Page 80 - Công nghệ kỹ thuật và công nghệ thông tin trong tiến trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa Đồng bằng sông Cửu Long

4.3.2 Giải pháp xây dựng cấu trúc máy cắt plasma

Máy cắt plasma là thiết bị gia công kim loại thường gặp có khả năng
cắt xuyên qua nhiều vật liệu khác nhau, có độ dày khác nhau chỉ trong một
lần vận hành. Để tạo ra vết cắt, đồng thời sử dụng hồ quang plasma để cắt,
khí nén sẽ được dùng để thổi kim loại nóng chảy qua vết cắt. Cấu trúc máy
cắt plasma cho gia công cắt kim loại dạng tấm thường được thiết kế dưới dạng
bàn gia công tọa độ x-y.

Trên thế giới, mặc dù máy cắt plasma tự động hóa với công nghệ CNC
từ lâu đã được ứng dụng rất rộng rãi vào các ngành công nghiệp chế tạo. Tuy
nhiên hiện nay, những nghiên cứu về chế tạo máy cắt CNC vẫn còn đang được
nhiều nhà khoa học tập trung nghiên cứu để nâng cao chất lượng và khắc phục
những trở ngại còn vướng mắc (Kim & Kim, 2013; Hu et al., 2016; Petunin,
2016; Yudin & Baranov, 2017; Shi et al., 2017). Trong nước, những nghiên
cứu thiết kế chế tạo máy cắt plasma cũng đã và đang được nghiên cứu dưới
dạng đề tài, dự án khoa học công nghệ cũng như ở các luận án, luận văn tuy
nhiên hầu hết các kết quả nghiên cứu đều ở mức độ nguyên mẫu, chưa là một
sản phẩm công nghiệp nên không thể đưa vào sử dụng trong môi trường sản
xuất công nghiệp thực tế (Chí, 2003; Ảnh, 2014; Cường, 2019).
Phần này nhằm trình bày tóm lược những bước cơ bản trong quá trình
chế tạo máy cắt plasma CNC đã được hoàn thiện trong dự án khoa học công
nghệ “Hoàn thiện máy cắt plasma điều khiển số tự động phục vụ ngành cơ
khí hỗ trợ tại thành phố Cần Thơ” do Sở Khoa học và Công nghệ thành phố
Cần Thơ quản lý và Trường Đại học Cần Thơ chủ trì vào năm 2022.

4.3.2.1 Những thành phần chính của máy cắt plasma
Máy cắt plasma điều khiển tự động được chế tạo gồm 5 thành phần
chính: (1) khung cơ khí máy cắt plasma và bộ dẫn động cơ khí tọa độ chính
xác CNC với phạm vi cắt 1500 x 3000 mm, phù hợp để cắt thép có bề rộng
tiêu chuẩn; (2) hệ thống truyền động điện chính xác bao gồm các động cơ và
các driver cho phép dẫn động chính xác tọa độ đầu cắt plasma; (3) bộ điều
khiển CNC có khả năng điều khiển chính xác máy cắt plasma từ file bản vẽ
có sẵn hoặc được xuất trực tiếp từ máy tính; (4) máy tính và phần mềm sao
chép tọa độ biên dạng được cải tiến và hoàn thiện có khả năng tiếp nhận dữ
liệu từ các bộ thu thập biên dạng, xử lý, nội suy và xấp xỉ những biên dạng
đường cong phức tạp và cơ bản; (5) các bộ thu thập dữ liệu biên dạng từ những
vật mẫu được cải tiến tách riêng đầu do chép hình bằng kỹ thuật dẫn hướng
độc lập với đầu cắt plasma và xây dựng thêm giải pháp chép hình mới dựa

66