Khi bạn có một loạt các bộ phận hình trụ được gia công, máy tiện tiện CNC thường là máy công cụ đầu tiên bạn nghĩ đến. Nó giải quyết một vấn đề đơn giản: xoay phôi trong khi dụng cụ cắt loại bỏ vật liệu để tạo ra hình tròn chính xác. Rủi ro mua sắm thực sự không phải ở bản thân máy mà là ở mức độ bạn hiểu chính xác mối quan hệ giữa bản vẽ bộ phận, dụng cụ và dung sai có thể đạt được. Một quy trình tiện CNC tốt bắt đầu với những kỳ vọng thực tế về những gì máy có thể làm.
Máy tiện tiện CNC là gì?
Máy tiện tiện CNC là một máy công cụ được điều khiển bằng máy tính, quay phôi trên trục chính trong khi dụng cụ cắt cố định di chuyển dọc theo hai hoặc nhiều trục để loại bỏ vật liệu. Không giống như máy tiện thủ công, chuyển động của dụng cụ được điều chỉnh bởi mã G được tạo từ chương trình CAD/CAM. Điều này loại bỏ sự thay đổi của người vận hành và cho phép sản xuất lặp lại các bộ phận có dung sai chặt chẽ.
Các thành phần cốt lõi bao gồm ụ trước, nơi chứa trục chính và mâm cặp; giường và giá đỡ, dẫn hướng trụ dụng cụ; ụ sau, hỗ trợ phôi dài; và bảng điều khiển, nơi chương trình được tải và giám sát. Trên máy hai trục thông thường, dao có thể di chuyển theo hướng X và Z, đủ cho hầu hết các nguyên công tiện.
Các thao tác chính bạn có thể thực hiện trên máy tiện tiện CNC
Máy tiện tiện CNC có thể thực hiện nhiều nguyên công trên các bộ phận quay. Hiểu được những khả năng này sẽ giúp bạn quyết định liệu một chiếc máy tiện đơn giản có đủ cho dự án của bạn hay không.
- Đối mặt và tiện thẳng: làm phẳng mặt cuối và giảm đường kính ngoài đến kích thước yêu cầu.
- Tiện côn và tiện biên dạng: tạo các bề mặt hình nón hoặc biên dạng cong bằng cách sử dụng nguồn cấp dữ liệu hướng trục và hướng tâm phối hợp.
- Cắt ren: cắt ren ngoài và ren trong với bước ren và độ sâu nhất quán.
- Rãnh và chia tay: gia công rãnh cho vòng chữ O hoặc cắt các chi tiết hoàn thiện từ thanh.
- Khoan và khoan: phóng to hoặc tạo các lỗ bên trong với độ chính xác vị trí cao.
- Knurling: tạo ra bề mặt có kết cấu cho các ứng dụng cầm nắm hoặc ép vừa vặn.
Mỗi hoạt động đóng góp vào hình học cuối cùng. Ví dụ: nếu ống lót yêu cầu rãnh bên trong, máy tiện tiện CNC có thể khoan lỗ và sau đó chuyển sang công cụ tạo rãnh mà không cần định vị lại bộ phận.
Máy tiện CNC và Trung tâm tiện CNC: Điều quan trọng đối với các bộ phận của bạn
Trung tâm tiện CNC thường được nhắc đến cùng với máy tiện CNC. Sự khác biệt thực tế quan trọng đối với các bộ phận có tính năng phức tạp.
Bảng 1. So sánh các khả năng điển hình bạn nên đánh giá trước khi chọn quy trình tiện. | Khía cạnh | Máy tiện tiện CNC | Trung tâm tiện CNC |
| Cấu hình trục | Thông thường 2 trục (X, Z) | Thêm công cụ trực tiếp và trục C |
| Tùy chọn trục chính | Trục chính đơn | Nhiều trục chính cho hoạt động phụ |
| Công suất dụng cụ | Giới hạn ở các công cụ tiện | Tháp pháo công cụ với các công cụ phay, khoan và khai thác |
| Phần phức tạp | Lý tưởng cho các bộ phận tròn, đối xứng | Xử lý các lỗ, khe và mặt phẳng lệch tâm |
| Chi phí mỗi phần | Thấp hơn cho sản xuất đơn giản | Cao hơn nhưng có thể củng cố hoạt động |
Nếu bộ phận của bạn chỉ cần tiện, tiện ren và móc lỗ bên ngoài, thì máy tiện tiện CNC cơ bản thường sẽ mang lại chi phí thấp nhất cho mỗi sản phẩm. Nếu bản vẽ yêu cầu các lỗ khoan chéo, rãnh phay hoặc trục chính thứ cấp để gia công phía sau thì trung tâm tiện sẽ trở thành lựa chọn kinh tế hơn vì nó loại bỏ các thiết lập bổ sung.
Cân nhắc về vật liệu và phôi
Lựa chọn vật liệu là quyết định đầu tiên ảnh hưởng đến tốc độ cắt, độ mòn của dụng cụ và độ bóng bề mặt. Máy tiện tiện CNC xử lý nhiều loại kim loại và nhựa, nhưng mỗi loại lại hoạt động khác nhau.
Thép carbon dễ gia công và mang lại độ bền tốt cho các bộ phận kết cấu. Thép không gỉ chống ăn mòn nhưng yêu cầu lượng cấp liệu thấp hơn và dụng cụ cứng hơn. Hợp kim đồng có tính dẫn nhiệt và điện tuyệt vời, thường được sử dụng trong các đế van và ống lót. Thép kết cấu hợp kim được chọn khi cần độ bền kéo cao hơn mà không cần tăng kích thước tiết diện. Máy nhôm nhanh chóng và phổ biến trong các cụm lắp ráp nhẹ. Các loại nhựa kỹ thuật như PEEK và PSU ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận y tế và hàng không vũ trụ, nhưng độ nhạy nhiệt của chúng đòi hỏi phải kiểm soát thông số cẩn thận.
Một nhà sản xuất đáng tin cậy sẽ ghi lại các bước tiến và tốc độ được khuyến nghị cho mỗi lần thay đổi vật liệu. Tài liệu này sẽ trở thành dấu vết kiểm tra của bạn khi tính nhất quán giữa các lô có vấn đề.
Yêu cầu về độ chính xác và chú thích dung sai
Độ chính xác có thể là phần bị hiểu lầm nhiều nhất khi trích dẫn một dự án tiện đường. Các bản vẽ thường nêu các kích thước có dung sai như IT7 hoặc IT8, nhưng dung sai có thể đạt được cũng phụ thuộc vào vật liệu, độ cứng của máy và kỹ năng của người vận hành. Một cách tiếp cận thực tế là hỏi nhà cung cấp của bạn cách họ kiểm soát các biến số từ lập trình đến kiểm tra.
Các giá trị độ nhám bề mặt như Ra 1.6 hoặc Ra 0.8 không thể đạt được chỉ bằng máy. Chúng là kết quả của hình dạng hạt dao, tốc độ tiến dao và tưới nguội phù hợp. Khi nhà cung cấp có thể chỉ cho bạn một quy trình được ghi lại để độ chính xác chiều , bạn giảm được nguy cơ nhận được những chi tiết nằm ngoài bản vẽ. Chúng tôi sử dụng CMM và máy chiếu biên dạng để xác minh các kích thước quan trọng và quá trình kiểm soát của chúng tôi tuân theo các nguyên tắc tương tự được mô tả trong bài viết của chúng tôi về việc đảm bảo kích thước chính xác.
Ứng dụng trong phần cứng công nghiệp
Các ứng dụng công nghiệp của máy tiện tiện CNC rất rộng. Trong lĩnh vực ô tô, trục, ống lót và các bộ phận van được sản xuất với số lượng lớn với sự kiểm soát chất lượng chặt chẽ. Máy móc thông thường phụ thuộc vào việc xoay chính xác các phụ kiện thủy lực, thân van khí nén và trục bơm. Các ngành công nghiệp y tế và hàng không vũ trụ đòi hỏi mức độ sạch sẽ và truy xuất nguồn gốc cao hơn nữa.
Một ví dụ điển hình về bộ phận quay điển hình là trục quang học. Nó đòi hỏi đường kính ngoài nhất quán, độ đảo tròn và bề mặt nhẵn - tất cả đều có thể đạt được bằng máy tiện tiện được thiết lập phù hợp. Loại linh kiện này phổ biến trong máy tính xách tay và các thiết bị điện tử nhỏ.
Trục quang chính xác cho máy tính xách tay và thiết bị điện tử nhỏ Trục quang được trình bày ở đây phù hợp với các ứng dụng yêu cầu đường kính ngoài và độ đảo tròn nhất quán. Bề mặt nhẵn của nó làm giảm ma sát và tổn thất năng lượng, đồng thời độ chính xác và độ cứng cao hỗ trợ tải trọng và mô-men xoắn cao trong các cụm lắp ráp nhỏ gọn. Xem sản phẩm → Ống lót là một sản phẩm tiện cổ điển khác. Ống lót bằng thép cần có đường kính trong và ngoài chính xác, thường có dạng mặt bích để hỗ trợ tải trọng dọc trục. Trong xi lanh thủy lực và hệ thống khí nén, các bộ phận này dẫn hướng trục và hấp thụ tải trọng bên.
Ống lót thép có hình mặt bích cho hệ thống thủy lực và khí nén Ống lót bằng thép này cung cấp đường kính trong và ngoài chính xác, thường có mặt bích để chịu tải trọng trục. Trong xi lanh và hệ thống khí nén, nó dẫn hướng trục và hấp thụ tải trọng bên để vận hành đáng tin cậy. Xem sản phẩm → Thân van kết hợp quay với bề mặt ren và bịt kín. Ví dụ, thân van điều khiển luồng không khí bằng thép có thể yêu cầu các ren bên trong, đế được gia công và rãnh vòng chữ O. Máy tiện tiện CNC xử lý các tính năng này trong một thao tác kẹp khi hình học đối xứng quay.
Thân van điều khiển luồng không khí bằng thép có ren và bề mặt bịt kín Thân van này kết hợp khả năng xoay với các bề mặt ren và bịt kín, có ren bên trong, đế được gia công và rãnh vòng chữ O. Được gia công trong một lần kẹp, nó đảm bảo hình dạng chính xác để kiểm soát dòng chảy. Xem sản phẩm → Chọn đối tác tiện CNC
Chọn nhà cung cấp cho công việc tiện CNC là xác nhận khả năng của họ trong việc cung cấp hình dạng nhất quán, đúng thời gian, với chi phí có thể dự đoán được. Bắt đầu bằng cách hỏi về đội máy móc của họ và chủng loại vật liệu họ sử dụng. Sau đó tìm kiếm bằng chứng về kiểm soát quy trình: cách họ khởi động một chương trình, tần suất họ kiểm tra trong quá trình sản xuất và loại phản hồi khắc phục nào họ sử dụng.
Một nhà sản xuất cung cấp cả tiện kim loại và ép phun có thể có giá trị khi hệ thống lắp ráp của bạn bao gồm cả trục kim loại và vỏ nhựa. Điều này làm giảm số lượng nhà cung cấp mà bạn phải điều phối và đơn giản hóa việc lập kế hoạch nguồn lực. Đối với các dự án dài hạn, hãy hỏi về kế hoạch mở rộng công suất của họ. Nhà cung cấp đầu tư vào máy móc bổ sung có nhiều khả năng bảo vệ ngày giao hàng của bạn hơn khi khối lượng tăng lên.
