Hướng dẫn vận hành máy phay chi tiết, hiệu quả

Vận hành máy phay là công việc đòi hỏi kỹ năng cũng như kinh nghiệm chuyên môn cao. Không chỉ đơn giản là công việc đứng máy, mà người thợ cũng cần phải nắm rõ về các loại dao phay, lựa chọn công cụ phù hợp cho từng mục đích công việc. Chính vì vậy để vận hành máy một cách hiệu quả thì cần nắm chắc các kiến thức, kỹ năng cần thiết. Bài viết dưới đây thiết bị cơ khí Đức Phong sẽ hướng dẫn vận hành máy phay chi tiết nhất để bạn có thể nắm rõ hơn.

Phay là gì? Các loại dao phay dùng cho máy phay CNC

Trước hết hãy tìm hiểu tổng quan về Phay là gì và dao phay sử dụng cho máy phay cnc bao gồm những loại nào và sử dụng cho những mục đích nào.

Phay là gì?

Phay là quá trình gia công sử dụng dao phay cắt quay để loại bỏ vật liệu bằng cách đưa dao cắt vào phôi . Điều này có thể được thực hiện bằng cách thay đổi hướng trên một hoặc nhiều trục, tốc độ đầu dao cắt và áp suất. Phay bao gồm nhiều loại hoạt động và máy móc khác nhau, ở quy mô từ các bộ phận riêng lẻ nhỏ đến các hoạt động phay nhóm lớn, hạng nặng. Đây là một trong những quy trình được sử dụng phổ biến nhất để gia công các bộ phận tùy chỉnh theo dung sai chính xác.

Phay có thể được thực hiện bằng nhiều loại máy công cụ . Lớp máy công cụ ban đầu để phay là máy phay (thường được gọi là máy phay). Sau sự ra đời của điều khiển số bằng máy tính (CNC) vào những năm 1960, máy phay đã phát triển thành các trung tâm gia công : máy phay được tăng cường bằng bộ thay đổi công cụ tự động, ổ chứa hoặc băng chuyền công cụ, khả năng CNC, hệ thống làm mát và vỏ bọc. Các trung tâm phay thường được phân loại là trung tâm gia công dọc (VMC) hoặc trung tâm gia công ngang (HMC).

Việc tích hợp phay vào môi trường tiện và ngược lại bắt đầu bằng việc sử dụng dụng cụ trực tiếp cho máy tiện và thỉnh thoảng sử dụng máy phay cho các hoạt động tiện. Điều này dẫn đến một loại máy công cụ mới, máy đa nhiệm (MTM), được chế tạo có mục đích để tạo điều kiện cho phay và tiện trong cùng một phạm vi làm việc."

Các loại dao phay được sử dụng cho máy phay CNC

Là một người thợ đứng máy thì bạn cũng cần nắm rõ các loại dao phay để lựa chọn phù hợp cho từng mục đích sử dụng. Các loại dao phay được chia thành một số loại như sau:

Dao phay ngón (End Mill): Dao phay ngón là loại dao phổ biến nhất, chuyên dùng để phay rãnh, mặt phẳng, biên dạng, thậm chí cắt 3D trong khuôn mẫu. Thiết kế giống như một chiếc bút chì sắc bén, dao phay ngón có thể gia công cả mặt bên lẫn mặt đầu, mang đến sự linh hoạt tuyệt vời.

Ball Nose End Mill (Dao phay cầu)

Đầu dao hình bán cầu lý tưởng cho gia công bề mặt cong và chi tiết 3D trong khuôn mẫu, tạo bề mặt mịn màng, hạn chế vệt phay

Face Mill (Dao phay mặt)

Cấu tạo lớn, gắn nhiều insert carbide quanh chu vi. Chuyên dùng để phay mặt phẳng rộng với tốc độ cao, đảm bảo độ phẳng tuyệt đối cho chi tiết 

Slab Mill (Dao phay trụ)

Lưỡi cắt dài dọc thân dao, dùng cho phay thô bề mặt lớn, loại bỏ nhiều phoi trong một lần chạy dao, thường áp dụng trước bước tinh 

Side & Face Cutter (Dao phay đĩa)

Hình dáng như bánh răng mỏng, lưỡi cắt trên mặt bên và chu vi. Dùng để tạo rãnh sâu, cắt tách chi tiết, và soi then trên chi tiết cơ khí

Insert Mill (Dao phay gắn mảnh)

Thân dao gắn insert carbide thay thế; khi mòn chỉ cần thay insert, không phải thay cả dao. Phù hợp cho phay thô và phay tinh vật liệu cứng với chi phí vận hành thấp

Form Mill (Dao phay định hình)

Gia công biên dạng đặc biệt như bánh răng, cam, hay chi tiết có hình dạng tùy biến. Dao được thiết kế chính xác theo profile cần tạo, đảm bảo đồng nhất và nhanh chóng

Chamfer Mill (Dao phay vát mép)

Lưỡi dao nghiêng, góc cắt cố định (thường 45°). Dùng để vát mép, tạo chamfer cho chi tiết, loại bavia và chuẩn bị mép cho hàn hoặc lắp khớp

Thread Mill (Dao phay ren)

Thực hiện tiện ren bằng phương pháp phay; có thể tạo ren cả phải và trái ngay trên máy CNC, đảm bảo độ chính xác cao và ít rung so với taro 

Slot Drill (Dao phay rãnh)

Lưỡi cắt cả hai mặt bên và đầu, dùng để soi rãnh thẳng đứng, đặc biệt khi cần độ sâu lớn và độ chính xác cao cho rãnh hẹp 

Hollow Mill

Dao hình ống với lưỡi cắt bên trong, dùng để tiến hành tiện khoét hoặc xoáy rãnh bên trong, thường ứng dụng cho chi tiết ống và bulong dài

Hướng dẫn vận hành máy phay CNC chi tiết

Trong gia công cơ khí, vận hành máy phay CNC đúng quy trình không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn đảm bảo độ chính xác, tuổi thọ công cụ và an toàn lao động

Chuẩn bị và kiểm tra an toàn

Trước khi khởi động máy phay CNC, thực hiện vệ sinh toàn bộ khu vực gia công, bao gồm bàn máy, đồ gá và thanh trượt, để loại bỏ phoi và dầu mỡ còn sót lại, tránh trượt phôi hoặc va chạm khi gia công . Kiểm tra hệ thống khí nén, áp suất và đảm bảo các bộ phận bôi trơn đang hoạt động ổn định. Trang bị kính bảo hộ, găng tay và đảm bảo chức năng E‑stop luôn trong tầm tay để xử lý tình huống khẩn cấp

Lắp đặt dao và gá phôi

Chọn dao phù hợp với loại vật liệu phôi: dùng carbide cho thép cứng, PCD cho nhôm và nhựa kỹ thuật. Lắp dao vào collet hoặc mâm kẹp, dùng chìa siết đúng moment theo khuyến cáo nhà sản xuất để tránh trượt hoặc cong vênh dao

Offset dao

Offset dao chính là một trong những bước quan trọng trong quy trình vận hành máy phay CNC. Quá trình offset dao và offset phôi ảnh hưởng trực tiếp đến hình dáng và kích thước của chi tiết sau khi gia công nên cần thực hiện chính xác các thao tác.

Các bước offset dao trong quá trình vận hành máy phay CNC gồm:

• Để đầu chạm trên băng máy, mặt đầu ê tô hoặc mặt đầu phôi.
• Lựa chọn dụng cụ cắt cần offset.
• Di chuyển trục Z nhấn vào mặt đầu của đầu chạm đến vị trí số 0. Mặt đầu dao lúc này sẽ cách mặt đầu phôi là 50mm. Lưu ý: Trục chính không quay, ghi nhớ tọa độ Z Machine.
• Tiếp theo, mở bảng offset dao rồi chọn mục offset, di chuyển trỏ đến vị trí Geom (H).
• Sau đó, chọn vị trí nhập giá trị offset cho chiều dài dao số 3 cho hàng số 3. Nhập giá trị Z Machine đã ghi nhớ trước đó vào vị trí rồi nhấn Input. Máy sẽ xuất ra kết quả offset dao trên màn hình của bảng điều khiển.

Lưu ý: Cần kiểm tra các thông số sau khi đã offset dao:

• Di chuyển dao ra xa chi tiết cần gia công.
• Sử dụng chế độ MDI để kiểm tra tọa độ offset dao bằng cách cho chạy lệnh G – Code (G54 – G59).
• Di chuyển bàn và đánh giá bằng tọa độ Z, Y, Z trên ô ABSOLUTE.
• Tiếp tục di chuyển trục X đến X0, Y0 và Z0.
• Nếu X0, Y0 và Z0 phù hợp với vị trí điểm chuẩn cần thiết lập thì các thao tác thiết lập điểm chuẩn gia công đã chính xác. Còn nếu không phù hợp, cần kiểm tra lại các bước làm sai.

Set Phôi

Việc offset phôi sẽ được thực hiện như sau để xác định vị trí X0, Y0: 

• Chọn đầu dò cạnh trên đài dao hoặc thay đầu dò cạnh vào trục chính.
• Cho trục chính quay và đánh lệnh đầu dò cạnh.
• Di chuyển trục X, Y để đầu dò cạnh chạm vào vị trí cần báo X0, Y0 cho đến khi đầu dò không còn đảo. Chú ý quan sát không còn khe hở giữa đầu dò và mặt cạnh của chi tiết.
• Mở bảng offset dao và chọn mục Work.
• Chọn vị trí nhập giá trị offset cho X, Y tại gốc G54 – G59. Nhập X+ (-) bán kính đầu chạm. Sau đó nhấn Measure.
• Kiểm tra lại quá trình set phôi: so sánh giá trị X, Y trong bảng offset và giá trị tọa độ X, Y Machine của máy. Giá trị X, Y trong bảng offset sẽ bằng với toạ độ X, Y Machine. 
• Set phôi theo trục Y.

Di chuyển trục Z hướng lên trên (+), để khi di chuyển trục Y tránh va chạm với chi tiết. Chọn trục Y để di chuyển dao cắt về tọa độ gia công (G54).  

Di chuyển trục Y sao cho khoảng cách giữa chi tiết nằm trên bàn máy và dao cắt gần chạm vào nhau, hãy giảm cấp tốc độ di chuyển xuống 0,01 mm. Đặt một mảnh giấy giữa dao cắt và chi tiết gia công.

Tiếp tục di chuyển chậm, tại một thời điểm giấy sẽ chạm với dao cắt thì dừng di chuyển trục Y, đây là giá trị vị trí trục được yêu cầu cho cài đặt bù.

Nhập giá trị trục Y vào bảng Offset trên màn hình điều khiển máy CNC.

• Thiết lập bù trừ phôi theo trục Y

Di chuyển thủ công trục Z xuống cho đến khi đầu của công cụ ở gần vị trí Z0. Lấy một mảnh giấy đặt đặt giữa dao cắt và chi tiết gia công và giữ nó. Giảm cấp tốc độ di chuyển xuống 0,01 mm cho đến khi mảnh giấy bị kẹt và không thể kéo được do dao cắt đã chạm với bề mặt chi tiết gia công. Chuyển đến trang bù trừ chiều dài dao vào bảng Offset và nhập giá trị Z.

Sau khi hoàn thành quy trình trên, khi chương trình chạy ở chế độ tự động, máy cắt sẽ bắt đầu tại điểm G00 X0 Y0 hoạt động.

(Nếu có các thiết bị đo dao BLUM/ METROL / NIKKEN/ MST… thì sẽ dễ dàng và chính xác hơn trong công việc này).

Bù trừ gia công

Trong quá trình vận hành máy phay CNC, dao có thể mòn nên cần phải bù trừ phần mòn đó cho dao.

• Bù vị trí theo trục Z

Được biết, tính năng bù vị trí chỉ áp dụng cho trục X, Y và không áp dụng cho trục Z. Và hết hết các trường hợp, trục Z được bù bằng cách khác được gọi là bù chiều dài dao.

Các lệnh liên quan đến bù chiều dài dao là G43, G44 và G49:

• G43: Lệnh bù chiều dài dao dương.
• G44: Lệnh bù chiều dài dao âm.
• G49: Lệnh xóa bù chiều dài dao.
• H00: Lệnh xóa bù chiều dài dao.
• H: Lệnh chọn số bù chiều dài dao.

Trong đó, bù chiều dài dao thường được lập trình trong chế độ tuyệt đối G90. Mục nhập chương trình là lệnh G43 và G44. Tiếp theo đólà vị trí trên trục Z và chỉ số bù H. N66 G43 Z1.0 H04

Kiểm tra hệ thống làm mát trước khi vận hành máy phay CNC

Dầu tưới nguội có công dụng làm giảm lượng nhiệt, độ mài mòn dao và giúp tăng tuổi thọ cho máy. Trong quá trình vận hành máy phay CNC nói riêng, máy CNC nói chung cần thường xuyên kiểm tra dầu tưới nguội để đảm bảo máy được làm mát đúng tiêu chuẩn.

Tải chương trình CNC

Trong quá trình vận hành máy phay CNC phải trải qua công đoạn tải chương trình CNC. Khi tải chương trình CNC từ máy tính đến máy CNC dùng giao tiếp RS – 232, đĩa mềm hoặc bộ nhớ USB. Chương trình CNC được viết ra từ phần mềm CAD/ CAM.

Để loại bỏ các lỗi có thể xảy ra trước khi chạy cần sử dụng các phần mềm kiểm tra.

• Chọn chế độ EDIT rồi chọn PRG.
• Nhập tên chương trình. Ví dụ điển hình: O0001 > Bấm nút INSERT > EOB > INSERT. Tên chương trình O0001 sẽ xuất hiện trên màn hình. Nếu tên này đã tồn tại trong bộ nhớ thì máy sẽ mở ra hoặc nếu chưa thì phải tạo file mới.
• Sau đó nhập các câu lệnh.

Ví dụ nhập câu lệnh “G90 G94 G21 G17 G40 G49 G80;” thì có thể bấm như sau:

• G90 G94 G21 G17 G40 G49 G80; Bấm INSERT.
• Nhập hết các câu lệnh chương trình vào máy phay CNC.
• Để xóa một lệnh cần di chuyển con nháy đến các vị trí cần xóa và bấm DELETE.
• Tiếp theo dùng phím ALTER để thay thế.
• Để chèn một lệnh hãy di chuyển con nháy đến trước vị trí cần chèn và nhấn nút INSERT.

Bảo dưỡng máy phay CNC định kỳ

Sau mỗi ca gia công, vệ sinh sạch phoi và dầu cắt trên dao, lau khô và bôi dầu chống gỉ lên collet, mâm kẹp. Định kỳ kiểm tra độ mòn và gãy me, mài lại hoặc thay dao mới khi cần để duy trì độ chính xác và tuổi thọ công cụ. Luôn đeo kính bảo hộ và găng tay khi thao tác với phoi và dao, tuân thủ quy tắc khóa an toàn (E‑stop) trước khi can thiệp vào máy đang vận hành

>> Tham khảo: Hướng dẫn gá và đo dao phay trên máy phay CNC

Việc vận hành máy phay CNC đòi hỏi người vận hành phải nắm vững kiến thức và kỹ năng thực tế để đảm bảo quá trình gia công diễn ra hiệu quả và an toàn. Từ việc chuẩn bị máy móc, lắp đặt dao cụ, thiết lập các thông số kỹ thuật đến việc giám sát quá trình gia công và bảo trì máy, mỗi bước đều đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sản phẩm chất lượng cao. Để đạt được điều này, người vận hành cần liên tục cập nhật kiến thức, tuân thủ quy trình kỹ thuật và luôn chú trọng đến các yếu tố an toàn trong suốt quá trình làm việc. Chỉ khi đó, máy phay CNC mới thực sự phát huy được hết tiềm năng, đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành cơ khí hiện đại.