5 Sai Lầm Thường Gặp Khi Gia Công CNC Và Cách Tránh Chúng

Tiếng ù đều đặn của trục chính, mùi kim loại nồng nặc của dung dịch làm mát trên một dụng cụ nóng, và cảm giác rung nhẹ dưới lòng bàn tay khi chi tiết được kẹp chặt. Sự rung động đó đang báo hiệu điều gì đó — các đai ốc bị lỏng, mảnh chèn cùn hoặc chương trình gia công sai. Theo kinh nghiệm của chúng tôi trong việc vận hành xưởng gia công và dây chuyền sản xuất, những tín hiệu nhỏ này chính là ranh giới giữa một ca sản xuất suôn sẻ và một đêm làm lại. Dưới đây tôi sẽ hướng dẫn bạn (và đội ngũ mua hàng/kỹ thuật của bạn) qua năm lỗi phổ biến nhất mà chúng tôi thường gặp, cùng với các bước khắc phục cụ thể, danh sách kiểm tra và nội dung bạn có thể sử dụng trực tiếp trên các trang sản phẩm của mình.

Tóm tắt nhanh — Năm lỗi phổ biến

1. Gá kẹp và đồ gá kém → chuyển động chi tiết, rung chấn, phế phẩm.

2. Dụng cụ không phù hợp / chế độ cắt và tốc độ sai → tuổi thọ dụng cụ ngắn, bề mặt gia công kém.

3. Thiết lập CAM / bộ xuất chương trình (postprocessor) chưa đúng → hình học sai hoặc va chạm đường chạy dao.

4. Kiểm tra và kiểm soát quy trình chưa đầy đủ → khuyết tật phát hiện quá muộn.

5. Làm mát / bôi trơn và kiểm soát phoi không đủ → quá nhiệt, hiện tượng cạnh tích tụ.

Lỗi 1 — Gá kẹp và đồ gá kém

Biểu hiện như thế nào: dấu vết rung chấn, kích thước không đồng nhất giữa các sản phẩm trong mẻ, tủ đựng dụng cụ bị siết chặt hơn.
Nguyên nhân xảy ra: đồ gá một kích cỡ cho mọi trường hợp, phần vươn quá dài, mô-men xiết kẹp không đúng, hoặc thiếu các yếu tố định vị.

Cách khắc phục — từng bước một

1. Thiết kế để định vị: thêm các bề mặt và đặc điểm chuẩn trong quá trình thiết kế chi tiết để đảm bảo chi tiết được định vị lặp lại một cách chính xác.

2. Sử dụng đồ gá mô-đun: mâm cặp mềm, khối gia công nhiều mặt (tombstones), hoặc đồ gá chuyên dụng cho các nhóm chi tiết lặp lại.

3. Hạn chế phần nhô dài: giữ chiều dài tiếp xúc của dụng cụ ngắn; sử dụng giá đỡ cố định hoặc tâm quay nếu có thể.

4. Kiểm tra mô-men và kẹp chặt: chuẩn hóa mô-men siết của các cơ cấu kẹp và kiểm tra bằng cờ-lê đo mô-men trong mỗi lần thiết lập.

5. Chạy thử một chi tiết: đo kích thước chi tiết đầu tiên và thực hiện kiểm tra sản xuất ngắn hạn (5–10 chi tiết).

Mẹo thực tế chúng tôi sử dụng: Đối với các thanh gá mỏng 6061, việc chuyển từ kẹp một mặt sang mâm cặp mềm có hai điểm định vị đã giảm số lượng chi tiết bị loại bỏ khoảng 60% trong vòng hai tuần.

Danh sách kiểm tra nhanh

• Các bề mặt chuẩn đã có chưa? ☐

• Chiều dài vươn ra tối đa ≤ giá trị khuyến nghị? ☐

• Mô-men xiết kẹp đã được ghi chép chưa? ☐

• Chạy thử đã hoàn thành chưa? ☐

Lỗi 2 — Dụng cụ, chế độ cắt và tốc độ không đúng

Biểu hiện như thế nào: mài mòn dụng cụ nhanh, rung động, bề mặt gia công kém, thời gian chu kỳ dài.
Nguyên nhân xảy ra: sao chép các chế độ cắt “thông thường” từ internet, chọn sai dụng cụ (hình học hoặc lớp phủ không phù hợp), hoặc không điều chỉnh theo độ cứng vững của máy và vật liệu.

Cách khắc phục — từng bước một

1. Chọn đúng hình dạng và lớp phủ dụng cụ cho vật liệu (ví dụ: TiN/TiAlN cho thép không gỉ; carbide không phủ hoặc DLC cho nhôm khi cần thiết).

2. Bắt đầu một cách thận trọng, tối ưu hóa nhanh chóng: đặt lượng chạy ở mức 70% so với khuyến nghị, sau đó tăng từng bước 10% trong khi theo dõi tải.

3. Sử dụng hiện tượng mỏng phoi và phay trochoidal đối với các rãnh sâu trong thép đã tôi cứng.

4. Ghi nhận tuổi thọ dụng cụ và nguyên nhân hỏng: theo dõi tuổi thọ trong bảng dụng cụ MES/CNC của bạn và ghi chú các kiểu hỏng (vỡ mép, mài mòn mặt sau, BUE).

5. Chuẩn hóa thư viện dụng cụ trên toàn bộ hệ thống CAM và máy để tránh sai lệch mã dụng cụ.

Ví dụ từ sản xuất: Sau khi chuyển sang dùng dao phay ngón 6 rãnh có tốc độ tiến cao cho nhôm thành mỏng, chúng tôi đã giảm thời gian chu kỳ đi 22% và cải thiện đồng đều chất lượng bề mặt.

Lỗi 3 — Thiết lập CAM hoặc bộ xử lý sau không đầy đủ

Biểu hiện như thế nào: các chi tiết bị xước, định hướng dụng cụ sai, va chạm trong mô phỏng, hoặc các chỉnh sửa thủ công làm phát sinh lỗi.
Nguyên nhân xảy ra: Các thiết lập mặc định của CAM, mô hình phôi bị lệch hoặc bộ xử lý sau đã lỗi thời.

Cách khắc phục — từng bước một

1. Xác nhận hình học phôi và đồ gá trong CAM trước khi tạo đường chạy dao.

2. Sử dụng mô phỏng và phát hiện va chạm trong CAM và chạy thử trên máy (cắt không) với tốc độ tiến giảm.

3. Giữ phiên bản bộ xử lý sau luôn cập nhật và duy trì một nguồn thông tin chính xác duy nhất cho các tệp postprocessor.

4. Khóa các thông số quan trọng trong CAM (bán kính dẫn vào, mặt rút dao) để tránh việc chỉnh sửa vô tình làm thay đổi các chuyển động an toàn.

5. Ghi chép phiên bản chương trình và xác nhận : người vận hành phải xác nhận chương trình mới trước khi sản xuất.

Quy tắc thực tế: Luôn thực hiện bước mô phỏng đường dao và chạy thử không cắt ở 30% tốc độ đối với thiết lập công việc mới.

Lỗi 4 — Kiểm tra và kiểm soát quy trình không đầy đủ

Biểu hiện như thế nào: khuyết tật xuất hiện ở khâu sau, tỷ lệ phế phẩm cao, bị khách hàng từ chối.
Nguyên nhân xảy ra: chỉ kiểm tra ở cuối quy trình, không áp dụng SPC, hoặc thiếu dụng cụ đo trong quy trình.

Cách khắc phục — từng bước một

1. Di chuyển sang trái trong quy trình: kiểm tra các kích thước quan trọng trên chi tiết đầu tiên và tại các khoảng cách đã xác định (ví dụ: cứ sau 10–50 chi tiết tùy theo dung sai).

2. Sử dụng các kiểm tra đơn giản trong quá trình (kiểm tra đúng/sai, calip trục, calip ren) tại các vị trí dừng trục.

3. Thực hiện SPC đối với các kích thước chính và kích hoạt cảnh báo khi có xu hướng bất thường, chứ không chỉ khi vượt giới hạn đặc tả.

4. Hiệu chuẩn dụng cụ kiểm tra hàng tuần (hoặc mỗi ca làm việc đối với các dung sai khắt khe).

5. Đào tạo công nhân về kỹ thuật đo lường — độ lặp lại quan trọng như chính thiết bị.

Ghi chú vụ việc: Chúng tôi đã giảm khoảng 70% công việc sửa chữa sau kiểm tra cuối cùng bằng cách thêm hai lần kiểm tra CMM trong quy trình trên dây chuyền gia công vỏ chính xác.

Lỗi 5 — Dung dịch làm mát, bôi trơn và kiểm soát phoi không đúng cách

Biểu hiện như thế nào: mép tích tụ (BUE), chi tiết bị biến dạng do nhiệt, rãnh dụng cụ bị tắc phoi.
Nguyên nhân xảy ra: nồng độ dung dịch làm mát sai, đầu phun định hướng kém, phoi cắt lại vào chi tiết.

Cách khắc phục — từng bước một

1. Chọn dung dịch làm mát theo vật liệu: hỗn hợp dầu hòa tan cho thép, chất tổng hợp hoặc bán tổng hợp chất lượng cao cho nhôm, duy trì nồng độ đúng.

2. Hướng đầu phun vào vùng cắt gọt: sử dụng đầu phun điều chỉnh được và kiểm tra bằng thử nghiệm thuốc nhuộm nếu cần.

3. Sử dụng dung dịch làm mát bên trong hoặc làm mát qua dụng cụ khi phù hợp.

4. Duy trì băng tải chip và cảnh báo để chip không bị tích tụ vào đồ gá.

5. Giám sát nhiệt độ và bề mặt gia công: nếu xuất hiện BUE, hãy thay đổi dung dịch làm mát và giảm lượng chạy dao hoặc thêm chất bôi trơn.

Mẹo trong xưởng: Đối với các thanh định hình nhôm dài, việc sử dụng dòng dung dịch làm mát mạnh tập trung vào dụng cụ đã giảm sự tích tụ BUE và kéo dài tuổi thọ dụng cụ khoảng 30%.

Tình huống ngắn (xưởng của chúng tôi)

Vấn đề: Lô sản xuất chi tiết gắn kết chính xác cho ngành hàng không vũ trụ (316L), tỷ lệ phế phẩm ban đầu khoảng 8% do rung lắc và bề mặt không đồng đều.
Các hành động đã thực hiện: thiết kế lại đồ gá với hai điểm định vị, chuyển sang sử dụng mảnh tiện carbide phủ và điều chỉnh lượng chạy dao (bắt đầu ở 70% và tăng dần), thêm kiểm tra chi tiết đầu tiên bằng máy CMM và xác minh mô-men xoắn trong quá trình gia công.
Kết quả (6 tuần): phế liệu giảm xuống ~1,5% (≈81% giảm); thời gian chu kỳ cải thiện khoảng 14%.