Cách máy đột thanh cái đa trạm tạo các mẫu lỗ lặp lại

Đột thanh cái nhiều trạm tạo ra các mẫu lỗ lặp lại bằng cách kết hợp nhiều dụng cụ đã lắp sẵn với phương pháp định vị thanh cái có thể lặp lại. Các trạm cho phép sử dụng các kích thước hoặc hình dạng lỗ khác nhau; cữ chặn, thước căn, cơ cấu kẹp hoặc định vị CNC xác định vị trí của các lỗ. Việc lắp sẵn nhiều dụng cụ giúp giảm số lần thay dụng cụ, nhưng để lặp lại chính xác vẫn cần kiểm soát vị trí phôi.

Đối với thanh cái bằng đồng và nhôm dùng trong tủ đóng cắt, cụm bảng điện và các kết nối điện, cách bố trí này hữu ích khi các tổ hợp lỗ giống nhau được lặp lại trong một lô sản phẩm. Máy đột thanh cái đa trạm có thể đơn giản hóa công việc đó, miễn là cách bố trí dụng cụ và hệ thống định vị phù hợp với mẫu lỗ thực tế. Chỉ riêng số lượng trạm không cho biết máy có thể tái tạo chi tiết hoàn thiện chính xác hoặc nhanh đến mức nào.

Quy trình đột nhiều trạm diễn ra như thế nào

Mỗi trạm đột có một chày và một cối đột tương ứng. Chày xuyên qua thanh cái, cắt xén vật liệu quanh chu vi lỗ và đẩy phần vật liệu bị cắt qua lỗ trên cối. Cơ cấu tuốt giúp tách thanh cái khỏi chày khi chày rút lên.

Các trạm khác nhau có thể được lắp chày để tạo lỗ tròn với đường kính khác nhau, lỗ dài hoặc các biên dạng được hỗ trợ khác. Tùy thiết kế máy, người vận hành di chuyển thanh cái đến trạm cần thiết, cụm dụng cụ xoay vào vị trí hoặc máy chọn dụng cụ phù hợp thông qua hệ thống điều khiển. Những cách bố trí này có yêu cầu thao tác khác nhau, vì vậy “nhiều trạm” không mô tả đầy đủ chu trình vận hành.

Nhiều trạm không đồng nghĩa với việc đột nhiều lỗ cùng lúc. Nhiều cấu hình tạo một lỗ cho mỗi hành trình, trong đó phôi được định vị lại giữa các hành trình. Dụng cụ được thiết kế để đột hoàn chỉnh một nhóm lỗ trong một hành trình là một cách bố trí khác, có những giới hạn riêng về lực, dụng cụ và mẫu lỗ.

Trên máy định vị thủ công, người vận hành đặt thanh cái tựa vào cữ chặn hoặc thước căn trước mỗi hành trình. Với cấu hình CNC, chuyển động được điều khiển để đưa các tọa độ đã lập trình vào dưới chày được chọn. Định vị CNC có thể giảm việc đo lặp lại, nhưng các trục được hỗ trợ, phương pháp kẹp và quy trình chọn trạm sẽ quyết định mức độ thao tác còn lại.

Cách các hành trình riêng lẻ tạo thành một mẫu lỗ lặp lại

Hãy xem xét một thanh cái cần một nhóm hình chữ nhật gồm bốn lỗ lắp đặt và một lỗ dài ở vị trí xa hơn dọc theo chiều dài thanh. Công việc sản xuất có hai yêu cầu liên quan: duy trì khoảng cách trong nhóm bốn lỗ và định vị chính xác nhóm lỗ đó so với lỗ dài và hai đầu thanh.

Quy trình bắt đầu bằng việc xác định một chuẩn định vị. Chuẩn này có thể là một đầu đã gia công và một cạnh thẳng của thanh cái. Sau đó, xác định vị trí các lỗ từ những chuẩn đó. Nếu một số chi tiết được định vị từ một đầu còn các chi tiết khác được định vị từ đầu đối diện, sai lệch về chiều dài phôi có thể làm dịch chuyển mẫu lỗ so với bề mặt kết nối dự kiến.

Một quy trình thiết lập thực tế gồm các bước sau:

• Lắp các bộ chày và cối cần thiết, đồng thời kiểm tra tính tương thích của chúng với vật liệu và độ dày.
• Thiết lập chuẩn phôi bằng cữ chặn, thước căn hoặc thiết lập tọa độ gia công của máy.
• Thiết lập vị trí các lỗ và chọn dụng cụ cần dùng tại mỗi vị trí.
• Đột và kiểm tra chi tiết đầu tiên trước khi cho phép sản xuất cả lô.
• Lặp lại trình tự định vị và đột đã được phê duyệt, đồng thời thực hiện các bước kiểm tra phù hợp với yêu cầu trên bản vẽ.

Trên máy thủ công, cữ chặn có thể giúp lặp lại khoảng cách từ đầu thanh, trong khi thước căn có chia vị trí hoặc đồ gá có thể xác định các vị trí liên tiếp. Đo từng lỗ bằng thước rồi lặp lại nhiều lần làm tăng khối lượng công việc của người vận hành và nguy cơ sai sót. Việc di chuyển từ vị trí đã đánh dấu này sang vị trí tiếp theo cũng khiến việc duy trì sự căn chỉnh nhất quán trở nên khó khăn hơn.

Với định vị CNC, chương trình xác định tọa độ lỗ. Nếu các trạm khác nhau có đường tâm vật lý khác nhau, bộ thiết lập hoặc hệ thống điều khiển phải tính đến các độ lệch đó. Nếu không, tọa độ chi tiết được nhập chính xác vẫn có thể tạo ra lỗ sai vị trí khi sử dụng một trạm khác. Cần xem xét đồng thời phương pháp chọn dụng cụ và cách xử lý tọa độ.

Vì sao khoảng cách có thể sai lệch ngay cả khi dụng cụ vẫn được lắp

Để dụng cụ nguyên vị trí giúp loại bỏ một nguồn gây sai lệch khi thiết lập, nhưng vẫn còn một số nguồn khác. Cần phân biệt giữa độ lặp lại và độ chính xác: máy có thể tái tạo nhất quán cùng một mẫu lỗ nhưng đặt toàn bộ mẫu quá xa so với đầu thanh. Việc kiểm tra cần đánh giá cả hai yếu tố.

Định vị và đỡ phôi

Mảnh vụn bám vào cữ chặn đầu, đầu cắt không đều hoặc thanh bị cong có thể làm thay đổi cách phôi tựa vào cữ. Thanh cái dài cũng cần được đỡ phù hợp. Nếu đoạn thanh không được đỡ bị võng hoặc xoắn, khu vực gia công có thể lệch khỏi thước căn hoặc khiến việc giữ thanh nằm phẳng trở nên khó khăn.

Cơ cấu kẹp phải chống dịch chuyển trong quá trình định vị và đột mà không làm hỏng thanh. Khi cần kẹp lại chi tiết dài, việc chuyển giữa các vị trí kẹp tạo thêm nguy cơ sai lệch. Do đó, thử nghiệm với các phôi ngắn có thể không phản ánh nhiều về hiệu suất khi gia công các chi tiết dài nhất trong sản xuất.

Tình trạng dụng cụ và khe hở

Khe hở giữa chày và cối ảnh hưởng đến cạnh cắt, sự hình thành ba via, lực đột và khả năng tuốt phôi. Khe hở phù hợp phụ thuộc vào vật liệu, độ dày và khuyến nghị của nhà sản xuất dụng cụ. Thiết lập hoạt động tốt với một thanh đồng không nên mặc nhiên được áp dụng cho hợp kim nhôm hoặc độ dày khác.

Dụng cụ bị mòn hoặc hư hỏng có thể tạo ra ba via ngày càng lớn, lỗ biến dạng và gây khó khăn khi tuốt phôi. Các lỗ dài và lỗ có hình dạng khác cũng cần đúng hướng góc. Lỗ dài có thể đúng vị trí tâm nhưng vẫn không đạt yêu cầu trên bản vẽ vì trục dài của lỗ bị lệch hướng.

Lực đột và biến dạng cục bộ

Lực đột cần thiết phụ thuộc vào tổng chiều dài đường cắt, độ dày vật liệu và độ bền cắt của vật liệu. Lỗ dài hoặc lỗ lớn có thể cần lực lớn hơn lỗ tròn nhỏ trên cùng một thanh. Nếu một dụng cụ đột nhiều lỗ cùng lúc, cần tính đến tổng tải trọng cắt.

Các lỗ gần mép hoặc gần nhau có thể để lại những phần vật liệu hẹp bị biến dạng trong quá trình đột. Công suất đột của máy không đủ để xác định liệu mọi cách bố trí lỗ đề xuất có phù hợp hay không. Khả năng tiếp cận của dụng cụ, khoảng cách đến mép, đặc tính vật liệu và yêu cầu đối với chi tiết hoàn thiện cũng rất quan trọng.

Khi nào có thêm trạm giúp tăng năng suất và khi nào lợi ích không đáng kể

Đột nhiều trạm đặc biệt hữu ích khi các chi tiết lặp lại sử dụng một nhóm kích thước và hình dạng lỗ có thể quản lý được. Nếu một lô sản phẩm thường xuyên cần hai đường kính lỗ tròn và một lỗ dài, việc giữ sẵn các dụng cụ đó có thể loại bỏ các lần thay dụng cụ thường xuyên. Lợi ích càng lớn khi việc thay dụng cụ vốn đòi hỏi phải thiết lập lại hoặc kiểm tra vị trí.

Hiệu quả đạt được có thể thấp hơn khi mỗi chi tiết chỉ dùng một kích thước lỗ, mẫu lỗ thay đổi liên tục hoặc phần lớn chu trình dành cho việc nâng và căn chỉnh các thanh dài. Thêm trạm không thể tự khắc phục điểm nghẽn trong thao tác. Giá đỡ tốt hơn, cữ chặn phù hợp hoặc định vị có điều khiển có thể hữu ích hơn việc bổ sung thêm một vị trí dụng cụ.

Trình tự vận hành cũng ảnh hưởng đến kết quả. Hoàn tất tất cả các lỗ bằng một dụng cụ rồi mới chuyển sang dụng cụ khác có thể giảm số lần đổi trạm, nhưng có thể đòi hỏi phải thao tác hoặc định vị lại nhiều lần. Hoàn tất từng chi tiết theo một trình tự duy nhất có thể giúp đơn giản hóa việc theo dõi chi tiết. Trình tự phù hợp phụ thuộc vào cách bố trí máy, hệ thống chuẩn định vị và mức độ giữ chắc thanh trong quá trình gia công.

Một thử nghiệm sản xuất hữu ích cần xác định những gì

Đánh giá quy trình bằng bản vẽ và vật liệu đại diện. Bao gồm độ dày thanh thực tế, lỗ hoặc lỗ dài khó gia công nhất và chiều dài phôi thực tế. Thử nghiệm cần thể hiện toàn bộ trình tự, bao gồm nạp phôi, định vị, chọn dụng cụ, định vị lại, dỡ phôi và kiểm tra.

Kiểm tra kích thước và hình dạng lỗ, khoảng cách tâm đến tâm, khoảng cách từ chuẩn định vị đã thống nhất, tình trạng ba via và độ phẳng quanh khu vực đột. Không chỉ kiểm tra chi tiết đầu tiên: việc kiểm tra các chi tiết lặp lại giúp phát hiện hiện tượng tựa không nhất quán, dịch chuyển của cơ cấu kẹp hoặc sai lệch do thao tác. Nếu cần gia công cả hai loại vật liệu, hãy đánh giá riêng thanh đồng và thanh nhôm.

Đối với máy CNC, cần xác định cách người vận hành thiết lập chuẩn định vị, áp dụng độ lệch của trạm và khôi phục sau khi chu trình bị gián đoạn. Đối với định vị thủ công, hãy kiểm tra xem cữ chặn và thước căn có thể lặp lại kích thước trên bản vẽ mà không cần đo nhiều lần hay không. Những chi tiết này cho biết mẫu lỗ sẽ được duy trì như thế nào trong quá trình sản xuất.

Một hệ thống phù hợp giúp sẵn có các dụng cụ cần thiết và giữ thanh cái ở vị trí ổn định trong từng hành trình. Bằng chứng hữu ích nhất là mẫu lỗ lặp lại đáp ứng các yêu cầu trên bản vẽ trên nhiều chi tiết đại diện, được tạo ra bằng một trình tự mà người vận hành có thể duy trì trong suốt lô sản xuất.