Tìm hiểu chi tiết về trục Z - "Thủ lĩnh" di chuyển dọc trong máy CNC
Trục Z máy CNC được ví như "cánh tay" dọc của máy, đảm nhận vai trò di chuyển dao cụ theo chiều dọc theo phương thẳng đứng, tạo nên những đường cắt, đường gọt chính xác trên phôi. Nhờ chuyển động linh hoạt và chính xác của trục Z, máy CNC có thể gia công được những chi tiết phức tạp, có độ chính xác cao, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp hiện đại. Hiểu rõ tầm quan trọng và nguyên lý hoạt động của trục Z máy CNC là điều kiện tiên quyết để vận hành và sử dụng máy hiệu quả, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những thông tin cơ bản về trục Z máy CNC, bao gồm cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động và các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của trục Z.
Trục Z máy CNC là gì?
Trong máy công cụ CNC, mỗi trục chuyển động được trang bị 1 động cơ Servo thay thế cho cơ cấu tay quay của máy gia công bằng cơ. Một trục chuyển động được xác định như là chuyển động tương đối giữa công cụ cắt và phôi khi gia công. Các trục chính của chuyển động được là các trục X, Y, Z và tạo thành máy gia công theo hệ tọa độ XYZ.
Các ký tự X, Y và Z là các giá trị cho biết vị trí của dụng cụ cắt theo 3 chiều: Chiều X cho chiều ngang, Y cho chiều dọc, Z cho chiều sâu.
Các chiều chuyển động của trục Z máy CNC
Hệ thống các trục tọa độ được xác định dựa theo nguyên tắc bàn tay phải. Cụ thể như sau:
- Ngón tay cái là trục X: Trục X chính là trục vuông góc với trục Z. Chiều dương của trục X là chiều dao dịch chuyển hướng từ tay trái sang tay phải và chiều âm của trục X là chiều ngược lại.
- Ngón tay trỏ là trục Y: Trục Y chính là trục vuông góc với trục X và Z. Chiều dương của trục Y là chiều hướng từ cổ tay cho đến đầu ngón trỏ và chiều âm ngược lại.
- Ngón tay giữa là trục Z: Trục Z trùng với trục chính của máy với chiều dương là dao chạy ra xa bề mặt gia công và chiều âm là chiều dao ăn sâu vào vật liệu.
Ngoài ra, một số máy công cụ CNC cao cấp hơn còn có thêm những trục sau:
- Trục A: trục quay quanh trục X.
- Trục B: trục quay quanh trục Y.
- Trục C: trục quay quanh trục Z.
Trường hợp máy CNC có trục chính cố định và không xoay nghiêng được thì trục Z nằm song song trục chính hoặc chính là đường tâm trục đó.
Nếu trục chính xoay nghiêng được và chỉ có 1 vị trí xoay nghiêng song song với 1 trục tọa độ nào đó thì chính trục tọa độ đó là trục Z.
Trường hợp trục chính xoay nghiêng được song song với nhiều trục tọa độ khác nhau, khi đó trục Z chính là trục vuông góc với bàn kẹp chi tiết chính của máy CNC.
Nếu máy CNC có nhiều trục chính công tác thì chọn 1 trong số đó là trục chính, ưu tiên trục nào có đường tâm vuông góc với bàn kẹp chi tiết.
Nếu máy CNC không có trục chính công tác thì trục Z chính là trục vuông góc với bàn kẹp chi tiết.
Các mối quan hệ trên trục Z máy CNC
Hình trên biểu thị sự gá lắp trên máy phay đứng CNC, có chiều từ phía trước máy – phía người vận hành máy CNC.
Cột trục chính được đặt tại vị trí Zero máy, là vị trí chuyển đổi giới hạn đối với hành trình trục Z dương và cần thiết để thay dao tự động trên hầu hết máy phay CNC.
4 kích thước trên đều có thể được xác định dễ dàng, chúng luôn được coi là kích thước đã biết hoặc kích thước cho trước. Và đó là cơ sở để xác lập máy chính xác.
- Kích thước A chính là khoảng cách giữa vạch chuẩn dao và đỉnh cắt của dao.
- Kích thước B chính là khoảng cách giữa đỉnh cắt của dao và Zo (Zero chương trình của chi tiết).
- Kích thước C chính là chiều cao của chi tiết (khoảng cách giữa mặt bàn và Z0 của chi tiết).
- Kích thước D là tổng của 3 kích thước được nêu trên (khoảng cách giữa mặt bàn máy và vạch chuẩn dao).
Kích thước D trên hình luôn được biết trước vì đó là khoảng cách được các nhà chế tạo xác định. C (tức chiều cao chi tiết với các khoảng hở) có thể chưa được biết. Tuy nhiên có thể xác định nó dễ dàng khi chuẩn bị gá lắp chi tiết.
A chính là khoảng cách giữa vạch chuẩn dao và đỉnh cắt của dao. Hiện tại vẫn chưa có phương pháp xác định kích thước này, trừ phương pháp đo thực tế.
Hướng dẫn bù trục Z máy CNC
Tính năng bù vị trí chỉ áp dụng cho các trục X và Y, không áp dụng cho trục Z. Hầu hết trường hợp, trục Z máy CNC được điều khiển bằng phương pháp bù khác được gọi là bù chiều dài dao.
Cả 3 lệnh đều chỉ áp dụng cho trục Z. G43 G44 chỉ được sử dụng với chỉ số bù được gán từ địa chỉ H. Sau địa chỉ H phải được gán từ 1 đến 3 chữ số. Tùy theo lượng bù khả dụng trong hệ thống.
Mã lệnh - Miêu tả
G43 - Bù chiều dài dao dương
G44 - Bù chiều dài dao âm
G49 - Xóa bù chiều dài dao
H00 - Xóa bù chiều dài dao
H - Chọn bù chiều dài dao
Bù chiều dài dao thường được lập trình trong chế độ tuyệt đôi G90. Mục nhập chương trình là lệnh G43 hoặc G44. Tiếp theo đó là vị trí đích trên trục Z máy CNC và chỉ số bù H.
Nhận xét
Đăng nhận xét