Giới thiệu dự án

Trong ngành cơ khí chế tạo hiện đại, nguyên công tạo ren trong (taro) chiếm từ 12% đến 18% tổng thời lượng gia công nguội và hoàn thiện chi tiết máy. Theo thống kê từ các hiệp hội sản xuất cơ khí, phương pháp taro thủ công bằng tay quay truyền thống gây ra tỷ lệ lỗi hỏng phôi từ 8% đến 15%, chủ yếu xuất phát từ hiện tượng lệch góc vuông pha cắt, gãy mũi taro trong lỗ bít và biến dạng profin ren do lực cắt không đều. Việc tận dụng các trung tâm gia công CNC đắt tiền (chi phí vận hành 25–40 USD/giờ) cho các nguyên công taro lỗ đơn giản trên phôi kích thước lớn gây lãng phí tài nguyên máy và đẩy giá thành sản phẩm lên cao.

Đề tài "Thiết Kế Chế Tạo Máy Taro Cần (Semi-Automatic Tapping Arm Machine)" do nhóm sinh viên Khoa Cơ khí Chế tạo máy – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh thực hiện, dưới sự hướng dẫn của ThS. Dương Thị Vân Anh, được nghiên cứu nhằm giải quyết triệt để bài toán gia công ren linh hoạt, năng suất cao cho các doanh nghiệp cơ khí vừa và nhỏ (SMEs).

                      HỆ THỐNG MÁY TARO CẦN (TAPPING ARM)
 ┌─────────────────┐       ┌─────────────────┐       ┌──────────────────────┐
 │  HMI Cài Đặt    │ ───>  │ PLC Xử Lý Trung │ ───>  │ Driver & Động Cơ     │
 │  Thông Số Cắt   │       │ Tâm (Lưu Đồ Cắt)│       │ Bước 110CM20 (20N.m) │
 └─────────────────┘       └─────────────────┘       └──────────────────────┘
                                                                │
                                                                ▼
 ┌─────────────────┐       ┌─────────────────┐       ┌──────────────────────┐
 │  Chi Tiết Gia   │ <───  │ Đầu Kẹp TORSION │ <───  │ Hộp Giảm Tốc & Khâu  │
 │  Công (C45/Al)  │       │ Bảo Vệ Quá Tải  │       │ Khớp Trợ Lực Xi Lanh │
 └─────────────────┘       └─────────────────┘       └──────────────────────┘

Mục tiêu nghiên cứu cụ thể

  1. Thiết kế và tối ưu hóa cơ cấu tay đòn khớp bản lề trợ lực bằng xi lanh khí nén/gas spring, đảm bảo tầm với linh hoạt $R = 1000\text{ mm}$ với góc xoay $360^\circ$.
  2. Tính toán động học, động lực học và kiểm nghiệm bền hệ dẫn động sử dụng động cơ bước công suất lớn kết hợp hộp giảm tốc hành tinh.
  3. Thiết kế mạch điều khiển tích hợp PLC và giao diện giám sát HMI (YKHMI), cho phép thiết lập 03 chế độ vận hành: Thủ công (Manual), Bán tự động 1 chiều (Auto 1-way) và Bán tự động 2 chiều (Auto 2-way).
  4. Tích hợp đầu kẹp chuyên dụng tháo lắp nhanh chuẩn TORSION có ly hợp trượt cơ khí chống quá tải, triệt tiêu nguy cơ gãy mũi taro.
  5. Chế tạo thực nghiệm, gia công cắt ren chuẩn TCVN-2247-77 trên thép kết cấu C45 và hợp kim nhôm A5052 dải ren từ M3 đến M16.

Phạm vi và giới hạn

  • Phạm vi làm việc: Bán kính gia công tối đa $1000\text{ mm}$, phạm vi nâng hạ trục $Z$ từ $100\text{ mm}$ đến $600\text{ mm}$.
  • Vật liệu gia công: Thép carbon (C45, SS400), hợp kim nhôm (A5052, ADC12), kim loại màu (đồng) và nhựa kỹ thuật.
  • Giới hạn kỹ thuật: Thiết bị giới hạn taro ren lỗ thẳng/nghiêng với ren tiêu chuẩn hệ Mét từ M3 đến M16, độ cứng vật liệu phôi $\le 45\text{ HRC}$.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Hiện nay, các xưởng sản xuất cơ khí tại Việt Nam chủ yếu áp dụng 4 phương án tạo ren với các ưu nhược điểm đặc thù:

Phương pháp Năng suất (lỗ/giờ) Độ chính xác góc ($^\circ$) Rủi ro gãy mũi Suất đầu tư Tính cơ động
Taro tay thủ công $10 - 15$ Phụ thuộc tay nghề ($\pm 3^\circ$) Rất cao ($> 12%$) Rất thấp ($< 1$ triệu VNĐ) Cao
Máy khoan bàn (T50A/T80A) $30 - 50$ Cố định bàn ($\pm 0.5^\circ$) Trung bình ($5 - 8%$) Trung bình ($15 - 30$ triệu VNĐ) Cố định một vị trí
Máy taro khí nén (OP-08AK) $60 - 80$ Tốt ($\pm 0.2^\circ$) Thấp (nhờ ly hợp) Cao ($35 - 60$ triệu VNĐ) Khá (cần nguồn khí)
Máy taro cần điện tử (Đề tài) $80 - 120$ Rất cao ($\pm 0.05^\circ$) Triệt tiêu ($< 0.5%$) Tối ưu ($20 - 25$ triệu VNĐ) Rất cao ($R=1000\text{ mm}$)

Ma trận phân loại yêu cầu người dùng (MoSCoW)

  • Must have: Giữ phương cắt vuông góc $90^\circ \pm 0.1^\circ$; tự động đảo chiều quay khi chạm đáy ren; bảo vệ chống xoắn gãy mũi; bán kính làm việc tối thiểu $1000\text{ mm}$.
  • Should have: Màn hình cảm ứng HMI cài đặt bước tiến, tốc độ, độ sâu cắt; nút bấm tích hợp ngay trên tay nắm dẫn hướng.
  • Could have: Cảm biến đếm số lượng lỗ hoàn thành theo thời gian thực; cơ cấu nghiêng đầu taro $90^\circ$ đa hướng.
  • Won't have: Hệ thống thay dao tự động ATC (Auto Tool Changer), hệ thống cấp phôi robot hóa.

Thiết kế hệ thống

graph TD
    A[Nguồn Điện AC 220V] --> B[Bộ Nguồn Tổ Ong DC 24V / 48V]
    B --> C[Bộ Điều Khiển Lập Trình PLC]
    B --> D[Driver Động Cơ Bước 2 Pha]
    C <--> E[Màn Hình Cảm Ứng HMI YKHMI]
    C --> D
    D --> F[Động Cơ Bước 110CM20 - 20N.m]
    F --> G[Hộp Giảm Tốc Hành Tinh Tỷ Số Truyền i]
    G --> H[Đầu Kẹp Ly Hợp Chống Gãy TORSION]
    H --> I[Mũi Taro Chuẩn Rãnh Xoắn/Thẳng]
    J[Cơ Cấu Tay Đòn 3 Khâu] -. Giảm tải trọng tĩnh .-> G
    K[Xi Lanh Trợ Lực Cân Bằng] -. Bù trọng lực .-> J

Đặc tính công nghệ và danh mục thiết bị

  • Hệ thống dẫn động chính: Động cơ bước mã hiệu 110CM20, cung cấp mô-men xoắn giữ danh định $20\text{ N.m}$, góc bước $1.8^\circ$, dòng tải $6.0\text{ A}$.
  • Bộ điều khiển & Giao diện: PLC logic tốc độ cao tích hợp mô-đun phát xung điều khiển vị trí; Màn hình cảm ứng HMI chuẩn công nghiệp YKHMI hiển thị trạng thái vận hành.
  • Đầu kẹp dụng cụ: Đầu kẹp chuẩn TORSION GT12 tích hợp cơ chế bảo vệ quá tải dạng chốt bi trượt (torque limiter), giúp ngắt truyền động khi lực cắt vượt ngưỡng an toàn.
  • Hệ thống trợ lực: Xi lanh nén trợ lực (gas strut cylinder) cân bằng tĩnh triệt để trọng lượng của động cơ và cụm đầu trục chính, giúp người vận hành điều khiển bằng một tay với lực tác động $< 5\text{ N}$.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán

Tính toán chế độ cắt gọt và mô-men xoắn

Vận tốc cắt $V$ (m/phút) khi taro được xác định theo phương trình công nghệ kinh nghiệm:

$$V = \frac{C_v \cdot D^{z_v}}{T^m \cdot t^{x_v} \cdot S^{y_v}} \cdot K_v \quad (\text{m/phút})$$

Trong đó:

  • $D$: Đường kính danh nghĩa mũi taro ($\text{mm}$).
  • $T$: Tuổi bền của dụng cụ cắt ($\text{phút}$).
  • $t$: Chiều sâu cắt ($\text{mm}$).
  • $S$: Lượng chạy dao bằng đúng bước ren $P$ ($\text{mm/vòng}$).
  • $C_v, z_v, x_v, y_v, m$: Hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào cặp vật liệu phôi và dao cắt.
  • $K_v$: Hệ số hiệu chỉnh vận tốc cắt tổng hợp ($K_v = K_{mv} \cdot K_{nv} \cdot K_{lv}$).

Từ vận tốc cắt $V$, số vòng quay trục chính $n$ (vòng/phút) được cài đặt trên PLC:

$$n = \frac{1000 \cdot V}{\pi \cdot D} \quad (\text{vòng/phút})$$

Lượng chạy dao phút $F$ ($\text{mm/phút}$) đảm bảo ăn ren chính xác không xé profin:

$$F = P \cdot n \quad (\text{mm/phút})$$

Mô-men xoắn cắt ren $M_c$ ($\text{N.m}$) đối với vật liệu thép C45 được tra cứu và kiểm toán theo công thức:

$$M_c = 10 \cdot C_M \cdot D^{z_M} \cdot P^{y_M} \cdot K_p \quad (\text{N.m})$$

Đường kính ren Bước ren $P$ (mm) Đường kính lỗ khoan $d$ (mm) Mô-men xoắn cắt $M_c$ (N.m) Tốc độ trục chính $n$ (RPM)
M3 0.50 2.50 0.7 – 1.2 400 – 600
M6 1.00 5.00 5.6 – 8.2 250 – 350
M8 1.25 6.80 12.0 – 16.5 180 – 250
M10 1.50 8.50 21.0 – 28.0 140 – 200
M12 1.75 10.25 34.0 – 45.0 100 – 150
M16 2.00 14.00 51.0 – 72.0 80 – 120

Implementation và kết quả thực nghiệm

Thuật toán điều khiển chu trình taro tự động

Hệ thống điều khiển trung tâm thực thi chu trình taro bán tự động 2 chiều (Auto 2-way) thông qua thuật toán điều khiển xung/chiều (Pulse/Direction) trên nền PLC:

// Thuật toán chu trình taro bán tự động 2 chiều (Structured Text Logic)
PROGRAM Tapping_Cycle_Control
VAR
    Start_Button    : BOOL;     // Nút nhấn chu trình
    Depth_Reached   : BOOL;     // Tín hiệu đạt độ sâu cài đặt
    Target_Depth    : REAL;     // Độ sâu ren cài đặt trên HMI (mm)
    Pitch           : REAL;     // Bước ren P (mm)
    Set_Speed       : REAL;     // Tốc độ cài đặt (RPM)
    Current_Pos     : REAL;     // Tọa độ vị trí Z hiện tại
    Motor_CW        : BOOL;     // Chiều quay thuận (ăn ren)
    Motor_CCW       : BOOL;     // Chiều quay nghịch (rút dao)
    Emergency_Stop  : BOOL;     // Dừng khẩn cấp
END_VAR

IF Emergency_Stop THEN
    Motor_CW := FALSE;
    Motor_CCW := FALSE;
    Current_Pos := 0;
ELSIF Start_Button AND NOT Depth_Reached THEN
    // Tiến hành ăn ren: Quay thuận đồng bộ bước tiến
    Motor_CW := TRUE;
    Motor_CCW := FALSE;
    Current_Pos := Current_Pos + (Pitch * (Set_Speed / 60.0) * Cycle_Time);
    
    IF Current_Pos >= Target_Depth THEN
        Depth_Reached := TRUE;
    END_IF;
ELSIF Depth_Reached AND (Current_Pos > 0.0) THEN
    // Đảo chiều rút dao: Tăng tốc độ hồi vị lên 150%
    Motor_CW := FALSE;
    Motor_CCW := TRUE;
    Current_Pos := Current_Pos - (Pitch * (Set_Speed * 1.5 / 60.0) * Cycle_Time);
    
    IF Current_Pos <= 0.0 THEN
        Motor_CCW := FALSE;
        Depth_Reached := FALSE; // Hoàn thành chu trình
    END_IF;
END_IF;

Kết quả gia công thực nghiệm

Nhóm nghiên cứu tiến hành gia công thực nghiệm trên 2 nhóm phôi tiêu chuẩn: Thép kết cấu C45 (độ cứng $180\text{ HB}$) và Hợp kim nhôm A5052 (độ cứng $65\text{ HB}$), sử dụng dung dịch tưới nguội nhũ tương pha dầu (Emulsion fluid 10%). Ren sau gia công được kiểm tra nghiêm ngặt bằng dưỡng kiểm ren trong (Thread Plug Gauge Go/No-Go) theo chuẩn quốc tế ISO 1502.

                  KẾT QUẢ KIỂM CHUẨN DƯỠNG REN (GO / NO-GO)
     ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
     │  Đầu GO (Đi qua nhẹ nhàng)   --->  Đạt chuẩn đường kính d2  │
     │  Đầu NO-GO (Không lọt quá 2 ren) -> Không vỡ/loe bước ren   │
     └─────────────────────────────────────────────────────────────┘

Bảng thông số đo kiểm chất lượng lỗ ren

Mẫu thử Vật liệu Quy cách ren Chế độ chạy Chiều sâu ($L$) Thời gian ($t$) Tình trạng đầu GO Tình trạng NO-GO Đánh giá
Mẫu 01 Thép C45 M8 x 1.25 Thủ công (Chế độ 1) $15\text{ mm}$ $8.2\text{ s}$ Lọt $100%$ Không lọt Đạt chuẩn
Mẫu 02 Thép C45 M8 x 1.25 Tự động 1 chiều (CĐ 2) $15\text{ mm}$ $5.4\text{ s}$ Lọt $100%$ Không lọt Đạt chuẩn
Mẫu 03 Thép C45 M8 x 1.25 Tự động 2 chiều (CĐ 3) $15\text{ mm}$ $3.8\text{ s}$ Lọt $100%$ Không lọt Đạt chuẩn
Mẫu 04 Thép C45 M12 x 1.75 Tự động 2 chiều (CĐ 3) $20\text{ mm}$ $6.2\text{ s}$ Lọt $100%$ Không lọt Đạt chuẩn
Mẫu 05 Nhôm A5052 M8 x 1.25 Tự động 2 chiều (CĐ 3) $15\text{ mm}$ $2.6\text{ s}$ Lọt $100%$ Không lọt Đạt chuẩn
Mẫu 06 Nhôm A5052 M12 x 1.75 Tự động 2 chiều (CĐ 3) $20\text{ mm}$ $4.5\text{ s}$ Lọt $100%$ Không lọt Đạt chuẩn

Đổi mới và đóng góp kỹ thuật

Đổi mới công nghệ nổi bật

  1. Cơ cấu cân bằng không gian 3 bậc tự do: Ứng dụng liên kết khớp bản lề kép kết hợp thanh đòn hợp kim cường lực và xi lanh trợ lực khí nén. Cơ cấu hấp thụ hoàn toàn mô-men uốn phản lực sinh ra trong quá trình cắt gọt, giữ trục chính luôn vuông góc với mặt phẳng gá phôi mà không cần khung giàn cố định cồng kềnh.
  2. Hệ thống điều khiển số hóa đa chế độ: Thay thế toàn bộ hệ điều khiển tiếp điểm rơ-le cổ điển bằng PLC + HMI kỹ thuật số, cho phép kiểm soát chính xác tốc độ cắt theo từng loại vật liệu và bước ren danh nghĩa.
  3. Cơ chế bảo vệ kép chống gãy dao: Tích hợp đồng thời khả năng giới hạn dòng trên Driver động cơ bước và cơ cấu ngắt quá tải ly hợp ma sát cơ học trên Collet TORSION, loại bỏ $100%$ hiện tượng gãy mũi taro do chạm đáy lỗ bít hoặc kẹt phoi.

So sánh đối chiếu với các giải pháp hiện hành

Tiêu chí kỹ thuật Máy taro khí nén OP-08AK Máy khoan taro T-80A Máy taro cần nhóm chế tạo
Nguồn cấp động lực Khí nén áp suất cao ($6 - 8\text{ bar}$) Điện 3 pha ($380\text{ V}$) Điện 1 pha dân dụng ($220\text{ V}$)
Khả năng kiểm soát độ sâu Căn cữ cơ khí (sai số $\pm 1.0\text{ mm}$) Công tắc hành trình Số hóa HMI (độ chính xác $\pm 0.1\text{ mm}$)
Tiêu hao năng lượng Rất cao (máy nén khí chạy liên tục) $1.5\text{ kW}$ $0.45\text{ kW}$ (Tiết kiệm $>65%$)
Mức độ ồn khi làm việc Lớn ($> 85\text{ dB}$ do xả khí) Trung bình ($70\text{ dB}$) Rất êm ($< 55\text{ dB}$)
Chi phí chế tạo / Nhập khẩu $45.000.000\text{ VNĐ}$ $28.000.000\text{ VNĐ}$ $21.500.000\text{ VNĐ}$

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng trong sản xuất

  • Xưởng sản xuất tủ bảng điện & viễn thông: Gia công hàng loạt lỗ ren M3–M6 trên các tấm tôn mỏng, vỏ kim loại tấm kích thước lớn ($1200 \times 2400\text{ mm}$) mà không cần di chuyển phôi lên bàn máy phay.
  • Cơ sở gia công khuôn mẫu & đồ gá (Jig): Taro ren đường kính lớn M8–M16 trên các tấm đế khuôn thép C45, 40Cr nặng hàng trăm kilogram với độ vuông góc chính xác tuyệt đối.
  • Ngành công nghiệp đúc nhôm & phụ tùng xe máy: Taro các chi tiết thân lốc máy, nắp quy-lát nhôm với chu trình tự động 2 chiều, đạt năng suất từ $900$ đến $1200$ lỗ ren/ca làm việc.
                           LỘ TRÌNH THỰC HIỆN DỰ ÁN
  Tuần 1-3         Tuần 4-7         Tuần 8-11        Tuần 12-14       Tuần 15-16
  ┌─────────┐      ┌─────────┐      ┌─────────┐      ┌─────────┐      ┌─────────┐
  │ Nghiên  │ ───> │ Thiết Kế│ ───> │ Gia Công│ ───> │ Lắp Ráp │ ───> │ Thực    │
  │ Cứu &   │      │ 3D CAD  │      │ Chi Tiết│      │ Tủ Điện │      │ Nghiệm &│
  │ Tính Cắt│      │ SolidW. │      │ Cơ Khí  │      │ & PLC   │      │ Đánh Giá│
  └─────────┘      └─────────┘      └─────────┘      └─────────┘      └─────────┘

Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI)

  • Chi phí đầu tư thiết bị: $21.500.000\text{ VNĐ}$ (Bao gồm vật tư gia công CNC, động cơ bước, PLC, HMI và cụm collet).
  • Hiệu quả năng suất: Giảm thời gian gia công $1$ lỗ ren từ $45\text{ giây}$ (taro tay) xuống $4\text{ giây}$ (chế độ tự động), tăng năng suất gấp $5.5$ lần.
  • Giảm thiểu phế phẩm: Giảm tỷ lệ hỏng phôi do gãy dao từ $10%$ xuống dưới $0.5%$, tiết kiệm trung bình $3.500.000\text{ VNĐ}$ tiền dao cụ và phôi lỗi mỗi tháng.
  • Thời gian hoàn vốn dự kiến: $3.5 - 4.5\text{ tháng}$ đối với xưởng sản xuất quy mô vừa.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật hiện tại

  • Động cơ bước: Khi làm việc ở dải vận tốc cắt cao ($> 500\text{ RPM}$) với bước ren lớn ($P \ge 2.0\text{ mm}$), động cơ bước có hiện tượng sụt giảm mô-men xoắn nhẹ do đặc tính tự nhiên của motor step.
  • Bôi trơn làm mát: Hệ thống làm mát vẫn sử dụng bình xịt định lượng thủ công từ người vận hành, chưa tích hợp vòi phun sương tự động đồng bộ theo chu trình phát xung của PLC.

Hướng nâng cấp mở rộng

  1. Nâng cấp động cơ AC Servo: Thay thế động cơ bước bằng AC Servo Motor tích hợp bộ mã hóa vòng quay tuyệt đối (Absolute Encoder 17-bit), nâng cao mô-men xoắn ở tốc độ cao và tối ưu độ êm ái.
  2. Tích hợp cảm biến định vị tâm lỗ: Ứng dụng Camera Vision công nghiệp hỗ trợ người vận hành tự động căn chỉnh đồng trục giữa mũi taro và lỗ khoan mồi với sai số $< 0.02\text{ mm}$.
  3. Module bôi trơn vi lượng MQL (Minimum Quantity Lubrication): Tự động phun lượng sương dầu bôi trơn chính xác trực tiếp vào rãnh thoát phoi ngay khi trục chính kích hoạt quay thuận.

Đối tượng hưởng lợi

                              ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI
  ┌───────────────────────┬─────────────────────────┬─────────────────────────┐
  │   Sinh Viên Ngành     │   Kỹ Sư Cơ - Điện Tử    │  Chủ Xưởng & Doanh      │
  │   Chế Tạo Máy         │   & Tự Động Hóa         │  Nghiệp Cơ Khí          │
  ├───────────────────────┼─────────────────────────┼─────────────────────────┤
  │ Tài liệu tham khảo    │ Code mẫu PLC/HMI chuẩn  │ Cắt giảm 60% chi phí    │
  │ tính toán động lực học│ thuật toán gia công cắt │ nhân công, xóa bỏ hoàn  │
  │ và cơ cấu khâu khớp   │ gọt điều khiển vị trí   │ toàn rủi ro gãy mũi taro│
  └───────────────────────┴─────────────────────────┴─────────────────────────┘
  • Sinh viên & Giảng viên ngành Cơ khí: Nguồn tài liệu học thuật hoàn chỉnh từ khâu tính toán sức bền, thiết kế chi tiết máy đến lập trình PLC và kiểm chuẩn thực nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN.
  • Kỹ sư tích hợp hệ thống: Bộ giải pháp mẫu về việc kết hợp cơ cấu bù trọng lực cơ học với điều khiển điện tử số hóa ứng dụng trong máy công cụ chuyên dùng.
  • Doanh nghiệp vừa và nhỏ (SMEs): Bản thiết kế máy công cụ nội địa hóa với giá thành chỉ bằng $40–50%$ so với máy nhập khẩu từ Đài Loan hay Nhật Bản, độ bền cao và dễ dàng bảo trì thay thế linh kiện.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu nguồn điện và điều kiện lắp đặt máy taro cần là gì?

Máy sử dụng nguồn điện dân dụng 1 pha $220\text{V} - 50\text{Hz}$, công suất tiêu thụ tối đa chỉ $450\text{W}$. Chân đế máy có thể bắt trực tiếp lên bàn nguội cơ khí hoặc gá kẹp bằng đồ gá nam châm vĩnh cửu từ tính lên trực tiếp bề mặt phôi tấm lớn.

2. Máy có khả năng taro được các lỗ bít (Blind Hole) an toàn không?

Hoàn toàn an toàn. Máy được trang bị 2 lớp bảo vệ: (1) Cài đặt chính xác chiều sâu taro trên màn hình HMI để tự động đảo chiều; (2) Đầu kẹp TORSION tích hợp ly hợp trượt cơ khí tự trượt ngắt truyền động ngay lập tức nếu mũi chạm đáy lỗ.

3. Động cơ bước 110CM20 có bị mất bước khi taro ren kích thước lớn không?

Với tỷ số truyền tối ưu qua hộp giảm tốc hành tinh và thiết lập dòng xung Driver đạt ngưỡng định mức, mô-men xoắn ngõ ra đạt $> 40\text{ N.m}$, đáp ứng dư công suất so với mô-men cắt yêu cầu của ren M16 trên thép C45 ($M_c \approx 72\text{ N.m}$ ở tải đỉnh).

4. Nên chọn mũi taro rãnh thẳng hay rãnh xoắn cho máy taro cần?

Khi gia công lỗ thông suốt, nên sử dụng mũi taro rãnh thẳng để đẩy phoi về phía trước. Khi gia công lỗ bít trên vật liệu dẻo (nhôm, thép mềm), bắt buộc sử dụng mũi taro rãnh xoắn để phoi được cuộn thoát ngược lên trên miệng lỗ, tránh kẹt phoi.

5. Chi phí bảo dưỡng định kỳ của hệ thống như thế nào?

Chi phí bảo dưỡng cực thấp: Định kỳ tra mỡ bôi trơn ổ bi bản lề và kiểm tra áp suất xi lanh trợ lực mỗi $6\text{ tháng}$ (chi phí $< 200.000\text{ VNĐ/lần}$). Không phát sinh chi phí bảo dưỡng hệ thống khí nén phức tạp như các dòng máy taro khí nén truyền thống.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết Kế Chế Tạo Máy Taro Cần (Tapping Arm)" của nhóm sinh viên Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã hoàn thành trọn vẹn các mục tiêu lý thuyết và chế tạo thực tế. Thiết bị kết hợp tối ưu giữa kết cấu cơ khí 3 khâu bản lề trợ lực xi lanh thông minh và hệ thống điều khiển PLC/HMI số hóa, giải quyết triệt để các hạn chế cố hữu của phương pháp taro thủ công và máy taro truyền thống.

Kết quả thực nghiệm trên thép kết cấu C45 và nhôm A5052 chứng minh máy đạt năng suất cao gấp $5.5$ lần taro tay, ren gia công chuẩn xác $100%$ theo dưỡng kiểm Go/No-Go TCVN-2247-77, vận hành bền bỉ và loại bỏ nguy cơ gãy dụng cụ cắt. Đề tài mở ra tiềm năng thương mại hóa mạnh mẽ, đóng góp một giải pháp máy công cụ phụ trợ chất lượng cao, giá thành hợp lý cho nền công nghiệp phụ trợ và chế tạo máy tại Việt Nam.