Những tiến bộ mới trong công nghệ mài mòn cho phép người vận hành trung tâm gia công thực hiện đồng thời các thao tác hoàn thiện bề mặt và các thao tác gia công khác, nhờ đó giảm thời gian chu kỳ, cải thiện chất lượng và tiết kiệm thời gian cũng như chi phí cho việc hoàn thiện ngoại tuyến. Các dụng cụ hoàn thiện mài mòn có thể dễ dàng tích hợp vào bàn xoay hoặc hệ thống gá dao của máy CNC.
Mặc dù các xưởng gia công theo hợp đồng ngày càng lựa chọn các công cụ này, nhưng vẫn có những lo ngại về việc sử dụng vật liệu mài mòn trong các trung tâm gia công CNC đắt tiền. Vấn đề này thường xuất phát từ quan niệm phổ biến rằng "vật liệu mài mòn" (chẳng hạn như giấy nhám) thải ra một lượng lớn sạn và mảnh vụn có thể làm tắc nghẽn đường ống làm mát hoặc làm hỏng các rãnh trượt hoặc ổ trục lộ ra ngoài. Những lo ngại này phần lớn là không có cơ sở.
“Những cỗ máy này rất đắt tiền và cực kỳ chính xác,” Janos Haraczi, chủ tịch của Delta Machine Company, LLC, cho biết. Công ty là một xưởng cơ khí chuyên sản xuất các chi tiết phức tạp, có độ chính xác cao từ titan, hợp kim niken, thép không gỉ, nhôm, nhựa và các hợp kim quý hiếm khác. “Tôi sẽ không làm bất cứ điều gì ảnh hưởng đến độ chính xác hoặc độ bền của thiết bị.”
Mọi người thường nhầm lẫn giữa "vật liệu mài mòn" và "vật liệu mài" là một. Tuy nhiên, cần phân biệt giữa vật liệu mài mòn và dụng cụ hoàn thiện mài mòn được sử dụng để loại bỏ vật liệu mạnh. Dụng cụ hoàn thiện hầu như không tạo ra các hạt mài mòn trong quá trình sử dụng, và lượng hạt mài mòn được tạo ra tương đương với lượng phoi kim loại, bụi mài và độ mòn dụng cụ phát sinh trong quá trình gia công.
Ngay cả khi lượng bụi mịn sinh ra rất nhỏ, yêu cầu lọc cho dụng cụ mài mòn cũng tương tự như yêu cầu lọc cho gia công. Jeff Brooks của Filtra Systems cho biết bất kỳ bụi mịn nào cũng có thể dễ dàng loại bỏ bằng hệ thống lọc túi hoặc lọc hộp mực giá rẻ. Filtra Systems là một công ty chuyên về hệ thống lọc công nghiệp, bao gồm lọc chất làm mát cho máy CNC.
Tim Urano, giám đốc chất lượng của Wolfram Manufacturing, cho biết bất kỳ chi phí lọc bổ sung nào liên quan đến việc sử dụng các công cụ mài mòn đều rất nhỏ đến mức "thực sự không đáng để cân nhắc, vì bản thân hệ thống lọc được cho là có chức năng loại bỏ các hạt vật chất khỏi chất làm mát được tạo ra trong quá trình gia công".
Trong tám năm qua, Wolfram Manufacturing đã tích hợp Flex-Hone vào tất cả các máy CNC của mình để xử lý bavia lỗ chéo và hoàn thiện bề mặt. Flex-Hone, từ Brush Research Manufacturing (BRM) tại Los Angeles, có các hạt mài mòn nhỏ được gắn cố định vào các sợi nhựa dẻo, biến nó thành một công cụ linh hoạt, chi phí thấp cho việc chuẩn bị bề mặt phức tạp, xử lý bavia và làm mịn cạnh.
Việc loại bỏ gờ và cạnh sắc khỏi các lỗ khoan chéo và các khu vực khó tiếp cận khác như rãnh, khe, hốc hoặc lỗ khoan bên trong là rất cần thiết. Việc loại bỏ gờ không hoàn toàn có thể dẫn đến tắc nghẽn hoặc nhiễu loạn trong các đường dẫn chất lỏng, chất bôi trơn và khí quan trọng.
Urano giải thích: “Đối với một bộ phận, chúng tôi có thể sử dụng hai hoặc ba kích cỡ Flex-Hones khác nhau tùy thuộc vào số lượng giao điểm cổng và kích thước lỗ”.
Flex-Hones đã được thêm vào bàn xoay dụng cụ và được sử dụng hàng ngày, thường là nhiều lần một giờ, trên một số bộ phận phổ biến nhất của xưởng.
Urano giải thích: “Lượng chất mài mòn thoát ra từ Flex-Hone không đáng kể so với các hạt khác có trong chất làm mát”.
Eric Sun, người sáng lập Orange Vise tại Quận Cam, California, cho biết ngay cả các công cụ cắt như mũi khoan cacbua và máy phay đầu cuối cũng tạo ra phoi cần được lọc ra khỏi chất làm mát.
Ông Sun cho biết: “Một số xưởng cơ khí có thể nói, 'Tôi không sử dụng chất mài mòn trong quy trình, nên máy móc của tôi hoàn toàn không có hạt.' Nhưng điều đó không đúng. Ngay cả dụng cụ cắt cũng bị mòn, và cacbua có thể bị mẻ và lẫn vào chất làm mát”.
Mặc dù Orange Vise là nhà sản xuất theo hợp đồng, công ty chủ yếu sản xuất kẹp và các bộ phận thay thế nhanh cho máy CNC, bao gồm nhôm, thép và gang. Công ty vận hành bốn trung tâm gia công ngang tốc độ cao Mori Seiki NHX4000 và hai trung tâm gia công đứng.
Theo ông Sun, nhiều loại kẹp được làm bằng gang với bề mặt được tôi cứng chọn lọc. Để đạt được kết quả tương tự như bề mặt được tôi cứng, Orange Vise đã sử dụng bàn chải đĩa mài mòn NamPower của Brush Research.
Chổi đĩa mài mòn NamPower được làm từ sợi mài nylon mềm dẻo liên kết với lớp nền nhựa nhiệt dẻo gia cường sợi và là sự kết hợp độc đáo giữa vật liệu mài gốm và silicon carbide. Các sợi mài mòn hoạt động như những chiếc giũa mềm dẻo, bám theo đường viền của chi tiết, làm sạch và giũa các cạnh và bề mặt, đảm bảo loại bỏ tối đa gờ và tạo bề mặt nhẵn mịn. Các ứng dụng phổ biến khác bao gồm làm mịn cạnh, làm sạch chi tiết và loại bỏ gỉ sét.
Để thực hiện các thao tác hoàn thiện bề mặt, mỗi hệ thống nạp dao của máy công cụ CNC đều được trang bị chổi nylon mài mòn. Mặc dù cũng sử dụng hạt mài mòn, Giáo sư Sun cho biết chổi NamPower là "một loại vật liệu mài mòn khác biệt" vì về cơ bản nó "tự mài". Cấu trúc tuyến tính của nó giữ cho các hạt mài mòn mới sắc bén tiếp xúc liên tục với bề mặt gia công và dần dần bị mài mòn, để lộ các hạt cắt mới.
“Chúng tôi đã sử dụng chổi nylon mài mòn NamPower hàng ngày trong sáu năm nay. Trong suốt thời gian đó, chúng tôi chưa bao giờ gặp bất kỳ vấn đề nào về bụi bẩn hoặc cát bám vào các bề mặt quan trọng”, ông Sun nói thêm. “Theo kinh nghiệm của chúng tôi, ngay cả một lượng nhỏ cát cũng không gây ra vấn đề gì.”
Các vật liệu được sử dụng để mài, mài nhẵn, mài phẳng, hoàn thiện và đánh bóng. Ví dụ bao gồm garnet, carborundum, corundum, silicon carbide, boron nitride khối và kim cương với nhiều kích thước hạt khác nhau.
Một chất có tính chất kim loại và được tạo thành từ hai hoặc nhiều nguyên tố hóa học, trong đó ít nhất một nguyên tố là kim loại.
Một phần vật liệu dạng sợi hình thành trên cạnh của phôi trong quá trình gia công. Phần này thường sắc. Có thể loại bỏ bằng giũa tay, đá mài hoặc đai mài, bánh mài kim loại, bàn chải mài mòn, phun nước hoặc các phương pháp khác.
Chốt côn được sử dụng để đỡ một hoặc cả hai đầu của phôi trong quá trình gia công. Tâm được lắp vào lỗ khoan ở đầu phôi. Tâm quay cùng với phôi được gọi là "tâm động" (live center), và tâm không quay cùng với phôi được gọi là "tâm chết".
Bộ điều khiển dựa trên vi xử lý được thiết kế đặc biệt để sử dụng với máy công cụ để tạo hoặc chỉnh sửa các chi tiết. Hệ thống CNC được lập trình sẽ kích hoạt hệ thống servo và truyền động trục chính của máy, đồng thời điều khiển nhiều hoạt động gia công khác nhau. Xem DNC (điều khiển số trực tiếp); CNC (điều khiển số bằng máy tính).
Một loại chất lỏng làm giảm sự tăng nhiệt độ tại giao diện dụng cụ/phôi trong quá trình gia công. Thường ở dạng lỏng, chẳng hạn như hỗn hợp hòa tan hoặc hóa chất (bán tổng hợp, tổng hợp), nhưng cũng có thể là khí nén hoặc các loại khí khác. Do nước có khả năng hấp thụ nhiệt lớn, nó được sử dụng rộng rãi làm chất mang cho chất làm mát và nhiều loại dung dịch gia công kim loại khác nhau. Tỷ lệ nước so với dung dịch gia công kim loại thay đổi tùy thuộc vào nhiệm vụ gia công. Xem dung dịch cắt gọt; dung dịch cắt gọt bán tổng hợp; dung dịch cắt gọt hòa tan trong dầu; dung dịch cắt gọt tổng hợp.
Việc sử dụng thủ công một dụng cụ có nhiều răng nhỏ để bo tròn các góc nhọn và phần nhô ra, đồng thời loại bỏ các gờ và vết khía. Mặc dù giũa thường được thực hiện bằng tay, nhưng nó có thể được sử dụng như một bước trung gian khi xử lý các lô nhỏ hoặc các chi tiết độc đáo bằng giũa điện hoặc cưa lọng có gắn giũa chuyên dụng.
Các hoạt động gia công trong đó vật liệu được loại bỏ khỏi phôi bằng cách sử dụng bánh mài, đá mài, đai mài mòn, bột mài mòn, đĩa mài mòn, vật liệu mài mòn, bùn, v.v. Gia công có nhiều hình thức: mài bề mặt (tạo ra bề mặt phẳng và/hoặc vuông); mài hình trụ (hình trụ và hình nón bên ngoài, góc bo tròn, hốc, v.v.); mài không tâm; vát mép; mài ren và mài hình; mài dụng cụ; mài ngẫu nhiên; mài nhẵn và đánh bóng (mài với độ nhám rất mịn để tạo ra bề mặt siêu mịn); mài tinh; và mài đĩa.
Máy CNC có thể thực hiện khoan, doa, taro, phay và doa lỗ. Thường được trang bị bộ thay dao tự động. Xem bộ thay dao tự động.
Kích thước của phôi có thể có độ lệch tối thiểu và tối đa so với các tiêu chuẩn đã thiết lập, nhưng vẫn ở mức chấp nhận được.
Phôi được kẹp trong mâm cặp, được lắp trên mặt trước hoặc cố định giữa các tâm. Khi phôi quay, một dụng cụ (thường là dụng cụ một điểm) được đưa vào dọc theo chu vi, đầu hoặc bề mặt của phôi. Các loại gia công phôi bao gồm: tiện đường thẳng (cắt xung quanh chu vi của phôi); tiện côn (tạo hình nón); tiện bậc (tiện các bộ phận có đường kính khác nhau trên cùng một phôi); vát mép (vát mép hoặc vai); phay mặt (cắt ở đầu); cắt ren (thường là ren ngoài, nhưng có thể ren trong); phay thô (loại bỏ kim loại đáng kể); và hoàn thiện (cắt nhẹ cuối cùng). Có thể thực hiện trên máy tiện, trung tâm tiện, máy tiện mâm cặp, máy tiện tự động và các máy tương tự.
Thời gian đăng: 26-05-2025