Thuật ngữ CNC là viết tắt của “điều khiển số bằng máy tính” và gia công CNC được định nghĩa là một quy trình sản xuất cắt gọt thường sử dụng điều khiển máy tính và máy công cụ để loại bỏ các lớp vật liệu khỏi một phôi (gọi là phôi hoặc phôi gia công) và tạo ra một bộ phận được thiết kế riêng.
Quy trình này có thể áp dụng trên nhiều loại vật liệu, bao gồm kim loại, nhựa, gỗ, thủy tinh, bọt và vật liệu tổng hợp, và được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, chẳng hạn như gia công CNC quy mô lớn và hoàn thiện CNC các bộ phận hàng không vũ trụ.
Đặc điểm của gia công CNC
01. Mức độ tự động hóa cao và hiệu quả sản xuất rất cao. Ngoại trừ kẹp phôi, tất cả các quy trình gia công khác đều có thể được hoàn thành bằng máy công cụ CNC. Nếu kết hợp với nạp và dỡ tự động, đây là thành phần cơ bản của nhà máy không người lái.
Gia công CNC giúp giảm bớt sức lao động của người vận hành, cải thiện điều kiện làm việc, loại bỏ khâu đánh dấu, kẹp và định vị nhiều lần, kiểm tra và các quy trình khác cũng như các hoạt động phụ trợ, đồng thời cải thiện hiệu quả sản xuất một cách hiệu quả.
02. Khả năng thích ứng với đối tượng gia công CNC. Khi thay đổi đối tượng gia công, ngoài việc thay đổi dụng cụ và giải quyết phương pháp kẹp phôi, chỉ cần lập trình lại mà không cần điều chỉnh phức tạp khác, rút ngắn chu kỳ chuẩn bị sản xuất.
03. Độ chính xác gia công cao và chất lượng ổn định. Độ chính xác kích thước gia công nằm trong khoảng d0,005-0,01mm, không bị ảnh hưởng bởi độ phức tạp của các bộ phận, vì hầu hết các thao tác đều được máy tự động hoàn thành. Do đó, kích thước của các bộ phận lô được tăng lên và các thiết bị phát hiện vị trí cũng được sử dụng trên các máy công cụ điều khiển chính xác. , cải thiện hơn nữa độ chính xác của gia công CNC chính xác.
04. Gia công CNC có hai đặc điểm chính: thứ nhất, có thể cải thiện đáng kể độ chính xác gia công, bao gồm độ chính xác về chất lượng gia công và độ chính xác về sai số thời gian gia công; thứ hai, khả năng lặp lại chất lượng gia công có thể ổn định chất lượng gia công và duy trì chất lượng của các chi tiết gia công.
Công nghệ gia công CNC và phạm vi ứng dụng:
Có thể lựa chọn các phương pháp gia công khác nhau theo vật liệu và yêu cầu của phôi gia công. Hiểu được các phương pháp gia công phổ biến và phạm vi ứng dụng của chúng có thể cho phép chúng ta tìm ra phương pháp gia công chi tiết phù hợp nhất.
Quay
Phương pháp gia công chi tiết bằng máy tiện được gọi chung là tiện. Sử dụng dụng cụ tiện định hình, các bề mặt cong quay cũng có thể được gia công trong quá trình cấp phôi ngang. Tiện cũng có thể gia công bề mặt ren, mặt phẳng đầu, trục lệch tâm, v.v.
Độ chính xác tiện thường là IT11-IT6, độ nhám bề mặt là 12,5-0,8μm. Trong quá trình tiện tinh, nó có thể đạt tới IT6-IT5, độ nhám có thể đạt tới 0,4-0,1μm. Năng suất gia công tiện cao, quá trình cắt tương đối trơn tru, dụng cụ tương đối đơn giản.
Phạm vi ứng dụng: khoan lỗ tâm, khoan, doa, ren, tiện trụ, doa, tiện mặt đầu, tiện rãnh, tiện bề mặt định hình, tiện bề mặt côn, tạo khía và tiện ren
Xay xát
Phay là phương pháp sử dụng dụng cụ nhiều cạnh quay (dao phay) trên máy phay để gia công phôi. Chuyển động cắt chính là chuyển động quay của dụng cụ. Theo hướng tốc độ chuyển động chính trong quá trình phay có cùng hoặc ngược với hướng tiến dao của phôi hay không, được chia thành phay xuống và phay lên.
(1) Phay xuống
Thành phần nằm ngang của lực phay giống với hướng tiến dao của phôi. Thường có một khe hở giữa vít tiến dao của bàn phôi và đai ốc cố định. Do đó, lực cắt có thể dễ dàng khiến phôi và bàn phôi cùng tiến về phía trước, khiến tốc độ tiến dao tăng đột ngột. Tăng, gây ra dao.
(2) Phay ngược
Có thể tránh hiện tượng chuyển động xảy ra trong quá trình phay xuống. Trong quá trình phay lên, độ dày cắt tăng dần từ 0, do đó lưỡi cắt bắt đầu trải qua giai đoạn ép và trượt trên bề mặt gia công được tôi cứng khi cắt, làm tăng tốc độ mài mòn dụng cụ.
Phạm vi ứng dụng: Phay phẳng, phay bước, phay rãnh, phay bề mặt tạo hình, phay rãnh xoắn ốc, phay bánh răng, cắt
Đang bào
Gia công bào thường đề cập đến phương pháp gia công sử dụng máy bào để tạo chuyển động tuyến tính qua lại tương đối với phôi trên máy bào để loại bỏ vật liệu thừa.
Độ chính xác khi bào thường có thể đạt IT8-IT7, độ nhám bề mặt là Ra6,3-1,6μm, độ phẳng khi bào có thể đạt 0,02/1000 và độ nhám bề mặt là 0,8-0,4μm, rất phù hợp để gia công các sản phẩm đúc lớn.
Phạm vi ứng dụng: bào bề mặt phẳng, bào bề mặt thẳng đứng, bào bề mặt bậc, bào rãnh góc vuông, bào vát, bào rãnh đuôi én, bào rãnh hình chữ D, bào rãnh hình chữ V, bào bề mặt cong, bào rãnh then trong lỗ, bào giá đỡ, bào bề mặt composite
Mài
Mài là phương pháp cắt bề mặt chi tiết gia công trên máy mài sử dụng đá mài nhân tạo có độ cứng cao (đá mài) làm dụng cụ. Chuyển động chính là chuyển động quay của đá mài.
Độ chính xác mài có thể đạt tới IT6-IT4, độ nhám bề mặt Ra có thể đạt tới 1,25-0,01μm, thậm chí 0,1-0,008μm. Một đặc điểm khác của mài là có thể gia công vật liệu kim loại đã tôi, thuộc phạm vi hoàn thiện, vì vậy thường được sử dụng làm bước gia công cuối cùng. Theo các chức năng khác nhau, mài cũng có thể chia thành mài trụ, mài lỗ bên trong, mài phẳng, v.v.
Phạm vi ứng dụng: mài trụ, mài trụ trong, mài bề mặt, mài hình dạng, mài ren, mài bánh răng
Khoan
Quá trình gia công các lỗ bên trong khác nhau trên máy khoan được gọi là khoan và là phương pháp gia công lỗ phổ biến nhất.
Độ chính xác khoan thấp, thường là IT12~IT11, độ nhám bề mặt thường là Ra5.0~6.3um. Sau khi khoan, thường dùng phương pháp mở rộng và doa để hoàn thiện bán phần và hoàn thiện. Độ chính xác gia công doa thường là IT9-IT6, độ nhám bề mặt thường là Ra1.6-0.4μm.
Phạm vi ứng dụng: khoan, doa, doa, ren, lỗ stronti, bề mặt cạo
Xử lý nhàm chán
Gia công khoan là phương pháp gia công sử dụng máy khoan để mở rộng đường kính lỗ hiện có và cải thiện chất lượng. Gia công khoan chủ yếu dựa trên chuyển động quay của dụng cụ khoan.
Độ chính xác của gia công doa cao, thường là IT9-IT7, độ nhám bề mặt là Ra6.3-0.8mm, nhưng hiệu quả sản xuất của gia công doa thấp.
Phạm vi ứng dụng: gia công lỗ có độ chính xác cao, hoàn thiện nhiều lỗ
Xử lý bề mặt răng
Phương pháp gia công bề mặt răng bánh răng có thể được chia thành hai loại: phương pháp tạo hình và phương pháp tạo thế.
Máy công cụ dùng để gia công bề mặt răng theo phương pháp tạo hình thường là máy phay thông thường, dụng cụ là dao phay tạo hình, cần hai chuyển động tạo hình đơn giản: chuyển động quay và chuyển động thẳng của dụng cụ. Máy công cụ thường dùng để gia công bề mặt răng theo phương pháp tạo hình là máy phay răng, máy định hình răng, v.v.
Phạm vi áp dụng: bánh răng, v.v.
Xử lý bề mặt phức tạp
Việc cắt các bề mặt cong ba chiều chủ yếu sử dụng phương pháp phay sao chép và phay CNC hoặc các phương pháp gia công đặc biệt.
Phạm vi ứng dụng: các thành phần có bề mặt cong phức tạp
Nhạc EDM
Gia công bằng tia lửa điện sử dụng nhiệt độ cao tạo ra bởi tia lửa điện tức thời giữa điện cực dụng cụ và điện cực phôi để mài mòn vật liệu bề mặt của phôi nhằm mục đích gia công.
Phạm vi áp dụng:
① Gia công các vật liệu dẫn điện cứng, giòn, dai, mềm và có độ nóng chảy cao;
②Gia công vật liệu bán dẫn và vật liệu không dẫn điện;
③Gia công các loại lỗ, lỗ cong và lỗ siêu nhỏ;
④Gia công các khoang bề mặt cong ba chiều khác nhau, chẳng hạn như khoang khuôn của khuôn rèn, khuôn đúc khuôn và khuôn nhựa;
⑤ Dùng để cắt, gọt, gia cố bề mặt, khắc, in biển tên, ký hiệu, v.v.
Gia công điện hóa
Gia công điện hóa là phương pháp sử dụng nguyên lý điện hóa của quá trình hòa tan anot của kim loại trong chất điện phân để định hình phôi.
Phôi được kết nối với cực dương của nguồn điện DC, dụng cụ được kết nối với cực âm, và một khe hở nhỏ (0,1mm ~ 0,8mm) được duy trì giữa hai cực. Chất điện phân có áp suất nhất định (0,5MPa ~ 2,5MPa) chảy qua khe hở giữa hai cực với tốc độ cao (15m/giây ~ 60m/giây).
Phạm vi ứng dụng: gia công lỗ, khoang, hình dạng phức tạp, lỗ sâu đường kính nhỏ, khía rãnh, gờ, khắc, v.v.
xử lý laser
Quá trình gia công bằng laser của phôi được hoàn thành bằng máy gia công laser. Máy gia công laser thường bao gồm laser, nguồn điện, hệ thống quang học và hệ thống cơ học.
Phạm vi ứng dụng: Khuôn kéo dây kim cương, ổ trục đá quý đồng hồ, lớp da xốp của các tấm đột làm mát bằng không khí phân kỳ, gia công lỗ nhỏ của kim phun động cơ, cánh quạt động cơ hàng không, v.v. và cắt nhiều loại vật liệu kim loại và vật liệu phi kim loại.
Xử lý siêu âm
Gia công siêu âm là phương pháp sử dụng tần số siêu âm (16KHz ~ 25KHz) rung động ở mặt đầu dụng cụ để tác động lên các hạt mài lơ lửng trong chất lỏng làm việc, các hạt mài tác động và đánh bóng bề mặt phôi để gia công phôi.
Phạm vi áp dụng: vật liệu khó cắt
Các ngành công nghiệp ứng dụng chính
Nhìn chung, các chi tiết được gia công bằng CNC có độ chính xác cao nên các chi tiết được gia công bằng CNC chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp sau:
Hàng không vũ trụ
Hàng không vũ trụ đòi hỏi các thành phần có độ chính xác và khả năng lặp lại cao, bao gồm cánh tua-bin trong động cơ, dụng cụ dùng để chế tạo các thành phần khác và thậm chí cả buồng đốt được sử dụng trong động cơ tên lửa.
Ô tô và chế tạo máy
Ngành công nghiệp ô tô đòi hỏi phải sản xuất khuôn mẫu có độ chính xác cao để đúc các thành phần (như giá đỡ động cơ) hoặc gia công các thành phần có dung sai cao (như piston). Máy kiểu cổng đúc các mô-đun đất sét được sử dụng trong giai đoạn thiết kế ô tô.
Ngành công nghiệp quân sự
Ngành công nghiệp quân sự sử dụng các linh kiện có độ chính xác cao với yêu cầu dung sai nghiêm ngặt, bao gồm các linh kiện tên lửa, nòng súng, v.v. Tất cả các linh kiện gia công trong ngành công nghiệp quân sự đều được hưởng lợi từ độ chính xác và tốc độ của máy CNC.
thuộc về y học
Các thiết bị cấy ghép y tế thường được thiết kế để phù hợp với hình dạng của các cơ quan của con người và phải được sản xuất từ hợp kim tiên tiến. Vì không có máy móc thủ công nào có khả năng tạo ra những hình dạng như vậy nên máy CNC trở thành một nhu cầu thiết yếu.
năng lượng
Ngành công nghiệp năng lượng bao gồm tất cả các lĩnh vực kỹ thuật, từ tua bin hơi nước đến các công nghệ tiên tiến như phản ứng tổng hợp hạt nhân. Tua bin hơi nước đòi hỏi các cánh tua bin có độ chính xác cao để duy trì sự cân bằng trong tua bin. Hình dạng của khoang ngăn chặn plasma R&D trong phản ứng tổng hợp hạt nhân rất phức tạp, được làm bằng vật liệu tiên tiến và đòi hỏi sự hỗ trợ của máy CNC.
Gia công cơ khí đã phát triển cho đến ngày nay, và theo sự cải thiện của yêu cầu thị trường, nhiều kỹ thuật gia công khác nhau đã được đưa ra. Khi bạn chọn một quy trình gia công, bạn có thể xem xét nhiều khía cạnh: bao gồm hình dạng bề mặt của phôi, độ chính xác về kích thước, độ chính xác về vị trí, độ nhám bề mặt, v.v.
Chỉ bằng cách lựa chọn quy trình phù hợp nhất, chúng ta mới có thể đảm bảo chất lượng và hiệu quả gia công của phôi với mức đầu tư tối thiểu và tối đa hóa lợi ích thu được.
Thời gian đăng: 18-01-2024