Vấn đề an toàn ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất của các xưởng gia công CNC. Năng suất tối ưu chỉ có thể đạt được khi các chương trình G-code được vận hành an toàn ở cả ba phương diện. Đầu tiên, các chương trình phải đảm bảo người vận hành làm việc trong một môi trường an toàn. Thứ hai, các chương trình phải đảm bảo rằng máy công cụ, đồ gá, đồ kẹp dao và công cụ cắt không bị biến dạng hoặc bị hỏng. Và thứ ba, các chương trình phải gia công ra chi tiết đạt yêu cầu. Người vận hành bị thương hoặc máy và các chi tiết bị hư hỏng dẫn đến thời gian sản xuất bị chậm trễ. Kết quả là các chi tiết bị hủy và lãng phí. Những điều này dẫn đến chi phí vận hành tăng lên.

Có nhiều hành động liên quan đến an toàn mà các chương trình G-Code phải tuân theo, cũng như một số điều họ không được làm. Dưới đây là năm đề xuất nhằm giữ an toàn cho người vận hành CNC và máy móc và tạo điều kiện cho việc gia công chất lượng nhất.

Mặc dù những vấn đề này có thể không liên quan trực tiếp đến chương trình G-Code, nhưng nó cũng là một thành phần của quy trình được sử dụng để tạo ra chương trình gia công. Áp lực tạo ra bởi các hoạt động cắt gọt không được vượt quá khả năng của máy, lực kẹp của đồ gá và khả năng xử lý các hoạt động gia công đã được lập trình sẵn.

Vấn đề này cũng liên quan nhiều đến ứng dụng và quy trình hơn là lập trình G-code. Nhiều công ty sử dụng bộ cấp phôi dạng thanh để máy làm việc với phôi dài. Đây là phương pháp khá phổ biến cho máy tiện CNC. Với một bộ cấp liệu dạng thanh, phôi dài – có thể dài tới 15 feet (5 m) – được đặt hoàn toàn trong bộ cấp phôi

Một số công ty không có nhiều việc cần đến cơ cấu cấp phôi kiểu này. Thế nên khi bất ngờ nhận được đơn hàng cần đến nó, họ sẽ thay thế bằng một cơ cấu kéo phôi. Một công cụ đặc biệt trong đài dao tiện được sử dụng để kéo phôi thanh. Nếu làm theo cách này, phải bảo rằng phôi không bao giờ dài quá đầu trục chính ở phía sau máy. Vì nếu chỉ có một đoạn nhỏ không được giữ chặt thì khi trục chính tăng tốc đến tốc độ gia công, áp lực bên trong trong phôi sẽ khiến nó uốn cong ngay lập tức đến chín mươi độ. Phần uốn cong này của thanh có thể bị cắt rời khỏi phôi và văng đâu đó trong xưởng. Hoặc nó có thể vẫn được bị dính lại trên phôi. Nhưng dù thế nào thì nó có thể sẽ gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho máy và thương tích cho những người xung quanh.

Hầu hết các trục quay đều được đi kèm với một cơ cấu khóa trục để có thể được sử dụng trong các hoạt động gia công. Khi ở vị trí gia công, nếu cơ cấu khóa không được kích hoạt (thường dùng mã lệnh M-code), các thành phần trục quay (động cơ truyền động, bánh vít, v.v.) sẽ chịu áp lực nhiều của hoạt động gia công. Theo thời gian, điều này sẽ khiến các thành phần liên quan bị hao mòn sớm. Đối với bất kỳ máy nào có trục quay (ví dụ: máy nghiền hoặc máy tiện), hãy tìm hiểu xem nó có cơ cấu khóa hay không và nếu có thì M-code nào được sử dụng để điều khiển.

Đây không phải là mối bận tâm với những người gia công các vật liệu mềm, dễ cắt (như nhôm hoặc wax) hoặc thực hiện các chiều sâu cắt không lớn (như gia công tinh). Đối với kiểu các gia công khó hơn (như doa thô, tiện thô hoặc tiện mặt đầu), hãy đảm bảo sử dụng thiết bị gá dao làm cho lực khi gia công có thể được hấp thụ bởi các hệ thống bàn máy và các cơ cấu truyền động, nếu không các lực gia công sẽ có xu hướng kéo các bộ phận của máy ra xa nhau, gây ra hư hại trong các hệ thống. Theo thời gian, máy sẽ bị các vấn đề rung động và sai lệch kích thước.

Thời gian nguy hiểm nhất cho người vận hành CNC là khi một công cụ cắt bắt đầu tiếp xúc phôi. Nó sẽ di chuyển với tốc độ nhanh đến một vị trí rất gần với bề mặt làm việc. Hầu hết các lập trình viên sử dụng khoảng cách tiếp cận là 0,1 in (khoảng 2,5 mm) – một số người thậm chí còn để giá trị này nhỏ hơn.

Trước hết, hãy chắc chắn rằng mọi người biết cách kiểm soát thời điểm tiếp cận. Điều này thường liên quan đến việc sử dụng chạy từng câu lệnh (single block), giảm tốc, phần trăm công suất (hoặc có thể chạy không tải) và hiển thị màn hình distance-to-go. Bằng cách này hay cách khác, những người thiết lập và người vận hành phải có cách làm cho máy chạy nhẹ nhàng mỗi khi dụng cụ cắt bắt đầu chạm vào bề mặt chi tiết.

Ngoài ra, cần nhất quán khi lập trình các chuyển động không tải khi đến gần phôi để người vận hành luôn biết máy sẽ tiếp cận như thế nào. Đối với các trung tâm gia công, tôi khuyên bạn nên di chuyển dụng cụ cắt theo hướng X & Y trước sau đó mới đến trục Z. Bằng cách này, chỉ cần kiểm soát từng trục. Ngoài ra, nên thiết lập vị trí ban cho dụng cụ cắt cách bề mặt gia công 1.0 in (25,0 mm). Sau đó định vị nó trên bề mặt gia công. Khi ở chế độ chạy từng câu lệnh, người vận hành có thể yên tâm, biết rằng dụng cụ cắt sẽ dừng một inch so với bề mặt làm việc.

Nguồn: https://www.mmsonline.com/articles/five-safety-considerations-for-cnc-machinists