ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
Kỹ thuật chế tạo 3

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Huỳnh Mạnh Diễn


1. Tổng quan phương pháp gia công cắt dây:
Phương pháp gia cơng cắt dây là một quy trình cơng nghệ sử dụng để cắt các vật liệu
dẻo hoặc cứng bằng cách sử dụng một dây cắt chuyển động nhanh và chính xác. Nó là
phương pháp gia cơng tia lửa điện nhưng khác ở chỗ điện cực được làm bằng một dây mảnh,
được cuốn liên tục chạy theo đường gia công định trước. Phương pháp này thường được sử
dụng trong các ngành công nghiệp như gia công kim loại, gia công gỗ, gia công nhựa, gia
công đá và nhiều ngành công nghiệp khác.
Từ khi kỹ thuật NC/CNC được sử dụng rộng rãi, máy tia lửa điện có điện cực cắt
khơng phải dạng định hình, mà là dây kim loại được áp dụng đã phát triển nhanh chóng. Đây
là máy EDM bằng dây, nên gọi là máy cắt dây tia lửa điện.
Dưới đây là một số thông tin chi tiết về phương pháp gia công cắt dây:
Nguyên lý hoạt động:
Phương pháp gia công cắt dây hoạt động dựa trên nguyên lý tạo ra một dòng điện lớn
đi qua dây cắt, tạo ra một hiệu ứng nhiệt để cắt vật liệu. Dây cắt thường được làm từ hợp
kim đặc biệt có đặc tính dẻo và độ bền cao. Dây được thắp sáng bởi một nguồn điện để tạo
ra một điện cực cao, và năng lượng từ dòng điện này được tập trung vào một điểm nhỏ trên
dây cắt.
Vật liệu cắt:
Phương pháp gia công cắt dây có thể được áp dụng để cắt nhiều loại vật liệu
khác nhau bao gồm kim loại, nhựa, gỗ, đá và các vật liệu khác. Tùy thuộc vào loại vật

liệu cần cắt, dây cắt có thể được chọn để phù hợp với độ cứng và tính chất cắt cần
thiết.
Các thành phần chính:
Phương pháp gia cơng cắt dây thường bao gồm các thành phần chính sau đây:
Dây cắt: Đây là thành phần chính của phương pháp. Dây cắt thường được làm
bằng hợp kim đặc biệt, có đặc tính dẻo và độ bền cao để có thể chịu được tải trọng và
gia tốc trong quá trình cắt.

1


Hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển được sử dụng để điều chỉnh quá
trình cắt, bao gồm tốc độ di chuyển của dây cắt và các tham số khác liên quan đến
quá trình cắt.
Nguồn điện: Nguồn điện cung cấp năng lượng cho quá trình cắt. Điện năng
cao được áp dụng vào dây cắt
2. Quy trình gia cơng thực tế:
Chuẩn bị vật liệu cần cắt: Đầu tiên, vật liệu cần được chuẩn bị trước khi thực hiện quá
trình cắt dây. Vật liệu có thể là tấm kim loại, tấm nhựa, khối gỗ, hoặc các loại vật liệu khác.
Vật liệu cần được đặt trong vị trí và gắn chặt để đảm bảo q trình cắt diễn ra một cách
chính xác và an toàn.
Chuẩn bị dây cắt: Dây cắt được lắp đặt trên hệ thống gia công cắt dây. Dây cắt
thường là một sợi dây mảnh được làm từ hợp kim đặc biệt có đặc tính dẻo và độ bền cao.
Dây cắt phải được căng chặt và ổn định để đảm bảo chính xác trong q trình cắt.
Điều chỉnh tham số cắt: Trước khi bắt đầu quá trình cắt, các tham số cắt cần được
điều chỉnh. Điều này bao gồm tốc độ di chuyển của dây cắt, áp suất nước làm mát (nếu được
sử dụng), và các thông số khác liên quan đến loại vật liệu và độ dày của vật liệu.
Thực hiện quá trình cắt: Khi các tham số đã được thiết lập, quá trình cắt bắt đầu. Dây
cắt được di chuyển nhanh chóng và chính xác trong q trình cắt qua vật liệu. Điện năng cao
được áp dụng vào dây cắt, tạo ra hiệu ứng nhiệt để cắt và tách vật liệu.

Kiểm tra và hồn thiện: Sau khi q trình cắt hoàn tất, sản phẩm cắt được kiểm tra để
đảm bảo chất lượng và độ chính xác. Cần kiểm tra các đường cắt, độ bền và độ chính xác
kích thước của sản phẩm.
3. Sản phẩm gia công
3.1 Gia công lỗ lắp lỏng cho trục có đường kính danh nghĩa d=19,95mm .
Giả thuyết: đây là trục dùng trong sản xuất có cấp chính xác là 8
Dựa trên tính chất mối ghép và cấp chính xác ta chọn kiểu lắp:

H8
h8

Dung sai của kiểu lắp trên là : 19,95H8 (19,95+0,033
)
0
Tiến hành chọn bán kính lỗ dựa trên dung sai và lượng bù dây của máy R=9,975 bù dây 0,09
2


3


4


5


3.2 Gia công trục cho phù hợp với lỗ vừa làm phía trên
Trục có đường kính 19,95 lắp lỏng
Dung sai 19,95h8 (19,950−0,033 )

Chọn R = 9,965

6


7


8


4. Khái quát về phương pháp laser:
4.1 Định nghĩa
Gia công laser là phương pháp gia công được thực hiện bằng chùm tia laser,
trong đó năng lượng tập trung rất mạnh của tia laser sẽ làm nóng chảy và bốc hơi vật
9


liệu, cho phép thực hiện các ứng dụng cắt, hàn, xử lý bề mặt vật liệu… trong ngành
công nghiệp cơ khí.
Một chùm tia laser có đường kính khoảng 0,01 mm và phát ra trong khoảng thời
gian một phần triệu giây, tạo ra một nhiệt lượng cực lớn tác động lên bề mặt phôi,
làm cho một phần vật liệu bị loại bỏ khỏi phơi do nóng chảy và hóa hơi. Về cơ bản,
gia công tia laser sử dụng nhiệt lượng để loại bỏ vật liệu

giúp tạo hình sản

phẩm. Chúng có thể sử dụng được cho cả các vật liệu kim loại và phi kim.
Gia công laser được coi là một bước tiến lớn trong ngành gia cơng cơ khí, giúp
nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất, hiệu quả gia công và ngày nay được

ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như ô tô, hàng không, điện tử, y
tế…
4.2

Phân loại

Có nhiều loại phương pháp gia cơng laser khác nhau, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể và
vật liệu được sử dụng. Dưới đây là một số loại phổ biến của phương pháp gia công laser:
- Laser cắt: Sử dụng để cắt các tấm kim loại như thép không gỉ, nhôm, đồng, titanium,
vv.
- Laser hàn: Sử dụng để hàn các kim loại và vật liệu khác với độ chính xác cao và khả
năng hàn vật liệu có độ dẻo cao như nhựa.
- Laser khoan: Sử dụng để khoan các lỗ nhỏ trong các tấm kim loại, gỗ, nhựa, vv.
- Laser đánh dấu: Sử dụng để đánh dấu mã vạch, ký tự và hình ảnh trên các vật liệu
khác nhau như kim loại, thủy tinh, gỗ, vv.
- Laser mài: Sử dụng để mài hoặc xử lý bề mặt của các vật liệu khác nhau như kim
loại, gỗ, nhựa, vv.
- Laser ép nhiệt: Sử dụng để ép nhiệt các vật liệu như nhựa hoặc chất liệu bằng cách sử
dụng tia laser để tạo ra áp lực và nhiệt độ cao.
- Laser tạo mơ hình: Sử dụng để tạo ra các mơ hình bằng cách sử dụng các tia laser để
cắt và kết hợp các vật liệu khác nhau, bao gồm cả nhựa và kim loại.
4.3 Một số thông số cơ bản của máy Laser:

10


Công suất laser (Laser Power): Đây là năng lượng laser được sản xuất bởi máy.
Nó được đo bằng đơn vị watt (W) và thường được chỉ định trong phạm vi từ vài watt
đến hàng trăm watt. Công suất laser càng cao thì khả năng cắt hoặc khắc càng nhanh
và mạnh mẽ.

Kích thước vùng làm việc (Working Area): Là kích thước của bề mặt làm việc
mà máy có thể xử lý. Kích thước này được đo bằng đơn vị mm hoặc inch và thường
được chỉ định bởi chiều dài, chiều rộng và độ dày tối đa của vật liệu.
Tốc độ di chuyển (Travel Speed): Là tốc độ di chuyển của đầu cắt hoặc khắc
trên trục X, Y và Z. Tốc độ này được đo bằng đơn vị mm/phút hoặc inch/phút.
Độ chính xác (Accuracy): Là độ chính xác của máy khi thực hiện các phép cắt
hoặc khắc. Nó được đo bằng đơn vị mm hoặc inch và thường được chỉ định theo sai
số tối đa trong khoảng +/- mm.
Độ phân giải (Resolution): Là độ phân giải của máy CNC laser khi thực hiện
các phép cắt hoặc khắc. Nó được đo bằng đơn vị dpi (dots per inch) hoặc mm/inch và
thường được chỉ định bởi số lượng điểm trên một inch hoặc một mét.
Điều khiển (Control System): Là hệ thống điều khiển số của máy CNC laser. Nó
được sử dụng để điều khiển các động cơ, đầu cắt hoặc khắc, và các chức năng khác
của máy. Có nhiều loại hệ thống điều khiển, bao gồm điều khiển bằng máy tính hoặc
bằng điện thoại di động.
Vật liệu cắt/khắc (Cutting/Engraving Materials): Là loại vật liệu mà máy CNC
laser có thể xử lý. Các loại vật liệu thông thường bao gồm gỗ, nhựa, da, vải, giấy, kim
loại mỏng, và một số vật liệu khác.
4.4 Nội dung thí nghiệm
Thực hiện gia cơng chi tiết như hình bên dưới bằng máy cnc laser CMA 6040
trên tấm mica có chiều dày 2 mm thông qua phần mềm SmartCarve4.3

11


Hình: Chi tiết cần cắt
B1: Khởi động SmartCarve43_Demo

Giao diện chính của SmartCarve4.3


12


B2: Chọn vùng làm việc trên phần mềm – chính là hành trình gia cơng của máy
Laser. Đối với máy CMA 6040 là:
Width 600mm
Height 400mm
 OK

13


B3: Chọn gốc toạ độ để thiết kế và gia cơng
Nhấn chuột phải vào vị trí vùng vẽ thiết kế chọn Right up => OK
B4: Mở file bản vẽ

14


Click chuột vào biểu tượng cuối cùng => Chọn file cần mở (đuôi .dxf) => Open

Chọn hệ đơn vị phù hợp => OK
15


B5: Xả khối hình vẽ:
Sau khi mở được hình vẽ, chọn chúng và xả khối ==> “Scatter Group”
B6: Chọn màu cho đối tượng:
1.


“Cắt” màu đỏ - tốc độ 10mm/s lửa 70%

2.

“Chạm” màu xanh dương – tốc độ 20mm/s lửa 30%

3.

“Cắt” màu đỏ - tốc độ 10mm/s lửa 70%

Chọn nhiều đối tượng (Giữ”Shift” và click chuột trái) => Chuột phải vào ô màu đỏ => Chọn
“apply to pick object: và nhập thông số.
Cuối cùng chọn tất cả các đối tượng => Nhấn nút “Put to Origin” góc trái cuối màn hình

Để đưa tất cả các đối tượng về gốc toạ độ O
B6: Xuất chương trình:

16


Chọn “Export file” góc trên màn hình

Chọn ổ đĩa đường dẫn và tên file *.oux => Save

17


Có nhân bản khơng – nếu có đánh số hàng số cột và khoảng cách. Nếu không => nhấn
“OK”. Copy chương trình và USB.
B7: Chạy chương trình trên máy cắt Laser


18


- Khởi động máy cắt Laser. Máy tự động chạy về gốc toạ độ.
- Định vị chi tiết cắt lên bàn máy.
- Gắn USB chứa chương trình (file .oux) vào máy Laser.
- Chọn Menu => Local Disc => Chọn file .oux đã xuất => Enter
- Mở xung laser => Start để máy thực hiện cắt
Sản phẩm sau khi cắt:

19