Chuyển động và các trục của máy tiện
Theo nhiều chuyên gia, tiện là nguyên công gia công đầu tiên khai sinh ra máy công cụ. Máy tiện dựa trên những chuyển động rất cơ bản, nhờ đó trở thành một trong những máy được sử dụng nhiều nhất trong các xưởng gia công. Nhưng các chuyển động này sẽ không thể thực hiện được nếu không có các trục của máy tiện, vốn là yếu tố then chốt cho quá trình gia công này.
Các chuyển động của máy tiện
Trên thị trường có nhiều loại máy tiện. Có máy tiện tự động, máy tiện vạn năng, máy tiện đứng và máy tiện điều khiển số bằng máy tính CNC; loại sau cùng nổi tiếng nhất nhờ nhiều lợi ích và tính năng cho ngành công nghiệp. Mỗi loại máy tiện có công việc riêng, ngoại trừ máy CNC có khả năng thực hiện mọi công việc và nhiệm vụ cụ thể. Như vậy, máy tiện có khả năng tạo ra các chi tiết hình trụ hoặc hình côn, nhưng cũng có thể khoan, cắt, đánh bóng hoặc tiện rãnh các chi tiết đó. Tất cả phụ thuộc vào máy tiện, dụng cụ được sử dụng và chuyển động được thực hiện.
Trước khi nói về các trục của máy tiện cần nói về các chuyển động mà máy công cụ này thực hiện, bởi vì trục và chuyển động luôn đi đôi với nhau trong gia công tiện. Chi tiết là bộ phận quay và chuyển động của nó thường được gọi là “chuyển động làm việc”. Điều thú vị là, mặc dù chi tiết quay, chính dụng cụ mới tiến đến chi tiết để cắt. Với hệ thống này, máy tiện có ba chuyển động:
- Chuyển động quay hay chuyển động cắt bằng sự quay của chi tiết. Đây là chuyển động được sử dụng nhiều nhất. Chi tiết được đặt trên một trục quay, khiến chính chi tiết tự quay quanh mình. Để quá trình gia công cắt gọt (bóc phoi) diễn ra, cần sử dụng một lưỡi cắt cho phép loại bỏ vật liệu. Nếu chọn đúng dụng cụ cũng như các điều kiện tốt nhất để thực hiện công việc, kết quả sẽ rất chính xác.
- Chuyển động chạy dao. Trong chuyển động này của máy tiện, chính dụng cụ cắt di chuyển song song với chi tiết, theo một chuyển động thẳng. Chuyển động này dùng để xác định biên dạng của chi tiết cần gia công.
- Chuyển động ăn sâu hay chuyển động chiều sâu. Trong chuyển động này, dụng cụ ăn vào chi tiết để cắt và xác định chiều sâu của các đường cắt được thực hiện.
Các trục của máy tiện
Trên các máy công cụ điều khiển số khái niệm trục được dùng để chỉ các phương của những dịch chuyển khác nhau của các bộ phận chuyển động trên máy. Trong số các bộ phận này có bàn máy, bàn dao ngang hoặc bàn dao dọc. Máy tiện chỉ có hai trục: X y Z. Trong hai trục này, trục Z thực hiện chuyển động dọc theo trục chính của máy tiện; còn trục X đảm nhận chuyển động ngang và vuông góc với trục chính của máy tiện.
Vậy các chuyển động liên quan thế nào đến các trục của máy tiện? Ở đây có thể thấy rằng trong cả ba loại chuyển động nêu trên (quay, chạy dao và ăn sâu), các trục đều đóng vai trò then chốt. Chuyển động cắt hay chuyển động quay diễn ra giữa bề mặt chi tiết và dụng cụ đang dịch chuyển; trong chuyển động này, chi tiết quay theo phương trục Z trong khi dụng cụ có thể di chuyển theo một trong hai trục của máy tiện.
Trong chuyển động chạy dao, dụng cụ cũng có thể dịch chuyển dọc theo hai trục của máy công cụ này; nếu di chuyển theo trục Z, thì thực hiện tiện trụ chi tiết; ngược lại, nếu di chuyển theo trục X, ta nói rằng đó là tiện mặt đầu chi tiết cần gia công. Ở chuyển động cuối cùng, chuyển động chiều sâu cắt hay ăn sâu, dụng cụ luôn di chuyển theo trục X nhằm loại bỏ một phần lớp ngoài của chi tiết.
Gia công ba trục
Trong số các máy công cụ điều khiển số bằng máy tính, có máy tiện ba trục. Chúng có khả năng thực hiện gia công trong đó các dụng cụ, được điều khiển bằng máy tính, di chuyển theo ba trục. Các chuyển động mà dụng cụ của những máy này thực hiện rất chính xác và có tốc độ cao. Chuyển động của các trục này được thực hiện thông qua bộ phận đỡ giữ chi tiết.
Loại máy tiện ba trục này mang lại nhiều ưu điểm cho các xưởng. Ví dụ, giảm thời gian gia công, vì người vận hành không cần định vị chi tiết nhiều lần; độ hoàn thiện tốt hơn nhiều, tinh tế hơn nhờ các chuyển động tiếp tuyến do dụng cụ thực hiện khi máy tiện đang làm việc, và cuối cùng là có thể tạo ra những chi tiết rất phức tạp.