Lỗi trục Z máy CNC thường gặp và cách xử lý hiệu quả

Lỗi trục Z máy CNC là một trong những sự cố thường gặp trong quá trình vận hành máy CNC. Điều này khiến cho máy có thể cắt sai độ sâu, ảnh hướng đến độ chính xác của sản phẩm. Trong bài viết dưới đây, Kỷ Nguyên Máy sẽ tổng hợp một số lỗi trục Z máy CNC thường gặp cũng như đưa ra giải pháp xử lý đúng cách để bạn có thể tham khảo và kịp thời sửa chữa có máy CNC của mình.

Ảnh lỗi trục Z máy CNC thường gặp và cách xử lý hiệu quả

Trục Z máy CNC là gì? Vai trò quan trọng của trục Z trong máy CNC

Trục Z là một trong ba trục chính (cùng với trục X, Y) đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điều khiển máy CNC. Trục Z sẽ có nhiệm vụ điều khiển chuyển động của dụng cụ cắt theo phương thẳng đứng (lên xuống) so với bề mặt làm việc của vật liệu và quyết định đến độ sâu cắt, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của sản phẩm.

Nếu như trục Z bị lỗi, máy CNC có thể gặp hàng loạt vấn đề nghiêm trọng trong quá trình gia công.

• Cắt sai độ sâu, dẫn đến sản phẩm bị hỏng hoặc không đạt yêu cầu kỹ thuật.
• Gãy dao, mòn dao nhanh, do dao ăn vào vật liệu quá sâu hoặc sai vị trí.
• Va chạm với phôi hoặc bàn máy, gây hư hỏng linh kiện, mất thời gian và chi phí sửa chữa.
• Ngừng máy đột ngột hoặc sai lệch chương trình, ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất.

Ảnh trục Z ở máy CNC

Các lỗi trục Z máy CNC thường gặp và cách xử lý

Trục Z của máy CNC bị lỗi có thể do nhiều nguyên nhân, gây ra các tình trạng như máy không di chuyển, di chuyển không chính xác hoặc bị kẹt. Để khắc phục, cần xác định nguyên nhân cụ thể và thực hiện các biện pháp sửa chữa phù hợp. Dưới đây chúng tôi sẽ tổng hợp một số lỗi thường gặp ở trục Z để bạn có thể tham khảo:

Lỗi mất bước trục Z

Lỗi mất bước ở trục Z máy CNC là tình trạng dao cắt không di chuyển chính xác theo vị trí đã được lập trình, gây ra sai lệch kích thước sản phẩm gia công.

Nguyên nhân

• Động cơ bị quá tải khi máy vận hành ở tốc độ cao trong thời gian dài.
• Sử dụng động cơ step motor chạy với tốc độ quá nhanh, dễ dẫn đến mất bước.
• Lỗi trong quá trình bơm dầu hoặc bôi trơn hệ thống trục, làm cho trục hoạt động không trơn tru.

Cách xử lý

• Kiểm tra và điều chỉnh lại tốc độ vận hành, tránh cho máy chạy tốc độ tối đa lâu dài để giảm tải cho động cơ.
• Ưu tiên sử dụng máy CNC trang bị động cơ servo thay vì step motor để tăng độ ổn định và giảm rủi ro mất bước.
• Thường xuyên bảo trì, kiểm tra và bôi trơn đúng cách hệ thống trục, vít me cũng như các bộ phận chuyển động.
• Kiểm tra và chỉnh sửa lại phần mềm điều khiển nếu cần để đảm bảo lệnh gửi đến trục Z chính xác.

Lỗi trục Z bị lệch

Lỗi trục Z bị lệch ở máy CNC là tình trạng trục Z không di chuyển đúng vị trí theo tọa độ đã cài đặt, gây ra dao cắt bị lệch khỏi vị trí mong muốn. Điều này dẫn đến sai số về kích thước sản phẩm, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng thành phẩm sau gia công.

Nguyên nhân

• Máy CNC hoạt động lâu ngày khiến kết cấu các trục không còn chắc chắn, dẫn đến rung lắc và mất ổn định.
• Máy sử dụng động cơ step motor không đủ mô-men xoắn khi đảo chiều, dễ làm vị trí trục Z bị lệch dần theo thời gian.
• Lỗi lệch gốc tọa độ (gốc tọa độ G54) do cài đặt sai trong phần mềm điều khiển hoặc lập trình không chính xác.
• Các bộ phận cơ khí như vít me, ray trượt hoặc các mối nối có thể bị mòn, lỏng lẻo hoặc bám bụi, gây cản trở chuyển động chính xác của trục Z.
• Sự cố phần mềm hoặc lỗi ở động cơ servo hoặc step motor điều khiển trục Z.

Cách xử lý

• Cho máy chạy không tải cho đến khi trục Z di chuyển về đúng gốc tọa độ ban đầu (đặt lại gốc tọa độ G54 cho chuẩn).
• Kiểm tra, siết chặt các ốc vít liên kết, các chi tiết cơ khí như vít me, bạc đạn, ray trượt để đảm bảo không bị lỏng hay hỏng.
• Vệ sinh và bôi trơn các bộ phận cơ khí nhằm giữ cho trục Z di chuyển trơn tru, không bị kẹt hoặc ma sát lớn.
• Kiểm tra, hiệu chỉnh hoặc thay thế động cơ servo hoặc step motor nếu phát hiện lỗi hoặc không đủ mô-men xoắn.
• Cập nhật và kiểm tra phần mềm điều khiển, đảm bảo các lệnh di chuyển trục Z đúng theo thiết kế.
• Đảm bảo nguồn điện và các dây cáp tín hiệu cho trục Z được kết nối ổn định, tránh gây sai lệch tín hiệu vị trí.

Ảnh trục Z máy CNC bị lệch

Lỗi trục Z bị kẹt

Lỗi này cho thấy khi trục Z di chuyển lên, động cơ trục Z phát hiện có lực cản bất thường quá lớn khiến động cơ không thể hoạt động.

Nguyên nhân

• Vít me bị dính nước hoặc ẩm lâu ngày dẫn đến rỉ sét, làm tăng ma sát.
• Bụi bẩn, phoi gia công tích tụ trên ray trượt và vít me làm cản trở chuyển động.
• Thiếu hoặc quên bơm dầu bôi trơn định kỳ khiến chi tiết bị khô cứng, ma sát lớn.
• Vít me và ray trượt bị mòn, cong vênh, hư hỏng do sử dụng lâu hoặc va chạm.
• Đai ốc vít me bị lỏng hoặc kẹt cứng.
• Bạc đạn trong bộ phận truyền động bị hỏng.
• Sai lệch kết cấu, lắp ráp lỏng lẻo gây rung lắc, không ổn định.
• Lỗi động cơ hoặc driver điều khiển trục Z thiếu mô-men hoặc hỏng.

Cách xử lý

• Vệ sinh, tháo rời và làm sạch vít me, ray trượt, các bộ phận liên quan để loại bỏ bụi bẩn và rỉ sét.
• Bôi trơn đầy đủ và đúng loại dầu mỡ theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
• Kiểm tra độ mòn, cong vênh của vít me và ray trượt, nếu nghiêm trọng nên thay mới.
• Siết chặt các ốc vít liên kết, bảo đảm bộ phận đai ốc vít me không bị lỏng hoặc kẹt.
• Kiểm tra và thay thế bạc đạn nếu bị hỏng.
• Đảm bảo máy được bảo trì định kỳ để tránh tình trạng kẹt.
• Kiểm tra hệ thống động cơ và driver, thay thế hoặc sửa chữa khi phát hiện lỗi.
• Nếu lỗi phức tạp hoặc nghiêm trọng, nên nhờ kỹ thuật viên chuyên nghiệp kiểm tra và xử lý để tránh hư hại thêm.

Lỗi giới hạn trục Z

Lỗi giới hạn trục Z trên máy CNC là tình trạng trục Z cố gắng di chuyển vượt quá điểm giới hạn đã được cài đặt trong hệ thống điều khiển máy. Khi trục Z vượt quá giới hạn này, máy sẽ báo lỗi và ngừng vận hành trục Z để bảo vệ thiết bị.

Nguyên nhân

• Cài đặt sai hoặc không chính xác các điểm giới hạn trong phần mềm điều khiển CNC.
• Sự cố cảm biến hoặc công tắc giới hạn (limit switch) bị hỏng hoặc mất kết nối.
• Lỗi phần mềm hoặc chương trình CNC gửi lệnh di chuyển trục Z vượt quá vùng cho phép.
• Hư hỏng cơ học gây trục Z di chuyển lệch khỏi vùng giới hạn bình thường.

Cách xử lý

• Đưa máy CNC về vị trí gốc (Home machine) và đặt vị trí Zero cho phôi (work piece).
• Nếu sử dụng cảm biến chạm (Touch Probe) thì việc thiết lập Zero ở góc rất dễ thực hiện. Nếu đặt Zero ở giữa phôi, cần căn thủ công bằng mắt (eyeball) để đo vị trí trung tâm của dao cắt, sau đó thiết lập Zero thủ công trên bộ điều khiển.
• Cuối cùng, thiết lập Zero cho trục Z bằng cách dùng cảm biến chạm (Touch Probe) hoặc phương pháp sử dụng tờ giấy (paper method).

Ảnh lỗi giới hạn trục Z ở máy CNC

Lỗi trục Z bị rơ, lắc khi vận hành

Lỗi trục Z bị rơ, lắc khi vận hành máy CNC là hiện tượng trục Z không di chuyển ổn định, có sự rung lắc hoặc dao động khi dao cắt lên xuống.

Nguyên nhân

• Ốc vít nối động cơ với vít me hoặc các mối ghép lỏng lẻo gây rung lắc.
• Vít me và ray trượt bị mòn, cong, hoặc bám bụi bẩn làm chuyển động không trơn tru.
• Dây curoa truyền động lỏng hoặc căng không đúng độ gây mất ổn định.
• Động cơ bước (step motor) không đủ mô-men hoặc lỗi điều khiển.
• Khung máy hoặc kết cấu trục Z không chắc chắn, lỏng lẻo.
• Bạc đạn hoặc ổ bi bị hư hỏng, mòn làm giảm độ mượt chuyển động.

Cách xử lý

• Kiểm tra và siết chặt các ốc vít nối động cơ, vít me và các mối ghép liên quan đến trục Z.
• Vệ sinh và bôi trơn vít me, ray trượt để đảm bảo trục Z di chuyển trơn tru, loại bỏ bụi bẩn hoặc gỉ sét.
• Kiểm tra và điều chỉnh độ căng của dây curoa định kỳ để duy trì lực truyền động ổn định.
• Kiểm tra động cơ và hệ thống điều khiển, thay thế hoặc sửa chữa nếu phát hiện lỗi.
• Kiểm tra và tăng cường độ chắc chắn của khung máy, siết chặt các kết cấu lỏng.
• Kiểm tra và thay thế bạc đạn, ổ bi nếu có dấu hiệu hỏng hoặc mòn.
• Thực hiện bảo trì định kỳ, vệ sinh và kiểm tra toàn bộ hệ thống trục Z một cách thường xuyên để phát hiện sớm các vấn đề.

Lỗi quá nhiệt trục Z máy CNC

Lỗi quá nhiệt trục Z máy CNC xảy ra khi trục Z hoặc động cơ điều khiển trục này bị nóng quá mức trong quá trình vận hành liên tục, đặc biệt khi không có hệ thống làm mát hiệu quả. Nhiệt độ cao gây ra hiện tượng trục Z bị ì, tạm ngừng hoạt động hoặc thậm chí hư hỏng linh kiện.

Nguyên nhân

• Máy hoạt động liên tục trong thời gian dài với tải lớn, tốc độ cao mà không có biện pháp làm mát phù hợp
• Hệ thống làm mát của máy CNC (quạt gió, tản nhiệt, chất làm mát) không hoạt động hoặc bị tắc nghẽn.
• Các lỗi về điện như mất cân bằng điện áp, kết nối không ổn định gây nóng thiết bị.

Cách xử lý

• Lắp đặt và kiểm tra định kỳ hệ thống làm mát (quạt, tản nhiệt, chất làm mát) cho vùng trục Z.
• Vệ sinh sạch sẽ các bộ phận làm mát, đường ống tản nhiệt, không để tắc nghẽn.
• Giảm tải, điều chỉnh tốc độ vận hành phù hợp, tránh vận hành máy quá công suất trong thời gian dài.
• Cho máy nghỉ ngơi định kỳ sau các ca làm việc dài để tránh quá nhiệt động cơ và bộ phận cơ khí.

Các lưu ý khi vận hành máy CNC để tránh lỗi trục Z

Để tránh tình trạng xảy ra lỗi trục Z máy CNC thì bạn nên lưu ý một số vấn đề trong quá trình vận hành máy CNC:

• Nên chọn dao cắt phù hợp với từng vật liệu và công việc để bảo vệ trục Z. Nếu không điều chỉnh đúng, nhất là với chi tiết lớn sẽ khiến trục Z dễ bị lệch hoặc quá tải do áp lực cắt lớn.
• Trước khi vận hành nên kiểm tra khu vực làm việc, loại bỏ vật cản trong vùng di chuyển trục Z để tránh trường hợp làm trục Z bị kẹt.
• Đảm bảo ốc vít nối động cơ, vít me, khung đỡ trục Z không bị lỏng, tránh gây rung lắc, lệch hoặc rơ trục Z.
• Tránh chạy máy ở tốc độ quá cao hoặc quá tải trong thời gian dài để không gây mất bước hoặc quá nhiệt động cơ trục Z.
• Cho máy về vị trí gốc (Home) và đặt Zero cho phôi đúng chuẩn để tránh sai lệch khi gia công, đặc biệt chú ý trục Z.
• Vệ sinh, kiểm tra toàn bộ hệ thống trục Z và các linh kiện liên quan để phát hiện, xử lý kịp thời các hỏng hóc.

Trên đây là một số lỗi trục Z máy CNC thường gặp cùng các giải pháp xử lý hiệu quả. Hy vọng bài viết sẽ giúp bạn nhanh chóng khắc phục sự cố và duy trì hoạt động ổn định cho máy móc. Nếu bạn đang cần tư vấn hoặc tìm mua linh kiện, phụ kiện máy CNC chính hãng thì hãy liên hệ Kỷ Nguyên Máy qua hotline 077.209.8686 để được tư vấn chi tiết.