TCVN 10170-7:2025 về độ chính xác mẫu kiểm hoàn thiện của trung tâm gia công

Trung tâm gia công là loại máy CNC tự động có thể thay dao và thực hiện nhiều công đoạn gia công như phay, khoan, tạo ren… trên cùng một máy. Thiết bị này thường được sử dụng để chế tạo các chi tiết máy, linh kiện, khuôn mẫu theo bản vẽ và yêu cầu kỹ thuật.

Trong sản xuất cơ khí chính xác, trung tâm gia công là thiết bị có thể thực hiện nhiều nguyên công trên cùng một máy giúp nâng cao năng suất, nhưng đồng thời đòi hỏi máy phải duy trì độ chính xác ổn định trong quá trình gia công.

Một trung tâm gia công có thể được lập trình chính xác nhưng sản phẩm cuối cùng vẫn có sai lệch nếu chuyển động của máy, hệ thống điều khiển, trục quay hoặc các yếu tố liên quan không đạt yêu cầu. Vì vậy, kiểm tra trực tiếp trên mẫu gia công hoàn thiện là một cách quan trọng để đánh giá khả năng làm việc thực tế của máy.

Đây là nội dung được TCVN 10170-7:2025 “Điều kiện kiểm trung tâm gia công - Phần 7: Độ chính xác của mẫu kiểm hoàn thiện” đặt ra. Tiêu chuẩn hoàn toàn tương đương ISO 10791-7:2020 và thay thế TCVN 10170-7:2014. Tiêu chuẩn do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 39 Máy công cụ biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị và Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

TCVN 10170-7:2025 tạo cơ sở thống nhất để đánh giá khả năng gia công thực tế của trung tâm gia công. Ảnh minh họa

Khác với việc chỉ kiểm tra từng bộ phận hoặc chuyển động của máy, TCVN 10170-7:2025 sử dụng các mẫu kiểm được gia công hoàn thiện để đánh giá khả năng cắt gọt thực tế của trung tâm gia công. Tiêu chuẩn áp dụng cho các trung tâm gia công có trục chính nằm ngang, thẳng đứng hoặc ụ trục chính vạn năng, bao gồm cả máy được tích hợp trong hệ thống sản xuất linh hoạt.

Tiêu chuẩn đưa ra các nhóm phép kiểm nhằm đánh giá độ chính xác của trung tâm gia công từ 3 đến 5 trục. Các mẫu kiểm được thiết kế với những đặc điểm hình học khác nhau để kiểm tra khả năng tạo hình, định vị và gia công các bề mặt, lỗ hoặc hình dạng phức tạp.

Cách tiếp cận này giúp việc đánh giá máy gắn với kết quả gia công thực tế. Thay vì chỉ xem máy có thể di chuyển đúng theo chương trình hay không, phép kiểm cho phép quan sát trực tiếp chất lượng hình học của chi tiết sau khi gia công. Từ đó, nhà sản xuất, nhà cung cấp và người sử dụng có thêm cơ sở để đánh giá, nghiệm thu, bảo dưỡng hoặc so sánh khả năng của máy. Đây cũng là mục tiêu chung của bộ tiêu chuẩn về điều kiện kiểm trung tâm gia công.

TCVN 10170-7:2025 quy định 5 loại mẫu kiểm chính. Trong đó, mẫu M1 dùng để kiểm tra khả năng định vị và tạo công tua; M2 kiểm tra độ phẳng của bề mặt được gia công bằng phay mặt đầu; M3 dùng để đánh giá đặc tính gia công của trung tâm gia công 5 trục thông qua mẫu hình nón cụt; M4 bổ sung kiểm tra độ chính xác định vị góc và định vị đường trung bình của trục quay; còn M5 là mẫu kiểm có hình dạng tự do dành cho những trường hợp gia công phức tạp.

Việc chia thành các mẫu kiểm khác nhau giúp đánh giá từng nhóm khả năng của máy thay vì chỉ dựa vào một phép thử duy nhất. Theo tiêu chuẩn, M1 và M2 có thể áp dụng cho trung tâm gia công 3, 4 và 5 trục; M3 và M5 dành cho trung tâm gia công 5 trục; M4 áp dụng cho trung tâm gia công 4 và 5 trục.

Đối với M1, phép kiểm tập trung vào khả năng của máy trong những chuyển động gia công khác nhau, từ chuyển động theo một trục đến phối hợp nhiều trục để tạo ra các đường biên và bề mặt trên mẫu. Qua đó có thể đánh giá mức độ chính xác của quá trình tạo hình.

M2 tập trung vào độ phẳng của bề mặt sau khi phay tinh. Đây là phép kiểm có ý nghĩa thực tế bởi một bề mặt không đạt độ phẳng yêu cầu có thể ảnh hưởng đến việc lắp ghép hoặc chất lượng của chi tiết trong các công đoạn tiếp theo.

Đối với các trung tâm gia công 5 trục, yêu cầu kiểm tra phức tạp hơn do máy phải phối hợp đồng thời nhiều chuyển động. TCVN 10170-7:2025 đưa ra mẫu kiểm M3 để đánh giá đặc tính gia công khi máy thực hiện chuyển động đồng thời trên năm trục. Mẫu kiểm dạng côn giúp kiểm tra khả năng phối hợp chuyển động và độ chính xác khi gia công bề mặt phức tạp.

Tiêu chuẩn cũng bổ sung mẫu kiểm M4 nhằm kiểm tra độ chính xác của định vị góc và vị trí trung bình của trục quay. Đây là nội dung đặc biệt phù hợp với các trung tâm gia công nhiều trục, nơi độ chính xác của các chuyển động quay có ảnh hưởng trực tiếp đến hình dạng và vị trí của chi tiết sau gia công.

Đáng chú ý, phụ lục A của tiêu chuẩn đưa ra một mẫu kiểm có hình dạng tự do dành cho trung tâm gia công 5 trục. Phép kiểm này chủ yếu phục vụ ngành hàng không vũ trụ, nhưng cũng có thể được các nhà sản xuất những chi tiết phức tạp sử dụng. Kết quả kiểm chịu ảnh hưởng không chỉ bởi sai số hình học của máy mà còn có thể liên quan đến mô hình CAD, đường chạy dao do phần mềm CAM tạo ra và quá trình đo mẫu.

TCVN 10170-7:2025 cũng yêu cầu việc kiểm tra phải được thực hiện và ghi nhận có hệ thống. Thông tin về mẫu kiểm, điều kiện gia công, vị trí và hướng của chi tiết, cũng như các điều kiện liên quan phải được đưa vào báo cáo kiểm. Trường hợp sử dụng phương pháp bù sai số bằng phần mềm, nội dung này cũng phải được nêu trong báo cáo.

Một điểm đáng chú ý là tiêu chuẩn không yêu cầu trong mọi trường hợp phải thực hiện tất cả phép kiểm. Khi nghiệm thu máy, người sử dụng lựa chọn những phép kiểm phù hợp với bộ phận hoặc đặc tính cần quan tâm và thống nhất với nhà sản xuất, nhà cung cấp. Các phép kiểm được lựa chọn cần được xác định rõ khi đặt mua máy.

Với cách tiếp cận dựa trên mẫu gia công hoàn thiện, TCVN 10170-7:2025 tạo cơ sở thống nhất để đánh giá khả năng gia công thực tế của trung tâm gia công. Việc áp dụng tiêu chuẩn không chỉ hỗ trợ nghiệm thu máy mới mà còn có giá trị trong kiểm tra, bảo dưỡng, so sánh và đánh giá tình trạng thiết bị trong quá trình sản xuất. Qua đó, doanh nghiệp có thêm cơ sở kiểm soát độ chính xác của máy, hạn chế sai lệch trong gia công và nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí.

An Dương