Sản xuất thành công máy phay đứng CNC hoàn toàn do kỹ sư Việt Nam chế tạo

SG-460M là giải pháp máy phay đứng CNC hoàn toàn do đội ngũ chuyên gia - kỹ sư Việt Nam thiết kế và chế tạo đã được hoàn thiện ở mức cao, sẵn sàng để triển khai sản xuất hàng loạt, từng bước khẳng định tính tiên phong của đội ngũ chuyên gia, nhà khoa học và kỹ sư TPHCM trong sứ mệnh góp phần làm chủ công nghệ sản xuất chế tạo máy công cụ trong nước.

Có thể khẳng định rằng, chuỗi nhiệm vụ khoa học - công nghệ nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thử nghiệm máy CNC là chương trình trọng điểm của TPHCM, với mục đích hỗ trợ doanh nghiệp trong ngành chế tạo máy. 

Thực tế cho thấy, ngành công nghệ chế tạo máy đóng vai trò lớn trong toàn bộ ngành sản xuất. Tính đến thời điểm hiện tại, việc thiết kế - chế tạo hoàn chỉnh một cái máy CNC hoàn chỉnh tăng tỷ lệ nội địa hóa vẫn là bài toán lớn đối với các doanh nghiệp trong nước, trong đó vấn đề được đặt trọng tâm giải quyết là đảm bảo được độ chính xác ở mức giá thành chấp nhận được. 

Được biết, cùng với nhiệm vụ "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và ứng dụng bộ điều khiển cho máy phay CNC 4 trục" do công ty công ty TNHH Cơ điện tử Hiệp Phát là đơn vị chủ trì thực hiện đã được Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh nghiệm thu hồi năm 2021, 6 nhiệm vụ gồm Nghiên cứu công nghệ lắp ráp máy gia công phay CNC; Nghiên cứu thiết kế và điều khiển cụm truyền động tịnh tiến trong máy CNC; Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm thân máy phay CNC; Nghiên cứu thiết kế và điều khiển cụm trục chính máy CNC; Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và điều khiển cụm thay dao trong máy phay CNC; và Nghiên cứu giải pháp tối ưu cho hệ thống tưới nguội và bôi trơn trong máy CNC đã góp phần khẳng định năng lực nghiên cứu, thiết kế và chế tạo của đội ngũ chuyên gia, kỹ sư Việt Nam trong lĩnh vực chế tạo máy công cụ theo hướng tự động hóa, điều khiển thông minh.

Báo cáo trước hội đồng tư vấn nghiệm thu nhiệm vụ khoa học - công nghệ vừa được Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh tổ chức, đại diện Phòng thí nghiệm trọng điểm Điều khiển số và Kỹ thuật hệ thống (thuộc Đại học Bách khoa TPHCM), là đơn vị triển khai nhiệm vụ "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm thân máy phay CNC" khẳng định: với độ chính xác cao và chất lượng bề mặt chi tiết đẹp, các dòng máy phay CNC đang là sự lựa chọn của đa phần khách hàng. 

Nhóm này cũng khẳng định "Tùy vào nhu cầu và định hướng phát triển kinh doanh, nhà xưởng hay doanh nghiệp có thể lựa chọn các loại máy phay tùy theo tính năng, chất lượng và giá cả tương ứng. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm thân máy là một trong những bước đầu và rất quan trọng trong việc chế tạo một máy phay CNC hoàn chỉnh".

Để hoàn thiện sản phẩm máy phay đứng CNC SG-460M, bên cạnh khâu thiết kế và đúc hoàn thiện thân máy, láp ráp hoàn chỉnh thân máy thì các đơn vị liên quan cũng đã hoàn thành việc nghiên cứu, thiết kế, sản xuất các bộ phận liên quan, đồng thời triển khai lắp đặt, vận hành các cơ cấu và bộ điều khiển như cụm truyền động tịnh tiến trong máy CNC, cụm trục chính máy CNC, hệ thống thay dao, hệ thống tưới nguội và bôi trơn. 

Nguyên mẫu máy phay đứng CNC 3 trục SG-460M vận hành thực tế tại công ty cơ điện tử Hiệp Phát

TS Trần Thanh Vũ, Phân viện nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa tại TPHCM, chủ nhiệm nhiệm vụ khoa học - công nghệ "Nghiên cứu thiết kế và điều khiển cụm truyền động tịnh tiến trong máy CNC" cho biết cụm điều khiển chuyển động tịnh tiến là một trong những cụm quan trọng nhất của  máy CNC. 

"Cụm này là thành phần cốt lõi, quyết định các thông số kỹ thuật, đặc biệt là độ chính xác của máy", đại diện Phân viện nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa tại TPHCM  thông tin thêm, "Đây cũng là thành phần chiếm tỷ trọng lớn trong giá thành của sản phẩm máy CNC".

Về cơ bản, theo lời TS. Trần Thanh Vũ, một cụm điều khiển truyền động tịnh tiến của máy phay CNC bao gồm các thành phần: Bộ phận truyền động; Bộ phận dẫn hướng; Khớp nối; và Ổ đỡ trục.

Bên cạnh đó, góp phần đáng kể vào việc cho chế tạo và đưa vào vận hành thành công máy phay đứng SG-460M, là nhiệm vụ khoa học công nghệ "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và điều khiển cụm thay dao trong máy phay CNC" do PGS. TS. Bùi Trọng Hiếu (làm chủ nhiệm nhiệm vụ) khi đã hoàn thiện nhiều nội dung quan trọng, trong đó sản phẩm chính yếu là hoàn thiện thiết kế và chế  tạo cụm thay dao trong máy phay CNC. 

Đại diện Phòng thí nghiệm trọng điểm Điều khiển số và Kỹ thuật hệ thống (thuộc Đại học Bách khoa TPHCM) cho biết: cụm thay dao trong máy phay CNC 3 trục được hoàn thiện là cụm thay dao dạng đứng, với mâm dao chứa 16 đầu dao (sử dụng đầu dao BT40), thời gian thay dao 7 giây, và khối lượng lớn nhất của dao sử dụng là 8kg. 

Mâm dao dạng đứng chứa 16 đầu dao

Là chủ nhiệm nhiệm vụ "Nghiên cứu công nghệ lắp ráp máy gia công phay CNC", TS. Dương Văn Tú khẳng định: đề tài đã thiết kế, gia công, lắp đặt trục chính máy phay CNC hoạt động tốt với độ đảo trục chính 1/1000mm,  độ chính xác tổng thể của máy là 8/1000mm, độ chính xác lặp lại trên các trục là 3/1000 mm.

Ngoài ra đã thiết lập quy trình công nghệ  lắp ráp cho máy gia công phay CNC với các sơ đồ trình tự lắp ráp, bảng hướng dẫn các thao tác, nguyên công lắp ráp theo tiêu chuẩn ISO, bảng hướng dẫn các thao tác, nguyên công kiểm tra hoạt động. Hơn nữa, nhóm triển khai nhiệm vụ khoa học - công nghệ tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Điều khiển số và Kỹ thuật hệ thống đã thiết kế quy trình công nghệ kiểm tra máy phay CNC với việc kiểm tra các mối lắp ghép, chức năng hoạt động của các cụm chi tiết, chức năng hoạt động và độ  chính xác gia công của máy phay CNC. 

Toàn cảnh Hội đồng tư vấn nghiệm thu đối với 6 nhiệm vụ khoa học - công nghệ góp phần hoàn thiện máy phay đứng CNC 3 trục SGM-460M

Ở mức tổng quát, máy phay đứng SG-460M có thể thực hiện các tác vụ gia công thành phẩm từ đầu vào là tập tin định dạng NC, khả năng hỗ trợ các lệnh G Code, M Code thông dụng và chương trình Macro, giúp máy CNC linh hoạt thực hiện các tác vụ như định vị trục chính, thay dao, taro. Đặc biệt, bộ điều khiển SGH7i 11MA còn tích hợp tính năng hỗ trợ taro đồng bộ, có khả năng tính toán điểm vào ren để có thể taro nhiều giai đoạn trên lỗ ren. Ngoài ra, bộ điều khiển cung cấp tiện ích hỗ trợ lấy nhanh tâm phôi, mô phỏng gia công để xem trước được sản phẩm gia công và đường chạy dao trên giao diện hiển thị 3D, và một tính năng hoàn toàn nổi bật so với các bộ điều khiển nhập ngoại là có thêm khả năng kết nối Wi-Fi giúp người vận hành truyền nhận chương trình gia công và quản lý máy CNC từ xa dựa vào mạng Internet theo hướng phát triển của nền công nghiệp 4.0.

Kỹ thuật viên vận hành máy phay CNC 3 trục SG-460M

Nhận định về thành quả của chuỗi nhiệm vụ khoa học - công nghệ nói trên, PGS.TS Nguyễn Tấn Tiến, Giám đốc Phòng thí nghiệm trọng điểm Điều khiển số và Kỹ thuật hệ thống (Đại học Bách khoa TPHCM) khẳng định rằng: về mặt hiệu quả thì SG-460M, kết quả của cụm nhiệm vụ khoa học công nghệ mà Phòng thí nghiệm trọng điểm Điều khiển số và Kỹ thuật hệ thống cùng Phân Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa tại TPHCM (VIETLINA) và công ty cơ điện tử Hiệp Phát phối hợp triển khai, chính là tiền đề, là một kết quả thực sự mang tính nền tảng, và để từ đó có thể cùng phối hợp với các đơn vị doanh nghiệp sản xuất chế tạo máy để đưa vào trong sản xuất thực tế để góp phần cải thiện, để nâng cao khả năng chế tạo sản xuất máy công cụ và góp phần làm chủ công nghệ sản xuất chế tạo máy công cụ trong nước.