Máy điều khiển số máy tính (CNC) đóng một vai trò then chốt trong sản xuất hiện đại. Bằng cách tự động hóa kỹ thuật số các quy trình gia công, công nghệ CNC đã cách mạng hóa khả năng sản xuất. Hai trong số các máy CNC phổ biến nhất được sử dụng là máy khoan và máy phay.
Nhìn thoáng qua, máy khoan và máy phay CNC có vẻ giống nhau—cả hai đều sử dụng máy cắt quay để loại bỏ vật liệu. Tuy nhiên, những máy này sử dụng các phương pháp riêng biệt và vượt trội ở các ứng dụng khác nhau.
Máy khoan và máy phay CNC có một số khác biệt đáng kể về phạm vi công việc, loại dụng cụ cắt được sử dụng, hướng cắt, v.v. Hiểu được những khác biệt chính này cho phép kết hợp chính xác máy CNC phù hợp với ứng dụng gia công.
Sự khác biệt quan trọng giữa máy khoan và máy phay CNC nằm ở kích thước phạm vi công việc của chúng. Phong bì công việc biểu thị kích thước bộ phận tối đa mà máy CNC có thể xử lý.
máy khoan CNC thường có phạm vi làm việc nhỏ hơn, lý tưởng cho việc khoan lỗ hoặc hốc. Khu vực làm việc của họ có thể dao động từ chỉ vài inch khối đến khoảng 25 feet khối. Kích thước nhỏ gọn này giúp máy khoan CNC rất phù hợp để khoan lỗ thành các chi tiết có kích thước từ nhỏ đến trung bình.
Trong khi đó, các máy phay CNC có diện tích làm việc rộng hơn từ vài feet khối đến thậm chí hơn 1.000 feet khối. Bằng cách chứa các bộ phận lớn hơn, Máy phay CNC có thể đảm nhận các ứng dụng gia công và gia công bề mặt đáng kể hơn. Phạm vi làm việc lớn hơn mang lại hành trình kéo dài cần thiết để dao phay di chuyển qua các bộ phận lớn.
Một sự khác biệt cốt lõi khác phát sinh từ các công cụ cắt được sử dụng. Đúng như tên gọi của chúng, máy khoan CNC chủ yếu sử dụng mũi khoan để khoan các lỗ tròn vào các bộ phận. Họ sử dụng mũi khoan xoắn hoặc các mũi khoan đặc biệt khác nhau phù hợp nhất cho các ứng dụng như khoan lỗ, khoét lỗ, khoan mặt điểm, v.v. Điều này cho phép khoan lỗ chính xác với đường kính và độ sâu cụ thể.
Thay vì sử dụng mũi khoan, máy phay CNC được trang bị dao phay ngón để thực hiện các nguyên công cắt. Dao phay ngón có đáy phẳng và có hình dạng với các cạnh cắt bán kính hình vuông, tròn hoặc góc. Các loại dao phay ngón khác nhau có thể thực hiện các công việc gia công mặt, định hình, xẻ rãnh, khoét lỗ, khắc và khoan (bằng cách lao thẳng đứng giống như mũi khoan). Tính linh hoạt này phù hợp với các máy phay ngón có hình dạng chi tiết phức tạp hơn.
Máy khoan và máy phay CNC tạo sự khác biệt hơn nữa về hướng gia công hoặc loại bỏ kim loại. Trên máy khoan, mũi khoan quay tiếp cận mặt trên của phôi cố định dọc theo trục Z thẳng đứng. Khi mũi khoan tiếp xúc và khoan vào bộ phận, phoi vật liệu sẽ phóng qua các rãnh của dụng cụ lên trên cho đến khi đạt được độ sâu lỗ mong muốn. Hướng cắt dọc này phù hợp với máy khoan CNC để khoan lỗ sâu.
Ngược lại, phay CNC sử dụng phương pháp cắt ngang. Dao phay quay song song với bề mặt làm việc và di chuyển ngang qua phôi đứng yên hoặc quay. Tính linh hoạt chuyển động theo chiều ngang này phù hợp với các máy phay ngón cho các nguyên công gia công bề mặt phức tạp như phay mặt, phay tấm, phay mặt và phay đường viền. Kỹ thuật này cho phép hình thành các hình dạng phức tạp so với việc lao thẳng đứng thuần túy.
Trong khi phạm vi công việc của họ giới hạn kích thước bộ phận, máy khoan CNC mang lại độ chính xác và hiệu quả tuyệt vời tại các lỗ khoan. Các nhà sản xuất trong các ngành công nghiệp áp dụng công nghệ khoan CNC cho các nhu cầu khoan chính xác quy mô nhỏ khác nhau.
Khoan CNC đóng vai trò không thể thiếu trong sản xuất linh kiện máy bay. Các bộ phận hàng không thường xuyên yêu cầu khoan chính xác hàng nghìn lỗ nhỏ cho ốc vít, ống nhiên liệu, hệ thống thủy lực và các bộ phận khác. Một chiếc máy bay có thể cần tới hơn một triệu đinh tán và ốc vít. Do đó, các nhà máy hàng không vũ trụ sử dụng máy khoan CNC để sản xuất hàng loạt các lỗ nhỏ có độ đồng nhất cao ở cánh, thân máy bay, tua bin, bộ phận hạ cánh và bề mặt điều khiển.
Thông qua tự động hóa, CNC mang lại tốc độ khoan cao hơn và độ lặp lại cao hơn so với khoan thủ công tại các nhà máy sản xuất máy bay. Gia công hàng trăm lỗ giống hệt nhau mỗi phút với đường kính và dung sai độ sâu chặt chẽ cũng giúp giảm thiểu lãng phí nguyên liệu thô. Nhờ độ tin cậy khi móc lỗ chính xác, máy khoan CNC tiếp tục được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không.
Sản xuất thiết bị y tế cũng sử dụng nhiều máy khoan CNC. Từ các dụng cụ điện phẫu thuật đến các thiết bị thay thế khớp, các bộ phận y tế thường có các lỗ nhỏ và phức tạp. Ví dụ, cấy ghép đầu gối và hông tích hợp các lỗ rất nhỏ, cho phép gắn vào cấu trúc xương của bệnh nhân. Khoan CNC tự động đảm bảo các lỗ này đạt được kích thước phù hợp với các bức tường nhẵn, sạch, lý tưởng để liên kết với mô tự nhiên hoặc phần cứng buộc chặt.
Mũi khoan nha khoa cũng yêu cầu khoan CNC phù hợp với giải phẫu nha khoa. Thiết bị chẩn đoán của bệnh viện như ống thông có các kênh cực nhỏ bên trong để truyền chất lỏng, điều này chỉ khả thi thông qua việc khoan lỗ CNC chính xác. Do nhu cầu về độ chính xác cực cao của ngành chăm sóc sức khỏe, máy khoan CNC tạo thành một bộ máy cơ bản trong các xưởng sản xuất thiết bị y tế.
Áp dụng tự động hóa để đảm bảo tính nhất quán không có lỗi, khoan CNC cũng hỗ trợ sản xuất viễn thông. Bảng mạch in (PCB) trong điện thoại, bộ định tuyến và các thiết bị điện tử khác khai thác mật độ cao của các via cực nhỏ giữa các lớp.
Các kết nối đồng dọc này sau đó cho phép hàn các thành phần như điện trở và mạch tích hợp. Với lập trình kỹ thuật số, máy khoan CNC liên tục tạo ra hàng trăm vias trên mỗi PCB đồng thời tránh bị lệch trục gây chập mạch.
Đồng hồ thông minh và khung điện thoại thông minh còn cần các nút và cổng cho các thành phần giao diện như ổ cắm sạc, thẻ SIM, loa và máy ảnh. Được sử dụng để thực hiện hàng nghìn lần các lỗ khớp nhàm chán trên vỏ điện thoại, khoan CNC rất quan trọng đối với việc sản xuất sản phẩm truyền thông đại chúng.
Trong khi máy khoan CNC chuyên về khoan lỗ chính xác, thì máy phay CNC có khả năng chế tạo các bộ phận phức tạp và mạnh mẽ hơn nhiều. Các nhà sản xuất trên toàn thế giới áp dụng công nghệ phay để gia công chính xác và linh hoạt, sản xuất các bộ phận ở mọi kích cỡ.
Một ứng dụng phay CNC chính là chế tạo khuôn và khuôn. Khuôn và khuôn là công cụ tùy chỉnh được sử dụng để sao chép hàng loạt các bộ phận bằng nhựa và kim loại trong hầu hết các ngành công nghiệp. Tất cả mọi người, từ nhà sản xuất ô tô, nhà sản xuất đồ chơi cho đến nhà sản xuất vỏ điện thoại thông minh đều yêu cầu khuôn và khuôn để tạo hình các bộ phận nhanh chóng, nhất quán.
Việc chế tạo những khuôn và khuôn này đòi hỏi phải phay CNC. Các khuôn đòi hỏi phải làm sạch nhanh chóng và chính xác các khoang có kích thước khác nhau phù hợp với hình dạng sản phẩm mong muốn. Chỉ các máy phay CNC mới có công suất bao phủ công việc và hướng cắt động để xóa những khoảng trống lớn này nhanh hơn giấy phép gia công thủ công.
Tính nhất quán cũng đảm bảo mọi bộ phận đúc đều có kích thước giống hệt nhau. Do đó, sự kết hợp giữa sức mạnh, tốc độ và độ chính xác của CNC khiến nó trở thành một phần không thể thiếu trong quá trình tạo khuôn và khuôn.
Lĩnh vực hàng không vũ trụ một lần nữa cũng sử dụng máy phay CNC cho các bộ phận máy bay lớn hơn. Việc phay các sườn cánh lớn hơn, khung thân máy bay, vỏ tuabin và bộ phận rèn thiết bị hạ cánh đòi hỏi phải loại bỏ vật liệu đáng kể trên các diện tích bề mặt lớn và các khoảng trống sâu.
Máy phay CNC sử dụng chuyển động dao cắt ngang và dọc động giúp thực hiện công việc nhẹ nhàng với yêu cầu loại bỏ kim loại khổng lồ có mặt phẳng trên máy khoan.
Việc gia công các đĩa tuabin có khả năng chịu được tốc độ quay cực cao cần các nhà máy có dung sai chặt chẽ hơn.
CNC cho phép các lập trình viên nhập dung sai hàng không vũ trụ được yêu cầu cụ thể để định hình chính xác các bộ phận quay quan trọng về an toàn này. Do đó, ngành hàng không phụ thuộc rất nhiều vào quá trình xay xát cho cả quá trình tạo nguyên mẫu và sản xuất.
Các ứng dụng phay CNC thậm chí còn mở rộng sang việc chế tạo các sản phẩm thay thế y tế vĩnh viễn. Sản xuất cấy ghép đầu gối, hông và nha khoa bằng kim loại đòi hỏi phải loại bỏ vật liệu tùy chỉnh đáng kể khỏi các khoảng trống coban, titan và crom cấp y tế.
Sự phức tạp của các hình dạng giải phẫu có nghĩa là phải điêu khắc từng khớp thay thế, về cơ bản là một dự án thực hiện một lần, cần một thợ máy thủ công, có thể mất hàng tuần cho mỗi mảnh.
Tuy nhiên, phần mềm CAD/CAM hiện đại cho phép lập trình các đường chạy dao CNC được cá nhân hóa cho mỗi bộ cấy ghép. Thay vào đó, bằng cách điều chỉnh bất kỳ kích thước mô hình giải phẫu nào trong vùng làm việc của mình, máy phay CNC sẽ gia công các bộ phận cấy ghép được cá nhân hóa trong vòng vài giờ.
Việc hợp lý hóa quá trình chế tạo trực tiếp dẫn đến các ca phẫu thuật thay thế khớp nhanh hơn và giá cả phải chăng hơn trên toàn thế giới. Do đó, công nghệ xay xát đã trở thành công cụ giúp hàng triệu người có được khả năng di chuyển mới.
Với sự hiểu biết về sự khác biệt cơ bản của máy khoan và máy phay CNC cũng như vai trò trong thế giới thực, các kỹ sư có thể đưa ra lựa chọn sáng suốt giữa cả hai công nghệ dựa trên nhu cầu ứng dụng. Một số cân nhắc hướng dẫn việc kết hợp các bộ phận một cách thích hợp với một trong hai quy trình của máy.
Khi xử lý các dung sai hình học và kích thước đặc biệt chặt chẽ, khoan CNC thường chứng tỏ quy trình vượt trội. Cách tiếp cận theo chiều dọc của mũi khoan cho phép khoan các lỗ nhỏ một cách trơn tru trong phạm vi vài phần nghìn inch, ngay cả khi khoan xuống vài inch. Các máy khoan vi mô tiên tiến hiện nay có thể liên tục đạt được dung sai trong vài phút là +/- 0,005 inch.
Dao phay vạch đường bên được điều chỉnh bởi vít bi vốn đã tạo ra một số thao tác. Vì vậy, mặc dù hoàn toàn có thể chấp nhận được đối với hầu hết các bộ phận, nhưng các bộ phận hàng không và y tế được chứng nhận có ít chỗ sai lệch có xu hướng khoan CNC chính xác. Lập trình bước tiến và tốc độ thích hợp cho các cặp công cụ và vật liệu dự định cũng tối ưu hóa độ chính xác của việc khoan.
Các ứng dụng yêu cầu móc lỗ góc cũng được hưởng lợi tương tự từ máy khoan CNC. Khoan nghiêng gây ra hiện tượng lệch dụng cụ nếu không có thiết bị cố định thích hợp. Tuy nhiên, các kỹ thuật khoan CNC khác nhau như khoan quỹ đạo thực hiện xoay phôi để tiếp cận các lỗ cần định hướng vuông góc. Điều này giúp bù đắp một cách gọn gàng độ uốn của dao khi vận hành thậm chí hơi lệch trục.
Tuy nhiên, các góc xiên làm tăng khả năng phay. Cách tiếp cận theo chiều ngang cho thấy dao phay ngón bị lệch khi lao vào bất kỳ vật gì nằm ngoài phương thẳng đứng.
Dụng cụ dễ vỡ cũng có nguy cơ bị gãy và cố gắng tạo rãnh góc quá tham vọng. Vì vậy, ở những nơi thành lỗ cần định hướng chính xác, máy khoan CNC có lợi thế về độ ổn định khi gia công góc.
Khi xử lý các vật liệu kỳ lạ và khó gia công như hợp kim titan và Inconels, phay thường tỏ ra phù hợp hơn. Hoạt động làm mỏng phoi của phương pháp phay động tạo ra các phoi nhỏ hơn, dễ quản lý hơn, ngay cả trong các kim loại dẻo do xu hướng khoan làm cho vật liệu cứng lại. Mặt cắt ngang lớn hơn của dụng cụ phay cũng chịu được nhiệt độ cao và gãy tốt hơn.
Tuy nhiên, khi xử lý các vật liệu composite như sợi carbon hoặc G10, khoan CNC thường được ưu tiên hơn. Bản chất nhạy cảm và giòn của vật liệu tổng hợp có nguy cơ bị tách lớp và nứt dưới tải trọng cắt của dao phay. Trong khi đó, mũi khoan xuyên qua vật liệu tổng hợp nhiều lớp, mặc dù chúng yêu cầu chu trình khoan mổ. Vì vậy, đặc tính vật liệu hướng dẫn lựa chọn công cụ.
Đối với sản xuất hàng loạt nhỏ trong đó việc giảm thiết lập so với tốc độ loại bỏ kim loại nguyên chất quan trọng hơn, máy khoan CNC cũng đơn giản hóa việc lập kế hoạch. Dụng cụ thay đổi nhanh, con thoi pallet và cố định bộ phận cho phép giữ nhiều mũi khoan và phôi trống sẵn sàng cho gia công nhanh tự động. Sau đó, người vận hành sẽ giảm thiểu sự can thiệp thủ công giữa các chu kỳ khoan ngắn hạn.
Ngược lại, với kích thước phạm vi công việc của họ, các nhà máy CNC vốn yêu cầu phải xem xét lại nhiều hơn về việc giữ vật cố định cho mỗi hoạt động. Các kỹ sư cũng phải tính đến khả năng các dao phay ngón lớn hơn cần được thay thế do dụng cụ bị mòn trong quá trình sản xuất dài hơn. Những cân nhắc này chỉ kéo dài thời gian thực hiện lập trình và thiết lập của máy phay.
Những hạn chế về ngân sách cũng đóng một vai trò trong việc lựa chọn giữa các giải pháp khoan và phay. Trung tâm gia công đứng CNC (VMC) cung cấp tính linh hoạt đặc biệt, kết hợp cả khả năng khoan và phay cho các bộ phận nhỏ hơn. Nhưng các doanh nghiệp mới bắt đầu áp dụng CNC có thể triển khai các máy riêng biệt tốt hơn.
Máy khoan CNC chuyên dụng có giá thấp hơn đáng kể so với máy phay CNC hạng nặng có tất cả các trục định vị cần thiết cho phay phức tạp. Bản chất thu nhỏ của hoạt động khoan cũng giảm đi liên quan đến đầu tư cố định, dụng cụ và đào tạo.
Mặc dù kém linh hoạt hơn VMCS, nhưng việc khoan CNC chi phí thấp vẫn tăng cường sản xuất ngoài các quy trình thủ công cho các công ty khởi nghiệp. Sau đó, khi phương tiện cho phép, việc xay xát tiên tiến hơn sẽ có giá cả phải chăng.
Mặc dù đã nâng cao đáng kể tính linh hoạt trong sản xuất so với các phương pháp thủ công, nhưng máy khoan và máy phay CNC vẫn tiếp tục nhận thấy những cải tiến nhằm cải thiện khả năng hơn nữa. Các kỹ sư máy móc đã thấy trước một số lộ trình nâng cấp cho phép công nghệ khoan và phay CNC thế hệ tiếp theo vượt qua các rào cản hiện tại.
Một tiến bộ sắp tới kết hợp khả năng khoan và phay vào các nền tảng CNC đa nhiệm đơn lẻ. Thay vì lựa chọn giữa các trung tâm khoan hoặc phay độc lập, máy hybrid kết hợp cả hai công nghệ tốt nhất. Sự tích hợp này kết hợp cơ chế phay nặng với khả năng khoan thành thạo nhưng chính xác, nếu không thì đòi hỏi phải có máy riêng biệt.
Đối với các cửa hàng nhỏ nơi không gian sàn bị hạn chế, máy phay và máy khoan kết hợp loại bỏ nhu cầu lắp đặt trùng lặp, ghế lập trình CAM và yêu cầu lưu trữ. Đa nhiệm cũng tập trung sản xuất vào một thiết lập cứng nhắc duy nhất.
Tính linh hoạt có nghĩa là chuyển từ chế độ phay sang chế độ khoan trong vài phút thông qua việc thay đổi công cụ dễ dàng mà không làm ảnh hưởng đến việc sắp xếp phôi. Tự động hóa thiết lập và độ ổn định từ đó chuyển thành thời gian chuyển đổi nhanh hơn và độ chính xác được cải thiện.
Cả công nghệ khoan và phay CNC đều hướng tới việc tối đa hóa chu trình gia công “tắt đèn” không người lái. Thông qua các hệ thống giám sát liên tục tình trạng hao mòn dụng cụ, bảo trì máy và cố định, các thiết lập phù hợp sẽ khoan hoặc phay tự động 24/7. Việc loại bỏ sự phụ thuộc vào lao động hứa hẹn thời gian hoạt động đáng kể của máy theo giờ cạnh tranh với các máy CNC vận hành đơn giản hơn như máy cắt tia laser và tia nước.
Những cải tiến năng suất hơn nữa có thể phát sinh thông qua việc tích hợp tải/dỡ bộ phận robot. Việc thay đổi phôi tự động ngoại tuyến sẽ giảm thiểu việc tạm dừng tốn kém giữa các chu kỳ gia công. Kết hợp với tính năng giám sát thông minh để quản lý công cụ và bảo trì dự đoán, các giải pháp như vậy báo hiệu một bước nhảy vọt lớn, loại bỏ việc giám sát thủ công dư thừa.
Mỗi máy khoan và phay CNC đều phục vụ các mục đích quan trọng và riêng biệt trong sản xuất. Máy khoan CNC vượt trội trong việc nhàm chán các lỗ chính xác nhỏ liên tục nhờ cách tiếp cận theo chiều dọc của chúng, trong khi khả năng cắt ngang động của máy phay cho phép gia công các bộ phận lớn hơn, phức tạp hơn.
Các yếu tố như yêu cầu về dung sai, góc, vật liệu, sự thay đổi và chi phí hướng dẫn các kỹ sư lựa chọn quy trình này thay vì quy trình kia cho một ứng dụng sản xuất nhất định. Tuy nhiên, những đổi mới về máy đa nhiệm kết hợp cả khoan và phay hiện mang đến cho doanh nghiệp các giải pháp linh hoạt trong phạm vi nhà xưởng đơn lẻ.
điện thoại : +86-592-6682467
WhatsApp : +86-18359729483
e-mail : info@cncyangsen.com
Địa chỉ nhà : No. 586-590 Shanbian Rd. Dongfu Industrial Zone Haicang Dist, Xiamen, Fujian Province, China 361027
THẺ NÓNG :
trung tâm gia công ngang máy phay ngang trung tâm gia công dọc Máy HMC Máy VMC Máy phay CNC© 2024 Nhà sản xuất gia công CNC Top 1 tại Phúc Kiến Đã đăng ký Bản quyền.
