By 
Điều khiển số bằng máy tính (CNC) là điều khiển tự động các công cụ gia công (máy khoan, dụng cụ khoan, máy tiện) và máy in 3D bằng máy tính. Máy CNC, được sử dụng cho các dịch vụ gia công CNC, xử lý một mảnh vật liệu (kim loại, nhựa, gỗ, gốm hoặc composite) để đáp ứng các thông số kỹ thuật bằng cách tuân theo hướng dẫn được lập trình mã hóa và không cần người vận hành thủ công.
CNC (Điều khiển số bằng máy tính) là một quá trình cắt gọt trong đó vật liệu được tách ra khỏi khối rắn (phôi hoặc phôi gia công) hoặc bộ phận đã định hình sẵn bằng nhiều loại dụng cụ cắt khác nhau.
- Hình dạng phần cuối cùng được xác định bởi mô hình CAD thường được cung cấp bởi khách hàng
- Người thợ máy sử dụng phần mềm CAM để chuẩn bị đường cắt và lựa chọn dụng cụ cần thiết để hoàn thành chi tiết
- Các đường dẫn sau đó được xuất ra dưới dạng Gcode cung cấp các hướng dẫn tuyệt đối cho máy như vị trí và hướng của đầu máy, bộ phận và tốc độ của bất kỳ chuyển động nào.
- Máy đã được thiết lập và phôi đã được định vị.
- Máy thực hiện G-code để loại bỏ vật liệu tạo nên bộ phận, thường với sự giám sát tối thiểu.
Ưu điểm của quy trình gia công cơ khí CNC
CNC có mức độ tự động hóa cao nên giá cả cạnh tranh đối với các linh kiện chất lượng cao và sản xuất khối lượng trung bình đến cao. CNC cho phép sử dụng hầu hết mọi vật liệu.
- Một phần có độ chính xác cao.
- Các bộ phận có tính chất vật lý tốt và ít bị ảnh hưởng bởi ứng suất bên trong hơn các quá trình khác.
- Chi phí thiết lập tương đối thấp, duy trì được dữ liệu nên có thể nhanh chóng chạy lại công việc sau.
- Những thay đổi có thể được thực hiện nhanh chóng và dễ dàng để phát triển hoặc trong quá trình sản xuất.
- Các bộ phận có thể có sự thay đổi hoặc tùy chỉnh.
Nhược điểm của quy trình gia công CNC
CNC không phải là quy trình rẻ nhất, đặc biệt là đối với khối lượng rất lớn, ví dụ như ép phun có thể tiết kiệm hơn.
- Chi phí thiết lập cao hơn so với tạo mẫu nhanh.
- CNC thường chỉ tạo ra một bộ phận tại một thời điểm và thời gian chu kỳ có thể cao hơn đối với các bộ phận phức tạp so với ép phun.
- Vì mang tính trừ nên có một lượng chất thải nhất định – mặc dù có thể tái chế được tùy thuộc vào lựa chọn vật liệu.
- Có một số hạn chế về hình dạng của bộ phận do khả năng tiếp cận dụng cụ và giữ chi tiết.
- Hình học phức tạp có chi phí cao.
Dung sai trong gia công CNC
Dung sai xác định giới hạn chấp nhận được của một kích thước có thể đo lường hoặc quan trọng. CNC là một quy trình có khả năng dung sai chặt chẽ nhất. Hãy lưu ý đến dung sai của bất kỳ bộ phận nào sẽ ghép lại với nhau để đảm bảo vừa vặn.
Kiểm tra chức năng trong trường hợp cực đoan của cả hai bộ phận bằng cách tính toán tác động của độ lệch. Nếu không có dung sai nào được chỉ định, hầu hết các xưởng gia công sử dụng ±0,025 mm
Quy trình gia công phay CNC diễn ra như thế nào?
Phay CNC rất phổ biến và có thể sử dụng cho nhiều hình dạng khác nhau. Phôi được giữ chặt trong một giá đỡ hoặc ê tô, và đầu máy phay di chuyển theo 3 trục, x, y, z, tương đối với phôi để loại bỏ vật liệu bằng cách sử dụng các dụng cụ quay tốc độ cao hoặc máy khoan.
Do phạm vi chuyển động hạn chế nên chúng tương đối dễ vận hành và lập trình, do đó chi phí thiết lập thấp hơn so với các quy trình CNC khác.Phạm vi chuyển động hạn chế có nghĩa là không thể tạo ra một số tính năng.
Có thể khắc phục một phần bằng cách định hướng lại bộ phận theo cách thủ công, tuy nhiên mỗi chuyển động đều làm tăng thời gian và nguy cơ sai sót, do đó chi phí gia công có thể tăng nhanh.
– Quy trình phay CNC
- Mã G gia công được tạo ra từ mô hình CAD được cung cấp hoặc được người vận hành dịch từ bản vẽ.
- Phôi được cắt theo kích thước và gắn chặt và chính xác vào bệ.
- Các công cụ cắt quay tốc độ cao chuyên dụng được sử dụng để loại bỏ vật liệu. Thường thì quá trình này diễn ra ở nhiều giai đoạn, các lần cắt đầu tiên thường có tốc độ cao, độ chính xác thấp hơn, sử dụng các dao cắt thô đặc biệt, với các lần cắt sau để loại bỏ lượng vật liệu nhỏ hơn với độ chính xác cao hơn cho chi tiết cuối cùng.
- Sau khi gia công, các bộ phận được loại bỏ ba via (thường là thủ công)
- Kiểm tra các kích thước quan trọng.
- Các quy trình xử lý sau (ví dụ như hoàn thiện bề mặt) được áp dụng.
Quy trình tiện CNC diễn ra như thế nào?
Gia công tiện CNC có thể sản xuất các bộ phận với tốc độ cao hơn so với phay CNC và do đó chi phí thấp hơn, điều này khiến chúng rất hữu ích cho số lượng lớn các bộ phận.
Phôi được giữ trên trục chính và quay với tốc độ cao. Dao cắt thường là lưỡi dao không giống như dao cắt quay trong máy phay, và di chuyển dần dần về phía chi tiết để mô tả hình dạng của chi tiết.
Máy tiện chỉ có thể tạo ra các chi tiết “xoay” hoặc “đối xứng quay” dọc theo trục trung tâm, ví dụ như các chi tiết hình trụ và ren.
Các đặc điểm thường được tạo ra trên máy tiện CNC, sau đó bộ phận đó được chuyển đến máy phay để gia công những khu vực không thể gia công được.
– Quy trình tiện CNC
- Mã G gia công được tạo ra từ mô hình CAD được cung cấp hoặc được người vận hành dịch từ bản vẽ.
- Phôi (thường có hình trụ) được cắt theo chiều dài, giữ trong trục chính và quay với tốc độ cao.
- Dụng cụ cắt thường di chuyển dọc theo trục x,y so với chi tiết để dần dần loại bỏ vật liệu nhằm tạo ra hình dạng mong muốn.
- Sau khi gia công, các bộ phận được loại bỏ ba via (thường là thủ công)
- Nếu cần, bộ phận này sẽ được chuyển đến máy phay để thêm các tính năng không thể thực hiện được trên máy tiện.
- Kiểm tra các kích thước quan trọng.
- Các quy trình xử lý sau (ví dụ như hoàn thiện bề mặt) được áp dụng.
Lời kết
Gia công cơ khí CNC là một quy trình sản xuất chính xác sử dụng các công cụ tự động để sản xuất các bộ phận phức tạp và chính xác từ nhiều vật liệu khác nhau. Nó đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật bằng cách cho phép tạo ra các thành phần phức tạp với độ chính xác và khả năng lặp lại cao.
Xem thêm:
Comments