Công nghệ Accelerated Finishing cung cấp cho bạn những cách tiếp cận mới để làm việc nhanh hơn.

Các chiến lược trong Mastercam được thiết kế đặc biệt để tận dụng những tiến bộ mới nhất trong việc thiết kế các loại và hình dáng công cụ (dao) gia công. Những công cụ này cần được kiểm soát chính xác, chuyên biệt để sử dụng chúng một cách an toàn và mang lại lợi ích đầy đủ. Khi các thiết kế công cụ mới tiếp tục ra đời, công nghệ phải phát triển để tối ưu hóa hiệu suất.

Các loại dao đặc biệt: oval form, lens shape, barrel, taper form.

Accelerated Finishing được phát triển cùng với các hình dạng dụng cụ cắt mới, tiên tiến nhất. Chúng bao gồm oval form, lens shape, barrel, taper form. Các loại dao này có đặc điểm nổi bật là bán kính cắt lớn trong khi đường kính cán dao nhỏ.

Khi sử dụng Accelerated Finishing, bạn có thể tận dụng lợi thế của các thiết kế dụng cụ cắt mới và những lợi ích mà chúng mang lại để giảm thời gian chu trình và cải thiện độ hoàn thiện bề mặt.

Accelerated Finishing hoạt động như thế nào?

Accelerated Finishing là một phương pháp gia công tinh mang lại chất lượng bề mặt cao hơn trong thời gian ngắn hơn so với các kỹ thuật gia công tinh truyền thống. Hãy cùng  xem xét Accelerated Finishing so với gia công tinh truyền thống để hiểu những lợi thế.

Gia công tinh các bề mặt 3D là phân đoạn tốn nhiều thời gian nhất của bất kỳ dự án phay CNC nào. Nó cũng là quan trọng nhất. Thông thường, hoàn thiện bề mặt 3D là sự thỏa hiệp giữa chất lượng bề mặt và thời gian chu kỳ, trong đó chất lượng cao hơn tương đương với thời gian chu kỳ dài hơn.

Cusp height (hay còn gọi là độ nhấp nhô bề mặt) là một yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bề mặt. Nó là một chức năng của bán kính dụng cụ cắt và bước dịch dao ngang/ bước xuống dao, trong đó cusp heigh nhỏ tương đương với độ hoàn thiện bề mặt tốt hơn. Hai cách để giảm cusp height là giảm bước dịch dao và tăng bán kính dao cắt.

Cách tiếp cận truyền thống để cải thiện chất lượng bề mặt là giảm bước dịch dao. Cách tiếp cận này không chỉ làm tăng thời gian chu kỳ mà còn cả kích thước tệp NC.

Ngược lại, nếu tăng bán kính dao cắt thì sẽ đạt được bề mặt tốt hơn nhiều cho một bước dịch dao nhất định mà không tăng thời gian chu kỳ. Tuy nhiên, việc tăng bán kính lưỡi cắt bằng dao ball endmill truyền thống có thể gây ra các vấn đề như dao khó tiếp cận ở những khu vực chật hẹp và có khả năng xảy ra va chạm với chi tiết.

Còn đây là cách mà các dao có thiết kế mới và công nghệ Accelerated Finishing có thể làm.

Thêm vào đó, khái niệm này không giới hạn ở các ứng dụng Multiaxis. Ví dụ, bạn có thể đạt được những lợi ích tương tự ở máy 3 trục với các thành nghiêng như trong video. Tất cả các đường chạy dao tinh 3D HST của Mastercam đều hỗ trợ Accelerated Finishing, vì vậy không cần có giấy phép multiaxis để sử dụng chúng trong máy 3 trục.

Dưới dây là một vài video mà công nghệ Accelerated Finishing có thể làm:

B-Pillar Punch

Docking Ring

Sorting Slide: Accelerated Finishing

Tìm hiểu thêm về công nghệ Accelerated Finishing

Nếu như bạn có bất kì câu hỏi nào hoặc muốn tìm hiểu thêm những lợi ích mà công nghệ Accelerated Finishing đem lại, hãy liên hệ ngay với chúng tôi!

1. Sự hình thành của Công nghệ Dynamic Motion của Mastercam

Trước đây, những đường chạy dao trong chương trình CNC đều tập trung khai thác tối đa khoảng dịch dao ngang của con dao đó và không tận dụng hết chiều dài của dao trong 1 lần cắt, những đường chạy dao tuân theo một quy tắc đơn giản: là cắt hết phần vật liệu bằng cách thay đổi hướng theo biên dạng của chi tiết, thậm chí là cắt không khí làm cho đường chạy dao chưa được tối ưu.

Hạn chế của phương pháp này là:

• Lực cắt lớn, không đều, chỉ tập trung ở phần đầu dao
• Độ dày phoi không đồng nhất
• Không tối ưu đường chạy dao
• Quá nhiệt ở phần đầu dao, làm cho phôi cứng hơn lúc ban đầu…

Radial Chip Thinning (RCT): 1 đại lượng có liên quan đến step-over của dụng cụ cắt

• Khi step-over bằng 50% đường kính dao, độ dày phoi và lượng tiến dao trên mỗi răng bằng nhau, mỗi răng sẽ gắn phôi theo 1 góc vuông cho phép việc cắt được hiệu quả nhưng tốc độ (F) không được cải thiện
• Khi step-over < 50% đường kính dao, phoi được tạo ra mỏng hơn nhiều so với bước tiến được lập trình trên mỗi răng, điều này sẽ làm giảm hiệu suất sản xuất

Vậy để độ dày phoi và lượng tiến dao trên mỗi răng bằng nhau ta phải tăng F lên để bảo toàn được tốc độ bóc tách vật liệu. Cách làm này cho phép ta tận dụng được chiều sâu cắt tối đa, lực cắt được phân bố đồng đều, dẫn đến hiệu suất sẽ được cải thiện.

Tóm lại, RCT dựa trên nguyên tắc step-over nhỏ + chiều sâu cắt lớn, chúng giúp tận dụng tối đa chiều sâu dao cắt, lực phân bố đều, tuổi thọ dao tăng, tăng được tốc độ cắt, lực cắt nhỏ…

Nhưng, RCT vẫn chưa đủ, vẫn còn vấn đề với phương thức này:

• Mới chỉ dựa vào lý thuyết cắt những cạnh thẳng, không tính toán được độ dày của phoi khi phay dạng pocket và profile
• Có thể dự đoán được đường chạy dao thế nào
• Dao vẫn bị quá tải khi chuyển hướng đột ngột…

Mastercam đã nghiên cứu những vấn đề này và cho ra đời một phương pháp giúp nâng cao hiệu suất gia công, giảm thời gian sản xuất…Đó là công nghệ Dynamic Motion của Mastercam.

2. Dynamic Motion của Mastercam là gì?

Mastercam đã tích hợp công nghệ Dynamic Motion lần đầu tiên vào phiên bản X4 của hãng (2009), được áp dụng cho lệnh 2D pocket, đây là tiền đề để hãng không ngừng nâng cấp vào các đường chạy dao sau này.

Đường chạy dao trong Dynamic Motion của Mastercam áp dụng nguyên lý RCT,thêm vào đó, nó không chỉ dựa vào giới hạn cần loại bỏ vật liệu mà còn xem xét tình trạng thay đổi của vật liệu, điều khiển chuyển động của đường chạy dao sao cho tốc độ cắt luôn ổn định và nhất quán, duy trì độ dày của phoi không thay đổi trong suốt quá trình gia công.

Một số quy tắc chi phối trong Dynamic Motion của Mastercam bao gồm:

• Step-over nhỏ tối thiểu để tránh tích tụ nhiệt và quá tải lực cắt
• Tận dụng tối đa chiều dài của dao để cắt vật liệu nhiều nhất có thể
• Chuyển động mượt mà, không đổi hướng đột ngột để tránh gây hại cho dao và máy móc
• Tốc độ trục chính cao ( nếu có thể)
• Liên tục cắt vật liệu để tránh cắt không khí ( chạy không)
• Điều chỉnh chuyển động để giữ cho step-over không đổi
• Tính toán góc vào dao để đạt độ an toàn
• “nhận biết” được bất kì hình dạng nào của chi tiết để điều chỉnh chuyển động, lượng phoi được cắt đi là đồng đều
• Khoảng nhấc dao nhỏ (Micro-lifts) vừa đủ để dao không chạm vào mặt đáy của phôi, tránh tích tụ nhiệt

3. Ưu điểm của phương pháp Dynamic Motion của Mastercam

Nếu như những đường chạy dao truyền thống là chạy theo cách: độ sâu cắt nhỏ + khoản dịch dao ngang (step over) lớn thì Dynamic lại chạy theo kiểu độ sâu cắt lớn + step over nhỏ,cộng với thuật toán di chuyển đặc biệt, cách chạy này có những ưu điểm lớn như sau:

• Cắt những vật liệu cứng tốt hơn

Đường dao Dynamic tạo ra 1 độ dày phoi nhất định, nhờ đó nhiệt và tải trọng được phân bố đều, sự cứng bề mặt vật liệu được loại bỏ và dao sẽ không bị quá tải.

• Khai thác công suất tối đa cho mọi loại máy

Những đường chạy dao Dynamic giúp tối ưu hiệu suất của bất kì máy nào, tận dụng tối đa công suất trục chính mà không nhất thiết bạn phải đầu tư máy tốc độ cao.

• Giảm thời gian gia công

Đường chạy dao Dynamic cho phép bạn cắt được nhiều phoi hơn mà ít tốn thời gian hơn bằng cách điều chỉnh lượng ăn dao ngang nhỏ lại và chiều sâu cắt lớn hơn, nó cũng giảm thời gian dao chạy không tải mà chỉ tập trung vào quá trình cắt gọt.

Chiều dài lưỡi cắt được dùng tối đa nên việc mòn dao, thời gian thay dao mới được giảm đáng kể.

Phoi được tạo ra nhẹ và dài, nhất quán, đồng đều, không bị vỡ vụ nên việc vệ sinh máy cũng nhanh hơn.

• Giảm sự hao mòn của máy

Đường chạy Dynamic tạo ra tải trọng nhất quán, do đó máy ít bị rung động.

Đường chạy dao không bị chuyển hướng hoặc giảm tốc độ đột ngột, vì thế các bộ phận của máy như vitme, ổ bi… ít bị hư hại hơn.

• Kéo dài tuổi thọ của dao

Với phương pháp truyền thống, bạn chỉ sử dụng một phần ngắn chiều dài của dao để cắt dẫn đến dao chỉ mòn ở phần cắt đó và nếu không để ý có thể làm gãy nguyên con dao trong khi phần trên chưa được sử dụng.

Phương pháp Dynamic sử dụng chiều dài dao nhiều nhất có thể (tùy theo chi tiết), cả chiều dài đều tham gia quá trình cắt nên dao sẽ mòn đều hơn, không bị gãy đột ngột.

4. Các lệnh Dynamic Motion của Mastercam

Đối với nguyên công Phay trong Mastercam, hãng đã áp dụng công nghệ Dynamic Motion của Mastercam vào 5 đường chạy dao sau :

• Face: phay khỏa mặt
• Dynamic mill: phay các dạng pocket kín, hở…
• Dynamic contour: phay đường dẫn kín, hở…
• Peel mill: phay dựa trên 2 đường dẫn hoặc dọc theo 1 đường dẫn
• Dynamic Optirough trong 3D: Dùng để phá thô

Đối với nguyên công Tiện, Mastercam có đường chạy dao Dynamic Rough.

5. High Speed Machining(HSM)

Khi công nghệ Dynamic Motion của Mastercam được áp dụng trên các máy có tốc độ cao (tốc độ trục chính và tốc  độ bàn máy lớn) sẽ làm tăng đáng kể hiệu suất gia công, giảm tối đa thời gian gia công, áp dụng cho nhiều lĩnh vực như hàng không vũ trụ, ô tô, y tế…

6. Hạn chế của Dynamic Motion của Mastercam?

Công nghệ Dynamic Motion của Mastercam ra đời để hỗ trợ cho việc sản xuất được tối ưu hơn, nó tốt hơn những kiểu chạy truyền thống nhưng vẫn chưa thể thay thế hoàn toàn được.

• Những chi tiết có độ dày mỏng (khoảng 0.5-2mm) thì nó chưa phát huy lợi thế được vì chưa tận dụng hết chiều dài lưỡi cắt
• Chương trình NC rất dài, dài hơn rất nhiều sao với chương trình của đường chạy dao truyền thống nên khó áp dụng cho các máy đời cũ có dung lượng bộ nhớ ít.
• Phụ thuộc vào chất lượng dao.

Công nghệ ngày càng phát triển, nhu cầu của khách hàng càng khắt khe hơn, những chiếc máy tốt hơn, những con dao tốt hơn sẽ được tạo ra giúp tận dụng tối đa lợi ích mà công nghệ Dynamic Motion đem lại – đây là cách đáng tin cậy nhất, mạnh mẽ hơn bất kì chiến lược gia công nào trong lịch sử của Mastercam.

Lầm tưởng về gia công đa trục số 1: Tôi cần có máy đa trục để bắt đầu gia công đa trục

Đây chính là lầm tưởng về gia công đa trục phổ biến nhất. Nếu chi phí để bắt đầu gia công đa trục đang khiến bạn kìm hãm, thì có tin tốt: bạn không cần máy đa trục để bắt đầu. Gia công 5 trục định vị, thường được gọi là gia công 3 + 2, sử dụng máy phay 3 trục truyền thống và gắn thêm 2 trục xoay. Nó khác với gia công 5 trục đồng thời ở chỗ dụng cụ cắt được khóa vào một góc cụ thể trên hai trục quay bổ sung. Với gia công 3 + 2, trục chính của bạn có thể di chuyển đến gần phôi hơn, cho phép bạn sử dụng các công cụ cắt ngắn hơn, cứng hơn. Điều này mang lại một số lợi ích của gia công đa trục như: giảm thời gian chu kỳ, hoàn thiện bề mặt tốt hơn, tăng độ chính xác và ít thiết lập máy hơn. Module Mastercam Mill được trang bị các giải pháp gia công 3 + 2.

Lầm tưởng về gia công đa trục số 2: Xưởng của tôi không gia công các chi tiết, bộ phận quá cầu kì, phức tạp. Vì thế chúng tôi không hưởng lợi gì khi đầu tư đa trục

Mặc dù ngành công nghiệp hàng không vũ trụ nổi tiếng nhất về việc tận dụng lợi thế của việc gia công đa trục, nhưng sự thật của vấn đề là rất khó tìm được một cửa hàng không được hưởng lợi từ đa trục. Đa trục không chỉ dành cho các bộ phận đặc biệt phức tạp với dung sai nhỏ. Một trong những lợi ích lớn nhất của việc sử dụng gia công đa trục là giảm số lần gá đặt. Đặc biệt là trong thị trường việc làm ngày nay, nơi các cửa hàng đang khao khát tìm được thợ gia công lành nghề, việc dựa vào các kiểu gia công yêu cầu bốn, năm hoặc thậm chí nhiều lần gá cho một số bộ phận nhất định chỉ đơn giản là lãng phí thời gian của nhân viên.

Hãy xem xét rằng mọi thiết lập đều yêu cầu nhân viên dừng công việc họ đang làm – hoặc tệ hơn, đứng bên máy và không làm gì trong khi máy chạy, chờ thiết lập lại – và tháo bộ phận, lắp lại, thay thế và bắt đầu chạy máy một lần nữa. Điểm mấu chốt là nhiều lần gá đặt sẽ không hiệu quả và quá tốn thời gian. Nếu bạn muốn thực hiện bước tiếp theo để tự động hóa xưởng của mình và thậm chí chạy các bộ phận xuyên đêm, đa trục có thể dành cho bạn.

Lầm tưởng về gia công đa trục số 3: Có quá nhiều thứ phải học để hưởng lợi từ đa trục

Một trong những tính năng của Mastercam 2023 được yêu thích nhất là đường chạy dao B-Axis Contour trong môi trường Tiện. Nó cho phép xoay trục B trong khi dụng cụ đang cắt. Điều này có nghĩa là sẽ có ít sự thay đổi trong công cụ và thời gian chu kỳ được rút ngắn hơn. Giờ đây, người dùng có thể chinh phục các khu vực khó tiếp xúc và tiếp cận các đường undercut chỉ bằng một công cụ.

Lầm tưởng về gia công đa trục số 4: Dụng cụ và đồ gá cho đa trục là quá mắc

Một lầm tưởng về gia công đa trục phổ biến là bạn cần các công cụ đặc biệt để gia công đa trục. Sự thật hoàn toàn ngược lại: bạn thực sự có thể sử dụng các công cụ mà bạn không thể có được trong gia công truyền thống, chẳng hạn như sử dụng dao ngắn hơn. Nghĩa là bằng cách xoay chi tiết, bạn có thể gia công những vị trí sâu hơn với dao ngắn hơn.

Đối với đồ gá đa trục-chẳng hạn như êtô, chúng có xu hướng đắt hơn, nhưng kỹ thuật gia công đa trục cho phép bạn sử dụng lại những đồ gá đó nhiều lần. Cũng cần lưu ý rằng, bạn thường sẽ gia công các bộ phận trong một lần thiết lập thay vì nhiều lần, và số lượng đồ gá cần thiết lại giảm xuống. Kết quả là một số – nếu không phải là hầu hết – các xưởng sẽ thực sự tiết kiệm chi phí dụng cụ và đồ gá với đa trục.

Lầm tưởng về gia công đa trục số 5: Máy đa trục đều là máy 5 trục

Trong khi bốn là số trục tối thiểu mà một máy phải có thể di chuyển để được coi là máy đa trục, một số trung tâm gia công đa trục có thể hoạt động trên tối đa chín trục. Bất cứ khi nào máy di chuyển nhiều hơn ba trục tuyến tính truyền thống (X, Y và Z), thì chúng đều đang sử dụng công nghệ đa trục. Phổ biến nhất là gia công 5 trục, trong đó hai trong số ba trục quay bổ sung (A, B và C) được thêm vào ba trục tuyến tính truyền thống. Các trục quay này di chuyển xung quanh các trục tuyến tính và cung cấp cho máy khả năng cơ động cao hơn. Máy làm việc trên chín trục sử dụng trục tuyến tính và trục quay (X, Y, Z, A, B và C) cũng như các trục bổ sung (U, V và W). Không có cái gọi là máy 5 trục tiêu chuẩn hay máy đa trục tiêu chuẩn. Chúng có nhiều cấu hình cũng như các kiểu gia công khác nhau.