Gia công CNC là hình thức gia công mang tính hiện đại và mang lại hiệu quả cao, được sử dụng ngày càng phổ biến trong quy trình sản xuất toàn cầu. CNC là từ viết tắt của cụm "computer numerical control"- nghĩa là điều khiển số bằng máy tính. Có thể cân nhắc về việc nên sử dụng công nghệ này.
Mục lục bài viết
1. Gia công CNC là gì?
Gia công CNC là các công cụ gia công được điều khiển bằng máy tính được sử dụng trong sản xuất. Ưu điểm của CNC là tăng độ chính xác và tốc độ xử lý cho các máy sản xuất. Ưu điểm chính của máy CNC là khả năng chạy không cần giám sát trong chu trình gia công và quá trình sản xuất, cho phép người vận hành thực hiện các công việc khác ở nơi khác. Điều này làm giảm đáng kể sai sót của con người trong quá trình gia công được kiểm soát và cho phép sản xuất các bộ phận khác nhau với độ chính xác cao. Một lợi ích khác của gia công CNC là phôi nhất quán và chính xác.
Trong một hệ thống CNC, có một bộ xử lý máy tính trung tâm được sử dụng để giải thích các thông số kỹ thuật và điều khiển máy. Trong các hệ thống điều khiển số máy tính hiện nay, toàn bộ quá trình từ thiết kế đến sản xuất được hoàn thành bằng máy tính. Thiết kế sản phẩm ban đầu được tạo bằng thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính hoặc CAD chương trình . Loại phần mềm này được thiết kế đặc biệt để tạo ra không chỉ hình ảnh và bản vẽ chi tiết của sản phẩm mà còn cả các sơ đồ và phép đo chi tiết. Một loạt các tệp máy tính được tạo từ chương trình CAD, dựa trên các lệnh cụ thể được yêu cầu cho từng máy trong quy trình.
2. Ứng dụng của gia công CNC trong ngành công nghiệp:
Đặc biệt, nó rất lý tưởng cho các ngành công nghiệp yêu cầu các thành phần chính xác và chính xác cao. Ví dụ:
– Trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ: Nó được sử dụng để tạo ra các bộ phận cho máy bay cần các bộ phận có dung sai chính xác và chặt chẽ với thiết kế phức tạp và phức tạp, chẳng hạn như cánh quạt, ăng ten và ống góp.
– Trong ngành công nghiệp điện tử: Nó được sử dụng để sản xuất các bộ phận chính xác nhỏ cho các thiết bị liên lạc và điện tử, chẳng hạn như tản nhiệt, vỏ và che chắn.
– Trong ngành y tế: Nó được sử dụng để sản xuất cả khối lượng lớn các bộ phận chính xác tiêu chuẩn và các thiết bị tùy chỉnh để điều trị bệnh nhân, chẳng hạn như cấy ghép, dụng cụ chỉnh hình và phẫu thuật.
– Trong các ngành công nghiệp quân sự và quốc phòng: Nó được sử dụng để tạo ra các bộ phận nâng cấp đáng tin cậy và bền ở các khu vực được phân loại và xa xôi, chẳng hạn như hệ thống thông tin liên lạc và các bộ phận của phương tiện giao thông.
– Trong công nghiệp dầu khí: Nó được sử dụng để sản xuất các bộ phận chính xác cho giàn khoan, đường ống và nhà máy lọc dầu, chẳng hạn như xi lanh, mũi khoan, chốt, thanh và van.
– Trong ngành giao thông vận tải: Nó được sử dụng để thử nghiệm và thiết kế nguyên mẫu cho các thiết bị và hệ thống tiên tiến hơn, chẳng hạn như ô tô chở khách, tàu vận tải biển và xe lửa.
3. Các phương thức gia công CNC thông dụng hiện nay:
Gia công CNC là một sản phẩm phù hợp với nhiều ngành công nghiệp, bao gồm ô tô, hàng không vũ trụ, xây dựng và nông nghiệp và có thể sản xuất nhiều loại sản phẩm, hạn chế như khung ô tô, thiết bị bị thuật toán, bay máy cơ, bánh răng , bàn tay và vườn công cụ. Quy trình bao gồm một số hoạt động gia công khác nhau để điều khiển máy tính – bao gồm các công cụ học tập, hóa học, điện và nhiệt – loại bỏ các vật liệu cần thiết để sản xuất một bộ phận hoặc sản phẩm được thiết kế riêng.
3.1. Phay CNC:
Phay CNC đề cập đến một loại hình gia công được điều khiển bằng máy tính có sự hỗ trợ của máy tính sử dụng các công cụ quay để thực hiện các vết cắt trên vật liệu trong quá trình sản xuất. Máy đọc mã hình học từ tệp CAD và sao chép thiết kế bằng máy công cụ với độ chính xác cao.
Máy phay CNC rất phổ biến và có thể được sử dụng cho nhiều dạng hình học. Phôi được giữ cố định trong một đồ gá hoặc vật cố định, và đầu máy nghiền di chuyển trong mặt phẳng 3 trục để loại bỏ vật liệu bằng cách sử dụng các dụng cụ hoặc máy khoan quay tốc độ cao.
Do phạm vi chuyển động hạn chế, chúng tương đối dễ vận hành và lập trình, do đó chi phí thiết lập thấp so với các quy trình CNC khác. Tuy nhiên, phạm vi chuyển động hạn chế có nghĩa là có một số giới hạn đối với quá trình sản xuất.
Điều này có thể được khắc phục bằng cách sử dụng các máy công cụ để định hướng lại bộ phận, tuy nhiên, mỗi lần điều chỉnh trong quá trình sản xuất sẽ làm tăng thêm thời gian và rủi ro có thể xảy ra sai sót, đồng nghĩa với việc chi phí có thể tăng lên nhanh chóng.
3.2. Tiện CNC:
Tiện CNC là một quy trình sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính với độ chính xác cao, trong đó vật liệu tạo nên phôi được giữ và quay bởi máy trong khi các dao dao ở đó để tạo ra hình dạng mong muốn. Loại gia công có kiểm soát này tạo ra các bộ phận ở tốc độ cao hơn so với phay CNC , điều này làm cho nó trở thành một quá trình hiệu quả về chi phí cao và đặc biệt hữu ích cho việc sản xuất số lượng lớn các đơn vị.
Máy tiện CNC hoạt động bằng cách giữ phôi trên một trục chính và quay chúng ở tốc độ cao. Dao cắt được sử dụng thường là một lưỡi dao, không giống như các dao cắt quay được sử dụng trong phay CNC .
Do bản chất của quá trình sản xuất, loại gia công CNC này chỉ có thể sản xuất các bộ phận quay hoặc đối xứng quay cùng với một tiếp cận trung tâm (ví dụ: các bộ phận hình trụ và ren). Nếu cần thiết kế phức tạp hơn, bộ phận này thường sẽ được chuyển đến nhà máy CNC để gia công được kiểm soát thêm.
Thông thường, vấn đề không phải là chọn một kỹ thuật gia công CNC duy nhất để tạo ra sản phẩm — thay vào đó, đó là việc phát triển một quy trình sử dụng một số phương pháp theo đúng thứ tự. Khả năng của các cửa hàng có thể rất khác nhau giữa các ngành. Lựa chọn đối tác có quyền truy cập vào nhiều loại công cụ là tốt nhất.
3.3. Khoan CNC:
Khoan là một quá trình gia công sử dụng lỗ hổng khoan đa điểm để tạo ra các lỗ hổng trên lỗ. Trong máy CNC , thông thường, máy CNC đưa ra lỗ khoan quay theo mặt phẳng mặt, tạo ra các lỗ được điều chỉnh theo chiều dọc có đường kính bằng đường kính của lỗ khoan được sử dụng cho hoạt động khoan. Tuy nhiên, các góc hoạt động cũng có thể được thực hiện thông qua các công việc sử dụng máy chủ cấu hình và máy khoan thiết bị. Năng lực hoạt động của quá trình bao gồm các phản hồi phản hồi , phản lực liên kết, doa và khai thác.
3.4. Mài quang học:
Cho đến nay chúng ta chỉ nói về gia công kim loại, nhưng gia công CNC cũng được sử dụng để chế tạo quang học đặc biệt trong thủy tinh hoặc nhựa. Quang học yêu cầu bề mặt rất mịn với dung sai cực kỳ gần, vì vậy thiết bị mài chuyên dụng được sử dụng để quay bánh mài dựa vào bề mặt trong khi quay trên nhiều trục. Điều này có tác dụng tính trung bình mọi sai lệch so với danh nghĩa. Bột mài cũng được sử dụng như một chất bôi trơn và để tạo ra một bề mặt hoàn thiện được đánh bóng.
Bên cạnh những kỹ thuật đó, điều quan trọng là phải xem phần mềm điều khiển các máy này, vì chúng là thứ hướng dẫn Thiết kế sản phẩm. Có rất nhiều phần mềm thiết kế và sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính (CAD và CAM) có sẵn trên thị trường, vì vậy một số chương trình mạnh mẽ hơn những chương trình khác. Một số nhắm mục tiêu đến người mới bắt đầu, điều này khiến chúng không phù hợp với mục đích sử dụng thương mại chính mà hầu hết người sáng tạo cần cho sản phẩm của họ. Trong số các chuyên gia, phần mềm như Mastercam được coi là thích hợp hơn để tạo ra các sản phẩm cho thị trường đại chúng.
Mặc dù gia công CNC thể hiện lợi thế so với các quy trình sản xuất khác, nó có thể không phù hợp với mọi ứng dụng sản xuất và các quy trình khác có thể phù hợp hơn và tiết kiệm chi phí hơn. Trong khi bài viết này tập trung vào các quy trình gia công cơ khí CNC sử dụng máy công cụ để sản xuất bộ phận hoặc sản phẩm được thiết kế riêng, các bộ điều khiển CNC có thể được tích hợp vào nhiều loại máy khác nhau. Các quy trình gia công cơ khí CNC khác bao gồm gia công siêu âm, cắt bằng tia nước và gia công bằng tia mài mòn.
Bên cạnh các quy trình cơ học, các quy trình gia công hóa học, điện hóa và nhiệt cũng có sẵn. Các quy trình gia công bằng hóa chất bao gồm phay hóa chất, làm trống và khắc; các quy trình gia công điện hóa bao gồm mài và mài điện hóa ; và các quy trình gia công nhiệt bao gồm gia công chùm điện tử, cắt laser, cắt hồ quang plasma và gia công phóng điện (EDM) .
