I. Giới thiệu về Máy uốn ống CNC chất lượng từ HCMUTE
Bài viết này phân tích đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên của trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (HCMUTE) về thiết kế và chế tạo máy uốn ống CNC. Đề tài tập trung vào việc chế tạo một máy uốn ống CNC tự động, có khả năng tạo ra các biên dạng phức tạp mà các loại máy uốn thủ công và bán tự động khó thực hiện. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh công nghiệp 4.0, giúp Việt Nam giảm phụ thuộc vào lao động phổ thông và nâng cao năng lực cạnh tranh quốc tế trong lĩnh vực gia công nguội. Máy uốn ống CNC là trọng tâm của đề tài, nhấn mạnh vào việc ứng dụng công nghệ CNC để nâng cao hiệu quả và độ chính xác của quá trình uốn ống. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng chế tạo thành công một máy uốn ống CNC đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật đề ra, mở ra nhiều triển vọng ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.
1.1. Tổng quan về công nghệ máy uốn ống CNC
Đề tài nghiên cứu máy uốn ống CNC tại HCMUTE đã khảo sát sâu rộng về công nghệ máy uốn ống CNC. Nghiên cứu bao gồm các khía cạnh lý thuyết như khái niệm uốn ống, lịch sử phát triển của các loại máy uốn ống, từ thủ công đến bán tự động và máy uốn ống CNC. Các phương pháp uốn ống phổ biến như uốn quay, uốn cuộn, uốn ép được phân tích chi tiết, cùng với ưu nhược điểm của từng phương pháp. Đặc điểm của máy uốn ống CNC, như khả năng điều khiển chính xác ba trục uốn nhờ công nghệ máy tính và động cơ servo, được nhấn mạnh. Đề tài cũng đề cập đến các vấn đề liên quan đến vật liệu phôi uốn, bao gồm các loại thép cacbon, thép hợp kim, và ống inox, cùng với những yếu tố cần lưu ý khi thiết lập phép uốn, như bán kính đường tâm, độ dày sau khi uốn và chiều dài kẹp chặt. Việc lựa chọn máy uốn ống CNC thay vì các phương pháp truyền thống được giải thích rõ ràng qua việc so sánh ưu nhược điểm, nhấn mạnh sự cần thiết của việc tự động hóa và nâng cao chất lượng sản phẩm. Máy uốn ống CNC được đánh giá là có độ chính xác cao, năng suất lớn và khả năng uốn các biên dạng phức tạp. Tuy nhiên, chi phí đầu tư cao và yêu cầu kỹ thuật vận hành cũng là những nhược điểm cần được cân nhắc.
1.2. Thiết kế và chế tạo máy uốn ống CNC tại HCMUTE
Phần thiết kế và chế tạo máy uốn ống CNC trong đề tài HCMUTE tập trung vào việc phát triển một máy uốn ống CNC 4 trục, bao gồm 1 trục đẩy và 3 trục tạo hình theo hệ tọa độ Decart. Máy uốn ống CNC này sử dụng hệ thống dẫn động tịnh tiến bằng vít me và ray trượt, truyền động bằng 4 động cơ servo kết hợp với 4 hộp giảm tốc. Các yêu cầu kỹ thuật của máy uốn ống CNC, như lực đẩy, hành trình của các trục, tốc độ, đều được chỉ rõ. Việc lựa chọn động cơ servo, hộp giảm tốc, vít me và ray trượt được giải thích dựa trên các thông số kỹ thuật cụ thể. Đề tài cũng trình bày chi tiết quy trình chế tạo khung máy, chọn vật liệu, và gia công các chi tiết. Máy uốn ống CNC được thiết kế để uốn ống có đường kính ø19mm với các bề dày khác nhau, và có khả năng uốn các chi tiết có chiều dài lớn hơn 3000mm. Một điểm đáng chú ý là thiết kế bộ luynet để giữ chặt phôi trong quá trình uốn. Đề tài đánh giá ưu điểm của việc sử dụng hệ thống này trong việc tạo ra nhiều góc uốn phức tạp, và khả năng điều khiển hoàn toàn trên máy tính. Tuy nhiên, chi phí chế tạo cao và độ phức tạp trong điều khiển cũng là những thách thức được đề cập.
II. Phân tích và đánh giá
Đề tài nghiên cứu máy uốn ống CNC từ HCMUTE mang lại nhiều đóng góp giá trị. Nghiên cứu thể hiện sự ứng dụng thành công công nghệ CNC trong lĩnh vực gia công nguội. Máy uốn ống CNC được chế tạo có khả năng uốn các chi tiết phức tạp, vượt trội so với các phương pháp truyền thống. Đề tài cung cấp thông tin chi tiết về thiết kế, chế tạo và vận hành máy uốn ống CNC, có ích cho sinh viên và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này. Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, như ô tô, xây dựng, cơ khí chính xác. Tuy nhiên, một số hạn chế cần được xem xét, như chi phí chế tạo cao và độ phức tạp trong quá trình vận hành. Việc mở rộng nghiên cứu về các loại vật liệu phôi uốn khác nhau và tối ưu hóa thiết kế để giảm chi phí là những hướng nghiên cứu cần thiết trong tương lai. Máy uốn ống CNC chất lượng cao là mục tiêu hướng đến.
2.1. Ứng dụng thực tiễn
Kết quả nghiên cứu về máy uốn ống CNC từ HCMUTE có ứng dụng thực tiễn rộng rãi. Máy uốn ống CNC chế tạo thành công có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đáp ứng nhu cầu gia công ống với độ chính xác cao và hiệu quả. Ngành cơ khí chế tạo có thể sử dụng máy uốn ống CNC để sản xuất các chi tiết phức tạp, nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí lao động. Ngành xây dựng cũng có thể ứng dụng máy uốn ống CNC để gia công các đường ống dẫn nước, dẫn khí, đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác và thẩm mỹ. Máy uốn ống CNC còn có tiềm năng ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác như hàng không vũ trụ, y tế, và năng lượng. Việc mua máy uốn ống CNC phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của từng doanh nghiệp. Tuy nhiên, việc sử dụng máy uốn ống CNC mang lại nhiều lợi ích kinh tế và kỹ thuật, đóng góp tích cực vào sự phát triển của ngành công nghiệp Việt Nam. Máy uốn ống CNC HCMUTE là một minh chứng cho điều này.
2.2. Hướng phát triển trong tương lai
Mặc dù đề tài đã đạt được nhiều kết quả đáng kể, nhưng vẫn còn nhiều hướng phát triển trong tương lai. Nghiên cứu có thể được mở rộng để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của máy uốn ống CNC. Việc tối ưu hóa thiết kế để giảm chi phí sản xuất, tăng tốc độ uốn và mở rộng khả năng tương thích với các loại vật liệu phôi uốn khác nhau là những hướng phát triển quan trọng. Thêm vào đó, việc tích hợp các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI) và Internet vạn vật (IoT) vào máy uốn ống CNC có thể nâng cao hơn nữa hiệu quả và tính tự động hóa. Nghiên cứu về kỹ thuật uốn ống CNC cần được tiếp tục để phát triển các thuật toán điều khiển tiên tiến và các phương pháp tối ưu hóa quá trình uốn. Máy uốn ống CNC đa năng là một trong những mục tiêu cần hướng tới. Việc hợp tác giữa các trường đại học và doanh nghiệp để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn sản xuất sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của công nghệ máy uốn ống CNC tại Việt Nam.
