giảm 60%, tiếng ồn và rung từ bộ biến ATC cũng được giảm tối thiểu. Thêm vào đó, việc cung cấp hệ thống bù nhiệt cho hệ trục và dao theo tiêu chuẩn và việc sử dụng các lựa chọn khác như: ATC, APC mở rộng v.v. cũng có thể kéo dài thời gian vận hành tự động.

Tiện lợi dễ chịuKhi các chi tiết có kích thước ngày càng nhỏ và độ phức tạp ngày càng cao, thị trường cho máy gia công nhỏ gọn được thiết lập. Điều này cũng tương tự đối với thiết bị VMC. V22 trục đứng của Makino đã cho thấy rằng các nhà sản xuất máy gia công đang đi theo xu hướng này. Máy được thiết kế để gia công các chi tiết đòi hỏi độ chính xác cao như các thiết bị y khoa và các khuôn đúc nhỏ, phức tạp dùng trong quy trình đúc áp lực dẻo.

V22 cũng được hoàn thiện bởi hệ thống dung dịch làm lạnh lõi và bôi trơn rãnh trục của Makino, đã được chứng minh là yếu tố cần thiết để đạt được hiệu suất tối ưu của thiết bị. Khi sử dụng ATC trong quá trình gia công liên tục, sự thay đổi dao có thể gây ra những chênh lệch trên bề mặt của vật gia công.

Khắc phục những chênh lệch nhỏ như vậy tốn rất nhiều thời gian. Thiết bị tự động đo chiều dài mũi dao của VMC sẽ điều chỉnh vị trí chính xác của mũi dao để việc gia công hoàn thiện bề mặt tốt hơn và giảm tối thiểu các chênh lệch.

Thiết bị này đưa ra giải pháp toàn diện mà không làm ảnh hưởng đến phạm vi gia công. Vị trí của mũi dao được đo bằng đầu dò áp suất tiếp điểm thấp, trong khi đó, đỉnh của trục được đo bằng bộ cảm biến không tiếp xúc.

Bằng cách giới thiệu những khái niệm mới và tăng cường tốc độ gia công, để làm tăng tính linh hoạt và gọn, VMC đã trải qua quá trình thay đổi kiểu dáng để đón nhận các thử thách trong tương lai, tạo nên một thiết bị hiện đại và hữu ích hơn.

Tốc độ là điểm mấu chốt trong thời đại mà năng suất là yếu tố quyết định.

Cung cấp hệ thống bù nhiệt cho hệ trục và dao để kéo dài thời gian vận hành tự động.

Machine tools

88

Công nghệ hiện đại hiện nay làm cách mạng hóa hình dạng kim loại và khai thác hoàn toàn chức năng của nó - Joson Ng

Chó có thể là bạn trung thành nhất của con người nhưng kim loại chắc chắn cũng là một trong những người bạn lâu năm của chúng ta. Kể từ lúc người

tiền sử biết vận dụng trí óc để sử dụng dụng cụ phục vụ cho đời sống hằng ngày, họ đã dùng kim loại như là vật liệu nền tảng trong nhiều tình huống. Cho đến nay, điều này cũng không thay đổi mấy và con người vẫn dựa nhiều vào kim loại.

Dập khuôn

Tuy nhiên, kim loại cần phải được thao tác trước khi đưa vào sử dụng. Chính vì điều đó, quá trình dập tạo hình kim loại đóng vai trò quan trọng trong thế giới cơ giới hóa ngày nay. Có rất nhiều quá trình dập tạo hình kim loại. Dập tạo hình khối và gia công cắt gọt là hai quá trình phổ biến. Nhưng trong một vài ứng dụng, chúng dần dần đã được thay thế bằng quá trình dập vuốt.

Mitchell Metal Products, Wisconsin, Usa

Machine tools

9

Quá trình dập vuốt có thể được áp dụng cho hầu hết các kim loại, từ kim loại gốc sắt tới titan. Kích thước hoàn chỉnh cũng có thể có độ chính xác cao. Ví dụ, quá trình đột dập tinh là dạng dập vuốt kim loại có thể đạt đến độ chính xác lên tới 15 micromet.

Hơn nữa, quá trình còn có thêm một ưu điểm là giảm nhẹ chi phí sản xuất. Chi phí dụng cụ dùng trong quá trình dập vuốt kim loại thấp hơn so với dập tạo hình khối và đúc khuôn. Thêm vào đó, việc dập khuôn cũng giảm chi phí mạ và tẩy sau quá trình sơ cấp.

CáC quy trình dập kim loại phổ biếnDập kim loại có nhiều quá trình khác nhau. Fine blanking, dập tinh, và vuốt sâu là các quá trình dập thường được sử dụng. Công nghệ dập khuôn kim loại mới nhất cho phép dập khuôn lũy tiến và dập tấm với trợ giúp của điện từ cho các quy trình dập hỗn hợp và cao cấp.

Dập fine blankingCông nghệ dập fine blanking được phát minh bởi Fritz Schiess vào năm 1923 là một công nghệ khác một chút so với dập khuôn kim loại thông thường. Dập khuôn thông thường thường tạo rìa nham nhở do khoảng hở điển hình giữa búa và khuôn, xấp xỉ từ 10 - 20% độ dày vật liệu. Kết quả là chi tiết không được chống đỡ khi dập qua khuôn. Trong trường hợp này, ứng suất dập bị hạ thấp bởi các vết nứt ở cạnh.

Fine blanking, mặt khác, sử dụng quy trình dập fine

blanking ba lần để đảm bảo độ phẳng tốt hơn. Khoảng hở giữa khuôn và búa cũng nhỏ hơn rõ rệt làm tăng cường cạnh cắt, từ đó giảm nứt cạnh. Những máy dập chính xác này cho phép chi tiết được ngàm an toàn.

Khi chi tiết bị ngàm, vòng va đập tự gắn vào chi tiết, do đó ngăn không cho chi tiết chạy. Quá trình fine blanking được thực hiện nhờ áp lực ngàm vật liệu cùng với áp lực ngược chiều. Chi tiết lúc này được đẩy ra từ khuôn dập, thay vì bị nứt gãy.

Fine blanking được dùng trong lĩnh vực tự động để làm khóa cửa, hộp số và bộ phận điều chỉnh ghế ngả được. Nó còn được dùng trong lĩnh vực điện tử.

Dập tinhĐiểm khác biệt chính giữa dập tinh và dập vuốt là các công đoạn xử lý kim loại trong quá trình dập. Dập tinh làm biến dạng dẻo chi tiết để tạo ra hình dạng mong muốn mà không phải cắt. Trong hầu hết các trường hợp, chỉ có bề mặt bị biến dạng dẻo còn phần nền vẫn tương đối bền và dẻo. Thêm vào đó, bề mặt cũng được làm cứng.

Dụng cụ dùng trong dập tinh cũng tương tự như trong dập khuôn kim loại thông thường. Dập tinh bao gồm quá trình ép bộ phận vào trong bộ khuôn khép kín bằng áp suất cao, dưới dạng dập để tạo hình theo ý muốn. Các đặc điểm đường nét phức tạp có thể được tạo hình bằng phương pháp này. Theo eFunda (Engineering Fundamentals), áp suất cần thiết để tạo ra các đặc điểm

Fine blanking giúp điều chỉnh kích thước nhất quán mỗi lần gia công và tận dụng quá trình dập khuôn kim loại đo đạc chính xác tự động có thể sản xuất 100 chi tiết mỗi phút.

Fine blanking có thể sản xuất khối lượng lớn các chi tiết với độ chính xác cao. Quá trình dập có thể đạt được dung sai ổn định ±0.015mm (0.0006’’). Chất lượng rìa “giống như được gia công” và độ chính xác của các chi tiết giúp bỏ bớt nhu cầu gia công phụ sau đó.

Chi tiết sau khi trải qua quá trình fine blanking vẫn rất phẳng, thậm chí ở cả những lỗ gần tiết diện ngoài. Gần như bất cứ kim loại dẻo có độ bền kéo đứt 700n/mm² của thép cuộn rộng 277mm (11’’) và dày từ 0.25mm (0.010’’) đến 10mm (0.39’’) đều có thể được sử dụng.

Các ví dụ về chi tiết kim loại chính

xác sử dụng fine blanking bao gồm chi tiết với các đặc điểm như khoét loe, răng, đùn, thủng một nửa, mối hàn nổi, dập vát cạnh, khoét rộng, và khoảng cách áp dụng trong quá trình dập ba hoạt động.

Dụng cụ nhìn chung có bản chất phức hợp (ngược lại với loại lũy tiến). Điều này đảm bảo độ chính xác định vị giữa các đặc điểm. Do lỗ và tiết diện ngoài đều được dập kết hợp (1 đòn dập) nên không có sai lệch giữa các lỗ. Bên cạnh việc duy trì độ phẳng, fine blanking đảm bảo gia công chính xác vị trí lỗ và bề mặt không bị trầy.

Nghệ thuật fiNe blaNkiNg

hQs sourcing ltd, ontario, canada

đường nét tinh xảo là khoảng 1.375 Mpa (200.000 psi). Cơ sở dữ liệu về giải pháp của Coining Technologies Incorporated nêu bật tính chính xác của quá trình dập tinh, với dung sai chặt có thể đạt được là +0,001 inch (0,0254mm).

Từ ứng dụng Trên đồng xu đến xe hơiNhững ứng dụng của quá trình dập tinh hoàn toàn giống với cái tên của nó: huy chương, phù hiệu, nút cùng với các đồng xu cũng được sản xuất theo cách này

Tuy nhiên, quy trình dập còn được ứng dụng trong lĩnh vực lắp ráp thiết bị điện tử cũng như trong những lĩnh vực sử dụng chi tiết chính xác và phức tạp. Các máy móc hiện đại thường được dùng để sản xuất những chi tiết này.

Một trong những máy đó là máy dập lưỡng kim Schuler Ringmaster. Theo công ty, đây không những là máy dập dùng để đục lỗ, ghép nối, dập tinh và phân tách, mà còn cho phép thay đổi nhanh chóng trạng thái hoạt động giữa chế độ dập tinh và đục lỗ. Công ty gần đây cũng tuyên bố đơn đặt hàng cho hai dây chuyền dập cơ học lớn và hai thiết bị dập thủy lực thử nghiệm từ công ty FAW-Volkswagen Automotive ở Trung Quốc, một liên doanh giữa công ty First Automotive Works, Volkswagen và Audi.

Tạo hìnhVuốt sâu là một quá trình cho phép giữ lại vật liệu trong khi dập chi tiết. Ứng suất chịu kéo và nén là những cơ chế chính chịu trách nhiệm tạo chi tiết theo hình dạng yêu cầu. Vật liệu không bị cắt mất hay bỏ đi.

Vỏ hộp nhôm là một sản phẩm thường được tạo ra theo phương pháp này. Do bản chất của quá trình, vật liệu được sử dụng không thể quá giòn nhằm ngăn chặn đứt gãy dưới tác dụng của áp lực. Chỉ có kim loại dẻo là phù hợp do hiện tượng vát mỏng xảy ra trong quá trình tạo hình. Độ dày thường nhỏ nhất tại nơi không có tiếp xúc với búa.

Có những mẫu mô phỏng trên thị trường giúp kỹ sư nghiên cứu các chi tiết được vuốt sâu kỹ càng hơn. Công ty Adina R & D ở Massachusetts, Mỹ là một công

ty sản xuất ra Adina System. Nó được dùng cho để phân tích tương tác giữa chất rắn, kết cấu, chất lỏng và cấu trúc chất lỏng. Nhờ hệ thống này, người sử dụng có thể dự đoán được vùng bị vỡ.

giảm bớT cạnh TranhNhiều cải tiến đã được thực hiện trong lĩnh vực dập khuôn kim loại. Điều này mở ra các quá trình dập khuôn kim loại chính xác và hiệu quả như dập khuôn lũy tiến và dập tấm với trợ giúp điện từ. Trên hết, phần mềm mô phỏng cũng đã tìm được chỗ đứng trong công nghiệp dập khuôn kim loại.

Dập khuôn lũy tiếnĐây là một quá trình dập khuôn tự động tiên tiến kết hợp nhiều quá trình dập khuôn kim loại như dập tinh, đục lỗ, uốn, định hình dây và fine blanking. Chi tiết kim loại được dẫn dọc theo dây chuyền trong khi dập dần tới hình dạng cuối cùng. Vật liệu thừa còn lại cuối quá trình thường được cắt bỏ đi. Không có gì là bất ngờ, đây là quá trình được thiết lập riêng cho sản xuất số lượng lớn do tốc độ gia công và chi phí dụng cụ hiệu quả.

Dập tấm với trợ giúp điện từCông nghệ này tương đối mới trong dập tấm kim loại. Khả năng thay đổi phân bố biến dạng bằng cách chèn các cuộn dây điện từ vào trong dụng cụ tạo hình để tránh hư hỏng chi tiết làm công nghệ này thật sự nổi trội. Quá trình dập khuôn truyền thống có xu hướng gây ra tăng thể tích và nứt do lực nén và kéo.

Các cuộn dây điện từ được đặt có mục đích bên trong dụng cụ để tạo ra xung mạch điện từ đẩy giữa cuộn dây và chi tiết kim loại nhằm biến dạng nó. Sự biến dạng làm vùng chịu lực tác động bị vát mỏng và tăng độ dẻo. Cùng lúc đó, búa sẽ ấn vùng biến dạng (khu vực bị vát mỏng) của chi tiết vào khuôn. Vùng bị vát mỏng sẽ nằm trên bề mặt khuôn. Công nghệ này cải thiện khả năng tạo hình của chi tiết.

Phần mềm mô PhỏngSử dụng phần mềm mô phỏng hỗ trợ dập khuôn kim loại đang dần trở nên phổ biến hơn do sự cạnh tranh ngày càng khốc liệt trên toàn cầu. PAM-Stamp 2G của ESI Group là một phần mềm cung cấp các giải pháp dập khuôn. Theo ESI, PAM-Stamp 2G có thể kết nối mạng, giúp liên lạc giữa các bộ phận khác nhau dễ dàng tiện lợi, do có thể chia sẻ hình ảnh, chú thích, văn bản và các mẫu 3D.

Phần mềm về cơ bản cho phép người sử dụng rút ngắn thời gian giữa quá trình đánh giá chi tiết tới quá trình hoàn thành, thông qua nhiều chức năng như pam-diemaker cho phép thiết kế khuôn nhanh, pam-quickstamp giúp thẩm định tính thực thi nhanh và pam-autostamp cung cấp mô phỏng để xác nhận quá trình sản xuất .

DMR Industries Inc, Rochester NH, USA

MAcHINe toolS

1010

Thời kỳ kim loạiDập khuôn kim loại đã phát triển từ thời buổi rèn kim loại bằng búa tới một công nghệ trị giá hàng triệu đô-la.

Một báo cáo của MarketResearch.com, tuyên bố rằng ngành công nghiệp dập khuôn và ngoại thương của lĩnh vực này ở Mỹ tạo lợi nhuận xấp xỉ 12 tỷ đô-la trong năm 2007.

Mặc dù so với các quá trình tạo hình kim loại khác, ngành công nghiệp dập khuôn ở Mỹ tiết kiệm chi phí và có nhiều ưu điểm hơn, lĩnh vực này sẽ phải sẵn sàng đối mặt với các thử thách trước mắt do giá thép tăng và sự suy thoái của ngành công nghiêp ô tô.

Những số liệu từ MEPS (International) biểu thị giá mỗi tấn thép tấm cuộn nóng tăng từ 788 đôla Mỹ trong tháng 4/2007 lên 1.160 đôla Mỹ trong tháng 5 năm nay.

General Motors, một trong những công ty hàng đầu trên thế giới trong ngành công nghiệp ôtô báo cáo mức thua lỗ được điều chỉnh tổng cộng là 6.3 tỷ đôla Mỹ, thua lỗ tổng cộng là 15.5 tỷ đôla ở quý 2 của 2008 trong kết quả sơ bộ tài chính quý 2 tuyên bố vào ngày 1 tháng 8 năm 2008.

Không còn nghi ngờ gì nữa, những yếu tố này sẽ ảnh hưởng đến công nghiệp dập khuôn kim loại. Tuy nhiên, đây không phải là bước đường cùng đối với các công ty trong lĩnh vực kinh doanh này. Dập khuôn kim loại chính xác như dập lũy tiến và dập tấm với trợ giúp điện từ có thể được cải tiến xa hơn nữa. Các cải tiến trong quá trình dập cùng với sự ra đời của các chương trình mô phỏng tinh vi sẽ giúp hội dập khuôn kim loại thỏa mãn những yêu cầu của tương lai.

Machine tools

11

Khuôn dập là dụng cụ đặt bên trong máy dập khuôn để tạo hình và cắt kim loại tấm thành những chi tiết hữu dụng.

Khuôn dập một dụng cụ chính xác độc nhất vô nhị để cắt và tạo hình kim loại tấm thành những hình dạng hay mặt cắt mong muốn. Khuôn dập kim loại tấm được dùng để sản xuất các chi tiết kim loại có độ chính xác cao, đồng nhất về hình dạng và kích thước. Độ chính xác về kích thước và độ bền đạt được từ khuôn dập kim loại chính xác là rất cao và vì thế, khuôn dập kim loại là những bộ phận tích hợp của bất kì ngành công nghiệp sản xuất nào.

Các bộ phận cắt và tạo hình của khuôn nhìn chung được làm từ thép tôi cứng gọi là thép công cụ. Khuôn cũng có thể chứa các bộ phận cắt và tạo hình làm từ cácbua hay các vật liệu cứng và chống mài mòn khác.

Về mặt kích thước, khuôn biến thiên từ cỡ bằng gan bàn tay dùng trong công nghiệp vi điện tử tới những kích thước cỡ bằng một nhà máy dùng để sản xuất chi tiết phần thân cho ngành công nghiệp ôtô.

Dập khuôn là một hoạt động tạo hình nguội, nghĩa là không cố ý tác động nhiệt lên khuôn hay vật liệu tấm. Tuy nhiên, do nhiệt được tạo ra do ma sát trong quá trình cắt và tạo hình, các chi tiết dập khi ra khỏi khuôn thường rất nóng.

Chi tiết do quá trình dập khuôn tạo ra gọi là chi tiết dập. Một số khuôn dập nhất định có thể tạo ra hơn một chi tiết dập mỗi chu kỳ và có thể quay vòng nhanh lên tới 1500 chu kì mỗi phút. Lực từ máy dập kích hoạt khuôn.

Tùy thuộc vào kết cấu của khuôn, khuôn dập chủ yếu được xếp thành khuôn một trạm, khuôn lũy tiến, khuôn phức hợp, khuôn fine blanking và dập vỡ.

Tuy có nhiều loại khuôn dập, chúng cơ bản hoạt động theo một trong hai cách: cắt, tạo hình hoặc là cả hai. Các khuôn được nạp bằng tay hoặc bằng máy được gọi là dạng khuôn đường.

Còn các khuôn lũy tiến và chuyển đổi thường hoàn toàn tự động.

Các khuôn dập kim loại chính xác cần phải bảo trì thường xuyên để đảm bảo chất lượng chi tiết gia công. Thông thường thì công việc bảo trì bao gồm mài mũi đột cắt, thay thế các bộ phận bị gãy và hư, kiểm tra khuôn để đảm bảo sản phẩm dập sau cùng thỏa mãn tất cả các tiêu chuẩn chất lượng của khách hàng. Với các quy trình có hệ thống như bảo dưỡng thường xuyên, gia công chi tiết đồng nhất và tuổi thọ khuôn dập tăng là những điều có thể đạt được.

Khuôn dập: Độc nhất vô nhị

Machine tools

1212

Vật liệu cứng mang những đặc tính hấp dẫn đối với các nhà thiết kế, nhưng gia công chúng vẫn là một thách thức.

Michael E Neumann

Ngành khoa học và công nghệ vật liệu là một trong những lĩnh vực kĩ thuật quan trong bậc nhất, bởi nó tác động gần như toàn bộ các lĩnh vực kĩ thuật

truyền thống.Khi cải tiến vật liệu gây tác động trực tiếp đến những

tiến bộ trong công nghệ, tầm quan trọng của khoa học và công nghệ vật liệu càng không thể bị đánh giá thấp. Ta chỉ

Chi tiết cứng nhất

cần nhìn lại tên các kỉ nguyên để thấy được ảnh hưởng của vật liệu lên nền văn minh: thời kì đồ đá, thời kì đồ đồng , thời kì đồ sắt và hiện nay, thời kì của các loại vật liệu.

Điều này đồng nghĩa với việc khoa học và công nghệ vật liệu ảnh hưởng rộng rãi đến nhiều ngành kĩ thuật hiện đại, ví dụ như sản xuất hợp kim nhôm với độ bền cao và nhẹ dành cho thế hệ máy bay mới.

Machine tools

13

Những hợp kim được dùng trong các máy bay hiện đại là những sản phẩm tuyệt diệu của ngành luyện kim. Tuy vậy, nếu chúng ta có thể cải tiến các hợp kim nhôm với khả năng duy trì độ bền cao tại nhiệt độ tương đối vừa phải vào khoảng từ 200 đến 300 độ C, chúng có thể được sử dụng trong máy bay siêu thanh với tốc độ bay có chỉ số Mach hơn 2. Tương tự, nếu ta cải tiến những hợp kim vẫn giữ được độ bền trong khoảng nhiệt độ từ 1000 đến 1200 độ C, ta có thể sản xuất những động cơ phản lực hiệu quả hơn và nhanh hơn nhiều so với các loại hiện nay.

NhữNg đặc tíNh khó gia côNgNhững đặc tính về độ cứng của các loại vật liệu cao cấp hiện nay đã giúp chúng trở thành các ứng cử viên cho ứng dụng thương mại bao gồm: những ứng dụng bán dẫn, khí cụ đo kiểm hàng không vũ trụ và các thiết bị cấy ghép y khoa và nha khoa.

Vật liệu cứng (được xác định bởi lực chống lại biến dạng dư) thường được chia làm hai loại chính:

• Vật liệu đơn chất: gồm có thép công cụ tôi, thủytinh như Pyrex và borosilicate, và gốm sứ như SiC và Al2O3.

• Vật liệu composite cứng: thuộc loại kim loại/gốmsứ như composite nền kim loại và vonfam cácbua/côban, thủy tinh/gốm sứ như Zerodur và Cervit; và gốm sứ/sứ cách điện composite như silicon-cácbua/silicon.

Tuy nhiên, chính các đặc tính khiến những vật liệu này hấp dẫn cho ứng dụng thương mại lại góp phần khiến chúng trở nên cực kì khó gia công theo những dung sai yêu cầu trong các ứng dụng nâng cao . Và khi nói đến việc gia công các loại vật liệu cao cấp hiện nay, độ chính xác máy công cụ, độ cứng, thiết kế gá dụng cụ, hình dạng và vật liệu dụng cụ cắt, cách bố trí chất giải nhiệt, việc gá lắp và kĩ thuật gia công càng quan trọng hơn.

Đạt được những dung sai khít khao hơn trên vật liệu cứng là một thách thức cần vượt qua nếu các nhà sản xuất muốn đạt được chất lượng cải tiến; đó chính là tương lai của sản xuất. Việc chế tạo những chi tiết với dung sai chặt từ các vật liệu này đã có thể thực hiện được nhờ những máy công cụ và các tham số cố định của chúng (ví dụ: khả năng lặp lại vốn có, độ chính xác, độ cứng, độ trơn phẳng hoặc tính đồng nhất của chuyển động, vận tốc trục chính, độ bền nhiệt, độ ẩm, bảo quản máy, khả năng điều khiển…)

thể của quá trình gia công vì độ chính xác định vị tuyến tính và độ chính xác định vị thể tích có thể khác nhau đáng kể. Hơn nữa các đặc điểm thiết kế máy như gân tam giác và giá đỡ ba điểm góp phần loại bỏ biến dạng máy động lực học ảnh hưởng đến khả năng lặp lại.

Tương tự, giá đỡ phải đáp ứng độ chính xác cao, độ bền và khả năng lặp lại để gia công những chi tiết có dung sai chặt. Loại được thiết kế cho dung sai 0.0005” (0.013mm) có thể khó đạt được dung sai 0.0002” (5μm) trên một chi tiết chính xác. Lựa chọn một giá đỡ thích hợp cho ứng dụng nói trên giúp giảm thiểu tối đa các sự cố (ví dụ như trong công đoạn cắt gọt bên, chọn loại đem lại độ bền khi có các lực hông xen vào).

Dụng cụ cắt gọt có ảnh hưởng to lớn đến gia công những chi tiết chính xác từ các loại vật liệu cứng. Khi gia

NhữNg côNg cụ được lựa chọNĐa số các máy công cụ có thể gia công một số chi tiết có dung sai chặt nếu tỉ lệ bước dao giảm và dao cắt được thay thường xuyên. Nhưng để gia công thành công những chi tiết chính xác đáp ứng nhu cầu thị trường, các công đoạn gia công cũng phải mang lại lợi nhuận, chính xác và lặp lại được.

Những máy công cụ có độ bền hoặc độ cứng cao (được đo bởi độ lệch của một chi tiết máy khi bị tác động bởi một vật nặng) phù hợp hơn đối với các công đoạn như vậy. Những loại nằm trong khoảng 5/20 μin/lbf đến 20/10 μin/lbf thường là ứng cứ viên sáng giá hơn cho gia công chính xác vật liệu cứng.

Khi nói đến độ chính xác của các chi tiết, việc điều chỉnh và điều hòa thể tích giúp cải thiện độ chính xác tổng

Một chương trình khả thi và được thực hiện chu toàn với tiêu chuẩn độ cứng ổn định ngay cốt lõi là căn bản cho việc giám sát độ cứng nhất quán và hình thành một phần trong toàn bộ quản lí chất lượng.

Độ cứng của một vật liệu, trên tổng thể, thường ngụ ý lực chống lại biến dạng, và đối với kim loại, thuộc tính này là số đo lực cản biến dạng dư và biến dạng dẻo. Độ cứng cao hơn thường liên quan đến độ bền cao hơn, vốn lại có mối quan hệ với cấu trúc vật liệu.

Những giá trị gán cho độ cứng của một loại vật liệu bắt nguồn từ sự kết hợp giữa biến dạng và trạng thái đàn hồi của bản thân đặc tính vật liệu. Những hệ thống thông thường gồm có:

• Độ cứng BrinellPhương pháp kiểm định độ cứng theo vết lõm được chuẩn hóa và chấp nhận rộng rãi đầu tiên đã được đề xuất bởi J A Brinell vào năm 1900. Phương pháp thử

độ cứng Brinell sử dụng một trái banh thép có đường kính 10 mm với lượng tải 3000 kg trên một bề mặt được đánh bóng sơ bộ của mẫu. Đối với các kim loại mềm hơn, lượng tải có thể được giảm xuống còn 500 kg; trong khi đó, đối với các kim loại rất cứng sẽ được thay bằng banh vonfam-cácbua.

Tải trọng được áp dụng trong một khoảng thời gian xác định, thường từ 10 đến 15 giây và đường kính vết lõm (bất cứ chỗ nào từ 2 đến 6 mm) được đo bởi một kính hiển vi có công suất nhỏ. Lấy giá trị trung bình của hai lần đo đường kính vết lõm tại những góc vuông. Độ cứng sau đó được tính bởi tỉ số giữa tải trọng và mặt cong của vết lõm bằng cách dùng tập hợp phương trình:

Trong đó:P - tải trọng ứng dụng, N

D - đường kính của banh, mmd - đường kính của vết lõm, mmt - bề dày vết lõm, mmLưu ý: Đơn vị của BHN là MPa.

• Độ cứng VickersTrong phương pháp đo độ cứng Vickers, một mũi kim cương hình chóp đáy vuông được dùng như vật tạo vết lõm. Những góc chung giữa hai mặt đối diện của hình chóp là 1360. Sau đó, sử dụng kính hiển vi để đo chỗ lõm do vật gây ra trên bề mặt được đánh bóng.

Vật nói trên tạo ra một vết lõm vuông trên mẫu, thay vì vật tạo vết lõm có hình cầu hay hình nón như phương pháp Brinell và Rockwell sử dụng. Vết lõm hình vuông sẽ dễ đo đạc hơn so với vết lõm tròn mà vật tạo vết lõm hình cầu và hình nón gây ra.

Còn được gọi là phương pháp thử độ cứng kim cương hình chóp, số độ cứng (DPH) hoặc số độ cứng Vickers (VHN hay VPN) được xác định bởi tải

Sự ổn định về tiêu chuẩn đòi hỏi những hệ thống đo lường nhất quán và hiệu suất máy đồng nhất.

Kiểm Định Độ cứng: Đo Đạc Độ cứng

Machine tools

1414

công các loại vật liệu cứng này, các loại dụng cụ trên phải có được độ bền thiết kế nhằm cắt bỏ vật liệu có hiệu quả và đem lại tuổi thọ dụng cụ tối đa. Một vấn đề kinh tế cần xem xét nữa là tuổi thọ. Tuổi thọ dụng cụ phụ thuộc vào loại vật liệu được gia công và quy trình theo đó. Những loại phải thay mỗi khi cắt 70 mm chiều dài có thể không phải là một giải pháp tiết kiệm khả thi.

Một điểm khác cần lưu ý: việc sử dụng chất làm nguội. Nhiệt tỏa ra từ dụng cụ và phôi gia công phải được khử một cách nhanh chóng và nhất quán. Việc cắt gọt với những loại vật liệu siêu mài mòn như kim cương tạo ra nhiệt độ 1650 độ C nhanh chóng giữa mặt phân cách của dụng cụ và phôi gia công. Do đó, chất làm nguội vô cùng cần thiết để tiêu hao nhiệt.

Trong khi 30 – 100 psi là đủ yêu cầu đối với việc gia công vật liệu cứng, những ưu điểm trong giải nhiệt do cách bố trí chất làm nguội xuyên dụng cụ và xuyên trục mang lại có thể tốt hơn cho công đoạn nói trên.

trọng chia cho diện tích bề mặt của vết lõm. DPH có thể được xác định bằng phương trình sau:

Trong đó:P - tải trọng ứng dụng, kgL - độ dài trung bình của đường chéo, mmè - góc giữa hai mặt đối diện của kim cương = 136°

• Độ cứng RockwellĐược xem là phương pháp đo độ cứng được sử dụng rộng rãi nhất, khả năng chấp nhận tổng thể của phương pháp đo độ cứng Rockwell xuất phát từ tốc độ của nó, việc không có lỗi cá nhân, khả năng phân biệt những khác biệt nhỏ về độ cứng trong thép trui và kích thước nhỏ của vết lõm.

Phương pháp Rockwell ép một đầu dò nhọn vào bề mặt và đo độ tăng của chiều sâu xâm nhập khi tải trọng được tăng từ bậc này (bậc thấp) lên bậc khác

(bậc cao). Bề dày của vết lõm được ghi lại vào một đồng hồ đo dưới dạng những số độ cứng tùy ý.

Những giá trị độ cứng Rockwell gồm ba phần. Một giá trị thường thấy là 50 HRB, với HR biểu diễn độ cứng Rockwell 50, sử dụng thang B. Nó khác với kĩ thuật thử độ cứng Brinell ở việc đo độ xuyên sâu của vật tạo vết lõm.

Kĩ thuật Rockwell có thể được thực hiện nhanh chóng, lí tưởng cho kiểm tra chất lượng. Nó cũng chỉ để lại vết lõm rất nhỏ trên mẫu và có thể được sử dụng trên nhiều loại vật liệu và hình dạng.

• Độ cứng mặt ngoài Rockwell:Một thang Rockwell tương tự dùng cho việc kiểm tra các vật liệu kim loại mỏng hoặc những bề mặt được xử lí mỏng, hay những chi tiết không thể cho ra số đo có nghĩa theo thang Rockwell chuẩn, gọi là phương pháp đo độ cứng mặt ngoài Rockwell. Nó sử dụng tải trọng nhỏ hơn, gồm có một tải trọng đặt trước 3kg và tải trọng toàn phần 15 hoặc 45 kg phụ thuộc vào độ cứng của vật liệu.

• Rebound khi đó sự nảy lên của banh cho biết lực cản biến dạng bề mặt (hay độ cứng)

• Electronic Rebound dùng tỉ số giữa vận tốc va truyền động bằng lò xo và vận tốc bật lại để cho một giá trị LD được quy đổi ra số độ cứng theo quy ước.

• Độ cứng điểm khi đó những tải trọng ít hơn 1 kg được dùng cho các vật tạo vết lõm Vickers và Knoop. Những vật tạo vết lõm Knoop thông dụng ở Mỹ, nơi mà chúng được sử dụng cho tấm kim loại mỏng. Có bằng chứng rõ ràng cho thấy những tải trọng ít hơn 100 gm cho kết quả không chính xác thấy rõ.

• Scratch (Mohs) hoặc việc kiểm tra file mang tính chất định tính và không chính xác.

Tuy nhiên, khi những giá trị độ cứng được dùng để đánh giá giới hạn bền cực đại, lỗi có thể phát sinh nếu vật liệu được gia công nguội hoặc, đối với vật liệu thép và auxtenit.

Machine tools

15

NhữNg kĩ thuật được Nói đếNĐối với vật liệu cứng, kĩ thuật cắt gọt thông thường gần như chắc chắn làm sứt mẻ hoặc làm nổ phần rìa chi tiết, vì thế dẫn đến kết quả không tốt. Do đó, kĩ thuật gia công (bao gồm việc lựa chọn các công đoạn cắt) mang tính quyết định tới sự thành công của công đoạn.

Để có thể gia công một cách thành công các vật liệu cứng theo kích thước chính xác, những thông số xử lý khóa cần thiết phải được thiết lập cẩn thận và điều khiển chặt chẽ.

Gia công chất lượng bắt đầu với một máy công cụ chất lượng có độ cứng vừa đủ. Tuy nhiên, vẫn còn phụ thuộc nhiều vào việc lựa chọn dụng cụ cắt hợp lí, cách bố trí chất làm nguội và ngay cả việc phôi gia công được kẹp như thế nào. Chỉ khi các thông số xử lí khác nhau được thiết lập, điều khiển và giám sát, việc gia công các chi tiết chính xác từ vật liệu cứng mới đem lại lợi nhuận và hiệu quả kinh tế cao nhất.

Machine tools

1616

Sự hợp tác ở cấp độ tổ chức là một triết lý đang mang đến nhiều thành công trong nhóm ngành chế tạo công cụ. Ralph Schiffler, viết cho DMG.

Tập đoàn Volkswagen xem chế tạo công cụ như một ngành công nghệ then chốt. Phòng chế tạo công cụ thành phần của nó đóng vai trò như một đơn vị

kinh doanh độc lập và là một nhà cung cấp dịch vụ cho các hoạt động cấu thành của tập đoàn.

Nó bao gồm chế tạo và phát triển các loại khuôn dùng cho các linh kiện lớn bằng nhựa (như các bảng tín

Hoạt động hiệp lực

hiệu hay các bộ giảm xóc), các loại khuôn đúc nặng kiểu phun (dùng cho vỏ hộp số và vỏ động cơ), các khuôn đúc thỏi và cát, cũng như các dụng cụ dùng trong những quy trình dập tấm như dập tạo hình thủy cơ.

Những linh kiện được sản xuất bao gồm linh kiện dùng trong khai thác công nghiệp (Ví dụ: các linh kiện dùng trong các ô hàn để nối ghép các khung gầm và hệ

Cách tiếp cận đồng vận được sử dụng trong sản xuất công cụ.

Machine tools

17

thống xả khí) hay trong cụm thiết bị để sản xuất các hệ thống lái.

Danh mục sản phẩm của tập đoàn giúp bảo đảm độ tin cậy của quy trình, thông qua loại vật liệu vận hành và thiết bị được thiết kế theo các đặc điểm kĩ thuật dựa trên quy trình.

Chế tạo Công CụMột lĩnh vực hoạt động quan trọng khác trong phạm vi của ngành chế tạo công cụ là việc chế tạo nguyên mẫu cho khung gầm. Từ chế tạo những chi tiết bằng kim loại tấm đơn giản cho đến lắp ráp những môđun khung gầm phức tạp đòi hỏi phải có sự tinh thông để thực hiện các loại chức năng trong suốt toàn bộ chuỗi quá trình. Cùng với việc kiểm tra quy trình sản xuất (như quá trình hàn bằng tia electron), việc sử dụng các vật liệu nhẹ - nhôm và Magiê - đang đóng vai trò ngày càng quan trọng.

Để đạt được tính hiệp lực cao hơn nữa và năng suất bền vững, những tiêu chuẩn công nghệ và quy trình đã được chuẩn hóa. Một yếu tố nữa của bước tiến này là tỉ lệ đối tác được chọn so với nhà cung cấp thiết bị.

Ngày nay, nhà máy Braunschweig của Volkswagen, vốn tự chịu trách nhiệm về tài chính, hoạt động như nhà cung ứng các hệ thống và bộ phận lái – với mục tiêu rõ ràng là công nghệ khung gầm. Những loại sản phẩm của nó bao gồm cầu trước và cầu sau của xe cũng như các thiết bị giảm shock và hệ thống lái.

Thời gian vừa qua, với việc đánh giá lại chiến lược,

ngành chế tạo công cụ được xem như một công nghệ then chốt. Dirk Strümpfler, Quản lý quy trình sản xuất công cụ cấu kiện tại Braunschweig, cho biết: “Chúng tôi từng phải suy nghĩ từ một công cụ này sang công cụ khác trong khuôn khổ chiến lược chủ yếu dựa vào thu mua. Hiện tại chúng tôi đang ở trong giai đoạn phát triển và thực thi những chiến lược dài hạn và hơn hết là bền vững một cách nhất quán.”

Trong bối cảnh này, những người chịu trách nhiệm sản xuất công cụ, tất nhiên, cũng nhận thấy rằng đi cùng với việc tổ chức lại chiến lược theo hướng chế tạo công cụ là trách nhiệm cá nhân cao hơn. Trên hết là phải đạt được những mục tiêu rất rõ ràng trên phương diện tài chính.

“Con đường duy nhất dẫn đến thành công là con đường bao gồm cải tiến nhất quán và cải tiến liên tục suốt toàn bộ chuỗi quy trình

Sự cải tiến đó bắt đầu từ việc nhập vào dạng hình học của hệ thống CAD, mở rộng sang giai đoạn chuẩn bị thực hiện và gia công cơ khí, đến lắp ráp công cụ và chuẩn bị cho việc sản xuất hàng loạt tiếp theo,” Ông Strümpfler giải thích.

Liên kết Chặt ChẽTrong suốt quá trình, những nhà chế tạo công cụ tại Braunschweig không làm việc một mình, thay vào đó, họ thiết lập liên minh với các nơi khác trong tập đoàn. Mạng lưới này bao gồm dịch vụ chế tạo công cụ của công ty ở Wolfsburg và Brazil, cũng như dịch vụ chế tạo công cụ của Skoda và các nhà chế tạo công cụ của Audi.

Mục đích của việc phối hợp này, theo ông Strümpfler, là để sử dụng những giải pháp sản xuất tối ưu được phát triển chung nhằm thực thi các tiêu chuẩn đồng bộ cho luồng công việc, quy trình và công nghệ ở mọi xưởng, và cuối cùng là để đạt được một phương pháp chuẩn hóa cho quá trình sản xuất các phương tiện vận chuyển.

Sau đó, ông nhấn mạnh: “Về bản chất, điều này đã, đang và sẽ luôn tiếp tục hướng về mục đích giảm thiểu phức tạp, tăng tối đa tính hiệp lực và vì vậy, cuối cùng thiết lập một nền tảng rõ ràng cho sản xuất dựa trên tri thức, đẩy mạnh các cải tiến trong quy trình và sản phẩm.”

“Với suy nghĩ như vậy, lấy ví dụ, chúng tôi không còn xem xét trên phương diện công cụ riêng lẻ nữa mà thay vào đó, chúng tôi hoạt động theo kiểu quy trình nhất quán”, nhà quản lý này cho biết thêm. Bằng ví dụ, ông chỉ ra quá trình gia công cơ ở Braunschweig, hiện tại với khoảng 200 công nhân và 100 máy móc, phục vụ như một nhà cung cấp dịch vụ nội bộ, theo cách gọi của tổ chức, cho mọi lĩnh vực chế tạo công cụ cấu kiện.

Lựa chọn máy móc phù hợpGần đây, yêu cầu chuẩn bị các đặc tính kỹ thuật để thu mua máy phay 5 trục trong tương lai đã không còn bị xử lí tách riêng nữa. Nó được giải quyết dựa trên những lợi ích chung thông qua một quy trình tầm cỡ tập đoàn và dựa theo ủy ban, trong đó những cuộc thảo luận ban đầu được mở rộng để bao gồm những đặc tính kỹ thuật được cung cấp bởi từng khu vực.

“Bằng cách này, rất nhiều điểm chung đã được xác định, tuy nhiên một vài khác biệt nghiêm trọng cũng phát

sinh giữa những yêu cầu đặc thù của các khu vực riêng trong tập đoàn,” Oliver Schütze, Quản lý gia công trung tâm trong chế tạo dụng cụ cấu kiện, nhớ lại. Vì vậy, bước tiếp theo là phải tìm ra một mẫu thức chung và xác định những tiêu chẩn lựa chọn mức cao hơn.

Ở bước thứ hai, những nhà cung cấp máy móc có liên quan được tham gia vào một loạt các cuộc thảo luận ban đầu. Mục đích ở đây không phải là ra giá chào hàng tốt nhất mà trước hết là khảo sát những thắc mắc chung về sự phối hợp trong bối cảnh kỹ thuật. Bởi vì ngay cả những đặc điểm kỹ thuật đã được kiểm tra lại của Volkswagen cũng khác một phần với những gì mà các nhà chế tạo máy công cụ vạch rõ là tiêu chuẩn cho loại sản phẩm của họ. Kết quả là một loạt các cuộc họp diễn ra mà trong đó, cả hai bên thảo luận những vấn đề công khai, theo như ông Strümpfler mô tả.

Bằng cách này, những tiêu chuẩn lựa chọn liên tục được đề ra. Trong khi đó, những thử nghiệm gia công được tiến hành song song với những linh kiện đại diện và kết quả được sử dụng để rút ngắn danh sách các nhà cung ứng tiềm năng cho đến khi chỉ còn một vài nơi.

Nhắc lại kết quả đối với các máy 5 trục cỡ trung bình, Ông Schütze nói: “Chúng tôi rất mãn nguyện với tính phổ biến và ổn định của những máy DMU này với phạm vi hoạt động đa dạng, từ gia công thô cứng đến hoàn thiện bề mặt tinh”.

Ông cho biết thêm: “Mức độ chuẩn hóa cao hơn trong mọi lĩnh vực giúp cải thiện chất lượng, bởi nó làm tăng sự ổn định và minh bạch của quy trình, cũng như liên tục cho phép phát triển và thực thi những quy trình tối ưu hóa ở thời điểm đúng lúc.”

Lựa chọn máy móc phù hợp rất quan trọng trong sản xuất các chi tiết này.

Machine tools

1818

Cutting tools

19

Dao cắt tạo ra nhiệt độ đủ cao khiến cho tuổi thọ dao giảm, vì thế giảm tốc độ cắt hữu ích. Các dụng cụ khác nhau trên thị trường mong muốn

kết hợp giữa năng suất cao và tuổi thọ lâu dài bằng cách sử dụng thép gió và cácbua gắn kết, hiện là những loại vật liệu phổ biến nhất. Thép gió (HSS) có độ bền và cứng cực kì tốt, nhưng chúng chỉ có khả năng chịu nhiệt vừa phải.

Hợp kim cácbua vonfam thường được ưa chuộng hơn HSS vì nó có độ cứng cao hơn và khả năng duy trì độ cứng khi cắt ở nhiệt độ cao. Điển hình, dao cắt cácbua gắn kết có thể sử dụng ở tốc độ cao hơn gấp 4 lần so với dao làm từ HSS và tuổi thọ cũng lâu hơn nhiều. Tuy nhiên, cácbua gắn kết có độ bền chống gãy thấp hơn HSS, làm hạn chế công dụng của nó trong một số quy trình gia công, đặc biệt là quy trình tarô.

Không giống với hầu hết các dụng cụ tiện, phay và khoan, tarô vốn có lưỡi và mặt cắt tương đối yếu. Các lưỡi cắt dễ dàng sứt mẻ hoặc gãy, làm dụng cụ trở nên vô dụng, thậm chí đối với các vật liệu tương đối dễ gia công như thép. Với thép non, các mảnh vỡ dài liên tục có thể dính vào các rãnh taro, khiến taro cácbua chỉ có thể sử dụng cho các vật liệu dễ tarô hơn thép như là nhôm và gang.

Tuy nhiên, thép và các vật liệu có chứa sắt khác là những vật liệu được sử dụng thường xuyên nhất trong các tổ hợp cần có ren vít, có nghĩa là nếu giải quyết được vấn đề về sứt mẻ và gãy lưỡi cắt, taro hợp kim cácbua vonfam nhiều tiềm năng ưu điểm hơn so với HSS.

Tarô cácbua cắt thép với tốc độ nhanh và càng ngày càng bền hơn – Tiến sĩ Ted Henderer, kĩ sư nghiên cứu cấp cao, Kennametal.

Những tiến bộ trong công nghệ tarô đồng

bộ tốc độ cao.

Quá trình tarô đồng bộĐộ chính xác về kích thước của các ren vít trong vạch định tính chính xác và ăn khớp của tổ hợp ren vít. Trong gia công lỗ tarô, taro điển hình được dẫn bằng khoan máy hoặc máy dụng cụ được trang bị các đầu taro linh hoạt, cho phép taro xoay và dẫn tiến ở tốc độ xấp xỉ với bước ren mong muốn của ren vít trong.

Trong các máy đời trước, dẫn tiến chỉ ở mức gần đúng – bước ren phát sinh của ren đai ốc được điều khiển

c h a p t e r 2

Cutting tools

2020

bằng bước ren của tarô, với chênh lệch giữa dẫn tiến của máy và bước ren của tarô được điều chỉnh bởi các đầu taro linh hoạt. Thêm vào đó, đầu tarô cho phép tarô đảo hướng tâm trong quá trình tarô, càng làm hạn chế độ chính xác của ren vít. Những đặc tính này gây ra độ cứng rất thấp và lượng tải tarô không đồng đều.

Ai cũng biết muốn sử dụng thành công các thiết bị cácbua đòi hỏi độ cứng và dẫn tiến đồng đều. Sự tiến hóa của dụng cụ cắt làm từ HSS lên các vật liệu cứng hơn nhưng giòn như cácbua gắn kết phụ thuộc vào mức độ kẹp chặt dụng cụ và dẫn tiến có được điều khiển tốt hay không. Đối với hầu hết các quá trình gia công, các điều kiện này được cho là hiển nhiên, nhưng chỉ bây giờ chúng mới trở thành thực tế trong công nghệ tarô.

Gần đây, bộ điều khiển thiết máy công cụ CNC đã được cải tiến tới mức chuyển động xoay trục chính và dẫn tiến được đồng bộ hóa, giúp giảm nhu cầu sử dụng các đầu taro linh hoạt. Thêm vào đó, việc cố định các loại dụng cụ dạng chuôi xoay như khoan cácbua và phay ngón với chuôi chính xác đã được cải tiến bằng các giá kẹp có thể giãn nở nhiệt trước và sau đó co lại khi làm mát để khớp với chuôi dụng cụ.

CáC giá kẹp đượC Cải tiếnGiá kẹp cũng đã được cải tiến để giữ chuôi dụng cụ bằng áp suất thủy lực. Cả hai loại giá kẹp sử dụng ghép co và áp suất thủy lực đều giữ dụng cụ ít bị đảo hướng tâm hơn nhiều so với đầu tarô. Ví dụ, giá kẹp có thể xoay đồng tâm trong vòng 3 micromet hoặc nhỏ hơn, và những phương pháp này có thể giữ chuôi hình trụ với lực kẹp lớn hơn và độ cứng cao hơn nhiều.

Mặc dù không được ưa chuộng như các giá kẹp ghép co và áp suất thủy lực, giá kẹp chính xác dạng ống kẹp TGHP với lực kẹp lớn cũng có thể được sử dụng một cách hiệu quả. Giảm xoay đồng tâm và tăng cường độ cứng giúp các dụng cụ cắt hình trụ làm từ cácbua có tốc độ cắt cao hơn nhiều so với dụng cụ làm từ HSS.

Hiện nay, tarô được thiết kế để sử dụng với khoan máy và các máy công cụ không đồng bộ được trang bị với đầu tarô linh hoạt. Với các ống kẹp cao su, dung sai chuôi dụng cụ theo chuẩn công nghiệp khá lỏng, ví dụ +0, -0.0038cm (38 micromet). Do các tarô hiện nay có thể dùng với các đầu tarô linh hoạt, các kích thước để kiểm soát xoay đồng tâm không cần thiết phải có dung sai hạn chế.

Tâm sai của chuôi và đường kính ren của tarô HSS 1.27cm(1/2 inch) có thể lên đến 20 micromet (0.002cm) dựa trên chuẩn công nghiệp. Và, không cần trực tiếp kiểm soát độ đồng tâm của đường kính ren và các lưỡi cắt vát đến chuôi tarô. Thay vào đó, những kích thước này được đo tới tâm nơi tarô được giữ trong quá trình gia công.

CáC thiết kế tarô CáCbuaNhằm tận dụng triệt để lợi ích của cácbua, một thiết kế tarô mới ra đời, lợi dụng các máy tarô cố định và các giá kẹp chính xác. Giống như khoan cácbua chính xác và dao phay ngón, tarô có chuôi trụ toàn phần, nhưng không giống với các tarô HSS hiện nay, đường kính chuôi sử dụng các kích cỡ chung.

Đường kính chuôi dùng cho tarô cácbua 1/4-20 là 0.635cm, giống như chuôi của máy khoan ren cácbua chính xác đường kính 0.511cm thường được sử dụng cho ren 1/4-20. Để giá kẹp ghép co, áp suất thủy lực, hoặc giá kẹp chính xác dạng ống kẹp được sử dụng hiệu quả, đường kính chuôi được giữ ở mức h6 của hệ tiêu chuẩn DIN 7160.

Ví dụ, chuôi của tarô 1.27cm có dung sai đường kính là +0, -11 micromet (+0, -0.01016cm) và độ tròn được giữ trong vòng 3 micromet (0.0003048cm). Thép vuông không cần phải sử dụng đến bởi khi đường kính chuôi được giữ trong khoảng dung sai này, các giá kẹp tạo ra lực kẹp tarô đủ mạnh.

Hơn nữa, thân ren và mặt vát cắt của tarô đồng tâm với chuôi trong vòng 10 micromet. Sử dụng cùng với giá kẹp chính xác tạo nên một hệ thống dụng cụ hoàn toàn cố định giúp giảm xoay tarô, thỏa mãn hai điều kiện cần thiết để sử dụng tarô cácbua thành công: độ vững chắc và nạp tải đồng đều.

Kết hợp những điều kiện tạo nên độ vững chắc và đồng tâm với các đặc tính ưu việt của loại cácbua mới phát triển, hình dạng tarô, và lớp phủ PVD cải thiện tốc độ taro và tuổi thọ dụng cụ đáng kể. Hiện nay, tồn tại 2 loại cácbua sử dụng cho tarô. Loại KC7542 được tạo ra để chuyên dùng cho tarô thép và sắt bằng cách kết hợp chất nền cácbua gắn kết cường độ cao với lớp phủ nano TiA1N mới được phát triển.

Loại cácbua cung cấp độ bền lưỡi cắt và đặc tính chống mài mòn. Loại KC7512 kết hợp chất nền cácbua có khả năng chống mài mòn cùng với hai lớp phủ gồm một lớp nền TiN và lớp trên cùng CrC/C (cácbua crôm/cacbon), sử dụng cho tarô nhôm và kim loại màu. Lớp phủ trên cùng có ma sát rất thấp khi được dùng cho các vật liệu kim loại màu và chống mòn ma sát hoặc tích tụ vật liệu.

Tarô cácbua có thể sử dụng cho thép một cách đáng tin cậy với tốc độ cao gấp 4 đến 5 lần tarô phủ HSS.

Tarô cácbua rắn mới KC7542TM cho tarô thép và sắt, và tarô cácbua rắn KC7512TM cho tarô nhôm và các vật liệu không chứa sắt khác của Kennametal giúp tốc độ taro tăng và kéo dài tuổi thọ dụng cụ lên đến 4 lần so với các dụng cụ khác.

Công ty có trụ sở ở Pennsylvania, Mỹ, có loại cácbua KC7542 ngăn chặn tạo phoi so với tarô cácbua thường khi sử dụng trên thép (đến 32 HRC). Dụng cụ mới có thể chạy nhanh gấp 2 lần so với dụng cụ thông thường khi taro nhôm

và lên tới gấp 4 lần đối với thép và ”sẽ luôn có tuổi thọ cao gấp 4 lần so với các phiên bản HSS chuẩn khác” - công ty nói thêm.

Mỗi chuôi tarô hình trụ được thiết kế để sử dụng với giá kẹp chính xác tròn bao gồm loại áp suất thủy lực, ghép co và dạng ống kẹp chính xác. Chúng phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao và tổng chi phí tarô mỗi lỗ thấp, cho thị trường máy móc ôtô và kỹ thuật tổng hợp.

Kennametal: tarô cácbua rắn với tuổi thọ dụng cụ tăng

Cutting tools

21

Đặc Điểm nổi bật của sản phẩm

thêm nhiều cải tiến nữaCác cải biến ở máy công cụ, giá kẹp tarô và thiết kế dụng cụ cho phép các tarô cácbua thiết kế thích hợp không những được sử dụng cho các vật liệu có phoi ngắn như nhôm và gang, mà còn được sử dụng lần đầu tiên cho các vật liệu có phoi dài như thép cacbon, thép hợp kim và thép công cụ, bên cạnh các vật liệu có phoi ngắn như thép hoặc gang dẻo và gang xám.

Các tarô cácbua này có thể được sử dụng thành công trên vật liệu có chứa sắt trong các phạm vi tốc độ được liệt kê. Những tốc độ này nhanh gấp bốn lần so với các tarô HSS hiệu suất cao, cải thiện năng suất đáng kể.

Lời cảnh báo khi tarô các lỗ kín - không phải tất cả các máy CNC đều có khả năng tarô đồng bộ như nhau. Do tarô và trục phải giảm tốc ở cuối lỗ, lỗi bước ren có thể xảy ra trong quá trình đảo chiều, dẫn tới sức ép trên tarô và tarô quá cỡ. Khi tarô lỗ kín, do tarô vẫn tiếp xúc với phôi gia công trong suốt quá trình giảm tốc, đảo chiều bàn ren và tái tăng tốc, tốc độ tarô nên giảm 40% so với các tốc độ được liệt kê ở trên được khuyến nghị cho tarô lỗ xuyên.

Do không phải tất cả các máy CNC được cho là “đồng bộ” hay “cố định” lại ăn dao tarô một cách tuyệt đối khi trục tarô xoay, hàng loạt các giá kẹp tarô hỗ trợ có mặt trên thị trường hiện nay dùng cho tarô đồng bộ. Những giá kẹp này cho chuyển động trục nhỏ để bù trừ lỗi. Các thiết kế của giá kẹp tarô đồng bộ cho phép chuyển động trục nhỏ nhưng với độ cứng luân chuyển cao, đạt hiệu quả sử dụng cao nhất với tarô cácbua.

Do những cải biến này đã xuất hiện cách đây 2 năm, chúng đang được khảo soát rộng rãi. Các nhà sản xuất

đang chuyển đổi các quá trình tarô để lợi dụng các tarô cácbua mới này. Ví dụ, một nhà cung cấp linh kiên ôtô gia công gang dẻo A536 nhận thấy rằng họ có thể tăng tốc độ tarô từ 34 lên 122 mét/phút với tarô KC7542, từ đó giảm thời gian chu trình tarô 65%. Do tuổi thọ tarô cũng tăng lên tới 40,000 lỗ (gấp 4 lần tuổi thọ của tarô PM HSS), tổng chi phí tarô giảm 66%, bao gồm cả chi phí gia công và máy móc.

sự phát triển toàn diệnMột nhà sản xuất khác phát hiện rằng tarô cácbua mới KC7512 có thể dùng với tốc độ 94 mét/phút khi tarô các cấu kiện phanh từ nhôm silicon và tăng tuổi thọ tarô lên tới hơn 3 lần với 300,000 lỗ. Trong trường hợp này nhà sản xuất giảm được 49% phí taro.

Các cải tiến trong máy công cụ, điều khiển, giá kẹp tarô, các loại tarô cácbua và thiết kế tarô đã mở rộng phạm vi vật liệu có thể được tarô hiệu quả, không những chỉ có nhôm và gang, mà còn có thép cacbon và thép hợp kim lần đầu được áp dụng. Những tarô cácbua này được thiết kế với chuôi hình trụ và sản xuất với dung sai chính xác, có thể dùng với giá kẹp dạng ghép co, áp suất thủy lực, hay ER, hoặc giá kẹp chính xác dạng ống kẹp TGHP (với lực kẹp cao) trên các máy CNC có khả năng tarô cố định hay đồng bộ.

Khi hệ thống dụng cụ này được kết hợp với thiết kế tarô tiên tiến, những tarô cácbua này có thể được sử dụng cho thép một cách đáng tin cậy, với tốc độ gấp 4 hay 5 lần tarô phủ HSS, và vẫn có tuổi thọ dài hơn đến 4 lần. Tiến bộ này đã cải thiện rõ rệt năng suất của quy trình tarô.

Cutting tools

2222

Gia công kim loại quý hiếm là điều khó khăn nhưng có thể rất đáng làm do chúng thường có những đặc tính tốt hơn. Tiến sĩ Mosh Goldberg,

Cố vấn tiếp thị kỹ thuật, Iscar.

Phương pháp lạ

Công cuộc theo đuổi không ngừng nghỉ để sản xuất ra máy bay nhẹ hơn và động cơ phản lực sử dụng nhiên liệu hiệu quả đã dẫn theo sự phát triển của

những loại vật liệu mới, như hợp kim niken, hợp kim titan, composit và hợp kim nhôm cường độ cao.

Tuy kim loại dùng trong hàng không vũ trụ, vốn nhẹ và bền, khó gia công, nhưng chúng vẫn phổ biến nhờ các đặc tính căn bản lý tưởng cho ngành công nghiệp này. Đánh giá khả năng gia công được của những loại vật liệu này, dựa trên độ mài mòn dao, năng suất, lượng nạp liệu, lực cắt, sự loại bỏ phoi và tính nhất quán của phôi gia công, cho thấy kết quả kém.

Theo hướng dẫn, gia công một chi tiết hợp kim cao cấp có thể mắc hơn từ 5 đến 10 lần so với gia công vật liệu kim loại đen và kim loại màu chuẩn. Điều này dẫn đến năng suất thấp hơn, cần dụng cụ chuyên biệt, máy móc đặc tính cao, hệ thống dung dịch trơn nguội và dẫn liệu cao cấp, kỹ năng của người vận hành và quy trình chất lượng chặt chẽ hơn.

Trong khi composit nền kim loại được gia cố bằng sợi cacbon mài mòn có thể được cắt bằng PCD và dụng cụ cắt sử dụng vật liệu cacbua một cách hiệu quả, khó đạt được giải pháp cắt hợp kim Ni và Ti.

Họ NikeNHợp kim chịu nhiệt cao gốc niken xuất hiện vào những năm 1940. Họ hợp kim này bao gồm nimonic, rene, inconen, incoloy, hastelloy, waspaloy và udimet, từ 150 đến 450 HV tùy thuộc vào xử lý nhiệt. Hợp kim chịu nhiệt cao chiếm khoảng 50% khối lượng của động cơ máy bay và cung cấp độ bền oxy hóa, chống ăn mòn và chống từ biến, trong khí đó duy trì độ bền ở mức phóng lên đên 1.000 độ C.

Hợp kim niken vừa dai, vừa “dính kết”, cho thấy độ bền nhiệt và chống mài mòn. Về khía cạnh khả năng gia công, hợp kim niken có xu hướng hóa bền cơ học nhanh. Áp suất cao trong quá trình gia công gây nên lượng nạp tải răng cao, cùng với lẹo dao.

Kim loại dùng trong hàng không vũ trụ, vốn nhẹ và bền, khó gia công nhưng vẫn phổ biến.

Gia cônG chính xác

Kết hợp độ bền vững của dao cắt, mâm cặp, khớp nối, trục và máy có ảnh hưởng trực tiếp đến gia công chính xác. Trong hầu hết các trường hợp, tính chính xác được định nghĩa hoặc mô tả đặc điểm ở dạng thông số lệch tâm.

Điều đó giải thích sự phát triển ngày càng lớn mạnh của hệ thống dụng cụ nhằm bù trừ sai lệch này. Hiện tượng lệch tâm không những làm hư hại bề mặt gia công mà còn tạo nên kích thước không đồng nhất, và tuổi thọ dao ngắn hơn rõ rệt.

Cụm từ lệch tâm đã trở thành một từ dùng chung cho tính không hệ thống, tính linh hoạt, không lặp lại được, hoặc chỉ đơn thuần là “chất lượng kém” của một quá trình gia công, hoặc mang nhiều nghĩa khác

với người khác. Theo đúng nghĩa của từ, lệch tâm có nghĩa là mức độ sai lệch khỏi vị trí lý thuyết. Thuật ngữ có thể được áp dụng vào chuyển động tròn hoặc chuyển động thẳng, tĩnh hoặc động.

Một nguyên nhân lớn gây ra lệch tâm là do sai sót hoặc hư hỏng trong sản xuất. Một trục bị cong sẽ không chạy “đúng”, thậm chí nếu nó quá cứng và không hoạt động tự do. Nếu một ray gia công không được sản xuất/thiết lập thẳng thì bàn trượt sẽ bị lệch khỏi đường thẳng lý thuyết – gây nên lệch tâm. Nếu một phay ngón 4 rãnh được đặt trong một ống kẹp dơ, vốn có thể làm vị trí của nó bị nghiêng nhẹ, một đồng hồ chỉ thị sẽ cho nhiều số đo khác nhau từ mép rãnh – có nghĩa là lệch tâm.

Trong thế giới mà một micromet có thể làm nên mọi khác biệt, nhiều mâm cặp đàn hồi và khớp nối khác nhau được sử dụng để đảm bảo mọi thứ nằm trong dung sai.

Cutting tools

23

Hiện tượng hóa bền cơ học gây tác dụng xấu đến quá trình gia công, gây nên trì hoãn, và trong trường hợp chi tiết nhỏ, dẫn đến biến dạng. Cách gia công được ưa chuộng hơn là phôi gia công được đặt ở trạng thái được kéo nguội khử ứng suất. Trạng thái cán nóng là lựa chọn ít được mong muốn hơn, trong khi đó trạng thái ủ là lựa chọn ít được chuộng nhất cho hầu hết các ứng dụng.

Tạo nháT cắTTheo điều kiện tổng quát, dao cắt với lưỡi cắt có góc trước dương được khuyến nghị để gia công những vật liệu này, bởi vì chúng đúng là cắt kim loại thay vì đẩy tới trước. Để đạt được cơ chế cắt lý tưởng, lượng chạy dao và độ sâu vết cắt đủ cũng là điều thiết yếu, trong khi đó phải lưu ý dạng hình học của dao để ngăn chặn ma sát.

Thậm chí ở điều kiện tốt nhất, ứng suất cũng có thể phát sinh, có nguy cơ gây nên biến dạng. Phương pháp tốt nhất để kích thước ổn định tối đa là ứng dụng quy trình thô, đưa chi tiết gần với kích thước thật để khử ứng suất, sau đó hoàn thiện kích thước. Điều quan trọng cần chú ý là việc khử ứng suất ít có tác dụng đến kích thước, nhưng có thể ảnh hưởng đến đặc tính cơ học.

Tạo phoi rời hoặc bẻ gãy phoi thành từng mảnh nhỏ thường không thực hiện được trong gia công inconen. Tình trạng này phát sinh do độ chống mài mòn cao của vật liệu, dẫn đến nhiệt độ rất cao ở bề mặt cắt.

Trong suốt quá trình, tại nơi có tiếp xúc liên tục giữa dao và vật liệu, nhiệt và áp lực sinh ra có thể dẫn đến biến dạng dẻo trên lưỡi cắt. Vì vậy, một lưỡi bén giảm tối thiểu ứng suất trên vật liệu và cải thiện tạo phoi.

Tính bền vững của hệ thống dao và khả năng dẫn

Iscar: ThIếT bị hIệu chỉnh lệch Tâm

Một cách để đối phó với lệch tâm không đồng nhất là dùng hệ thống dụng cụ Iscar Shortin. Giá kẹp ngăn này có thể dùng cho lò xo ER32 và ống kẹp co ngót, cung cấp tính bền vững và cải thiện điều kiện cắt.

Một trong các lợi thế là phần nhô ngắn. Ống kẹp ngắn cho lực kẹp cao, từ đó giảm dao động cắt và cải thiện lệch tâm và khả năng lặp lại. Mỗi mâm cặp được cân bằng đến 2,5G

tại 20.000 vòng/phút và có thiết kế đối xứng để gia công tốc độ nhanh, vốn là nơi hệ thống mâm cặp đàn hồi có thể cân bằng nên được sử dụng.

Hệ thống mâm cặp đàn hồi có thể cân bằng tận dụng một phương pháp cân bằng đơn giản trên tất cả các máy thử cân bằng. Hơn nữa, nó cung cấp chỉ số từ những vòng cân bằng, với đặc điểm được thêm vào để bù trừ không cân bằng lên đến 61g/mm.

Khả năng dẫn dung dịch trơn nguội đến lưỡi dao đóng vai trò quan trọng.

Cutting tools

2424

dung dịch trơn nguội đến lưỡi cắt cũng đóng một vai trò quan trọng. Tốc độ cắt quá chậm có thể dẫn đến hiện tượng lẹo dao, gây ảnh hưởng trực tiếp đến dao, làm giảm tuổi thọ.

Lượng chạy dao thấp hơn kết hợp với việc kiểm soát tốc độ cắt chặt hơn cho thấy kết quả làm việc tốt hơn, khi dùng dao phay ngón với hơn bốn răng, để hỗ trợ lượng nạp liệu cao hơn mà không cần tăng tải răng và ứng suất vật liệu.

Dung Dịch trơn nguội:Dung dịch gốc nước được ưa chuộng hơn trong gia công tiện và phay tốc độ cao do hiệu quả làm mát lớn hơn. Những dung dịch này có thể là dầu hòa tan hoặc dung dịch hóa học. Trong quá trình gia công chậm hơn, như khoan lỗ, tiện lỗ, tarô và doa, cần sử dụng chất bôi trơn nặng và hỗn hợp các dung dịch hóa học rất đặc.

tiện:Dao tiện đầu nhọn đơn dùng để cắt hợp kim niken phải có góc trước dương để kim loại bị cắt thay vì bị đẩy, vốn sẽ xảy ra nếu sử dụng góc trước âm.

Một chức năng phụ của góc trước là dẫn phoi ra khỏi bề mặt hoàn chỉnh. Nó phải đủ lớn để tạo khoảng hở, nhưng đủ nhỏ để hỗ trợ lưỡi cắt. Bán kính mũi dao, nối với đuôi và cạnh lưỡi, củng cố mũi dao và giúp phân tán nhiệt tạo ra trong khi cắt.

Kiểm soát phoi:Vấn đề loại bỏ phoi được giảm thiểu khi cắt hợp kim niken bằng dao cacbua có thiết bị uốn hoặc bẻ gãy phoi được thiết kế đúng. Mép phải bao gồm góc trước thích hợp cho hợp kim và phải đủ rộng và sâu để phoi cong và gãy nhưng không bị thắt chặt lại.

Với những thiết bị này, góc trước dao là các mặt phẳng kết thúc tại vách của bộ bẻ phoi. Bán kính nối vách

của bộ bẻ phoi và mặt phẳng góc trước phải được giữ rất nhỏ. Một bán kính nhỏ và góc thích hợp thường ngăn phoi không bị dính vào bộ bẻ phoi. Chiều rộng và độ sâu của bộ bẻ phoi phụ thuộc vào lượng chạy dao được sử dụng.

phay:Yêu cầu cốt yếu của phay là độ chính xác và bề mặt gia công nhẵn. Do đó, bắt buộc phải có dao sắc, máy và đồ gá bền vững. Do phay bao gồm hoạt động cắt bị gián đoạn, lượng chạy dao và tốc độ đúng là điều quan trọng. Chạy dao nhẹ quá, gần như mài bề mặt, sẽ tạo nên một lớp hóa bền cơ học quá mức.

Cutting tools

25

Khoan ở nhiệt độ cao là một quá trình vừa mang tính thách thức vừa cần sự chính xác. Kalle Schenning, Giám đốc sản phẩm, Seco Tools AB, Thụy Điển.

Xử lý ở nhiệt độ cao

Thuật ngữ “Hợp kim chịu nhiệt cao” mô tả một loạt các loại hợp kim bao gồm niken (Ni), sắt (Fe) và côban (Co), những hợp kim được phát triển riêng

cho các ứng dụng yêu cầu đặc tính cơ học và hóa học đặc biệt ở nhiệt độ cao.

Khoảng 70% sản phẩm hợp kim chịu nhiệt cao được sử dụng bởi ngành công nghiệp hàng không vũ trụ để sản

xuất các tuabin năng lượng (động cơ phản lực) và bộ phận liên quan. Đáng tiếc thay, chính những đặc tính cơ học và hóa học cao cấp ở nhiệt độ cao của chúng lại có ảnh hưởng xấu rõ rệt lên khả năng gia công; hợp kim chịu nhiệt cao thường khó và và tốn kém để gia công.

Khi cường độ nhiệt độ cao tăng lên, các hợp kim trở nên cứng và khó uốn hơn ở nhiệt độ cắt. Điều này khiến

Cutting tools

2626

lực trên lưỡi cắt tăng thêm trong khi gia công. Sự hư hỏng lưỡi do nứt và biến dạng dẻo thường xuất hiện.

Bởi độ bền, dai và tính dễ uốn của vật liệu ở nhiệt độ cao, việc bẻ phoi có thể khó khăn trong quá trình gia công. Do các hợp kim hầu hết đều được xử lí nhiệt nhằm biến đổi những đặc tính được xử lí bằng dung dịch và đúc, những chất kết tủa cácbua nhám và các hạt giai đoạn hai thường được hình thành. Những hạt này cũng có thể gây mài mòn nhanh tại lưỡi cắt.

Hầu hết các hợp kim chịu nhiệt cao tăng bền cơ học như các thép không gỉ austenic, nghĩa là trong khi gia công, một bề mặt cứng hơn được tạo thành. Do bề dày của vùng này thường lớn hơn bước dao mỗi vòng (khoan), lưỡi cắt sẽ cắt liên tục ở những vùng cứng hơn nhiều so với vật liệu rời.

Sự mài mòn lưỡi cắt nhanh xảy ra sau đó và việc giữ được dung sai chính xác hoặc tính nhất quán quan trọng về luyện kim của bề mặt linh kiện có thể khó khăn. Một bề mặt bị hư hỏng cũng có thể làm tổn hại đến độ bền mỏi. Những đặc tính về vật liệu của dụng cụ cũng như tình trạng lưỡi cắt là quan trọng nhất khi gia công hợp kim chịu nhiệt cao.

Hợp kim TiTanMột nhóm vật liệu liên quan mật thiết đến hợp kim chịu nhiệt cao là hợp kim gốc Titan (Ti), được lựa chọn bởi tỉ số độ bền trên khối lượng cao và những đặc tính hóa học thuận lợi.

Các hợp kim Ti xuất hiện lần đầu vào những năm 1950 khi yêu cầu về khung máy bay và những linh kiện động cơ rõ ràng vượt quá khả năng của những hợp kim nhẹ lúc bấy giờ.

Ti, với khối lượng riêng nhỏ và điểm nóng chảy cao, có vẻ là một giải pháp tốt. Không những được sử dụng trong các ứng dụng máy bay, các hợp kim Ti còn được ứng dụng trong các môi trường kiến tạo và hóa học đầy thử thách khác bởi khả năng chống ăn mòn xuất sắc của chúng.

Mặc dù có phần dễ gia công hơn hợp kim chịu nhiệt cao, hợp kim Ti vẫn mang nhiều thách thức. Khó gia công hơn thép với cùng một độ cứng, Ti là một vật liệu dẫn nhiệt kém. Hầu hết nhiệt phát sinh khi cắt gọt được tập trung tại lưỡi cắt. Tương tự như hợp kim chịu nhiệt cao và thép không gỉ austenic, các hợp kim Ti tăng bền cơ học trong lúc gia công.

Ti có môđun đàn hồi thấp và độ lệch linh kiện có thể nghiêm trọng, thường gây ra tiếng lạch cạch. Ti cũng phản ứng hơn so với những hợp kim nhiệt độ cao khác.

Trên thực tế, một số hợp kim Ti có thể cháy trong quá trình gia công. Sự phản ứng tự nhiên này của Ti gây ra tương tác hóa học với vật liệu của dao cắt và sự mòn lõm có thể là một dấu hiệu điển hình.

“mổ xẻ” quá TrìnH kHoanQuá trình khoan có nhiều điểm tương đồng với quá trình tiện; lưỡi cắt liên tục được khớp vào. Tuy nhiên, những điểm khác biệt quan trọng vẫn tồn tại. Trong quá trình tiện, nỗ lực đáng kể được tập trung vào việc bẻ phoi thì trong quá trình khoan, định hướng phoi lại quan trọng hơn.

Các tốc độ cắt trong tiện là hằng số trong khi chúng thay đổi trong khoan (0 ở tâm mũi khoan, đạt cực đại tại biên). Đối với các ứng dụng tiện, dữ liệu cắt thường được định rõ trong những giới hạn hẹp thì trong khoan, dụng cụ phải có khả năng cắt ở ‘0m/phút’, vốn làm phức tạp quy trình bởi những vật liệu dụng cụ hiện đại đòi hỏi tốc độ cắt cao (nhiệt độ cao). Nói cách khác, những thỏa hiệp cụ thể là cần thiết để đạt được chất lượng khoan tốt.

Môđun đàn hồi cũng như độ cứng, lượng biến dạng dẻo chấp nhận được và ngay cả những đặc tính ma sát của vật liệu dụng cụ phải được cân bằng với độ bền hình học của lưỡi cắt. Kết hợp đúng đắn giữa điều kiện cắt và đặc tính dụng cụ có tầm quan trọng quyết định đến chi phí gia công khi khoan hợp kim chịu nhiệt cao, so với các quy trình khoan thép thường và gang.

kHoan “cổ điển”Hiện nay, việc khoan hợp kim chịu nhiệt cao, hợp kim Ti và thép không gỉ thỉnh thoảng vẫn được thực hiện với những dụng cụ được làm từ thép gió (HSS). Thông thường, tốc độ cắt gần khoảng 5 m/phút và lượng chạy dao lên tới 5 mm/phút.

Với những dụng cụ được làm từ cacbua rắn, 20 m/phút và 90 mm/phút là các giá trị chấp nhận được. Với những lỗ có đường kính nhỏ hơn, nếu mũi khoan cacbua rắn được sử dụng, việc gia công phụ – khoan doa - có thể được loại bỏ do dụng cụ khoan cacbua rắn thường đạt yêu cầu về tính nguyên vẹn bề mặt. Sử dụng dụng cụ bằng cácbua, tốc độ sản xuất cũng như chi phí gia công có thể được nhanh chóng cải thiện.

Khoảng 70% sản phẩm hợp kim chịu nhiệt cao được sử dụng bởi ngành công nghiệp hàng không vũ trụ để sản xuất các động cơ phản lực.

Seco: Gia cônG bằnG dunG dịch trơn nGuội áp suất cao

Để cải thiện việc gia công những hợp kim khó, Seco đã phát triển công cụ Jetstream.

Một nguồn cung cấp dung dịch trơn nguội áp suất cao, khi được bơm qua một vòi phun nhỏ, sẽ sản sinh ra dòng tia vận tốc cao, thấm vào khu vực ma sát giữa lưỡi cắt và phôi gia công, cho phép bôi trơn, làm nguội và bào phoi.

Có ba hệ thống cung cấp dung dịch trơn nguội dựa trên áp suất: Áp suất thấp, hệ thống chuẩn được cung cấp

cho hầu hết các máy công cụ hiện nay có áp suất lên đến 20 bar; áp suất cao, đa dạng từ 20 đến 70 bar, và áp suất cực cao, từ 70 bar trở lên.

Thêm vào đó, dụng cụ này còn giúp kiểm soát phoi. Dung dịch trơn nguội được đưa vào lưỡi cắt, gỡ phoi ra khỏi bề mặt trước và ngăn chặn sự mòn lõm. Các phoi tạo ra nhỏ hơn khiến chúng được lấy ra khỏi khu vực cắt mà không làm hư hại linh kiện và dụng cụ.

Cutting tools

27

Chương trình khoan mớiNghiên cứu về lưỡi khoan hợp kim chịu nhiệt cao bị mòn cho thấy rõ rằng hai vùng bị ảnh hưởng nặng nề là tâm và biên của mũi khoan. Sự mài mòn ở tâm chủ yếu là kết quả của tốc độ cắt thấp (nhiệt độ thấp) và độ cứng cao (sự đông cứng biến dạng) của vật liệu gia công.

Sự mài mòn ở biên bắt nguồn từ nhiệt sinh ra tại những tốc độ cắt cao hơn.

Trong gia công hợp kim chịu nhiệt cao, mòn tâm mũi khoan được xem xét đặc biệt. Độ cứng lưỡi của vật liệu khoan thông thường cần được tăng lên.

Thế hệ khoan mới được làm bằng các hạt cácbua siêu hiển vi (kích thước hạt < 1 um) có thể đạt được độ cứng này. Giảm kích thước của hạt vonfam-các bua (WC) cải thiện độ cứng của vật liệu composite và tỉ số độ cứng/giới hạn bền kéo ngang. Điều này giúp hoàn thiện chất lượng khoan ngay cả ở nhiệt độ thấp hơn thường thấy ở tâm của mũi khoan.

Tốc độ cao tại biên gây ra mài mòn nhiệt độ cao - mòn lõm, mòn cạnh và biến dạng của lưỡi. Giải pháp tốt nhất để khắc phục loại mài mòn nhanh chóng này là lớp phủ mỏng chống mài mòn để giảm ma sát, nhiệt độ và từ đó, giảm mài mòn dụng cụ.

Công nghệ sơn phủ PVD nhiệt độ thấp (kết tủa hơi tự nhiên) cho phép các lưỡi cắt sắc và được phủ đều.

Loại lưỡi này có thể đem đến những kết quả tuyệt vời trong gia công hợp kim chịu nhiệt cao.

PVD-TiN, titanium nitride, tạo ra độ bền cao trong khi phần ‘Al’ cung cấp khả năng chống mài mòn ở nhiệt độ cao cực tốt cho lớp phủ ngoài. Lớp phủ cuối cùng chứa gần 70% Al, có lẽ là thành phần Al cao nhất trong các vật liệu dùng cho sơn phủ phổ biến hiện nay. Bề dày của lớp phủ được kiểm soát trong giới hạn hẹp, làm giảm tối thiểu mức độ thay đổi của tuổi thọ dụng cụ.

Có thể sản xuất một kết cấu đồng nhất gồm ba thành

phần: Al, Ti, N. Độ bền có thể được giữ cao mà không có các khe hay các nhân nứt khác. Một bề mặt ma sát nhỏ được tạo ra. Mài mòn chậm, đều, xảy ra bởi những hạt lớn không dễ bị bong tróc.

Lớp phủ TiN vàng, mỏng kết thúc quy trình phủ. Vì lớp phủ chính, (Ti,Al)N có màu tối, lớp phủ trên

cùng TiN giúp người sử dụng dễ dàng xác định khi nào mũi khoan đã được dùng đến. Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng tuổi thọ dụng cụ được định bởi lớp phủ (Ti,Al)N đen. Sự mài mòn của lớp phủ này phải được xem xét kĩ lưỡng trước khi quyết định thay dụng cụ.

hình họC mũi khoanCác hợp kim chịu nhiệt cao cũng như hợp kim gốc Ti có cường độ chảy và cường độ chịu kéo cao. Cần sử dụng những lượng lớn năng lượng để gia công các vật liệu này. Hầu hết năng lượng được chuyển hóa thành nhiệt.

Để giải quyết vấn đề năng lượng-nhiệt này, các mũi khoan thường được thiết kế với những dạng hình học cắt nhẹ.

Để thực hiện một hoạt động cắt nhẹ, độ sắc của lưỡi có bán kính 0,015mm và dung sai cực hẹp (+/- 0,005 mm) đạt được với những kĩ thuật sản xuất mới.

Việc sử dụng cácbua kết dính siêu hiển vi là hiển nhiên bởi các kích thước hạt thô và các lưỡi sắc không tương thích nhau. Góc hở trước được tăng từ 10 lên 12 độ nhằm đẩy mạnh việc giảm hiệu ứng tăng bền cơ học trong các vật liệu cấu thành.

Để giảm đến mức tối thiểu sinh nhiệt và ma sát, kích thước côn rãnh được tăng gấp đôi so với của một mũi khoan chuẩn. Giới hạn vùng biên rộng có thể làm tăng nhiệt độ lưỡi, ma sát và ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt gia công. Chiều rộng của vùng này cũng đã được cắt giảm cho những gói khoan sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ.

Cutting tools

2828

Để gia công rãnh rộng hoặc hốc, insert tròn chia độ có kích cỡ thích hợp đã trở thành giải pháp tự nhiên. Jeremy Li, phòng truyền thông tiếp thị,

Sandvik SEA.

Vành khung, đĩa, trục và khung là các bộ phận tuabin khí vốn được tiện định hình rãnh (thường với những hình dạng khá phức tạp trong không

gian bị giới hạn sít sao). Tuy cần tiện và xoi rãnh nhiều, những bộ phận này được làm từ vật liệu không dễ cắt.

Lực cắt cao, nhiệt độ gia công và xu hướng mài mòn rãnh tạo nên những đòi hỏi khắt khe để lưỡi cắt và quá

Cắt rãnh hiện đại

trình gia công hoạt động hiệu quả. Những điều kiện này đòi hỏi dao cắt được chế tạo dựa trên mục đích sử dụng và phương pháp cắt.

Nhà cung cấp những bộ phận này đang ngày càng bị áp lực về chi phí và thời gian sản xuất và giao hàng một cách hiệu quả và – để duy trì tính cạnh tranh – cần giữ vững vị trí hàng đầu trong phát triển gia công. Với việc định hình rãnh

Mặc dù cacbua gắn kết đã có mặt trên thị trường hơn 80 năm, tốc độ phát triển của lĩnh vực này vẫn nhanh chóng.

Sandvik đăng ký từ 20 đến 30 bằng sáng chế độc quyền về cacbua gắn kết và công bố từ 5 đến 10 loại mới với đặc tính nâng cao mỗi năm. Công cụ dạy và học miễn phí bao gồm những chuyên đề

về các loại cacbua gắn kết khác nhau, cấu tạo thành phần, được tạo ra như thế nào, các quá trình liên quan và được sử dụng ở đâu.

Để b iết thêm thông t in, vu i lòng t ruy cập t rang web: www.allaboutcementedcarbide.com.

Sandvik: Gia Sư trực tuyến cho cacbua Gắn kết

Cutting tools

29

rộng hơn chiếm một phần lớn thời gian cắt, công nghệ dụng cụ mới nhất chuyên dụng cho lĩnh vực này đặc biệt hấp dẫn.

Giải pháp trònPhần lớn những rãnh và hình dạng trên các bộ phận động cơ tuabin khí là để tạo độ bền, nhờ vào bán kính và biên dạng phối hợp. Để gia công rãnh rộng và hốc, insert tròn chia độ có kích cỡ thích hợp đã trở thành giải pháp tự nhiên. Một lưỡi cắt tròn có thêm lợi điểm như lưỡi cắt cứng nhất, phoi mỏng cho phép lượng chạy dao cao hơn và khả năng tạo độ nhẵn bề mặt thích hợp.

Do đó, insert tròn phát triển cao nhất trong lĩnh vực gia công này, phản ánh sự thành công của những phát triển về dạng hình học và loại insert gần đây.

Gần như tất cả các insert có một bán kính mũi và về mặt này, insert tròn có thể được nói là có toàn bộ lưỡi cắt dạng vê tròn. Chúng được sử dụng như những insert tròn toàn diện, được kẹp tay qua một lỗ tâm trong dao tiện, hoặc dùng như insert rãnh với một cạnh tròn trong dao dạng lưỡi, ở dạng khác, insert được thiết kế, gắn vào phần phân dao có dạng gậy khúc côn cầu để tăng tầm dao tối đa.

Trong tất cả các loại dao, lưỡi cắt tròn được tạo ra với kích cỡ thích hợp để định hình bán kính thông qua đường dẫn dao có lợi.

Gia cônG đặc biệtVới gia công bộ phận tuabin khí sử dụng vật liệu khó chế tạo như hợp kim chịu nhiệt cao hoặc hợp kim titan, chắc chắn phải chọn lựa dao, dữ liệu cắt và đường dẫn dao kỹ càng. Ví dụ, trong những ứng dụng này, chọn hình dạng đúng cho lưỡi cắt (insert) có thể tạo nên khác biệt về tuổi thọ dao lên gấp 8 lần, với cùng loại và dạng hình học của insert.

Khả năng gia công ở đây được xếp vào loại kém, đánh đổi cho tính năng vật liệu của bộ phận có độ bền cao và đặc tính chịu nhiệt. Lực cắt và nhiệt độ ở khu vực cắt cao hơn những vật liệu khác.

Áp lực và sự mài mòn trên lưỡi cắt có cường độ cao hơn và tập trung. Hơn nữa, dao được chọn cho hợp kim

chịu nhiệt nên khác với dao dùng cho titan bởi vì vật liệu gia công khá khác biệt.

Ngày nay, khi định hình rãnh trên những bộ phận này, có rất nhiều lĩnh vực để tối ưu hóa nhằm tiết kiệm thời gian gia công cũng như đảm bảo an toàn cho quá trình gia công và chất lượng bộ phận đồng nhất, từ đó giảm phế thải. Khi đã chọn dao tròn hiện đại và thích hợp nhất để gia công thô và tinh, tối ưu hóa dữ liệu cắt là bước kế tiếp. Bước này nhằm kiểm soát tỏa nhiệt, tuổi thọ dao và sự tạo phoi.

Kết hợp đúng độ dày phoi, chiều sâu cắt và lượng chạy dao đặc biệt quan trọng khi sử dụng insert tròn. Góc vào của lưỡi cắt đóng một vai trò sống còn trong gia công hợp kim chịu nhiệt, bởi nó là cơ sở để xác định độ dày phoi.

Điều này góp phần chống lại sự mài mòn rãnh khi gia công hợp kim chịu nhiệt và kiểm soát xuất phoi dài hơn trong gia công titan. Lượng chạy dao, tiếp theo đó, phải được chọn để tạo phoi đủ dày mà không ảnh hưởng xấu đến lưỡi dao.

ảnh hưởnG đánG kểTốc độ cắt là một hạn chế khi gia công những vật liệu này với các khuyến nghị rất khác nhau về insert loại cacbua gắn kết và ceramic. Đối với ceramic, cần cân bằng kỹ lưỡng giữa nhiệt sinh ra đủ để vật liệu biến dạng dẻo thành phoi nhưng không quá mức gây bất lợi cho vật liệu của dao. Xét về mặt năng suất, với cacbua gắn kết, do tốc độ cắt giới hạn, lượng chạy dao cao hơn thường có lợi hơn nhưng tuổi thọ dao bị giảm nhẹ.

Insert tròn có một góc vào liên tục thay đổi từ 0 đến 90 độ, tùy thuộc vào mép cắt bao nhiêu. Một insert tròn có lưỡi cứng nhất qua hình dạng insert và cung cấp khoảng trống lưỡi cắt tự nhiên.

Đối với insert ceramic sử dụng cho hợp kim chịu nhiệt, và insert cacbua gắn kết dùng cho hợp kim này cũng như hợp kim titan, độ sâu cắt tối đa cho hiệu suất như ý với insert tròn là 25% đường kính insert (iC), với một góc vào tối đa là 60 độ. Nếu lớn hơn sẽ gây xu hướng rung và hiệu suất khó đoán được do khớp lưỡi dao quá mức.

Hiệu suất tốt nhất là khi độ sâu từ 15% trở xuống, với góc vào từ 45 độ trở xuống. Phoi mỏng hơn tại góc tới nhỏ hơn sẽ đóng góp vào khả năng chạy dao cao hơn, giúp giảm tối đa xu hướng mài mòn rãnh. Theo khuyến nghị cho những insert này, sự khác biệt về khả năng biến đổi chạy dao, do tỉ lệ độ sâu cắt vào đường kính insert nằm trong khoảng 0,05 x iC (với góc vào 26 độ) và 0,15 x iC (góc vào 45 độ), là từ 2,3 đến 1,4 lần, sau khi xem xét các độ dày phoi cực đại và cực tiểu.

Điều nêu trên có ảnh hưởng đáng kể đến lượng nạp kim loại, thời gian cắt, khả năng lập trình, độ nhẵn bề mặt cũng như tính an toàn của quá trình xén rãnh và định biên sử dụng insert tròn.

Cơ hội để tối ưu hóaKhi tiện rãnh, tháo gỡ phoi luôn là một yếu tố quan trọng. Với titan, phoi dài hơn thường có lợi hơn, tạo thành một cuộn hoặc một lò xo tròn, với bề ngang nhỏ hơn bề ngang của insert (rãnh). Bởi vì vật liệu bị trượt nhiều, tạo phoi hẹp khó khăn hơn, đòi hỏi cân bằng giữa dạng hình học insert thích hợp nhất và lượng chạy dao. Tuổi thọ dao cũng là một yếu tố để thiết lập lượng chạy dao tối ưu trong phạm vi dạng hình học.

Các loại bộ phận được bàn đến có nhiều quy trình gia công rãnh rộng với cơ hội để tối ưu hóa bằng cách ứng dụng dao và đường dẫn dao thích hợp nhất. Tất cả các rãnh liên quan đến vách, nếu không thực hiện đo đạc, có thể làm tăng tình trạng gài lưỡi cắt gây bất lợi.

Khi gia công lượn góc, một góc của lưỡi dao có thể đột ngột nhảy từ 45 độ lên 100 độ, độ sâu cắt có thể tăng từ 15% lên 60% đường kính insert tròn. Sự đột biến này và tác dụng lực thêm vào có thể dẫn đến mài mòn dao quá mức và thậm chí gãy insert, cũng như để lại ít cạnh cho phân độ hơn trên insert tròn.

hợp thời và lỗi thờiCó nhiều cách để tối ưu hóa tiện trong và dọc theo góc rãnh với insert tròn. Giảm lượng chạy dao khi gần đến góc là cách chính, để giảm áp lực lên lưỡi dao. Kết hợp sử dụng đường kính insert thích hợp cho kích cỡ của bán kính góc là một cách khác.

Giảm tối đa gài lưỡi cắt bằng cách không gia công đồng thời trên mặt vách và góc tròn là một bước khác. Mục đích là cho dao chạy vào và ra khỏi góc cắt với một kích cỡ insert thích hợp so với bán kính góc, với bán kính đường dẫn dao được lập trình tốt nhất, tại lượng chạy dao phù hợp. Khác biệt càng lớn giữa bán kính góc và đường kính insert, lượng chạy dao cần giảm càng nhỏ và năng suất càng cao.

Về khía cạnh đường dẫn dao, bán kính dao được lập trình không nên lớn hơn đường kính insert, tùy thuộc vào bản chất của quá trình. Nói một cách tổng quát, gia công rãnh rộng nên được hiểu như chia quá trình thành nhiều

Giảm lượng chạy dao và chọn dao thích hợp là những cách tốt để tối ưu hóa quá trình.

lần cắt biên dạng. Điều này nhằm duy trì đường cong thích hợp để gài dao tại mức độ chạy dao tối ưu, giảm chiến lược an toàn và giữ độ sâu cắt hiệu quả.

Tiện trochoit, với quá trình nội suy liên tiếp gắn liền với độ gài dao khá nhẹ, là phương pháp có lợi, có thể cải tiến hoạt động cắt và là một phương pháp khác cho tiện dốc, tiện ăn vào và nhiều dạng xén rãnh lặp lại khác nhau.

Những tiến bộ trong gia công insert tròn diễn ra, thể hiện ở loại và dạng hình học của insert cũng như phương pháp lập trình. Loại và dạng hình học insert chuyên dụng là điều thiết yếu để tiện hợp kim chịu nhiệt và loại insert cacbua gắn kết mới đã làm một cuộc xâm nhập đáng chú ý, bổ sung cho insert ceramic.

SO5F là loại cacbua gắn kết cải tiến. Lớp phủ CVD mỏng trên nền insert cứng có hạt mịn cung cấp khả năng chống lại các ảnh hưởng bất lợi do nhiệt độ gia công cao hơn, và vì thế chống mài mòn cao hơn. Do đó, nó tạo khả năng mới cho tiện với dữ liệu cắt cao hơn ở cả hai quá trình thô và tinh.

Loại GC1105 là loại cacbua gắn kết được phủ PVD. Nó cung cấp độ cứng nóng cao, giúp lưỡi cắt bén hơn chống lại biến dạng dẻo trong một loạt quy trình gia công.

Về phần chủng loại ceramic, Sialon loại CC6060 cung cấp một giải pháp hoàn thiện cho thực hiện quá trình tạo biên dạng và tạo hốc. Loại ceramic này có độ chống mài mòn rãnh cao trong trạng thái ổn định hơn, trước gia công.

Về mặt hình học, insert tròn và insert rãnh có cạnh tròn như SM và RO đã được phát triển để tối ưu hóa quá trình tiện, định biên dạng và tạo hốc ở hợp kim chịu nhiệt.

SM là dạng hình học insert tròn với phạm vi rộng. Kích thước lưỡi cắt nhẹ kết hợp với loại SO5F cho phép cắt dữ liệu cao. Hình dạng RO là một insert CoroCut để định biên rãnh có lưỡi cắt đôi tròn. Nó có lưỡi sắc, thiết kế để cung cấp kiểm soát phoi tốt ở độ sâu cắt và lượng chạy dao thấp hơn, dùng cho hợp kim chịu nhiệt và các vật liệu dính kết khác.

Cutting tools

3030

Cutting tools

31

Năng suất cao hơn và tuổi thọ của lưỡi dao kéo dài hơn khiến công cụ được sơn phủ trở nên thứ hoàn toàn không thể thiếu trong ngành sản xuất ngày nay. Tiến sĩ Helga

Holzschuh, trưởng bộ phận nghiên cứu và phát triển công nghệ sơn phủ CVD và Joerg Drobniewski (trong ảnh), trưởng bộ phận vật liệu và thử nghiệm công cụ cắt, Walter.

Sự phát triển của kỹ thuật sơn phủ

Kỹ thuật sơn phủ đã tạo ra cuộc cách mạng trong thị trường công cụ hơn 30 năm. Năng suất cao hơn và tuổi thọ của lưỡi dao lâu dài hơn khiến công cụ

được sơn phủ trở nên thứ hoàn toàn không thể thiếu trong ngành sản xuất ngày nay. Công nghệ sơn phủ là vấn đề trung tâm trong quá trình nghiên cứu và phát triển, đặc

biệt là đối với quá trình gia công các vật liệu mới. Câu chuyện bắt đầu từ hơn 40 năm về trước, nhưng đột

phá về công nghệ sơn phủ các sản phẩm gốm trong lĩnh vực công cụ bằng kỹ thuật lắng đọng pha hơi hóa học (CVD) chỉ xảy ra vào giữa những năm 70. TiN, TiCN, TiAlN và Al2O3 đã chinh phục thị trường với tốc độ ngoạn mục.

Cutting tools

3232

Phạm vi ứng dụng cho các thiết bị hỗ trợ đắc lực được mở rộng hơn nữa với sự xuất hiện của những kỹ thuật sơn phủ nhiều lớp và lắng đọng pha hơi vật lý (PVD). Điều này làm cho hầu hết các insert phân độ không được sơn phủ trở nên lỗi thời. Ngày nay, hơn 90% các insert phân độ đều được sơn phủ.

Sự lựa chọn bị hạn chếSự lựa chọn vật liệu và hợp chất thích hợp để sơn phủ các công cụ có tính năng cao bị hạn chế. Những yêu cầu cơ bản mà các lớp sơn phủ phải đáp ứng chủ yếu là:

• Độ cứng cao ở nhiệt độ cao• Chịu mòn• Độ dẫn nhiệt thấp• Khả năng chống chịu tán xạ và oxy hóa cao• Xu hướng bám dính thấp

Tổng cộng chỉ có một vài hợp chất như cacbua, borit, nitric, oxit hay các hỗn hợp của chúng có thể được sử dụng. Al2O3 được xác định là vật liệu cắt lý tưởng cho nhiều ứng dụng gia công cơ khí. Lý do để giải thích cho trường hợp này là vật liệu có độ cứng 2600HV ở 20˚C và 900-1200HV ở 800˚C. Nhôm oxit không chỉ đạt được độ cứng cao nhất khi nhiệt độ cao mà còn có độ ổn định hóa học rất tốt.

Tuy nhiên, nhôm oxit chỉ có thể phát huy thế mạnh khi liên kết với MT-TiCN (MT - nhiệt độ trung bình). Vì vậy cần thiết phải bảo vệ để chống sự mòn mặt mép. Việc bảo vệ công cụ phụ thuộc rất lớn vào cấu trúc vi mô của TiCN. Khả năng chống mài mòn có thể được cải thiện rõ rệt nếu sử dụng một quy trình kiểm soát để tạo ra cấu trúc hình trụ đặc thù của MT-TiCN với những hạt rất mịn.

Nhôm oxit là một chất dẫn nhiệt kém. Điều này có nghĩa là các chất nền cácbua được bảo vệ khỏi gia tăng nhiệt độ tốt hơn trong suốt quá trình gia công. Yếu tố này mang tính quyết định cho cả cắt tinh và cắt ngắt quãng. Trong quá trình cắt tinh, khả năng chống biến dạng dẻo tăng, trong quá trình cắt ngắt quãng, các dao động nhiệt độ cao trong chất nền giảm. Kết quả là độ tin cậy của quá trình tăng lên.

Độ bám dính của lớp phủVề cơ bản, 3 pha khác nhau của Al2O3 là a; κ và γ được sử dụng trong quá trình sơn phủ. Những pha này biến đổi theo thuộc tính và ứng dụng. Sử dụng phổ biến trong kỹ thuật CVD là pha a của Al2O3. Với biến thể này, vật liệu ổn định về nhiệt và hóa tính nhất.

Độ bám dính tuyệt vời của lớp Al2O3 đối với TiCN là rất cần thiết. Độ bám dính này đạt được là do lớp phủ liên kết ăn khớp về mặt cơ học với Al2O3. Tuy nhiên, ngoài khả năng bám dính, lớp phủ này còn có những vai trò quan trọng khác. Nó là nguyên nhân gây ra sự biến đổi và cấu tạo bề mặt của lớp Al2O3, được biết đến như dạng hình học của các tinh thể hay định hướng ưu tiên.

Để tạo ra a-Al2O3 nguyên chất, phải có một cấu trúc tinh thể đồng hình đóng vai trò như chất nền. Cụ thể hơn, điều này có nghĩa là lớp phủ liên kết phải có cấu trúc tương tự với a-Al2O3. Thông thường, oxit titan được dùng như lớp liên kết trong CVD. Tuy nhiên, ở Walter, lớp phủ liên kết dựa vào một pha hỗn hợp gồm TiCN và Al2TiO5 được sử dụng. Kết quả của pha hỗn hợp này là sự hình thành a-Al2O3 nguyên chất và sau đó là kết cấu 001.

Tại sao điều này lại có tính quyết định? Câu trả lời không đơn giản. Độ dẫn nhiệt và độ cứng cho thấy sự lệ thuộc về hướng trong mạng tinh thể và chỉ đạt được giá trị tối ưu với định hướng ưu tiên 001. Chỉ riêng với đặc điểm này, có thể đạt được 30% lợi thế về tuổi thọ lưỡi dao trong các ứng dụng đặc biệt, chẳng hạn như trong quá trình tiện thép với tốc độ cắt cao.

Hoàn toàn chính xác khi nói rằng đó là nguyên nhân thành công của công cụ. Một phương pháp đặc biệt cho kết quả chính xác trong suốt quá trình đo kết cấu và đồng thời cũng cung cấp tiềm năng tối ưu hoá cao hơn. Trong So sánh giữa vi cấu trúc MT mịn (phía trên) và thô (phía dưới)

Thông Tin Thêm về CvD ....Kỹ thuật lắng đọng pha hơi hóa học (CVD) là một quy trình hóa học được sử dụng để sản xuất các vật liệu rắn có độ tinh khiết và hiệu suất cao. Các khí tiền chất (thường được pha loãng trong khí vận chuyển) được phân phối vào các buồng phản ứng ở nhiệt độ xấp xỉ với nhiệt độ môi trường xung quanh. Khi đi qua và tiếp xúc với một chất nền được

gia nhiệt, chúng phản ứng hoặc phân ly tạo thành pha rắn và bám trên chất nền. Quá trình này thường được sử dụng trong công nghiệp bán dẫn để chế tạo ra các màng mỏng.

CVD bao gồm những quá trình như:• Lắng đọng pha hơi hóa học ở áp suất không khí (APCVD)

• Lắng đọng pha hơi hóa học ở áp suất thấp (LPCVD) • Lắng đọng pha hơi hóa học kim loại – hữu cơ (MOCVD)• Lắng đọng pha hơi hóa học với sự hỗ trợ của plasma (PACVD)• Lắng đọng pha hơi hóa học laser (LCVD)• Kỹ thuật thấm hóa học từ pha hơi (CVI)

Hiệu quả của định hướng ưu tiên trên vết mòn lõm.

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệmC45

vc = 290 m/phútf = 0.32 mmap =2.5 mm

Khôtc = 12 phút

Tuổi

thọ

lưỡ

i dao

Kết cấu 001

Kết cấu 001+012

Cutting tools

33

khi những phương pháp khác chỉ có thể đo được một chiều, Walter đo trên cả 3 chiều và do đó đạt được các kết quả đo chính xác hơn. Phương pháp đo lường này là điều kiện tiên quyết để tạo chính xác các kết cấu theo yêu cầu.

Xử lý tiếp theoCùng với tất cả các ưu điểm đã nêu, quy trình CVD cũng có hàng loạt các nhược điểm. Sự tập trung nhiệt độ cao (800°C - 1050°C) làm mất độ bền của chất nền cácbua và tạo ra ứng suất kéo dư trên lớp phủ gây nên tác động tiêu cực lên khả năng chống nứt của vật liệu dao. Một quy trình được phát triển cho quá trình đúc để có thể khắc phục được nhược điểm này.

Quy trình này loại bỏ ma sát âm TiN (trong ứng dụng này) từ mặt trước bằng phương pháp nổ. Do TiN còn sót lại ở mặt sau, việc phát hiện ra mài mòn vẫn được duy trì. Một lợi ích quan trọng hơn nữa cũng đạt được nhờ vào quy trình này.

Bằng ứng dụng cơ năng, ứng suất kéo dư âm trên lớp phủ được chuyển thành ứng suất nén dư, và độ cứng của bề mặt lớp phủ cũng được tăng lên. Kết quả đạt được là sự gia tăng đáng kể về độ bền và độ cứng bề mặt.

Cho đến thời điểm này, các biện pháp nhằm làm tăng khả năng chống mòn ở nhiệt độ cao, như: sử dụng chất nền có hàm lượng coban thấp hay tăng độ dày của lớp phủ, luôn liên quan đồng thời đến việc giảm độ bền và từ đó, làm giảm độ tin cậy của quá trình. Sử dụng dụng cụ Tiger của Walter, hoàn toàn có thể ngăn ngừa vấn đề giảm độ bền và tăng độ tin cậy của quá trình. Đồng thời, khả năng chống mòn và độ bền cũng tăng.

Những ứng dụng dùng cho quá trình sơn phủ bằng CVD đã gia tăng một cách đáng kể. Kết quả là công cụ được xác định như chuẩn mực chung trong cả lĩnh vực khuôn mẫu và sản xuất thép.

Đối với lĩnh vực sơn phủ bằng PVD, cũng có một cải tiến khác với những hiệu quả tương tự. Đặc điểm của các insert phân độ được phủ PVD là độ bền rất cao,

nhưng tính năng ở nhiệt độ cao bị giới hạn so với CVD, và không thể bám Al2O3. Vấn đề này đã được thay đổi vào năm 2005 khi insert phân độ đầu tiên trên thế giới được phủ PVD-Al2O3 xuất hiện. Nó tăng ứng dụng tiềm năng của kỹ thuật sơn phủ PVD, trong trường hợp này là theo hướng tốc độ cắt cao hơn với cùng độ bền.

Trong nhiều lĩnh vực, lớp phủ a-Al2O3 vẫn là tốt nhất. Và điều này sẽ không đổi trong tương lai gần. Mặc dù có rất nhiều thử nghiệm đã được tiến hành trên các hợp chất khác nhưng các kết quả vẫn chưa đủ hoàn thiện để có thể tiến hành sản xuất hàng loạt. Nhưng có một điều có thể chắc chắn rằng, sự thay đổi ứng suất dư đối với các ứng dụng liên quan sẽ là một lợi thế quyết định trong tương lai, bởi nó tăng ứng dụng tiềm năng của kỹ thuật phủ CVD một cách rõ rệt.

Cutting tools

3434

Bạn mất quá nhiều thời gian để tạo ra một lỗ khoan đơn giản? Hãy làm cho công việc này trở nên dễ dàng và nhanh hơn rất nhiều!

Công nghệ khoan: nhanh hơn rất nhiều

Có vẻ như khoảng 36% thời gian gia công là để tạo ra các lỗ khoan. Trong khi vẫn còn nhiều phân xưởng cơ khí trông cậy phần lớn vào những mũi khoan thép

tốc độ cao, về mặt kinh tế, các chu trình khoan kéo dài sử dụng các khoan tiêu chuẩn, chi phí thấp hay đều đặn mài lại những mũi khoan như vậy đã không còn khả thi.

Hãy bắt đầu bằng các mũi khoan cacbua rắn. Chạy ở tốc độ khoan lên đến 200m/phút trên các phôi thép so với dưới 80m/phút cách đây 20 năm, dễ dàng thấy được những lợi ích của mũi khoan cacbua trong thời điểm áp lực về mặt lợi nhuận ngày càng tăng buộc phải cắt giảm các chi phí sản xuất.

MMC: WStar với 4 lỗ làM nguội

WStar loại mũi khoan cacbua rắn MNS của Công ty cổ phần vật liệu Mitsubishi là mũi khoan cacbua đầu tiên trên thế giới có 4 lỗ làm nguội, được thiết kế đặc biệt cho khoan nhôm.

Việc bố trí các lỗ làm nguội là để đạt được hiệu quả bôi trơn tối đa tại tâm của mũi khoan. Thêm vào đó, dạng hình học của rãnh và lưỡi cắt giúp cân bằng độ

cứng và độ bền của lưỡi. Mũi khoan có thể được dùng trong

gia công MQL và lượng nạp liệu lên đến 10.000 mm/phút. Dòng MNS có kích thước mũi khoan từ ø3mm ~ ø14mm với số gia 0,1mm. Tỉ số L/D là 5, 10, 20 và 30 là tiêu chuẩn. Đối với các mũi khoan lỗ sâu không bậc, tỉ số L/D từ 10 ~ 30.

Cutting tools

35

Với những mũi khoan cho tốc độ khoan gấp đôi, khả năng thu lợi nhuận nhờ giảm một nửa chi phí mỗi lỗ khoan hay thậm chí tăng gấp bốn lần tuổi thọ của dụng cụ nằm trong tầm tay. Trong quá trình thay đổi, những người vận hành máy có thể kể ra những cải tiến như: dạng hình học mới của công cụ để có thể làm giảm lượng phoi phát sinh và những lớp phủ mới để làm tăng độ cứng bề mặt (thậm chí nó còn giảm sự cọ sát giữa công cụ và bề mặt vật liệu).

Nếu phân xưởng cơ khí của bạn đang sản xuất rất nhiều lỗ và vẫn chưa sử dụng các mũi khoan cacbua thì đã đến lúc cần xem xét thay đổi. Bạn sẽ nhận ra mức chi phí tiết kiệm thực sự khi thay đổi công cụ.

Trong chuyên mục của Asia Pacific Metalworking Equipment News, Masayuki Okawa, quản lý kỹ thuật cấp cao của MMC Metal Singapore cho chúng tôi biết thêm về những gì cần trông đợi khi chuyển sang mũi khoan cacbua.

Hỏi: Để gia công được nhiều loại vật liệu khác nhau, tôi nên sử dụng các mũi khoan cacbua loại nào? Xin cho biết thêm một số thông tin chi tiết về lớp sơn phủ cần thiết.

Đáp: Trong quá trình khoan, hình thành phoi và khởi đầu ổn định là rất quan trọng bởi chúng quyết định chất lượng của những mũi khoan.

Trong gia công khoan các loại nguyên liệu khác nhau, hình dạng phoi luôn biến đổi và vì vậy, việc thiết kế các lưỡi khoan cắt mang tính quyết định để có thể tạo ra các phoi có hình dạng tốt và giảm thiểu lực khoan. Loại lưỡi cắt có hình dạng gợn sóng không chỉ thích hợp đối với quá trình khoan các vật liệu thông thường mà còn đối với cả thép không gỉ. Các mũi khoan được thiết kế theo kiểu này tạo ra hình dạng phoi tốt và cho phép khoan tinh so với các các thiết kế thẳng thông thường.

Khi tạo ra các phoi tốt, thiết kế hình học rãnh cũng quan trọng không kém để phân tán đều phoi. Dạng rãnh cho phép các phoi xoắn lại và cung cấp không gian đủ lớn để phân tán phoi, vốn cần thiết để ngăn chặn hiện

tượng gãy mũi khoan. Thiết kế khoan như mũi khoan góc, điều kiện lưỡi

cắt, v.v., sẽ quyết định tính ổn định của quá trình khoan, đặc biệt là khi có nhiều vật liệu được khoan cùng một mũi. Nhìn chung, một mũi khoan với góc 140 độ là thích hợp nhất với hầu hết các trường hợp.

Lớp phủ với khả năng chịu nhiệt, mài mòn và hàn cao phù hợp nhất cho hầu hết các quá trình khoan trên những vật liệu khác nhau.

Hỏi: Đối với quá trình khoan lỗ sâu (đường kính từ 20x đến 30x) ở tốc độ xuyên cao và dung sai chặt, tôi nên sử dụng những loại mũi khoan cacbua nào?

Đáp: Đối với lỗ khoan sâu, tốt nhất nên lựa chọn mũi khoan với lưỡi cắt cứng và sắc cho phép khoan điểm khởi đầu chính xác.

Sự phân tán phoi rất quan trọng trong suốt quá trình khoan lỗ sâu. Vì vậy, các mũi khoan giúp khoan êm và tạo ra dạng phoi tốt với hình rãnh cho phép phoi chạy đều là rất cần thiết. Những chức năng bổ sung như các lỗ làm nguội bên trong sẽ hỗ trợ cho dòng phoi.

Việc ngăn ngừa nén phoi làm cho lượng nạp liệu cao hơn. Đảm bảo cải thiện tiếp cận ban đầu, tăng độ chính xác của lỗ khoan và ổn định tuổi thọ công cụ có thể đạt được nhờ vào quá trình khoan lỗ sâu hiệu quả.

“Loại lưỡi cắt có hình dạng gợn sóng không chỉ thích hợp

để khoan các vật liệu thông thường mà còn cho cả thép không gỉ”

Masayuki Okawa, Quản lý kỹ thuật cấp cao của MMC Metal Singapore

Metrology

3636

Hầu hết các công ty sản xuất đều có sẵn một số thiết bị đo lường từ lúc mới bắt đầu đi vào hoạt động. Chúng đa dạng từ những máy đo cầm tay, các

dụng cụ đo vi lượng và thước kẹp, cho tới một CMM hay có thể một bộ so sánh quang. Những dụng cụ này được mua để hỗ trợ một mức sản xuất nhất định với các yêu cầu về tính chính xác và dung sai đi kèm.

Những chi tiết với hình dạng và kích thước khác nhau đòi hỏi một phương pháp xử lí đo đạc đa chức năng hơn. Kelly Ho, Tổng giám

đốc, Optical Gaging, Singapore.

Theo thời gian, thiết bị sản xuất mới được mua về để gia công những chi tiết phức tạp hơn vốn cần đáp ứng các yêu cầu về dung sai nghiêm ngặt hơn. Khả năng đo đạc tất cả những kích thước mới bằng những dụng cụ có sẵn trong tay có vẻ hấp dẫn. Tuy nhiên, sẽ đến một lúc các tính năng đo đạc hoàn toàn không thể theo kịp với các yêu cầu mới nhất.

Công nghệ chính xác:

Hiện thân của tính đa năng

c h a p t e r 3

Metrology

37

Ngay cả khi những dụng cụ đo đạc hiện có được xác định rằng có khả năng thực hiện những phép đo mới, chi phí có thể là một hệ quả kèm theo. Một số thiết bị đo đạc chỉ phù hợp với những phép đo nhất định nào đó. Việc xác minh tất cả các kích thước cần thiết có thể cần đến một vài thiết bị đo đặt ở nhiều nơi khác nhau trong xưởng, hoặc đang sử dụng cho những chi tiết khác, hay đòi hỏi một chuyên viên lành nghề có thể không có mặt ở xưởng.

Những xưởng đang nỗ lực phát triển sản xuất tinh gọn có thể gặp phải bế tắc trong bất cứ tình huống nào nêu trên. Thời gian bỏ ra để di chuyển một chi tiết đến các máy đo khác nhau hay xếp hàng chờ đến khi máy sẵn sàng để sử dụng sẽ góp vào tổng chi phí của chi tiết đó. Hơn nữa, chậm trễ trong đo đạc có thể tăng thêm phế liệu nếu quy trình vẫn tiếp tục và sau đó phép đo bị trì hoãn xác định rằng quy trình đã mất kiểm soát.

TấT cả Trong mộTGiá trị đích thực của đa cảm ứng (đo lường kích thước sử dụng từ hai bộ cảm biến trở lên để đo đạc các đường bao và bề mặt của chi tiết) có thể được giải thích bằng cách liên tưởng đến môn chơi golf. Một ván golf đòi hỏi phải sử dụng nhiều cây gậy đánh golf khác nhau, mỗi cây có thể đánh bóng ở các khoảng cách khác nhau. Mặc dù có thể chơi hết ván golf chỉ với một cây gậy nhưng sẽ không đạt điểm tốt lắm.

Khái niệm tương tự áp dụng cho thiết bị đo lường. Hãy nghĩ về CMM. Mặc dù máy sử dụng một kĩ thuật đo lường (kích hoạt cảm ứng), nó chấp nhận đầu đò với độ dài khác nhau và các kích thước đầu khác nhau. CMM như vậy có thể được coi là túi golf với một bộ gậy. Và đó có thể là tất cả những gì bạn cần, cho đến khi luật chơi thay đổi.

Nếu đưa vào những chi tiết phức tạp hơn, dung sai chặt chẽ hơn, với độ sâu tới hạn, vị trí mép và liên hệ góc thì bộ gậy (đầu dò) đó có thể không còn đáp ứng đủ nữa.

Thay vì CMM, hãy xem xét một máy đo bằng video. Video xuất sắc trong đo đạc các mép mà nó mô tả bằng phóng đại quang học. Một ống kính thu phóng cho phép đo ở các độ phóng đại khác nhau. Công cụ phần mềm có thể đo đạc những điểm riêng lẻ, mép, cung, đường kính và nhiều thứ khác. Các khả năng này chính là bộ gậy đánh trong túi golf video.

Một hạn chế của video là nó chỉ có thể đo những gì mà nó “thấy”. Video có thể không đo được lỗ khoan vuông góc với bề mặt khác. Tuy nhiên, hệ thống video đa cảm biến có thể sử dụng đầu dò cảm ứng để dò lỗ khoan vuông góc, cùng lúc đó, dùng video ở những bề mặt trên và lấy dữ liệu từ chi tiết cho mọi phép đo cần thiết.

Đo Đạc cùng lúcĐộng lực phía sau những máy đo đa cảm biến là nhằm giảm chi phí cho người sử dụng. Đo đạc tất cả những kích thước cần thiết chỉ với một cài đặt trên một máy giúp cắt giảm tổng phí tổn ở nhiều phương diện: ít chạm tay vào chi tiết hơn nên khả năng bị hư hỏng hoặc mất mát cũng được giảm; những trì hoãn tiềm tàng trong lúc xếp hàng chờ các máy đo khác nhau được loại bỏ; đòi hỏi ít gá kẹp hơn; những chi phí dịch vụ cho một máy ít hơn so với hai hoặc ba máy riêng biệt; chi phí nhân công giảm do chỉ cần đào tạo để vận hành một máy so với việc phải trang bị kiến thức để vận hành những máy móc khác nhau; đồng thời, chi phí dịch vụ và điều chỉnh thấp hơn, đồ phụ tùng cho một hệ thống tốn ít hơn so với nhiều hệ thống.

Những đo đạc trên một hệ thống đo lường đa cảm biến đã hiệu chỉnh sẽ đáng tin cậy hơn là tập hợp một loạt các đo đạc thực hiện trên nhiều máy khác nhau.

Một dạng đa cảm biến điển hình bao gồm một đầu dò kích hoạt cảm ứng, đo đạc bằng video/thị lực và có thể có laser. Được gọi một cách đơn giản là những bộ cảm biến, cái đầu tiên yêu cầu tiếp xúc trực tiếp với chi tiết trong khi những cái còn lại không tiếp xúc. Những bộ cảm biến khác cũng có thể được tích hợp vào một số hệ thống đo lường đa cảm biến.

Các bộ cảm biến khác cũng có thể được tích hợp vào trong một số hệ thống đo lường cảm biến.

Đa cảm biến có thể giúp cắt giảm lãng phí về thời gian trong đo đạc các chi tiết.

Metrology

3838

Hình 1bHình 1a

Đo lường đa cảm biến là phép đo đạc kích thước trên một máy đo sử dụng từ hai kĩ thuật cảm biến khác nhau trở lên để thu được những điểm dữ liệu từ các đường bao, bề mặt của một chi tiết với mục đích đo được nhiều kích thước hơn so với khi thực hiện trên một máy dùng một bộ cảm biến. Hình 1a và b cho thấy một chi tiết được gia công phức tạp và mô hình CAD tương ứng của nó. Lựa

chọn các bộ cảm biến phụ thuộc vào những đường bao sẽ đo.

Bản vẽ thiết kế cho biết những gì cần đo đạc. Một loạt những minh họa sau đây sẽ cho thấy những vùng nào trên một chi tiết được đo tốt nhất bởi mỗi công nghệ cảm biến.

Lưu ý rằng chi tiết có các kiểu lỗ và rãnh, các bề mặt với những độ dày khác nhau và một số chi tiết phức tạp.

Đầu dò. Quét. Laser. Kết quảLựa chọn các bộ cảm biến phụ thuộc vào những đặc điểm của đường bao sẽ đo. Cần nhớ rằng những điểm dữ liệu về chi tiết được sử dụng cho đo đạc bất chấp các bộ cảm biến được dùng để suy ra điểm. Hãy xem xét những đường bao của chi tiết này để đo đạc với mỗi bộ cảm biến có được.

Giả sử rằng những mép được tô

Đo lường đa cảm biến đang thu hút nhiều sự chú ý với sự xuất hiện của những chi tiết phức tạp hơn.

Đo Lường Đa cảm biến: Đo Đạc những gì Quan trọng

Một số kĩ thuật dò vi mô cho phép tiếp cận những đường bao hoặc chi tiết phức tạp vốn thật sự quá nhỏ đối với những đầu dò kích hoạt cảm biến. Những đầu dò quét bằng ánh sáng trắng cung cấp cách tiếp cận thay thế cho laser, với các kích thước đốm nhỏ và độ phân giải rất cao. Và để thêm phần hấp dẫn, một số bộ cảm biến còn có thể được sử dụng theo nhiều cách khác.

Ví dụ: Khác với đầu dò kích hoạt cảm ứng vốn chỉ thu được một điểm tại một thời điểm, đầu dò cảm ứng quét thu được những điểm dữ liệu liên tục từ các bề mặt khi chúng được quét qua. Điển hình, đầu dò bằng laser và ánh sáng trắng cũng có thể quét hoặc cung cấp những điểm riêng lẻ từ các bề mặt. Những sản phẩm phần mềm đo lường học thực hiện công việc triển khai và sử dụng mọi đầu dò, cũng như sử dụng dữ liệu của chúng để đo đạc những liên hệ về đường bao phức tạp nhất, các khoảng cách và góc.

Một số kĩ thuật dò vi mô cho phép tiếp cận những đường bao phức tạp vốn quá nhỏ đối với những đầu dò kích hoạt cảm biến.

Metrology

39

Hình 3: Bộ cảm biến tốt nhất trong trường hợp này là laser vì tiêu điểm của nó có thể quét ngang qua mỗi mặt phẳng.

Hình 3b

Hình 3a

Hình 4: Đầu dò cảm ứng chính là dụng cụ tốt nhất để đo tính vuông góc của trục hình trụ.

Hình 2: Những công cụ video nhất định tự động theo dõi một mép, thu thập những điểm ngay cả khi nó đổi phương hướng.

Hình 2b

Hình 2a

xanh trong mô hình CAD ở hình 2b cần được đo để xác định các mối quan hệ (các khoảng cách) giữa chúng. Mỗi mép đó được coi là giao tuyến của những bề mặt vuông góc.

Trong trường hợp như vậy, một đầu dò cảm ứng có thể thu thập các điểm dữ liệu trên mỗi bề mặt vuông góc trên. Sau đó, phần mềm khớp những tập hợp điểm đó thành các mặt phẳng và giao cắt chúng. Các giao tuyến này đại diện cho các mép. Lỗ thông và phạm vi mép đã làm phức tạp một quy trình đáng lí là dễ dàng này. May mắn thay, có thể đo những mép đó trực tiếp với video. Các mép song song với bàn gia công và vì vậy, vuông góc với trục quang của bộ cảm biến video.

Thu thập dữ liệuHình 2a cho thấy đo đạc bằng video một đoạn cung trên một chi tiết thực tế. Những công cụ video nhất định có thể tự động theo dõi một mép, thu thập những điểm ngay cả khi nó đổi phương hướng. Ví dụ này còn cho thấy mỗi mép nằm trong một mặt phẳng khác nhau vẫn có thể được đo với video.

Trên cùng một chi tiết, hình 3b cho thấy hai vùng màu xanh tạo thành các mặt phẳng phải song song với nhau. Hơn nữa, cần thiết phải biết mỗi bề mặt chênh lệch bao nhiêu so với một mặt phẳng (độ phẳng của nó). Bộ cảm biến tốt nhất trong trường hợp này là laser. Tiêu điểm của nó có thể quét ngang qua mỗi mặt phẳng, thu thập các tập hợp điểm dữ liệu.

Mỗi tập dữ liệu được đưa khớp vào một mặt phẳng. Độ lệch từ mỗi mặt phẳng được đo đạc. Thêm vào đó, mối quan hệ giữa các mặt phẳng có thể được so sánh để xác định mức độ song song của chúng. Không phải mọi tia laser tạo ra đều như nhau và chi tiết này có những đặc điểm khiến việc chọn lựa tia laser là quan trọng.

Lưu ý bề mặt vuông góc giữa hai mặt phẳng. Việc đo đạc mặt phẳng lớn hơn đòi hỏi khoảng cách vừa đủ nhằm tránh những va chạm với bề mặt cao hơn. (Quan sát đốm laser và đường đi của nó trong ảnh chụp ở hình 3a)

Đo đạc mặt phẳng gần với bề mặt vuông góc có thể là vấn đề đối với những tia laser tam giác phân, bởi bề

mặt đó cản ánh sáng tới hoặc ánh sáng bị phản xạ. Một vài laser qua ống kính (TTL) có khả năng đo tới mặt phẳng đáy vuông góc.

Chi tiết cũng có những lỗ vuông góc với bề mặt trên khi ở tại vị trí này.

Nếu chúng ta muốn đo tính vuông góc của trục hình trụ của một trong các lỗ này với bề mặt mà lỗ được khoan vào, đầu dò cảm ứng chính là dụng cụ tốt nhất. Như đã thấy trên hình 4, những điểm trên mặt phẳng có thể được dò. Sau đó, một đầu dò tốt nhất thu các điểm dọc theo những vách hình trụ. Những tập hợp điểm này lần lượt được tạo thành một mặt phẳng và mặt trụ và mối quan hệ góc của chúng sẽ được đo.

Lựa chọn thông tháiMọi phép đo đã mô tả có thể được thực hiện trên một máy đo đa cảm biến với chi tiết được đặt tại một vị trí.

Không có bộ cảm biến nào là có thể thực hiện mọi đo đạc một cách tốt nhất. Lựa chọn bộ cảm biến tối ưu cho mỗi khía cạnh của công việc phụ thuộc vào sự am hiểu dụng cụ nào là thích hợp nhất.

Metrology

4040

Gá kẹp chính xác không còn là quy trình tốn nhiều thời gian và lê thê nữa. Maren Roeding, Trưởng phòng quan hệ đối ngoại, Witte

Far East.

Tìm hiểu về gá kẹp

Các yêu cầu công nghiệp trong lĩnh vực gá kẹp đã thay đổi. Do nhu cầu về chất lượng và độ chính xác ngày càng tăng, cùng với việc cắt giảm tài chính

ở nhiều công ty, gá kẹp chi tiết cần được thực hiện trong thời gian ngắn hơn.

Giải pháp cho tình huống này là hệ thống gá kẹp chặt có khả năng tái sử dụng, kiểu môđun được làm từ các linh kiện chính xác.

Sử dụng gá đo kiểu môđun cho phép tạo lập bộ gá ngay tại chỗ, giúp tiết kiệm được rất nhiều thời gian. Chỉ mất khoảng một giờ để tạo các gá nhỏ. Chúng cũng có thể được thay đổi đơn giản mà không làm mất nhiều thời gian, trong trường hợp có điều chỉnh về thiết kế của phôi gia công, do các bộ gá có thể thích ứng với các yêu cầu mới phát sinh ngay tức thì.

Metrology

41

Sử dụng gá đo kiểu môđun cho phép tạo lập một bộ gá ngay tại chỗ, giúp tiết kiệm được rất nhiều thời gian.

Gá môđun cũng có thể kẹp giữ các chi tiết bằng nhựa vốn cần xử lý đặc biệt

Hệ tHống gá kiểu môđunTrong khi các bộ gá chuyên dụng truyền thống chỉ có thể sử dụng cho các phôi gia công tương ứng và đôi khi có chi phí ban đầu thấp nhưng về lâu dài, nếu so sánh với bộ gá kiểu mô đun, chúng lại có chi phí cao hơn. Một hệ thống môđun có khả năng hoàn vốn kể từ lần ứng dụng thứ hai trở đi.

Hệ thống môđun chất lượng cao được chế tạo cho bộ gá đo chính xác. Một nhóm các thành phần môđun có thể được sử dụng cho nhiều phôi gia công khác nhau. Nó cung cấp nhiều khả năng gá kẹp. Thêm vào đó, diện tích cần thiết để lưu giữ cũng nhỏ hơn.

Tuy vậy, gá kẹp dạng môđun không phải là một khái niệm mới mẻ. Phương pháp này đã có mặt trên thị trường hơn 20 năm nhưng do những thay đổi trong nhu cầu đo lường mà ngày nay nó trở nên quan trọng hơn.

Hệ thống gá Alufix của Witte Far East (Singapore) gồm những thành phần chính xác có thể lắp ghép với nhau. Ngoài tính chính xác của bộ phận được phay từ vật liệu cứng, tuổi thọ cao của từng thành phần riêng lẻ là một thế mạnh nữa.

Một số người từng sử dụng cùng loại linh kiện trong nhiều năm. Tuy nhiên, để thích ứng với yêu cầu đang thay đổi, những thành phần mới phải được phát triển. Nguyên lý cơ bản vẫn được duy trì để những chi tiết mới này có thể tương thích với tất cả những chi tiết hiện có.

Khi đầu tư vào thiết bị cơ bản, khách hàng không cần phải lo lắng về chi phí gá trong tương lai. Bởi vì, một mặt, tính linh động của bộ gá môđun cho phép chúng ta lắp ráp tất cả các loại gá một cách nhanh chóng, mặt khác, các bộ phận rất kiên cố và có khả năng chịu mòn nên chi phí thay thế linh kiện có thể được loại trừ ngay từ ban đầu.

gá môđun cơ bản Hệ thống gá kiểu mô đun có thể dùng như những bộ gá hoàn chỉnh, những bộ cơ bản hay các thành phần riêng lẻ. Hệ thống này không chỉ được dùng cho những chi tiết bằng kim loại tấm mà còn dùng cho các sản phẩm dễ vỡ như các chi tiết bằng nhựa vốn cần xử lý đặc biệt.

Những vật liệu này thường rất mỏng và dễ vỡ, làm cho chi tiết không bền và gây ra biến dạng. Điều đó có nghĩa là để thu được dữ liệu đúng, phôi gia công không được phép kẹp chặt mà chỉ được sử dụng giá đỡ. Không có bất kỳ áp lực nào được tác dụng lên phôi gia công, nếu không chúng sẽ bị biến dạng tạm thời và dẫn đến các kết quả đo sai lệch.

Hệ thống gá kiểu môđun bao gồm những bộ phận đặc trưng cơ bản. Các bộ phận đó có thể là bản đệm, lưới bản đệm hay khung làm từ các thanh nối. Các thanh đứng hoặc thanh ngang được lắp thành giá đỡ cho các điểm tiếp xúc của phôi gia công. Định vị trên bệ/giá đỡ giới hạn ở vị trí ô lưới. Để rời khỏi ô lưới, cần dùng một số bộ phận điều chỉnh.

Hệ thống môđun cho phép dịch

chuyển khỏi lưới, gồm những bộ phận đơn giản như dạng thanh 1 chiều, đến những mặt trượt ngang phức tạp hay các khối 3 chiều. Những bộ phận này biểu diễn giao diện giữa chi tiết và bộ gá, bao gồm từ các bộ phận chuẩn như mũi cầu đến các khối biên dạng, được thiết kế và sản xuất theo dữ liệu của khách hàng. Để ngăn không cho chi tiết dịch chuyển ra khỏi vị trí, chẳng hạn như khi

bộ gá bị dịch chuyển hoặc va chạm, cần sử dụng một số thiết bị kẹp.

Các lò xo cố định dùng chung với trụ và giá kẹp được xác định là phù hợp cho mục đích trên. Đối với những chi tiết nặng hơn và lớn hơn, kẹp bản lề có thể được sử dụng. Để liên kết những chi tiết cơ bản thành một cấu trúc hoàn chỉnh, có rất nhiều bộ phận kết nối có thể được sử dụng.

Gá môđun – Bản phân tích chi tiết

Metrology

4242

Tính lưu động là một trong những quan tâm hàng đầu đối với thiết bị đo lường hiện đại. Augustine Quek

Phương pháp đo lường di động

Cục đo lường quốc tế định nghĩa hệ thống đo lường học là “một khoa học đo đạc, bao gồm xác định cả bằng thí nghiệm lẫn lý thuyết ở mọi độ bất định

trong bất kỳ lĩnh vực khoa học và công nghệ nào.” Nó bao gồm các phép đo kích thước và không kích thước như màu sắc, độ dẫn nhiệt hoặc dẫn điện và các tính chất khác.

Một nhóm chính trong đo lường công nghiệp là máy đo tọa độ (CMMs), còn các thiết bị đo lường khác gồm thước đo, thước kẹp, trắc vi kế, profin laser và quang học. Hệ thống đo lường di động, bao gồm các CMM di động, là kết quả của quá trình kết hợp các máy đo cầm tay truyền thống với nhu cầu công nghiệp hiện đại và tinh vi.

SỰ KIỆN LỚN NHẤT VỀ CÁC GIẢI PHÁP TRONG SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM

SỰ KIỆN LỚN NHẤT VỀ CÁC GIẢI PHÁP

SỰ KIỆN LỚN NHẤT VỀ CÁC GIẢI PHÁP

SỰ KIỆN LỚN NHẤT TRONG SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM

Thành phố HỒ CHÍ MINH Ngày 6 – 9 tháng 7 năm 2010

SINCE 2005

Triển lãm và Hội nghị quốc tế lần thứ 7 về máy công cụ, cơ khí chính xác và gia công kim loại tại Việt Nam

kết hợp với

TRUNG TÂM HỘI CHỢ VÀ TRIỂN LÃM SÀI GÒN (SECC)THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, VIỆT NAM

Thứ ba – Thứ sáuwww.mtavietnam.com

Đơn vị tổ chức Đơn vị tổ chức tại VN Đối tác toàn cầu

MTA2010 Strip 30X170.indd 1 9/3/09 11:49:08 AM

Metrology

43

thể xuyên tường.Các tay đòn 6 hoặc 7 trục được thiết kế lại có khả

năng dò chính xác cao và khả năng quét tùy chọn dành cho các phép đo, kiểm tra di động và thiết kế đối chiếu.

Khớp cổ tay được thiết kế lại để dễ sử dụng bao gồm máy camera kỹ thuật số USB tích hợp; một đèn chiếu chuyên dụng LED và các nút lựa chọn xúc giác. SpinGrip gồm hai kẹp xoay vô hạn đặt ở tay đòn, tại khuỷu tay và cẳng tay, và cung cấp những vị trí kẹp có ma sát nhỏ để tạo hiệu quả tốt nhất về mặt công thái học.

Nhà sản xuất cho rằng, kết hợp sản phẩm này với bộ cân bằng đối trọng khí nén “Zero-G” độc quyền của Romer cho phép thiết bị CMM đúng là lơ lửng trong tay người vận hành, thậm chí trên hoặc dưới đường tâm, nhằm giảm thiểu mệt mỏi cho người vận hành và tăng tối đa độ chính xác.

Phương PháP đo lường không tiếP xúcBỏ các đầu dò tiếp xúc truyền thống đi, các phương pháp đo đạc không tiếp xúc sử dụng ánh sáng và laser đang là mốt hiện nay. Sự phát triển nhanh chóng của các hệ thống đo lường di động không tiếp xúc trong những năm gần đây đã minh chứng cho những cải tiến trong bộ cảm biến quang học và năng lượng. Các hệ thống đo lường không tiếp xúc có lợi thế là tốc độ quét nhanh hơn, lượng đo đạc lớn hơn và thời gian xoay

đầu dò cơ học di độngCMM di động gồm một tay đòn di động với nhiều khớp nối để giữ đầu dò và cả thiết bị có thể được đem đến tận chi tiết cần kiểm tra. Các đầu dò cảm ứng cơ học đo vật thể bằng cách tiếp xúc trực tiếp với vật cần đo để đo các điểm riêng biệt, lý tưởng để kiểm tra các chi tiết hình học 3 chiều.

CMM di động như Faro Gage-Plus, cùng với Faro Gage, với phạm vi hoạt động 1.2m, có thể mô phỏng khả năng đo đạc của thước kẹp chính xác, thước đo chiều cao và trắc vi kế. Nó cũng có thể được dùng để kiểm tra hình học cơ bản, khoảng cách, góc và giảm lỗi từ người vận hành với các lời nhắc đơn giản trên màn hình. Mặt khác, nó cũng chính xác và đủ mạnh để thực hiện đo lường cao cấp, bao gồm phân tích thống kê SPC (điều khiển quá trình thống kê) và GD & T (định cỡ và định dung sai hình học).

Thêm vào họ máy CMM cơ học di động là thiết bị Tesa MultiGage từ thương hiệu Brown & Sharpe Tesa của tập đoàn Hexagon Metrology. Máy CMM 6 trục có phạm vi hoạt động 1.2m. Sử dụng các khớp nối đa dây làm ở Thuy Sĩ, đặc điểm tự động nhận dạng đầu dò của hệ thống được kết hợp với một khớp nối động học.

Thiết bị MultiGage có thể được lắp trực tiếp lên dụng cụ gia công và các chi tiết có thể được kiểm tra mà không cần phải lấy ra. Thêm vào đó, các đầu dò điện tử được tự động nhận biết và định dạng bằng phần mềm mà không cần hiệu chỉnh lại khi thay đổi đầu dò.

Sau mỗi lần kiểm tra chi tiết, phần mềm tự động đưa ra báo cáo đo đạc. Công ty tuyên bố rằng thiết kế cân bằng đối trọng của thiết bị giảm mệt mỏi cho người vận hành và đảm bảo độ chính xác như nhau trong cả loạt đo đạc.

Những cải cách khác cũng được thực hiện cho thiết kế và chức năng của tay đòn cơ học. Romer, một thương hiệu khác thuộc tập đoàn Hexagon Metrology, đã giới thiệu tay đòn đo Infinite 2.0 vào đầu năm 2008. Tay đòn di động này có những đặc điểm được nhà sản xuất cho là độc nhất, bao gồm các đầu dò động học Tesa, khớp cổ tay được thiết kế lại để dễ sử dụng với máy camera tích hợp, một SpinGrip, một giá đầu dò mới và WiFi được nâng cấp với vùng phủ sóng lên đến 61m, thậm chí có

CAM2Q của Faro có giao diện hoàn toàn tùy biến.

Metrology

4444

chuyển ngắn hơn.Điều này được thấy rõ ở một hệ thống đơn giản như

series cảm biến laser 2 chiều LJ-G tốc độ cao của Keyence, có trụ sở chính ở Osaka, Nhật Bản. Các bộ cảm biến có thể đo tiết diện mặt theo phương X và Z với tốc độ lấy mẫu 3,8m/s với độ chính xác +/- 0.,% công suất thực ở trục Z, và có thể thực hiện các phép đo tám điểm. Năm loại đầu cảm biến từ 15 tới 200mm và hai đầu cảm biến có thể nối với một bộ điều khiển.

Được trang bị với bộ cảm biến hình ảnh E3-CMOS, nhà sản xuất cho rằng hệ thống có thể đo mục tiêu có độ phản chiếu yếu như cao su đen và độ phản chiếu mạnh như kim loại. Thiết lập đơn giản, lưu trữ và phân tích dữ liệu có thể được thực hiện bằng phần mềm tùy chọn LJ-Navigator.

Một lĩnh vực khác của phương pháp đo lường vật thể không tiếp xúc là trắc địa ảnh. Nguyên lý cơ bản được sử dụng trong trắc địa ảnh là nguyên lý tam giác phân. Bằng cách chụp ảnh từ ít nhất hai vị trí khác nhau, “đường ngắm” có thể được hình thành từ mỗi máy ảnh tới các điểm trên vật thể. Những đường ngắm này giao nhau về mặt toán học để tạo ra tọa độ 3 chiều của các điểm cần đo.

Một số phép đo lường không tiếp xúc sử dụng các nguyên lý đo khác. Ví dụ như công ty Micro-Epsilon đặt tại Anh phát triển hệ thống đo điện dung đa kênh, không tiếp xúc, gọi là series capaNCDT 6500. Nguyên lý dùng bởi hệ thống này được dựa trên tụ bản song song lý tưởng. Hai điện cực lá song song tượng trưng cho bộ cảm biến và bia đối ngẫu. Nếu một dòng điện xoay chiều với tần số không đổi chạy qua tụ điện cảm biến, biên độ của điện thế xoay chiều trên bộ phận cảm biến tỉ lệ với khoảng cách giữa điện cực lá và đồng thời tạo ra điện thế bù điều chỉnh được trong bộ khuếch đại điện tử.

Micro-Epsilon khẳng định rằng hệ thống này đem lại độ phân giải nhỏ hơn nanomét, ổn định nhiệt và có thể thay đổi bộ cảm biến mà không cần hiệu chỉnh lại. Phạm vi đo có thể được điều chỉnh từ 0,05 đến 10mm với độ phân giải cao đến 0,000075% FSO.

Phần mềm đo lường di động Nhiều cải tiến đã được thực hiện trong lĩnh vực phần mềm CMM. Phần mềm đo lường đã đạt tới mức độ tinh vi vượt ra khỏi chức năng chỉ điều khiển và đạt được toàn bộ tiềm năng của CMM. Ngày nay, chúng bao gồm những đặc điểm thân thiện giúp người dùng tận dụng hết tiềm năng của máy.

Công ty Faro có trụ sở tại Thụy Sĩ cho ra phần mềm đo lường CAM2 Q vào đầu năm 2008. Phần mềm có nhiều đặc điểm thân thiện với người sử dụng. Ví dụ như, giao diện hoàn toàn có thể tùy biến, vì vậy người sử dụng có thể tạo ra một môi trường làm việc phù hợp với yêu cầu của họ.

Chương trình còn được thiết lập cấu hình với một bộ dịch CAD và máy CAD Parasolid cho phép chuyển đổi giữa các đơn vị đo lường hay các hệ tọa độ khác nhau bất kì lúc nào mà không cần đo lại. Nó còn có một máy báo cáo nhằm tạo ra các bản báo cáo theo yêu cầu ở nhiều dạng khác nhau. Cuối cùng, phần mềm có các đoạn chương trình điều chỉnh được chứng nhận bởi NIST và PTB, trong đó chứng nhận rằng các phép tính toán hình học có độ chính xác lên tới 0,0005mm.

Từ các đầu dò tiếp xúc cơ học đến laser và quang học, và từ vận hành bằng tay đến điều khiển phần mềm chính xác, sự đột phá trong các hệ thống đo lường từ các khung cố định được cho là hiển nhiên. Dù các cải tiến về đo lường trong tương lai phát triển theo hướng nào, tính lưu động chắc chắn vẫn đi đầu trong các đột phá đó.

capaNCDT 6500 của Micro-Epsilon có thể đo các vật liệu dẫn điện.

Metrology

45

Bộ cảm biến và đầu dò có thể nhỏ và ẩn nhưng không thể bị bỏ qua trong quy trình gia công kim loại ngày nay. Augustine Quek.

Bộ cảm biến là một dạng thiết bị biến năng chuyển đổi dạng năng lượng này sang một dạng khác. Nó cho phép số đo của các đại lượng vật lý có thể được

chuyển sang dạng tín hiệu. Tín hiệu này tiếp theo đó được diễn giải bởi con người hoặc máy móc thành số đo có nghĩa.

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều bộ cảm biến. Trong ngành công nghiệp gia công kim loại, các bộ cảm

biến thường được sử dụng bao gồm cảm biến không tiếp xúc, CNC đầu dò tiếp xúc sử dụng cho các trung tâm gia công và các máy phay tiện, các đầu dò khởi động, các máy đo giao thoa laser, các máy thu quang học. Các bộ cảm biến này được sử dụng trong một vài quy trình quan trọng trong công nghiệp gia công kim loại như hàn, đo bề mặt và khâu hoàn thiện sản phẩm.

Bộ cảm biến và đầu dò:

Các vấn đề nhạy cảm

Metrology

4646

Kỹ thuật hàn & bộ cảm biến Không tiếp xúcBộ cảm biến thường được đặt trong các máy hàn để đảm bảo gá hàn chính xác và để giám sát chất lượng. Tuy nhiên, nhiệt, xỉ hàn, tác động vật lý, các hao mòn thông thường có thể phá hủy nhanh chóng các bộ cảm biến này. Tương tự, lắp đặt bộ cảm biến không cẩn thận ở vị trí nghịch với kết cấu đa năng có thể làm cho tuổi thọ ngắn.

Lắp đặt cẩu thả và bảo vệ không tốt khỏi những tia lửa hàn sẽ làm cho đầu dò hư sớm. Đây có thể là nguyên nhân tiềm ẩn gây nền trì trệ do bảo dưỡng sớm, mất năng suất và giảm lợi nhuận. May mắn là, một vài bộ cảm biến được chế tạo riêng biệt để dùng cho quá trình hàn.

Một nhà sản xuất bộ cảm biến và kiểm soát, ifm efector, có một dòng các bộ cảm biến và kết nối được thiết kế cho các ứng dụng dập tạo hình kim loại. Dòng sản phẩm cảm biến Metal Face được thiết kế và kiểm tra để cung cấp chức năng định vị trong các ứng dụng hàn và dập khuôn. Kết cấu thép không rỉ của bộ cảm biến có thể chống lại những hư hại do các tác động vật lý gây ra bởi tải của các bộ phận sản xuất. Nó được bảo vệ thêm bởi lớp phủ có khả năng chịu được các xỉ hàn ở nhiệt độ cao, ngăn cản không cho các xỉ hàn bám vào thiết bị.

Khi các xỉ hàn bám chặt vào mặt cảm biến của một gá hàn, công nghệ phun cát làm sạch vốn có thể làm hư hại bộ cảm biến được sử dụng. Theo công ty, các bộ cảm ứng có khả năng chịu được nhiều hơn 1 triệu lượt chà bằng bàn chải sắt và vẫn cung cấp 100% vùng cảm biến.

Một loại cảm biến khác của ifm, dòng cảm biến quang điện OG-Cube, hiện bao gồm một dòng cảm biến thu phát với phạm vi hoạt động là 20m. Các bộ cảm biến này được thiết kế để cung cấp phạm vi cảm biến lớn, cho phép tăng khoảng cách giữa bộ cảm biến với mục tiêu, ngăn chặn các hư hại vật chất do mục tiêu di chuyển nhanh. Chúng được đặt trong vỏ hộp kim loại vững chắc mà theo giải thích của nhà sản xuất là để chịu đựng được các điều kiện công nghiệp khắc nghiệt và bền hơn so với các vỏ nhựa truyền thống.

Các bộ cảm biến cũng góp phần làm giảm khác biệt ở các mối hàn do vênh vật liệu, lệch trục, mép di động không đều và độ dày khác nhau của vật liệu. Công ty Gullco ở Canada cung cấp Kat Trackers để tăng chất lượng và hiệu quả của các hệ thống hàn tự động.

Thiết bị liên tục cảm biến sự khác biệt nhỏ nhất ở mối hàn và tự động điều chỉnh vị trí của mỏ hàn. Đầu dò cảm biến và súng hàn được gắn vào bộ phận trượt tự động chữ thập, với đầu que dò gối lên mối hàn hơi nằm về phía trước súng hàn. Khi tiếp điểm chuyển mạch điện tử bên trong thân đầu dò cảm biến phát hiện ra đầu dò không còn ở vị trí trung tâm của mối hàn, bộ điều khiển chính sẽ kích hoạt các bộ truyền động trượt có liên quan để định vị lại

đầu dò và mỏ hàn tại trung tâm của mối hàn.Đầu dò cảm biến có bổ sung tiếp điểm chuyển mạch

điện tử ở bên trong thân của nó, có thể nhận dạng các mối hàn chấm và các mép biên kết thúc sản phẩm. Bộ điều khiển chính có thể được cài đặt để chuyển sang chế độ điều khiển bằng tay tạm thời khi nhận dạng mối hàn chấm, hoặc ngưng quá trình theo dõi các mối ghép khi nhận dạng kết thúc sản phẩm.

Ngoài đầu dò cảm biến đường hàn, hệ thống còn có khả năng chịu tải trọng thẳng đứng lên đến 100 lbs (45kg) đối với hàn MIG và 220 lbs đối với hàn hồ quang chìm. Những hệ thống như vậy có thể được dùng để cắt giảm chi phí và tăng năng suất với phạm vi ứng dụng rộng như gia công các bể chứa, bồn áp lực, các bộ phận trong xây dựng và quá trình hàn rãnh sâu.

Metal Face của ifm efector có lớp phủ có khả năng chịu được xỉ hàn ở nhiệt độ cao, cho khả năng bảo vệ tốt hơn.

Cảm biến quang OG-Cube bao gồm các khung ren kim loại M18 và các khớp nối M12 có khả năng chịu được độ xoắn cao.

Metrology

47

Đầu dò và bộ cảm biến kích thướcMột loạt các đầu dò và bộ cảm biến được sử dụng trong đo lường và đo kích thước. Đầu dò tiếp xúc trực tiếp thực hiện đo đạc dựa vào chuyển vị của chính đầu dò, trong khi đó các đầu dò bức xạ như các máy laser hay tia hồng ngoại, sử dụng giao thoa với tia sáng để đo.

Heidenhain, một nhà sản xuất quốc tế chuyên về các thiết bị đo chính xác và thiết bị điều khiển, tuyên bố rằng đầu dò tiếp xúc hồng ngoại TS 740 của họ cung cấp độ dò chính xác đến ± 1µm và hệ số lặp lại ± 0.25µm tại vận tốc dò 0.25m/phút. Đầu dò tiếp xúc cũng giới thiệu một bộ cảm biến trong đó nguyên lý chức năng bao gồm 3 phần tử cảm biến.

Khi dò một phôi gia công, đầu đo được võng xuống để tạo một lực tác động lên những phần tử này. Nó tạo ra điện tích đo được bởi thiết bị điện tử và được chuyển thành

Các đầu dò hiện đại như TS 740 của Heidenhain được thiết kế để tương thích với các máy công cụ hiện đại với bộ đổi dao tốc độ cao.

tín hiệu khởi động. Đầu dò được thiết kế để dùng trong các máy công cụ hiện đại với bộ đổi dao tốc độ cao . Gia tốc hoặc giảm tốc nhanh không tạo ra tín hiệu khởi động không kiểm soát được, vốn thường gặp ở các thiết bị có lực dò thấp đặc biệt nhạy với rối loạn cơ học.

Micro-Epsilon có một loạt bộ cảm biến, bao gồm bộ cảm biến chuyển vị bằng laser. Bộ cảm biến profin vạch phổ, scanControl 2700, của công ty có thể thu được biên dạng của các bề mặt khác nhau, đo góc, lỗ hổng và

khe hở, ở tần số biên dạng 100Hz. Bộ cảm biến ứng dụng nguyên lý tam giác phân để thu được hình dạng hai chiều.

Nó chiếu một đường laser lên bề mặt của vật đo. Đường phản chiếu được đo trên một dãy CMOS, cho ra thông tin về khoảng cách và vị trí của tia laser, tạo ra hình biểu diễn 3D của vật thể.

bộ cảm biến Đo dẫn suấtMột lĩnh vực ứng dụng khác của bộ cảm biến kiểm soát ô nhiễm. Nước vốn được sử dụng cho tráng rửa trong ngành gia công kim loại và các máy mài kim loại tiêu thụ lượng nước rửa nhiều nhất. Những phương pháp đơn giản nhất để giảm lượng nước thải và nước tiêu thụ phải cần đến các thiết bị phân tích như thiết bị đo độ dẫn điện để tối ưu hóa việc sử dụng nước.

Dẫn suất là cách đo gián tiếp độ nhiễm ion trong nước rửa. Khi muối tích tụ trong nước rửa, dung dịch sẽ có độ dẫn điện cao hơn. Các máy đo độ dẫn điện làm giảm thiểu lượng nước bổ sung bằng cách theo dõi bể chứa nước rửa và chỉ cho phép bổ sung thêm nước sạch khi độ dẫn điện đạt đến một ngưỡng được cài đặt trước. Những máy đo độ dẫn điện như vậy chứng minh khả năng làm giảm lượng nước sử dụng một cách đáng kể mà không phải bổ sung thêm chi phí nhân công hay cải biến quy trình nhiều.

Bộ cảm biến đo dẫn suất có ba loại chính: hai điện cực, bốn điện cực và tôrôit.

Thiết kế đơn giản nhất có hai điện cực bằng kim loại được ngăn bởi lớp cách điện bằng chất dẻo. Bộ cảm biến hai điện cực được sử dụng để đo các dung dịch nước sạch trong RO (màng thẩm thấu ngược) hoặc quá trình khử ion. Các bộ cảm biến bốn điện cực sử dụng một cặp điện cực phản để bù cho hiệu ứng nhiễu mạ và phân cực vốn phổ biến ở các mức ô nhiễm cao hơn.

Bộ cảm biến đo dẫn suất tôrôit (cảm ứng hoặc không điện cực) không có bất kỳ phần kim loại nào lộ ra ngoài và bao gồm hai vòng quấn dây (vòng hình xuyến) được bọc nhựa. Tín hiệu điện được chuyển qua tôrôit truyền và sinh ra lưu lượng dòng trong dung dịch bao quanh nó, dòng này được đo bởi một tôrôit khác (tôrôit nhận) và được chuyển thành số đo độ dẫn điện dựa trên tín hiệu nhận được.

Các bộ cảm biến và đầu dò là cách tuyệt vời để kiểm soát và cải tiến quá trình gia công kim loại. Frost and Sullivan kỳ vọng vào sự phát triển của bộ cảm biến và đầu dò do yêu cầu sử dụng năng lượng và sản xuất hiệu quả ngày càng tăng, bởi các giải pháp cảm biến là nhân tố quyết định để đạt hiệu quả sản xuất và hạn chế các chi phí không cần thiết trong quy trình sản xuất. Bộ cảm biến và đầu dò có vẻ sẵn sàng đón nhận vai trò quan trọng hơn trong tương lai của ngành công nghiệp gia công kim loại.

Metrology

4848

Lựa chọn vật liệu là khâu đầu tiên và có thể nói là quan trọng nhất để tạo nên một CMM đáng tin cậy. Mandy Wong, trưởng phòng quan hệ đối ngoại và truyền thông tiếp thị khu vực, Carl Zeiss.

Hệ thống đo lường hiện đại là một lĩnh vực rất phức tạp. Ở phương diện của phần cứng, vật liệu được sử dụng phải luôn đạt tiêu chuẩn.

Một số nhà sản xuất sử dụng granite cho nhiều mục đích. Điều này nhằm đảm bảo sự ổn định và phản ứng đồng nhất của từng thành phần riêng lẻ trong các chế độ vận hành.

Khi vật liệu không còn đáp ứng được các yêu cầu đo lường, các phương pháp hiệu chỉnh toán học (sử dụng phần mềm máy tính) được sử dụng ngay sau đó để hoàn thiện kết quả dựa trên các nguyên lý vật lý cơ bản.

Mặt hạn chế khác khi sử dụng các vật liệu nặng như granite là chúng làm cho các thiết bị đo trở nên nặng nề và do đó cần phải xây dựng các bệ đỡ. Do đó, một lượng

Hệ thống đo lường:

Chọn lựa đúng

thời gian và chi phí đáng kể sẽ bị tiêu tốn khi các thiết bị này cần được di chuyển.

CMM: Vật liệu & thiết kếKhi nói đến CMM, cầu đo là bộ phận máy chịu áp lực lớn nhất. Độ cứng của nó là yếu tố sống còn cho tính chính xác của máy. Chính vì vậy, những vật liệu mới như sợi carbon được sử dụng trong chế tạo các hệ thống CMM cao cấp hơn. Những vật liệu này cung cấp độ cứng động lực cao hơn, cho phép quy trình cài đặt ngắn và giảm thời gian đo lường.

Ở phương diện thiết kế, Carl Zeiss, một nhà sản xuất hệ thống đo lường đã phát triển các CMM như máy Duramax với rãnh trượt trục Y nâng lên, cung cấp độ cứng xoắn tối ưu. Cấu trúc cầu đo được giữ ổn định ngay cả khi chiều cao của trục đo Z lên đến 1,000mm.

lựa Chọn Vật liệu trong quá trình thiết lập thang đoMột số nhà sản xuất sử dụng thang đo bằng thép để đảm bảo tính giãn nở đồng nhất, có thể định lượng được. Lợi thế của việc sử dụng loại vật liệu này là đặc tính không bị ăn mòn, bền, ổn định và khả năng chịu tải lớn.

Tuy nhiên, sự giãn nở của vật liệu phải được đo đạc và hiệu chỉnh theo hàm số dao động nhiệt độ. Vì vậy, những thang đo này được trang bị một số lượng lớn các cảm biến nhiệt để tính toán sự giãn nỡ.

Tuy nhiên điều này dẫn đến tính bất định. Thứ nhất,

bản thân một phép đo tồn tại tính bất định vốn có, là lỗi căn bản hiện hữu trong tất cả các phép đo lường. Thứ hai, kết quả đo sẽ không chính xác nếu một thiết bị cảm biến nào đó bị hỏng mà không được chú ý đến. Thêm vào đó, gần như không thể ghi nhận được những ảnh hưởng cục bộ của nhiệt độ. Nếu những kết quả không chính xác này được sử dụng làm cơ sở cho quy trình sản xuất, phế phẩm là điều không thể tránh khỏi.

kiểM soát biến dạngMột số nhà sản xuất sử dụng khí nén trong việc kiểm soát nhiệt độ để tránh biến dạng thang đo. Những thiết bị sấy bằng dạng làm lạnh này cần được mua bổ sung và bảo dưỡng. Tuy nhiên, phương pháp này cũng dễ xảy ra lỗi.

Các thiết bị đo tiên tiến hơn được trang bị với thang đo làm bằng vật liệu zerodur. Vật liệu này gần như không có hệ số giãn nở và vì vậy không cần các phép hiệu chỉnh toán học hoặc cơ học.

Khi dầm ngang của cầu đo có khả năng bị biến dạng, chúng tôi tiến hành đo bổ sung bằng cách thả nổi thang đo trên một màng dầu và sử dụng trụ ổ bi.

Yếu tố nhiệt độ, ứng suất và độ rung đều tựu trung về một giải pháp chung, đó là lựa chọn vật liệu. Mặc dù độ chính xác của thiết bị đo bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yếu tố nhưng nếu chọn vật liệu đúng, bạn đã đạt được một nửa thành công trong việc tạo ra một thiết bị đo chính xác.

Tránh được lỗi nhờ quy trình vận hành trực giác và thích hợp là yếu tố chủ chốt để giảm chi phí. Carl Zeiss đã phát triển phần mềm đo lường myCalypso được hướng dẫn bằng menu để cung cấp giải pháp cho thao tác đo lường. Phần mềm này là phiên bản căn bản của phần mềm đo lường Calypso và thích hợp để thay thế cho các thước đo trong một số ứng dụng.

Đặc trưng của sản phẩm là định hướng người dùng sử dụng bằng giao diện đồ họa, giúp dễ sử dụng hơn. Thêm vào đó, cấu trúc hợp lý được đưa vào suốt chương trình cho phép kết hợp linh động các phép đo vĩ mô, giúp dễ dàng thực hiện một số lượng lớn các thao tác đo khác nhau.

Carl Zeiss: myCalypso giúp đo đạC dễ dàng hơn

Metrology

49

CAD/CAM SoftwAre

5050

Việc tái sử dụng thiết kế đã trải qua một hành trình dài từ những ngày tìm kiếm số hiệu chi tiết và thu thập dữ liệu trong sổ tay. Những phương pháp hiện nay đã trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn rất nhiều, gia tăng tốc

độ cần thiết cho toàn bộ quy trình phát triển sản phẩm. Matthew McGovern, giám đốc chiến lược thị trường hẹp, PTC.

Không bị chi phối bởi lĩnh vực công nghiệp, địa lí hay kích thước, mỗi công ty phát triển sản phẩm và kĩ sư thiết kế có thể có lợi nhờ tái sử dụng thiết kế.

Bằng cách sử dụng thiết kế của một bộ phận hoặc chi tiết có sẵn làm bước khởi đầu để tạo nên một bộ phận hoặc chi tiết mới hơn, bạn có thể tiết kiệm thời gian, đồng thời giảm nguy cơ tạo ra những lỗi thiết kế sơ đẳng. Tái sử dụng thiết kế còn giúp bạn, người kĩ sư thiết kế, cải tiến chất lượng tổng thể của một thiết kế đang được triển khai, bằng cách nâng cao giá trị kĩ thuật và chuyên môn vốn được đưa vào thiết kế ban đầu.

Tái sử dụng thiết kế, tiết kiệm thời gian

Ở mức độ căn bản nhất, tái sử dụng thiết kế là làm việc theo kiểu “cơ hội”. Nghĩa là, bạn được giao một công việc

mới và bạn chợt nhớ rằng chi tiết bạn sắp thiết kế tương tự với một chi tiết có sẵn. Bạn bắt đầu với việc tìm kiếm chi tiết sẵn có bằng cách lục lại cơ sở dữ liệu CAD của bạn theo số hiệu chi tiết và đi tiếp từ đó.

Với thiết kế mới đang được thực hiện, bạn có lẽ sẽ giữ một cuốn sổ chứa thông tin về chi tiết hoặc bộ phận mới. Bạn có thể ghi chú những thông tin như: phạm vi nhiệt độ mà nó vận hành, kết quả việc phân tích dao động, kích thước và

loại bu lông hoặc những bộ nối cùng các thông tin liên quan khác.

Một năm sau, khi công ty của bạn thêm một sản phẩm mới vào dòng sản phẩm đó, một nhà thiết kế khác sẽ

nhớ lại chi tiết bạn đã thiết kế, tìm kiếm số hiệu chi tiết, lấy ra bản thiết kế cùng với bất kì hồ sơ thêm nào mà bạn có thể đã scan từ cuốn sổ tay của mình và sau đó, làm một phiên bản mới. Người thiết kế mới có lẽ sẽ yêu cầu bạn cung cấp những ghi chú đính kèm.

NhữNg giới hạN tìm kiếmVào thế kỉ trước, việc tìm kiếm theo số hiệu chi tiết và quét hồ sơ bằng giấy gần như là cách làm tiên tiến trong quá trình tái sử dụng thiết kế. Hiện nay, điều này không còn đúng nữa. Thực tế là thời gian bạn phải sử dụng để tìm kiếm và quét hồ sơ cướp đi tính ưu việt của thiết kế sản phẩm vì nhiều lí do.

Đầu tiên, tìm kiếm từ bộ nhớ hoặc theo số hiệu chi tiết là công việc xác định tùy tiện, không theo nguyên tắc. Bạn có thể hoặc không thể tìm thấy một file chi tiết sử dụng được, phụ thuộc vào chất lượng cơ sở dữ liệu CAD của bạn. Hơn

c h a p t e r 4

CAD/CAM SoftwAre

51

và nhỏ vẫn dựa vào hồ sơ viết tay được scan vào cơ sở dữ liệu CAD cùng với mô hình nhằm mô tả những đặc tính vận hành và mục đích thiết kế của mô hình chi tiết và bộ phận. Phương pháp này có thể gây ra vấn đề ở nhiều lĩnh vực.

So với bộ nhớ dữ liệu kĩ thuật số, nhập dữ liệu kiểu thủ công có thể tốn thời gian và không chính xác. Những ghi chú viết tay thường khó đọc.

Hơn nữa, người thiết kế mới có thể sẽ muốn thay thế những giá trị khác nhau, ví dụ như giá trị cho dung sai dao động. Lúc này, tùy thuộc vào bạn sẽ đọc các kết quả tính toán được điều chỉnh lại của người thiết kế ban đầu như thế nào. Với bộ nhớ kĩ thuật số, chữ viết tay lộn xộn không thành vấn đề, những giá trị được tự động tính toán lại và không bị lỗi.

Ngoài những vấn đề trên, bộ nhớ phi kĩ thuật số có nghĩa là dù cho thông tin vận hành đi kèm mô hình chi tiết, nó vẫn không thể được sử dụng để giúp tìm kiếm mô hình bằng điện tử; nói cách khác, nó không thể được công cụ tìm kiếm phát hiện ra.

Ngược lại, bộ nhớ kĩ thuật số cho phép người thiết kế mới tìm kiếm trên nhiều tham số chức năng khác nhau, từ giới hạn nhiệt độ đến phạm vi sử dụng (ví dụ: chỉ tìm

Witte Far East Pte Ltd1st Level•13 Joo Koon Crescent•SGP-629021 Singapore Tel.: +65-6248 5961 • Fax: +65-6898 4542Email: info@witteasia.com • www.witteasia.com

AD132-WFE:122x171 16.06.09 17:12 Seite 1

Alufix là một hệ thống gá kẹp làm từ Nhôm sử dụng trong công nghệ hàng không vũ trụ có cường độ cao, dạng môđun với độ chính xác cao và tái sử dụng được. Hệ thống được dùng để lắp mọi loại đồ gá đo lường, dụng cụ đo kiểm tra, đồ gá lắp ráp, thiết bị định kích cỡ, khung căn bản v.v.

Dạng môđunĐộ chính xác caoTái sử dụng đượcHệ thống gá kẹp cho kiểm tra chất lượng

ALUFIX

nữa, bạn có thể không tìm thấy phương án gần với mục đích của bạn nhất; cách duy nhất là tìm hết các số hiệu chi tiết có liên quan, sau đó, cố gắng xác định chi tiết nào là tối ưu.

Ví dụ, nếu bạn đang thiết kế một chi tiết được dùng trong máy bay phản lực, bạn sẽ muốn một chi tiết chịu đựng tốt rung động, nhiệt và những điều kiện khác nhưng có thể, bạn sẽ bận rộn để tìm ra chi tiết đáp ứng được những tiêu chuẩn này.

Mặc dù cuối cùng chi tiết bạn tìm ra có thể là chi tiết được sản xuất gần đây nhất, nó có thể không phải là chi tiết tốt nhất để sử dụng. Có khả năng có nửa tá lệnh thay đổi kĩ thuật (ECOs) liên kết với chi tiết đó. Đó là những lệnh thay đổi mà cơ sở dữ liệu các chi tiết không biết đến. Đúng là bắt đầu từ thiết kế chi tiết có sẵn trước đó có thể tốt hơn, song bạn sẽ không biết được trừ phi bạn đủ may mắn phát hiện ra ECOs qua thông tin truyền miệng hoặc bằng cách tìm kiếm cơ sở dữ liệu ECO (hay dịch vụ hỗ trợ kĩ thuật).

Lập Hồ sơ pHi kĩ tHuật số Thậm chí hiện nay, cùng với sự đơn giản và hiện diện khắp mọi nơi của phần mềm tính toán kĩ thuật, nhiều công ty vừa

CAD/CAM SoftwAre

5252

kiếm động cơ tăng áp) và như vậy, người sử dụng có cơ hội cao hơn trong quá trình tìm kiếm chi tiết hoặc bộ phận tốt nhất dùng làm điểm khởi đầu cho thiết kế mới.

Thư viện siêu dữ liệu Tái sử dụng thiết kế kiểu “cơ hội” sẽ luôn là một phần của quá trình phát triển sản phẩm, nhưng chiến lược sản xuất tối ưu hiện nay chủ yếu hướng vào việc lên kế hoạch cho tương lai bằng cách tạo ra những hạng mục và bảng mục lục để thiết lập một thư viện, sau đó đặt công cụ tìm kiếm để tự động tìm kiếm thông tin.

Để xây dựng thư viện, điều quan trọng là thực hiện lập trình “sạch” đồng nhất bằng cách chuẩn hóa tên và nhãn bất cứ khi nào có thể và tạo những hạng mục giúp dễ dàng tìm kiếm, dựa trên thuộc tính vận hành cũng như đặc điểm hình học.

Những thuộc tính vận hành sẽ lấy từ hồ sơ kĩ thuật số (tức siêu dữ liệu). Siêu dữ liệu được ghi vào trong những mô hình chi tiết và bao gồm tất cả mọi thứ từ bu lông khuyến nghị đến những kích thước của ren dùng cho liên kết, để kiểm tra và phân tích kết quả, từ những lệnh tập hợp và sản xuất, và để ghi chú mục đích thiết kế và môi trường dự kiến sử dụng.

Siêu dữ liệu còn có thể chứa toàn bộ lịch sử của họ chi tiết, bao gồm nhà cung cấp, ECOs và những lần thu hồi, từ đâu mà chi tiết hoặc bộ phận này bắt nguồn.

Từ quan điểm cấp cao hơn, thư viện sẽ được cung cấp bởi siêu dữ liệu đến từ những quy trình phát triển sản phẩm như thiết kế chi tiết, kiểm chứng sản phẩm và quản lí thay đổi.

Thiết kế chi tiết sẽ cho những thông tin về quyết định

hình dạng hình học, mục đích thiết kế và những dự tính sử dụng; kiểm chứng sản phẩm tạo ra dữ liệu về mô phỏng và thử nghiệm; và quản lí thay đổi tạo ra thông tin về ECOs, những chỉ dẫn để khắc phục sự cố và nhiều thứ khác.

Với siêu dữ liệu, bạn có thể tạo ra những hạng mục cho công cụ tìm kiếm. Quy trình phân loại sẽ được thực hiện liên tục. Thêm vào đó, những nhu cầu phát triển và mục đích công việc của bạn sẽ được xem xét và quy trình phân loại sẽ cho phép bạn liên tục tinh chỉnh các hạng mục hợp hơn với những chiến lược phát triển sản phẩm của riêng bạn.

sao chép và cải Tiến lại ThiếT kế cũNgày nay việc phát triển sản phẩm hoàn toàn bằng kĩ thuật số là có thật và cộng tác về thông tin là một thực tế trong đời sống kinh doanh, tiềm năng của việc tái sử dụng thông tin thiết kế sản phẩm đang trở thành hiện thực đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ. Những lợi ích cũng rất thật: dựa trên nghiên cứu của riêng PTC, tái sử dụng thiết kế có thể tiết kiệm đến 75% thời gian tạo mô hình của kĩ sư thiết kế, và những cải tiến về chất lượng sản phẩm sẽ rất ấn tượng, với những phiên bản kế tiếp đang phát triển theo hướng dựa theo, hơn là từ chối, những thành công của các thành viên họ gốc.

Để thành công, tái sử dụng thiết kế yêu cầu cả sự tận tâm lẫn nỗ lực của bên phía công ty phát triển sản phẩm. Nhưng đối với hầu hết các doanh nghiệp, ưu điểm cạnh tranh như thời gian đưa sản phẩm ra thị trường nhanh hơn, chất lượng sản phẩm tốt hơn, tuân thủ những quy tắc sản xuất tối ưu của công ty, hoàn toàn đáng để công ty nỗ lực thực hiện việc tái sử dụng thiết kế.

Phần mềm thiết kế bằng máy tính (CAD) Pro/Engineer 3D của PTC hỗ trợ việc tái sử dụng thiết kế theo nhiều cách, bởi vì nó thu thập những thông tin hình học và giữ chúng cùng với mô hình trong suốt thời hạn sử dụng của chi tiết hay

bộ phận. Sản phẩm cũng đơn giản hóa việc thu nạp văn bản và siêu dữ liệu số.

Phần mềm cho phép người sử dụng xác định những chi tiết nào của một bộ phận có thể là ứng viên sáng giá để tái sử dụng, và giúp tạo ra bảng phân loại cho mỗi chi tiết đó. Bảng cũng cho phép đặt tên và sắp xếp trật tự của chi tiết, nên chúng dễ dàng khớp với thư viện chi tiết của công ty.

Đối với chức năng tự động tìm kiếm, những công cụ có thể tìm kiếm file CAD cũng như những dữ liệu quản lý vòng đời sản phẩm (PLM) được sử dụng. Đối với người dùng Pro/Engineer, PTC cung cấp một công cụ tìm kiếm được gọi là Modelcheck giúp việc tìm

kiếm dữ liệu CAD dễ dàng. Đồng thời, công cụ tìm kiếm này còn có thể được dùng trong quá trình chuẩn bị thiết kế nhằm kiểm tra siêu dữ liệu đính kèm với chi tiết được chọn để tái sử dụng.

Để tìm kiếm siêu dữ liệu chức năng mức cao hơn, người sử dụng PTC có thể dùng InfoEngine của PTC Windchill để tìm kiếm siêu dữ liệu liên quan đến chức năng.

Đó là một kho PLM chứa những phiên bản, nâng cấp và thông tin khác đặc trưng cho chi tiết. Nó cũng bao gồm những đường dẫn đến bất kì và tất cả các thông tin khác, từ những dữ liệu dịch vụ hỗ trợ kĩ thuật đến hệ thống ERP cho tới lịch sử các nhà cung cấp, và bất kì thông tin nào liên quan đến chi tiết này.

PTC: PRO/EnginEER

Given Parameters

Shaft Lengths: Lin= 260mm Lout= 240mm

Shaft Weights: Win= 1.854x105 Wout= 1.854x105

Shaft rpm: Rin = 500

Rev = 1

Gear radii: rdrive=

Gear weight: wdrive=

Shaft horsepower: shp=

Allowable stress: S=

Calculation Procedure

1.Compute the gear load

Calculating torque, we get

Tin=

Tin= 28992 lbf.in

Output speed is

Rout=

Rout=1453.39

mmtonne

mmtonne

minrev

minrev

rdrive

rdrive.Rin

rin.2.shp

Việc kết hợp phần mềm đã tạo đà tăng trưởng cho xưởng chế tạo dụng vụ và cơ khí chính xác Eccles Tooling Systems theo nhiều xu hướng. Sự tăng

trưởng rõ ràng nhất nằm ở kích cỡ công cụ gia công của công ty, với một máy phay Correa 5 trục kích thước 8m x 3m x 1.3m và một cần Faro 6 trục kích thước 3m vừa mới được bổ sung vào hệ thống thiết bị.

CAD/CAM SoftwAre

53

Phần mềm tạo đà tăng trưởng cho lĩnh vực chế tạo dụng cụ. Peter Dickin, giám đốc tiếp thị của Delcam, Anh.

Thay đổi tốt hơn

Công ty có trụ sở ở Halesowen, vùng trung du phía Tây của Anh hơn 60 năm cũng đã mở rộng phạm vi cung cấp dụng cụ máy móc, chế tạo nguyên mẫu và các linh kiện/phụ kiện đã gia công ra các ngành công nghiệp bao gồm hàng không vũ trụ, ôtô, quốc phòng, hàng hải, y khoa, động cơ mô tô thể thao, đường sắt.

Giám đốc điều hành, Bob Morton, phát biểu: “Cách

CAD/CAM SoftwAre

5454

đây 7 đến 8 năm, khoảng 95 % các sản phẩm của chúng tôi cung cấp chủ yếu cho ngành sản xuất ôtô. Chúng tôi đảm nhận những dự án từ hầu hết các nhà sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực, bao gồm BMW, Ford, Honda, Jaguar, Land Rover, Mercedes, Renault và Toyota. Mặc dù vậy, chúng tôi đã nhận thức được rằng mình cần phải mở rộng hoạt động sang các lĩnh vực khác. Chúng tôi cũng từng đảm nhiệm một lượng nhỏ công việc trong ngành hàng không vũ trụ nên chúng tôi lựa chọn ngành công nghiệp này làm trọng tâm phát triển. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng trúng thầu một số dự án trong lĩnh vực hàng hải và đường sắt.”

Thay đổi TốT hơnTừ khi giới thiệu máy CNC đầu tiên năm 1996, các thay đổi mới nhất liên tục được đưa ra để mở rộng công ty. Cùng với việc sử dụng phần mềm Delcam, năng suất được nâng cao và thời gian chuyển giao được rút ngắn, cần thiết để gia tăng tính cạnh tranh của công ty. Kết quả là, các dự án mà Eccles giành được đã gia tăng một cách vượt bậc. Việc bổ sung thêm nhân sự, thiết bị, các cơ sở hạ tầng kèm theo như một phần của kế hoạch đầu tư dài hạn để thúc đẩy kinh doanh ngày càng phát triển hơn.

Cách thức sử dụng phần mềm cũng đã thay đổi. Ông Morton nói: “Giống như hầu hết các công ty, chúng tôi bắt đầu với bộ CAD/CAM chuyên dụng để thực hiện cả việc thiết kế và lập trình cho các thiết bị. Tuy nhiên, khi đã thuần thục với phần mềm này, chúng tôi chuyển giao phần lớn công việc lập trình đến các phân xưởng sản xuất. Phần mềm PowerMill của Delcam rất đáng tin cậy nên các nhân viên vận hành không cần phải mất quá nhiều thời gian để giám sát các máy. Trong khi một thao tác đang được thực hiện, họ sẽ có thời gian để lập trình cho các thao tác tiếp theo”

Độ tin cậy của phần mềm cho phép Eccles thực hiện gia công 24 trên 24 giờ nhiều hơn. “Chúng tôi có thể chạy dự án suốt đêm hay thậm chí cả các ngày cuối tuần với giám sát thối thiểu”, ông Morton nói. “Rất nhiều chi tiết lớn vẫn đòi hỏi được gia công với dung sai rất nhỏ. Điều này có nghĩa thời gian gia công sẽ dài hơn nhưng vẫn chịu áp lực giao hàng sớm. Chính vì vậy, gia công liên tục suốt 24 giờ là cần thiết khi chúng ta phải đối mặt với áp lực về thời gian giao hàng này.”

Vấn đề nằm ở sự Tích hợpTám máy CNC Correa công suất lớn tại Eccles tất nhiên đã giúp công ty thắng được các dự án lớn hơn. Tuy nhiên, công ty cũng tăng năng suất nhờ các giá đỡ có kích thước từ 2,000mm đến 8,000mm, cho phép gia công nhiều chi tiết trong cùng một thao tác.

Sự linh hoạt của phần mềm rất quan trọng trong gia công đa chi tiết. Ông Morton nói: “Ví dụ, nếu chúng tôi muốn tạo ra phần trái và phần phải của một thiết kế, chúng tôi có thể lập trình một chi tiết và sau đó nhanh chóng điều chỉnh trên PowerMill để tạo ra bộ phận đối xứng. Thêm vào đó, chúng tôi không phải hoàn thành từng bộ phận sau đó gia công phần tiếp theo. Chúng tôi có thể tích hợp các đường dẫn công cụ cho nhiều chi tiết khác nhau thành một phiên và từ đó giảm thiểu số lần thay đổi dao”

Một thay đổi khác chứng tỏ sự cần thiết của phần mềm là việc tung ra máy gia công 5 trục. “Với máy gia công 5 trục, chúng tôi có thể cắt những chi tiết lớn hơn chỉ với các dao cắt ngắn hơn nhưng cho độ chính xác cao và tốc độ gia công nhanh hơn”, ông Morton giải thích. “Rất nhiều các dự án hàng không vũ trụ mà chúng tôi đang thực hiện sẽ không thiết thực nếu thiếu máy gia công 5 trục do số lượng các cài đặt cần thiết trên máy 3 trục”.

Phiên bản phần mềm mới nhất PowerMill CAM của Delcam được giới thiệu tại IMTS (8 – 13 tháng 9 tại Chicago, Mỹ). Theo công ty, phiên bản mới này đưa ra giải pháp toàn diện hơn cho những thao tác gia công phức tạp.

Giám đốc phát triển CAM, Steve Hobbs, nói: “Rất nhiều khách hàng của chúng tôi trong lĩnh vực chế tạo công cụ có khuynh hướng lập trình những thao tác đơn giản hơn như định cỡ kích thước ban đầu của khối vật liệu và các thao tác hoàn thiện như cắt đứt trên bộ điều khiển máy công cụ, thay vì bằng lập trình ngoại tuyến. Tuy nhiên, khi

chúng tôi có uy tín hơn trong lĩnh vực sản xuất gia công, lượng khách hàng muốn lập trình mọi thứ với hệ thống CAM ngày càng tăng. PowerMill luôn thực hiện được điều này, nhưng những tùy chọn mới trong PowerMill 9 sẽ giúp quá trình lập trình hoàn chỉnh trở nên dễ dàng hơn.”

Phần mềm được thiết kế để lập trình và gia công nhanh hơn. Thời gian tính toán giảm, giao diện đơn giản hơn và quy trình gọi đường dẫn dụng cụ hiệu quả hơn đảm bảo dao cắt tập trung nhiều thời gian hơn cho gia công và giảm tối thiểu thời gian chết.

Delcam: Phiên bản Powermill mới

CAD/CAM SoftwAre

55

Hầu hết phần mềm CAD/CAM được thiết lập cho mục đích phát triển sản phẩm, và thiết kế, sản xuất bộ phận và khuôn. Ngày nay, hơn ba phần tư các dụng cụ cơ khí mới kết hợp chặt chẽ với những công nghệ này theo những cách vốn chưa từng được nghĩ đến trước đây. Augustine Quek

CAD/CAM:

Công cụ thiết kế tinh gọn tuyệt vời

Lúc ban đầu, sự phát triển của thiết kế bằng máy tính ít có ảnh hưởng đến CNC do chương trình vẽ và gia công có tính năng và định dạng khác nhau.

Tuy nhiên, ngay sau khi các ứng dụng CAD kết hợp với thông tin CAM, và các ứng dụng CAM chấp nhận công cụ CAD, cả nhà thiết kế và sản xuất bắt đầu nhận ra lợi ích đem đến từ phần mềm CAD/CAM.

Theo khoa thiết kế của Đại Học Harvard, hơn ba phần tư các dụng cụ cơ khí mới hiện nay kết hợp công nghệ CNC. Những dụng cụ này được sử dụng trong mọi lĩnh vực sản xuất, trong đó bao gồm nhiều lĩnh vực liên quan đến công nghệ xây dựng. Công nghệ CNC có liên quan đến sản xuất kết hợp với máy tính (CIM), lập kế hoạch sản xuất bằng máy tính (CAPP) và các công nghệ

CAD/CAM SoftwAre

5656

khác như công nghệ nhóm (GT) và sản xuất dạng tế bào. Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS) và sản xuất vừa đúng (JIT) có thể được thiết lập bằng máy điều khiển số.

Con đường phía trướCPhần mềm CAD/CAM dùng công cụ vẽ CAD để miêu tả dạng hình học, tiếp theo đó sử dụng CAM để xác định đường dẫn dụng cụ, nhằm điều khiển chuyển động của dụng cụ cơ khí để gia công chính xác hình dạng đã được vẽ.

Một hệ thống CAD thông thường gồm có tương tác của giao diện người dùng đồ họa (GUI) với mô hình B-spline không đều hữu tỷ (NURBS) và/hoặc biểu diễn dữ liệu bề mặt (B-rep) qua một kernel mô hình hóa hình học. Hệ thống CAD theo truyền thống sử dụng tham số mô hình hóa kiểu feature-based và mô hình mặt tự do, dùng một số môđun ngôn ngữ lập trình C với các giao diện phần mềm ứng dụng (APIs). Hệ thống mô hình CAD chuyên dụng cao trên thị trường bao gồm Pro/ENGINEER, SolidWorks, CATIA, NX, hoặc loạt chương trình AutoCAD.

Những cải tiến về khả năng tạo mô hình bằng máy tính trong thời gian gần đây khiến công việc thiết kế mô hình trở nên dễ dàng hơn (ví dụ: T-Splines). Được phát minh bởi tiến sĩ Tom Sederberg của BYU vào năm 2003, T-Splines Inc có giấy phép công nghệ sáng chế độc quyền. T-Splines kết hợp các phương pháp cổ điển từ Nurbs và Surbs với các công cụ chuyên biệt cho phép người tạo mô hình làm việc trên các bề mặt đơn thay vì các patch.

Không giống như quy tắc tạo mô hình truyền thống, bề mặt của T-Splines có thể được thiết lập ở nhiều mức độ chi tiết khác nhau, với điểm kiểm soát chỉ cần đặt ở những nơi cần thiết. Những điểm kiểm soát xác định bề mặt T-Spline, giống như Nurbs và các bề mặt phân vùng. Giống như bề mặt phân vùng, T-Splines chấp nhận bề mặt

không phải dạng hình chữ nhật bằng cách thêm các điểm đặc biệt. Các hàng điểm kiểm soát T-Spline, giống như những điểm trong Nurbs, có thể nằm ngang khắp bề mặt.

Điểm độc đáo của T-Splines là các hàng điểm kiểm soát cục bộ có thể kết thúc ở mối nối chữ T. T-Splines được làm mượt G1 (tiếp tuyến liên tục) tại các điểm đặc biệt, và làm mượt C2 (tham số cấp 3 liên tục) tại mối nối chữ T và phần còn lại của bề mặt. Mấu chốt để tạo nên chức năng độc đáo là cách sử dụng các điểm T. Điểm T là một đỉnh đặc biệt, cho phép isoparm từng phần (nghĩa là, isoparm chỉ trên một mặt của đỉnh). Điều này cho phép topo không phải hình chữ nhật và chèn hình học mà không làm thay đổi bề mặt.

Các mô hình có thể được tạo ra từ đầu tới cuối trong T-Splines hoặc được chuyển đổi từ đa giác, bề mặt phân vùng, hoặc Nurbs. Các mô hình T-Spline có thể chuyển đổi chính xác sang Nurbs, theo kiểu tự động hoặc theo bố trí patch do người sử dụng quy định. T-Splines có thể được xuất ra dạng vật thể đa giác.

Làm việC với CáC mô hìnhTuy nhiên, các nhà phát triển phần mềm và bán CAD/CAM không phải là những người duy nhất sáng tạo ra hệ thống CAD/CAM. Gần đây, các xưởng sản xuất, với đội ngũ thiết kế riêng, đã góp phần đẩy mạnh chiến lược thiết kế hoàn hảo hơn. Delphi Technologies, nằm trong chiến lược Phương pháp thiết kế tinh gọn (LDM), đã đăng ký sáng chế độc quyền cho phương pháp Tạo mẫu ngang và Thiết kế xử lý số.

Mars CNC Machining, một xưởng sản xuất cơ khí CNC tại California, Mỹ, sản xuất các chi tiết nguyên mẫu kích thước thật và các chi tiết máy chính xác.

Các xưởng sản xuất, với đội ngũ thiết kế riêng, đã góp phần đẩy mạnh chiến lược thiết kế hoàn hảo hơn.

CAD/CAM SoftwAre

57

Trong tạo mẫu ngang, các nét được tham chiếu lên mặt phẳng chuẩn, thay vì đặt hoặc định vị các nét mới lên một hoặc nhiều nét có sẵn trong mô hình rắn. Tất cả các nét mô hình được thiết lập từ tập hợp các điểm mốc hoặc các điểm mốc offset, và được đặt, định vị theo các điểm mốc này mà không phụ thuộc vào mô hình hiện có. Điều này cho phép chỉnh sửa thiết kế mà không cần sắp xếp lại, triệt tiêu hay xóa nét, hoặc loại bỏ các quan hệ phụ thuộc trong những quá trình tiếp theo sau như phân tích phần tử hữu hạn hay sản xuất.

Thiết kế xử lý số tạo ra các mô hình quy trình sản xuất và lập tài liệu của nhà xưởng, cho phép thiết kế mô hình tự động, cập nhật và triển khai mà không phải tái lập. Delphi tuyên bố rằng gần như bất kỳ hệ thống 3D CAD nào đều có thể được sử dụng và cả 2 phương pháp trên làm giảm đáng kể chi phí sản xuất và thiết kế công nghệ trong suốt chu trình thiết kế sản xuất.

Tiềm lực cao của các mối quan hệ kết hợp này dẫn đến hình thức tạo nguyên mẫu mới gọi là tạo nguyên mẫu kỹ thuật số. Đối lập với tạo nguyên mẫu thật, vốn đòi hỏi thời gian chế tạo và chi phí cho vật liệu, tạo nguyên mẫu kỹ thuật số cho phép kiểm chứng thiết kế và thử nghiệm trên màn hình, tăng tốc để giới thiệu ra thị trường và giảm chi phí. Khi công nghệ phát triển theo hướng này, CAD đã không còn đơn thuần là một công cụ văn bản (miêu tả thiết kế ở dạng đồ họa) mà trở thành công cụ thiết kế mạnh hơn, giúp giảm lãng phí vật liệu đáng kể.

Phần mềm StarMột lĩnh vực đặc biệt đó là sử dụng mô hình CAD trong thuật toán mô phỏng các điều kiện môi trường. Điều này cho phép các nhà thiết kế và kỹ sư thử nghiệm sản phẩm trong môi trường ảo mà không cần đến môi trường thực tế. Hầu hết các phần mềm CAD cho phép xuất mô hình được tạo ra sang phần mềm CFD, còn phần mềm mô phỏng hiện nay cũng có những chức năng tạo mô hình CAD.

Ví dụ, STAR-CCM+, một phần mềm định hướng kỹ thuật dùng để mô phỏng tính toán chất lưu (CFD) từ CD-Adapco, bao gồm từ mô hình CAD đến xử lý hậu kỳ và cuối cùng là CFD trong một môi trường phần mềm tích hợp duy nhất. Các tính năng gồm có bao phủ bề mặt, tạo lỗ sàng tự động cao cấp (tạo ra lỗ sàng đa diện hoặc phần lớn là lục diện) được cài đặt sẵn và khả năng ‘sao chép và dán’ những chi tiết giữa các mô hình.

Bản phát hành mới nhất, Star-CCM+ v3.02 đã có nhiều cải tiến so với phiên bản trước bao gồm: chức năng chuyên dụng cho chuẩn bị, mô phỏng, xử lý hậu kỳ các vấn đề liên quan đến cơ cấu xoay hoặc tuabin; một công cụ chỉnh sửa bề mặt tự động mới; và sự ra đời của một mô hình nhiễu loạn DES mới.

Ngoài giao diện dành riêng cho mô phỏng cơ cấu tuabin, phần mềm còn bao gồm một phương pháp tăng cường để mix mặt phẳng, cho phép tương tác roto-stato với bước răng không đều và loại cấu hình turbine đa dạng hơn. Công cụ sửa bề mặt tự động có khả năng chỉnh sửa tam giác phân chất lượng xấu; chức năng tự giao nhau và khép các mặt lân cận được thực hiện bằng thao tác nhấp chuột đơn giản.

Cùng với chức năng bao phủ bề mặt có sẵn và chỉnh sửa bề mặt thủ công, Star-CCM+ V3.02 cũng cho phép chọn lựa giữa chỉnh sửa tự động không tốn nhiều công sức và điều khiển thủ công tinh vi, hoặc kết hợp cả hai.

LấP hố ngăn cáchMột số gói phần mềm cung cấp khả năng chỉnh sửa hình học tham số và phi tham số mà không cần hiểu hoặc lặp lại quá trình thiết kế bằng cách sử dụng chức năng tạo mô hình trực tiếp. Khả năng này có thể bao gồm khả năng bổ sung có thể suy ra các mối quan hệ chính xác giữa hình học được chọn (ví dụ: tiếp tuyến, đồng tâm), giúp cho quá trình chỉnh sửa tốn ít thời gian hơn và người sử dụng có lượng việc lớn không cần hiểu quá trình mục đích thiết kế của mô hình.

L&Z Tools & Plastics nằm ở Thẩm Quyến, Trung Quốc, sử dụng phần mềm CAD/CAM (AutoCAD, Pro/E, UG, SolidWorks) để mô phỏng động, phân tích dao động nhiệt độ, phân tích ứng suất dư và kiểm tra các vấn đề làm mát không đối xứng, nhằm giảm chi phí và thời gian chu kỳ sản xuất.

CAD/CAM SoftwAre

5858

SpaceClaim đã nổ lực để lấp hố ngăn cách giữa các nhà thiết kế và đội ngũ phát triển sản phẩm như kỹ sư và bộ phận quản lý, vốn không có quyền tiếp cận và thời gian để hiểu rõ hệ thống CAD 3D của nhà thiết kế. SpaceClaim Professional 2007 được quảng cáo như một sản phẩm tạo mô hình CAD 3D trực giác có khả năng liên kết các quá trình hoạt động.

Giao diện người dùng tiên tiến của phần mềm hiểu rõ ý định tạo mô hình của người sử dụng đơn giản bằng cách nhận biết hình học nào được chọn và trong bối cảnh nào mà không cần những menu trải xuống dư thừa, hộp hội thoại, và những lần nhấp chuột. Những gợi ý tự động trình bày các xem xét thiết kế như duy trì cùng kích thước lỗ hoặc độ dày vách ở dạng ‘snaps’ cục bộ, không cần nhập các kích thước cụ thể hoặc kiểm tra mô hình trước khi thay đổi hoặc thêm hình học.

Ngoài ra còn có một môi trường phác thảo cho phép người dùng phác họa kích thước chính xác hoặc tạo một bố cục thô cho hiệu chỉnh trong tương lai. Các đường phác họa bao gồm đường thẳng, đường uốn và đường spline, còn công cụ bao gồm cắt gọt, offset và hình chiếu. Môi trường Associative Drawing cho phép thay đổi thiết kế cũng như tạo và thay đổi hình học từ nhiều góc vẽ. Môi trường vẽ cung cấp một không gian làm việc quen thuộc cho những người quen làm việc với 2D, và hỗ trợ chú thích, bao gồm kích thước hình học và dung sai theo chuẩn JIS, ISO và ANSI.

SpaceClaim Professional 2007+, được trình làng vào cuối năm ngoái, có khả năng mở, sửa đổi và tạo ra các chi tiết kim loại dạng tấm, làm việc với kết cấu nhẹ, cho phép thay đổi 3D từ các mặt cắt 2D, thêm và chỉnh sửa kích thước dẫn động và hỗ trợ kết hợp cùng các ứng dụng trung lập với CAD.

Săn lùng mục tiêuHiện nay, hệ mô hình chủ đạo là từ máy tính sang máy tính, trong đó người sử dụng trao đổi các tập tin CAD thuần hay các phiên bản đã công bố (ở định dạng PDF, DWF hoặc các định dạng khác) từ chương trình CAD của người tạo đến các chương trình xem của người nhận. Với kết nối Internet ngày càng phổ biến, một xu hướng tự nhiên ra đời mà ở đó, các chức năng CAD/CAM ngày càng tận dụng vai trò của web.

Một trong những cách sử dụng sớm nhất và được phát triển rộng rãi nhất là các dạng hình học và mô hình có thể tải về từ catalô và thư viện trực tuyến. Những tập tin này thường được các kỹ sư và nhà thiết kế sử dụng để hỗ trợ cho quá trình thiết kế cho một ứng dụng đặc thù nào đó.

Ví dụ, nhà sản xuất đầu nối thu nhỏ có độ tin cậy cao Omnetics hiện cung cấp các mẫu mô hình rắn 3D vốn có thể tải trực tuyến cho toàn bộ loạt sản phẩm COTS và đầu

nối tiêu chuẩn, bao gồm Bi-lobe (thu nhỏ cỡ nano), các loại dạng dải băng và tròn, được tạo ở dạng tập tin Step (.stp) để có thể nhập vào các chương trình CAD khác nhau (ProE, Solidworks, Inventor, v.v.)

Tương tự, Laird Technologies đã phát triển một công cụ thiết kế ảo mới lạ dùng cho các sản phẩm đệm bảo vệ Fabric-over-Foam EMI. Công cụ mới dựa trên web cung cấp cho khách hành một catalô tương tác trực tuyến cho phép người dùng dễ dàng định dạng, xem và tải bản vẽ 2D và mô hình 3D về thiết kế ở tất cả các định dạng CAD thông thường một cách đơn giản.

Tập đoàn National Semiconductor và Liên hiệp Accelerated Designs đã hợp tác để tạo nên một Ultra Librarian Reader (ULR) nhằm cung cấp cho khách hàng các lược đồ ký hiệu và các footprint PCB cho toàn bộ danh mục sản phẩm của tập đoàn. Thư viện Ultra Librarian của Accelerated Designs cung cấp một phương pháp linh hoạt để đưa ra các mô hình biểu tượng cùng với sự ra đời của một sản phẩm mới, dưới mọi định dạng, cho mọi khách hàng.

Tuy nhiên, khả năng đưa bản vẽ CAD tới trình duyệt web (mà không cần sử dụng các phần mềm đặc biệt để xem) đã trở thành mục tiêu công nghệ mới nhất mà các nhà cung cấp CAD đang săn lùng.

Một trong những nhà tiên phong sớm nhất là AfterCAD Insite, sử dụng công nghệ Ajax (Asynchronous JavaScript and XML). Aftercad Online (ACO) đã tuyên bố rằng Web 2.0 là trình duyệt đầu tiên thực sự giúp người sử dụng làm chủ máy, hình dung (phóng to, thu nhỏ, pan, thay đổi lớp, v.v.), đánh dấu và chia sẻ dữ liệu CAD mà không cần gì chương trình nào khác ngoài một trình duyệt. Autodesk Labs ngay sau đó đã tiếp nối với sản phẩm Autodesk Freewheel có khả năng cung cấp bản vẽ CAD, được lưu ở dạng tập tin DWF, lên web.

L&Z Tools & Plastics nằm ở Thẩm Quyến, Trung Quốc, sử dụng phần mềm CAD/CAM (AutoCAD, Pro/E, UG, SolidWorks) để mô phỏng động, phân tích dao động nhiệt độ, phân tích ứng suất dư và kiểm tra các vấn đề làm mát không đối xứng, nhằm giảm chi phí và thời gian chu kỳ sản xuất.

CAD/CAM SoftwAre

59

Thiết kế bằng máy tính (CAD) là sử dụng công nghệ máy tính để trợ giúp quá trình thiết kế một sản phẩm mới. Điều này bao gồm vẽ kỹ thuật, vẽ thiết kế, phác họa, hình dung và thậm chí mô phỏng toán học. Sản xuất có trợ giúp của máy tính (CAM) là sử dụng các công cụ phần mềm máy tính cho phép đưa các thông tin được tạo ra từ CAD vào sản xuất hoặc tạo nguyên mẫu các chi tiết. CAM thường đề cập đến việc sử dụng các hệ thống máy tính để kiểm soát robot và công cụ trong quá trình sản xuất sản phẩm.

Nguồn gốc của CAD bắt nguồn từ sự ra đời của hệ thống Sketchpad ở MIT

năm 1963 bởi Ivan Sutherlan. Tính năng đặc biệt của Sketchpad nằm ở chỗ nó là chương trình đâu tiên tận dụng giao diện người sử dụng (GUI) hoàn chỉnh. Nó cho phép nhà thiết kế tương tác với máy tính theo kiểu đồ họa, đưa thiết kế vào máy tính bằng cách sử dụng bút quang để vẽ trên màn hình CRT.

Một phát minh quan trọng khác trong Sketchpad là nó cho phép người sử dụng dễ dàng ép các thuộc tính hình học trong bản vẽ, ví dụ như, chiều dài của một đường thẳng hoặc góc của 2 đường thẳng có thể được ấn định. CAM lần đầu tiên được áp dụng trong công nghiệp vào năm 1971 tại các công

ty lớn trong ngành công nghiệp ôtô và hàng không vũ trụ, ví dụ như UNISURF ở Renault (Bezier) dùng cho thiết kế và gia công thân xe.

Sự phát triển của các thiết kế bằng máy tính ban đầu ít có ảnh hưởng đến CAM do chương trình vẽ và gia công có tính năng và định dạng tập tin khác nhau. Tuy nhiên, khi các ứng dụng CAD như SolidWorks và AutoCAD kết hợp với thông tin CAM, và khi các ứng dụng CAM như MasterCam chấp nhận công cụ chuyên dùng CAD, cả nhà thiết kế và sản xuất đã có thể sử dụng phần mềm CAD/CAM vốn ngày càng trở nên đa dạng.

CAD/CAM: Trở về Căn bản

Như đã đề cập trước đó, các khái niệm CAD truyền thống như mô hình tham số và feature-based cho phép tạo và chỉnh sửa hình học phức tạp. Tuy nhiên, cách tạo mô hình này có những hạn chế, do nó tạo ra những mối liên hệ phức tạp, nhiều cấp bật giữa các nét và hình học mà người sử dụng phải hiểu biết cặn kẽ và thỉnh thoảng vẫn không thể giải quyết được bằng hệ thống CAD.

Cảm thụ xúC giáCDự án Touch and Design (T’nD) ở Ý đã sử dụng một cách tiếp cận hoàn toàn mới. Cách tiếp cận này đưa thiết kế bằng máy tính lên một bước xa hơn, bằng cách cho phép

điêu khắc tay được dịch trực tiếp vào mô hình máy tính. Hệ thống cung cấp thông tin phản hồi đến người sử dụng, đường phản chiếu để kiểm tra chất lượng bề mặt, và các bề mặt loại A ở cuối quá trình loại bỏ.

Điểm mấu chốt của dự án T’nD là sử dụng công nghệ ‘haptic’, vốn cho phép người dùng cảm nhận cũng như nhìn thấy một vật thể ảo được tạo ra bằng máy tính. Một tay đòn robot truyền lực đến tay người sử dụng, mô phỏng lực cản chuyển động và có thể tạo nên cảm giác của vật thể rắn. Hai công cụ được phát minh, một dao gọt để tẩy vật liệu khỏi mô hình, và một giấy nhám để làm mịn và khảo sát bề mặt.

Người sử dụng bắt đầu với một khối đất sét ảo và dùng các công cụ để cắt và tạo hình khối này bằng tay. Họ có thể xem quá trình trên màn hình máy tính và quan trọng nhất là cảm nhận xúc giác khi công cụ cắt và làm mịn đất sét.

Mặc dù các yếu tố công nghệ của T’nD không phải là mới, sự kết hợp các yếu tố này là điểm độc đáo trong thiết kế công nghiệp và có lẽ sẽ sớm chiếm lĩnh một thị trường đặc biệt dành riêng cho thợ thủ công và nghệ sĩ.

Do đó, nhiều cải tiến trong công nghệ CAD/CAM theo xu hướng hình dung quá trình sản xuất, từ tạo mô hình phi tham số đến cộng tác ở khâu ra sản phẩm và hệ thống dựa trên web. Hệ thống CAD hiện nay có thể tạo ra mô hình ngày càng dễ dàng, với kết hợp ở phạm vi lớn hơn, không chỉ trong quá trình thiết kế mà còn trong toàn bộ dây chuyền sản xuất. Chức năng ngày càng mạnh và các cải tiến không ngừng chỉ ra những đổi mới thú vị hơn phía trước.

Chức năng ngày càng mạnh của hệ thống CAD chỉ ra những đổi mới thú vị hơn phía trước.

EvEnts

6060

Triển lãm MTA Việt Nam 2009 kết thúc vào ngày 11 tháng 7 năm 2009 trong không khí tưng bừng sau 4 ngày hoạt động sôi nổi. Sự kiện thương mại về

giải pháp sản xuất của Việt Nam đã thu hút khoảng 7.270 khách tham quan để tận mắt chứng kiến những công nghệ được trưng bày bởi hơn 234 công ty tham gia triển lãm.

Khoảng 81% các công ty tham dự triển lãm đến từ

Triển lãm MTA Việt Nam 2009

20 quốc gia/khu vực. Trong đó, có 9 gian triển lãm từ Đức, Hàn Quốc, Nhật, Singapore, Đài Loan và Thái Lan.

Lễ khai mạc được diễn ra với sự tham dự của rất nhiều nhà lãnh đạo như Ông Hoàng Văn Dũng – Phó chủ tịch Phòng Thương mại và Công Nghiệp Việt Nam; Ông Phan Thế Hào – đại diện Bộ Công Thương Thành Phố Hồ Chí Minh; Ông Phạm Thiện Nghệ - Phó chủ tịch Hiệp

Bình luận sự kiện:

EvEnts

61

hội Doanh Nghiệp Điện Tử Việt Nam; Ông Nguyễn Mộng Hùng – Phó chủ tịch Hội Tự Động Hóa Việt Nam.

Sự kiện nhận được sự hỗ trợ từ Bộ Công Thương Việt Nam, Phòng Thương mại và Công Nghiệp Việt Nam, Hội Đồng Nhân Dân Thành Phố Hồ Chí Minh, Hội Tự Động Hóa Việt Nam, Hiệp hội Doanh nghiệp Cơ khí Việt Nam, Hiệp hội Doanh nghiệp Điện tử Việt Nam, Hiệp hội Thép Việt Nam, Hiệp hội Kỹ sư ô tô Việt Nam. Triển lãm MTA Việt Nam lần thứ 7 sẽ tiếp tục được tổ chức tại Thành Phố Hồ Chí Minh từ ngày 7 – 10 tháng 7 năm 2010.

Hiệu quả nHư mong đợiCác doanh nghiệp trong nước đã cử 75 đoàn đại biểu đến tham dự cuộc triển lãm để tìm hiểu thêm về các loại máy công cụ và được các nhà chế tạo máy trong nước và quốc tế giới thiệu trực tiếp về sản phẩm. Các công ty tham gia triển lãm hài lòng với chất lượng khách tham quan, và khách tham quan cũng có ấn tượng về các đột phá và giải pháp của máy công cụ được trưng bày bởi các công ty sản xuất toàn cầu.

“Tôi đã nhận thấy tiến bộ đáng kể về chất lượng của triển lãm năm nay thông qua số lượng lớn khách tham quan tại gian hàng của chúng tôi. Triển lãm MTA Việt Nam vẫn là triển lãm duy nhất trong ngành sản xuất ở Việt Nam mà Công ty Nikon sẽ tiếp tục ủng hộ và tham gia” Ông M Tsuji, Tổng Giám đốc Ngành hàng thiết bị, Công ty Nikon Singapore nhận xét.

Trung tâm triển lãm và hội nghị Sài GònThành phố Hồ Chí Minh, Việt NamNgày 8 -11, tháng 7, năm 2009

Đám đông bị thu hút vào những chương trình giới thiệu sản phẩm trực tiếp

TruBend5130 được bán tại triển lãm MTA Việt Nam năm nay mang lại niềm vui lớn

Ước tính khoảng 400 khách tham quan đã ghé qua gian hàng của Trumpf tại triển lãm MTA Việt Nam

A

Agie Charmilles 69/52, To Ngoc Van, Tay HoHanoi, VietnamTel: 84 4 7182788 Fax: 84 4 7182788

Allied Technologies (Saigon) Co LtdLot I 4 Le Van Viet StreetSaigon Hi-Tech Park, District 9,Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 733 5663 Fax: 84 8 733 5668

August Mechanical Corporation76/4 Ba Hom Street, District 6, Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 875 2720

B

B Braun Vietnam Company Ltd170 Duong La ThanhDong Da DistrictHanoi, VietnamTel: 84 4 511 0088Fax: 84 4 851 0072

Bayer Vietnam LtdCTM Building 5th Floor299 Cau Giay StreetHanoi, VietnamTel: 84 4 220 1555Fax: 84 4 220 1560

C

Carl Zeiss Pte Ltd(Representative Office)HPL Building, 1st Floor, 60 Nguyen Van Thu StreetDa Kao Ward, District 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 39118670 / 1Fax: 84 8 39118671

(Representative Office)Room 613Cartographic Publishing House85 Nguyen Chi Thanh, Dong DaHanoi, VietnamTel: 84 4 773 7340 / 42Fax: 84 4 773 7341

Chin Fong Machine Industrial CoRoom 1208, Saigon Trade Center,37 Ton Duv Thang Street,Ben Nghe Ward, District 1,Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 910 2768 Fax: 84 8 910 2770

CNC Technology Co LtdLot K-B2A, 2A Street,Le Minh Xuan Industrial Park,Binh Chanh District,Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 766 0626Fax: 84 8 766 0627

D

Dong Loi Equipment & Service Co Ltd3/1A Phan Boi Chau Street,Binh Thanh DistrictHo Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 510 9440Fax: 84 8 841 2103

DMG Asia Pacific Pte. Ltd.Unit #302, Blue Star Building,93 Linh Lang Str., Ba Dinh DistrictHanoi, VietnamTel: 84 4 7665 924 84 4 7665 925Fax: 84 4 7665 926

Dqict ICT Solution & Services Provider

62-62A D2, Van Thanh BacPhuong 25, Quan Binh Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 512 6377Fax: 84 8 512 6164

E

Emico Trading And Services Co Ltd354 National Road 1A,Tan Binh Ward, Thu Duc District,Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 282 2035Fax; 84 8 282 1917

Enomoto Viet Nam2/3-I Nguyen Thi Minh KhaiPhuong Dakao 1stHo Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 823 5003

F

Fanuc Vietnam LtdNo 256 2nd Floor, Rex Hotel141 Nguyen Hue BoulevardDistrict 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 824 6638Fax: 84 8 824 6637

H

HAAS Automation Inc ‘ DKSH189 Dien Bien Phu StreetBinh Thanh DistrictHo Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 851 1334Fax: 84 8 851 1335

Hai Son Trading & Production Co Ltd27/17 Hau Giang StreetTan Binh DistrictHa Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 811 1080

Haiphong Trading Import-Export Company5 Phan Chu Trinh StreetSidtrict 1st,Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 827 5793Fax: 84 8 824 7568

Hanh My Trading Production Co LtdSO 15 to 6 AP 5AXa Luong Binh Ben LucVietnamTel: 84 7 264 6885Fax: 84 7 264 6886

Hoa Phat Equipment & Accessories Co360 Dien Bien Phu StreetBinh Thanh DistrictHo Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 898 0373Fax: 84 8 898 0374

Ho Thien Ky Manufacturing & Trading Co

103/D11 Le Van ThoP.11, Q. Go Vap, TpHo Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 589 2802Fax: 84 8 589 2802

I

Iscar Vietnam (Representative office)Room D 2.8, Etown Building364 Cong Hoa, Tan Binh DistrictHo Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 812 3519Fax: 84 8 812 3521

Itochu Corporation14 Thuy Khue StreetTay Ho DistrictHanoi, VietnamTel: 84 4 823 7088Fax: 84 4 823 3694

6262

METALWORKING GUIDEBOOK VIETNAMListing Of Advertisers’ distributOr in vietnAm

K

Kimberly Clark Vietnam Ltd Binh Duong MillNo 32 Huu Nghi Avenue, VSIPThuan An District, Binh Duong ProvinceVietnamTel: 84 6507 43911Fax: 84 6507 43914

Koike Sanso Kogyo Co LtdRoom No 1 A4 Group No 46Hoang Van Thu WardHoang Mai DustrictHanoi, VietnamTel: 84 4 633 6958Fax: 84 4 633 6958

Komatsu Saigon Co Ltd79/5B Xo Viet Nghe Tinhward 26, Binh ThanhHo Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 899 0314Fax: 84 8 899 0310

L

Laser Equipment And Technology Co Ltd38/45 Hao Nam StreetDong Da DistrictHanoi, VietnamTel: 84 4 216 5865

M

Machine And Industrial Equipment Corporation2 Trieu Quoc Dat StreetHoan Kiem DistrictHanoi, VietnamTel: 84 4 825 2498Fax: 84 4 826 1129

Mico Heavy Equipment and Machinery Ltd#1505/B Vincom City Towers191 Ba TrieuHanoi, VietnamTel: 84 4 974 2708Fax: 84 4 974 2710

Mitsubishi Carbide (Vietnam) Co Ltd141 Co Bac StreetDistrict 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 920 3323Fax: 84 8 837 4541

Mitsubishi Corporation10th Floor Hanoi Tower49 Hai Ba Trung StreetHanoi, VietnamTel: 84 4 934 8301 Fax: 84 4 934 8312

Mitsubishi Trading & Takachiho Electric CoSuite 705, The Landmark50 Ton Duc Thang AvenueDistrict 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 822 8296Fax: 84 8 822 8286

MMC Metal Singapore Pte Ltd (Ho Chi Minh Office)141 Co Bac StreetDistrict 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 090 961 1395

MMV Co Ltd141 Co Bac StreetDistrict 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 920 3323Fax: 84 8 837 4541

MTC Machinery & Technology Co Ltd245 Dien Bien Phu StreetWard 6, District 3Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 912 3597Fax: 84 8 290 8775

N

Nachi (S) Pte Ltd (Representative Office)Room 1608, 16/F Saigon Tower29 Le Duan Street, District 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 823 6299Fax: 84 8 823 6288

Nhat Minh EngineeringB5 Plot 11, Dinh Cong New UrbanHoang MaiHanoi, VietnamTel: 84 4 640 4476Fax: 84 4 640 4475

Nidec Copal (Vietnam) Co LtdTan Thuan Epzone StreetNo 18, District 7Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 770 0210Fax: 84 8 770 0216

Nissin Electric Vietnam Co Ltd7 TS 11 RoadTiemn Son Indistrial ZoneBac Ninh Province, VietnamTel: 84 241 714434Fax: 84 241 714437

O

Optical Gaging Pte Ltd21 Tannery RoadSingapore 347733Tel: 65 6741 8880Fax: 65 6741 8998

Omron Asia Pacific Pte Ltd (Representative Office)99 Nguyen Thi Minh Khai StreetDistrict 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 830 1105Fax: 84 8 830 1279

R

Robert Bosch (SEA) Pte Ltd Suite 1206, Saigon Tower37 Ton Duc Thang,Ben District 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 911 1374Fax: 84 8 911 1376

S

Saigon Machine Equipment Company84/45 Ly Chieu Hoang StreetWard 10, District 6Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 875 4543Fax: 84 8 875 9660

Saigon Precise Co LtdRoad 2, Saigon-Linh TrungThu Duc DistrictHo Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 897 4387Fax: 84 8 897 4613

Saigon Tole Trading-Manufacturing Co99/9 National Road No 1Tan Thoi Bhat WardHo Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 891 7885Fax: 84 8 891 0100

Sandvik Coromant Vietnam190 Tran Quoc Thao StreetDistrict 3Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 931 0817Fax: 84 8 946 5750

Sanyo Di Solutions Vietnam CorporationNo 10 Street 17A, Bien Hoa Industrial Zone II,Bien Hoa, Dong Nai Province,VietnamTel: 84 61 994252Fax: 84 61 994264

63

Schaeffler VietnamRoom 319 No 9 Dao DuyAnh Street, Dongha DistrictHanoi, VietnamTel: 84 4 577 1790Fax: 84 4 577 1791

Schindler Vietnam Limited5/F Saigon Centre 65 Le Loi StreetDistrict 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 820 6362Fax: 84 8 820 6361

Seco Tools (SEA) Pte Ltd (Vietnam)63A Nam Ky Khoi Nghia StreetBen Thanh Ward District 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 914 4393Fax: 84 8 914 3164

Siemens AG (Representative Office)The Landmark Building 2nd5B Ton Duc Thang StreetHo Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 825 1900Fax: 84 8 825 1580

Singapore Exhibition Services (Representative office)51-51B-53 Vo Van Tan Street KMSuite 6B 6th Floor District 3Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 930 7618Fax: 84 8 930 7616

SKF VietnamRoom 1201, Floor 21, Saigon Trade Center37 Ton Duc Thang StreetBen Nghe Ward, District 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 910 1750Fax: 84 8 810 1750

Sodick Engineering Service (Hanoi Office)Room 706, Thang Long105 Long Ha, Dong Da,Hanoi, VietnamTel: 84 4 562 4346Fax: 84 4 562 4283

Sodick Engineering Service (Ho Chi Minh Office)27F Saigon Trade Center37 Ton Duc Thang Street, District 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 911 1536Fax: 84 8 911 1441

Sumitomo (Shi) Cyclo Drive Asia Pte Ltd4th Floor, 99 Nguyen Thi MinhDistrict 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 925 8504Fax: 84 8 925 6505

Sumitomo Corporation (Representative Office)Landmark Building 6th5B Ton Duc Thang Street, District 1Ho Chi Minh, VietnamTel: 84 8 829 1530Fax: 84 8 829 1488

Swan Industry (Vietnam) Co LtdRoad 3 Nhon Trach 1Dong Nao ProvinceVietnamTel: 84 61 560047Fax: 84 61 560049

T

Thanh Nam Technical Co. Ltd 101, Nguyen Ngoc Nai, Thanh Xuan, Hanoi Vietnam Tel: +84-4-7673042-3 Fax: +84-4-7673041

Tohoku Chemical Industries Vietnam LtdPlot 211 Road 9 AmataLong Binh Ward Bien HoaDong Hai Province, VietnamTel: 84 61 936015Fax: 84 61 836016

Towa Industrial (Vietnam) Co LtdStreet No 10 Tan Thuan ExportProcessong Zone, Tan Thuan Dong WardDistrict 7Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 770 1840Fax: 84 8 770 1870

Toyo Vietnam Corporation2nd Floor Thien Son Building5 Nguyen Gia Thieu StreetWard 6, District 3Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 930 6014Fax: 84 8 930 6015

U

Universal Technology & Equipment Systems

87 Le Van Loc StreetWard 6, Vung Tau CityVietnamTel: 84 64 839727Fax: 84 64 839685

V

Viet Thang Trading Company307/10 Nguyen Van Troi StreetWard 1 Tan Binh DistrictHo Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 844 9946Fax: 84 8 842 2817

Vietdung Manufacturing & Trading CoThon Dinh Quan Xa Phu DienTu LiemHanoi, VietnamTel: 84 4 765 6776

Vietnam Asia Trading & Services & Production466B Hai Ba Trung P Tan DinhQ 1 Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 8439697Fax: 84 8 848 1227

W

Witte Far East Pte Ltd1st Level13 Joo Koon CrescentSGP-629021SingaporeTel: 64 6248 5961Fax: 65 6898 4542

Y

Yamazen (Hanoi) Office#407 V Tower, 649 Kim MaBa Dinh DistrictHanoi, VietnamTel: 84 4 766 4135Fax: 84 4 766 4137

Yamazen (Ho Chi Minh) OfficeUnit 2003 Saigon Trade Center37 Ton Duc Thang StreetDistrict 1Ho Chi Minh City, VietnamTel: 84 8 911 1492Fax: 84 8 911 1490

6464

SINCE 2005Triển lãm và Hội nghị quốc tế lần thứ 7 về máy công cụ, cơ khí chính xác và gia công kim loại tại Việt Nam

kết hợp với

SỰ KIỆN LỚN NHẤT VỀ CÁC GIẢI PHÁP TRONG SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM

Thành phố HỒ CHÍ MINH Ngày 6 – 9 tháng 7 năm 2010

Thứ ba – Thứ sáu

TRUNG TÂM HỘI CHỢ VÀ TRIỂN LÃM SÀI GÒN (SECC)THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, VIỆT NAM

No. 1 Jalan Kilang Timor#09-02 Pacific Tech CentreSingapore 159303Tel : +65 6233 6638Fax : +65 6233 6633Email : events@sesallworld.com

Vietnam Representative Office

51-51B-53 Vo Van Tan St., KM PlazaSuite 6B, 6th Floor, District 3Ho Chi Minh City, VietnamTel : +84 8 3930 7618Fax : +84 8 3930 7616Email : exhibit@vietallworld.com

171 Vo Thi Sau St., District 3Ho Chi Minh City, VietnamTel : +84 8 3932 0177 / 3932 6339Fax : +84 8 3932 5789Email : events@vietcham-expo.com

www.mtavietnam.com

Đơn vị tổ chức Đơn vị tổ chức tại VN

Đối tác toàn cầu

Vâng, Tôi rất quan tâm đến: Triển lãm. Vui lòng giữ m2 cho công ty tôi (tối thiểu 9m2) Tham quan. Vui lòng gửi thêm thông tin cho tôi.

PHIẾU TRẢ LỜI Vui lòng fax về: +65 6233 6633 / +84 8 39307616 hoặc Email: exhibit@vietallworld.com

Tên: Chức vụ:

Công ty:

Địa chỉ:

Quốc gia: Điện thoại:

Fax: Email:

Hoạt động kinh doanh:

Văn phòng Đại diện tại Việt Nam

MTA2010 FPFC 205X275.indd 1 9/5/09 2:38:00 PM

SINCE 2005Triển lãm và Hội nghị quốc tế lần thứ 7 về máy công cụ, cơ khí chính xác và gia công kim loại tại Việt Nam

kết hợp với

SỰ KIỆN LỚN NHẤT VỀ CÁC GIẢI PHÁP TRONG SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM

Thành phố HỒ CHÍ MINH Ngày 6 – 9 tháng 7 năm 2010

Thứ ba – Thứ sáu

TRUNG TÂM HỘI CHỢ VÀ TRIỂN LÃM SÀI GÒN (SECC)THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, VIỆT NAM

No. 1 Jalan Kilang Timor#09-02 Pacific Tech CentreSingapore 159303Tel : +65 6233 6638Fax : +65 6233 6633Email : events@sesallworld.com

Vietnam Representative Office

51-51B-53 Vo Van Tan St., KM PlazaSuite 6B, 6th Floor, District 3Ho Chi Minh City, VietnamTel : +84 8 3930 7618Fax : +84 8 3930 7616Email : exhibit@vietallworld.com

171 Vo Thi Sau St., District 3Ho Chi Minh City, VietnamTel : +84 8 3932 0177 / 3932 6339Fax : +84 8 3932 5789Email : events@vietcham-expo.com

www.mtavietnam.com

Đơn vị tổ chức Đơn vị tổ chức tại VN

Đối tác toàn cầu

Vâng, Tôi rất quan tâm đến: Triển lãm. Vui lòng giữ m2 cho công ty tôi (tối thiểu 9m2) Tham quan. Vui lòng gửi thêm thông tin cho tôi.

PHIẾU TRẢ LỜI Vui lòng fax về: +65 6233 6633 / +84 8 39307616 hoặc Email: exhibit@vietallworld.com

Tên: Chức vụ:

Công ty:

Địa chỉ:

Quốc gia: Điện thoại:

Fax: Email:

Hoạt động kinh doanh:

Văn phòng Đại diện tại Việt Nam

MTA2010 FPFC 205X275.indd 1 9/5/09 2:38:00 PM

SINCE 2005Triển lãm và Hội nghị quốc tế lần thứ 7 về máy công cụ, cơ khí chính xác và gia công kim loại tại Việt Nam

kết hợp với

SỰ KIỆN LỚN NHẤT VỀ CÁC GIẢI PHÁP TRONG SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM

Thành phố HỒ CHÍ MINH Ngày 6 – 9 tháng 7 năm 2010

Thứ ba – Thứ sáu

TRUNG TÂM HỘI CHỢ VÀ TRIỂN LÃM SÀI GÒN (SECC)THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, VIỆT NAM

No. 1 Jalan Kilang Timor#09-02 Pacific Tech CentreSingapore 159303Tel : +65 6233 6638Fax : +65 6233 6633Email : events@sesallworld.com

Vietnam Representative Office

51-51B-53 Vo Van Tan St., KM PlazaSuite 6B, 6th Floor, District 3Ho Chi Minh City, VietnamTel : +84 8 3930 7618Fax : +84 8 3930 7616Email : exhibit@vietallworld.com

171 Vo Thi Sau St., District 3Ho Chi Minh City, VietnamTel : +84 8 3932 0177 / 3932 6339Fax : +84 8 3932 5789Email : events@vietcham-expo.com

www.mtavietnam.com

Đơn vị tổ chức Đơn vị tổ chức tại VN

Đối tác toàn cầu

Vâng, Tôi rất quan tâm đến: Triển lãm. Vui lòng giữ m2 cho công ty tôi (tối thiểu 9m2) Tham quan. Vui lòng gửi thêm thông tin cho tôi.

PHIẾU TRẢ LỜI Vui lòng fax về: +65 6233 6633 / +84 8 39307616 hoặc Email: exhibit@vietallworld.com

Tên: Chức vụ:

Công ty:

Địa chỉ:

Quốc gia: Điện thoại:

Fax: Email:

Hoạt động kinh doanh:

Văn phòng Đại diện tại Việt Nam

MTA2010 FPFC 205X275.indd 1 9/5/09 2:38:00 PM

www.dmg asiapacifi c.com

new generationDMU 40 monoBLOCK ®

new design

DMG - technologies for tomorrow

DMG Asia Pacifi c Pte Ltd.: No. 3 Tuas Link 1, Singapore 638584,Tel.: +65 66 60 66 88, Fax: +65 66 60 66 99, E-Mail: info@dmgasiapacifi c.com, Website: www.dmgasiapacifi c.com

www.dmg asiapacifi c.com

new generationDMU 40 monoBLOCK ®

new design

DMG - technologies for tomorrow

DMG Asia Pacifi c Pte Ltd.: No. 3 Tuas Link 1, Singapore 638584,Tel.: +65 66 60 66 88, Fax: +65 66 60 66 99, E-Mail: info@dmgasiapacifi c.com, Website: www.dmgasiapacifi c.com

www.dmg asiapacifi c.com

new generationDMU 40 monoBLOCK ®

new design

DMG - technologies for tomorrow

DMG Asia Pacifi c Pte Ltd.: No. 3 Tuas Link 1, Singapore 638584,Tel.: +65 66 60 66 88, Fax: +65 66 60 66 99, E-Mail: info@dmgasiapacifi c.com, Website: www.dmgasiapacifi c.com