Những bộ phận gia công này phổ biến trong các ngành công nghiệp vì chúng tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe. Các thợ máy CNC và kỹ sư sản phẩm sản xuất các bộ phận bằng công nghệ CNC tiên tiến, bao gồm các hoạt động gia công tự động.

Hướng dẫn này thảo luận về các bộ phận và linh kiện được gia công, các kỹ thuật gia công tương thích, ưu điểm và nguyên tắc thiết kế của chúng. Bạn cũng sẽ tìm hiểu về các vật liệu được sử dụng cho các bộ phận gia công, ứng dụng của chúng và các mẹo hữu ích về cách chọn nhà sản xuất bộ phận gia công phù hợp.
 

Các bộ phận và linh kiện gia công là gì?

Các bộ phận và linh kiện được gia công khác nhau ở khắp mọi nơi. Các nhà sản xuất tạo ra các bộ phận này bằng quy trình gia công trong đó các máy cắt chuyên dụng (bao gồm máy định tuyến, máy phay và máy tiện) loại bỏ dần các vật liệu dư thừa khỏi phôi phôi bằng các công cụ cắt sắc bén để tạo ra hình dạng mong muốn.

Các quy trình sản xuất kỹ thuật số này bao gồm khoan, phay, tiện và mài CNC, được sử dụng để cắt một khối vật liệu thành các hình dạng hoặc bộ phận mong muốn. Nói chung, các bộ phận gia công có thể được tạo bằng gia công thủ công hoặc tự động (Điều khiển bằng máy tính). Tuy nhiên, các thợ máy hiện nay sản xuất các bộ phận được gia công theo yêu cầu bằng cách sử dụng thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính. Ngoài ra, bạn có thể chế tạo các bộ phận CNC của mình bằng bất kỳ hợp kim kim loại, nhựa hoặc bất kỳ vật liệu nào khác có thể cắt mà không bị xuống cấp nghiêm trọng.

 

Kỹ thuật và quy trình gia công các bộ phận và linh kiện

Các nhà sản xuất và thợ máy sử dụng các quy trình gia công CNC khác nhau để sản xuất các bộ phận cho các mục đích khác nhau. Dưới đây là các kỹ thuật và phương pháp sản xuất tiêu chuẩn được sử dụng để đạt được các kết quả khác nhau:
 

– Gia công Phay:

Quá trình sản xuất trừ này bao gồm việc sử dụng máy phay CNC để loại bỏ vật liệu khỏi phôi, tạo thành các bộ phận CNC có bề mặt đường viền hoặc phẳng. Các loại nguyên công phay phổ biến bao gồm phay CNC, phay mặt và phay đầu. Các quy trình gia công phay liên quan đến việc sử dụng nhiều máy phay và dụng cụ cắt khác nhau.
 

– Gia công Tiện:

Quá trình cắt kim loại này bao gồm việc quay phôi phôi trong khi nạp dụng cụ cắt để cắt vật liệu và gia công các hình dạng hình trụ. Gia công Tiện CNC là một phương pháp đáng tin cậy để gia công ren, trục và các chi tiết phức tạp trên bề mặt bên ngoài của các bộ phận gia công.
 

– Gia công Khoan:

Quá trình khoan sử dụng các mũi khoan quay để tạo lỗ trên phôi. Đây là một quy trình thiết yếu thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp để tạo ra các lỗ có kích thước và độ sâu khác nhau trên các bộ phận và bộ phận gia công.
 

– Chuốt:

Đó là một quá trình sử dụng một công cụ chuyên dụng gọi là chuốt để cắt vật liệu một cách có kiểm soát. Thợ máy sử dụng dao chuốt để tạo các đường rãnh, rãnh then và các hình dạng bên trong phức tạp khác.
 

– Mài:

Mài bao gồm việc sử dụng bánh xe mài mòn để cắt vật liệu từ bề mặt của các bộ phận được gia công để tạo ra bề mặt có độ chính xác cao và mịn hơn.
 

– Gia công phóng điện (EDM):

Kỹ thuật gia công này sử dụng phóng điện để cắt vật liệu từ phôi nhằm tạo ra hình dạng xác định. Quá trình này mang lại độ chính xác cao cần thiết khi gia công các hình dạng phức tạp hoặc vật liệu cứng.
 

– Cắt Laser:

Gia công Cắt laser bao gồm việc sử dụng chùm tia laser công suất cao để thổi, làm bay hơi hoặc làm tan chảy vật liệu nhằm thực hiện các vết cắt chính xác trên phôi. Đây là một kỹ thuật phù hợp để cắt nhựa, kim loại và các vật liệu khác.
 

– Gia công siêu âm:

Kỹ thuật này loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt phôi bằng các rung động siêu âm và bùn mài mòn. Nó rất thích hợp để gia công các vật liệu mỏng và giòn.
 

Ưu điểm của các bộ phận và linh kiện gia công

Các bộ phận và linh kiện CNC có lợi hơn các bộ phận được in và ép phun 3D. Dưới đây là những ưu điểm điển hình của các bộ phận gia công:
 

– Nguyên mẫu xuất sắc

Kỹ thuật gia công CNC cung cấp các bộ phận và nguyên mẫu được gia công với thiết kế phức tạp và các tính năng phức tạp. Những nguyên mẫu được gia công này rất lý tưởng và có giá cả phải chăng vì chúng có thể được gia công một lần.

Hơn nữa, việc tạo bản sao nhanh chóng của các bộ phận kim loại tấm trở nên dễ dàng hơn vì gia công CNC là kỹ thuật số và nhanh hơn nhiều. Do đó, bạn có thể tiến hành các thử nghiệm và đánh giá cần thiết với nguyên mẫu của mình trước khi tạo ra sản phẩm cuối cùng.

Hơn nữa, tính linh hoạt của vật liệu trong gia công cho phép bạn có thể đặt hàng các nguyên mẫu và bộ phận được gia công bằng các hợp kim kim loại hoặc nhựa composite khác nhau để kiểm tra xem nguyên mẫu và bộ phận nào hoạt động tốt nhất khi xem xét tất cả các yếu tố liên quan.
 

– Không có MOQ

Một trong những lợi thế đáng kể của các bộ phận gia công là bạn không cần số lượng đặt hàng tối thiểu để mua chúng. Bạn có thể dễ dàng gia công các bộ phận từ phôi phôi, giúp tiết kiệm chi phí cho các bộ phận có khối lượng thấp hoặc sản xuất một lần. Nhờ đó, bạn có thể dễ dàng đặt hàng với số lượng chính xác các bộ phận gia công cần thiết.

Gia công CNC thực tế là duy nhất trong việc sản xuất các bộ phận có chất lượng vượt trội mà không yêu cầu số lượng đặt hàng tối thiểu hoặc rủi ro tồn kho quá mức. Do đó, nó hoàn hảo cho việc tạo nguyên mẫu, chạy sản xuất số lượng thấp và cho các công ty nhỏ hơn.
 

– Độ bền cao

Thợ máy tạo ra các bộ phận gia công từ những mảnh vật liệu rắn gọi là phôi. Đây thường là vật liệu ép đùn hoặc đúc. Do đó, các bộ phận được gia công chắc chắn hơn các bộ phận khác như bộ phận in 3D. Tương tự như vậy, các bộ phận đúc không bền bằng các bộ phận tương đương được gia công bởi vì các bộ phận đúc thường có thành mỏng thể hiện hiệu suất cơ học hạn chế.
 

– Tự do thiết kế

Các bộ phận gia công cho phép tự do thiết kế không bị cản trở, tạo ra các tính năng thiết kế khác nhau như hình dạng và kích thước. Những bộ phận này thường có những đặc điểm tinh tế và chi tiết, mặc dù chúng có thể dày và chắc chắn.

Gia công CNC vẫn là một trong những phương pháp sản xuất linh hoạt nhất về mặt hình học vì nó có thể xử lý các yêu cầu thiết kế như chi tiết đẹp, tính năng phức tạp hoặc hình học phức tạp. Như vậy, các bộ phận gia công cung cấp các tính năng thiết kế phức tạp đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng khác nhau.
 

– Thời gian thực hiện nhanh hơn

Kỹ thuật gia công CNC tạo ra các bộ phận kim loại và nhựa nhanh hơn các quy trình sản xuất khác, chẳng hạn như đúc khuôn. Mặc dù các bộ phận gia công CNC không sử dụng dụng cụ sử dụng nhiều lao động nhưng quy trình sản xuất có hiệu quả cao.

Một số máy CNC có trung tâm gia công nhanh hơn được trang bị ray dẫn hướng tuyến tính với tốc độ nhanh. Ngoài ra, tốc độ của các trung tâm gia công CNC và thuộc tính một bước của quy trình gia công giúp thời gian thực hiện các bộ phận gia công nhanh hơn.
 

– Hoàn thiện bề mặt

Các bộ phận CNC cho phép tiêu chuẩn hoàn thiện bề mặt cao hơn với các hoạt động xử lý sau vừa phải. Ngoài ra, gia công mang lại độ hoàn thiện vượt trội vì nó không để lại các đường lớp có thể nhìn thấy được. Các bộ phận và bộ phận được gia công CNC tương thích với bề mặt hoàn thiện rộng, cho phép các bộ phận của bạn đáp ứng các thông số kỹ thuật thiết kế và hoạt động tốt.
 

– Chất lượng

Nói chung, các bộ phận gia công được chế tạo theo tiêu chuẩn rất cao do sự điều khiển chính xác của máy CNC. Những bộ phận được gia công chính xác này thường có độ hoàn thiện tốt và dung sai chặt chẽ hơn để đáp ứng yêu cầu thiết kế của bạn. Tuy nhiên, khách hàng có thể chỉ ra dung sai cần thiết mà thợ máy cần đạt được. Do đó, người vận hành máy có thể mất nhiều thời gian hơn đối với các bộ phận gia công có dung sai chặt chẽ và các tính năng tương ứng.
 

– Thay đổi dễ dàng

Bạn có thể dễ dàng thực hiện các thay đổi thiết kế kỹ thuật số ở bất kỳ giai đoạn sản xuất nào vì các bộ phận gia công CNC được tạo từ tệp CAD kỹ thuật số. Đặc điểm này mang lại lợi ích cho R&D và tạo mẫu khi các nhà phát triển sản phẩm và kỹ sư phải thực hiện các sửa đổi từng phần đối với bộ phận gia công để tạo ra các phiên bản khác nhau. Nó giúp giảm thiểu lãng phí vật liệu vì các bộ phận gia công thường không bị lỗi.
 

 

Nguyên tắc thiết kế cho các bộ phận gia công

Nói chung, nên tuân theo các nguyên tắc thiết kế để sản xuất (DFM) khi gia công các bộ phận. Tức là thiết kế các bộ phận theo quy trình sản xuất đã định. Tuy nhiên, bạn có thể dễ dàng thiết kế các bộ phận gia công bằng cách tuân theo các nguyên tắc thiết kế dưới đây:
 

– Độ dày của thành

Thành mỏng không lý tưởng cho các bộ phận gia công vì nó ảnh hưởng đến hiệu suất. Do đó, hãy đảm bảo thiết kế các bộ phận gia công của bạn không có độ dày thành mỏng. Tuy nhiên, tốt nhất bạn nên sử dụng phương pháp ép phun cho các bộ phận nếu thành mỏng là yếu tố then chốt trong thiết kế của bạn.
 

– Undercut

Undercut là những vết cắt phức tạp đòi hỏi phải sử dụng các công cụ cắt tiêu chuẩn do một phần của bộ phận đang chặn nó. Chúng yêu cầu cân nhắc thiết kế gia công đặc biệt và các công cụ cắt đặc biệt như công cụ gia công hình chữ T.

Tuy nhiên, kích thước rãnh cắt phải tính bằng milimét để tương ứng với dụng cụ cắt vì những dụng cụ này có sẵn ở kích thước tiêu chuẩn. Đường cắt có thể thay đổi từ 3 đến 40 mm, với độ sâu cắt chính xác gấp đôi chiều rộng tùy thuộc vào công cụ gia công. Tuy nhiên, bạn có thể làm cho các bộ phận được gia công nhanh hơn và giảm bớt công sức nếu có thể tránh được hiện tượng cắt xén.
 

– Khoang, lỗ và sợi

Điều quan trọng cần nhớ là các khoang và lỗ phụ thuộc vào dụng cụ cắt khi vẽ thiết kế cho các bộ phận gia công của bạn. Bạn có thể gia công các khoang và túi thành một chi tiết có độ sâu gấp khoảng bốn lần chiều rộng khoang. Sẽ rất hữu ích nếu biết rằng các khoang sâu hơn nhất thiết phải có các miếng phi lê, được làm tròn thay vì các cạnh sắc do cần có đường kính dụng cụ cắt.

Ngoài ra, các lỗ được tạo ra bằng mũi khoan phải có độ sâu không quá bốn lần chiều rộng của mũi khoan. Tương tự như vậy, đường kính lỗ phải phù hợp với kích thước mũi khoan tiêu chuẩn nếu có thể. Mặt khác, các ren được sử dụng để tích hợp các ốc vít như ốc vít không được sâu hơn ba lần đường kính.
 

– Tỉ lệ

Các bộ phận được gia công CNC trên thực tế có kích thước hạn chế vì bạn phải tạo chúng trong phạm vi chế tạo của máy. Các bộ phận được phay bằng CNC phải có kích thước chính xác 400 x 350 x 150 mm, trong khi các bộ phận tiện phải duy trì kích thước tối đa là Ø 500 mm x 1000 mm.

Tuy nhiên, tốt nhất nên lưu ý rằng có thể đạt được kích thước lớn hơn bằng máy lớn hơn nhưng trước tiên phải thảo luận với thợ máy trước khi bắt đầu sản xuất.
 

– Phần nhô ra

Thông thường, việc tạo ra các phần nhô ra cao như với các bức tường mỏng thường gặp khó khăn vì độ rung của dụng cụ cắt có thể làm suy giảm phần đó hoặc gây ra độ chính xác thấp hơn. Do đó, bạn phải duy trì đặc điểm nhô ra với chiều cao không vượt quá bốn lần chiều rộng của nó.
 

Các loại vật liệu gia công các bộ phận và linh kiện thường dùng

Các bộ phận gia công CNC thường được làm từ nhiều loại vật liệu, chẳng hạn như hợp kim kim loại và nhựa. Tuy nhiên, một số vật liệu dễ gia công hơn, trong khi một số vật liệu khác lại phức tạp. Vật liệu cứng khó cắt và có thể dẫn đến rung và rung dụng cụ, ảnh hưởng đến chất lượng phôi.

Mặt khác, những vật liệu rất mềm và những vật liệu có điểm nóng chảy cực thấp dễ bị biến dạng khi chúng tương tác với dụng cụ cắt. Dưới đây là các vật liệu bộ phận gia công điển hình:
 

• Kim loại: Titan, Đồng thau, Đồng, Nhôm, Thép không gỉ (17-4, Inconel 625 & 718), Kẽm, Magiê.
• Nhựa: ABS, PC, POM, ABS+PC, PP, PMMA (Acrylic), PS, PEEK, HDPE, DHPE, PPS, Teflon, PAGF30, PCGF30.

 

Bề mặt hoàn thiện gia công các bộ phận và linh kiện tiêu chuẩn

Nhiều hoạt động xử lý hậu kỳ tương thích khác nhau giúp nâng cao kết cấu bề mặt và chức năng của các bộ phận gia công. Dưới đây là một số bề mặt hoàn thiện của các bộ phận gia công tiêu chuẩn:

 

– As-Machined:

Tùy chọn hoàn thiện gia công không liên quan đến việc áp dụng xử lý bề mặt cho các bộ phận được gia công. Đó là tình trạng bề mặt chính xác của bộ phận được gia công khi nó thoát ra khỏi máy CNC. Nó thường hoàn hảo cho nhiều bộ phận chức năng bên trong, phi thẩm mỹ.
 

– Sơn tĩnh điện:

Hoàn thiện sơn tĩnh điện bao gồm việc phun sơn bột với bất kỳ màu ưa thích nào lên bộ phận gia công, sau đó nó được nướng trong lò. Nó tạo thành một lớp phủ rắn trên bộ phận gia công, cải thiện khả năng chống mài mòn của nó. Lớp phủ bền hơn so với lớp sơn thông thường.
 

– Anodized:

Quá trình điện hóa này cải thiện khả năng chống ăn mòn của các bộ phận gia công bằng nhôm. Nó tạo thành một lớp chống trầy xước và ăn mòn trên các bộ phận kim loại. Quá trình anod hóa loại II mang lại lớp hoàn thiện chống ăn mòn trên các bộ phận gia công bằng nhôm. Ngược lại, quá trình anod hóa loại III tạo ra lớp phủ dày hơn trên các bộ phận gia công để chống mài mòn và kháng hóa chất tốt hơn.
 

– Phun hạt:

Nó liên quan đến việc bắn vật liệu mài mòn (hạt nhỏ) vào bề mặt của các bộ phận gia công ở tốc độ cao. Quá trình này giúp loại bỏ các cạnh sắc, gờ và các vật liệu còn sót lại. Tuy nhiên, bạn có thể sửa đổi quy trình này để đạt được mức độ nhám nhất định. Tuy nhiên, phun hạt có thể không tương thích với các tính năng tinh xảo vì quy trình này sẽ loại bỏ vật liệu và có thể ảnh hưởng đến hình dạng của bộ phận gia công.

 

Ứng dụng của các bộ phận và linh kiện gia công

Các bộ phận và linh kiện gia công CNC tương thích với nhiều ứng dụng khác nhau trong mọi ngành công nghiệp vì chúng đã trở nên không thể thiếu. Các bộ phận gia công điển hình được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau bao gồm thân van, khớp bi, con lăn, vỏ, bánh răng, ốc vít, giá đỡ, v.v. Dưới đây là các ngành công nghiệp phổ biến sử dụng các bộ phận gia công:
 

– Trong ngành Hàng không vũ trụ

Các kỹ sư trong lĩnh vực hàng không vũ trụ phụ thuộc vào các bộ phận được gia công như bộ phận động cơ, giá đỡ động cơ, bảng nhiên liệu, bộ phận thiết bị hạ cánh và nguyên mẫu do nhu cầu về độ chính xác cao của ngành. Trong gia công hàng không vũ trụ , không có chỗ cho những khác biệt nhỏ nhất vì nó có thể dẫn đến thất bại thảm hại. Vì vậy, các bộ phận gia công chính xác trong lĩnh vực này là tối quan trọng.
 

– Ngành y tế

Ngành y tế có nhiều ứng dụng đa dạng cho các bộ phận và linh kiện gia công. Gia công chính xác phù hợp để tạo ra các bộ phận bằng thép không gỉ và titan được gia công, bao gồm mô cấy, dụng cụ phẫu thuật, thiết bị y tế và các thiết bị chẩn đoán phức tạp khác.

Hơn nữa, các kỹ thuật gia công như gia công trục vít Thụy Sĩ là lý tưởng để gia công các bộ phận y tế. Các bộ phận y tế được gia công thường yêu cầu dung sai chặt chẽ hơn, do yêu cầu về độ an toàn và độ chính xác trong các quy trình y tế khác nhau.

Độ chính xác là rất quan trọng đối với cấy ghép vì chúng phải vừa vặn hoàn hảo với cơ thể bệnh nhân. Do đó, gia công CNC là phương pháp tiêu chuẩn được sử dụng để chế tạo các bộ phận cấy ghép này vì nó mang lại độ chính xác cần thiết và giúp đạt được hình dạng bộ phận gia công phức tạp.
 

– Ngành ô tô

Ngành công nghiệp ô tô phụ thuộc vào gia công CNC để chế tạo các bộ phận gia công như bộ phận tùy chỉnh một lần, bộ phận chiếu sáng, khối động cơ, piston, bánh răng và hệ thống lái.

Các nhà sản xuất trong lĩnh vực này phụ thuộc vào các phương pháp gia công tiên tiến, bao gồm gia công CNC 5 trục, để tạo ra các bộ phận gia công ô tô phức tạp với độ chính xác và hiệu quả cao.
 

– Sản phẩm tiêu dùng

Hầu hết các thiết bị gia dụng và hàng hóa đều bao gồm các bộ phận gia công. Ngoài ra, thiết bị thể thao có thể được gia công bằng máy CNC và các thiết bị điện tử tiêu dùng sử dụng các thành phần nhựa và kim loại được gia công khác nhau do đặc tính dẫn điện vượt trội.

Ví dụ điển hình về các bộ phận được gia công trong ứng dụng này bao gồm ổ cắm, vỏ máy tính xách tay, cách điện, đầu nối, v.v.
 

Kết luận

Các bộ phận gia công có thiết kế khác nhau và cách sử dụng đa dạng. Do đó, điều cần thiết là phải hiểu được sự phức tạp để đạt được các bản vẽ kỹ thuật và sản xuất thành công các bộ phận. Tuy nhiên, bạn có thể dễ dàng tạo các bộ phận gia công chất lượng cao đáp ứng yêu cầu của mình bằng cách làm theo hướng dẫn của DfM, xem xét các đặc tính vật liệu và hợp tác với công ty gia công cơ khí có kinh nghiệm.

Cơ khí Intech là đối tác đáng tin cậy cho tất cả các dịch vụ gia công cơ khí CNC đáp ứng nhu cầu tạo mẫu nhanh và gia công các bộ phận của bạn. Chúng tôi cung cấp các bộ phận và nguyên mẫu chất lượng cao với giá cả cạnh tranh với thời gian thực hiện ngắn hơn. Hệ thống kiểm soát chất lượng hiệu quả của chúng tôi giúp đưa sản phẩm của bạn ra thị trường nhanh hơn. Chúng tôi có nhiều năm kinh nghiệm sản xuất các bộ phận gia công cho các ngành công nghiệp khác nhau.

Chúng tôi có máy móc tiên tiến với hệ thống quản lý chất lượng có khả năng sản xuất các bộ phận CNC chất lượng cao với độ chính xác và độ chính xác cao. Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay và chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn về các bộ phận gia công của bạn, Hotline: 0966 966 205

Bài viết liên quan:

• Hướng dẫn toàn diện Gia công CNC Thép Không Gỉ
• Sự khác biệt gia công Thô và gia công Tinh
• Các loại công cụ tạo rãnh: Làm thế nào tạo rãnh trên máy Tiện CNC?