Lựa chọn Vật liệu và Dụng cụ Định hình Các Bộ phận Chính xác CNC Theo yêu cầu

Cái nhìn thực tế từ xưởng CNC

Khi lần đầu tiên tôi bước vào xưởng CNC của nhà máy, tiếng rền vang của các trục chính tốc độ cao và mùi sắc lạnh của dung dịch cắt đã cho thấy rõ rằng độ chính xác không chỉ là một mục tiêu—nó là một nền văn hóa. Mỗi chi tiết chúng tôi sản xuất đều phụ thuộc không chỉ vào chương trình CNC mà còn vào việc lựa chọn cẩn thận vật liệu và dụng cụ gia công. Trong những năm qua, tôi nhận thấy rằng ngay cả những điều chỉnh nhỏ trong các lựa chọn này cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng chi tiết, độ hoàn thiện bề mặt và hiệu quả gia công.

Hiểu rõ tác động của vật liệu đến độ chính xác CNC

1. Hợp kim Nhôm: Tốc độ so với Độ hoàn thiện bề mặt

Nhôm, đặc biệt là các hợp kim 6061 và 7075, là lựa chọn phổ biến cho các chi tiết chính xác nhờ khả năng gia công dễ dàng. Theo kinh nghiệm của tôi:

• 6061-T6 rất phù hợp cho các bộ phận kết cấu; tốc độ cắt lên đến 8000 RPM mang lại bề mặt nhẵn mịn với mài mòn dụng cụ tối thiểu.

• 7075-T6 có độ bền cao hơn nhưng đòi hỏi tốc độ tiến dao chậm hơn và dụng cụ carbide sắc bén để tránh hiện tượng rung động gây trầy xước.

• Sử dụng một dao phay phủ kim cương giảm hình thành ba via 30% trong các bài kiểm tra của chúng tôi, cải thiện độ đồng nhất khi lắp ráp.

2. Thép không gỉ: Cân bằng giữa độ cứng và tuổi thọ dụng cụ

Đối với các chi tiết như trục và bộ phận y tế, thép không gỉ 304 và 316 rất phổ biến. Quan sát của tôi:

• Cắt ở tốc độ cao mà không có chất làm mát thích hợp sẽ dẫn đến hiện tượng tôi cứng do biến dạng.

• Chuyển đổi sang dụng cụ thép gió (HSS) hoặc dụng cụ carbide phủ với làm mát ngập giúp kéo dài tuổi thọ dụng cụ lên 2-3 lần.

• Thực hiện các lần chạy phá sau đó là hoàn thiện độ chính xác kích thước được cải thiện từ ±0,05 mm lên ±0,02 mm.

3. Hợp kim Titan: Độ chính xác dưới áp lực cao

Titan rất khó gia công do độ dẫn nhiệt thấp:

• Việc lựa chọn dụng cụ gia công rất quan trọng —dao hợp kim cứng phủ lớp hoặc dao gốm giúp giảm hiện tượng tích tụ vật liệu trên cạnh cắt.

• Chế độ chạy dao chậm, ổn định kết hợp mô-men xoắn cao để duy trì độ chính xác.

• Trong các thử nghiệm linh kiện hàng không vũ trụ, việc lựa chọn đúng cặp vật liệu-dụng cụ đã giảm nứt vi mô tới 45%.

Các Lựa chọn Dụng cụ Gia công Nâng cao Chất lượng

1. Dao phay ngón: Từ tiêu chuẩn đến độ chính xác cao

• Dao phay ngón tiêu chuẩn so với dao phay ngón vi chính xác : Đối với các chi tiết dưới 10 mm, dao phay ngón vi mô có lớp phủ kim cương hoặc TiAlN cải thiện chất lượng cạnh.

• Tối ưu góc xoắn : Góc xoắn lớn hơn (35°–45°) giúp thoát phoi tốt hơn khi gia công nhôm, giảm trầy xước bề mặt.

2. Mảnh chèn và mũi cắt

• Chấu hợp kim cứng : Lý tưởng cho gia công khối lượng lớn inox hoặc thép.

• Chèn gốm : Rất phù hợp với các hợp kim chịu nhiệt cao như titan, giữ nguyên hình dạng và giảm ba via.

3. Bảo trì và hiệu chuẩn dụng cụ

Kiểm tra định kỳ mài mòn dụng cụ đảm bảo dung sai duy trì trong khoảng ±0,01–0,03 mm đối với các chi tiết quan trọng. Chúng tôi nhận thấy dụng cụ bị mài mòn làm tăng tỷ lệ phế phẩm lên đến 12%.

Ví dụ thực tế: Sự kết hợp hiệu quả giữa vật liệu và dụng cụ trong thực tiễn

Trong một dự án gần đây sản xuất các giá đỡ hàng không vũ trụ:

1. Vật liệu : Nhôm 7075-T6

2. Dụng cụ : Dao phay ngón nhỏ phủ TiAlN

3. Quy trình : Phay thô ở tốc độ vừa, phay tinh với tốc độ trục chính cao

4. Cuối cùng : Độ nhám bề mặt (Ra) giảm từ 0,8 μm xuống còn 0,3 μm, độ lệch kích thước trong phạm vi ±0,02 mm, và tuổi thọ dụng cụ tăng thêm 20%.

Điều này cho thấy rằng sự kết hợp đúng đắn giữa vật liệu và dụng cụ không chỉ cải thiện chất lượng mà còn giảm chi phí sản xuất và thời gian ngừng máy.