Thông qua việc thực hiện đề tài "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và ứng dụng bộ điều khiển cho máy phay CNC 4 trục", TS. Bùi Thanh Luân và nhóm cộng sự tại công ty TNHH Cơ điện tử Hiệp Phát đã chế tạo thành công bộ điều khiển cho máy phay CNC 4 trục với đầy đủ tính năng như một số bộ điều khiển nhập khẩu từ nước ngoài.
Hướng phát triển tiềm năng cho ngành chế tạo máy CNC
Trong lĩnh vực gia công cơ khí, máy phay CNC, đặc biệt là máy phay CNC 4 trục đang ngày càng phổ biến với những tiện ích không nhỏ mà nó mang đến. Máy CNC 4 trục được sử dụng để tạo nên nhiều chi tiết, vật liệu phổ biến trong thực tế với nhiều ưu điểm như máy có thể cắt phôi ở nhiều góc độ, loại bỏ tối đa sai số so với chỉnh phôi, có thể tạo ra các di chuyển với góc, cung và độ linh hoạt tốt hơn, giúp tạo nên các sản phẩm, chi tiết với hàng loạt hình học “bất thường”.
Trong hệ thống của máy CNC, bộ điều khiển luôn được cải tiến liên tục để phù hợp với yêu cầu ngày càng cao của các chi tiết cần gia công. Tại Việt Nam, bộ điều khiển máy CNC được nghiên cứu từ những năm 1995 nhưng được đem vào ứng dụng trong công nghiệp với số lượng không nhiều. Hơn nữa, sau thời gian ứng dụng, hoạt động của chúng không ổn định nên không đi vào thương mại và sản xuất hàng loạt. Các doanh nghiệp gia công cơ khí chủ yếu vẫn phải nhập khẩu các bộ điều khiển từ nước ngoài với giá thành đắt đỏ.
Các doanh nghiệp gia công cơ khí chủ yếu vẫn phải nhập khẩu các bộ điều khiển từ nước ngoài với giá thành cao.(Ảnh: https://cncvina.net/)
Xuất phát từ thực trạng đó, TS. Bùi Thanh Luân và nhóm cộng sự tại công ty TNHH Cơ điện tử Hiệp Phát đã triển khai thực hiện đề tài "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và ứng dụng bộ điều khiển cho máy phay CNC 4 trục".
Theo TS. Bùi Thanh Luân, mục tiêu của đề tài là nhằm làm chủ hoàn toàn công nghệ sản xuất bộ điều khiển cho máy phay CNC 4 trục hoạt động tốt trong công nghiệp, có khả năng sản xuất hàng loạt với tỷ lệ nội địa hóa cao để hướng đến thương mại hóa, giá thành (chế tạo, sản xuất) thấp hơn so với thiết bị có tính năng tương đương được nhập khẩu từ nước ngoài, qua đó giúp các doanh nghiệp trong nước chủ động hơn trong việc sản xuất, láp ráp máy CNC trước nhu cầu ngày càng nhiều từ thị trường.
Sẵn sàng chuyển giao công nghệ
Sau 2 năm triển khai, trải qua 3 giai đoạn nghiên cứu, nhóm thực hiện đã hoàn thành toàn bộ mục tiêu của đề tài với bộ 03 sản phẩm gồm bộ điều khiển SGH7i 6MA, bộ điều khiển SGH7i Touch và bộ điều khiển SGH7i 11MA.
Bộ 03 sản phẩm của đề tài: SGH7i 6MA, SGH7i Touch và SGH7i 11MA. (Ảnh: https://dost.hochiminhcity.gov.vn/)
TS. Luân cho biết, bộ điều khiển SGH7i 6MA có thể sử dụng cho các dạng máy CNC 3 trục đơn giản, yêu cầu độ chính xác không cao như một số dòng máy khắc gỗ CNC, máy cắt laser và những máy CNC gia công vật liệu phi kim. Dù có tính năng chính tương đương bộ điều khiển Syntec 6MA (Đài Loan) nhưng giá thành của giải pháp SGH7i 6MA theo ước tính khi đưa vào sản xuất hàng loạt vẫn đảm bảo sẽ thấp hơn đến 4 lần nhờ vào sự nhỏ gọn và tối ưu thiết kế theo công nghệ tích hợp của chíp (vi xử lý) mới.
Sản phẩm tiếp theo là bộ điều khiển SGH7i Touch chủ yếu sử dụng cho các dạng máy CNC yêu cầu giao diện phức tạp hơn và dùng trong môi trường sạch như máy gia công vàng CNC, máy gia công nha khoa CNC. Bộ điều khiển có khả năng kết hợp các chức năng khác trong máy CNC với phần chuyển động như thay dao tự động, thay pallet tự động, kết hợp nhiều đầu trục chính, tự động điều khiển độ cao đầu cắt dùng trong máy cắt thép tấm laser hay plasma. Sản phẩm SGH7i Touch khác phiên bản SGH7i 6MA ở việc được nâng cấp số trục điều khiển và số trục nội suy đồng thời từ 3 trục lên 4 trục, bổ sung màn hình cảm ứng.
Mặt sau của một bo mạch trong hệ thống bộ điều khiển SGH7i 11MA. (Ảnh: https://dost.hochiminhcity.gov.vn/)
Cuối cùng là bộ điều khiển SGH7i 11MA đã được thử nghiệm và vận hành liên tục trên máy phay 3 trục Okuma và máy phay 4 trục Brother tại xưởng sản xuất của công ty Cơ điện tử Hiệp Phát. Dòng sản phẩm ở giai đoạn này có thể trang bị cho các chủng loại/dạng máy CNC yêu cầu giao diện hỗ trợ nhiều hơn cho người vận hành, cũng như nhu cầu gia công các chi tiết sản phẩm đòi hỏi độ chính xác cao hơn, ví dụ như máy phay CNC kim loại gia công khuôn, các chi tiết máy có dung sai lắp ráp yêu cầu độ chính xác cao.
TS. Luân cũng cho biết, các sản phẩm này hiện đã sẵn sàng đưa vào sản xuất hàng loạt cũng như chuyển giao công nghệ. So với sản phẩm ngoại nhập có chất lượng tương đương, giá thành của thiết bị do đề tài chế tạo sẽ thấp hơn khoảng 25 - 30%. Đặc biệt, sản phẩm có thể giúp các doanh nghiệp tận dụng triệt để các máy CNC cũ với hệ thống cơ khí còn hoạt động tốt bằng cách thay mới bộ điều khiển.
Bích Phương
