Trong môi trường sản xuất hiện nay, sự cạnh tranh diễn ra vô cùng phức tạp, khiến các doanh nghiệp cần tối đa hóa năng suất của các máy công cụ.

Trong nhiều trường hợp, nhu cầu tối đa hóa năng suất của các máy công cụ bao gồm việc tích hợp thêm phụ kiện để nâng cao năng lực của máy, giúp chúng vận hành ở hiệu suất cao hơn. Thông thường, các loại phụ kiện cần thiết này sẽ tập trung vào việc tăng tốc độ vòng quay (số vòng/ phút – rpm) mà máy công cụ có thể đạt được. Điều này không chỉ giới hạn ở một lĩnh vực sản xuất nhất định. Nhu cầu về tốc độ rpm cao hơn ở cả trục chính (spindle) của máy gia công lẫn đài gá dao (turret) của máy tiện, từ các máy CNC gia công lớn nhất cho đến những dòng máy tiện đùn phân đoạn (swiss-type) nhỏ nhất.

Với các phương pháp gia công hiện đại ngày nay, nhiều ứng dụng yêu cầu sử dụng các dụng cụ cắt nhỏ hơn, vận hành ở tốc độ vòng quay cao và tốc độ tiến dao lớn. Việc tăng tốc độ rpm giúp tối ưu hóa hiệu suất của dụng cụ cắt và chất lượng của sản phẩm cuối. Tuy nhiên, mức rpm yêu cầu đó không phải lúc nào cũng có sẵn trên trục chính hoặc đài dao của máy. Thêm vào đó, việc liên tục vận hành máy ở công suất tối đa có thể dẫn đến hao mòn sớm hoặc gây ra hiện tượng giãn nở nhiệt, khiến phôi gia công bị sai lệch dung sai.

Các nhà chế tạo máy công cụ thường sản xuất máy móc để phục vụ cho số đông khách hàng nói chung, và điều đó không phải lúc nào cũng tính đến các ứng dụng gia công tốc độ cao. Do đó, trên thị trường hiện có rất nhiều loại đầu tăng tốc (speeder) khác nhau để bổ trợ cho dải máy móc đa dạng này.

Tùy thuộc vào nhu cầu ứng dụng của máy CNC gia công, khách hàng có thể lựa chọn giữa đầu tăng tốc chạy bằng khí nén, bằng bánh răng (cơ khí) hoặc bằng động cơ điện. Đối với các yêu cầu về tốc độ rpm cao nhất, các đầu tăng tốc khí nén có thể vận hành liên tục đến 80.000 vòng/ phút. Chúng phù hợp nhất cho các nguyên công phay, khoan và khắc bằng dụng cụ có đường kính rất nhỏ, đặc biệt là khi chu kỳ làm việc kéo dài. Trong khi đó, các đầu tăng tốc dạng bánh răng được cung cấp với nhiều kích cỡ khác nhau, từ bầu kẹp ER 11 với tỷ số truyền 1:8 có thể chạy ở tốc độ 50.000 vòng/ phút. Ngoài ra, các dụng cụ đầu ra côn 50 cỡ lớn có thể đạt tốc độ 4.000 vòng/ phút với công suất 50 mã lực (hp). Đây là những trường hợp cực hạn, nhưng thị trường vẫn có rất nhiều tùy chọn dụng cụ khác cho các ứng dụng tầm trung.

Đối với các ứng dụng đặc biệt, các trục chính chạy bằng động cơ điện cũng luôn sẵn có. Các trục chính motor và trục chính tích hợp này có hệ thống truyền động riêng, do đó hoàn toàn độc lập với trục chính của máy. Nếu cần, các trục chính phụ trợ này có thể được trang bị các giá đỡ dụng cụ và giao diện phổ biến, giúp chúng phù hợp với mọi loại ứng dụng. Một số dụng cụ có thể đáp ứng công suất đến 20 mã lực hoặc tốc độ đạt 80.000 vòng/ phút.

Các máy tiện CNC cũng đối mặt với những vấn đề tương tự, nhưng trong những trường hợp này, bộ phận cần tăng tốc không phải là trục chính mà là các dụng cụ trên đài gá dao (live tooling). Các đầu tăng tốc cho dao động (live tool speeder) hiện có sẵn cho các thương hiệu máy phổ biến nhất với tỷ số truyền từ 1:2 lên đến 1:4, đạt tốc độ vòng quay tối đa 48.000 vòng/ phút. Đầu tăng tốc có có nhiều kiểu dáng bao gồm: thẳng (straight), góc 90 độ (right angle) và chỉnh góc vạn năng (universal adjustable). Các đầu tăng tốc cho dao động trên thị trường hiện nay cũng được tích hợp tính năng tưới nguội trong (internal coolant) khi ứng dụng yêu cầu sử dụng dụng cụ cắt có lỗ làm mát xuyên tâm.

Những công cụ giá trị cao này dành cho các ứng dụng tốc độ cao sẽ tiếp tục ngày càng phổ biến trong ngành sản xuất, mang lại năng suất vượt trội bất kể kích thước và kiểu dáng của máy công cụ.

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

 

Nguồn: Shop Metalworking Technology