Các công cụ và công nghệ gia công cơ khí phổ biến hiện nay

Gia công cơ khí là một thuật ngữ sản xuất bao gồm một loạt các công nghệ và kỹ thuật. Nó có thể được định nghĩa một cách đại khái là quá trình loại bỏ vật liệu khỏi phôi bằng cách sử dụng máy công cụ để định hình nó thành một thiết kế dự định. Hầu hết các thành phần và bộ phận kim loại yêu cầu một số hình thức gia công trong quá trình sản xuất. Các vật liệu phi kim loại khác cũng thường được chế tạo thông qua quá trình gia công. 
 

Có nhiều loại công cụ gia công, và chúng có thể được sử dụng một mình hoặc kết hợp với các công cụ khác ở các bước khác nhau của quá trình sản xuất để đạt được hình dạng chi tiết dự định. Các loại công cụ gia công chính là:
 

Chúng thường được sử dụng như  thiết bị hoàn thiện để mở rộng các lỗ đã cắt trước đó trên vật liệu.
 

Các thiết bị như cưa và kéo cắt là những ví dụ điển hình của dụng cụ cắt. Chúng thường được sử dụng để cắt vật liệu có kích thước xác định trước, chẳng hạn như kim loại tấm, thành hình dạng mong muốn.
 

Loại này bao gồm các thiết bị quay hai cạnh tạo ra các lỗ tròn song song với trục quay.
 

Những dụng cụ này áp dụng một bánh xe quay để đạt được độ hoàn thiện tốt hoặc để tạo ra những vết cắt nhẹ trên phôi.
 

Một công cụ phay sử dụng một bề mặt cắt quay với một số lưỡi dao để tạo ra các lỗ không tròn hoặc cắt các thiết kế độc đáo ra khỏi vật liệu.

>>> Tìm hiểu thêm về sản phẩm phay cnc
 

Những công cụ này xoay một phôi trên trục của nó trong khi một công cụ cắt định hình nó thành hình dạng. Máy tiện là loại thiết bị tiện phổ biến nhất. 

>>> Tìm hiểu thêm về sản phẩm tiện cnc

 

Máy công cụ hàn và nung sử dụng nhiệt để tạo hình phôi. Các loại công nghệ gia công hàn và nung phổ biến nhất bao gồm:
 

Máy laser phát ra chùm ánh sáng năng lượng cao, hẹp có tác dụng làm nóng chảy, bốc hơi hoặc đốt cháy vật liệu. Laser CO2 là loại phổ biến nhất được sử dụng trong gia công. Quá trình cắt laser rất thích hợp để tạo hình thép hoặc khắc các mẫu vào một phần vật liệu. Những lợi ích của nó bao gồm chất lượng cao bề mặt hoàn thiện và độ chính xác cắt cực cao.
 

Còn được gọi là cắt bằng khí, phương pháp gia công này sử dụng hỗn hợp khí nhiên liệu và ôxy để làm tan chảy và cắt bỏ vật liệu. Axetylen, xăng, hydro và propan thường được dùng làm môi trường khí do tính dễ cháy cao của chúng. Các lợi ích của phương pháp này bao gồm tính di động cao, ít phụ thuộc vào nguồn điện sơ cấp và khả năng cắt các vật liệu dày hoặc cứng, chẳng hạn như các loại thép cứng.
 

Tia plasma bắn ra một hồ quang điện để biến đổi khí trơ thành plasma. Plasma này đạt đến nhiệt độ cực cao và được áp dụng cho phôi ở tốc độ cao để làm tan chảy vật liệu không mong muốn. Quy trình này thường được sử dụng trên các kim loại dẫn điện yêu cầu chiều rộng vết cắt chính xác và thời gian chuẩn bị tối thiểu. 
 

 

Trong khi các công cụ đốt áp dụng nhiệt để làm tan chảy lượng dư thừa, các thiết bị gia công bào mòn sử dụng nước hoặc điện để làm xói mòn vật liệu ra khỏi phôi. Hai loại công nghệ gia công bào mòn chính là:
 

Quá trình này sử dụng một dòng nước có áp suất cao để cắt qua vật liệu. Bột mài mòn có thể được thêm vào dòng nước để tạo điều kiện xói mòn. Cắt tia nước thường được sử dụng trên các vật liệu có thể bị hư hỏng hoặc biến dạng từ vùng ảnh hưởng nhiệt.
 

Còn được gọi là gia công tia lửa, quá trình này sử dụng phóng điện hồ quang để tạo ra các hố nhỏ nhanh chóng dẫn đến các vết cắt hoàn toàn. EDM được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi các hình dạng hình học phức tạp trong vật liệu cứng và có dung sai gần. EDM yêu cầu vật liệu cơ bản phải dẫn điện, điều này hạn chế việc sử dụng nó đối với các hợp kim đen.

 

Gia công điều khiển số bằng máy tính (gia công CNC) là một kỹ thuật có sự hỗ trợ của máy tính có thể được sử dụng cùng với nhiều loại thiết bị. Nó yêu cầu phần mềm và lập trình, thường bằng ngôn ngữ G-code, để hướng dẫn một công cụ gia công định hình phôi theo các thông số đặt trước. Trái ngược với các phương pháp được hướng dẫn thủ công, gia công CNC là một quá trình tự động. Một số lợi ích của nó bao gồm:

- Chu kỳ sản xuất cao: Một khi máy CNC đã được mã hóa thích hợp, nó thường cần bảo trì hoặc thời gian ngừng hoạt động tối thiểu, cho phép tốc độ sản xuất nhanh hơn.
- Chi phí sản xuất thấp: Do tốc độ quay vòng và yêu cầu lao động thủ công thấp, gia công CNC có thể là một quá trình tiết kiệm chi phí, đặc biệt là đối với các hoạt động sản xuất khối lượng lớn.
- Sản xuất đồng nhất : Gia công CNC thường chính xác và mang lại mức độ đồng nhất cao về thiết kế giữa các sản phẩm của nó.
 

Bất kỳ quá trình gia công nào yêu cầu dung sai cắt nhỏ bất thường (từ 0,013 mm đến 0,0005 mm) hoặc bề mặt hoàn thiện tốt hơn 32T có thể được coi là một dạng gia công chính xác. Gia công chính xác có thể được áp dụng cho nhiều phương pháp và công cụ chế tạo.

Các yếu tố như độ cứng, độ giảm chấn và độ chính xác hình học có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của đường cắt của một dụng cụ chính xác. Điều khiển chuyển động và khả năng đáp ứng của máy ở tốc độ tiến dao nhanh cũng rất quan trọng trong các ứng dụng gia công chính xác.

Bài viết liên quan: