Bài 1: Tối Ưu Hóa Gia Công Thô Khuôn Mẫu Với Tính Năng "Pre-Drill In Rough" Trên phần mềm Cimatron Bản Quyền
Trong gia công khuôn mẫu chính xác, công đoạn phá thô (Roughing) chiếm phần lớn thời gian chu trình và tác động trực tiếp đến tuổi thọ dao cụ cũng như độ ổn định của trục chính máy CNC. Khi phay các lòng khuôn sâu, hốc pocket kín hoặc các loại thép khuôn độ cứng cao, vị trí vào dao (Entry motion) luôn là điểm rủi ro lớn nhất, dễ gây mẻ hoặc gãy dao do quá tải lực cắt.
Phần mềm Cimatron bản quyền giải quyết triệt để bài toán này bằng tính năng Pre-drill in Rough (Khoan mồi trước khi phay thô) được tích hợp trực tiếp trong chu trình phay thô, mang lại hiệu suất bóc tách kim loại vượt trội và nâng cao mức độ tự động hóa lập trình.
Giới hạn của các phương thức xuống dao truyền thống
Khi gia công các khoang hốc kín, hai phương pháp tiếp cận phôi phổ biến là Ramping (xuống dao theo đường dốc) và Helical (xuống dao xoắn ốc). Tuy nhiên, môi trường gia công khuôn thực tế bộc lộ nhiều hạn chế:
- Không gian hẹp: Các pocket hẹp và sâu không đủ bán kính để tạo quỹ đạo xoắn ốc Helical an toàn, khiến dao chịu lực cản lớn ở các góc kẹt.
- Mài mòn tâm dao: Vận tốc cắt tại tâm của dao phay ngón (Endmill) hoặc đài dao gắn mảnh (Indexable Mill) xấp xỉ bằng 0. Khi đâm dao hoặc xoắn dốc liên tục, vùng tâm dao sinh nhiệt rất nhanh, làm giảm tuổi thọ hạt hợp kim.
- Kéo dài chu trình gia công: Kỹ sư phải hạ bước tiến dao ($F$) xuống 50–80% trong suốt đoạn dốc tiếp cận để tránh quá tải, làm tăng tổng thời gian gia công.
Giải pháp khoan mồi tự động trong Cimatron
Khoan mồi là kỹ thuật tạo trước các lỗ khoan dẫn hướng tại hốc kín hoặc góc hẹp trước khi đưa dao phay thô vào làm việc. Dao phay thô chỉ cần đâm thẳng đứng theo trục $Z$ vào lỗ đã khoan sẵn mà không phải cắt vật liệu ở đáy dao.
- Trên các phần mềm CAM truyền thống: Người lập trình phải thực hiện thủ công từng bước: Chấm tâm $\rightarrow$ Khoan lỗ $\rightarrow$ Phay thô. Việc tự tính toán tọa độ điểm khoan không chỉ tốn nhiều thời gian mà còn dễ gây lỗi lệch phôi hoặc va chạm.
- Trên Cimatron: Tính năng Pre-drill in Rough tự động phân tích hình học chi tiết và lượng dư phôi thực tế (Stock-awareness), sau đó tự động xác định các điểm vào dao tối ưu và xuất chu trình khoan mồi đồng bộ.
Lợi ích kỹ thuật vượt trội của Pre-drill in Rough
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Khai thác tối đa dao gắn mảnh High Feed: Các dòng dao phay High Feed có góc đâm dao rất nhỏ. Khoan mồi giúp dao phát huy 100% công suất cắt gọt cạnh bên với bước tiến bàn máy cực lớn.- Bảo vệ trục chính và tăng tuổi thọ dao: Giảm thiểu xung lực dọc trục và hạn chế rung động (chatter), giúp kéo dài tuổi thọ mảnh hợp kim thêm 30–50%.
- Tích hợp đồng bộ trong các chiến lược phay thô: Tương thích hoàn hảo với các chu trình phay thô như Rough Spiral, VoluMill Pocket, dễ dàng lưu thành Process Template để tái sử dụng cho các dự án khuôn tương tự.
Tính năng Pre-drill in Rough trên Cimatron là điểm nhấn quan trọng trong giải pháp gia công khuôn mẫu chính xác, giúp doanh nghiệp rút ngắn thời gian chu trình, tiết kiệm chi phí dao cụ và đảm bảo an toàn tối đa cho hệ thống máy CNC.
Hoàng Nguyễn
