Gia công CNC là gì? Đặc điểm của máy gia công CNC

Trong bối cảnh công nghiệp hiện đại ngày nay, gia công CNC đóng vai trò quan trọng, mang đến những bước tiến vượt trội cho ngành sản xuất và chế tạo máy móc. Để tìm hiểu gia công CNC là gì, đặc điểm của máy gia công CNC mời bạn đọc theo dõi bài viết sau đây của ATC Machinery. 

Gia công CNC là gì?

Gia công CNC là phương pháp gia công cơ khí bằng các loại máy móc được ứng dụng công nghệ CNC (điều khiển bằng máy tính). Phương pháp gia công này đảm bảo độ chính xác cao và tốc độ làm việc nhanh chóng.

Trong gia công CNC, dựa vào mô hình CAD các máy móc sẽ loại bỏ các vật liệu ra khỏi một khối rắn để tạo ra chi tiết. CNC sản xuất các bộ phận với dung sai khá chặt chẽ, tính chất vật liệu tuyệt vời và độ lặp lại cao. Điều này đã giúp doanh nghiệp tối ưu được chi phí sản xuất các chi tiết với khối lượng thấp đến trung bình.

Phương pháp gia công CNC gồm những gì?

Hai phương pháp gia công CNC thường được sử dụng trong quy trình sản xuất phải kể đến phay CNC và tiện CNC.

Phay CNC

Trong máy phay CNC, các chi tiết được gắn trên bàn máy và những vật liệu được loại bỏ bằng các công cụ cắt chuyển động quay.

Quy trình phay CNC cơ bản diễn ra như sau: 

• Mô hình CAD chuyển đổi thành một chuỗi các lệnh có thể được hiểu với máy CNC (mã G). Người vận hành sẽ thực hiện trên máy với các bản vẽ kỹ thuật được cung cấp.
• Khối vật liệu được gọi là phôi được cắt theo kích thước và đặt trên bàn để tạo hình bằng một đồ gá hoặc có thể gắn trực tiếp lên bàn máy. Để đảm bảo độ chính xác, khi gia công phôi cần được định vị và căn chỉnh chính xác thông qua đầu dò cảm ứng.
• Nhờ các công cụ chuyên dụng quay với tốc độ cao, các vật liệu được loại bỏ khỏi khối để tạo hình chi tiết. Để tạo hình chính xác, trước tiên phôi được gia công thô bằng cách loại bỏ các vật liệu nhanh chóng với hình dạng gần đúng. Sau đó, sử dụng một hoặc nhiều đường chạy dao hoàn thiện – gia công tinh để tạo thành sản phẩm cuối cùng.
• Nếu mô hình có các vị trí mà công cụ không thể gia công trong một lần gá duy nhất thì phần đó cần được lật và tiến hành thực hiện lại các bước trên.

Sau khi gia công, chi tiết cần được loại bỏ bavia để loại bỏ các khuyết tật nhỏ còn sót lại trên các cạnh sắc nhọn do sự biến dạng vật liệu trong quá trình gia công. Nếu dung sai được chỉ định trong bản vẽ kỹ thuật thì các kích thước tới hạn sẽ được kiểm tra. Và những chi tiết đã sẵn sàng sẽ được sử dụng cho các thao tác tiếp theo đó.

Các hệ thống phay CNC hầu hết đều có 3 bậc tự do tuyến tính là trục X, Y, Z. Các hệ thống tiên tiến hơn với 5 bậc tự do cũng cho phép xoay bàn hoặc đầu công cụ xoay (trục A và B). Hệ thống CNC 5 trục có thể gia công các chi tiết phức tạp hình học cao và không cần phải sử dụng nhiều máy.

Tiện CNC

Trong tiện CNC, phôi được gắn trên mâm cặp quay và vật liệu được loại bỏ bởi những công cụ cắt cố định. Các bộ phận có tính đối xứng dọc theo trục trung tâm của chúng có thể hình thành bằng cách này. Các chi tiết tiện sẽ được sản xuất nhanh và tiết kiệm chi phí hơn so với các chi tiết phay.

Quy trình tiện CNC cơ bản diễn ra gồm:

• Mã G và phôi được đưa vào máy CNC.
• Phôi quay với tốc độ cao và công cụ cắt cố định đi theo trắc đồ tiện đã được lập trình, vật liệu được loại bỏ dần đến khi đạt được chi tiết đã thiết kế. Cũng có thể gia công các lỗ dọc theo trục trung tâm, sử dụng máy khoan trung tâm và dụng cụ để cắt bên trong.
• Nếu chi tiết cần được lật hoặc di chuyển thì quá trình sẽ được lặp lại. Nếu không, chi tiết được cắt từ phôi và chuẩn bị cho các bước sản xuất tiếp theo đó.

Máy tiện CNC thông thường được dùng để tạo ra các chi tiết hình khối trụ. Có thể sản xuất các bộ phận không trụ bằng cách dùng các hệ thống tiện CNC đa trục hiện đại, cũng được trang bị công cụ phay CNC. Tiện CNC và phay CNC có thể tạo ra một phạm vi hình học rất lớn với đối xứng quay lỏng như trục cam và cánh quạy máy nén hướng tâm.

Đặc điểm của gia công CNC

Thông số máy

Trong quá trình tạo mã G, hầu hết các tham số được người vận hành máy xác định. Các thông số máy quan tâm là kích thước khổ gia công và độ chính xác của máy CNC:

Các máy gia công CNC thường có khổ làm việc lớn. Bên cạnh đó, có thể sản xuất các bộ phận có độ chính xác cao và dung sai chặt chẽ. Trường hợp có dung sai được chỉ định thì các bộ phận được gia công với độ chính xác là ±0,125mm (±0.005”).

Dụng cụ cắt CNC

Máy CNC sử dụng các công cụ cắt khác nhau để tạo các hình học khác nhau. Một số công cụ phay sử dụng phổ biến trong máy CNC phải kể đến như:

–  Các dao phay phẳng, dao trụ và dao cầu sử dụng gia công các khe, hốc, rãnh và bức tường thẳng đứng. Hình dạng khác nhau của chúng cho phép gia công các tính năng với những chi tiết khác nhau. Các dao trụ cũng thường được dùng trong gia công CNC 5 trục, chế tạo các bề mặt có hình dạng tự do hoặc dạng cong.

– Khoan để tạo ra lỗ trống, bên cạnh các lỗ khoan có kích thước tiêu chuẩn, các công cụ phay mặt phẳng theo đường xoắn ốc cũng có thể tạo ra các lỗ khoan có đường kính không theo tiêu chuẩn.

– Đường kính trục của dụng cụ cắt nhỏ hơn so với đường kính của lưỡi cắt, điều này cho phép các dụng cụ phay này cắt các khe chữ T cũng như các đường cắt khác bằng cách loại bỏ vật liệu ra khỏi các cạnh của cạnh thẳng.

– Trên máy CNC, taro tự động được dùng để sản xuất các lỗ ren. Để tạo lỗ ren, cần kiểm soát tốc độ quay và tốc độ chuyển động ăn dao một cách chính xác. Dao phay mặt được dùng để loại bỏ các vật liệu từ các mặt phẳng lớn. Đường kính dao phay mặt lớn hơn đường kính của các công cụ gia công sau đó. Do đó, chúng yêu cầu số đường đi dao ít hơn, làm giảm tổng thời gian gia công, tạo ra các bề mặt phẳng. Giai đoạn phay mặt thường được sử dụng sớm trong khi gia công để chuẩn bị kích thước phôi.