Nguyên Nhân Sai Lệch Độ Chính Xác Của Trung Tâm Gia Công

Phân tích 5 nhóm nguyên nhân sai lệch độ chính xác khi gia công bằng trung tâm CNC: từ phần cứng, dao cụ, lập trình, môi trường đến vận hành. Chuyên sâu và chuẩn kỹ thuật.

Trung tâm gia công CNC là thiết bị then chốt trong ngành cơ khí chính xác. Tuy nhiên, việc đảm bảo độ chính xác trong gia công không chỉ phụ thuộc vào bản thân thiết bị, mà còn do nhiều yếu tố kỹ thuật và vận hành khác.

Yếu tố phần cứng của máy

Sai số trục chính

Trục chính có độ đảo hướng kính dù nhỏ (≤ 0.005 mm) vẫn ảnh hưởng lớn đến độ tròn chi tiết chính xác. Nếu vòng bi mòn hoặc bôi trơn kém, khe hở trục tăng, dẫn đến sai lệch hình học.

Ray dẫn hướng và vít me bi

Ray trượt bị mòn > 0.02 mm/m gây mất độ thẳng khi di chuyển. Lỗi tích lũy bước vít me bi ở máy đã vận hành lâu dẫn tới sai số vị trí. Khe hở đảo chiều không được bù, ví dụ > 0.01 mm, sẽ làm giảm khả năng định vị lặp lại.

Hệ thống truyền động servo

Mã hóa động bị lỗi hoặc bộ điều khiển trôi tham số có thể gây sai số hình học trong quá trình nội suy cung tròn, dẫn đến hình dạng ellipse nghiêng hoặc biến dạng không mong muốn.

Dao cụ và gá đặt không phù hợp

• Chất lượng và độ mòn dao: Dùng sai vật liệu dao cho vật liệu gia công gây biến dạng nhiệt và rung động. Độ mòn mặt sau vượt 0.2 mm sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ bóng và kích thước bề mặt gia công.
• Gá đặt không hợp lý: Chi tiết thành mỏng nếu kẹp không đồng đều sẽ bị biến dạng > 0.03 mm. Ngoài ra, chọn sai chuẩn định vị hoặc độ cứng gá không đảm bảo cũng gây mất ổn định khi gia công.

Tham số công nghệ và điều khiển

• Thông số cắt không chính xác: Tốc độ tiến dao lớn hơn 0.3 mm/răng khi phay tinh nhôm hoặc chiều sâu cắt quá mức đều tạo rung, ảnh hưởng độ chính xác bề mặt và tuổi thọ dao.
• Lập trình CAM sai lệch: Đường chạy dao chưa tối ưu, dư gia công quá lớn khiến Ra > 0.8 μm. Cài đặt sai bù bán kính dao (lệch > 0.005 mm) khiến chi tiết sai kích thước, đặc biệt với bề mặt tròn hoặc có cung.

Môi trường và nhiễu bên ngoài

• Biến dạng nhiệt: Nhiệt độ tăng > 2°C/giờ khiến trục chính giãn dài (0.01 mm/°C), làm lệch tọa độ gia công. Dung dịch làm mát không ổn định cũng khiến nhiệt phân bố không đều.
• Rung động và nhiễu bụi: Nền móng kém ổn định (rung > 5 μm) khiến máy dao động nhẹ nhưng liên tục. Bụi bẩn xâm nhập hệ thống ray trượt do gioăng hỏng, làm mòn dần các bề mặt chuẩn.

Thiếu sót trong vận hành và bảo trì

• Không bảo trì đúng định kỳ: Mỡ bôi trơn vít me không thay sau mỗi 500 giờ vận hành sẽ mất hiệu lực. Gioăng chắn bụi bị hở khiến chất bẩn xâm nhập, tích tụ lâu ngày gây mài mòn.
• Lỗi thao tác vận hành: Dò tọa độ sai > 0.005 mm bằng bút cảm biến hoặc đo chiều dài dao không đúng sẽ làm sai lệch toàn bộ quy trình gia công, đặc biệt với sản phẩm yêu cầu cao.

Một số sai lệch thường gặp và nguyên nhân

• Độ tròn vượt chuẩn (> 0.01 mm): Trục chính đảo, gá lỏng.
• Độ phẳng không đạt (> 0.02 mm/m): Ray mòn hoặc thông số cắt quá lớn.
• Lỗi định vị lặp lại (> 0.005 mm): Khe hở vít me hoặc trễ phản hồi servo.
• Bề mặt có gợn (> Ra 1.6 μm): Dao nhô quá dài, mất cân bằng trục chính.

Giải pháp kiểm soát và khuyến nghị kỹ thuật

• Hiệu chuẩn hình học máy định kỳ bằng laser interferometer mỗi 6 tháng.
• Thiết lập hệ thống theo dõi tuổi thọ dao, cảnh báo khi mòn vượt giới hạn.
• Khởi động máy chạy nguội 15–30 phút trước khi gia công để ổn định nhiệt.
• Ứng dụng phần mềm giám sát dao động, nhiệt độ, cảnh báo rung.
• Tối ưu thiết kế đồ gá bằng CAE để hạn chế biến dạng khi kẹp chi tiết mỏng.

Tư vấn từ DuYang CNC

Đảm bảo độ chính xác gia công không thể tách rời giữa phần cứng, dao cụ, lập trình và môi trường làm việc. Một sai lệch nhỏ tích lũy có thể làm hỏng toàn bộ lô sản phẩm. Kiểm soát sai số là trách nhiệm cả hệ thống. DuYang CNC – đơn vị sản xuất máy CNC tại Côn Sơn (Trung Quốc), hiện phân phối tại Việt Nam – luôn đồng hành cùng doanh nghiệp trong việc tư vấn kỹ thuật và tối ưu thiết bị.