Sai số gia công CNC có thể tác động mạnh mẽ đến hiệu suất của máy móc và chất lượng sản phẩm hoàn thiện. Mặc dù vậy, sai số là điều khó tránh khỏi trong quá trình gia công. Hãy cùng PMW tìm hiểu nguyên nhân gây ra sai số gia công và phương pháp khắc phục hiệu quả nhất trong bài viết dưới đây.
Sai số gia công là gì?
Sai số gia công là sự khác biệt giữa kích thước, hình dạng thực tế của chi tiết gia công và các thông số đã được thiết kế trên bản vẽ kỹ thuật. Điều này có thể xảy ra do nhiều yếu tố, bao gồm độ chính xác của máy móc, chất lượng dụng cụ cắt, hoặc tác động từ môi trường như nhiệt độ và độ ẩm.
Trong quá trình gia công CNC, sai số có thể phát sinh từ nhiều nguyên nhân khác nhau. Các yếu tố như độ mài mòn của dao cắt, sai lệch trong phần mềm điều khiển máy, hoặc sự thay đổi trong vị trí chi tiết gia công đều có thể làm giảm độ chính xác của sản phẩm cuối cùng.
Mặc dù sai số gia công là điều không thể hoàn toàn loại bỏ, nhưng chúng ta có thể kiểm soát và giảm thiểu sai số bằng cách điều chỉnh các thông số gia công, sử dụng máy móc có độ chính xác cao và đảm bảo điều kiện làm việc ổn định. Việc hiểu rõ nguyên nhân và cách khắc phục sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu suất gia công.
Nguyên nhân sai số gia công CNC
Các yếu tố chủ yếu gây ra sai số gia công CNC có thể kể đến như sau:
1. Biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ
Trong quá trình gia công, các bộ phận như máy, chi tiết, dao và đồ gá đều phải chịu tác động của ngoại lực, dẫn đến hiện tượng biến dạng đàn hồi. Những biến dạng này gây ra sai số về kích thước và hình dáng của chi tiết gia công. Khi lực cắt tác động lên chi tiết, qua đồ gá, lực sẽ truyền tới thân máy và bàn máy.
Tương tự, lực cắt cũng tác động lên dao qua cán dao và bàn dao, rồi tiếp tục truyền vào thân máy. Mỗi chi tiết trên máy CNC đều có thể bị biến dạng dưới tác động của lực cắt, làm sai lệch vị trí của dao so với mặt gia công, dẫn đến sai số.
Đặc biệt, dao cắt và đồ gá dao thiếu độ cứng vững, dễ bị biến dạng, làm cho bán kính chi tiết gia công thay đổi. Khi chế độ cắt không thay đổi, sai số về kích thước sẽ ổn định, nhưng không đạt độ chính xác yêu cầu.
Ngoài ra, độ mòn của dao cũng là yếu tố quan trọng. Khi dao bị mòn, lưỡi cắt trở nên cùn, gây thay đổi kích thước và lực cắt, làm giảm độ chính xác của sản phẩm gia công.
Xem thêm: Tìm hiểu các mã lệnh M trong máy tiện CNC thường dùng nhất
2. Sai số gia công do độ chính xác của máy
Chi tiết gia công được hình thành nhờ vào chuyển động của các bộ phận trên máy như trục chính, bàn máy, và bàn xe dao. Nếu máy có sai số khi thiết lập, điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và chất lượng bề mặt của chi tiết. Dù máy CNC có chất lượng tốt, sau thời gian sử dụng, các bộ phận chuyển động sẽ bị mài mòn do sự ma sát.
Khi bụi bẩn hoặc phoi dính dầu bôi trơn, quá trình mài mòn diễn ra nhanh hơn, cộng với hiện tượng ăn mòn hóa học do dầu bôi trơn và dung dịch trơn nguội. Do đó, tình trạng mòn của máy cũng góp phần gây ra sai số trong gia công CNC.
3. Sai số của dụng cụ cắt
Độ chính xác của dụng cụ cắt là yếu tố trực tiếp ảnh hưởng đến kết quả gia công. Khi sử dụng các dụng cụ như khoét, mũi khoan, doa, hay chuốt, sai số của chúng có thể làm thay đổi độ chính xác của quá trình gia công.
Bên cạnh đó, sai số về chiều rộng và đường kính của dao phay đĩa hoặc dao phay ngón dùng để gia công rãnh then cũng có ảnh hưởng đến sai số gia công CNC. Mức độ mòn của dụng cụ cắt sẽ thay đổi kích thước và hình dạng của chi tiết gia công, tạo ra sai số trong quá trình gia công.
4. Sai số do đồ gá
Sai số trong quá trình thiết kế và lắp ráp đồ gá có thể ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác của chi tiết gia công. Sau một thời gian sử dụng, nếu đồ gá không chính xác, nó sẽ làm thay đổi vị trí tương quan giữa dao, máy và chi tiết gia công, từ đó tạo ra sai số trong quá trình gia công CNC.
Để đảm bảo độ chính xác trong suốt quá trình gia công và khắc phục các sai số do lắp ráp hay mòn các chi tiết chính của đồ gá, cần đảm bảo rằng độ chính xác của đồ gá được chế tạo phải cao hơn ít nhất một cấp so với độ chính xác yêu cầu đối với kích thước sẽ gia công trên nó.
5. Sai số do rung động trong quá trình cắt
Rung động trong quá trình cắt không chỉ làm ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của sản phẩm gia công mà còn làm tăng tốc độ mài mòn của dao. Từ đó tạo ra hiện tượng kim loại bề mặt bị cứng nguội, làm giảm khả năng cắt gọt. Rung động làm thay đổi vị trí của vật liệu và dao cắt theo chu kỳ, dẫn đến sai số gia công.
Nếu tần số rung động thấp và biên độ lớn, sẽ tạo ra sóng bề mặt. Ngược lại, tần số cao và biên độ thấp dễ sinh ra độ nhám bề mặt. Hơn nữa, rung động còn làm thay đổi tiết diện phoi, chiều sâu và lực cắt theo chu kỳ, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sai số gia công.
Có hai loại rung động chính: rung động tự phát và rung động cưỡng bức.
- Rung động tự phát xảy ra trong quá trình cắt và được duy trì bởi lực cắt; khi ngừng cắt, hiện tượng này sẽ kết thúc.
- Rung động cưỡng bức xảy ra khi bị tác động bởi các lực bên ngoài và có thể có hoặc không có chu kỳ, tùy thuộc vào lực kích thích.
6. Sai số do biến dạng nhiệt của máy, chi tiết, và dao cắt
– Sai số do biến dạng nhiệt của máy: Trong quá trình hoạt động, sự chênh lệch nhiệt độ giữa các bộ phận máy có thể dao động từ 10–15°C, gây ra biến dạng không đều và làm giảm độ chính xác của máy. Khi nhiệt độ tăng, tâm trục chính có thể dịch chuyển theo cả hướng thẳng đứng và ngang, do sự thay đổi nhiệt độ ở các điểm khác nhau.
– Sai số do biến dạng nhiệt của chi tiết gia công: Nhiệt từ vùng cắt sẽ truyền vào chi tiết gia công, gây biến dạng và tạo ra sai số trong quá trình gia công CNC.
– Sai số do biến dạng nhiệt của dao cắt: Tùy vào vật liệu chế tạo dao, chế độ cắt và vật liệu gia công, nhiệt sẽ phân bố không đồng đều giữa dao, chi tiết gia công, dụng cụ cắt và phoi. Khi nhiệt truyền vào dao, dao sẽ nở dài, làm cho mũi dao vươn ra phía trước, khiến đường kính lỗ tăng lên và đường kính ngoài giảm đi, dẫn đến sai số gia công.
Cách khắc phục sai số gia công CNC hiệu quả
Sau khi đã hiểu rõ nguyên nhân gây ra sai số gia công, chúng ta có thể áp dụng các biện pháp sau để giảm thiểu hiệu quả tình trạng sai số gia công CNC:
Khi đã gá chi tiết lên máy CNC, tiến hành cắt thử một lớp phoi mỏng của bề mặt cần gia công. Sau đó, dừng máy và kiểm tra kích thước của phần vừa gia công. Nếu kết quả chưa đạt yêu cầu, người vận hành cần điều chỉnh dao để tăng độ ăn sâu và cắt thử một phần khác, rồi tiếp tục đo lại. Quá trình này sẽ được thực hiện liên tục cho đến khi đạt được kích thước chính xác yêu cầu, giúp giảm thiểu sai số gia công CNC một cách tối đa.
Trong quá trình sản xuất hàng loạt, để đảm bảo độ chính xác cao, phương pháp tự động đạt kích thước được sử dụng với các máy CNC đã được cài đặt sẵn. Khi áp dụng phương pháp này, chi tiết gia công cần được định vị chính xác so với dụng cụ cắt, điều này được đảm bảo nhờ các cơ cấu định vị của đồ gá kết hợp với thiết bị định vị chuyên dụng. Chi tiết gia công được giữ vững nhờ cơ cấu định vị tiếp xúc với các mặt bên và mặt đáy, từ đó đảm bảo độ chính xác trong quá trình gia công.
Xem thêm: Tìm hiểu máy tiện CNC cấp phôi tự động – Thông tin từ A-Z
Sử dụng chất làm mát trong suốt quá trình gia công là một biện pháp quan trọng để kiểm soát biến dạng nhiệt và giảm thiểu các lỗi do biến dạng gây ra, giúp duy trì độ chính xác của gia công.
Kiểm tra định kỳ công cụ cắt cũng là điều cần thiết. Nếu phát hiện dao bị mòn, người vận hành cần thay mới để tránh gây sai số và đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt độ chính xác và chất lượng cao.
Cuối cùng, việc đảm bảo máy được thiết lập đúng theo hướng dẫn và thực hiện bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên là rất quan trọng. Điều này bao gồm việc vệ sinh, sửa chữa và thay mới công cụ khi bị mòn hoặc hư hỏng, giúp duy trì hiệu suất và độ chính xác của máy trong suốt quá trình gia công.
Sai số gia công CNC không chỉ tác động tiêu cực đến chất lượng sản phẩm mà còn gây lãng phí nguyên vật liệu và thời gian gia công của doanh nghiệp. Chúng tôi mong rằng những thông tin về nguyên nhân gây sai số và các phương pháp khắc phục hiệu quả được trình bày trong bài viết sẽ mang lại giá trị hữu ích cho bạn.
Để được tư vấn, mua hàng và nhận báo giá của máy CNC PMW, quý khách hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ tốt nhất!
NHÀ PHÂN PHỐI ĐỘC QUYỀN THƯƠNG HIỆU PMW TẠI VIỆT NAM
- Trụ Sở Chính TLT – Hồ Chí Minh:
354 Quốc Lộ 1A, P. Bình Hưng Hòa B, Q. Bình Tân, Tp. Hồ Chí Minh
- Chi Nhánh TLT – Hà Nội:
Km 6 Võ Văn Kiệt, Thôn Đoài, X. Nam Hồng, H. Đông Anh, Thủ đô Hà Nội
- Chi nhánh TLT – Bắc Ninh:
Đ. Lê Thái Tổ, P. Võ Cường, TP. Bắc Ninh (Kế bên Honda, đối diện Toyota)
- Hotline: 1900.98.99.06
