Phay CNC – Quy trình, Máy móc & Hoạt động

Phay CNC là một trong những quy trình phổ biến nhất khi muốn sản xuất các chi tiết phức tạp. Tại sao lại phức tạp? Khi các phương pháp chế tạo khác như cắt laser hoặc cắt plasma có thể mang lại kết quả tương tự, việc sử dụng chúng sẽ tiết kiệm chi phí hơn. Tuy nhiên, hai phương pháp này không mang lại khả năng tương đương với phay CNC.

Vì vậy, chúng ta sẽ đi sâu vào quá trình phay, xem xét các khía cạnh khác nhau của quy trình cũng như máy móc. Điều này sẽ giúp bạn hiểu liệu bạn có cần dịch vụ phay CNC để sản xuất các chi tiết hay có giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí hơn không.

Phay CNC là gì?

Chúng ta sẽ xem xét quy trình, máy móc, v.v. trong các đoạn sau. Nhưng trước tiên, hãy cùng làm rõ phay CNC nghĩa là gì và làm rõ một số điểm khó hiểu về thuật ngữ này.

Đầu tiên, mọi người thường tìm đến dịch vụ gia công CNC khi tìm kiếm dịch vụ phay. Gia công bao gồm cả phay và tiện, nhưng hai dịch vụ này có những điểm khác biệt rõ rệt. Gia công là công nghệ cắt cơ học sử dụng tiếp xúc vật lý để loại bỏ vật liệu, sử dụng nhiều loại dụng cụ khác nhau.

Thứ hai, tất cả gia công CNC đều sử dụng máy CNC, nhưng không phải tất cả máy CNC đều dùng để gia công. Điều khiển số bằng máy tính là nền tảng của ba chữ cái này. Bất kỳ máy móc nào sử dụng CNC đều sử dụng hệ thống máy tính để tự động hóa quá trình cắt.

Do đó, máy CNC cũng bao gồm máy cắt laser, máy cắt plasma, máy chấn tôn, v.v.

Vì vậy, gia công CNC là sự kết hợp của hai thuật ngữ này, đưa chúng ta đến câu trả lời cho câu hỏi được đặt ra trong tiêu đề. Phay CNC là phương pháp chế tạo cắt gọt sử dụng hệ thống điều khiển số bằng máy tính để tự động hóa quy trình.

Quy trình xay xát

Chúng ta có thể giới hạn bản thân bằng cách chỉ mô tả quá trình chế tạo nhưng việc cung cấp cái nhìn tổng quan về toàn bộ quy trình sẽ mang lại bức tranh toàn diện hơn.

Quá trình xay xát bao gồm:

• Thiết kế các bộ phận trong CAD
• Biên dịch các tập tin CAD thành mã để gia công
• Thiết lập máy móc
• Sản xuất các bộ phận

Thiết kế các tập tin CAD và chuyển đổi thành mã

Bước đầu tiên là tạo mô hình ảo của sản phẩm cuối cùng trong phần mềm CAD. Có nhiều chương trình CAD-CAM mạnh mẽ cho phép người dùng tạo mã G cần thiết để gia công.

Mã này có thể được kiểm tra và sửa đổi nếu cần thiết để phù hợp với khả năng của máy. Ngoài ra, các kỹ sư sản xuất có thể mô phỏng toàn bộ quá trình cắt bằng phần mềm này.

Điều này cho phép kiểm tra lỗi trong thiết kế để tránh tạo ra những mô hình không thể sản xuất được.

Mã G cũng có thể được viết thủ công như trước đây. Tuy nhiên, cách này kéo dài toàn bộ quá trình đáng kể. Do đó, chúng tôi khuyên bạn nên tận dụng tối đa các khả năng mà phần mềm kỹ thuật hiện đại mang lại.

Thiết lập máy

Mặc dù máy CNC thực hiện công việc cắt tự động, nhiều khâu khác của quy trình vẫn cần sự can thiệp của người vận hành máy. Ví dụ, việc cố định phôi vào bàn làm việc cũng như gắn dụng cụ phay vào trục chính của máy.

Phay thủ công phụ thuộc rất nhiều vào người vận hành, trong khi các mẫu máy mới hơn có hệ thống tự động hóa tiên tiến hơn. Các trung tâm phay hiện đại cũng có thể có khả năng thay dao trực tiếp. Điều này có nghĩa là họ có thể thay đổi dao ngay trong quá trình sản xuất. Vì vậy, số lần dừng ít hơn nhưng vẫn cần có người thiết lập trước.

Sau khi thiết lập ban đầu hoàn tất, người vận hành sẽ kiểm tra chương trình máy lần cuối trước khi bật đèn xanh cho máy khởi động.

Công việc sản xuất

Quá trình phay sử dụng một dụng cụ quay tiếp xúc với phôi để cắt phoi. Quá trình cắt liên tục sẽ tạo ra hình dạng mong muốn.

Tuy nhiên, có một số cách khác nhau để thực hiện việc cắt:

• Nghiền thông thường
• Phay leo

Đúng như tên gọi, phương pháp nghiền thông thường là phương pháp nghiền phổ biến hơn, ít nhất là trong quá khứ. Cơ chế của phương pháp nghiền thông thường:

• Độ dày của phoi cắt tăng lên. Điều này có thể gây ra nhiệt độ cao dẫn đến hiện tượng cứng hóa khi gia công.
• Khi bắt đầu cắt, dụng cụ sẽ bị cọ xát và ma sát nhiều hơn, làm dụng cụ nhanh mòn và giảm tuổi thọ.
• Khi răng cưa mang theo các mảnh vụn lên trên, chúng có thể rơi trở lại đường cắt, làm giảm chất lượng bề mặt hoàn thiện.
• Cần phải kẹp và cố định chặt hơn phôi để tránh sự dịch chuyển do lực hướng lên lớn gây ra.

Các máy phay CNC mới hơn thường sử dụng phương pháp phay leo. Các đặc điểm của phương pháp phay leo là:

• Độ dày của phoi cắt giảm dần, khiến phoi nóng lên thay vì phôi gia công.
• Bề mặt cắt sạch hơn, giảm ma sát và tăng tuổi thọ của dụng cụ.
• Các phoi rơi ra sau lưỡi cắt, giúp giảm thiểu vấn đề đường cắt bị ô nhiễm.
• Phay leo theo chiều ngang tạo ra lực hướng xuống, giảm nhu cầu kẹp chặt thêm.

Quá trình phay thường bao gồm một vài thao tác khác nhau, nhưng điều này phụ thuộc vào hình dạng của sản phẩm cuối cùng và trạng thái của phôi thô. Phay thường là cần thiết để tạo độ hoàn thiện chính xác và thêm một vài chi tiết như rãnh hoặc lỗ ren.

Nhưng nó cũng phù hợp để tạo ra một chi tiết hoàn thiện từ một khối vật liệu. Các thao tác đầu tiên sử dụng các công cụ lớn hơn để nhanh chóng cắt gọt vật liệu nhằm cố định quy trình cho đến khi đạt được hình dạng gần đúng của sản phẩm cuối cùng.

Việc thay đổi dụng cụ là cần thiết để tạo ra các chi tiết gia công có độ chính xác cao. Độ chính xác tuyệt vời của quá trình phay được biết đến ở giai đoạn cuối cùng, đưa dung sai kỹ thuật và độ nhám bề mặt lên mức khó có thể so sánh với bất kỳ quy trình chế tạo nào khác.

Linh kiện máy phay

Bây giờ, hãy cùng xem cấu tạo của một máy phay. Mặc dù các trung tâm phay mới có khả năng thực hiện tất cả các loại thao tác, nhưng chúng cũng phức tạp hơn. Vì vậy, ở đây chúng ta sẽ tập trung vào các bàn phay truyền thống hơn để cung cấp cái nhìn tổng quan về các bộ phận của máy.

Máy phay ngang

Máy phay ngang được đặt tên theo vị trí của dụng cụ – trục của chúng nằm ngang. Hình ảnh trên cho thấy một cách sử dụng chúng là phay trơn. Tất nhiên, máy phay ngang cũng phù hợp để phay đầu.

Việc chế tạo máy phay ngang khá đơn giản. Dụng cụ cắt được gắn vào trục. Khi cần thay đổi dụng cụ, bạn có thể tháo giá đỡ trục và các miếng đệm để thay thế dụng cụ.

Để cố định phôi vào bàn làm việc cần có ê-tô. Bàn làm việc có thể di chuyển phôi theo các trục X, Y và Z.

Tất nhiên, các máy móc mới hơn trông có vẻ hơi khác một chút, khiến chúng phù hợp với tự động hóa. Các trung tâm phay ngang có thể có nhiều trục chính với nhiều loại dụng cụ khác nhau để rút ngắn thời gian xử lý. Ngoài ra, cả bàn máy lẫn dụng cụ đều có thể di chuyển theo nhiều hướng hơn, bao gồm cả trục quay.

Tuy nhiên, về cơ bản thì vẫn như vậy và việc hiểu được máy móc truyền thống hơn là đủ để hiểu được máy móc hiện đại.

Ưu điểm của phay ngang :

• Khả năng sản xuất các bộ phận với ít thao tác hơn
• Khả năng tạo ra các bộ phận phức tạp hơn
• Nhanh hơn khoảng 3-4 lần so với phay đứng
• Tuổi thọ dụng cụ dài hơn
• Bề mặt hoàn thiện tốt hơn (2 điểm cuối cùng liên quan đến ít phoi rơi vào đường cắt hơn

Máy phay đứng

Một lần nữa, tên gọi của máy phay đứng khá rõ ràng khi nhìn vào hình ảnh trên. Vì trục dao được định vị theo chiều dọc, nên nó phù hợp hơn với phay đầu.

Có một vài điểm khác biệt giữa máy phay ngang và máy phay đứng . Tuy nhiên, các bộ phận chính vẫn tương tự nhau. Đầu máy nằm ở đầu ram. Trục chính của dụng cụ cắt được gắn vào đầu máy.

Mọi thứ về vị trí của bàn đều giống hệt với máy phay ngang, cho phép di chuyển bàn theo cùng 3 hướng.

Máy phay đứng 5 trục hiện đại cung cấp khả năng xoay chi tiết để tiếp cận dễ dàng hơn và thời gian xử lý nhanh hơn. Việc tự động hóa mọi chuyển động mang lại độ chính xác cao hơn, thời gian hoàn thành nhanh hơn và các lô sản phẩm gần như giống hệt nhau.

Ưu điểm của phay đứng:

• Rẻ hơn đáng kể so với máy nghiền nằm ngang, với mức chênh lệch giá lên tới 4-5 lần
• Có sẵn vì nhiều xưởng có thể đủ khả năng chi trả
• Dễ sử dụng hơn vì máy nghiền đứng cung cấp khả năng hiển thị tốt hơn về những gì thực sự đang diễn ra
• Nhiều thợ máy có thể mang lại kết quả tuyệt vời
• Các máy nhỏ hơn, cần ít không gian hơn trong xưởng gia công CNC

Các loại máy phay

Ngày nay, thị trường có rất nhiều loại máy phay. Cũng có nhiều cách phân loại khác nhau. Về cơ bản, máy phay hầu như giống nhau ở mọi nơi, chỉ có một vài cải tiến mang lại nhiều khả năng hơn, và do đó có thêm một loại máy phay khác.

Sau đây là những loại máy phay phổ biến nhất:

• Loại giường
• Kiểu đầu gối
• Kiểu Ram
• Kiểu máy bào

Có bao nhiêu trục?

Chúng tôi đã đề cập đến các trục khác nhau trong bài viết này. Nhưng hãy cùng làm rõ ý nghĩa của từng trục.

Máy phay 3 trục

Máy phay đứng 3 trục nghĩa là bàn máy có thể di chuyển theo 2 hướng – X và Y. Điều này cho phép định vị phôi so với dụng cụ cắt trong khi khoảng cách vẫn giữ nguyên. Do đó, trục thứ ba, trục Z, được thêm vào bằng cách cho phép hạ thấp dụng cụ cắt.

Bộ điều khiển CNC cho phép cả ba chuyển động đồng thời, mang lại sự linh hoạt cần thiết cho hầu hết các nhu cầu xử lý.

Máy phay 4 trục

Máy phay 4 trục có cả 3 trục như đã mô tả trước đó. Nhưng có thêm một trục nữa – trục A. Giờ đây, bàn máy có thể xoay quanh trục X, cho phép phay mặt mà không cần định vị lại phôi.

Máy phay 5 trục

Như bạn có thể đoán, tất cả những điều đó đúng với máy phay 4 trục cũng đúng với máy phay 5 trục. Nhưng giờ chúng ta thêm trục B, tạo ra chuyển động quay quanh trục Y.

Trung tâm gia công CNC 5 trục có giá thành cao hơn nhiều so với các lựa chọn khác, nhưng lại có thể sản xuất các chi tiết rất phức tạp chỉ trong một lần. Không cần thiết lập thêm, đồng thời tuổi thọ dụng cụ được tăng lên nhờ khả năng định vị chi tiết phù hợp.

Máy phay 6 trục

Máy phay CNC 6 trục không quá phổ biến vì giá thành cao. Chúng có thể nhanh hơn máy 5 trục tới 75%, nhưng nhu cầu về những tính năng này khá hiếm nên chi phí bỏ ra cũng không đáng kể. Video trên cũng cho thấy sự so sánh giữa máy phay 5 trục và 6 trục.

Máy phay 6 trục có bàn làm việc cố định và toàn bộ khả năng di chuyển được phân bổ cho đầu cắt. Nó có thể di chuyển theo 3 hướng cũng như xoay quanh tất cả các trục này.

Hoạt động phay CNC

Phay phù hợp với nhiều tính năng khác nhau, bao gồm tiện ren, vát mép, xẻ rãnh, v.v. Điều này cho phép tạo ra các thiết kế phức tạp trên một trung tâm phay CNC duy nhất với độ chính xác đáng mơ ước. Dung sai cho gia công CNC là khoảng +/- 0,1 mm.

Việc tạo ra các tính năng đã đề cập ở trên đòi hỏi nhiều thao tác phay khác nhau:

• Phay bề mặt
• Phay mặt
• Phay góc
• Phay hình dạng
• Phay định hình
• Phay bánh răng, v.v.

Vật liệu phù hợp

Phay CNC có thể được sử dụng trên nhiều loại vật liệu khác nhau. Tất nhiên, việc lựa chọn phụ thuộc vào yêu cầu. Quy trình lựa chọn bao gồm các bước sau:

• Tạo hình dạng của bộ phận.
• Xác định lực tác động lên bộ phận. Phần mềm CAD có tiện ích bổ sung FEA có thể giúp ích rất nhiều trong trường hợp này.
• Xác định các đặc tính vật liệu dựa trên kết quả.
• Tạo danh sách các vật liệu có thể có.
• Lựa chọn giải pháp đáp ứng được các yêu cầu với tỷ lệ hiệu quả về chi phí tốt nhất.
• Đảm bảo vật liệu phù hợp để xay xát.

Vì vậy, chúng tôi có thể giúp bạn thực hiện bước cuối cùng này.

Kim loại phù hợp để phay CNC:

• Thép mềm
• Thép không gỉ
• Thép công cụ
• Nhôm
• Thau

Nhựa thích hợp để nghiền:

• ABS
• Nylon
• Polycarbonate
• POM
• PTFE
• HDPE
• NHÌN

Sau khi đã lựa chọn, đã đến lúc chọn một nhà thầu sản xuất đáng tin cậy cho công việc. Nếu bạn đang tìm kiếm người hỗ trợ gia công kim loại, bạn chỉ cần liên hệ với các kỹ sư bán hàng của chúng tôi.

Tìm thiết bị, vật tư đánh bóng ở đâu uy tín, chất lượng

Hiện nay thiết bị, vật tư đánh bóng được phân phối với nhiều nhà sản xuất và giá cả khác nhau. Nếu bạn cần tìm mua cho mình thiết bị, vật tư đánh bóng hãy liên hệ với chúng tôi theo thông tin bên dưới để nhận được ưu đãi tốt nhất cũng như được tư vấn bởi những kỹ sư đánh bóng của chúng tôi:

Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống

Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam

Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797

Di động: 0906 988 447

Email: sales@lidinco.com

Xem thêm: Giải thích về thấm cacbon – Cách thức hoạt động, lợi ích và các loại thấm cacbon