Sử dụng máy CNC khắc kim loại đòi hỏi sự kết hợp giữa thiết lập cơ khí chính xác, lựa chọn thông số cắt phù hợp và tối ưu hóa file lập trình. Dưới đây là các kinh nghiệm thực tế giúp tăng chất lượng nét khắc, hạn chế gãy dao và kéo dài tuổi thọ máy:
1. Lựa chọn và quản lý dao khắc (Tooling)
-
Chọn đúng loại dao: Với kim loại mềm (nhôm, đồng), sử dụng dao khắc vát gốc (V-bit) hoặc dao phay cầu carbide lề đơn. Với inox và thép, ưu tiên dao khắc Carbide nguyên khối phủ Tialn/AlTiN chịu nhiệt.
-
Tối ưu góc vát và góc mũi (Tip Size): Mũi dao càng nhỏ (0.1 – 0.2mm), nét khắc càng nét nhưng rất dễ gãy. Hãy chọn kích thước mũi dao lớn nhất có thể mà vẫn đảm bảo độ chi tiết của file thiết kế.
-
Gá đặt dao: Thu ngắn khoảng cách lộ ra của dao (Tool Overhang) tối đa để tăng độ cứng vững, giảm độ đảo (Runout) và rung lắc.
2. Tối ưu thông số cắt (Feeds & Speeds)
-
Tốc độ quay trục chính (Spindle Speed): Khắc kim loại cần tốc độ quay cao, thường từ 18,000 – 24,000 RPM để duy trì tốc độ cắt biên cho các mũi dao kích thước siêu nhỏ.
-
Chiều sâu mỗi mốc cắt (DOC – Depth of Cut): Tuyệt đối không ăn sâu trong một lần cắt. Hãy chia nhỏ chiều sâu, mỗi bước dịch dao trục Z chỉ nên từ 0.05 – 0.15 mm tùy thuộc độ cứng của vật liệu.
-
Bước tiến dao (Feed Rate): Giảm tốc độ đâm dao xuống (Plunge Rate) khoảng 30 – 50% so với tốc độ di chuyển cắt phẳng (XY Feed Rate) để tránh gãy mũi dao khi bắt đầu chìm vào vật liệu.
3. Phương pháp gá đặt phôi (Workholding)
-
Mặt phẳng phôi tuyệt đối: Kim loại chỉ cần lệch 0.05 mm là nét khắc sẽ chỗ sâu chỗ nông rõ rệt. Hãy rơ-le (Probe) nhiều điểm hoặc sử dụng phay lướt mặt bàn gá (Spoilboard) trước khi gá phôi.
-
Cố định phôi chắc chắn: Sử dụng bàn hút chân không, mỏ kẹp (Clamps) hoặc băng dính 2 mặt chuyên dụng kết hợp keo 502 (kỹ thuật Tape & Glue) cho các chi tiết mỏng để tránh hiện tượng vồng phôi.
4. Tưới nguội và bôi trơn
-
Inox và Thép: Bắt buộc sử dụng dung dịch tưới nguội tuần hoàn hoặc hệ thống phun sương dầu (MQL) để tản nhiệt, tránh làm cháy và cùn mũi dao.
-
Nhôm và Đồng: Phun dung dịch bôi trơn chuyên dụng (hoặc cồn/dầu dừa) để tránh hiện tượng nhôm dính bết vào lưỡi cắt (BUE – Built-up Edge) gây gãy dao.
5. Lập trình và chuẩn bị File (CAD/CAM)
-
Chèn góc R nhẹ: Tránh các góc nhọn 90° tuyệt đối trong đường cắt, hãy bổ sung bán kính bo góc nhỏ để máy di chuyển mượt mà, giảm rung cơ khí.
-
Tạo đường chạy dao khắc chìm (V-Carving) hoặc Offset: Với các ký tự lớn, nên kết hợp phay xả lòng (Pocketing) bằng dao phẳng trước, sau đó mới dùng dao V-bit đi nét viền (Contour) để tiết kiệm thời gian.
