loading

Honscn tập trung vào dịch vụ gia công CNC chuyên nghiệp từ năm 2003.

Gia công phay CNC so với gia công tiện CNC so với gia công tiện-phay đa nhiệm: Lựa chọn quy trình phù hợp

Mục lục

Precision CNC milled prismatic block, CNC turned cylindrical shaft, and hybrid multi-tasking turn-mill titanium fitting on an inspection granite table in front of CNC machining centers in Shenzhen, China

Các chi tiết kim loại hàng không vũ trụ được gia công chính xác bằng phương pháp phay, tiện và tiện-phay đa chức năng, được trưng bày trên bàn kiểm tra phía trước một dây chuyền máy công cụ CNC tiên tiến tại Thâm Quyến, Trung Quốc.

Quy trình gia công CNC nào phù hợp với chi tiết của bạn?

Sự lựa chọn giữaGia công phay CNC,Gia công tiện CNC, VàGia công đa nhiệm tiện-phayKích thước được xác định bởi hình dạng hình học, tính đối xứng quay, yêu cầu dung sai và khối lượng sản xuất của chi tiết:

1.Gia công phay CNC (Phôi cố định, dao quay):Tốt nhất chocác bộ phận hình lăng trụ, khối vuông, không đối xứng trục(vỏ thiết bị điện tử, ống góp thủy lực, giá đỡ, tấm khuôn). Gia công phay 3 trục đến 5 trục xử lý các đường viền bề mặt 3D phức tạp, các hốc sâu và các mặt phẳng với dung sai xuống đến ±0,010 mm (±0,0004"). Tuy nhiên, phay các trục trụ chậm hơn và tạo ra độ tròn kém hơn so với tiện.

2.Gia công tiện CNC (Phôi quay, dao cố định):Tốt nhất chocác bộ phận hình trụ, quay, đối xứng trục(Trục chính xác, chốt, bạc lót, ốc vít, phụ kiện). Do dụng cụ cắt một điểm cắt kim loại liên tục trong khi phôi quay với tốc độ lên đến 6.000 vòng/phút, quá trình tiện mang lại độ tròn vượt trội (≤0,003 mm / 0,0001"), độ đồng tâm tuyệt vời và bề mặt hoàn thiện mịn (Ra 0,4 µm đến 0,8 µm) với chi phí máy mỗi giờ thấp nhất.

3.Gia công tiện phay đa nhiệm (Phôi và dụng cụ cùng quay trên nhiều trục chính):Tốt nhất chocác thành phần lai phức tạpYêu cầu cả gia công tiện quay và phay lệch trục (ống dẫn chất lỏng hàng không vũ trụ, ốc vít xương, trục cam lệch tâm, vỏ khớp robot). Bằng cách kết hợp trục chính tiện mô-men xoắn cao (trục C), tháp dao dẫn động, đầu phay trục B khớp nối và trục phụ đồng bộ, máy tiện phay hoàn thành toàn bộ chi tiết chỉ trong một lần thiết lập duy nhất."Hoàn thành trong một lần"Mô hình sản xuất này loại bỏ hoàn toàn việc sắp xếp lại chi tiết thủ công, tránh các lỗi xếp chồng mẫu (độ đồng tâm được duy trì trong phạm vi ±0,005 mm / ±0,0002") và giảm tổng thời gian sản xuất từ ​​40% đến 70%.

Tại HONSCN Precision ở Thâm Quyến, Trung Quốc, hơn 20 năm kinh nghiệm sản xuất của chúng tôi cho thấy rằng:Gia công chi tiết hỗn hợp trên các máy tiện và máy phay riêng biệt làm tăng tổng chi phí đơn vị từ 35% đến 50% và tăng nguy cơ phế phẩm lên gấp ba lần.so với việc vận hành nó trên một trung tâm gia công tiện đa nhiệm hiện đại.

 

Nguyên lý cơ bản về động học: Ba phương pháp cắt khác nhau tác động lên kim loại như thế nào

Để lựa chọn phương án sản xuất tiết kiệm chi phí nhất, các kỹ sư thiết kế cơ khí phải hiểu rõ những khác biệt cơ bản về vật lý và động học giữa ba cấu hình máy công cụ:

1. Gia công phay CNC (Cắt nhiều răng gián đoạn)

Trong gia công phay CNC, phôi thô được kẹp chắc chắn trong ê tô cơ khí, đồ gá hút chân không hoặc giá đỡ phôi trên bàn máy. Phôi gia công được giữ cố định so với hệ tọa độ của nó, trong khi dụng cụ cắt hình trụ (dao phay ngón, dao phay mặt, dao phay cầu) quay với tốc độ cao (6.000 đến 24.000 vòng/phút) dọc theo trục chính (trục Z).

  • Cơ chế cắt:Xay xát là mộtquá trình cắt bị gián đoạnMỗi răng trên dao cắt quay sẽ va chạm vào kim loại, tạo thành phôi có độ dày khác nhau và thoát ra khỏi vết cắt. Điều này tạo ra lực cắt tuần hoàn và rung động hài hòa của dụng cụ, đòi hỏi các bộ phận đúc máy nặng phải hấp thụ rung động.
  • Trục động học:Các trung tâm gia công đứng (VMC) tiêu chuẩn hoạt động trên 3 trục tuyến tính (X, Y, Z). Máy phay 4 trục và 5 trục bổ sung thêm các trục quay (A, B hoặc C), cho phép gia công đồng thời 5 mặt và tạo hình khí động học 3D phức tạp.
  • Điểm mạnh chính:Gia công bề mặt phẳng, khoét hốc sâu, tạo hình đường viền 3D tự do, khoan lỗ xuyên suốt và phay ren chính xác.
High-speed carbide face milling cutter actively machining a precision 6061-T6 aluminum hydraulic valve block clamped in a machine vise inside a CNC vertical machining center

Dao phay mặt carbide tốc độ cao đang gia công chính xác khối van thủy lực hình lăng trụ bằng nhôm 6061-T6 trên trung tâm gia công đứng CNC.

2. Gia công tiện CNC (Cắt bằng phương pháp cắt một điểm liên tục)

Trong gia công tiện CNC, mối quan hệ động học bị đảo ngược: thanh hình trụ hoặc phôi đã cắt sẵn được kẹp trong mâm cặp (hoặc kẹp giữ) khí nén hoặc thủy lực có độ chính xác cao và quay với tốc độ cao quanh trục chính của máy (trục Z). Một mảnh dao cắt cacbua đơn điểm cố định được đưa vào phôi đang quay dọc theo trục X (kiểm soát đường kính) và trục Z (kiểm soát chiều dài).

  • Cơ chế cắt:Việc xoay chuyển là mộtquá trình cắt liên tụcKhi dụng cụ cắt tiếp xúc với phôi, lực cắt duy trì ổn định cho đến khi dụng cụ rút lại. Quá trình cắt liên tục này tạo ra bề mặt hoàn thiện vượt trội (Ra 0,4 µm / 16 µin) và cho phép tốc độ loại bỏ vật liệu (MRR) cực cao trên đường kính ngoài (OD) và đường kính trong (ID).
  • Trục động học:Máy tiện CNC 2 trục tiêu chuẩn hoạt động theo trục X (hướng tâm) và trục Z (hướng trục). Máy tiện kiểu Thụy Sĩ bổ sung thêm đầu máy trượt và ống dẫn hướng, mang lại độ cứng vững vượt trội cho các chi tiết dài và mảnh (tỷ lệ chiều dài trên đường kính L/D > 20:1).
  • Điểm mạnh chính:Gia công tiện ngoài, doa chính xác, tạo rãnh, cắt rời, tiện ren một điểm và phay mặt các biên dạng hình trụ.
Precision CNC lathe turning center with live tooling cutting an off-axis keyway slot and cross-hole into a 4140 pre-hardened steel rotational shaft

Trục quay bậc thang bằng thép tôi cứng 4140 được kẹp chặt trong mâm cặp 3 chấu với trục chính gia công hướng tâm bằng động cơ, cắt rãnh then và lỗ ngang.

3. Gia công đa nhiệm tiện-phay (Gia công lai đa trục đồng bộ)

Các trung tâm gia công đa chức năng tiện-phay (như DMG MORI NTX, Mazak Integrex và Okuma MULTUS) tích hợp đầy đủ khả năng tiện và phay 5 trục vào một thiết bị duy nhất.

  • Cơ học động học:Trục chính được trang bị khả năng gia công định hình xoay toàn trục C (độ chính xác xuống đến 0,0001°). Tháp dao phía trên hoặc đầu phay trục B có khớp nối chứa một trục phay có động cơ (12.000 đến 20.000 vòng/phút) có khả năng xoay ±120° (trục B) và di chuyển theo các trục X, Y và Z.
  • Đồng bộ hóa hai trục chính:Các trung tâm gia công đa nhiệm tiên tiến có thêm một trục phụ đối diện (trục chính thứ hai). Khi quá trình gia công mặt trước của chi tiết hoàn tất, trục phụ sẽ tiến lên, kẹp chặt vào đường kính đã tiện xong và đồng bộ tốc độ quay với trục chính. Chi tiết được cắt rời, và trục phụ rút lại, cho phép các chi tiết mặt sau được phay và tiện đồng thời trong khi trục chính bắt đầu gia công chi tiết tiếp theo.
  • Điểm mạnh chính:Gia công hoàn chỉnh mặt trước và mặt sau các hình dạng phức tạp với các lỗ ngang không đối xứng trục, các cổng góc cạnh, các mặt phẳng được phay, các gờ lệch tâm và các rãnh xoắn ốc chỉ trong một lần kẹp.

So sánh thông số động học và kỹ thuật

Thông số kỹ thuật

Gia công phay CNC tiêu chuẩn (3 đến 5 trục)

Gia công tiện CNC tiêu chuẩn (máy tiện 2 trục)

Gia công tiện phay đa nhiệm nâng cao

Chuyển động của phôi

Cố định (được kẹp vào bàn/bia mộ)

Quay tốc độ cao (500–6.000 vòng/phút)

Xoay toàn phần + định vị trục C (0,0001°)

Chuyển động của dụng cụ cắt

Quay tốc độ cao (6.000–24.000 vòng/phút)

Chèn một điểm cố định

Các mảnh dao tiện cố định + dụng cụ dẫn động tốc độ 12.000+ vòng/phút

Trục chuyển động chính

X, Y, Z (tuyến tính) + A, B, C (bàn xoay)

X (đường kính) và Z (chiều dài)

X, Y, Z, C (trục chính/trục phụ) + B (đầu phay)

Hành động cắt

Cắt gián đoạn (va đập dụng cụ theo chu kỳ)

Cắt liên tục (tải phoi không đổi)

Kết hợp liền mạch (liên tục + gián đoạn)

Phù hợp hình học tốt nhất

Hình lăng trụ, hình lập phương, phẳng, hình dạng tự do 3D

Hình trụ, quay, đối xứng trục

Thân máy đối xứng trục với gia công phay lệch trục phức tạp.

Độ tròn điển hình (Đường kính ngoài/Đường kính trong)

Từ 0,010 mm đến 0,025 mm (nội suy)

0,002 mm đến 0,005 mm (gia công tiện)

0,003 mm đến 0,005 mm (gia công tiện)

Hoàn thiện bề mặt điển hình

Ra 0,8 µm đến 1,6 µm (32–63 µin)

Ra 0,4 µm đến 0,8 µm (16–32 µin)

Ra 0,4 µm đến 0,8 µm (16–32 µin)

Cần có các thiết lập phụ

2 đến 4 cách thiết lập cho các bộ phận 6 cạnh

2 cấu hình (OP10 phía trước, OP20 phía sau)

1 lần lắp đặt ("Hoàn thành trong một bước" cả mặt trước và mặt sau)

 

 

Tính phù hợp về hình dạng chi tiết: Chi tiết nào phù hợp với máy nào?

Việc lựa chọn cấu trúc máy công cụ không phù hợp sẽ dẫn đến thời gian chu kỳ tăng cao, các đồ gá tùy chỉnh đắt tiền và độ chính xác GD&T bị ảnh hưởng.

1. Các chi tiết hình lăng trụ nguyên chất -> Gia công phay CNC

Nếu hình dạng hình học chính của một chi tiết được giới hạn bởi các mặt phẳng hình chữ nhật, các hốc và các mặt bích lắp đặt với ít hơn 20% các chi tiết hình trụ, thì nó phù hợp với máy phay CNC.

  • Các bộ phận điển hình:Khung tản nhiệt điện tử, khớp nối hệ thống treo ô tô, vỏ cảm biến quang học, khối phân phối khí nén, tấm đế robot.
  • Vì sao xay xát lại hiệu quả:Các trung tâm phay đứng và ngang có độ cứng cao đáp ứng được nhu cầu gia công phôi khối lớn, các thiết lập kẹp nhiều chi tiết và gia công vật liệu khối lượng lớn bằng cách sử dụng dao phay mặt đường kính lớn và dao cắt tốc độ cao.

2. Các chi tiết đối xứng trục quay thuần túy -> Gia công tiện CNC

Nếu mặt cắt ngang của một chi tiết có hình tròn và có thể được tạo ra hoàn toàn bằng cách quay chi tiết đó so với các dụng cụ cố định, thì việc gia công nó trên máy phay CNC sẽ là một thảm họa kinh tế.

  • Các bộ phận điển hình:Trục động cơ bậc thang, chốt định vị, bạc lót, trụ ren, cần piston thủy lực, khớp nối mặt bích.
  • Vì sao xoay chuyển tình thế lại mang lại chiến thắng:Một trục hình trụ cần 25 phút để nội suy đường tròn trên máy phay 3 trục có thể được gia công thô và gia công tinh trên máy tiện CNC trong thời gian ngắn hơn.90 giâyĐồng thời mang lại độ đồng tâm cao hơn gấp 5 lần và bề mặt hoàn thiện vượt trội.

3. Các chi tiết lai phức tạp -> Gia công đa nhiệm tiện-phay

Bất cứ khi nào một chi tiết hình trụ cần các thao tác gia công phụ không phải hình trụ (chẳng hạn như lỗ khoan ngang, mặt phẳng lục giác được phay, rãnh then, cam lệch tâm hoặc cổng van góc cạnh), phương pháp truyền thống yêu cầu hai máy riêng biệt:

  • Chiến dịch 10:Gia công các biên dạng hình trụ và ren trên máy tiện CNC.
  • Chiến dịch 20:Tháo kẹp, vận chuyển và kẹp lại chi tiết vào một khối kẹp chuyên dụng trên máy phay CNC để cắt các mặt phẳng và lỗ xuyên.

Quy trình làm việc sử dụng hai máy này là nơi mà chất thải sản xuất và các lỗi về chất lượng gia tăng.Gia công đa nhiệm tiện và phay kết hợp cả hai hoạt động thành một chu trình liên tục duy nhất.

Ma trận hình học chi tiết và đặc điểm máy

Đặc điểm hình học

Máy phay CNC tiêu chuẩn

Máy tiện CNC tiêu chuẩn

Gia công đa nhiệm tiện-phay

Thực hành tốt nhất được khuyến nghị

Các mặt phẳng lớn

Tối ưu

Khó (chỉ đối mặt)

Xuất sắc (Máy phay mặt trục Y)

Máy phay hoặc máy tiện

Gia công tiện chính xác cao đường kính ngoài/trong

Kém (nội suy)

Tối ưu

Tối ưu

Tiện hoặc Tiện phay

Các ngăn bên trong hình chữ nhật sâu

Tối ưu

Không thể nào

Xuất sắc (dao phay đầu có động cơ)

Máy phay hoặc máy tiện

Lỗ xuyên tâm trên đường kính ngoài

Yêu cầu chỉ số trục thứ 4

Không thể (cần công cụ trực tiếp)

Tối ưu (máy khoan dẫn động)

Máy tiện phay trục C

Cổng góc cạnh (Góc phức hợp)

Yêu cầu máy phay 5 trục

Không thể nào

Tối ưu (xoay trục B)

Máy phay 5 trục hoặc máy tiện phay trục B

Lục giác ngoài / Mặt phẳng vặn cờ lê

Vừa phải

Không thể nào

Tối ưu (phay đa giác)

Máy tiện phay trục C

Đầu hình trụ có ren

Mức độ vừa phải (máy chạy bộ)

Nhanh (điểm đơn)

Nhanh (điểm đơn)

Tiện hoặc Tiện phay

Chốt lệch tâm / Hồ sơ cam

Khó (chậm)

Yêu cầu mâm cặp 4 chấu điều khiển bằng tay.

Tối ưu (nội suy cực)

Đa nhiệm tiện-phay

Articulated B-axis milling spindle and dual synchronized turning spindles machining a complex titanium aerospace fluid coupling in a multi-tasking turn-mill center

Trung tâm tiện phay đa chức năng cao cấp với đầu phay trục B và hai trục chính đồng bộ, gia công khớp nối thủy lực phức tạp trong ngành hàng không vũ trụ.

Chi phí thực tế: Thiết lập, thời gian chờ và "Hoàn thành trong một lần"

Khi đánh giá báo giá gia công, người mua thiếu kinh nghiệm thường so sánh giá thuê trục chính máy móc tại các xưởng gia công:

  • Máy phay 3 trục tiêu chuẩn: ~35 đến 50 đô la Mỹ/giờ
  • Máy tiện 2 trục tiêu chuẩn: ~30 đến 45 đô la Mỹ/giờ
  • Trung tâm gia công tiện đa chức năng tiên tiến: ~75 đến 110 đô la Mỹ/giờ

Thoạt nhìn, người mua có thể kết luận: *"Máy tiện phay có giá thành mỗi giờ gấp đôi. Chắc chắn sẽ rẻ hơn nếu gia công chi tiết của tôi trên máy tiện tiêu chuẩn, sau đó chuyển sang máy phay 3 trục."*

Trong sản xuất chính xác thực tế,Lý luận này hoàn toàn sai.Chi phí vận hành trục chính theo giờ chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng chi phí sản xuất. Các yếu tố thực sự ảnh hưởng đến chi phí là...Chi phí nhân công thiết lập, khấu hao đồ gá, thời gian chờ hàng tồn kho (WIP) và tỷ lệ phế phẩm do lỗi định vị lại kẹp phôi..

Chi phí ẩn của việc thiết lập nhiều hệ thống

1.Chi phí trang thiết bị chuyên dụng (từ 300 đến 1.200 đô la):Việc di chuyển một chi tiết đã được gia công một phần đến máy phay đòi hỏi phải có các kẹp mềm hoặc khối định vị collet được phay tùy chỉnh để giữ thân hình trụ mà không làm vỡ hoặc trầy xước bề mặt đã hoàn thiện.

2.Tích lũy dung sai chuyển đổi dữ liệu:Mỗi lần người vận hành tháo kẹp một chi tiết và kẹp lại nó trên một máy khác, độ đồng tâm và độ vuông góc giữa trục tiện và các lỗ phay sẽ bị suy giảm.0,020 mm đến 0,050 mm (0,0008" đến 0,0020").

3.Thời gian chờ và thời gian sản xuất tại nhà máy:Trong một xưởng gia công bận rộn, việc chuyển một lô sản phẩm từ bộ phận tiện sang bộ phận phay sẽ gây ra thời gian vận chuyển và xếp hàng chờ từ 3 đến 5 ngày trong khi chờ trục phay trống.

4.Hệ số nhân phế liệu:Nếu công đoạn 10 (tiện) có tỷ lệ lỗi 1,5% và công đoạn 20 (phay) có tỷ lệ lỗi 2,5%, thì tổng lượng phế phẩm tích lũy sẽ lên tới 4,0%. Tệ hơn nữa, bất kỳ sai sót nào xảy ra trong công đoạn 20 đều phá hủy giá trị đã đầu tư vào công đoạn 10!

So sánh chi phí sản xuất: 250 chiếc van thủy lực

Để minh họa tác động tài chính thực tế, hãy xem xét một trục van thủy lực hàng không vũ trụ thực tế được sản xuất tại nhà máy Thâm Quyến của chúng tôi (trục tiện với 6 ổ trục, 4 lỗ dầu xuyên tâm khoan chéo và 2 mặt phẳng phay):

Yếu tố chi phí

Gia công chia tuyến truyền thống (Máy tiện + Máy phay 4 trục)

Tuyến đường đa nhiệm tiện-phay (HONSCN "Hoàn thành trong một lần")

Chênh lệch chi phí ròng và lợi ích

Số lần thiết lập máy

3 cấu hình riêng biệt (Máy tiện OP10, OP20 + Máy phay OP30)

Chỉ cần 1 lần thiết lập duy nhất (Hoàn thành trong một bước)

Loại bỏ 2 lần thiết lập máy hoàn chỉnh.

Đầu tư vào trang thiết bị tùy chỉnh

650 đô la (bộ kẹp mềm tiện tùy chỉnh + đồ gá phay)

$0 (mâm cặp thủy lực tiêu chuẩn & trục phụ)

Tiết kiệm chi phí dụng cụ ban đầu 650 đô la.

Thời gian chu kỳ gia công

Tổng cộng 16,5 phút trên cả hai máy.

Tổng thời gian 8,2 phút (chế độ chồng chéo trục chính kép)

Giảm thời gian chu kỳ 50,3%

Công lao động thiết lập và lập trình

5,5 giờ sử dụng trên hai máy ($275)

3,5 giờ tại trung tâm tiện phay ($260)

Tiết kiệm được 15 đô la chi phí nhân công

Chi phí gia công theo lô (250 chiếc)

18,50 đô la mỗi đơn vị (tổng cộng 4.625 đô la)

12,20 đô la mỗi đơn vị (tổng cộng 3.050 đô la)

Tiết kiệm được $1,575 mỗi lô (-34%)

Tỷ lệ phế phẩm (Sai ​​số dữ liệu)

3,2% (8 chi tiết bị loại bỏ do độ lệch tâm > 0,015 mm)

0,4% (1 chi tiết bị loại bỏ do dụng cụ bị mòn)

7 chi tiết được cứu khỏi phế liệu (129 đô la)

Tổng thời gian sản xuất tại nhà máy

12 ngày làm việc (thời gian vận chuyển bằng máy + thời gian chờ)

4 ngày làm việc (vận chuyển trực tiếp bằng máy cấp liệu)

Giao hàng nhanh hơn 66%

 

So sánh kỹ thuật trên các khía cạnh kỹ thuật quan trọng

1. Dung sai kích thước và hình học (GD&T)

  • Tính đồng tâm và đồng trục:Khi một trung tâm tiện phay đa chức năng chuyển phôi từ trục chính sang trục phụ, quá trình chuyển phôi diễn ra trong khi cả hai trục chính được căn chỉnh và đồng bộ chính xác. Điều này giúp duy trì tính đồng trục giữa các bề mặt ổ trục trước và sau.Sai số từ 0,003 mm đến 0,005 mm (0,0001" đến 0,0002"). Một thiết lập chia đôi máy hiếm khi đạt được độ chính xác tốt hơn 0,025 mm (0,0010").
  • Độ vuông góc của các lỗ ngang:Trong các trung tâm tiện phay, bộ mã hóa quay trục C trên trục chính phối hợp trực tiếp với trục Y và Z của dụng cụ phay. Các lỗ xuyên tâm giúp xác định vị trí chính xác bên trong±0,008 mm (±0,0003")so với đường tâm đã xoay.

2. Tốc độ loại bỏ vật liệu (MRR) và tuổi thọ dụng cụ

  • Cắt liên tục so với cắt gián đoạn:Các dụng cụ tiện một điểm duy trì sự tiếp xúc liên tục với phôi. Không có hiện tượng va đập mạnh lên mảnh dao cacbua, dẫn đến tuổi thọ dụng cụ cao hơn, tạo phôi đều đặn và tản nhiệt ổn định.
  • Gia công gián đoạn gây sốc:Dao phay phải chịu tác động nhiệt và cơ học hàng chục lần mỗi giây khi răng dao đi vào và ra khỏi rãnh cắt. Trong các hợp kim cứng như thép không gỉ 17-4PH hoặc Inconel 718, quá trình tiện loại bỏ kim loại.Nhanh hơn từ 3 đến 5 lầnSo với phương pháp phay, phương pháp này tiêu tốn chi phí dụng cụ ít hơn đáng kể trên mỗi centimet khối phoi được loại bỏ.

3. Tạo độ hoàn thiện bề mặt

  • Các kiểu hoàn thiện bề mặt sau khi tiện:Gia công tiện một điểm tạo ra bề mặt xoắn ốc siêu nhỏ đồng nhất và liên tục. Với các mảnh dao tiện có hình dạng gạt, gia công tiện CNC tiêu chuẩn thường tạo raRa 0,4 µm đến 0,8 µm (16–32 µin)không cần nghiền lại lần thứ hai.
  • Các loại bề mặt hoàn thiện khi gia công:Gia công phay CNC tạo ra các vết lõm phẳng (vết bước) và các hoa văn xoáy của dao cắt. Để đạt được độ nhám bề mặt Ra 0,8 µm trên bề mặt được phay, cần thực hiện các bước gia công tinh nhẹ với dao phay mặt có độ ăn khớp hướng tâm cao, làm tăng thời gian chu kỳ.
Three precision metal components on a dark granite inspection plate demonstrating pure prismatic CNC milling, rotational CNC turning, and complex hybrid turn-mill multi-tasking

Ba chi tiết kim loại chính xác trên tấm đá granit đen dùng để kiểm tra, so sánh khối phay hình lăng trụ, trục bậc thang tiện và chi tiết tiện-phay lai với thước đo micromet.

Ma trận quyết định lựa chọn quy trình

Hãy đối chiếu bản vẽ kỹ thuật của chi tiết với ma trận lựa chọn sản xuất chính xác này:

Đặc điểm chính của bộ phận

Quy trình CNC được đề xuất

Loại máy công cụ chính

Lý do vận hành chính

Khối lăng trụ/khối lập phương có các mặt phẳng, đường viền 3D, không có trục tròn trung tâm.

Gia công phay CNC

Máy phay CNC 3 trục hoặc 5 trục (VMC/HMC)

Cố định bàn máy chắc chắn, gia công nhiều rãnh, phay mặt phẳng nặng.

Trục, chốt, bạc lót hoặc vòng hình trụ thuần túy với độ đối xứng quay 100%.

Gia công tiện CNC

Máy tiện CNC 2 trục

Chi phí vận hành máy theo giờ thấp nhất, thời gian chu kỳ nhanh nhất, Ra < 0,4 µm

Trục tiện có từ 1 đến 2 lỗ ngang đơn giản hoặc rãnh then trên đường kính ngoài.

Gia công tiện CNC với dụng cụ cắt hoạt động

Trung tâm gia công tiện 3 trục hoặc 4 trục (trục C + tháp dao xoay)

Bổ sung khả năng phay cho máy tiện; tránh việc phải thiết lập máy thứ hai.

Chi tiết quay mảnh có tỷ lệ chiều dài trên đường kính L/D > 8:1 (lên đến 30:1)

Gia công tiện CNC kiểu Thụy Sĩ

Máy tiện phay Thụy Sĩ (đầu máy trượt với ống dẫn hướng)

Không có sự biến dạng chi tiết trong quá trình tiện; gia công ngược đồng thời.

Thân tiện phức tạp với các lỗ góc lệch trục, các hốc phay và các đặc điểm hai đầu.

Gia công đa nhiệm tiện-phay

Trung tâm tiện phay trục B hai trục chính (ví dụ: DMG MORI NTX)

Hoàn thành trong mộthoàn thành; loại bỏ sự chồng chất dữ liệu; chuyển giao trục chính phụ

Giá đỡ bất đối xứng thành mỏng yêu cầu khoét 5 cạnh và 1 lỗ chịu lực

Gia công phay CNC 5 trục

Trung tâm gia công 5 trục với bàn xoay

Sự mất cân bằng ly tâm ngăn cản sự quay; cơ cấu chia vạch 5 cạnh mang lại hiệu quả tốt hơn.

 

 

Mô-đun Hỏi & Đáp Kỹ thuật

Câu 1: Máy phay CNC có thể đạt được độ tròn và độ hoàn thiện bề mặt tương tự như máy tiện CNC không?

Câu trả lời trực tiếp:Không. Trong gia công tiện CNC, phôi quay liên tục so với một mảnh dao đơn điểm cố định, cứng chắc, tạo ra dung sai độ tròn thực sự xuống đến 0,002 mm đến 0,005 mm (0,0001" đến 0,0002") và độ nhám bề mặt Ra 0,4 µm (16 µin). Trong gia công phay CNC, lỗ hình trụ phải được tạo ra bằng phương pháp nội suy tròn (phối hợp đồng thời trục X và Y). Do độ rơ vi mô tại các điểm đảo trục và độ lệch của dao cắt, các lỗ được phay thường có độ tròn từ 0,010 mm đến 0,025 mm (0,0004" đến 0,0010"). Đối với các trục ổ bi yêu cầu độ tròn dưới mười micron, gia công tiện hoặc mài thứ cấp là bắt buộc.

Câu 2: Sự khác biệt chính giữa máy tiện CNC có dụng cụ cắt tự động và trung tâm gia công đa chức năng tiện-phay hoàn chỉnh là gì?

Câu trả lời trực tiếp:Máy tiện CNC với dụng cụ quay về cơ bản là một máy tiện có các dụng cụ quay được điều khiển bằng động cơ gắn trong một tháp dụng cụ thông thường. Nó thường cung cấp khả năng định vị trục chính theo trục C và công suất dụng cụ quay hạn chế (3 kW đến 5 kW), giới hạn khả năng phay ở các thao tác khoan ngang nhẹ, taro và xẻ rãnh then vuông góc hoặc song song với trục chính. Ngược lại, một trung tâm gia công đa chức năng tiện-phay hoàn chỉnh có trục phay B độc lập, công suất cao (12 kW đến 25 kW) có thể xoay ±120°, hành trình trục Y đầy đủ và một trục phụ đối diện. Điều này cho phép gia công đường viền đồng thời 5 trục, phay mặt nặng và gia công góc phức hợp phức tạp ngoài khả năng tiện tốc độ cao.

Câu 3: Khi nào thì trung tâm gia công tiện-phay đa chức năng tiết kiệm chi phí hơn so với việc sử dụng máy tiện và máy phay riêng biệt?

Câu trả lời trực tiếp:Gia công đa nhiệm tiện-phay trở nên kinh tế hơn khi một chi tiết được gia công bằng tiện cần các thao tác phay thứ cấp mà nếu không sẽ đòi hỏi đồ gá tùy chỉnh, thiết lập máy riêng biệt hoặc dung sai hình học chặt chẽ (độ lệch tâm hoặc độ vuông góc ≤ 0,020 mm). Mặc dù các trung tâm tiện-phay có tốc độ trục chính theo giờ cao hơn (75–110 đô la/giờ so với 35–50 đô la/giờ đối với máy phay 3 trục), nhưng chúng hoàn thành chi tiết chỉ trong một lần kẹp ("Hoàn thành trong một lần"). Điều này giúp loại bỏ chi phí đồ gá thứ cấp (500–1.200 đô la), loại bỏ thời gian chờ đợi giữa các bộ phận từ 3 đến 5 ngày, giảm tổng thời gian chu kỳ từ 30% đến 50% và giảm phế phẩm do lỗi kẹp lại phôi.

Câu 4: Tại sao máy tiện phay CNC kiểu Thụy Sĩ được ưa chuộng để gia công các chi tiết nhỏ, dài?

Câu trả lời trực tiếp:Máy tiện CNC tiêu chuẩn kẹp phôi vào mâm cặp và đỡ đầu đối diện bằng ụ sau. Đối với các chi tiết dài, mảnh có tỷ lệ chiều dài trên đường kính (L/D) vượt quá 4:1, lực cắt sẽ làm cho phôi bị lệch và rung. Máy CNC kiểu Thụy Sĩ sử dụng đầu máy trượt để dẫn phôi thanh qua ống dẫn hướng bằng vonfram cacbua chính xác. Dao cắt được đặt cách điểm đỡ của ống dẫn hướng chỉ vài phần milimét, có nghĩa là độ lệch gần như bằng không bất kể tổng chiều dài của chi tiết. Điều này cho phép máy kiểu Thụy Sĩ sản xuất các chốt siêu chính xác, ốc vít xương y tế và trục có tỷ lệ L/D từ 20:1 trở lên với dung sai trong vòng ±0,003 mm.

Câu 5: Triết lý sản xuất "Hoàn thành trong một lần" trong gia công CNC là gì?

Câu trả lời trực tiếp:"Gia công trong một chu trình" là một phương pháp sản xuất được phát triển dựa trên các máy công cụ đa nhiệm, trong đó tất cả các thao tác gia công—nạp nguyên liệu, tiện, phay 5 trục, khoan ngang, taro, khoan lỗ sâu, mài cạnh và cắt rời sản phẩm cuối cùng—đều được thực hiện trên một máy duy nhất trong một chu trình tự động duy nhất. Bằng cách chuyển phôi từ trục chính sang trục phụ trong khi được đồng bộ hóa giữa không trung, sản phẩm hoàn thiện sẽ ra khỏi máy và sẵn sàng để kiểm tra, mà không cần sự can thiệp của người vận hành hoặc thiết lập bàn làm việc phụ.

 

Hợp tác với HONSCN Precision tại Thâm Quyến, Trung Quốc

Được thành lập vào năm 2003,HONSCN Công ty TNHH Phụ tùng Chính xácCông ty vận hành một nhà máy sản xuất OEM hiện đại tại Thâm Quyến, Trung Quốc, được chứng nhận theo tiêu chuẩn...ISO 9001:2015Trong hơn hai thập kỷ qua, chúng tôi liên tục đầu tư vào công nghệ động học máy công cụ tiên tiến để mang lại cho khách hàng quốc tế lợi thế cạnh tranh vượt trội về độ chính xác, tốc độ giao hàng và chi phí.

Khả năng sản xuất nội bộ của chúng tôi:

  • Trung tâm tiện phay đa chức năng:Dòng máy Mazak Integrex và DMG MORI NTX với hai trục chính đồng bộ, đầu phay trục B có khớp nối và hệ thống làm mát áp suất cao xuyên trục chính.
  • Gia công đồng thời 5 trục:Trung tâm gia công 5 trục DMG MORI cung cấp dung sai hình học dưới mười micron cho các chi tiết khí động học và hình lăng trụ phức tạp.
  • Đội tàu quay đầu kiểu Thụy Sĩ:Máy tiện CNC Citizen và Star kiểu đầu trượt hoạt động 24/7 với bộ cấp phôi tự động để gia công các trục siêu chính xác trong lĩnh vực y tế và điện tử.
  • Trung tâm phay CNC tốc độ cao:Hơn 30 trung tâm taro và phay 3 trục và 4 trục của Brother và Fanuc phục vụ sản xuất lăng trụ nhanh chóng, số lượng lớn.
  • Phòng thí nghiệm đo lường được chứng nhận:Phòng kiểm tra được điều hòa nhiệt độ (20°C ± 1°C) trang bị máy đo tọa độ Hexagon CMM, máy chiếu biên dạng quang học Mitutoyo, máy kiểm tra độ tròn và máy đo độ nhám bề mặt.

Yêu cầu đánh giá quy trình kỹ thuật và báo giá sản xuất

Bạn đang cân nhắc xem nên gia công chi tiết chính xác tiếp theo bằng phương pháp phay, tiện hay gia công trên trung tâm phay-tiện đa năng?

Hãy tải các tệp CAD 3D (.STEP, .IGES) và bản vẽ kỹ thuật 2D (.PDF) của bạn lên cho đội ngũ kỹ sư của chúng tôi tại Thâm Quyến. Trong vòng 12 đến 24 giờ, các lập trình viên CAM cao cấp của chúng tôi sẽ đánh giá hình học của bạn, xác định động học máy tối ưu và cung cấp bảng phân tích chi phí sản xuất chi tiết cùng với tiến độ sản xuất trung thực.

Liên hệ với đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi: https://www.HONSCN.com/contact

Email trực tiếp cho bộ phận kỹ thuật:vicky@HONSCN.com

Trước đó
Làm thế nào để giảm chi phí gia công CNC mà không ảnh hưởng đến chất lượng?

Mục lục

RECOMMENDED FOR YOU
Hãy liên hệ với chúng tôi
Liên hệ chúng tôi
email
Liên hệ với dịch vụ khách hàng
Liên hệ chúng tôi
email
hủy bỏ
Customer service