Tay Quay Máy Tiện: Từ Nguyên Lý Cơ Bản Đến Ứng Dụng Nâng Cao

Trong thế giới của cơ khí chế tạo chính xác, máy tiện kim loại đóng vai trò là xương sống của nhiều quy trình sản xuất. Và dù là một cỗ máy khổng lồ hay một thiết bị CNC hiện đại cũng không thể thiếu một bộ phận tưởng chừng đơn giản nhưng lại vô cùng quan trọng: tay quay máy tiện.

Tay quay máy tiện không chỉ là một núm xoay, mà còn là “tay nối dài” giúp người thợ điều khiển chuyển động của máy tạo nên những chi tiết với độ chính xác cao.

Nội dung bài viết

1 Tay quay máy tiện là gì?
2 Tầm quan trọng của tay quay máy tiện
3 Các loại tay quay máy tiện
- 3.1 Tay quay máy tiện cơ truyền thống
- 3.2 Tay quay phát xung cho máy tiện CNC
4 Nguyên lý hoạt động của tay quay máy tiện
- 4.1 Tay quay máy tiện cơ
- 4.2 Tay quay phát xung (MPG)
5 Cách lựa chọn tay quay máy tiện
- 5.1 Đối với Máy Tiện Cơ Truyền Thống
- 5.2 Đối với Máy Tiện CNC
6 Bảo trì tay quay máy tiện

Tay quay máy tiện là gì?

Tay quay máy tiện là bộ phận điều khiển cho phép người vận hành di chuyển các trục máy tiện. Mục đích cuối cùng là thực hiện quá trình gia công chi tiết một cách chính xác và hiệu quả. Tay quay đóng vai trò thiết yếu, giúp định vị dao cắt hay phôi và đảm bảo sự linh hoạt cần thiết trong quá trình gia công.

Tầm quan trọng của tay quay máy tiện

Dù là tay quay cơ hay tay quay phát xung, chúng đều đóng vai trò không thể thiếu trong việc đảm bảo quá trình gia công chính xác:

– Tay quay là công cụ hàng đầu để dò gốc phôi, đặt điểm 0 cho chi tiết, đảm bảo rằng mọi kích thước sau này đều được gia công đúng chuẩn.

– Trước khi chạy chương trình, người vận hành có thể dùng tay quay để chạy thử từng bước, kiểm tra nguy cơ va chạm, hoặc tinh chỉnh lại vị trí dao máy tiện một cách trực quan.

– Trong một số trường hợp đặc biệt, tay quay phát xung cho phép người thợ di chuyển các trục một cách trực quan hoặc xử lý các tình huống bất ngờ.

– Khả năng kiểm soát máy trực tiếp và nhanh chóng thông qua tay quay:

+ Giúp người vận hành can thiệp kịp thời trong các tình huống cần xử lý khẩn cấp, giảm thiểu rủi ro.

>>> Xem thêm: So sánh thước quang máy tiện với du xích máy tiện

Các loại tay quay máy tiện

Dựa trên công nghệ, chúng ta có thể chia tay quay máy tiện thành 2 loại chính: tay quay truyền thống trên máy cơ và tay quay phát xung trên máy tiện CNC.

Tay quay máy tiện cơ truyền thống

Trên những chiếc máy tiện cơ truyền thống, tay quay máy tiện là công cụ chủ đạo để người thợ trực tiếp điều khiển các chuyển động tịnh tiến.

1/ Chức năng chính: Tay quay giúp di chuyển bàn xe dao theo phương dọc và ngang, cũng như điều chỉnh ụ động.

– Cho phép người thợ thực hiện các bước tiến dao thủ công để cắt gọt vật liệu, định vị dao và phôi một cách chính xác.

2/ Cấu tạo: Một tay quay cơ bản gồm có tay cầm để người vận hành xoay, gắn liền với một bánh xe hoặc núm xoay lớn.

– Bên trong, một hệ thống vít me – đai ốc hoặc bánh răng sẽ biến chuyển động quay này thành chuyển động tịnh tiến.

– Đặc biệt quan trọng là thước chia độ (vạch chia) trên tay quay, cho phép người thợ đọc được lượng dịch chuyển chính xác của dao hoặc ụ động.

>>> Xem thêm: Cách đọc du xích trên máy tiện

3/ Vị trí và ứng dụng cụ thể:

– Tay quay bàn xe dao (bàn trượt dọc): Điều khiển xe dao di chuyển song song với trục chính (trục Z).

– Tay quay bàn ngang: Di chuyển dao cắt vuông góc với trục chính (trục X).

– Tay quay bàn dao trên (bàn trượt ngang phụ): Thường dùng để tiện côn, điều khiển dao theo một hướng khác.

– Tay quay ụ động: Dùng để di chuyển ụ động dọc theo thân máy, hỗ trợ các thao tác như: khoan tâm, taro hoặc đỡ các chi tiết dài.

4/ Ưu nhược điểm:

– Ưu điểm: Dễ học, trực quan, cho phép người thợ trực tiếp quá trình cắt gọt và thường rất bền bỉ.

– Nhược điểm:

+ Độ chính xác phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm và tay nghề của người thợ.

+ Năng suất không cao và khó gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp.

Tay quay phát xung cho máy tiện CNC

Với sự phát triển của công nghệ, máy tiện CNC đã ra đời, và cùng với đó là sự xuất hiện của tay quay phát xung (MPG – Manual Pulse Generator). Khác với tay quay cơ, MPG không trực tiếp truyền động cơ khí mà tạo ra tín hiệu điện tử.

1/ Chức năng chính: MPG tạo ra các tín hiệu xung số (pulse), được gửi về bộ điều khiển CNC.

– Bộ điều khiển sẽ xử lý các xung này và điều khiển động cơ servo hoặc động cơ bước của máy để di chuyển các trục (X, Z, v.v.) với độ chính xác cực cao.

– Tay quay phát xung đặc biệt hữu ích cho việc dò gốc phôi, căn chỉnh dao, hoặc chạy thử chương trình từng bước.

2/ Cấu tạo:

– Núm xoay có bộ mã hóa (Encoder): Chuyển đổi chuyển động quay của tay thành tín hiệu điện tử (xung).

– Công tắc chọn trục (Axis Selector): Cho phép người vận hành chọn trục cụ thể muốn điều khiển (ví dụ: X, Z).

– Công tắc chọn tốc độ: Điều chỉnh độ nhạy của tay quay.

+ Các lựa chọn phổ biến là X1: mỗi vạch tương ứng với 0.001mm.

+ X10: mỗi vạch tương ứng với 0.01mm.

+ X100: mỗi vạch tương ứng với 0.1mm.

– Một số MPG còn tích hợp thêm nút dừng khẩn cấp để tăng cường an toàn.

>>> Xem thêm: Các loại cán dao máy tiện

3/ Phân loại:

– Có dây (Wired MPG): Kết nối trực tiếp với bộ điều khiển CNC bằng cáp.

+ Ưu điểm là kết nối ổn định, không lo hết pin, nhưng bị giới hạn bởi chiều dài dây.

– Không dây (Wireless MPG): Kết nối qua sóng radio hoặc Wi-Fi.

+ Mang lại sự tiện lợi, tự do di chuyển quanh máy mà không vướng víu dây cáp.

+ Nhưng cần sạc pin và có thể bị nhiễu tín hiệu trong môi trường công nghiệp.

4/ Ưu nhược điểm:

– Ưu điểm: Độ chính xác vượt trội, cho phép điều khiển từng bước rất nhỏ; cực kỳ linh hoạt trong quá trình thiết lập và căn chỉnh ban đầu.

=> Giúp giảm thiểu sai sót do nhập liệu thủ công trên bảng điều khiển.

– Nhược điểm: Phụ thuộc hoàn toàn vào hệ thống điện tử của máy CNC, có giá thành cao hơn tay quay cơ khí và đòi hỏi người vận hành phải có hiểu biết về điều khiển CNC.

>>> Xem thêm máy tiện hiện đại:

Máy Tiện Đứng CNC VT320 – VT400 – VT600
Máy Tiện Phay CNC TMC40V, TMC400Y
Máy Tiện Ngang CNC Cỡ Lớn ATB300E, ATB500, ATB600E
Máy Tiện Mini CNC SUPER SP28

Nguyên lý hoạt động của tay quay máy tiện

Tay quay máy tiện cơ

Trên máy tiện cơ khí truyền thống, tay quay hoạt động dựa trên nguyên lý biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến thông qua các cơ cấu cơ học đơn giản nhưng hiệu quả.

1/ Chuyển động quay: Khi người vận hành dùng tay xoay tay quay, chuyển động quay này được tạo ra tại trục của tay quay.

2/ Truyền động qua vít me – đai ốc (hoặc bánh răng):

– Hệ thống vít me – đai ốc: Trục của tay quay được nối với một vít me (trục ren). Vít me này ăn khớp với một đai ốc được gắn cố định vào bàn trượt.

+ Khi vít me quay, do sự ăn khớp của ren, đai ốc sẽ bị đẩy hoặc kéo dọc theo chiều dài của vít me tạo ra chuyển động tịnh tiến.

+ Bước ren của vít me sẽ quyết định quãng đường tịnh tiến của bàn trượt sau mỗi vòng quay của tay quay.

– Hệ thống bánh răng: Một số trường hợp có thể sử dụng hệ thống bánh răng ăn khớp để truyền chuyển động quay từ tay quay đến một cơ cấu khác.

+ Sau đó cơ cấu này mới biến đổi thành tịnh tiến, hoặc trực tiếp điều khiển trục có ren.

3/ Đọc vị trí với thước chia độ: Trên tay quay thường có một thước chia độ (vòng chia vạch).

+ Mỗi vạch chia tương ứng với một quãng đường tịnh tiến rất nhỏ của bàn trượt (ví dụ: $0.01 mm$ hoặc $0.02 mm$ ).

+ Điều này cho phép người vận hành điều khiển và đọc được lượng dịch chuyển chính xác của dao cắt hoặc ụ động.

Tay quay phát xung (MPG)

Tay quay phát xung (Manual Pulse Generator – MPG) trên máy tiện CNC hoạt động dựa trên nguyên lý tạo tín hiệu điện tử (xung) và được xử lý bởi bộ điều khiển số.

1/ Bộ mã hóa (Encoder): Khi người vận hành xoay núm tay quay, bộ mã hóa bên trong sẽ quay theo.

– Bộ mã hóa này chứa một đĩa có các rãnh hoặc lỗ (quang học) hoặc các cảm biến từ trường (từ tính).

– Khi đĩa quay, nó sẽ tạo ra một chuỗi các xung điện.

– Số lượng xung được tạo ra tỷ lệ thuận với góc quay của tay quay.

2/ Công tắc chọn trục và bước nhảy:

– Người vận hành sẽ chọn trục muốn điều khiển. Tín hiệu xung từ bộ mã hóa sẽ được định tuyến đến động cơ của trục đó.

– Công tắc chọn bước nhảy cho phép điều chỉnh độ nhạy của tay quay.

Ví dụ:

+ X1: Mỗi xung (hoặc một nhóm xung nhỏ) từ bộ mã hóa tương ứng với một dịch chuyển cực nhỏ (ví dụ: $0.001 mm$ ).

+ X10: Mỗi xung (hoặc một nhóm xung) tương ứng với dịch chuyển lớn hơn (ví dụ: $0.01 mm$ ).

+ X100: Mỗi xung (hoặc một nhóm xung) tương ứng với dịch chuyển lớn hơn nữa (ví dụ: $0.1 mm$ ).

3/ Truyền tín hiệu về Bộ điều khiển CNC: Các xung điện được tạo ra được gửi về Bộ điều khiển CNC (Controller).

– Đối với MPG có dây, tín hiệu được truyền qua cáp.

– Đối với MPG không dây, tín hiệu được mã hóa và truyền qua sóng vô tuyến.

4/ Xử lý tín hiệu và điều khiển động cơ: Bộ điều khiển CNC nhận các xung, giải mã chúng và gửi lệnh đến các driver động cơ servo hoặc động cơ bước tương ứng.

– Các driver này sẽ cấp dòng điện, điều khiển động cơ quay với số vòng và hướng quay chính xác theo số lượng, trình tự xung nhận được.

– Từ đó di chuyển các trục của máy tiện với độ chính xác cao.

Cách lựa chọn tay quay máy tiện

Dưới đây là những kinh nghiệm khi chọn tay quay máy tiện:

Đối với Máy Tiện Cơ Truyền Thống

Việc lựa chọn tay quay cho máy tiện cơ khí thường đơn giản hơn, chủ yếu dựa trên cảm giác vận hành và độ bền.

– Tay quay làm bằng kim loại (gang, thép) hoặc nhựa kỹ thuật cao cấp sẽ bền hơn, chịu lực tốt hơn.

– Đảm bảo tay quay chắc chắn, không có độ rơ lỏng lẻo khi gắn vào trục.

– Chọn loại tay cầm vừa vặn với tay, dễ cầm nắm và xoay mà không bị trượt.

– Phù hợp với không gian thao tác và kích thước tổng thể của máy.

– Các vạch chia phải rõ ràng, dễ đọc, không bị mờ theo thời gian.

– Kiểm tra xem các vạch chia có độ chính xác mong muốn (ví dụ: 0.01mm hay 0.02mm trên mỗi vạch).

– Đảm bảo tay quay có kích thước lỗ trục và kiểu lắp đặt phù hợp với trục vít me hoặc vị trí cần lắp trên máy tiện của bạn.

Đối với Máy Tiện CNC

Lựa chọn tay quay phát xung cho máy tiện CNC phức tạp hơn một chút vì nó liên quan đến yếu tố điện tử và khả năng tương thích với hệ điều khiển.

– Tay quay MPG phải tương thích với bộ điều khiển CNC của máy bạn.

– Xác định số trục mà bạn cần điều khiển bằng tay quay (ví dụ: X, Z, Y, A, B, C…).

– Kiểm tra các tùy chọn bước nhảy (ví dụ: X1, X10, X100).

– Một bộ mã hóa chất lượng cao sẽ đảm bảo tín hiệu đầu ra ổn định, chính xác và bền bỉ theo thời gian.

– Kiểm tra thông số về số lượng xung trên mỗi vòng quay (PPR) của bộ mã hóa để đảm bảo độ phân giải mong muốn.

– Nút dừng khẩn cấp (Emergency Stop): Một số MPG có tích hợp nút này, tăng cường an toàn.

– Trong môi trường xưởng cơ khí, tay quay dễ bị dính dầu, mỡ, phoi. Lựa chọn loại có khả năng chống bụi và chống dầu tốt để tăng tuổi thọ.

Bảo trì tay quay máy tiện

Tay quay máy tiện chịu nhiều tác động từ môi trường và quá trình vận hành. Bảo trì đúng cách sẽ giúp nó hoạt động trơn tru và chính xác.

– Vệ sinh định kỳ, loại bỏ phoi, bụi bẩn bám trên tay quay và khu vực xung quanh vít me, đai ốc.

– Dùng giẻ sạch thấm dầu hỏa hoặc dung môi chuyên dụng để lau sạch.

– Sau khi vệ sinh, bôi một lớp dầu máy hoặc mỡ bôi trơn chuyên dụng lên phần vít me và đai ốc.

– Với máy hoạt động liên tục, nên kiểm tra và bôi trơn hàng ngày hoặc hàng tuần.

– Nếu phát hiện độ rơ lớn, hãy tham khảo hướng dẫn sử dụng của máy để điều chỉnh hoặc liên hệ thợ kỹ thuật.

– Đảm bảo các vạch chia trên thước rõ ràng, không bị mờ hoặc bong tróc.

Tay quay máy tiện dù là bộ phận cơ khí truyền thống hay thiết bị điện tử hiện đại, vẫn luôn là một công cụ không thể thiếu, giúp người thợ cơ khí điều khiển và cảm nhận quá trình gia công. Hãy liên hệ ngay tới VNTECH để được tư vấn giải pháp cấp phôi tự động cho máy tiện CNC.

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.