Phay CNC - Quy trình, Máy móc & Vận hành máy phay CNC

Phay CNC là một trong những quy trình phổ biến nhất khi muốn sản xuất các bộ phận phức tạp. Tại sao phức tạp? Bất cứ khi nào các phương pháp chế tạo khác như laser hoặc cắt plasma có thể đạt được kết quả tương tự, thì việc sử dụng chúng sẽ rẻ hơn. Nhưng hai điều này không cung cấp bất cứ điều gì tương tự như khả năng của phay CNC.

Vì vậy, chúng ta sẽ đi sâu vào quá trình xay xát, xem xét các khía cạnh khác nhau của bản thân quy trình cũng như máy móc. Điều này sẽ giúp bạn hiểu liệu bạn có yêu cầu dịch vụ phay CNC để sản xuất các bộ phận của mình hay không hoặc có sẵn phương án thay thế hiệu quả hơn về chi phí hay không.

Phay CNC là gì?

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

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

Thứ hai, tất cả các gia công CNC đều sử dụng máy CNC nhưng không phải máy CNC nào cũng dùng để gia công cơ khí chính xác. Điều khiển số trên máy tính là thứ nằm sau ba chữ cái này. Bất kỳ máy nào sử dụng CNC đều sử dụng các 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 ép phanh, v.v.

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

Quy trình phay

Chúng tôi có thể giới hạn bản thân trong việc mô tả quy trình chế tạo chỉ nhưng việc đưa ra một cái nhìn tổng quan về quy trình hoàn chỉnh sẽ mang lại một bức tranh toàn cảnh hơn.

Quá trình xay xát bao gồm:

• Thiết kế các bộ phận trong CAD
• Dịch các tệp CAD thành mã để gia công
• Thiết lập máy móc
• Sản xuất các bộ phận

Thiết kế các tệp CAD và dịch sang mã

Bước đầu tiên là tạo biểu diễn 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 có sẵn để kiểm tra và sửa đổi, nếu cần, cho phù hợp với khả năng của máy. Ngoài ra, các kỹ sư sản xuất có thể mô phỏng toàn bộ quá trình cắt bằng loại phần mềm này.

Điều này cho phép kiểm tra những sai sót trong thiết kế để tránh tạo ra những mẫu không thể sản xuất được.

Mã G cũng có thể được viết bằng tay, như đã được thực hiện trong quá khứ. Tuy nhiên, điều này kéo dài toàn bộ quá trình đáng kể. Do đó, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng đầy đủ các khả năng mà phần mềm kỹ thuật hiện đại cung cấp.

xem thêm: https://thumuaphelieugiacao.com.vn/mui-khoan-sat 

Thiết lập máy

Mặc dù máy CNC thực hiện công việc cắt tự động, nhưng nhiều khía cạnh khác của quá trình này cần bàn tay của người vận hành máy. Ví dụ, cố định phôi vào bàn làm việc cũng như gắn các dụng cụ phay vào trục chính của máy.

Việc xay xát thủ công phụ thuộc 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 các khả năng chạy dao trực tiếp. Điều này có nghĩa là họ có thể thay đổi các công cụ khi đang di chuyển trong quá trình sản xuất. Vì vậy, có ít điểm dừng hơn nhưng ai đó vẫn phải thiết lập chúng từ trước.

Sau khi hoàn tất thiết lập ban đầu, người vận hành 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 công cụ quay tiếp xúc với phôi để cắt phoi. Việc cắt liên tục cho ra hình dạng mong muốn.

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

• Phay thông thường
• Leo phay

Như tên đã nói, xay xát thông thường là cách phổ biến hơn để xay xát, ít nhất là trong quá khứ. Cơ học của phay thông thường:

• Phoi cắt tăng chiều dày. Điều này có thể gây ra nhiệt độ cao làm cho sản phẩm bị cứng.
• Sự bắt đầu của một vết cắt bao gồm sự cọ xát và ma sát nhiều hơn, làm cho dụng cụ bị mài mòn nhanh hơn và giảm tuổi thọ của nó.
• Khi răng mang phoi lên trên, chúng có thể rơi trở lại đường cắt, làm giảm chất lượng của lớp hoàn thiện.
• Kẹp và cố định phôi chặt chẽ hơn là cần thiết để tránh dịch chuyển gây ra bởi các lực lớn hướng lên.

Máy phay CNC mới hơn sử dụng phay leo . Các tính năng của phay leo là:

• Phoi cắt giảm độ dày, gây nóng phoi hơn là phôi.
• Bề mặt cắt sạch hơn, ít cọ xát hơn và tăng tuổi thọ dụng cụ.
• Các phoi rơi phía sau máy cắt, giảm thiểu vấn đề đường cắt bị ô nhiễm.
• Phay leo ngang tạo ra lực đi xuống, giảm sự cần thiết của kẹp thêm.

Quá trình xay xát thường bao gồm một số hoạt động khác nhau nhưng điều này phụ thuộc vào hình dạng của sản phẩm cuối cùng và trạng thái của miếng thô. Thông thường, phay là cần thiết để tạo ra một lớp hoàn thiện chính xác và thêm một vài tính năng như rãnh hoặc lỗ ren.

Nhưng nó cũng thích hợp để tạo ra một bộ phận hoàn thiện từ một khối vật liệu. Các thao tác đầu tiên sử dụng các công cụ lớn hơn để nhanh chóng cắt bỏ vật liệu nhằm đẩy nhanh quá trình cho đến khi có được hình dạng gần đúng của mảnh cuối cùng.

Thay đổi công cụ là cần thiết để tạo ra các bộ phận được gia công chính xác cao. Phay chính xác tuyệt vời được biết đến là đạt được ở giai đoạn cuối, đưa dung sai kỹ thuật và độ nhám bề mặt đến mức khó có thể so sánh với bất kỳ quy trình chế tạo hợp kim nào khác.

Linh kiện máy phay

Bây giờ, chúng ta hãy xem những gì tạo nên một máy phay. Trong khi các trung tâm phay mới có khả năng thực hiện tất cả các loại hoạt động, chúng cũng phức tạp hơn. Vì vậy, chúng tôi đang bám sát các băng ghế truyền thống hơn ở đây để có cái nhìn tổng quan về các thành phần của máy.

Máy phay ngang

Máy phay nằm ngang bắt nguồn từ tên của chúng từ vị trí của dụng cụ - trục của chúng nằm ngang. Những hình ảnh trên cho thấy một cách sử dụng chúng là phay đơn giản. Tất nhiên, máy xay ngang cũng thích hợp cho việc phay cuối.

Việc xây dựng một nhà máy ngang khá đơn giản. Dụng cụ cắt được gắn vào trụ. Khi cần thay dụng cụ, bạn có thể tháo giá đỡ và miếng đệm để thay thế dụng cụ.

Việc cố định phôi trên bàn làm việc cần có vise. Bàn di chuyển có thể di chuyển bàn theo trục X, Y và Z để di chuyển phôi.

Tất nhiên, các máy mới hơn trông hơi khác một chút, làm cho chúng phù hợp với quá trình tự động hóa. Các trung tâm phay ngang có thể có một số trục chính với nhiều loại công cụ trên chúng để thời gian quay vòng nhanh hơn. Ngoài ra, bàn cũng như các công cụ có thể di chuyển theo nhiều hướng hơn, bao gồm cả các trục quay.

Tuy nhiên, những điều cơ bản vẫn giống nhau và hiểu được cỗ máy truyền thống hơn là đủ để hiểu những chiếc máy đương đại.

Ưu điểm của phay ngang :

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

Máy phay đứng

Một lần nữa, tên của một nhà máy đứng khá rõ ràng khi nhìn vào hình ảnh trên. Vì vị trí của trục dao là thẳng đứng, nó phù hợp hơn cho việc phay cuối.

Các thành phần của máy nghiền đứng tương tự như máy nghiền nằm ngang. Đầu máy ở cuối một ram. Trục chính của dụng cụ cắt được gắn vào đầu.

Tất cả mọi thứ về vị trí của bàn giống hệt như một máy nghiền nằm ngang, cung cấp khả năng di chuyển nó theo 3 hướng giống nhau.

Máy xay trục đứng 5 trục hiện đại cung cấp khả năng xoay bộ phận để tiếp cận nhiều hơn và thời gian quay vòng nhanh hơn. Tự động hóa tất cả các chuyển động mang lại độ chính xác tốt hơn, thời gian thực hiện nhanh hơn và gần giống với các bộ phận giống nhau.

Ưu điểm của phay đứng:

• Rẻ hơn đáng kể so với các nhà máy ngang, với mức chênh lệch giá lên đến 4-5 lần
• Sẵn có vì có nhiều hội thảo hơn có thể cung cấp
• Dễ sử dụng hơn vì máy nghiền đứng cung cấp khả năng hiển thị tốt hơn về những gì đang thực sự diễn ra
• Nhiều thợ máy có thể mang lại kết quả tuyệt vời
• Máy nhỏ hơn, cần ít không gian hơn trong xưởng

Các loại máy phay

Có rất nhiều loại có sẵn trên thị trường hiện nay. Nhiều cách phân loại cũng tồn tại. Những điều cơ bản vẫn giống nhau ở mọi nơi, với một vài sửa đổi mang lại nhiều khả năng hơn và do đó có một loại máy phay khác.

Dưới đây là các loại máy phay phổ biến nhất:

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

Máy xay kiểu giường

Thiết kế của máy phay kiểu giường bao gồm một giường máy ổn định. Trong khi các bộ phận lớn và nặng có thể gây mất ổn định với máy dạng đầu gối, thì máy dạng giường có thể giữ vững được mặt đất của chúng. Giường dài có nghĩa là nhiều bộ phận có thể được gắn vào giường cùng một lúc, giảm thời gian nhàn rỗi và tăng hiệu quả trên sàn làm việc.

Bàn làm việc gắn trực tiếp vào giường của máy và có thể di chuyển theo 2 hướng. Tất nhiên, đầu trục chính có thể di chuyển theo trục để xác định độ sâu cắt. Vị trí của trục phụ thuộc vào máy, vì có cả máy nghiền ngang và dọc, cũng như máy phổ thông. Tất cả chúng cũng có thể được tự động hóa bằng cách sử dụng CNC.

Phổ biến nhất trong số các tùy chọn này là máy phay đa năng CNC. Trong khi các máy xay ngang và dọc có những hạn chế đáng kể, những máy này cung cấp tính linh hoạt hơn.

Một cách khác để tăng năng suất là sử dụng giá đỡ hai máy. Điều này giúp gắn một số bộ phận lên bàn để xử lý đồng thời hoặc một bộ phận lớn. Điều này làm mất đi sự cần thiết cho việc kẹp lại nó để xử lý đầu kia. Điều quan trọng cần lưu ý là thiết lập này mở ra khả năng va chạm công cụ có thể được ngăn chặn bằng một chương trình CNC chính xác.

Máy phay kiểu đầu gối

Những máy này thích hợp để sản xuất các bộ phận có kích thước từ nhỏ đến trung bình. Hạn chế đến từ thực tế là các máy xay kiểu đầu gối cung cấp độ ổn định kém hơn, ví dụ, máy phay kiểu giường. Ngoài ra, khung đặt giới hạn riêng cho kích thước bộ phận.

Máy nghiền kiểu đầu gối truyền thống là một lựa chọn tuyệt vời để sản xuất các bộ phận một lần, công việc bảo trì, các công việc chuẩn bị, v.v. Chuyển động một chiều của đầu cắt hạn chế khả năng xảy ra tai nạn. Việc sử dụng chúng để chuẩn bị phôi để tinh chế sau này trên trạm CNC là phổ biến.

Những máy này yêu cầu thay đổi thủ công các công cụ sau mỗi lần vận hành, khiến toàn bộ quá trình chậm hơn một chút. Tuy nhiên, các trung tâm gia công CNC hiện đại bao gồm các khả năng của máy phay kiểu đầu gối.

Máy phay kiểu Ram

Máy nghiền kiểu ram có đầu cắt của nó được gắn trên một thanh ram có thể trượt qua lại. Điều này làm tăng chuyển động của dao thành 2 trục - X và Y. Cả hai tùy chọn ngang và dọc của máy nghiền ram đều có sẵn trên thị trường. Nhiều máy xay như vậy cũng có khả năng xoay đầu cắt.

Máy nghiền kiểu bào

Máy phay kiểu bào rất giống với máy phay kiểu giường. Cả hai đều có bàn làm việc lớn và trục xoay có thể di chuyển theo 3 hướng. Sự khác biệt chính đến từ khả năng của máy phay kiểu máy bào để chứa nhiều dụng cụ phay cùng một lúc. Số lượng các công cụ khác nhau thường lên đến 4.

Tính linh hoạt bổ sung làm tăng hiệu quả của chúng và giảm nhu cầu dừng xử lý để thay đổi công cụ.

Có bao nhiêu trục?

Chúng tôi đã đề cập đến các trục khác nhau trong bài viết này. Nhưng hãy làm cho nó rõ ràng mỗi nghĩa là gì.

Máy nghiền 3 trục

Máy nghiền đứng 3 trục có 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. Vì vậy, trục thứ ba, trục Z, được thêm vào bằng cách cho phép hạ thấp dụng cụ cắt.

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

Máy nghiền 4 trục

Máy nghiền 4 trục có tất cả 3 trục như đã mô tả trước đây. Nhưng một cái khác xuất hiện - trục A. Giờ đây, bàn có thể xoay quanh trục X, cho phép phay mặt các mặt mà không cần định vị lại phôi.

Máy nghiền 5 trục

Như bạn có thể đoán, tất cả những gì đúng với máy nghiền 4 trục cũng áp dụng cho máy nghiền 5 trục. Nhưng bây giờ chúng ta thêm trục B cho chuyển động quay quanh trục Y.

Trung tâm gia công CNC 5 trục có giá cao hơn rất nhiều so với các lựa chọn khác nhưng có thể sản xuất các bộ phận rất phức tạp trong một lần. Không cần thiết lập thêm trong khi tuổi thọ dụng cụ tăng lên nhờ khả năng định vị bộ phận phù hợp.

Máy nghiền 6 trục

Máy phay 6 trục

Trung tâm phay CNC 6 trục không quá phổ biến vì mức giá quá đắt. Chúng có thể nhanh hơn tới 75% so với máy 5 trục nhưng sự cần thiết của những khả năng như vậy là hiếm có đủ để biện minh cho chi phí. Video trên cũng cho thấy sự so sánh của máy nghiền 5 trục và 6 trục.

Máy nghiền 6 trục có bàn làm việc cố định và tất cả sự tự do chuyển động 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, khía rãnh, v.v. Điều này cho phép sản xuất các thiết kế phức tạp trên một trung tâm phay CNC duy nhất với độ chính xác đáng kinh ngạc. Dung sai khoảng +/- 0,1 mm.

Việc tạo ra các tính năng nói trên đòi hỏi nhiều thao tác xay xát khác nhau:

• Phay bề mặt
• Phay mặt
• Phay góc
• Phay mẫu
• Phay hồ sơ
• Phay bánh răng, v.v.

Phay thường

Phay thường

Phay thường còn được gọi là phay bề mặt. Nó sử dụng máy nghiền nằm ngang, có nghĩa là trục quay của dụng cụ cắt song song với bề mặt cắt.

Phay bề mặt có thể sử dụng các dao cắt khác nhau, rộng hoặc hẹp, tùy thuộc vào kết quả cần thiết. Sử dụng dao cắt rộng có thể giúp loại bỏ vật liệu nhanh khi kết hợp với tốc độ cắt chậm, tốc độ tiến dao nhanh và răng thô của dao cắt. Tất nhiên, độ hoàn thiện bề mặt của vết cắt như vậy có thể không đáp ứng yêu cầu.

Do đó, bước thứ hai có thể bao gồm thay đổi công cụ để sử dụng răng mịn hơn. Điều này cũng đòi hỏi tốc độ cắt nhanh hơn và tốc độ tiến dao chậm hơn, do đó lượng vật liệu loại bỏ trên một đơn vị thời gian chậm hơn. Đồng thời, cú dứt điểm cuối cùng chính xác hơn. Vì vậy, sự kết hợp của cả hai tạo ra một sự lựa chọn tốt từ quan điểm kinh tế.

Phay mặt

Phay mặt

Thao tác này sử dụng một công cụ cắt có các răng ở hai bên cũng như ở cuối. Trục của dao vuông góc với chi tiết được gia công.

Phay mặt thường xảy ra sau khi phay bề mặt, vì nó có thể tạo ra các đường viền phức tạp hơn và để lại một lớp hoàn thiện đẹp. Các răng ở hai bên thực hiện hầu hết công việc cắt trong khi các răng trên đỉnh đảm nhiệm việc hoàn thiện bề mặt.

Phay góc

Phay vát mép

Thao tác phay này cho phép chúng ta tạo các đường vát, rãnh, v.v. Có một số cách để thực hiện các tính năng này.

Trong trường hợp máy nghiền 3 trục thông thường, việc sử dụng các dao cắt khác nhau là hợp lý nhất. Đây có thể là những máy cắt đuôi dovetail để tạo ra các rãnh góc cạnh hoặc chỉ là một máy nghiền có đầu cắt hình nón để vát mép. Lưu ý rằng hai điều này về cơ bản là đối lập của nhau.

Trục của máy cắt có thể vuông góc hoặc thẳng hàng với bề mặt.

Phay mẫu

Phay mẫu

Loại phay này yêu cầu dụng cụ đặc biệt để tạo ra các đường viền bề mặt phức tạp hơn. Cả hai máy cắt lồi và lõm đều là những ví dụ về công cụ được sử dụng ở đây.

Phay khuôn giúp tạo ra những đường viền bề mặt này trong một lần cắt. Các công cụ có thể giúp tạo ra các hốc tròn, các cạnh tròn, vv Các công cụ phải có các thông số phù hợp để đạt được kết quả mong muốn.

Phay băng là một hạng mục phụ của phay dạng, nhờ đó việc sử dụng nhiều dao cùng một lúc có thể tạo ra các mẫu.

Phay hồ sơ

Phay hồ sơ

Một hoạt động phay thông thường để sản xuất các chi tiết lồi và lõm. Quy trình bao gồm 3 bước - gia công thô, bán hoàn thiện và hoàn thiện.

Gia công thô sử dụng các miếng chèn tròn để thực hiện công việc ban đầu là loại bỏ hầu hết vật liệu. Máy phay đầu mũi bi là sự phù hợp hoàn hảo cho bán gia công và hoàn thiện.

Công việc như vậy phần lớn sẽ được hưởng lợi từ phay CNC, vì công nghệ 4 và 5 trục có thể thực hiện nhanh các thao tác cũng như cung cấp chất lượng tốt hơn.

Phay bánh răng

Phay bánh răng hợp kim

Đúng vậy, phay cũng được sử dụng để sản xuất các loại bánh răng khác nhau . Toàn bộ quá trình sản xuất bánh răng bao gồm hai bước.

Đầu tiên là phay bánh răng. Độ mềm của vật liệu cho phép tạo ra các bộ phận dễ dàng hơn trong khi vẫn đạt được dung sai lớn. Các bánh răng sau đó trải qua quá trình xử lý nhiệt để làm cứng bề mặt. Sau đó, tiện CNC sẽ chịu trách nhiệm về kết quả cuối cùng.

Vật liệu phù hợp

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

• Tạo phần hình học.
• Xác định các lực tác dụng lên bộ phận. Phần mềm CAD với các addon FEA có thể giúp ích nhiều cho bạn ở đây.
• Xác định đặc tính vật liệu dựa trên kết quả.
• Tạo một danh sách các vật liệu có thể.
• Chọn một trong những đáp ứng các yêu cầu với tỷ lệ tốt nhất để tiết kiệm chi phí.
• Đảm bảo rằng vật liệu phù hợp để phay.

Vì vậy, chúng tôi có thể giúp bạn bước cuối cùng tại đây.

Kim loại thích hợp cho phay CNC:

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

Nhựa thích hợp để phay:

• ABS
• Nylon
• Polycarbonate
• POM
• PTFE
• HDPE
• PEEK

Sau khi lựa chọn, đã đến lúc chọn 1 Công ty mua hợp kim phế liệu đáng tin cậy cho công việc . Nếu bạn đang tìm người giúp phay kim loại, bạn chỉ cần liên hệ với các kỹ sư bán hàng của chúng tôi.hợp kim