Các sản phẩm do nhóm chế tạo Ảnh: NNC

Gia công cơ khí giữ vị trí rất quan trọng trong sản xuất công nghiệp, là cơ sở, động lực cho các ngành công nghiệp khác phát triển. Quá trình gia công cơ khí, công nghệ đúc chiếm tỷ trọng tương đối lớn, được ứng dụng phổ biến để gia công chi tiết xe máy, xe ô tô, động cơ, chi tiết máy công nghiệp, sản xuất hàng tiêu dùng…

Các công nghệ đúc thường tạo ra sản phẩm có chi tiết dư cần xử lý như lượng dư mặt phân khuôn (bavia), đậu ngót, rãnh dẫn vật liệu,… Công đoạn xử lý lượng dư sau đúc gồm các thao tác chính như đập, cắt bỏ chi tiết thừa, mài ba via, làm sạch bề mặt,… Ở trong nước, công đoạn này chủ yếu được thực hiện thủ công, năng suất không cao, chất lượng không đồng đều.

Vì vậy, việc xây dựng hệ thống tự động trong công đoạn xử lý lượng dư sau đúc, nhằm nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm là một nhu cầu cấp thiết. Tuy nhiên, hiện nay chưa có công trình nghiên cứu trong nước nào thực hiện về tự động hoá khâu xử lý phần dư thừa, bavia cho sản phẩm đúc. Ngoài ra, cũng chưa có đơn vị nào chuyên sản xuất dây chuyền đúc và thiết bị phụ trợ cho ngành đúc mà tất cả đều phải nhập khẩu.

Trước thực tế đó, nhóm tác giả ở Công ty TNHH Dịch vụ Kỹ thuật Thương mại Nhất Tinh đã triển khai đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống xử lý cổ rót và làm sạch bavia biên dạng 3D chi tiết đúc”.

Trong hơn 2 năm, nhóm đã nghiên cứu thiết kế toàn diện, từ khâu phân tích công nghệ đến tính toán tổng thể, chi tiết, từ đó thiết kế phần cứng điều khiển; lập trình phần mềm chuyên dụng (CAM chuyên biệt, điều khiển CNC và robot); đồng thời gia công và lắp ráp cơ khí chính xác. Kết quả, nhóm đã chế tạo được dây chuyền tự động cho ứng dụng cắt – mài sản phẩm đúc gồm: máy cưa lọng, kết hợp bàn máy di chuyển phôi 2,5D; máy cưa lọng tiêu chuẩn và tay máy robot di chuyển phôi; máy mài CNC gồm 3 trục tịnh tiến XYZ kết hợp với đầu mài tự lựa đa phương hoặc đơn phương; đầu mài tự lựa đa phương hoặc đơn phương, băng tải,...

Trong đó, máy cưa lọng tiêu chuẩn cùng bàn máy di chuyển phôi CNC 2.5D cắt được vật liệu kim loại, biên dạng lõm đến 270 độ. Để so sánh, các máy cưa lọng tiêu chuẩn và bàn máy 2D kèm theo cơ cấu xoay lưỡi cưa có trên thị trường chỉ cắt vật liệu phi kim, góc cắt đến 180 độ.

Máy cưa lọng tiêu chuẩn kết hợp tay máy robot di chuyển phôi của đề tài cắt được vật liệu kim loại biên dạng lõm đến 270 độ; tay máy robot nhỏ gọn, đơn giản, ứng dụng được cho robot tiêu chuẩn sẵn có. Trong khi máy cưa lọng và robot công nghiệp tiêu chuẩn trên thị trường, để cắt được biên dạng lõm đến 270 độ, phải sử dụng robot 6 trục có không gian làm việc lớn, chi phí cao.

Đối với máy mài CNC gồm 3 trục tịnh tiến XYZ phù hợp với ứng dụng mài bavia kim loại. Loại sản phẩm này chưa có trên thị trường, giải pháp thường dùng là máy phay CNC nhập ngoại. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng phát triển các loại đầu mài tự lựa đa phương và đầu mài tự lựa đơn phương, có khả năng đồng bộ với phương di chuyển đầu mài, dễ dàng tích hợp vào máy mài CNC 3 trục hoặc tay máy robot.

Đề tài nghiên cứu của nhóm tác giả đã được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu và nhóm sẵn sàng cung ứng hệ thống nói trên cho các đơn vị có nhu cầu.

Kiều Anh