Gia công CNC là gì? Những kiến thức cơ bản của CNC

Gia công CNC là gì? Những kiến thức cơ bản của CNC

Trong bài viết sau, chúng ta hãy tìm hiểu những kiến ​​thức cơ bản về gia công CNC với Welcom.

Gia công CNC là gì?

Gia công cnc là phương pháp gia công áp dụng công nghệ cnc (điều khiển số bằng máy tính) hiện đại để đạt độ chính xác cao và tốc độ làm việc nhanh chóng.

Trong gia công cnc, máy loại bỏ vật liệu khỏi khối rắn để tạo ra một bộ phận dựa trên mô hình cad. Máy cnc sản xuất các bộ phận có dung sai rất chặt chẽ và đặc tính vật liệu tuyệt vời với độ lặp lại cao, giúp tối ưu hóa chi phí khi sản xuất hàng loạt bộ phận vừa và nhỏ (lên đến 1000 bộ phận). thông tin chi tiết).

Đối với gia công cnc, hai phương pháp gia công chính thường được sử dụng trong sản xuất là phay và tiện. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn một cái nhìn tổng quan về nguyên lý cơ bản của công nghệ gia công và cách thức hoạt động của máy phay.

Phay cnc hoạt động như thế nào?

Phay cnc là kiến ​​trúc máy CNC phổ biến nhất. Trong phay CNC, các bộ phận được gắn trên bàn và một công cụ xoay được sử dụng để loại bỏ vật liệu.

gia-cong-cnc-la-gi

Quy trình phay CNC cơ bản

  1. Mô hình cad được chuyển đổi thành một chuỗi lệnh (mã g) mà máy cnc có thể hiểu được. Điều này thường được thực hiện trên máy bởi người vận hành bằng cách sử dụng các bản vẽ kỹ thuật được cung cấp.
  2. Các khối vật liệu (được gọi là phôi) được cắt theo kích thước và đóng rắn trên bàn làm việc để tạo hình bằng đồ gá hoặc lắp trực tiếp trên bàn làm việc. Để đảm bảo độ chính xác của gia công, cần phải định vị chính xác và căn chỉnh phôi bằng cách sử dụng các công cụ đo đặc biệt (đầu dò).
  3. Loại bỏ vật liệu khỏi khối để tạo hình chi tiết bằng các dụng cụ cắt chuyên dụng quay với tốc độ cực cao (hàng nghìn vòng / phút). Để đạt được hình dạng chính xác, trước tiên phôi được gia công thô bằng cách loại bỏ vật liệu nhanh với độ chính xác thấp (hình dạng gần đúng). Sau đó, một hoặc nhiều đường chạy dao hoàn thiện được sử dụng để tạo thành sản phẩm cuối cùng.
  4. Nếu có những vị trí trong mô hình mà công cụ không thể được gia công một lần (ví dụ: rãnh ở mặt sau), bạn sẽ cần lật chi tiết và lặp lại các bước trên. .
  5. Sau khi gia công, các bộ phận nên được mài vụn để loại bỏ các khuyết tật nhỏ còn lại trên các cạnh sắc do biến dạng vật liệu trong quá trình gia công. Tiếp theo, kiểm tra các kích thước quan trọng nếu dung sai được chỉ định trong bản vẽ kỹ thuật. Các chi tiết đã chuẩn bị sẽ được sử dụng cho hành động tiếp theo.

    Hầu hết các hệ thống phay CNC có 3 bậc tự do tuyến tính: trục x, y, z. Các hệ thống tiên tiến hơn với 5 bậc tự do cũng cho phép quay bàn hoặc đầu dao (trục a và b). Hệ thống CNC 5 trục cho phép gia công các chi tiết phức tạp về mặt hình học mà không cần nhiều máy.

    Máy tiện cnc hoạt động như thế nào?

    Trong tiện CNC, phôi được gắn trên mâm cặp quay và một dụng cụ tĩnh được sử dụng để loại bỏ vật liệu. Bằng cách này, một bộ phận có thể được tạo thành đối xứng về trục trung tâm của nó. Các bộ phận được tiện sản xuất nhanh hơn và ít tốn kém hơn các bộ phận đã được xay.

    chi-tiet-phay

    phay-cnc

    Các bước cơ bản để chế tạo các bộ phận bằng tiện cnc

    1. Tạo mã g từ bản vẽ CAD và gửi phôi có đường kính phù hợp vào máy công cụ CNC
    2. Phôi bắt đầu quay ở tốc độ cao và dụng cụ cắt vĩnh viễn tuân theo biên dạng tiện được lập trình, loại bỏ dần vật liệu cho đến khi đạt được phần thiết kế. Máy khoan tâm và dụng cụ cắt bên trong cũng có thể được sử dụng để gia công các lỗ dọc theo trục tâm.
    3. Nếu phần cần được lật hoặc di chuyển, quy trình sẽ được lặp lại. Nếu không, bộ phận sẽ được cắt ra khỏi mẫu trống để chuẩn bị cho bước sản xuất tiếp theo.
    4. Thông thường, máy tiện CNC được sử dụng để sản xuất các bộ phận hình trụ. Các bộ phận hình trụ có thể được sản xuất bằng hệ thống tiện CNC nhiều trục hiện đại, cũng được trang bị dao phay CNC. Kết hợp năng suất cao của tiện cnc với khả năng của phay cnc, các hệ thống này có thể tạo ra nhiều dạng hình học với đối xứng quay lỏng lẻo, chẳng hạn như trục cam và rôto máy nén xuyên tâm.

      Đặc điểm của gia công CNC

      • Thông số kỹ thuật của máy
      • Hầu hết các thông số gia công được xác định bởi người vận hành máy trong quá trình tạo mã g và thường không được nhà thiết kế quan tâm. Các thông số máy quan tâm là kích thước gia công / làm việc và độ chính xác của máy CNC:

        Kích thước làm việc của máy CNC lớn. Hệ thống phay CNC có thể gia công các chi tiết có kích thước lên đến 2000 x 800 x 100mm (78 ”x 32” x 40 ”) và hệ thống tiện CNC có thể tạo ra các bộ phận có đường kính lên đến Φ500mm (20”)

        Với gia công CNC, các bộ phận có thể được sản xuất với độ chính xác cao và dung sai chặt chẽ. Nếu không có dung sai nào được chỉ định, các bộ phận sẽ được gia công với độ chính xác điển hình là ± 0,125mm (± 0,005 ”). Có thể đạt được dung sai chặt chẽ nhỏ hơn một nửa đường kính của sợi tóc người trung bình (± 0,025mm hoặc 0,001”) bằng cách sử dụng máy cnc.

        • Công cụ CNC
        • Để tạo ra các hình dạng khác nhau, máy cnc sử dụng các công cụ cắt khác nhau. Dưới đây là một số loại dao phay thông dụng nhất trong cnc:

          Dao phay phẳng, hình trụ và hình cầu được sử dụng để gia công các rãnh, rãnh, rãnh và các vách thẳng đứng khác. Các hình dạng khác nhau của chúng cho phép gia công các tính năng với các bộ phận khác nhau. Dụng cụ hình trụ cũng thường được sử dụng trong gia công cnc 5 trục để sản xuất các bề mặt cong và dạng tự do.

          Khoan là một phương pháp khoan phổ biến và nhanh chóng. Ngoài các lỗ có kích thước tiêu chuẩn, các lỗ có đường kính phi tiêu chuẩn cũng có thể được gia công bằng dao phay phẳng (xoắn ốc).

          Đường kính trục nhỏ hơn đường kính chèn, cho phép các máy cắt này cắt rãnh chữ t và các vết cắt khác bằng cách loại bỏ vật liệu khỏi cạnh thẳng.

          p>Các vòi tự động trên máy CNC được sử dụng để gia công các lỗ có ren. Tạo lỗ ren yêu cầu kiểm soát chính xác tốc độ quay và tốc độ tiến dao. Khai thác thủ công vẫn thường được sử dụng trong một số phân xưởng.

          Máy mài mặt được sử dụng để loại bỏ vật liệu khỏi các bề mặt phẳng lớn. Máy phay mặt có đường kính lớn hơn so với các công cụ gia công tiếp theo, vì vậy chúng yêu cầu ít đường chạy dao hơn, giảm thời gian gia công tổng thể và tạo ra bề mặt phẳng. Giai đoạn phay mặt đầu thường được sử dụng sớm trong quá trình gia công để chuẩn bị kích thước phôi.

          Các công cụ lớn tương tự cũng được sử dụng để tiện CNC, đáp ứng tất cả các nhu cầu gia công như cắt mặt, tạo ren và tạo rãnh.

          Độ phức tạp của khối và các ràng buộc trong thiết kế

          Gia công cnc mang lại sự tự do trong thiết kế, nhưng không phải tất cả các kiểu máy đều có thể gia công cnc. Sự phức tạp trong thiết kế làm tăng chi phí chế tạo và đòi hỏi nhiều bước gia công hơn để tạo ra các bộ phận hoàn thiện.

          Hạn chế chính của gia công cnc là sự phụ thuộc vào hình dạng dụng cụ. Ví dụ, các cạnh bên trong của rãnh sẽ luôn được làm tròn vì chúng được gia công bằng dụng cụ có biên dạng hình trụ.

          Khả năng tiếp cận công cụ cũng là một trở ngại đối với gia công CNC. Nếu công cụ không chạm đến khu vực, vật liệu không thể được lấy ra. Hầu hết các máy CNC sử dụng hệ thống 3 trục, vì vậy chức năng cũng phải được thiết kế để cho phép tiếp cận trực tiếp phôi từ phía trên. Giờ đây, các hệ thống CNC 5 trục có tính linh hoạt hơn để chế tạo các bộ phận phức tạp hơn và góc giữa bộ phận được gia công và dụng cụ có thể được điều chỉnh để gia công ngay cả các bộ phận khó tiếp cận.

          Các bộ phận có viền mỏng hoặc các tính năng đặc trưng cũng khó gia công. Các bộ phận có viền mỏng dễ bị rung và có nguy cơ bị vỡ do lực cắt. Độ dày yêu cầu tối thiểu của kim loại là 0,8mm.

          Đặc điểm của gia công CNC

          Đây là một lợi thế quan trọng của gia công cnc khi tất cả các vật liệu kỹ thuật đều có thể được gia công bằng phương pháp cnc. Tuy nhiên, gia công CNC thường được sử dụng trên kim loại, cho dù để tạo mẫu hoặc sản xuất hàng loạt. Nhựa thường khó gia công hơn vì độ cứng và nhiệt độ nóng chảy thấp hơn. Thông thường, gia công CNC nhựa là tạo mẫu trước khi ép phun để sản xuất hàng loạt.

          Vật liệu gia công cnc

          Chi phí của vật liệu gia công CNC rất khác nhau. Đối với kim loại, nhôm 6061 là lựa chọn kinh tế nhất, một khối phôi 150 x 150 x 25mm có giá trung bình khoảng 25 USD (~ 575.000 VND), trong khi nhựa abs là loại rẻ nhất, trung bình là $ 17 (~ 390.000 VND) cho cùng một kích thước. Các đặc tính vật lý của vật liệu cũng ảnh hưởng đến chi phí chung của quá trình gia công CNC. Ví dụ, thép không gỉ cứng hơn nhiều so với nhôm, điều này làm cho việc gia công khó khăn hơn và tăng thêm chi phí tổng thể.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *