Khoan Trên Máy Tiện CNC & Chu trình khoan G81, G82, G83

Trong gia công cơ khí chính xác, khoan trên máy tiện CNC là một trong những nguyên công cơ bản và quan trọng nhất để tạo lỗ định hình trước khi tiến hành các bước tiện móc lỗ hoặc taro. Việc nắm vững các chu trình khoan và kỹ thuật thiết lập dao sẽ giúp thợ vận hành tối ưu hóa thời gian cắt gọt, thoát phoi tốt và bảo vệ mũi khoan khỏi nguy cơ gãy ngậm bên trong phôi.

Bài viết này, VNTECH sẽ giải đáp chi tiết tất cả các thắc mắc về kỹ thuật khoan trên máy tiện CNC, tổng hợp các mã lệnh chu trình phổ biến và hướng dẫn từng bước vận hành chuẩn chỉ nhất.

Nội dung bài viết

1 Có khoan trên máy tiện CNC được không?
2 Các chu trình khoan trên máy tiện CNC
3 Hướng dẫn cách khoan trên máy tiện CNC
4 Giải pháp khoan trên máy tiện CNC từ VNTECH

Có khoan trên máy tiện CNC được không?

Câu trả lời là: Có. Bạn hoàn toàn khoan được trên máy tiện CNC.

Trong gia công cơ khí chính xác, việc khoan trên máy tiện CNC thường để tạo lỗ mồi, tạo lỗ thông hoặc lỗ bậc trước khi tiến hành các bước tiện móc lỗ hoặc taro ren nội. Tuy nhiên, nguyên lý hoạt động của việc khoan trên máy tiện CNC sẽ có điểm khác biệt tùy thuộc vào model máy:

Tiêu chí	Máy tiện CNC 2 trục	Máy tiện CNC 3, 4, 5 trục
Trạng thái phôi	Xoay tròn cùng trục chín.	Đứng yên
Trạng thái mũi khoan	Đứng yên	Tự xoay tròn
Hành trình	– Đài dao tịnh tiến dọc trục Z.	– Đài dao di chuyển linh hoạt. – Phối hợp giữa các trục để tiếp cận nhiều vị trí bề mặt.
Vị trí lỗ khoan	– Chỉ khoan được ở chính tâm của phôi.	– Khoan chính tâm, khoan lỗ lệch tâm trên mặt đầu. – Hoặc khoan hướng tâm (khoan ngang) trên thân trụ.
Yêu cầu	– Tâm mũi khoan phải trùng khít tuyệt đối với tâm trục chính. – Nếu lệch sẽ làm loe lỗ hoặc gãy dao.	– Gia công hoàn thiện chi tiết phức tạp trên 1 lần gá. – Không cần chuyển phôi sang máy phay độc lập.

Hiện nay, toàn bộ các dòng máy tiện CNC do VNTECH phân phối đều hỗ trợ hoàn hảo tất cả các chu trình khoan từ cơ bản đến nâng cao. Liên hệ ngay để được tư vấn:

Các chu trình khoan trên máy tiện CNC

Để lập trình nguyên công khoan trên máy tiện CNC, người ta sử dụng các mã lệnh chu trình nhằm đơn giản hóa câu lệnh, giúp máy tự động thực hiện các hành trình tiến dao, nhấc dao để bẻ phoi và thoát phoi.

Chu trình khoan mồi / Khoan vát mép (G81)

Chu trình G81 là mã lệnh cơ bản và đơn giản nhất cho nguyên công khoan lỗ trên máy tiện CNC. Lệnh này được thiết kế để thực hiện hành trình cắt gọt từ điểm chuẩn bị cho đến điểm kết thúc mà không có bất kỳ khoảng dừng nào.

Nguyên lý vận hành

Khi mã lệnh G81 được kích hoạt:

Đài dao đang đứng yên ở tọa độ tâm (X0.0) sẽ di chuyển nhanh đến vị trí an toàn.
- Cách mặt đầu phôi một khoảng thiết lập sẵn (tọa độ R).
Từ điểm R này, trục Z sẽ chuyển trạng thái sang chuyển động tịnh tiến cắt gọt (G01).
- Tốc độ tiến dao được chỉ định cố định (F).
Mũi khoan đi thẳng vào lòng phôi cho đến khi đạt đúng cao độ hình học đáy lỗ (Z).
Ngay khi chạm đáy, hệ thống điều khiển lập tức phát lệnh rút dao nhanh (G00).
- Đưa mũi khoan trở lại vị trí an toàn ban đầu.

Ứng dụng

Chu trình G81 chỉ được ứng dụng cho các nguyên công khoan nông.
- Chiều sâu lỗ ngắn hơn 3 lần đường kính mũi khoan.
Ứng dụng phổ biến nhất là khoan tâm để định vị mồi cho các mũi khoan lớn tiếp theo.
Hoặc dùng để vát mép miệng lỗ nhằm loại bỏ bavia sau khi tiện.

Cú pháp lập trình chuẩn trên hệ Fanuc

Đoạn mã như sau:

G97: Định tốc độ vòng quay trục chính cố định (bắt buộc khi khoan).
X0.0: Tọa độ định tâm tuyệt đối trùng với tâm trục chính.
Z-10.0: Chiều sâu đáy lỗ cần đạt (tính từ mặt đầu phôi Z0).
R2.0: Điểm an toàn cách mặt phôi 2mm.
F0.1: Tốc độ tiến dao cắt gọt (0.1 mm/vòng).
G80: Mã lệnh hủy chu trình khoan sau khi hoàn thành.

Chu trình khoan có thời gian dừng (G82)

Nguyên lý hoạt động tương tự như chu trình khoan mồi G81. Tuy nhiên, khi chạm đúng chiều sâu đáy lỗ, mũi khoan sẽ không rút ra ngay mà dừng lại và quay tại chỗ trong một khoảng thời gian được thiết lập trước (tính bằng mili-giây). Sau khi hết thời gian chờ, dao mới rút nhanh về điểm R.

Ứng dụng:

Dùng để khoan lỗ bậc hoặc khoan vát mép đòi hỏi độ chính xác cao về chiều sâu.
Thời gian dừng ở đáy giúp cắt sạch toàn bộ phần phoi còn sót lại.
Làm nhẵn phẳng mặt đáy lỗ hoặc mặt vát, triệt tiêu hiện tượng gờ bén hoặc bavia.

Cú pháp lập trình chuẩn trên hệ Fanuc

Giải thích từng câu lệnh:

G97 S1200 M03 M08:
- G97: Bắt buộc sử dụng để cố định tốc độ vòng quay trục chính (ở đây là 1200 vòng/phút).
- M03: Quay trục chính theo chiều thuận.
- M08: Bật nước làm mát áp lực cao.
G00 X0.0 Z5.0:
- Dao chạy nhanh đến vị trí an toàn.
- Định tâm tuyệt đối tại góc tọa độ trục chính (X0.0).
- Cách mặt đầu phôi 5mm.
G82 Z-10.0 R2.0 P1500 F0.08: Khai báo chu trình G82.
- Z-10.0: Chiều sâu tuyệt đối của đáy lỗ cần đạt (10mm từ mặt đầu Z0).
- R2.0: Dao sẽ chạy nhanh (G00) đến điểm cách mặt phôi 2mm.
- P1500: Thời gian dừng lại ở đáy lỗ (1500 ms = 1,5 giây).
- F0.08: Tốc độ tiến dao cắt gọt (0.08 mm/vòng).
G80 M09:
- G80 là lệnh hủy chu trình khoan sau khi hoàn thành.
- M09 để tắt nước làm mát.
G00 X100.0 Z100.0 M05:
- Rút đài dao về điểm an toàn để đổi dao hoặc thay phôi và tắt trục chính (M05).

Chu trình khoan lỗ sâu rút dao hoàn toàn (G83)

Chu trình G83 (khoan Peck Drilling) là giải pháp bắt buộc khi phân xưởng phải xử lý các lỗ khoan có chiều sâu lớn trên máy tiện CNC. Khi mũi khoan đi sâu vào lòng phôi, không gian thoát phoi bị thu hẹp đáng kể, ma sát tăng cao dễ gây kẹt phoi và cháy lưỡi cắt. G83 giải quyết triệt để bài toán này bằng cách chia nhỏ chiều sâu cắt thành nhiều phân đoạn ngắn.

Nguyên lý vận hành

Sau khi di chuyển đến điểm an toàn R.
Đài dao mang mũi khoan sẽ tiến vào phôi một khoảng hành trình bằng giá trị Q với tốc độ F.
Thay vì đi tiếp, trục Z tự động kéo đài dao rút nhanh trở về vị trí an toàn ban đầu.
Hành trình rút này tạo khoảng trống để đánh bay phoi kim loại ra ngoài.
Sau đó, dao lại lao nhanh vào trong, dừng lại cách vị trí cắt trước đó khoảng 1mm rồi tiếp tục cắt đoạn Q thứ hai.
Quy trình nhấp nhả này lặp đi lặp lại cho đến khi đạt cao độ đáy lỗ Z.

Ứng dụng

G83 là sự lựa chọn ưu tiên cho các bài toán gia công lỗ sâu.
Cực kỳ hiệu quả khi gia công các loại vật liệu dẻo, phoi ra dạng phoi dây dài.

Cú pháp lập trình chuẩn trên hệ Fanuc

Đoạn mã:

Z-50.0: Chiều sâu tuyệt đối của đáy lỗ khoan sâu là 50mm.
R3.0: Điểm bắt đầu chu trình cách mặt đầu phôi 3mm.
Q5000: Chiều sâu của mỗi lần nhấp dao (5000 micron = 5mm).
F0.08: Tốc độ tiến dao cắt gọt (0.08mm/vòng).

Chu trình khoan xung giảm dần (G83 nâng cao)

Chu trình khoan xung giảm dần chiều sâu là một phiên bản nâng cấp phần mềm đỉnh cao của lệnh G83 tiêu chuẩn. Trong kỹ thuật gia công các chi tiết dạng trục dài, lệnh G83 tiêu chuẩn sẽ làm mũi khoan quá tải lực, cháy lưỡi cắt. Chu trình G83 nâng cao ra đời để giải quyết triệt để rủi ro này bằng cách tự động thu ngắn hành trình nhấp dao khi đi sâu vào lòng phôi.

Nguyên lý vận hành

Hệ thống điều khiển CNC sẽ tự động tính toán và giảm dần độ sâu của mỗi lần nhấp dao theo một tỷ lệ được lập trình sẵn, cho đến khi đạt được một hạn mức tối thiểu an toàn.

Lần nhấp thứ 1: Không gian thoáng, phoi dễ ra => Máy cho phép nhấp sâu tối đa (Ví dụ: 6mm).
Lần nhấp thứ 2: Lỗ bắt đầu sâu dần => Máy tự động giảm chiều sâu nhấp xuống (Ví dụ: 4.5mm).
Lần nhấp thứ 3: Sâu hơn nữa => Giảm tiếp xuống (Ví dụ: 3.2mm).
Các lần nhấp tiếp theo: Chiều sâu giảm dần cho đến khi chạm ngưỡng tối thiểu (Ví dụ: duy trì đều 1mm cho đến sát đáy lỗ).
Sau mỗi lần nhấp, dao vẫn rút ngược về điểm an toàn R để giải phóng phoi và đón nước làm mát.

Cú pháp lập trình (Hệ điều hành Fanuc / Syntec)

Trên các dòng máy CNC hiện đại, chu trình này thường sử dụng lệnh G83 nhưng bổ sung thêm 3 tham số công nghệ cực kỳ quan trọng là I, J, và K thay thế cho tham số Q truyền thống.

Giải thích các tham số

I6.0: Chiều sâu của lần nhấp đầu tiên (6mm).
J1.5: Giá trị giảm dần sau mỗi lần nhấp tiếp theo.
- Lần nhấp 1: 6 mm
- Lần nhấp 2: 6.0 – 1.5 = 4.5 mm
- Lần nhấp 3: 4.5 – 1.5 = 3.0 mm
K1.0: Chiều sâu nhấp tối thiểu.
- Khi I – J < giá trị K, máy sẽ dừng giảm và khóa cố định chiều sâu ở 1 mm cho đến khi chạm đáy lỗ Z-80.0.
- Điều này ngăn không cho khoảng nhấp tụt về bằng 0.

Chu trình doa lỗ tinh (G85)

Chu trình doa lỗ tinh (G85) là mã lệnh được thiết kế riêng cho các nguyên công hoàn thiện bề mặt lòng lỗ đòi hỏi độ bóng bề mặt cao và dung sai kích thước cực kỳ khắt khe. Khi lỗ khoan ban đầu đạt kích thước gần cận định hình, G85 được đưa vào sử dụng kết hợp với các loại dao doa chuyên dụng để đưa chi tiết về kích thước hoàn hảo cuối cùng.

Nguyên lý vận hành

Hành trình tiến vào:
- Dao di chuyển từ vị trí an toàn R đi vào lòng phôi đang xoay.
- Cho đến khi đạt cao độ đáy lỗ Z bằng đúng tốc độ tiến dao cắt gọt (F) được chỉ định.
Hành trình rút ra:
- Khi chạm đáy lỗ Z, trục chính của máy tiện vẫn tiếp tục quay liên tục.
- Đài dao lập tức đổi hướng di chuyển tịnh tiến ngược trở ra ngoài lỗ về vị trí an toàn R.
- Nhưng hành trình rút ra này vẫn chạy bằng đúng tốc độ tiến dao cắt gọt (F) ban đầu.
- Hoàn toàn không có chuyển động chạy nhanh không tải (G00) bên trong lòng lỗ.

Cú pháp chuẩn trên hệ điều hành Fanuc / Syntec

Giải thích chi tiết các tham số:

G97 S350:
- Khoá tốc độ vòng quay trục chính ở mức thấp (350 vòng/phút).
- Nguyên công doa tinh bằng dao doa luôn yêu cầu vận tốc cắt thấp và ổn định.
Z-30.0: Chiều sâu đích của lòng lỗ cần hoàn thiện tuyệt đối.
R2.0: Điểm an toàn cách mặt đầu phôi 2mm.
F0.05: Tốc độ tiến dao cắt gọt cực mịn (0.05mm/vòng).

Ứng dụng

Gia công lỗ lắp vòng bi, chốt định vị.
Gia công các vật liệu dễ xước bề mặt.
Đảm bảo độ đồng tâm 100% từ đầu đến cuối.

Chu trình khoan nhấp tốc độ cao bẻ phoi (G74)

Chu trình G74 là một giải pháp tối ưu hóa năng suất, kết hợp hài hòa giữa khả năng bẻ phoi và tốc độ xử lý nhanh. Với đơn hàng gia công hàng loạt, dùng lệnh G83 sẽ tạo ra một khoảng thời gian chết rất lớn. Lệnh G74 được sinh ra để triệt tiêu thời gian lãng phí này bằng cách chỉ nhấc dao một khoảng rất ngắn đủ để kết thúc một chu kỳ tạo phoi.

Nguyên lý vận hành

Mũi khoan sau khi tiếp cận phôi (tương tự như G83).
Điểm đột phá của G74 nằm ở hành trình rút dao:
- Ngay khi kết thúc đoạn cắt Q, trục Z không lùi về điểm R ban đầu.
- Đài dao lùi nhanh ngược lại một khoảng khoảng cách cực ngắn.
- Ngay sau đó, mũi khoan lại tiếp tục tiến sâu thêm một khoảng Q tiếp theo từ vị trí vừa lùi mà không tốn thời gian chạy không tải.

Ứng dụng

Trong các phân xưởng chạy hàng loạt để gia công các lỗ có độ sâu trung bình.
Phát huy hiệu quả kinh tế cao nhất khi gia công các vật liệu có tính chất giòn hoặc dễ bẻ phoi.

Cú pháp lập trình chuẩn trên hệ Fanuc

G74 R1.0: Khoảng cách dao tự động lùi lại để bẻ phoi sau mỗi lần nhấp (1 mm).
G74 Z-35.0: Chiều sâu tổng thể của lỗ khoan là 35 mm.
Q3000: Chiều sâu của mỗi lần tiến dao xuống trước khi thực hiện bẻ phoi (3000 um = 3 mm).
F0.12: Bước tiến dao đạt hiệu suất cao (0.12 mm/vòng).

Tất cả các dòng máy tiện CNC do VNTECH phân phối đều được nạp sẵn phần mềm bản quyền đầy đủ, hỗ trợ đồng bộ từ các chu trình tiện lỗ tiêu chuẩn cho đến các chu trình nội suy trục C phức tạp, giúp thợ máy tối ưu hóa tối đa các bước lập trình thủ công.

Hướng dẫn cách khoan trên máy tiện CNC

Quy trình khoan trên máy tiện CNC tiêu chuẩn với 4 bước thực chiến sau:

Bước 1: Gá đặt và rà tâm mũi khoan

Gá mũi khoan vào bầu kẹp trên đài dao.
Sử dụng đồng hồ so rà lòng trong của bầu kẹp hoặc thân mũi khoan để đưa tọa độ trục X về góc X0.0 tuyệt đối.
Tâm mũi khoan phải trùng khít 100% với tâm trục chính.

Bước 2: Lập trình chế độ cắt

Tốc độ vòng quay (S): Tra theo bảng vật liệu của nhà sản xuất mũi khoan.
Lệnh tốc độ: Luôn dùng lệnh G97 (Cố định tốc độ vòng quay trục chính).
Bước tiến (F): Thường cài đặt từ 0.05 – 0.15 mm/vòng tùy đường kính dao.

Bước 3: Lựa chọn chu trình khoan phù hợp

Tùy thuộc vào độ sâu của lỗ cần tạo để chọn mã lệnh:

Lỗ nông: Dùng chu trình G81.
Lỗ sâu: Dùng chu trình G83 hoặc G74.

Bước 4: Thiết lập hệ thống giải nhiệt

Bật bơm tưới nguội áp lực cao (M08) ngay trước khi dao chạm phôi.
Vòi phun phải hướng thẳng vào tâm lỗ khoan.
Nước làm mát vừa hạ nhiệt cho lưỡi cắt, vừa tạo áp lực thổi phoi ra ngoài.

Giải pháp khoan trên máy tiện CNC từ VNTECH

Nếu bạn đang tìm kiếm một dòng máy tiện CNC mạnh mẽ, có khả năng xử lý các nguyên công khoan lỗ nặng, khoan sâu một cách dễ dàng thì các dòng máy tiện CNC do VNTECH cung cấp chính là câu trả lời hoàn hảo.

Máy tiện CNC do VNTECH cung cấp — Kỹ sư đang test máy tiện CNC trước khi giao cho khách hàng

Toàn bộ các hệ thống máy tiện CNC của VNTECH từ phân khúc mini, máy băng phẳng cho đến máy băng nghiêng công nghiệp đều được tối ưu hóa cho nguyên công khoan:

Hệ điều hành thông minh, đồng bộ, hỗ trợ đầy đủ các chu trình khoan nâng cao như: G81, G83, G74.
Kết cấu trục Z vững chắc, tạo ra lực đẩy dọc trục cực mạnh.
Hệ thống tưới nguội áp lực cao thổi bay phoi ra ngoài và bảo vệ tuổi thọ cho mũi khoan.
Tích hợp hệ thống Live Tooling – Thao tác nhiều nguyên công trong 1 lần gá phôi.

Hãy liên hệ ngay tới VNTECH để được tư vấn các giải pháp khoan trên máy tiện CNC phù hợp với sản phẩm của bạn.

VNTECH - Đơn vị cung cấp máy móc gia công cơ khí chính hãng, uy tín, đa dạng về chủng loại, đáp ứng mọi nhu cầu sản xuất. Để được tư vấn chi tiết và nhận báo giá tốt nhất, quý khách vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới.

________________

THÔNG TIN LIÊN HỆ