Gia công tiện CNC: Quy trình và phương pháp tiện chuẩn nhất

Gia công tiện CNC là phương pháp gia công cơ khí hiện đại, giúp tạo ra các chi tiết với độ chính xác cao, tốc độ nhanh và tự động hóa vượt trội. Nhờ khả năng xử lý đa dạng vật liệu và đảm bảo chất lượng đồng đều, tiện CNC ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Vậy phương pháp này có gì đặc biệt? Cùng tìm hiểu ngay sau đây!

Gia công tiện CNC là gì?

Gia công tiện CNC (Computer Numerical Control Turning) là quá trình sử dụng máy tiện được điều khiển bằng hệ thống lập trình CNC để cắt gọt phôi kim loại, nhựa hoặc các vật liệu khác thành sản phẩm có hình dạng và kích thước chính xác theo yêu cầu.

Quá trình này diễn ra trên máy tiện CNC, trong đó phôi được cố định trên trục chính và quay với tốc độ cao, trong khi dao cắt di chuyển theo lập trình để loại bỏ vật liệu, tạo thành các hình dạng như trục tròn, ren, rãnh, côn hoặc các bề mặt phức tạp.

Quy trình gia công tiện CNC chính xác

Để tạo ra một sản phẩm gia công tiện CNC có độ chính xác cao, quá trình gia công cần tuân thủ nhiều công đoạn khác nhau. Dưới đây là những bước cơ bản giúp người mới tìm hiểu về lĩnh vực cơ khí chính xác có cái nhìn tổng quan hơn.

1. Kiểm tra phôi và vật liệu gia công

• Đo lường kích thước phôi và đối chiếu với thông số trên bản vẽ kỹ thuật.
• Kiểm tra đặc tính vật liệu để đảm bảo phù hợp với yêu cầu gia công.

2. Gia công tiện thô phôi

• Dựa trên kích thước thực tế của phôi và bản vẽ thiết kế để xác định phương pháp tiện thô hợp lý.
• Thực hiện tiện sơ bộ để tạo hình cơ bản, chuẩn bị cho công đoạn gia công tinh.

3. Kiểm tra dữ liệu thiết kế và tạo mô hình CAD

• Xác minh bản vẽ thiết kế, bao gồm kích thước, hình dáng, độ nhám và yêu cầu về vật liệu.
• Sử dụng phần mềm CAD để tạo mô hình chi tiết phục vụ lập trình gia công.

4. Lập trình CAM và chuyển đổi dữ liệu CAD

• Lập trình CAM để dịch dữ liệu CAD thành mã lệnh điều khiển máy CNC.
• Kiểm tra và điều chỉnh chương trình CAM trước khi chạy thử nghiệm.

5. Thiết lập máy tiện CNC

• Kiểm tra thông số gia công, đảm bảo đúng yêu cầu thiết kế.
• Xóa các chương trình không cần thiết trong bộ nhớ máy để tránh lỗi trong quá trình vận hành.
• Cài đặt và căn chỉnh dao cắt theo đúng tọa độ.
• Định vị trục X sao cho tâm mâm cặp trùng với mũi khoan dao.
• Hiệu chỉnh và đo lường chiều dài dao, kiểm tra gá đặt dao trên mâm cặp.

6. Vận hành và kiểm tra sản phẩm

• Khởi động máy và tiến hành gia công chi tiết theo chương trình lập trình sẵn.
• Sau khi hoàn thành, kiểm tra kích thước chi tiết để đảm bảo tuân thủ yêu cầu kỹ thuật.

Xem thêm: Các phương pháp gia công tiện phổ biến nhất hiện nay

10 bước cơ bản để vận hành máy tiện CNC

Có nhiều loại máy tiện CNC khác nhau, mỗi loại có những đặc điểm riêng. Dưới đây là các bước chung để vận hành máy tiện CNC Focus CNC FBL-200L mà Cơ khí chính xác Intech giới thiệu để mọi người tham khảo.

Bước 1: Khởi động máy
Nhấn công tắc để bật nguồn và khởi động hệ thống máy tiện CNC.

Bước 2: Đưa máy về vị trí chuẩn
Đảm bảo bàn máy và trục dao quay trở về điểm gốc ban đầu để sẵn sàng vận hành.

Bước 3: Lựa chọn dao cắt phù hợp
Dựa vào yêu cầu gia công và đặc điểm chi tiết, chọn loại dao thích hợp để đảm bảo độ chính xác và hiệu suất cắt tối ưu.

Bước 4: Gá phôi lên máy
Tiến hành lắp đặt phôi vào bàn gá, thiết lập phương pháp cố định và điều chỉnh tọa độ phù hợp với bản vẽ kỹ thuật.

Bước 5: Kiểm tra và đóng cửa máy
Sau khi hoàn tất việc gá phôi, kiểm tra lại tọa độ, vị trí dao cắt, sau đó đóng cửa máy để đảm bảo an toàn trước khi vận hành.

Bước 6: Thiết lập và hiệu chỉnh thông số
Cấu hình các thông số vận hành như tốc độ trục chính, bước tiến dao, độ sâu cắt sao cho phù hợp với vật liệu gia công.

Bước 7: Thiết lập bù dao
Căn chỉnh chiều dài dao và đường kính dao để đảm bảo đường cắt chính xác, tránh sai số trong quá trình gia công.

Bước 8: Nạp chương trình gia công
Chọn chương trình CNC đã được lập trình sẵn để máy tiện thực hiện quá trình gia công theo đúng yêu cầu kỹ thuật.

Bước 9: Kiểm tra dao cắt trước khi vận hành
Tiến hành kiểm tra lại dao cắt và điều chỉnh lần cuối để tránh lỗi phát sinh trong quá trình gia công.

Bước 10: Thực hiện gia công
Máy tiện CNC bắt đầu quá trình cắt gọt chi tiết theo chương trình đã cài đặt, đảm bảo độ chính xác và chất lượng sản phẩm.

Các vật liệu có thể dùng để gia công tiện CNC

Gia công tiện CNC là phương pháp gia công cơ khí phổ biến, có thể áp dụng trên nhiều loại vật liệu khác nhau, từ kim loại đến phi kim, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và ứng dụng thực tế. Dưới đây là những vật liệu thường được sử dụng trong gia công tiện CNC:

1. Kim loại

Kim loại là vật liệu chính được sử dụng trong gia công tiện CNC do có độ bền cao, khả năng chịu lực tốt và dễ gia công khi kết hợp với công nghệ CNC hiện đại.

• Thép carbon: Được sử dụng phổ biến trong cơ khí chế tạo, đặc biệt là trong sản xuất chi tiết máy, trục, bánh răng.
• Thép hợp kim: Có độ cứng cao, chịu mài mòn tốt, thích hợp để gia công các chi tiết yêu cầu độ bền cơ học cao.
• Thép không gỉ (Inox): Chống ăn mòn tốt, thường được sử dụng trong ngành y tế, thực phẩm, và hàng không.
• Nhôm: Nhẹ, chống oxy hóa, dễ gia công, thường dùng trong ngành điện tử, hàng không và sản xuất linh kiện ô tô.
• Đồng và hợp kim đồng: Có độ dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, thường được gia công để sản xuất linh kiện điện tử, điện cơ.
• Titanium: Chịu nhiệt cao, trọng lượng nhẹ, độ bền cơ học tốt, thường dùng trong công nghiệp hàng không, y tế.

2. Nhựa kỹ thuật

Nhựa kỹ thuật được sử dụng trong gia công tiện CNC khi cần các chi tiết nhẹ, cách điện, không bị ăn mòn.

• POM (Polyoxymethylene): Cứng, bền, chịu mài mòn, phù hợp cho bánh răng, vòng bi, chi tiết cơ khí chính xác.
• PTFE (Teflon): Khả năng chịu hóa chất tốt, thường dùng trong ngành y tế, thực phẩm và hóa chất.
• PVC (Polyvinyl Chloride): Chống nước, cách điện tốt, thích hợp cho ngành công nghiệp điện tử, viễn thông.
• Nylon: Độ bền cơ học cao, dẻo dai, dùng trong sản xuất bánh răng, ống lót, chi tiết máy.

3. Gốm kỹ thuật

Gốm kỹ thuật có độ cứng rất cao, khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn tốt, thường dùng trong các ngành công nghiệp yêu cầu chi tiết chịu nhiệt cao như hàng không vũ trụ, y tế và sản xuất linh kiện bán dẫn.

• Silicon Carbide (SiC): Khả năng chịu nhiệt và mài mòn tốt, được sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử.
• Alumina (Al2O3): Chịu mài mòn, cách điện tốt, dùng trong sản xuất cảm biến, linh kiện điện tử.

Ưu và nhược điểm của phương pháp gia công CNC tiện

Ưu điểm của gia công tiện CNC

Gia công tiện CNC đang dần thay thế phương pháp gia công truyền thống nhờ những ưu điểm vượt trội về độ chính xác, năng suất và tính tự động hóa. Dưới đây là những lợi ích quan trọng mà tiện CNC mang lại:

• Độ chính xác cao, sản phẩm đồng nhất: Nhờ vào hệ thống điều khiển tự động, các chi tiết gia công luôn đạt độ chính xác gần như tuyệt đối, đảm bảo tính đồng bộ giữa các sản phẩm.
• Giảm phụ thuộc vào tay nghề thợ gia công: Các thông số gia công được lập trình trước, giúp hạn chế sai sót do con người, đồng thời giảm yêu cầu về kinh nghiệm thực tế của thợ vận hành.
• Tăng năng suất và tiết kiệm thời gian: Máy tiện CNC có thể hoạt động liên tục với tốc độ cao, giúp rút ngắn thời gian sản xuất và đáp ứng nhu cầu gia công số lượng lớn trong thời gian ngắn.
• Giảm chi phí lao động và tối ưu sản xuất: Do máy vận hành tự động, doanh nghiệp có thể tiết kiệm nhân công, giảm chi phí sản xuất, đồng thời tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường.
• Linh hoạt trong gia công nhiều loại vật liệu: Máy tiện CNC có thể gia công trên nhiều loại vật liệu khác nhau như thép, nhôm, đồng, nhựa kỹ thuật, titan… mà vẫn đảm bảo chất lượng cắt gọt tốt.
• Dễ dàng tích hợp với công nghệ sản xuất hiện đại: Tiện CNC có thể kết hợp với các công nghệ gia công khác như phay CNC, cắt laser, mài CNC để tạo ra các sản phẩm hoàn chỉnh, đáp ứng nhiều yêu cầu kỹ thuật khác nhau.
• Để tận dụng tối đa những ưu điểm này, nhiều đơn vị gia công cơ khí đã trang bị hệ thống máy tiện CNC hiện đại như máy tiện CNC HASS, máy tiện Focus CNC FBL-200L, máy cắt dây CNC, máy mài CNC, máy chấn CNC, máy đột CNC,… giúp tối ưu quy trình sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra.

Nhược điểm của phương pháp gia công tiện CNC

Bên cạnh những lợi ích, gia công tiện CNC cũng tồn tại một số hạn chế cần cân nhắc:

• Giới hạn trong gia công một số hình dạng phức tạp: Tiện CNC chủ yếu phù hợp với các chi tiết tròn xoay. Đối với những chi tiết có hình dạng phức tạp, có nhiều mặt phẳng hoặc cần nhiều bề mặt cắt gọt, phương pháp gia công phay CNC có thể là lựa chọn phù hợp hơn.
• Đòi hỏi chi phí đầu tư cao: Máy tiện CNC và các thiết bị phụ trợ (dao cụ, hệ thống làm mát, lập trình CAD/CAM…) có giá thành khá cao, đòi hỏi doanh nghiệp phải có ngân sách đầu tư lớn ban đầu.
• Yêu cầu bảo trì thường xuyên: Để đảm bảo hiệu suất hoạt động và độ chính xác cao, máy tiện CNC cần được bảo trì định kỳ, thay thế dao cụ, kiểm tra hệ thống điều khiển, giúp duy trì tuổi thọ máy và chất lượng gia công.
• Phụ thuộc vào lập trình và vận hành máy: Việc gia công hiệu quả phụ thuộc nhiều vào quá trình lập trình và cài đặt thông số chính xác. Nếu lập trình không đúng, sản phẩm có thể bị lỗi hoặc không đạt chất lượng mong muốn.

Nhờ vào các phương pháp gia công CNC tiện hiện đại này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất sản xuất mà còn đảm bảo chất lượng đồng đều, đáp ứng yêu cầu khắt khe của nhiều ngành công nghiệp. Với những ưu điểm vượt trội, gia công tiện CNC sẽ tiếp tục là lựa chọn hàng đầu cho doanh nghiệp trong lĩnh vực cơ khí chính xác.