.gtr-container-p5q8r3 {
font-family: Verdana, Helvetica, "Times New Roman", Arial, sans-serif;
color: #333;
line-height: 1.6;
padding: 20px;
max-width: 960px;
margin: 0 auto;
box-sizing: border-box;
}
.gtr-container-p5q8r3 p {
font-size: 14px;
margin-bottom: 1em;
text-align: left !important;
word-break: normal;
overflow-wrap: normal;
}
.gtr-container-p5q8r3 .gtr-heading-main {
font-size: 18px;
font-weight: bold;
margin-top: 30px;
margin-bottom: 15px;
color: #0056b3;
text-align: left;
}
.gtr-container-p5q8r3 .gtr-heading-sub {
font-size: 16px;
font-weight: bold;
margin-top: 20px;
margin-bottom: 10px;
color: #0056b3;
text-align: left;
}
.gtr-container-p5q8r3 img {
max-width: 100%;
height: auto;
display: block;
margin: 20px auto;
}
.gtr-container-p5q8r3 ul,
.gtr-container-p5q8r3 ol {
list-style: none !important;
margin: 0 0 1em 0 !important;
padding: 0 !important;
}
.gtr-container-p5q8r3 li {
font-size: 14px;
margin-bottom: 0.5em;
padding-left: 25px;
position: relative;
text-align: left;
}
.gtr-container-p5q8r3 li::before {
content: "•";
color: #0056b3;
font-size: 1.2em;
position: absolute;
left: 0;
top: 0;
line-height: 1.6;
}
@media (min-width: 768px) {
.gtr-container-p5q8r3 {
padding: 30px 40px;
}
.gtr-container-p5q8r3 .gtr-heading-main {
font-size: 20px;
margin-top: 40px;
margin-bottom: 20px;
}
.gtr-container-p5q8r3 .gtr-heading-sub {
font-size: 18px;
margin-top: 25px;
margin-bottom: 12px;
}
}
Gia công CNC (Gia công bằng Máy tính và Điều khiển số) là một quy trình sản xuất chính xác dựa trên sự điều khiển bằng chương trình máy tính. Nó sử dụng một hệ thống điều khiển số bằng máy tính (CNC) được kết nối với dụng cụ máy để điều khiển các dụng cụ cắt của máy. Mã G và mã M chứa các hướng dẫn về thông số gia công, có nguồn gốc từ mô hình CAD, được chuyển tiếp đến dụng cụ máy. Sau đó, máy đi theo một đường dẫn được đặt trước thông qua các thao tác tiện, khoan, phay và các thao tác gia công khác, loại bỏ vật liệu khỏi phôi. Điều này cho phép gia công chính xác các vật liệu như kim loại, nhựa và gỗ, tạo ra các bộ phận hoặc sản phẩm đáp ứng các yêu cầu thiết kế.
Năm Bước Chính trong Gia công CNC
Gia công CNC thường bao gồm bốn bước cơ bản và bất kể quy trình gia công nào được sử dụng, phải tuân theo quy trình sau:
Bước 1: Thiết kế Mô hình CAD
Bước đầu tiên trong gia công CNC là tạo ra một mô hình 2D hoặc 3D của sản phẩm. Các nhà thiết kế thường sử dụng AutoCAD, SolidWorks hoặc các phần mềm CAD (thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính) khác để xây dựng một mô hình chính xác của sản phẩm. Đối với các bộ phận phức tạp hơn, mô hình 3D có thể thể hiện rõ hơn các tính năng của sản phẩm như dung sai, đường kết cấu, ren và giao diện lắp ráp.
Bước 2: Chuyển đổi sang Định dạng Tương thích với CNC
Máy CNC không thể đọc trực tiếp các tệp CAD. Do đó, phần mềm CAM (sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính), chẳng hạn như Fusion 360 và Mastercam, được yêu cầu để chuyển đổi mô hình CAD thành mã điều khiển số tương thích với CNC (chẳng hạn như mã G). Mã này hướng dẫn dụng cụ máy thực hiện các đường cắt chính xác, tốc độ nạp, đường dẫn chuyển động của dụng cụ và các thông số khác để đảm bảo độ chính xác khi gia công.
Bước 3: Chọn Dụng cụ Máy phù hợp và Thiết lập Thông số Gia công
Dựa trên vật liệu, hình dạng và yêu cầu gia công của bộ phận, hãy chọn một máy CNC phù hợp (chẳng hạn như máy phay CNC, máy tiện hoặc máy mài). Sau đó, người vận hành thực hiện các tác vụ chuẩn bị sau:
Lắp đặt và hiệu chỉnh dụng cụ
Thiết lập các thông số như tốc độ gia công, tốc độ nạp và chiều sâu cắt
Đảm bảo phôi được cố định chắc chắn để tránh di chuyển trong quá trình gia công
Bước 4: Thực hiện Gia công CNC
Khi tất cả các bước chuẩn bị đã hoàn tất, dụng cụ máy CNC có thể thực hiện nhiệm vụ gia công theo chương trình CNC được đặt trước. Quá trình gia công được tự động hóa hoàn toàn, với dụng cụ cắt dọc theo đường dẫn đã xác định cho đến khi bộ phận được tạo thành.
Bước 5: Kiểm tra Chất lượng và Xử lý Hậu kỳ
Sau khi gia công, bộ phận trải qua quá trình kiểm tra chất lượng để đảm bảo rằng độ chính xác về kích thước và độ hoàn thiện bề mặt của nó đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Các phương pháp kiểm tra bao gồm:
Đo kích thước: Kiểm tra kích thước bằng thước cặp, micromet hoặc máy đo tọa độ (CMM)
Kiểm tra độ hoàn thiện bề mặt: Kiểm tra độ nhám bề mặt của bộ phận để xác định xem có cần đánh bóng hoặc sơn thêm hay không
Kiểm tra lắp ráp: Nếu bộ phận sẽ được lắp ráp với các bộ phận khác, kiểm tra lắp ráp được thực hiện để đảm bảo khả năng tương thích
Nếu cần thiết, có thể thực hiện xử lý hậu kỳ như loại bỏ gờ, xử lý nhiệt hoặc phủ bề mặt để tăng cường hiệu suất và độ bền của bộ phận.
Trách nhiệm Chính của một Kỹ thuật viên CNC
Mặc dù quá trình gia công CNC được tự động hóa, các kỹ thuật viên CNC vẫn đóng một vai trò quan trọng trong việc giải quyết cả các lỗi dự kiến và không mong muốn và đảm bảo quá trình gia công diễn ra suôn sẻ. Sau đây là những trách nhiệm chính của một kỹ thuật viên CNC:
Xác nhận Thông số kỹ thuật của Sản phẩm: Hiểu chính xác kích thước, dung sai và yêu cầu vật liệu của sản phẩm dựa trên yêu cầu đặt hàng và tài liệu kỹ thuật.
Giải thích Bản vẽ Kỹ thuật: Đọc bản vẽ, phác thảo bằng tay và tệp CAD/CAM để hiểu chi tiết thiết kế sản phẩm.
Tạo Mô hình CAE: Sử dụng phần mềm Kỹ thuật có sự hỗ trợ của máy tính (CAE) để tối ưu hóa kế hoạch gia công và cải thiện độ chính xác và hiệu quả gia công.
Căn chỉnh và Điều chỉnh Dụng cụ và Phôi: Đảm bảo rằng dụng cụ cắt, đồ gá và phôi được lắp đặt và điều chỉnh đúng cách để có điều kiện gia công tối ưu.
Lắp đặt, Vận hành và Tháo dỡ Máy CNC: Lắp đặt và tháo dỡ đúng cách máy CNC và các phụ kiện của chúng, đồng thời vận hành thành thạo các thiết bị CNC khác nhau.
Giám sát Hoạt động của Máy: Quan sát tốc độ máy, độ mòn của dụng cụ và độ ổn định của gia công để đảm bảo hoạt động đúng cách.
Kiểm tra và Kiểm soát Chất lượng Sản phẩm Hoàn thiện: Kiểm tra các bộ phận đã hoàn thiện để xác định các khuyết tật và đảm bảo chúng đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng.
Xác nhận Sự phù hợp của Bộ phận với Mô hình CAD: So sánh bộ phận thực tế với thiết kế CAD để xác nhận rằng kích thước, hình học và dung sai của sản phẩm đáp ứng chính xác các yêu cầu thiết kế.
Các kỹ năng chuyên môn và cách tiếp cận tỉ mỉ của kỹ thuật viên CNC là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng gia công, cải thiện hiệu quả sản xuất và giảm phế liệu, đồng thời là một phần không thể thiếu của hệ thống gia công CNC.
Các Quy trình Gia công CNC Phổ biến
Công nghệ gia công CNC (Điều khiển số bằng máy tính) được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất để gia công chính xác các vật liệu kim loại và phi kim loại khác nhau. Các quy trình gia công CNC khác nhau được yêu cầu tùy thuộc vào yêu cầu gia công. Sau đây là một số quy trình gia công CNC phổ biến:
1. Phay CNC
Phay CNC là một phương pháp gia công sử dụng một dụng cụ quay để cắt phôi. Nó phù hợp để gia công các bề mặt phẳng, bề mặt cong, rãnh, lỗ và các cấu trúc hình học phức tạp. Các tính năng chính của nó như sau:
Nó phù hợp để gia công nhiều loại vật liệu, chẳng hạn như nhôm, thép, thép không gỉ và nhựa.
Nó có khả năng gia công đa trục có độ chính xác cao và hiệu quả cao (chẳng hạn như phay 3 trục, 4 trục và 5 trục).
Nó phù hợp để sản xuất hàng loạt các bộ phận chính xác, chẳng hạn như vỏ, giá đỡ và khuôn.
2. Gia công Tiện CNC
Máy tiện CNC sử dụng một phôi quay và một dụng cụ cố định để cắt. Chúng chủ yếu được sử dụng để gia công các bộ phận hình trụ, chẳng hạn như trục, vòng và đĩa. Các tính năng chính của chúng như sau:
Nó phù hợp để gia công hiệu quả các bộ phận quay đối xứng.
Nó có thể gia công các vòng tròn bên trong và bên ngoài, bề mặt côn, ren, rãnh và các cấu trúc khác. Thích hợp cho sản xuất hàng loạt, nó thường được sử dụng trong sản xuất phụ tùng ô tô, vòng bi hàng không, đầu nối điện tử, v.v.
3. Khoan CNC
Khoan CNC là quá trình gia công các lỗ xuyên hoặc lỗ tịt trong một phôi. Nó thường được sử dụng cho các lỗ vít, lỗ chốt và các bộ phận khác được sử dụng trong lắp ráp bộ phận. Các tính năng chính của nó như sau:
Thích hợp để gia công các lỗ có độ sâu và đường kính khác nhau.
Có thể kết hợp với ta rô để tạo ren bên trong lỗ.
Áp dụng cho nhiều loại vật liệu, bao gồm kim loại, nhựa và vật liệu composite.
4. Khoan CNC
Khoan CNC được sử dụng để mở rộng hoặc tinh chỉnh các lỗ hiện có để cải thiện độ chính xác về kích thước và độ hoàn thiện bề mặt. Các tính năng chính của nó như sau:
Thích hợp để gia công các lỗ có độ chính xác cao, kích thước lớn.
Thường được sử dụng cho các bộ phận yêu cầu kiểm soát dung sai chặt chẽ, chẳng hạn như khối động cơ và xi lanh thủy lực.
Có thể kết hợp với các quy trình khác, chẳng hạn như phay và tiện, để đáp ứng các nhu cầu gia công phức tạp hơn.
5. Gia công phóng điện CNC (EDM)
Gia công phóng điện (EDM) sử dụng các xung điện giữa điện cực và phôi để loại bỏ vật liệu. Nó phù hợp để gia công các vật liệu có độ cứng cao và các bộ phận phức tạp.
Nó phù hợp với các vật liệu khó gia công bằng các phương pháp cắt truyền thống, chẳng hạn như cacbua và hợp kim titan.
Nó có thể xử lý các chi tiết nhỏ và khuôn có độ chính xác cao, chẳng hạn như khuôn ép phun và các linh kiện điện tử chính xác.
Nó phù hợp để gia công không gây căng thẳng mà không gây hư hỏng cơ học cho bề mặt phôi.
Các quy trình gia công CNC rất đa dạng, mỗi quy trình có những đặc điểm riêng, phù hợp với các nhu cầu gia công khác nhau. Phay, tiện và khoan là những quy trình cơ bản phổ biến nhất, trong khi EDM, cắt laser và cắt tia nước phù hợp để gia công các vật liệu chuyên dụng và các cấu trúc phức tạp. Việc lựa chọn quy trình gia công CNC phù hợp không chỉ cải thiện hiệu quả sản xuất mà còn đảm bảo độ chính xác và chất lượng của bộ phận, đáp ứng các tiêu chuẩn cao của sản xuất hiện đại.
Ưu điểm của việc chọn Gia công CNC
Gia công CNC (Điều khiển số bằng máy tính) đã trở thành một công nghệ cốt lõi trong sản xuất hiện đại. So với các phương pháp gia công thủ công hoặc bán tự động truyền thống, gia công CNC mang lại độ chính xác, hiệu quả và tính nhất quán cao hơn. Sau đây là những ưu điểm chính của việc chọn gia công CNC:
Độ chính xác và Tính nhất quán cao
Gia công CNC sử dụng các chương trình máy tính để điều khiển chuyển động của dụng cụ, đảm bảo kích thước và hình dạng chính xác cho mọi phôi. So với các phương pháp gia công truyền thống, gia công CNC có thể đạt được độ chính xác ở cấp độ micron và đảm bảo tính nhất quán trong sản xuất hàng loạt, loại bỏ các sai lệch sản phẩm do lỗi của con người. Nó phù hợp để gia công các bộ phận có yêu cầu dung sai cao, chẳng hạn như trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ, thiết bị y tế và điện tử. Gia công đa trục (chẳng hạn như CNC 5 trục) cũng có thể được sử dụng để đạt được các hình dạng phức tạp, giảm thời gian thiết lập và cải thiện độ chính xác.
Cải thiện Hiệu quả Sản xuất
Các dụng cụ máy CNC có thể hoạt động liên tục, giảm sự can thiệp thủ công và cải thiện hiệu quả sản xuất. Hơn nữa, thông qua công nghệ thay đổi dụng cụ tự động (ATC) và gia công đa trục, máy CNC có thể hoàn thành nhiều bước gia công trong một lần thiết lập, rút ngắn đáng kể chu kỳ sản xuất và làm cho chúng phù hợp với sản xuất quy mô lớn. Điều này làm giảm thời gian thay đổi dụng cụ và thiết lập máy, do đó làm tăng sản lượng trên một đơn vị thời gian. So với gia công thủ công truyền thống, máy CNC có thể hoạt động 24/7, giảm chi phí sản xuất.
Khả năng Xử lý Bộ phận Phức tạp Mạnh mẽ
Gia công CNC có thể dễ dàng xử lý các bộ phận có hình dạng phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao. Đặc biệt, máy CNC đa trục có thể hoàn thành gia công đa bề mặt trong một thao tác, tránh sự tích lũy lỗi do việc kẹp lại nhiều lần. Điều này làm cho chúng phù hợp với các ngành công nghiệp có yêu cầu độ phức tạp của bộ phận cao, chẳng hạn như hàng không vũ trụ, thiết bị y tế và sản xuất ô tô. Chúng cũng có thể xử lý các hình dạng xoắn ốc, cấu trúc bên trong phức tạp và bề mặt cong, rất khó đạt được bằng các quy trình truyền thống.
Khả năng tương thích với Nhiều Vật liệu khác nhau
Gia công CNC phù hợp với nhiều loại vật liệu, bao gồm kim loại (hợp kim nhôm, thép không gỉ, hợp kim titan, đồng, v.v.), nhựa (POM, ABS, nylon, v.v.), vật liệu composite và gốm. Điều này cho phép gia công CNC đáp ứng nhu cầu của các tình huống ứng dụng đa dạng. Hơn nữa, gia công CNC cũng có thể xử lý các vật liệu có độ bền cao và độ cứng cao, chẳng hạn như hợp kim titan cấp máy bay và thép không gỉ có độ bền cao, làm cho nó phù hợp để sản xuất các bộ phận chính xác trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm điện tử, y tế và ô tô.
Giảm Chi phí Sản xuất
Mặc dù gia công CNC đòi hỏi một khoản đầu tư ban đầu đáng kể vào thiết bị, nhưng nó có thể giảm đáng kể chi phí đơn vị trong dài hạn. Khả năng gia công cao, tỷ lệ phế liệu thấp và các tính năng tiết kiệm lao động làm cho gia công CNC tiết kiệm hơn cho sản xuất quy mô lớn.
