Gia Công Cắt Dây CNC

Gia công cắt dây CNC là một trong những phương pháp gia công kỹ thuật phục vụ cho việc gia công các vật liệu có độ cứng cao, được sử dụng rất phổ biến trong các ngành công nghiệp hiện nay.

Trong ngành công nghiệp sản xuất, đặc biệt là công nghiệp sản xuất phải gia công cơ khí trên những vật liệu cứng như sắp, thép… đòi hỏi phải được thực hiện bằng các thiết bị tạo ra những lực lớn mà độ chính xác phải cao, phù hợp với đặc thù sản xuất của mỗi ngành.

Phương pháp gia công cắt dây, ở đây là gia công cắt dây tia lửa điện CNC ra đời vào cuối thập niên 1960. Đây được đánh giá là một trong những phương pháp gia công cơ khí đột phá và mang tầm ảnh hưởng lớn đến ngành gia công vật liệu. Trong những năm trở lại đây, gia công cắt dây tia lửa điện đã được cải tiến và có nhiều thay đổi vượt bậc, các sản phẩm cho ra đời có độ chính xác và khả năng hoạt động đạt hiệu quả cao.

Gia Công Cắt Dây CNC

Ra đời từ rất sớm nhưng gia công tia lửa điện (WEDM) không thu hút được nhiều sự quan tâm từ các doanh nghiệp, chủ yếu là do nó có khả năng gia công được vật liệu cứng nhưng độ chính xác lại rất thấp. Sản phẩm ra đời không đạt chi tiết, tỉ mỉ như yêu cầu. Thế nhưng, những năm gần đây, công nghệ gia công cắt dây bằng các máy gia công cắt dây tia lửa điện đã trở nên tinh vi và hoàn thiện hơn trước rất nhiều.

Các máy gia công cắt dây tia lửa điện CNC hiện đại vẫn có cấu trúc tương tự các máy gia công tia lửa điện nhưng khác biệt ở chỗ điện cực của máy là một sợi dây mỏng, được cuốn liên tục và chạy theo những đường gia công đã định trước.

Từ khi kỹ thuật gia công cơ khí bằng các máy CNC được sử dụng rộng rãi, các máy gia công tia lửa điện có điện cực cắt định hình đã nhanh chóng được thay thế bằng các điện cực dạng dây kim loại. Các máy này được gọi chung là máy EDM.

Vậy nguyên lý hoạt động của các máy EDM này như thế nào?

Nguyên Lý Vận Hành Của Máy Gia Công Cắt Dây CNC

Nguyên lý vận hành của máy gia công cắt dây tia lửa điện CNC giống của máy gia công tia lửa điện. Sự khác biệt ở đây chính là phần điện cực của chúng. Các máy gia công tia lửa điện sử dụng các điện cực thỏi có hình dạng phức tạp, còn máy gia công cắt dây có điện cực là một sợi dây mảnh có đường kính khoảng 0.2 – 0.3mm.

Gia công bằng các điện cực thỏi dùng dầu làm chất điện môi thì trong các máy WEDM người ta sử dụng nước khử khoáng để làm chất điện môi.

Sợi dây mảnh này được cuốn liên tục và chạy theo một biên dạng cố định đã cho trước. Các máy gia công cắt dây này gia công được cả trên bề mặt 2D và 3D, với cả những hình dạng phức tạp.

Các máy gia công cắt dây tia lửa điện CNC này gọi tắt là WEDM (Wire Electrical Discharge Machining), gồm một bàn máy được điều khiển CNC tạo ra những chuyển động theo phương nằm ngang (X) và phương thẳng đứng (Y). Các chuyển động này được điều khiển tạo thành một đường liên tục với độ chính xác cực kỳ cao (0.001mm). Các chuyển động này được lập trình bằng các phần mềm như CAD hoặc CAM có module cho máy cắt dây.

Dây cắt này được dẫn hướng thông qua 2 cơ cấu dẫn hướng bằng kim cương. Tùy vào đường kính của dây cắt mà đường kính trong của lỗ cơ cấu dẫn hướng có giá trị phù hợp với nó.

Sự khác biệt giữa máy gia công điện cực thỏi và máy gia công cắt dây tia lửa điện được mô tả trong bảng sau:

Các Loại Máy Gia Công Cắt Dây Tia Lửa Điện

Hiện tại, có khá nhiều loại máy gia công cắt dây tia lửa điện được sử dụng nhưng nhìn chung, chúng có thể được chia làm 2 loại (2 loại máy WEDM) chính là:

1. Máy WEDM cơ bản (hay còn gọi là máy WEDM truyền thống):
   

Đây là loại máy chủ yếu dùng dây cắt, được điều khiển bằng tay. Loại máy này thường không áp dụng công nghệ cao, máy cấu tạo khá đơn giản, chỉ gia công được một số loại vật liệu kết cấu đơn giản, độ chính xác không cao.

Sản phẩm gia công trên máy WEDM truyền thống phụ thuộc rất nhiều vào tay nghề của công nhân thực hiện, chỉ gia công được các chi tiết dạng hình học đơn giản, không gia công được các chi tiết phức tạp như côn, bánh răng.

2. Máy WEDM CNC (máy gia công cắt dây CNC)
   

Đây là loại máy điều khiển bằng chương trình số. Loại máy này thường áp dụng công nghệ kỹ thuật cao, kết cấu máy phức tạp, nhiều chi tiết và có khả năng gia công trên các bề mặt có độ phức tạp cao. Sản phẩm cho ra đời chính xác đến từng chi tiết nhỏ.

Hướng Dẫn Sử Dụng Máy Cắt Dây CNC

Ở đây, chúng tôi xin hướng dẫn các bạn sử dụng loại máy cắt dây là máy xung điện EDM. Chi tiết lần lượt các bước như sau:

Bước 1: chuẩn bị máy

• Bật công tắc nguồn cấp điện cho máy. Chạy thử máy không tải và theo dõi xem máy có hoạt động bình thường hay không. Quan sát và đánh giá:
  • Từ 5-10 phút.
  • Các bộ phận chuyển động hoạt động bình thường.
  • Đảm bảo nguồn điện được cấp đầy đủ và ổn định.
  • Các công tắc vận hành hoạt động tốt, không bị lờn.
  • Đường ống dung dịch gia công bình thường, van không bị tắc, lực ép ổn định, các hoạt động truyền động bình thường.
• Phun dầu cho máy. Và nhớ thay dầu định kỳ (hàng tuần), tùy vào máy vận hành nhiều hay ít.
• Kiểm tra trạng thái của dây điện cực xem có cần điều chỉnh hoặc thay dây hay không.

Bước 2: điều chỉnh giá dây

Bật công tắc nguồn cấp Dùng thước ê ke để chỉnh cho dây thẳng đứng và vuông góc với mặt phẳng cần thao tác.

Bước 3: kiểm tra mặt phẳng thao tác (bàn)

Kiểm tra tất cả các thao tác của bàn. Lắc bánh lái điều chỉnh bàn ngang dọc, kiểm tra bề mặt bàn.

Bước 4: cố định linh kiện (phôi)

• Dùng kẹp để cố định phôi trên bàn thao tác.
• Cân chỉnh sao cho đúng góc, đúng bề mặt.
• Đảm bảo phôi phải nằm trong phạm vi hoạt động của máy.
• Đảm bảo phôi và kẹp không được chạm vào giá dây trong quá trình thực hiện cắt.
• Làm sạch bàn thao tác.

Bước 5: điều chỉnh bánh dẫn

Khi điều chỉnh phải đảm bảo sao cho bánh dẫn truyền động tốt. Cần phải bảo trì thường xuyên bánh dẫn, bôi trơn, thay thế mới khi cần.

Bước 6: tiến hành gia công cắt dây

• Nhập trình tự hoạt động vào bộ điều khiển của máy.
• Bật dẫn dây.
• Mở bơm nước, điều chỉnh lượng nước phun sao cho phù hợp.
• Mở xung điện, chọn tham số sao cho phù hợp với nhu cầu cần gia công: hiệu suất, độ chính xác, vật liệu…
• Tiến hành điều khiển gia công (trong lúc gia công nhớ thường xuyên theo dõi ampe kế để đảm bảo nguồn điện ổn định).
• Kết thúc gia công, khi dừng hoạt động của máy nhớ tắt máy bơm, tắt điện dẫn dây, đưa tọa độ về điểm cuối.
• Tháo linh kiện, làm sạch, kiểm tra chất lượng.

***Lưu ý: trong quá trình máy đang hoạt động, có “nút dừng khẩn cấp” màu đỏ trên bảng điều khiển, nếu có sự cố đột ngột thì ấn để ngắt điện của máy ngay tức khắc.

Phần Mềm Máy Cắt Dây CNC (HL)

Phần mềm chuyên dùng cho máy cắt dây CNC là HL, những ai đã từng vận hành máy này thì không lạ gì với HL nữa.

HL có nhiều ưu điểm như:

• Độ chính xác cao
• Ổn định
• An toàn trong vận hành
• Giao diện dễ hiểu, dễ vận hành
• Giao tiếp linh hoạt, tương thích với nhiều thiết bị khác.

Nhược điểm:

• Phần cứng khá cồng kềnh, tốn diện tích.
• Ngôn ngữ hạn chế
• Giá cao

Các chức năng:

• Điều khiển hoạt động của máy và lập trình.
• Hiện thị tiến trình gia công.
• Gia công bắt chước.
• Bảo vệ máy khi mất điện đột ngột.
• Căn chỉnh vector.
• Lưu trữ bản vẽ.
• Thay đổi tọa độ.
• Gia công tuần hoàn.
• Các chức năng phụ khác…