Tìm hiểu về gia công phay CNC – Phần 2

Sau Phần 1 giới thiệu tổng quan về phay CNC, phần 2 tiếp tục với các nội dung sau, mời bạn đọc cùng chúng tôi tìm hiểu dưới đây.

Các hoạt động phay CNC phổ biến nhất bao gồm:

Phay mặt (Face milling)

Phay trơn (Plain milling)

Phay góc (Angular milling)

Phay định hình (Form milling)

Phay mặt

Phay mặt là các hoạt động phay trong đó dụng cụ cắt có trục xoay của trục vuông góc với bề mặt phôi. Quá trình này sử dụng dao phay mặt có răng ở cả mặt ngoại vi và mặt dao, với răng ngoại vi chủ yếu được sử dụng để cắt và răng mặt được sử dụng để hoàn thiện các ứng dụng.Thông thường, phay mặt được sử dụng để tạo bề mặt phẳng và đường biên dạng trên chi tiết hoàn thiện và có khả năng tạo ra chất lượng hoàn thiện cao hơn các quy trình phay khác. Cả máy phay đứng và ngang đều hỗ trợ quá trình này.Các loại phay mặt bao gồm phay mặt đầu(end milling) và phay mặt bên(side milling), sử dụng dao phay ngón và dao phay mặt bên tương ứng.

Phay trơn

Phay trơn, còn được gọi là phay bề mặt hoặc phay tấm, dùng để chỉ các hoạt động phay trong đó công cụ cắt trục xoay song song với bề mặt phôi. Quá trình này sử dụng dao phay trơn có răng ở ngoại vi thực hiện thao tác cắt.Tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của ứng dụng phay, chẳng hạn như độ sâu của vết cắt và kích thước của phôi, cả hai dao cắt hẹp và rộng đều được sử dụng.

Dao cắt hẹp cho phép cắt sâu hơn, trong khi dao cắt rộng hơn được sử dụng để cắt các diện tích bề mặt lớn hơn.Nếu một ứng dụng phay đơn giản yêu cầu loại bỏ một lượng lớn vật liệu khỏi phôi, thì người vận hành trước tiên sử dụng dao cắt có răng thô, tốc độ cắt chậm và bước tiến nhanh để tạo ra hình học gần đúng của chi tiết được thiết kế. Sau đó, người vận hành dùng một dao cắt có răng mịn hơn, tốc độ cắt nhanh hơn và bước tiến chậm hơn để tạo ra các chi tiết của sản phẩm hoàn thiện.

Phay góc

Phay góc dùng để chỉ các thao tác phay trong đó công cụ cắt trục xoay nằm lệch một góc so với bề mặt phôi. Quá trình này sử dụng dao phay góc đơn góc dựa trên thiết kế cụ thể được gia công bằng máy để tạo ra các đặc điểm góc cạnh, như vát, răng cưa và rãnh.Một ứng dụng phổ biến của phay góc là sản xuất các khớp cửa, sử dụng các dao cắt mang cá 45 °, 50 °, 55 ° hoặc 60 ° dựa trên thiết kế của nó. 

Phay định hình

Phay định hình gồm các hoạt động phay liên quan đến bề mặt không đều, đường biên dạng, chẳng hạn như các chi tiết có bề mặt cong và phẳng hoặc bề mặt cong hoàn toàn. Quá trình này sử dụng các dao phay định hình hoặc dao cắt chuyên dụng cho ứng dụng cụ thể, chẳng hạn như dao lồi, lõm và dao cắt tròn.

Một số ứng dụng phổ biến của phay định hình bao gồm sản xuất các hốc hình bán cầu và bán nguyệt, hạt cườm và đường viền biên dạng, cũng như các thiết kế phức tạp và các chi tiết phức tạp với một thiết lập máy duy nhất.

Các hoạt động phay khác

Bên cạnh các hoạt động nói trên, máy phay có thể được sử dụng để thực hiện các hoạt động gia công và phay chuyên dụng khác.Ví dụ về các loại hoạt động máy phay khác có sẵn bao gồm:

Phay giãn cách (Straddle milling):

Phay giãn cách có nghĩa là các hoạt động phay trong đó máy công cụ gia công hai hoặc nhiều bề mặt phôi song song với một lần cắt. Quá trình này sử dụng hai lưỡi cắt trên cùng một máy, được bố trí sao cho các lưỡi cắt ở hai bên của phôi và có thể phay cả hai mặt cùng một lúc.

Phay tổ hợp (Gang milling):

Phay tổ hợp là gì? Phay tổ hợp liên quan đến các hoạt động phay sử dụng hai hoặc nhiều dao cắt, thường có kích thước, hình dạng hoặc chiều rộng khác nhau trên cùng một máy. Mỗi dao cắt có thể thực hiện cùng một hoạt động cắt, hoặc một cái khác, đồng thời, tạo ra các thiết kế phức tạp hơn và các chi tiết phức tạp trong thời gian sản xuất ngắn hơn.

Phay biên dạng (Profile milling):

Phay biên dạng đề cập đến các hoạt động phay trong đó máy công cụ tạo đường cắt dọc theo bề mặt thẳng đứng hoặc góc trên phôi. Quá trình này sử dụng thiết bị phay biên dạng và dụng cụ cắt có thể song song hoặc vuông góc với bề mặt phôi.

Phay bánh răng (Gear cutting):

Phay bánh răng là một hoạt động phay sử dụng dao cắt bánh răng liên quan để sản xuất răng của bánh răng. Những dao cắt này, một loại dao phay định hình, có sẵn các hình dạng và kích cỡ khác nhau tùy thuộc vào số lượng răng cần thiết cho thiết kế bánh răng cụ thể. Một đầu mũi cắt chuyên dụng cũng có thể được sử dụng bởi quá trình này để sản xuất răng bánh răng.

Các quy trình gia công khác:

Vì máy phay hỗ trợ sử dụng các dao cắt khác ngoài công cụ phay, chúng có thể được sử dụng cho các quy trình gia công khác, chẳng hạn như khoét, dao, taro ren.

Thiết bị và linh kiện phay CNC

Quá trình phay CNC sử dụng nhiều ứng dụng phần mềm, máy công cụ và máy phay tùy thuộc vào hoạt động phay được thực hiện.

Phần mềm hỗ trợ CNC

Giống như hầu hết các quy trình gia công CNC, quy trình phay CNC sử dụng phần mềm CAD để tạo ra thiết kế phần ban đầu và phần mềm CAM để tạo chương trình CNC cung cấp các hướng dẫn gia công để tạo ra chi tiết.

Chương trình CNC sau đó được tải vào máy CNC để bắt đầu và thực hiện quy trình phay.

Các thành phần trên máy phay CNC

Mặc dù có nhiều loại máy phay có sẵn, hầu hết các máy chủ yếu có chung các thành phần cơ bản. Những bộ phận máy dùng chung này bao gồm: Giao diện máy, Thân bệ, cột, Bàn làm việc, Trục chính, Ổ dao, Dụng cụ cắt…

Giao diện máy:

Giao diện máy liên quan đến thành phần của máy mà người vận hành sử dụng để tải, khởi tạo và thực hiện chương trình máy CNC. 

Cột máy và thân bệ:

Đề cập đến thành phần máy cung cấp kết cấu nâng đỡ và cấu trúc cho tất cả các thành phần máy khác. Thành phần này bao gồm một thân bệ gắn liền và có thể bao gồm các thành phần bên trong bổ sung hỗ trợ quá trình phay, chẳng hạn như bể chứa dầu và chất làm mát.

Bàn làm việc:

Bàn làm việc đề cập đến thành phần máy mà phôi gia công hoặc thiết bị (ví dụ: mâm cặp hoặc ê tô) được gắn chặt. Tùy thuộc vào loại máy được sử dụng, thành phần này được điều chỉnh theo hướng ngang, dọc, cả hai hoặc không theo hướng nào.

Trục chính:

Trục chính dùng để chỉ thành phần máy được đỡ bởi kết cấu cột. Có một động cơ điện điều khiển vòng quay của trục chính.:

Dao cụ:

Dao cụ là các dụng cụ cắt được giữ bởi trục chính thực hiện thao tác loại bỏ vật liệu. Quá trình phay có thể sử dụng một loạt các dao phay tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của ứng dụng phay. Các dụng cụ cắt khác nhau dựa trên số lượng, sự sắp xếp và khoảng cách của răng, cũng như vật liệu, chiều dài, đường kính và hình học của chúng.

Xem xét các kiểu máy phay

Nói chung, máy phay được phân loại thành cấu hình máy ngang và dọc, cũng như phân biệt dựa trên số lượng trục chuyển động.Trong máy phay đứng, trục máy được định hướng theo chiều dọc, trong khi ở máy phay ngang trục chính được định hướng theo chiều ngang.

Máy phay ngang cũng sử dụng ổ chứa dao để hỗ trợ thêm và ổn định trong quá trình phay và có khả năng hỗ trợ cho nhiều công cụ cắt, chẳng hạn như trong phay tổ hợp và phay giãn cách.

Điều khiển cho cả máy phay đứng và ngang đều phụ thuộc vào loại máy được sử dụng.

Ví dụ, một số máy có thể nâng và hạ trục chính và di chuyển ngang bàn làm việc, trong khi các máy khác có trục chính và bàn làm việc di chuyển cả theo chiều ngang, chiều dọc và xoay.Khi quyết định giữa máy phay đứng và ngang, nhà sản xuất và các xưởng gia công phải xem xét các yêu cầu của ứng dụng phay. Chẳng hạn như số bề mặt cần phay và kích thước, hình dạng của chi tiết.

Ví dụ, phôi nặng hơn phù hợp hơn cho các hoạt động phay ngang, trong khi các ứng dụng phay hốc phù hợp hơn cho các hoạt động phay dọc. Thiết bị phụ trợ sửa đổi máy dọc hoặc ngang để hỗ trợ 2 quá trình đối nghịch này cũng có sẵn.

Hầu hết các máy phay CNC đều có từ 3 đến 5 trục. Thường đem lại khả năng gia công theo các trục XYZ. Và nếu có thể, xung quanh các trục quay (A, B, C, W). Trục X và trục Y chỉ định chuyển động ngang (từ bên này sang bên kia và phía trước và phía sau, trên mặt phẳng), trong khi trục Z biểu thị chuyển động dọc (lên xuống).

W -axis đại diện cho chuyển động chéo trên một mặt phẳng thẳng đứng. Trong các máy phay CNC cơ bản, có thể di chuyển ngang theo hai trục (XY), trong khi các mẫu mới hơn cho phép các trục chuyển động bổ sung, chẳng hạn như máy CNC 3, 4 và 5 trục.

Cùng đón đọc tiếp Phần 3 của chúng tôi để tìm hiểu thêm về gia công phay CNC