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, nâng cao chất lượng và tiết kiệm thời gian cũng như tiền bạc cho việc hoàn thiện ngoại tuyến. Các dụng cụ hoàn thiện bằng chất mài mòn dễ dàng được tích hợp vào bàn xoay hoặc hệ thống giá đỡ dụng cụ của máy CNC.
Mặc dù các xưởng gia công cơ khí theo hợp đồng ngày càng lựa chọn các công cụ này, 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" (như giấy nhám) giải phóng một lượng lớn bụi bẩn và mảnh vụn có thể làm tắc nghẽn đường ống làm mát hoặc làm hỏng các rãnh trượt hoặc ổ bi lộ ra ngoài. Những lo ngại này phần lớn là không có cơ sở.
“Những cỗ máy này rất đắt tiền và đòi hỏi độ chính xác rất cao,” ông Janos Haraczi, chủ tịch của Delta Machine Company, LLC, cho biết. Công ty này là một xưởng gia công cơ khí chuyên sản xuất các bộ phận phức tạp, có dung sai chặt chẽ từ titan, hợp kim niken, thép không gỉ, nhôm, nhựa và các hợp kim đặc biệt khác. “Tôi sẽ không làm bất cứ điều gì có thể ảnh hưởng đến độ chính xác hoặc độ bền của thiết bị.”
Mọi người thường nhầm lẫn rằng "chất mài mòn" và "vật liệu mài" là cùng một thứ. Tuy nhiên, cần phải phân biệt giữa chất mài mòn và dụng cụ hoàn thiện mài mòn được sử dụng để loại bỏ vật liệu mạnh mẽ. Dụng cụ hoàn thiện hầu như không tạo ra 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 mài mòn dụng cụ sinh ra trong quá trình gia công.
Ngay cả khi chỉ tạo ra một lượng rất nhỏ các hạt bụi mịn, yêu cầu lọc đối với dụng cụ mài mòn cũng tương tự như đối với gia công cơ khí. Jeff Brooks của Filtra Systems cho biết bất kỳ hạt bụi nào cũng có thể dễ dàng được loại bỏ bằng hệ thống lọc túi hoặc hộp lọc giá rẻ. Filtra Systems là một công ty chuyên về hệ thống lọc công nghiệp, bao gồm cả lọc chất làm mát cho máy CNC.
Tim Urano, quản lý chất lượng của Wolfram Manufacturing, cho biết bất kỳ chi phí lọc bổ sung nào liên quan đến việc sử dụng dụng cụ mài mòn đều rất nhỏ đến mức "thực sự không đáng để xem xét, vì bản thân hệ thống lọc có nhiệm vụ 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 loại bỏ bavia lỗ xuyên và hoàn thiện bề mặt. Flex-Hone, do Brush Research Manufacturing (BRM) ở Los Angeles sản xuất, có các hạt mài mòn nhỏ được gắn cố định vào các sợi linh hoạt, tạo nên một công cụ linh hoạt, chi phí thấp để chuẩn bị bề mặt phức tạp, loại bỏ bavia và làm mịn cạnh.
Việc loại bỏ bavia và các cạnh sắc nhọn khỏi các lỗ khoan ngang và các khu vực khó tiếp cận khác như các rãnh, khe, hốc hoặc lỗ khoan bên trong là rất cần thiết. Việc loại bỏ bavia không triệt để có thể dẫn đến tắc nghẽn hoặc nhiễu loạn trong các đường dẫn chất lỏng, chất bôi trơn và khí quan trọng.
“Ví dụ, chúng tôi có thể sử dụng hai hoặc ba kích cỡ Flex-Hones khác nhau tùy thuộc vào số lượng giao điểm của các cổng và kích thước lỗ,” Urano giải thích.
Máy mài Flex-Hones đã được bổ sung vào bàn xoay dụng cụ và được sử dụng hàng ngày, thường là nhiều lần mỗi giờ, trên một số chi tiết thông dụng nhất của xưởng.
“Lượng vật liệu mài mòn thải ra từ Flex-Hone là không đáng kể so với các hạt khác lẫn vào dung dịch làm mát,” Urano giải thích.
Eric Sun, người sáng lập Orange Vise ở Orange County, California, cho biết ngay cả các dụng cụ cắt như mũi khoan cacbua và dao phay ngón cũng tạo ra phoi cần được lọc ra khỏi chất làm mát.
Ông Sun cho biết: “Một số xưởng gia công cơ khí có thể nói rằng, 'Tôi không sử dụng chất mài mòn trong quy trình của mình, vì vậy máy móc của tôi hoàn toàn không có hạt bụi.' Nhưng điều đó không đúng. Ngay cả dụng cụ cắt cũng bị mòn, và cacbua có thể bị vỡ vụn và lẫn vào chất làm mát.”
Mặc dù Orange Vise là nhà sản xuất theo hợp đồng, nhưng công ty chủ yếu sản xuất các loại ê tô và các bộ phận thay 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 ê tô 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.
Bàn chải đĩa mài NamPower được làm từ các sợi mài nylon dẻo liên kết với lớp nền nhựa nhiệt dẻo gia cường bằng sợi, là sự kết hợp độc đáo giữa chất mài mòn gốm và cacbua silic. Các sợi mài hoạt động như những chiếc dũa dẻo, bám sát theo đường viền của chi tiết, làm sạch và mài các cạnh và bề mặt, đảm bảo loại bỏ tối đa bavia và tạo bề mặt nhẵn mịn. Các ứng dụng phổ biến khác bao gồm làm mịn cạnh, làm sạch chi tiết và loại bỏ rỉ sét.
Để thực hiện các thao tác hoàn thiện bề mặt, hệ thống nạp dụng cụ của mỗi máy công cụ CNC được trang bị bàn chải nylon mài mòn. Mặc dù cũng sử dụng hạt mài mòn, Giáo sư Sun cho biết bàn chải NamPower là “một loại vật liệu mài mòn khác” vì về cơ bản nó “tự mài sắc”. Cấu trúc tuyến tính của nó giữ cho các hạt mài mòn mới sắc bén luôn tiếp xúc với bề mặt gia công và dần dần bị mài mòn, để lộ ra các hạt cắt mới.
“Chúng tôi đã sử dụng bàn chải nylon mài mòn NamPower hàng ngày trong sáu năm nay. Trong thời gian đó, chúng tôi chưa từng gặp bất kỳ vấn đề nào với các hạt bụi 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 bất kỳ vấn đề gì.”
Các chất được sử dụng để mài, đánh bóng, làm mịn, siêu hoàn thiện và đánh bóng bề mặt. Ví dụ bao gồm garnet, carborundum, corundum, silicon carbide, boron nitride lập phương và kim cương với nhiều kích thước hạt khác nhau.
Một chất có tính chất kim loại và được cấu tạo 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. Nó thường sắc bén. Có thể loại bỏ nó bằng dũa tay, đá mài hoặc dây mài, bàn chải dây, bàn chải mài mòn, tia nước hoặc các phương pháp khác.
Các chốt côn được sử dụng để đỡ một hoặc cả hai đầu của phôi trong quá trình gia công. Tâm của chốt được lắp vào một lỗ đã khoan ở đầu của phôi. Tâm quay cùng với phôi được gọi là "tâm quay" 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 nhằm tạo hoặc sửa đổi 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 các hoạt động gia công khác nhau. Xem DNC (điều khiển số trực tiếp); CNC (điều khiển số bằng máy tính).
Chất lỏng giúp giảm sự tăng nhiệt độ tại giao diện giữa dụng cụ và phôi trong quá trình gia công. Thường ở dạng lỏng, chẳng hạn như hỗn hợp hòa tan hoặc hóa học (bán tổng hợp, tổng hợp), nhưng cũng có thể là không khí nén hoặc các loại khí khác. Vì nước có khả năng hấp thụ lượng nhiệt lớn, nên nó được sử dụng rộng rãi làm chất dẫn cho chất làm mát và các loại chất lỏng gia công kim loại khác nhau. Tỷ lệ nước so với chất lỏng gia công kim loại thay đổi tùy thuộc vào nhiệm vụ gia công. Xem thêm: chất lỏng cắt gọt; chất lỏng cắt gọt bán tổng hợp; chất lỏng cắt gọt hòa tan trong dầu; chất lỏng cắt gọt tổng hợp.
Việc sử dụng thủ công một dụng cụ có nhiều răng nhỏ để làm tròn các góc nhọn và các chỗ lồi lõm, cũng như để loại bỏ các gờ và vết xước. Mặc dù việc mài thường được thực hiện bằng tay, nhưng nó có thể được sử dụng như một bước trung gian khi gia công các lô nhỏ hoặc các chi tiết độc đáo bằng cách sử dụng máy mài điện hoặc máy cưa vòng có đầu mài chuyên dụng.
Gia công cơ khí là quá trình loại bỏ vật liệu khỏi phôi bằng các dụng cụ như đá mài, đá mài, dây đai mài, bột mài, đĩa mài, chất mài mòn, dung dịch mài, v.v. Gia công cơ khí có nhiều hình thức: mài bề mặt (tạo bề mặt phẳng và/hoặc vuông); mài trụ (mài trụ và hình nón bên ngoài, các góc bo tròn, các rãnh, v.v.); mài không tâm; vát cạnh; mài ren và mài định hình; mài sắc dụng cụ; mài ngẫu nhiên; mài bóng (mài với độ nhám rất mịn để tạo bề mặt siêu nhẵn); mài tinh; và mài đĩa.
Máy CNC có thể thực hiện các thao tác khoan, doa, taro, phay và khoét lỗ. Thường được trang bị bộ thay dao tự động. Xem bộ thay dao tự động.
Kích thước của chi tiết gia công có thể có sai lệch tối thiểu và tối đa so với các tiêu chuẩn đã thiết lập, nhưng vẫn nằm trong giới hạn cho phép.
Phôi được kẹp chặt trong mâm cặp, được gắn trên một tấm đỡ hoặc cố định giữa hai 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 thang (tiện các chi tiết có đường kính khác nhau trên cùng một phôi); vát cạnh (vát mép hoặc vai); phay mặt (cắt bỏ phần cuối); tiện ren (thường là ren ngoài, nhưng cũng có thể là ren trong); gia công thô (loại bỏ lượng kim loại đáng kể); và gia công tinh (cắt nhẹ cuối cùng). Nó có thể được thực hiện trên máy tiện, trung tâm tiện, máy tiện có mâm cặp, máy tiện tự động và các máy tương tự.
Thời gian đăng bài: 26 tháng 5 năm 2025