Gia công tiện là một trong những kỹ thuật gia công cơ khí quan trọng. Cùng với phay, doa, khoan, hay bào…kỹ thuật tiện giúp mang lại cho sản phẩm độ nhăn bề mặt và độ chính xác cao chi tiết máy cần gia công.
Gia Công Tiện CNC
Tiện là một trong những phương pháp gia công cắt gọt chi tiết thông dụng của ngành gia công chế tạo chi tiết máy. Nguyên công tiện là một trong những nguyên công chính của ngành cơ khí. Gia công tiện CNC khác với gia công tiện cơ là ứng dụng các máy CNC để tiện, giúp mang lại độ chính xác, độ nhẵn cao cho chi tiết được gia công.
Xem thêm: máy hàn tig, máy hàn điện tử, máy hàn cơ
Các máy tiện CNC có thể thực hiện các biên dạng rất phong phú. Các máy tiện công nghệ cao này có thể gia công được các chi tiết có hình trụ, hình côn…trên các mặt phẳng 2D và cả trên không gian 3D và cả những chi tiết phức tạp như cắt bánh răng, vát cạnh, vê góc lượn…
Gia Công Tiện Cơ Khí Là Gì?
Trước khi tìm hiêu phương pháp gia công tiện trên các máy CNC ta cùng tìm hiểu về nguyên lý cơ bản nhất về quá trình cắt gọt kim loại để tạo ra chi tiết máy hoàn chỉnh. Thông thường, một chi tiết máy xác định sẽ được sản xuất từ một nguyên liệu kim loại (còn gọi là phôi). Nguyên liệu kim loại này sẽ được gia công (bằng các công đoạn như phay, tiện, khoan, hay doa…) khiến chúng thay đổi hình dáng, kích thước để tạo ra chi tiết máy móc đúng yêu cầu. Phần kim loại bỏ đi được gọi là phần dư gia công (hay lượng dư gia công).
Quá trình cắt gọt trên được thực hiện trên các máy tiện chuyên dụng. Hiện nay các máy tiện được sử dụng thông dụng nhất là các máy CNC. CNC là chữ viết tắt của Computerized Numerically Controlled. Cái tên CNC được đặt cho các máy móc được lập trình theo một ngôn ngữ riêng được mã hóa lại để các máy này hiểu và chuyển động theo lập trình nhằm tạo ra các chi tiết máy có nhiều dạng, từ đơn giản đến phức tạp.
Các máy tiện CNC này tạo ra các sản phẩm có độ chính xác và độ nhẵn cao. Số lượng chi tiết thực hiện gấp nhiều lần so với tiện cơ mà không đòi hỏi tay nghề cao của nhân công thực hiện. Chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp các máy tiện CNC này ở hầu như tất cả các xưởng sản xuất với quy nhỏ nhỏ, vừa và cả quy mô lớn.
Quy Trình Tiện Trên Máy CNC
Dù được ứng dụng những công nghệ hiện đại vào quá trình gia công, nhưng nhìn chung, các máy CNC này điều khiển máy móc theo 2 dạng chuyển động chính để cắt gọt chi tiết là chuyển động chính và chuyển động tiến:
Chuyển động chính: Đây là chuyển động quay tròn của phôi (thỏi kim loại chính cần gia công). Chuyển động này là chuyển động tiêu hao công suất chính của máy CNC. Khi vật chuyển động xoay tròn, dao cắt được đưa vào và tạo ra những vòng tròn trên bề mặt vật cần gia công. Đối với các sản phẩm yêu cầu có hình trụ, dao cắt sẽ chuyển động tịnh tiến dọc theo trục chính của phôi.
Chuyển động tiến: Nếu chuyển động chính là chuyển động của phôi (vật cần gia công) thì chuyển động tiến là chuyển động của dụng cụ cắt (dao cắt). Dụng cụ cắt đơn giản nhất là dao tiện (nên hoạt động này còn được gọi là gia công tiện).
Ta có thể hình dung quy trình tiện chi tiết máy diễn ra như sau: Dưới tác dụng của các lực cơ học của các máy CNC, dao sẽ cắt sâu vào bề mặt vật liệu cần gia công (phôi) và ép nó xuống. Lúc này trên bề mặt lóp bị ép, xuất hiện ứng suất trong. Ứng suất trong này càng lúc càng lớn cho đến khi thắng lực liên kết giữa các phân tử kim loại, làm cho các phân tử này trượt ra và chuyển động trên mặt thoát của dao.
Dao cắt sẽ tiếp tục chuyển động, và các phân tử kim loại tiếp tục bị nén, trượt và cắt ra khỏi phôi ban đầu cho đến khi tạo thành hình dáng mong muốn.
Những Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Gia Công Tiện CNC
Các yếu tố chính được xem là có ảnh hưởng đến quá trình gia công tiện CNC bao gồm:
Vật liệu chi tiết cần gia công: Độ cứng của vật liệu và trạng thái của chúng (trạng thái nóng hay nguội…) có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình gia công tiện.
Chế độ cắt gọt của máy: Độ sâu khi cắt của máy, bước chuyển động, tốc độ cắt đều ảnh hưởng đến hình dáng của phôi.
Hình dáng của dao tiện: Góc thoát, góc lệch, bán kính mũi dao là những yếu tố cần căn chỉnh trong quá trình gia công tiện CNC
Độ hao mòn của dao: Ma sát giữa dao và vật cần gia công càng cao thì lực cắt gọt càng lớn. Dao càng mòn thì độ ma sát này càng tăng, khiến chi tiết càng bị cắt sâu hơn.
Dung dịch làm mát (hay còn gọi là dung dịch tưới): Có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình gia công tiện bằng cách làm giảm nhiệt độ quá trình gia công, giúp quá trinhg cắt gọt chi tiết được thực hiện dễ dàng. Các dung dịch thường dùng trong gia công tiện CNC là nước khử khoáng, nước hoặc dầu các loại (dầu thực vật, dầu lưu hóa, dầu hòa tan…)