Gia công cơ khí chính xác CNC là quá trình tạo ra các bộ phận bằng cách cắt và định hình nguyên liệu thô. Quá trình này dựa trên công nghệ thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD) và sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính (CAM). Các phần mềm này không chỉ cung cấp các mô hình 3D chi tiết mà còn tối ưu hóa các đường dẫn gia công để đảm bảo sản xuất bộ phận chính xác, từ đó cải thiện hiệu quả và chất lượng sản xuất.
Gia công chính xác đã trở thành một thành phần quan trọng trong sản xuất hiện đại, đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ giữa các nhà thiết kế và kỹ sư chuyên nghiệp. Các nhà thiết kế tạo ra các mô hình sản phẩm và chuyển đổi chúng thành các hướng dẫn sản xuất có thể thực thi, trong khi các kỹ sư tối ưu hóa các thông số gia công để đảm bảo tính khả thi. Cuối cùng, các kỹ thuật viên nhập mã CNC đã chuẩn bị vào máy CNC, thực hiện các thao tác gia công để đảm bảo rằng bộ phận đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác.
Gia công chính xác được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm phụ tùng ô tô, thiết bị y tế và linh kiện điện tử. Các công cụ máy CNC tiên tiến cho phép sản xuất các bộ phận có độ chính xác cao với hình dạng phức tạp. Trong khi các công cụ máy CNC thường duy trì dung sai là ±0,005 inch, gia công chính xác CNC có thể đạt được độ chính xác cao hơn, đạt dung sai ±0,002 inch hoặc thậm chí ±0,0002 inch để đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác kích thước nghiêm ngặt của sản xuất cao cấp.
Gia công chính xác CNC liên quan đến nhiều công nghệ để đảm bảo sản xuất các bộ phận chất lượng cao. Các quy trình gia công khác nhau sử dụng các loại công cụ máy khác nhau. Một số chỉ yêu cầu một máy CNC duy nhất, trong khi các quy trình phức tạp hơn có thể yêu cầu nhiều máy hoạt động cùng nhau.
Máy phay CNC sử dụng một dụng cụ cắt quay để loại bỏ vật liệu và định hình lại vật liệu thô cố định. Các máy này có thể tạo ra nhiều hình dạng khác nhau, chủ yếu trong hai loại: phay mặt và phay chu vi.
Máy tiện CNC khác với máy tiện CNC ở chỗ, không giống như máy phay CNC, sử dụng phôi cố định và dụng cụ cắt quay, máy tiện CNC sử dụng phôi quay và dụng cụ cắt cố định. Dụng cụ di chuyển dọc theo trục của phôi, loại bỏ vật liệu từng lớp để đạt được đường kính và các chi tiết mong muốn.
Máy tiện CNC Swiss là một loại máy tiện CNC đặc biệt sử dụng ống lót dẫn hướng để hỗ trợ phôi đồng thời cấp phôi theo trục. Thiết kế này cung cấp sự hỗ trợ ổn định hơn và độ chính xác của bộ phận cao hơn, làm cho nó đặc biệt phù hợp để gia công các bộ phận mảnh và các bộ phận có dung sai chặt chẽ.
Máy tiện CNC có thể tạo ra các chi tiết bên trong và bên ngoài trên các bộ phận, chẳng hạn như:
Máy khoan CNC sử dụng mũi khoan quay để tạo các lỗ hình trụ trong vật liệu. Các mũi khoan này thường là các dụng cụ đa cạnh giúp loại bỏ phoi hiệu quả, đảm bảo các lỗ có chất lượng cao.
Các loại mũi khoan phổ biến bao gồm:
Gia công phóng điện (EDM) sử dụng tia lửa điện được kiểm soát để loại bỏ vật liệu và đạt được hình dạng chính xác. Trong quá trình gia công, phôi được đặt bên dưới một điện cực dây. Công cụ máy CNC giải phóng các tia lửa điện tần số cao thông qua điện cực dây, làm nóng chảy cục bộ vật liệu kim loại. Phần nóng chảy sau đó được rửa trôi bằng chất điện phân để tạo thành hình dạng mong muốn.
EDM phù hợp để gia công các vật liệu có độ cứng cao và các chi tiết nhỏ, phức tạp như khe chính xác, lỗ siêu nhỏ, vát mép và côn. Nó đặc biệt phù hợp với các kim loại khó gia công bằng gia công truyền thống.
Máy cắt plasma CNC sử dụng hồ quang plasma nhiệt độ cao để cắt các vật liệu dẫn điện. Mỏ hàn plasma của chúng có thể đạt nhiệt độ vượt quá 50.000°F (khoảng 27.760°C), làm nóng chảy vật liệu nhanh chóng và đạt được các vết cắt chính xác.
Cắt plasma phù hợp với các kim loại dẫn điện như thép, nhôm, thép không gỉ, đồng và đồng thau.
Máy mài chính xác CNC được sử dụng để gia công các bộ phận có yêu cầu hoàn thiện bề mặt nghiêm ngặt. Trong khi máy tiện và máy phay CNC thường được sử dụng để gia công thô ban đầu, máy mài chính xác có thể thực hiện hoàn thiện bề mặt có độ chính xác cao, đảm bảo độ mịn ở cấp độ micron.
Mài chính xác đặc biệt quan trọng trong sản xuất khuôn, vòng bi chính xác, linh kiện quang học và thiết bị y tế.
Gia công chính xác CNC có thể được sử dụng trên nhiều loại vật liệu, thường được phân loại là kim loại và nhựa.
Gia công chính xác CNC được sử dụng rộng rãi trên nhiều loại vật liệu kim loại, bất kể độ cứng hoặc độ bền của chúng, cho phép cắt hiệu quả và độ chính xác cao thông qua các kỹ thuật gia công tiên tiến.
Các kim loại được gia công CNC phổ biến bao gồm:
Gia công chính xác CNC không chỉ phù hợp với nhựa thông thường mà còn với nhiều loại nhựa kỹ thuật để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng đa dạng. Gia công CNC cho phép sản xuất tiết kiệm chi phí đồng thời đảm bảo chất lượng.
Các vật liệu gia công nhựa CNC phổ biến bao gồm:
Trong sản xuất chính xác, độ chính xác và khả năng lặp lại cao là những yêu cầu chính để sản xuất hiệu quả về chi phí và chất lượng cao. Gia công chính xác CNC mang lại một số lợi thế có thể đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất và chất lượng nghiêm ngặt. Sau đây là những ưu điểm chính của gia công chính xác CNC:
Gia công chính xác CNC sử dụng công nghệ sản xuất tiên tiến, phù hợp với các tiêu chuẩn Công nghiệp 4.0. Điều này làm giảm đáng kể sự phụ thuộc vào lao động thủ công và cho phép kiểm soát chính xác hoạt động của máy móc quy mô lớn.
Bất kể loại máy CNC nào được sử dụng, các chương trình máy tính đều cho phép tự động hóa ở mức độ cao, kiểm soát chính xác các dụng cụ cắt để gia công nhiều loại nguyên liệu thô, đảm bảo sản phẩm hoàn thiện có kích thước và nhất quán.
Trong khi các phương pháp gia công truyền thống có thể đáp ứng các yêu cầu ứng dụng nhất định, đối với các bộ phận có dung sai nghiêm ngặt, chỉ gia công độ chính xác cao mới có thể đảm bảo chất lượng nhất quán.
Hơn nữa, nhiều ngành công nghiệp yêu cầu sản xuất số lượng lớn các bộ phận giống hệt nhau. Gia công chính xác CNC mang lại khả năng lặp lại đặc biệt, đảm bảo rằng mỗi phôi duy trì kích thước và chất lượng nhất quán, đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp nghiêm ngặt.
Gia công chính xác CNC phù hợp với nhiều loại vật liệu, bao gồm kim loại hiệu suất cao và nhựa kỹ thuật. Điều này mang lại sự linh hoạt trong các ngành công nghiệp khác nhau, cho phép các công ty tùy chỉnh các bộ phận có độ chính xác cao và nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường của họ.
Hơn nữa, gia công độ chính xác cao luôn đáp ứng các dung sai kỹ thuật nghiêm ngặt, nâng cao sự tin tưởng của khách hàng. Các ngành công nghiệp như ô tô, hàng không vũ trụ, hàng hải, nông nghiệp, điện tử tiêu dùng và sản xuất chính xác có thể được hưởng lợi từ gia công chính xác CNC.
Chất lượng của gia công chính xác CNC vượt xa các phương pháp gia công truyền thống. Bằng cách sử dụng công nghệ điều khiển số bằng máy tính (CNC), nó loại bỏ hiệu quả các lỗi do thao tác thủ công gây ra, đảm bảo tính nhất quán và độ chính xác của bộ phận.
Các công cụ máy CNC có thể hoạt động trong thời gian dài và kết hợp với điều khiển phần mềm tiên tiến, chúng có thể đạt được độ chính xác cực cao ngay cả trên các bộ phận phức tạp, đáp ứng hoặc vượt quá các tiêu chuẩn chất lượng của khách hàng.
So với gia công truyền thống, gia công chính xác CNC mang lại mức độ tự động hóa cao hơn và hiệu quả sản xuất nhanh hơn. Nó loại bỏ sự cần thiết phải điều chỉnh thủ công thường xuyên và có thể nhanh chóng đáp ứng các yêu cầu sản xuất quy mô lớn.
Mô hình sản xuất hiệu quả này đảm bảo sản xuất bộ phận nhanh hơn và thời gian giao hàng ngắn hơn, bất kể khối lượng sản xuất.
Gia công chính xác CNC được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp do sản xuất hiệu quả, lợi thế về chi phí, khả năng ứng dụng rộng rãi và chất lượng vượt trội. Sau đây là các ứng dụng chính của gia công chính xác CNC trong các ngành công nghiệp khác nhau:
Ngành công nghiệp ô tô đang trải qua sự đổi mới công nghệ nhanh chóng, với sự xuất hiện liên tục của các linh kiện mới và tốc độ nâng cấp xe ngày càng tăng. Các nhà sản xuất ô tô sử dụng rộng rãi gia công chính xác CNC để sản xuất các nguyên mẫu chất lượng cao để thử nghiệm chức năng và xác nhận thị trường trước khi đưa vào sản xuất hàng loạt, đảm bảo rằng các thiết kế được tối ưu hóa và đáp ứng các nhu cầu thực tế.
Thiết bị y tế đòi hỏi độ chính xác cực cao và phải đáp ứng các dung sai nghiêm ngặt. Ví dụ bao gồm:
Các thành phần quan trọng này thường yêu cầu kiểm soát kích thước chính xác và chất lượng nhất quán. Gia công chính xác CNC là phương pháp sản xuất tối ưu để đảm bảo các thiết bị này đáp ứng các tiêu chuẩn ngành.
Ngành hàng không vũ trụ đặt ra các yêu cầu cực kỳ cao về độ chính xác và độ tin cậy của linh kiện; ngay cả một lỗi nhỏ nhất cũng có thể gây nguy hiểm cho sự an toàn của nhân viên. Do đó, gia công chính xác CNC được sử dụng rộng rãi trong sản xuất:
Việc sản xuất các thành phần này đòi hỏi công nghệ gia công đa trục, độ chính xác cao để đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của ngành hàng không vũ trụ.
Điện tử tiêu dùng đang có xu hướng thu nhỏ, hiệu suất cao và giảm trọng lượng, đặt ra các dung sai cực kỳ nghiêm ngặt đối với các linh kiện. Gia công chính xác CNC cho phép sản xuất số lượng lớn, độ chính xác cao để đáp ứng nhu cầu của ngành. Các linh kiện điện tử phổ biến bao gồm:
Các công cụ máy CNC có thể gia công các cấu trúc nhỏ, chính xác, đảm bảo hiệu suất và độ ổn định của các sản phẩm điện tử.
Thiết bị quốc phòng và quân sự đòi hỏi các linh kiện có độ bền cao, bền bỉ và chính xác để đảm bảo độ tin cậy trong môi trường phức tạp. Gia công chính xác CNC phù hợp để sản xuất nhiều bộ phận quân sự, chẳng hạn như:
Gia công chính xác đảm bảo chất lượng cao và tính nhất quán của các thành phần quan trọng này, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của ngành công nghiệp quân sự.
Gia công chính xác CNC không chỉ cho phép sản xuất các bộ phận tùy chỉnh có độ chính xác cao mà còn giảm chi phí, tăng tốc thời gian đưa ra thị trường và cải thiện hiệu suất sản phẩm, mang lại lợi thế cạnh tranh cho các công ty.
