CHLB ĐỨC – Máy tiện mô-đun F 6000 sử dụng đầu xoay được thiết kế lại và tích hợp động cơ cao tốc, khoang chứa dụng cụ và đầu nghiêng tùy chọn là một trong những chi tiết thiết kế mới, góp phần tạo nên chức năng gia công hoàn chỉnh với hiệu suất cắt tối ưu.

Tập đoàn HELLER đã từng giới thiệu mẫu máy F 5000, bao gồm các tính năng và các thành phần quan trọng như trục chính động cơ với đầu kẹp HSK-A 63 (1) và hệ thống công cụ dạng giá đỡ giúp tiết kiệm không gian. Với thiết kế dạng mô-đun, các máy tiện CNC (2) năm trục hiệu suất cao mới được cấu hình cho nhiều ứng dụng khác nhau, luôn đảm bảo độ chính xác và hiệu suất tối đa trong quá trình sản xuất sản lượng từ nhỏ đến trung bình.
(1) Đầu kẹp HSK: được phát triển ở Đức là thiết bị nhằm giúp các nhà sản xuất và người sử dụng khoan lỗ, cắt vật liệu và thực hiện các hoạt động gia công tốc độ cao khác với chất lượng hàng đầu.
(2) CNC (computer numerial control): là công nghệ điều khiển số các loại máy móc thông qua sự hỗ trợ của máy tính.

Giữa năm 2023, tập đoàn Heller đã giới thiệu mẫu máy F 6000, máy tiện CNC năm trục đầu tiên trong dòng F dạng mô-đun (phạm vi hoạt động XYZ: 1.000×1.000×1.400 mm). Khoảng sáu tháng sau, một mẫu khác được giới thiệu máy F 5000 (XYZ: 800x850x1.100 mm) và diện tích sử dụng nhỏ hơn. Máy F 6000 cung cấp cùng kích thước pallet là 630×630 mm và tải kẹp tối đa là 2.000 kg, cũng cùng tốc độ di chuyển ngang và dữ liệu hiệu suất. Đó là vì các thành phần như trục chính, đầu và bàn của cả hai máy dòng F mới đều dựa trên cùng một hệ thống mô-đun.

Đầu xoay với động cơ cao tốc

Điểm nổi bật của thế hệ máy tiện CNC năm trục mới, được tối ưu hóa để có độ linh hoạt và độ chính xác tối đa, bao gồm các đầu xoay được thiết kế lại cơ bản và tích hợp động cơ cao tốc do tập đoàn Heller phát triển và chế tạo, được trang bị hệ thống đầu kẹp HSK-A 100 theo tiêu chuẩn và đầu kẹp HSK-A 63 tùy chọn. Đầu xoay động lực với trục thứ 5 giúp đảm bảo hiệu suất gia công tối đa. Truyền động của nó dựa trên khả năng truyền động không có khe hở và mang lại độ chính xác ấn tượng. Các tính năng hữu ích khác bao gồm tích hợp đèn làm việc và chỉ báo đường đi còn lại như một phần của chức năng hỗ trợ thiết lập.

Tập đoàn Heller cung cấp nhiều loại trục chính để phù hợp với các yêu cầu khác nhau: Bộ phận cắt tốc độ (SCU – Speed Cutting Unit) kết hợp với đầu kẹp công cụ HSK-A 100 đạt tốc độ 15.000 vòng/ phút. Thay vào đó, tập đoàn Heller cung cấp bộ phận cắt động lực (DCU – Dynamic Cutting Unit) được thiết kế để sử dụng phổ biến với 400 Nm và 12.000 vòng/ phút. Kết hợp với đầu kẹp HSK-A 63, chúng đạt tốc độ lên tới 18.000 vòng/ phút. Bộ phận cắt điện (PCU – Power Cutting Unit) với trục chính bánh răng 146 Nm, 8.000 vòng/ phút sẽ tiếp tục có sẵn để gia công vật liệu siêu nặng.

Một yếu tố quan trọng khác của dòng máy F là truyền động của các trục tuyến tính được sửa đổi, với truyền động vít bi đôi ở trục Z và trục X được gia cố đáng kể. Tiến sĩ Manuel Gerst, Giám đốc Phát triển của tập đoàn Heller, đã nói rằng: “Với máy tiện F 5000 và F 6000, chúng tôi cung cấp động lực học tăng lên ở các trục tuyến tính. Ngoài ra, chúng tôi đã giảm thêm dung sai vị trí với phần mềm PRO. Tiêu chuẩn mới là 5 μm. Dung sai trên các trục quay B và C cũng đã được giảm xuống còn 7 giây cung theo tiêu chuẩn. Nhìn chung, điều này dẫn đến tăng độ chính xác cao nhất của phôi và thời gian gia công.”

Dòng máy tiện F mới của tập đoàn Heller cũng cung cấp một số tính năng để đảm bảo việc dễ vận hành. Lắp đặt nhanh và đèn LED tích hợp trong đầu máy giúp tăng thêm tính thân thiện. Ứng dụng Setup-Assist mới hỗ trợ tích cực khi chạy trong các quy trình gia công và giúp ngăn ngừa va chạm giữa các thành phần máy móc và dụng cụ.

Bộ điều khiển Sinumerik One mới của tập đoàn Siemens được sử dụng làm tiêu chuẩn cho dòng máy tiện F và cung cấp điều kiện làm việc tối ưu, kết hợp với bộ phận vận hành chính tiện lợi được hiển thị trên bảng điều khiển – màn hình cảm ứng 24 inch. Dòng máy tiện F và C được trang bị các chương trình điều khiển số (NC – Numerical Control) Sinumerik 840D sl, có thể được chuyển trực tiếp và dễ dàng.

Để tăng độ tin cậy của quy trình, các nhà nghiên cứu của tập đoàn Heller đảm bảo phoi rơi tự do bên dưới trục chính và loại bỏ phoi hiệu quả. Nắp thép không gỉ dốc và băng tải phoi rộng hỗ trợ hoạt động của máy.

Các giá đỡ công cụ kiểu mỏng

Thiết kế máy mới, đặc biệt là khả năng thoát phoi trực tiếp ở phía sau, đã giảm đáng kể diện tích chiếm dụng của dòng máy tiện F: chỉ rộng khoảng 3.700 mm. Kết hợp với các giá đỡ công cụ mới của tập đoàn Heller, cả hai máy đều nhỏ gọn trong khi vẫn chứa được nhiều công cụ. Không gian chứa công cụ rộng rãi, nhưng hẹp hơn gần hai mét so với các mẫu trước đó – đặc biệt hữu ích trong việc tự động hóa nhiều máy tiện CNC. Có thể đặt bốn máy thành một hàng ở nơi trước đây chỉ có thể lắp đặt ba máy.

Các mô-đun có độ mở rộng khác nhau về chiều dài. Các ngăn chứa giá đỡ, được thiết kế cho các đầu kẹp dụng cụ HSK-A 100 có sức chứa 200, 260 và 340 dụng cụ, ngắn hơn 700 mm. Chúng cung cấp 489 vị trí lưu trữ cho các dụng cụ HSK-A 63.

Sự sắp xếp tiết kiệm không gian của các công cụ là rất quan trọng đối với kích thước nhỏ gọn, cho phép mật độ đóng gói cao. Mô-đun lưu trữ ưu tiên tích hợp giúp giảm đáng kể thời gian cung cấp công cụ trong quá trình sử dụng thực tế.

Trên các kích thước máy được chọn và kết hợp với hệ thống đầu kẹp dụng cụ HSK-A 100, mô-đun lưu trữ ưu tiên cung cấp không gian cho các dụng cụ dài tới 800 mm. Việc nạp dụng cụ thủ công dễ dàng với một trạm quay tích hợp. Nó cho phép nạp tới bảy dụng cụ hệ HSK-A 100 hoặc chín dụng cụ HSK-A 63 song song với quá trình gia công. Để tối ưu hóa công thái học, tập đoàn Heller đã thiết kế các giá đỡ sao cho có thể nạp dụng cụ bằng cần cẩu bất cứ lúc nào.

Phạm vi trục chính mở rộng đặc biệt phù hợp cho máy tiện ngành hàng không vũ trụ. Ngoài các dòng máy tiện đã được chứng minh với hệ thống công cụ HSK-A 100, máy tiện F 5000 và F 6000 có thể được trang bị trục chính động cơ với hệ thống công cụ HSK-A 63. Tốc độ lên đến 18.000 vòng/ phút kết hợp với thời gian chạy ngắn, khiến chúng trở nên lý tưởng để gia công kim loại nhẹ – ví dụ, các thành phần phức tạp, tích hợp cho máy bay, máy móc hoặc phương tiện.

Đầu nghiêng mới cho tính linh hoạt

Về mặt động lực học, sắp tới tập đoàn Heller sẽ giới thiệu một giải pháp thay thế cho động lực học xoay, động lực học nghiêng, với bốn loại máy tiện đầu nghiêng mới. Cùng là máy tiện dạng mô-đun, tập đoàn Heller sẽ tiếp tục sử dụng các động cơ cao tốc – được phát triển nội bộ. Kết hợp với hệ thống dụng cụ HSK-A 100, chúng cung cấp mô-men xoắn lên đến 400 Nm, trong khi các máy tiện hệ HSK-A 63 tập trung vào tốc độ lên đến 18.000 vòng/ phút.

Đầu nghiêng giúp tăng tính linh hoạt cho máy tiện CNC năm trục. Ví dụ, đầu động lực nghiêng được sử dụng để gia công các rãnh và rãnh cắt.

Ông Manuel Gerst đã nói rằng: “Đặc biệt đối với việc sản xuất các thành phần tích hợp, thường được yêu cầu trong ngành hàng không vũ trụ, điều rất quan trọng là các máy móc được sử dụng có thể gia công ở góc âm. Về mặt cơ học, điều này không thể thực hiện được với đầu xoay. Chúng tôi đã thiết kế các đầu nghiêng mới dành riêng cho các ứng dụng này. Với hệ công cụ HSK-A 63 và trục chính tốc độ cao, chúng được thiết kế dành cho các ứng dụng như vậy.”

Giống như F 6000, máy tiện CNC năm trục F 5000 có sẵn bộ đổi pallet tự động (APC – automatic pallet changer) theo tiêu chuẩn. Đây cũng là cấp độ đầu tiên của quá trình tự động hóa máy móc.

Ngoài ra, tập đoàn Heller sẽ cung cấp dòng máy tiện Flex không có bộ đổi pallet tích hợp. Trong phiên dòng này, F 5000 và F 6000 ngắn hơn khoảng 1 mét. Ông Manuel Gerst nói rằng: “Máy tiện Flex thực sự phát huy tác dụng khi là một phần của hệ thống tích hợp với hệ thống tự động hóa bên ngoài. Kết hợp với các giải pháp lưu trữ pallet tuyến tính và quay, thời gian sử dụng máy có thể tăng đáng kể, đồng thời mang lại tính linh hoạt cao hơn về kích thước phôi và tải kẹp pallet”. Ưu điểm của máy tiện Flex đặc biệt đáng chú ý đối với các phôi có thời gian chu kỳ dài, vì thời gian đổi phôi dài hơn một chút so với máy tiện có tính năng APC là không đáng kể.

Máy tiện Flex được cung cấp kết hợp với tự động hóa bên ngoài. Có thể thêm kho lưu trữ pallet quay Heller (RSP – rotary pallet storage) cũng như kho lưu trữ pallet tuyến tính tiêu chuẩn. Tự động hóa có thể được nâng cấp trên các phiên bản có tính năng APC. Và đối với những khách hàng không muốn tích hợp hệ thống tự động hóa ngay từ đầu, tập đoàn Heller cung cấp tùy chọn ‘Automation Ready’ – AR. Cho phép lắp đặt lại các hệ thống tự động hóa pallet tiêu chuẩn một cách nhanh chóng và dễ dàng.

Với chức năng phay/ tiện tùy chọn, dòng máy tiện F được sử dụng cho các hoạt động phay và tiện kết hợp. Điều này có thể thực hiện được nhờ bàn quay DDT (Direct Drive Turning) mô-men xoắn cao, với tốc độ lên đến 700 vòng/ phút. Ngoài các hoạt động phay và khoan thông thường, có thể gia công theo chiều dọc hoặc chiều ngang các đường viền bên ngoài và bên trong, cũng như sản xuất nhiều loại rãnh và rãnh lõm khác nhau – tất cả chỉ trong một lần thiết lập. Có thể cắt cả ren ngoài và ren trong. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu kẹp lại phôi trên các máy tiện riêng biệt, giúp cải thiện độ chính xác của phôi và giảm đáng kể thời gian chu kỳ, đặc biệt là đối với các sản phẩm hàng loạt.

Để xem các tin bài khác về “Máy tiện CNC”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: American Machinist