Gia công điều khiển số

Lựa chọn công cụ:
1. Nguyên tắc lựa chọn dụng cụ CNC Tuổi thọ dụng cụ có mối liên hệ chặt chẽ với các thông số gia công. Khi xác định các thông số gia công, trước tiên bạn nên chọn một mức tuổi thọ dụng cụ hợp lý, và mức tuổi thọ này cần được xác định dựa trên mục tiêu tối ưu hóa. Thông thường, có hai loại tuổi thọ dụng cụ: tuổi thọ dụng cụ mang lại năng suất cao nhất và tuổi thọ dụng cụ có chi phí thấp nhất. Loại thứ nhất được xác định dựa trên mục tiêu giảm thiểu thời gian gia công cho mỗi chi tiết, còn loại thứ hai được xác định dựa trên mục tiêu giảm thiểu chi phí quá trình. Khi lựa chọn tuổi thọ dụng cụ, bạn có thể xem xét các điểm sau: lựa chọn dựa trên độ phức tạp của dụng cụ, chi phí sản xuất và mài sắc. Tuổi thọ dụng cụ của các dụng cụ phức tạp và có độ chính xác cao nên được chọn cao hơn so với các dụng cụ một lưỡi. Đối với các dụng cụ có thể thay thế được kẹp bằng máy, do thời gian thay dụng cụ ngắn, để phát huy hết hiệu suất cắt và nâng cao hiệu quả sản xuất, tuổi thọ dụng cụ có thể được chọn thấp hơn, thường là 15-30 phút. Đối với các máy công cụ đa dụng, máy công cụ kết hợp và các công cụ gia công tự động có quy trình lắp đặt, thay đổi và điều chỉnh dao cụ tương đối phức tạp, tuổi thọ dao cụ nên được chọn cao hơn, đặc biệt để đảm bảo độ tin cậy của dao cụ. Khi năng suất của một quy trình cụ thể trong xưởng hạn chế năng suất của toàn bộ xưởng, tuổi thọ dao cụ của quy trình đó nên được chọn thấp hơn. Khi chi phí tổng thể của nhà máy trên đơn vị thời gian cho một quy trình cụ thể là lớn, tuổi thọ dao cụ cũng nên được chọn thấp hơn. Khi gia công các chi tiết lớn, để đảm bảo ít nhất một lần cắt được hoàn thành và tránh thay dao trong quá trình cắt, tuổi thọ dao cụ nên được xác định dựa trên độ chính xác và độ nhám bề mặt của chi tiết. So với các phương pháp gia công bằng máy công cụ thông thường, gia công CNC đặt ra yêu cầu cao hơn đối với dao cụ. Nó không chỉ đòi hỏi chất lượng tốt và độ chính xác cao, mà còn yêu cầu kích thước ổn định, độ bền cao và khả năng chịu mài mòn và cắt tốt. Đồng thời, nó yêu cầu việc lắp đặt và điều chỉnh dễ dàng để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất cao của máy công cụ CNC. Các dụng cụ được lựa chọn trên máy công cụ CNC thường sử dụng vật liệu dụng cụ phù hợp với gia công tốc độ cao (như thép tốc độ cao, cacbua kim cương hạt siêu mịn) và sử dụng các miếng dao có thể thay thế.

2. Lựa chọn dụng cụ cho gia công tiện CNC. Dụng cụ tiện CNC thường được chia thành ba loại: dụng cụ tiện định hình, dụng cụ tiện đầu nhọn và dụng cụ tiện hình cung. Dụng cụ tiện định hình còn được gọi là dụng cụ tiện tạo mẫu. Hình dạng đường viền của chi tiết gia công hoàn toàn phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của lưỡi dao tiện. Trong gia công tiện CNC, các loại dụng cụ tiện định hình phổ biến bao gồm dụng cụ tiện hình cung bán kính nhỏ, dụng cụ tiện rãnh không hình chữ nhật và dụng cụ tiện ren. Trong gia công CNC, nên hạn chế sử dụng hoặc không sử dụng dụng cụ tiện định hình càng ít càng tốt. Dụng cụ tiện đầu nhọn là loại dụng cụ tiện có đặc điểm là các cạnh cắt thẳng. Đầu của loại dụng cụ tiện này bao gồm các cạnh cắt chính và phụ thẳng, chẳng hạn như dụng cụ tiện vòng tròn trong và ngoài 90°, dụng cụ tiện đầu trái và phải, dụng cụ tiện rãnh (cắt) và các loại dụng cụ tiện vòng tròn ngoài và lỗ trong có góc vát đầu rất nhỏ. Phương pháp lựa chọn các thông số hình học (chủ yếu là góc hình học) của dụng cụ tiện đầu nhọn cơ bản giống như trong tiện thông thường, nhưng cần xem xét toàn diện kết hợp với đặc điểm của gia công CNC (như đường chạy dao, va chạm trong gia công, v.v.), đồng thời phải tính đến độ bền của chính đầu dụng cụ. Loại thứ hai là dụng cụ tiện hình cung. Dụng cụ tiện hình cung là loại dụng cụ tiện có cạnh cắt hình cung với độ tròn hoặc sai số hình dạng tuyến tính rất nhỏ. Mỗi điểm trên cạnh cung của dụng cụ tiện chính là đầu mũi của dụng cụ tiện hình cung. Do đó, vị trí của dụng cụ không nằm trên cung mà nằm trên tâm của cung. Dụng cụ tiện hình cung có thể được sử dụng để tiện các bề mặt bên trong và bên ngoài, và đặc biệt phù hợp để tiện các bề mặt tạo hình kết nối mịn (lõm). Khi lựa chọn bán kính cung của dụng cụ tiện, bán kính cung của mép cắt dụng cụ tiện hai điểm phải nhỏ hơn hoặc bằng bán kính cong tối thiểu trên đường viền lõm của chi tiết để tránh tình trạng gia công không đủ sâu. Bán kính không nên quá nhỏ, nếu không sẽ không chỉ khó sản xuất mà còn gây hư hỏng cho dụng cụ tiện do độ bền đầu mũi yếu hoặc khả năng tản nhiệt kém của thân dụng cụ.

3. Lựa chọn dụng cụ cho gia công phay CNC Trong gia công CNC, dao phay đầu phẳng thường được sử dụng để phay các đường viền trong và ngoài của các chi tiết phẳng cũng như các mặt phẳng. Dữ liệu thực nghiệm về các thông số liên quan của dụng cụ này như sau: Thứ nhất, bán kính dao phay RD phải nhỏ hơn bán kính cong tối thiểu Rmin của bề mặt đường viền bên trong của chi tiết, thường lấy RD=(0,8-0,9)Rmin. Thứ hai, chiều cao gia công H của chi tiết < (1/4-1/6)RD để đảm bảo dụng cụ có đủ độ cứng. Thứ ba, khi sử dụng dao phay đáy phẳng để phay đáy rãnh trong, do hai lần phay đáy rãnh cần chồng lên nhau, và bán kính cạnh đáy dao Re = R - r, tức là đường kính d = 2Re = 2(R - r), nên bán kính dao Re = 0,95(R - r) khi lập trình. Đối với gia công một số bề mặt ba chiều và đường viền góc biến đổi, các loại dao phay cầu, dao phay vòng, dao phay trống, dao phay hình nón và dao phay đĩa thường được sử dụng. Hầu hết các máy công cụ CNC đều sử dụng các dụng cụ được tiêu chuẩn hóa và có mã số. Có các tiêu chuẩn quốc gia và các mẫu được tiêu chuẩn hóa cho các giá đỡ dao và đầu dao của các dao tiện ngoài hình trụ có thể thay lưỡi, dao tiện đầu, v.v. Đối với các trung tâm gia công và máy công cụ có thiết bị thay dao tự động, có các quy định tiêu chuẩn hóa và được tiêu chuẩn hóa cho các giá đỡ dao. Ví dụ, mã tiêu chuẩn cho hệ thống dụng cụ có trục côn là TSG-JT, và mã tiêu chuẩn cho hệ thống dụng cụ có trục thẳng là DSG-JZ. Ngoài ra, đối với các dụng cụ đã chọn, kích thước dụng cụ phải được đo lường nghiêm ngặt trước khi sử dụng để thu được dữ liệu chính xác, và người vận hành nhập các dữ liệu này vào hệ thống dữ liệu, và quá trình gia công được hoàn thành thông qua lệnh gọi chương trình, từ đó gia công các chi tiết đạt tiêu chuẩn.