Quy trình sản xuất nhanh, chính xác và linh hoạt này rất phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp để sản xuất nhiều loại sản phẩm. Vậy, phay CNC là gì, nó hoạt động như thế nào?

Phay CNC là gì?

Gia công Phay CNC là một quy trình sản xuất trừ trong đó một công cụ cắt quay được điều khiển bằng máy tính loại bỏ một cách có chọn lọc các phần của khối vật liệu để tạo thành một vật thể mong muốn. Công nghệ phay tồn tại như một quy trình sản xuất trước khi kết hợp CNC (Điều khiển số bằng máy tính). Trong công nghệ này, người vận hành máy điều khiển thủ công chuyển động và hướng của công cụ cắt quay và phôi để tạo ra một bộ phận, dựa trên bản vẽ của bộ phận đó. Quy trình này chậm, dễ xảy ra lỗi và đòi hỏi người vận hành có tay nghề cao.

Việc tích hợp máy tính biến quá trình phay thành một quá trình nhanh chóng, chính xác và có độ chính xác cao. Máy tính kiểm soát chính xác tốc độ, chuyển động và hướng của dụng cụ cắt và phôi, để lại ít chỗ cho sai sót.

Phay CNC là một tập hợp con của gia công cơ khí, một quy trình sản xuất được định nghĩa rộng rãi bao gồm tiện CNC, định tuyến CNC và khoan CNC. Gia công CNC mô tả các công nghệ sử dụng các công cụ điều khiển bằng máy tính để cắt các phần của khối vật liệu để tạo thành một bộ phận.

Quá trình phay CNC diễn ra như thế nào? 

Có nhiều loại máy và hoạt động phay CNC khác nhau. Tuy nhiên, tất cả đều tuân theo cùng một nguyên lý hoạt động. Một trục chính chạy bằng động cơ dẫn động một công cụ cắt quay có chọn lọc loại bỏ vật liệu khỏi phôi được đặt trên bàn làm việc bên dưới hoặc bên cạnh công cụ. Trục chính và bàn làm việc di chuyển theo các hướng được lập trình trước để cho phép công cụ cắt tiếp cận các khu vực khác nhau của phôi. Các chuyển động này được bộ xử lý của máy điều khiển dựa trên một tập hợp các lệnh nhất định và được thực hiện bằng cách di chuyển các cơ cấu cấp liệu cơ học trong máy phay.

– Tạo mô hình CAD 3D

Bước đầu tiên trong quy trình phay CNC là sử dụng phần mềm CAD để tạo mô hình 3D của bộ phận.

Các nhà thiết kế tạo ra bản sao của vật thể, tính đến kích thước, dung sai và vật liệu. Một khía cạnh quan trọng của giai đoạn thiết kế là Thiết kế cho sản xuất (DFM), quy trình tối ưu hóa thiết kế mô hình theo các hướng dẫn cụ thể để đảm bảo sản xuất liền mạch và tiết kiệm chi phí. DFM cho phay CNC bao gồm dung sai, giới hạn kích thước & hình học và các khuyến nghị về tính năng. Xem hướng dẫn DFM của chúng tôi để tìm hiểu thêm về việc tối ưu hóa thiết kế cho sản xuất. Tải thiết kế của bạn lên nền tảng báo giá tức thời của chúng tôi để nhận DFM miễn phí. Sau khi tạo mô hình, nhà thiết kế sẽ lưu và xuất tệp ở định dạng CAD.

– Chuyển đổi từ định dạng tệp CAD sang ngôn ngữ máy

Máy phay CNC không trực tiếp đọc và diễn giải các mô hình 3D ở định dạng CAD. Các chương trình phần mềm CAM (sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính) chuyên dụng trước tiên phải chuyển đổi các tệp CAD thành ngôn ngữ lập trình có thể đọc được bằng máy CNC được gọi là mã G (mã hình học). Phần mềm CAM phân tích mô hình 3D đã nhập và tạo ra một tập lệnh tương ứng mà máy phay CNC tuân theo để tạo ra vật thể mong muốn.

– Mẫu mã G cho hoạt động phay CNC

Mã G quyết định chuyển động, hướng, tốc độ và tốc độ nạp của dụng cụ cắt và bàn làm việc, kiểm soát dần các thông số này cho đến khi vật thể hình thành. Các lệnh bổ sung do phần mềm CAM tạo ra kiểm soát các khía cạnh khác của quy trình phay CNC, chẳng hạn như khởi động và dừng máy và dòng chất lỏng làm mát. Kỹ sư xuất mã G từ CAM sang máy CNC.

– Thiết lập máy phay CNC

Sau khi nhập mã G, người vận hành sẽ thiết lập máy cho hoạt động phay CNC cụ thể. Người vận hành gắn dụng cụ phay CNC phù hợp vào trục chính, cố định chắc chắn phôi vào bàn làm việc của máy và định hướng các mặt phẳng, trục và hướng. Tiếp theo, họ thiết lập bất kỳ dụng cụ, đồ gá và hệ thống bổ sung nào cần thiết, chẳng hạn như hệ thống làm mát.

– Thực hiện quá trình phay CNC

Sau khi thiết lập máy và phôi, người vận hành bật máy và quá trình phay bắt đầu. Từ thời điểm này, chỉ cần sự can thiệp của con người nếu có vấn đề phát sinh. Máy phay CNC thực hiện các dòng mã liên tiếp, cắt dần các chi tiết của phôi. Tùy thuộc vào máy và hoạt động phay, dụng cụ cắt di chuyển vào phôi cố định, phôi di chuyển vào dụng cụ cắt cố định hoặc cả hai đều di chuyển không liên tục so với nhau. Dụng cụ cắt quay với tốc độ cao hàng nghìn vòng/phút, cắt phôi khi tiếp xúc. Các quá trình này lặp lại cho đến khi tạo thành vật thể mong muốn.

– Hậu xử lý

Hậu xử lý là tùy chọn trong quy trình phay CNC. Tuy nhiên, nó thường được sử dụng để đưa sản phẩm hoàn thiện đến trạng thái cuối cùng mong muốn. Quá trình xử lý có thể mang tính thẩm mỹ hoặc chức năng và thay đổi tùy theo vật liệu. Bộ phận bên dưới đã trải qua quá trình phun bi và anot hóa loại II.

Lời kết

Phay CNC là một quy trình sản xuất cực kỳ linh hoạt với nhiều ứng dụng khác nhau trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Quy trình này chủ yếu sản xuất các bộ phận 3D có kích thước từ nhỏ đến trung bình với hình dạng độc đáo hoặc phức tạp. Các bộ phận này thường là thành phần của một cụm lắp ráp lớn hơn nhưng có thể là các bộ phận độc lập sử dụng cuối.

Xem thêm: