Gia công CNC – Công nghệ cải tiến quy trình sản xuất | Nội Thất Sông Đà

Trước khi ra đời điều khiển số bằng máy tính (CNC), quá trình sản xuất bao gồm sức lao động vất vả của con người; Thời gian sản xuất kéo dài không cần thiết, lãng phí vật liệu và đầy lỗi. Ngày nay, công nghệ đã cải tiến rất nhiều quy trình sản xuất.

Sự ra đời của các công nghệ gia công CNC mang lại độ tin cậy cao, làm cho các quá trình lặp đi lặp lại trở nên tự động hơn. Nhưng, gia công CNC là gì? Những sản phẩm nào có thể được làm từ công nghệ CNC? Gia công CNC hoạt động như thế nào và vật liệu nào có thể được sử dụng trong quy trình sản xuất có sử dụng máy CNC? Tham khảo bài viết này để hiểu rõ hơn về công nghệ này nhé.

Gia công CNC là gì?

CNC là viết tắt của cụm từ Computerized Numerically Controlled. Nghĩa là điều khiển bằng máy tính. Thuật ngữ này đã được sử dụng trong hệ thống máy tiện cơ khí được điều khiển và chế tạo tự động. Nó đã được phát triển từ cuối những năm 1940  đầu năm 1950. Được biết tới bởi một nhóm thành viên thuộc phòng thí nghiệm Servomechanism học viện MIT.

 Gia công CNC là một phương pháp sản xuất trừ, là việc tạo ra các thiết kế có hình dạng tùy chỉnh từ phôi; Thông qua các điều khiển máy tính. Bằng cách cắt vật liệu từng lát nhỏ ra khỏi một phần ban đầu thay vì thêm vật liệu để tạo ra sản phẩm.

Gia công CNC có thể được mô tả như một quá trình sản xuất được thực hiện bởi robot. Quá trình này có thể giúp tăng năng suất vì máy CNC có thể chạy tự động mà không cần người vận hành có mặt liên tục.

Đặc điểm của gia công CNC

Thông số máy

Hầu hết các tham số gia công được xác định bởi người vận hành máy trong quá trình tạo mã G và thường ít được nhà thiết kế quan tâm. Các thông số máy quan tâm là kích thước khổ gia công/làm việc và độ chính xác của máy CNC:

Các máy gia công CNC có khổ làm việc lớn. Hệ thống phay CNC có thể gia công các chi tiết có kích thước lên tới 2000 x 800 x 100mm (78” x 32” x 40”) và hệ thống tiện CNC có thể chế tạo các chi tiết có đường kính lên tới Φ500mm (Φ20” )

Với gia công CNC, các bộ phận có độ chính xác cao và dung sai chặt chẽ có thể được sản xuất. nếu không có dung sai được chỉ định thì các bộ phận sẽ được gia công với độ chính xác điển hình là ±0,125mm (±0.005”). Có thể đạt được dung sai chặt chẽ đến dưới một nửa đường kính của một sợi tóc trung bình của con người (±0.025mm hoặc 0.001”) với CNC.

Dụng cụ cắt CNC

Để tạo hình học khác nhau, máy CNC sử dụng các công cụ cắt khác nhau. 

Các dao phay phẳng, dao trụ và dao cầu được sử dụng cho gia công các khe, rãnh, hốc và các bức tường thẳng đứng khác. Hình dạng khác nhau của chúng cho phép gia công các tính năng với các chi tiết khác nhau. Các dao trụ cũng thường được sử dụng trong gia công CNC 5 trục để chế tạo các bề mặt có hình dạng cong và dạng tự do.

Khoan là cách phổ biến và nhanh chóng để tạo ra lỗ trống. Ngoài các lỗ khoan với kích thước tiêu chuẩn, các lỗ khoan có đường kính không theo tiêu chuẩn có thể được tạo thành bởi các công cụ phay mặt phẳng (theo đường xoắn ốc).

Đường kính trục của dụng cụ cắt nhỏ hơn đường kính của lưỡi cắt, cho phép các dụng cụ phay này cắt các khe chữ T và các đường cắt khác bằng cách loại bỏ vật liệu khỏi các cạnh của cạnh thẳng.

Taro tự động trên máy CNC được sử dụng để sản xuất các lỗ ren. Để tạo một lỗ ren, cần kiểm soát chính xác tốc độ quay và tốc độ chuyển động ăn dao. Taro thủ công cũng vẫn thường được sử dụng trong một số xưởng.

Dao phay mặt được sử dụng để loại bỏ các vật liệu từ các mặt phẳng lớn. Đường kính dao phay mặt lớn hơn đường kính các công cụ gia công sau đó, nên chúng yêu cầu số đường đi dao ít hơn, giảm tổng thời gian gia công và tạo ra các bề mặt phẳng. Giai đoạn phay mặt thường được sử dụng sớm trong quá trình gia công để chuẩn bị kích thước phôi.

Các công cụ cắt lớn không kém cũng được sử dụng trong tiện CNC, đáp ứng mọi nhu cầu gia công, như cắt mặt, cắt ren và cắt rãnh.

Ưu và nhược điểm của gia công CNC

Cũng giống như bất kỳ công nghệ nào khác, gia công CNC đi kèm với những ưu và nhược điểm riêng. Chúng tôi xem xét một số trong số chúng dưới đây.

Ưu điểm của gia công CNC

Gia công CNC có một lợi thế chi phí đáng kể so với sản xuất truyền thống ở chỗ nó giảm chi phí lao động. Nó làm giảm đáng kể biên độ sai sót trong sản xuất. Hơn nữa, nó làm cho việc sản xuất hàng loạt trở thành một nhiệm vụ dễ dàng hơn bao giờ hết do khả năng cung cấp đầu ra đồng đều một cách nhất quán.

CNC cũng cung cấp tính linh hoạt trong thiết kế cho phép phần mềm được lập trình lại nhanh chóng để tạo ra các sản phẩm hoàn toàn mới hoặc sửa chữa những sai sót.

Nhược điểm của gia công CNC

Một nhược điểm của gia công CNC là chi phí đầu tư ban đầu. Các công ty thậm chí có thể cần vay vốn để mua công nghệ CNC (bao gồm máy CNC và phần mềm CNC). Nhưng, nếu công ty có thể tăng lợi nhuận thông qua gia công CNC, khoản đầu tư đó có thể được thu hồi nhanh chóng.

Gia công CNC dựa trên giả định về tính không sai của máy tính. Điều này có nghĩa là một số người sử dụng hệ thống CNC có thể bỏ qua khả năng xảy ra lỗi, khiến các lỗi dễ xảy ra mà không được chú ý. Tuy nhiên, với sự đào tạo bài bản, điều này có thể được giảm thiểu.

Cuối cùng, bởi vì nó là một quá trình trừ (cắt gọt), gia công CNC tạo ra chất thải (phôi), có thể có một số tác động xấu đến môi trường. Tuy nhiên, các quy trình quản lý chất thải có thể được thực hiện để đảm bảo rằng chất thải được tạo ra từ quá trình sản xuất trên máy CNC có thể được tái chế. Dẫu sao nó vẫn đang lãng phí trung bình từ 70% của chi phí vật tư phôi.

Sự ra đời của công nghệ CNC mang lại lợi ích to lớn cho ngành thi công nội thất cũng như nhiều ngành công nghiệp khác, bao gồm hàng không vũ trụ, xây dựng, in ấn, sản xuất, quân sự và giao thông vận tải. Đây thật sự là phát minh mang tính vĩ mô trong việc xây dựng và phát triển của rất nhiều ngành nghề mới trong tương lai.

Xem thêm: Những điều cần biết về gỗ công nghiệp