Tìm hiểu về gia công CNC – Phần 2

Thiết bị và linh kiện gia công CNC

Như đã chỉ ra ở trên, có một loạt các hoạt động gia công có sẵn. Tùy thuộc vào hoạt động gia công đang được thực hiện, quy trình gia công CNC sử dụng nhiều ứng dụng phần mềm, máy móc và máy công cụ để tạo ra hình dạng hoặc thiết kế mong muốn.

Các loại phần mềm hỗ trợ gia công CNC

Quá trình gia công CNC sử dụng các ứng dụng phần mềm để đảm bảo tối ưu hóa, độ chính xác của bộ phận hoặc sản phẩm được thiết kế tùy chỉnh. Các ứng dụng phần mềm được sử dụng bao gồm:

CAD/CAM/CAE

CAD:

Phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) là các chương trình được sử dụng để phác thảo và tạo ra các kết xuất bề mặt và vector 2D hoặc 3D, cũng như các tài liệu kỹ thuật và thông số kỹ thuật cần thiết liên quan đến chi tiết đó. Các thiết kế và mô hình được tạo trong chương trình CAD thường được chương trình CAM sử dụng để tạo chương trình máy cần thiết để sản xuất chi tiết thông qua phương pháp gia công CNC.

Phần mềm CAD cũng có thể được sử dụng để xác định các thuộc tính tối ưu, đánh giá và xác minh thiết kế chi tiết. Mô phỏng các sản phẩm không có nguyên mẫu và cung cấp dữ liệu thiết kế cho các nhà sản xuất và các đơn vị gia công.

CAM:

Phần mềm gia công có sự trợ giúp của máy tính (CAM) là các chương trình được sử dụng trích xuất thông tin kỹ thuật từ mô hình CAD và tạo chương trình máy cần thiết để chạy máy CNC và thao tác dụng cụ để tạo ra sản phẩm được thiết kế tùy chỉnh. Phần mềm CAM cho phép máy CNC chạy mà không cần sự trợ giúp của người điều khiển và có thể giúp tự động hóa việc đánh giá thành phẩm.

CAE:

Phần mềm kỹ thuật hỗ trợ máy tính (CAE) là các chương trình được sử dụng bởi các kỹ sư trong các giai đoạn tiền xử lý, phân tích và xử lý hậu kỳ của quá trình sản xuất. Phần mềm CAE được sử dụng làm công cụ hỗ trợ hỗ trợ trong các ứng dụng phân tích kỹ thuật, như thiết kế, mô phỏng, lập kế hoạch, sản xuất, chẩn đoán và sửa chữa, để giúp đánh giá và sửa đổi thiết kế sản phẩm. Các loại phần mềm CAE có sẵn bao gồm phân tích phần tử hữu hạn (FEA), động lực học chất lỏng tính toán (CFD) và phần mềm động lực học đa dòng (MDB).

Một số ứng dụng phần mềm đã kết hợp tất cả các khía cạnh của phần mềm CAD, CAM và CAE. Chương trình tích hợp này, thường được gọi là phần mềm CAD / CAM / CAE, cho phép một chương trình phần mềm duy nhất quản lý toàn bộ quy trình chế tạo từ thiết kế đến phân tích đến sản xuất.

Máy CNC là gì? Các loại máy CNC và Máy công cụ

Tùy thuộc vào hoạt động gia công đang được thực hiện, quy trình gia công CNC sử dụng nhiều loại máy CNC và máy công cụ khác nhau để sản xuất chi tiết hoặc sản phẩm được thiết kế theo yêu cầu.

Mặc dù thiết bị có thể thay đổi theo các cách khác nhau từ vận hành đến vận hành và ứng dụng đến ứng dụng, việc tích hợp các thành phần và phần mềm điều khiển số máy tính (như đã nêu ở trên) vẫn nhất quán trên tất cả các quy trình và thiết bị gia công CNC.

Thiết bị khoan CNC

Khoan sử dụng các mũi khoan xoay để tạo ra các lỗ hình trụ trong phôi. Thiết kế của mũi khoan cho phép phoi kim loại, tức là chip vụn rơi ra khỏi phôi theo rãnh thoát phoi trên dụng cụ cắt. Có một số loại mũi khoan, mỗi loại được sử dụng cho một ứng dụng cụ thể. Các loại mũi khoan có sẵn bao gồm mũi khoan mồi-spot (để tạo lỗ nông hoặc lỗ đánh dấu), khoan mổ – peck (để giảm số lượng chip trên phôi), máy khoan trục vít (để tạo lỗ không cần lỗ mồi) và doa lỗ -chucking reamer (để mở rộng lỗ gia công trước đó).

Thông thường, quy trình khoan CNC cũng sử dụng máy khoan có hỗ trợ CNC, được thiết kế đặc biệt để thực hiện thao tác khoan. Tuy nhiên, thao tác cũng có thể được thực hiện bằng cách tiện, taro hoặc phay.

Thiết bị phay CNC

Phay sử dụng các công cụ cắt đa điểm xoay để định hình phôi. Dụng cụ phay được định hướng theo chiều ngang hoặc chiều dọc và bao gồm dao phay ngón, phay xoắn ốc và phay vát… Quá trình phay CNC cũng sử dụng máy phay có hỗ trợ CNC, được gọi là máy milling, có thể được định hướng theo chiều ngang hoặc chiều dọc.

Các máy cơ bản có khả năng chuyển động ba trục, với các mô hình tiên tiến hơn có khả năng thêm các trục bổ sung.

Thiết bị tiện CNC

Tiện sử dụng các công cụ cắt một điểm để loại bỏ vật liệu khỏi phôi quay. Thiết kế của dao tiện thay đổi dựa trên ứng dụng cụ thể. Với các dao có sẵn để gia công tiện thô, tiện tinh, tiện mặt đầu, tiện ren, tiện định hình, cắt xén, cắt đứt và tạo rãnh. Quá trình tiện CNC cũng sử dụng máy tiện hoặc máy tiện có hỗ trợ CNC. Các loại máy tiện có sẵn bao gồm máy tiện turret, máy tiện động cơ và máy tiện chuyên dụng.

Model máy CNC

Máy CNC có sẵn trong các model tiêu chuẩn và dạng để bàn. Máy CNC tiêu chuẩn là máy tiêu chuẩn công nghiệp điển hình, có thể được chỉ định để thực hiện một thao tác máy cụ thể, chẳng hạn như máy khoan, hoặc thực hiện nhiều thao tác, chẳng hạn như máy phay và máy tiện.

Máy CNC để bàn là những máy nhỏ hơn, nhẹ hơn giống với các đối tác lớn hơn của chúng. Thông thường các model để bàn xử lý các vật liệu mềm hơn, chẳng hạn như foarm và nhựa, các chi tiết nhỏ hơn và phù hợp với đầu ra sản xuất nhẹ đến trung bình. Các loại máy CNC để bàn có sẵn bao gồm máy cắt laser và máy phay có kích thước nhỏ, máy vẽ, và máy tiện để bàn.

Cân nhắc vật liệu gia công

Quy trình gia công CNC phù hợp với nhiều loại vật liệu kỹ thuật, bao gồm:

Kim loại (ví dụ: nhôm, đồng, thép, inox-thép không gỉ, thép hợp kim…)

Nhựa (ví dụ: PEEK, PTFE, nylon…)

Gỗ

Foarm

Vật liệu tổng hợp

Vật liệu tối ưu để lựa chọn áp dụng cho ứng dụng gia công CNC phần lớn phụ thuộc vào ứng dụng sản xuất cụ thể và thông số kỹ thuật của nó. Hầu hết các vật liệu có thể được gia công với điều kiện là chúng có thể chịu được quy trình gia công, tức là có đủ độ cứng, độ bền kéo, độ bền cắt, và khả năng chịu hóa chất và nhiệt độ.

Vật liệu phôi và tính chất vật lý của nó được sử dụng để xác định tốc độ cắt tối ưu, tốc độ cắt và độ sâu cắt. Đo bằng feet bề mặt mỗi phút, tốc độ cắt liên quan đến tốc độ cắt của máy công cụ vào hoặc lấy vật liệu ra khỏi phôi. Bước tiến được đo bằng inch trên phút mỗi phút là thước đo tốc độ của phôi được đưa vào công cụ cắt của máy và độ sâu cắt là độ sâu của dụng cụ cắt cắt vào phôi.

Thông thường, phôi trước tiên sẽ trải qua giai đoạn ban đầu, trong đó nó được gia công thô với hình dạng và kích thước gần đúng, được thiết kế tùy chỉnh, sau đó thực hiện giai đoạn gia công tinh, trong đó trải qua bước tiến chậm hơn và cắt sâu hơn để đạt được độ chính xác hơn và thông số kỹ thuật chính xác.

Cân nhắc kích thước

Một loạt các khả năng và hoạt động được cung cấp bởi quy trình gia công CNC giúp nó được tìm thấy với ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm sản xuất ô tô, xe máy, hàng không vũ trụ, y tế, xây dựng và nông nghiệp. Cho phép sản xuất một loạt các sản phẩm, như linh kiện thủy lực, ốc vít và trục.

Mặc dù tính linh hoạt và khả năng tùy biến của quy trình, việc sản xuất một số chi tiết, ví dụ, các chi tiết lớn hoặc nặng, đưa ra những thách thức lớn hơn các chi tiết khác.

Bảng 1 bên dưới, phác thảo một số thách thức khi gia công các chi tiết lớn và các bộ phận nặng.

Lựa chọn thay thế

Người vận hành kiểm tra thiết bị gia công.

Mặc dù gia công CNC thể hiện lợi thế so với các quy trình sản xuất khác, nhưng nó có thể không phù hợp với mọi ứng dụng sản xuất và các quy trình khác có thể chứng minh phù hợp hơn và hiệu quả hơn về chi phí.

Trong khi bài viết này tập trung vào các quy trình gia công CNC cơ học sử dụng các công cụ máy móc để sản xuất chi tiết hoặc sản phẩm được thiết kế theo yêu cầu khách hàng, các điều khiển CNC có thể được tích hợp vào nhiều loại máy. Các quy trình gia công CNC cơ học khác bao gồm gia công siêu âm, cắt tia nước CNC và gia công phản lực mài mòn.

Bên cạnh các quy trình cơ học, các quy trình gia công hóa học, điện hóa và nhiệt cũng có sẵn. Các quy trình gia công hóa học bao gồm phay hóa học, tẩy trắng và khắc; quá trình gia công điện hóa bao gồm deburring điện hóa và mài. Các quy trình gia công nhiệt bao gồm gia công chùm tia điện tử, cắt laser, cắt hồ quang plasma và gia công cắt dây CNC (EDM).

Tóm lại

Trên đây là những thông tin cơ bản của quy trình gia công CNC, các hoạt động gia công CNC khác nhau và thiết bị cần thiết của chúng và một số cân nhắc có thể được các nhà sản xuất và nhà cung cấp máy xem xét khi quyết định liệu gia công CNC có phải là giải pháp tối ưu nhất cho dự án sản xuất cụ thể của họ không.

Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ:

CÔNG TY CỔ PHẦN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ & CNC VIỆT NAM​

Hotline: 0916639355 | Email: Sales02@cncvina.com.vn