Phân tích luồng xử lý các bộ phận chính xác tốc độ cao trong các trung tâm gia công
I. Giới thiệu
Trung tâm gia công đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực gia công chi tiết chính xác tốc độ cao. Chúng điều khiển máy công cụ thông qua thông tin số, cho phép máy công cụ tự động thực hiện các tác vụ gia công được chỉ định. Phương pháp gia công này có thể đảm bảo độ chính xác gia công cực cao và chất lượng ổn định, dễ dàng thực hiện vận hành tự động và có ưu điểm là năng suất cao và chu kỳ sản xuất ngắn. Đồng thời, nó có thể giảm lượng sử dụng thiết bị gia công, đáp ứng nhu cầu đổi mới và thay thế sản phẩm nhanh chóng và được kết nối chặt chẽ với CAD để đạt được sự chuyển đổi từ thiết kế sang sản phẩm cuối cùng. Đối với những học viên đang học quy trình gia công các chi tiết chính xác tốc độ cao trong trung tâm gia công, việc hiểu được mối liên hệ giữa từng quy trình và ý nghĩa của từng bước là rất quan trọng. Bài viết này sẽ trình bày chi tiết về toàn bộ quy trình gia công từ phân tích sản phẩm đến kiểm tra và minh họa thông qua các trường hợp cụ thể. Vật liệu sử dụng cho trường hợp này là bảng hai màu hoặc tấm plexiglass.
Trung tâm gia công đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực gia công chi tiết chính xác tốc độ cao. Chúng điều khiển máy công cụ thông qua thông tin số, cho phép máy công cụ tự động thực hiện các tác vụ gia công được chỉ định. Phương pháp gia công này có thể đảm bảo độ chính xác gia công cực cao và chất lượng ổn định, dễ dàng thực hiện vận hành tự động và có ưu điểm là năng suất cao và chu kỳ sản xuất ngắn. Đồng thời, nó có thể giảm lượng sử dụng thiết bị gia công, đáp ứng nhu cầu đổi mới và thay thế sản phẩm nhanh chóng và được kết nối chặt chẽ với CAD để đạt được sự chuyển đổi từ thiết kế sang sản phẩm cuối cùng. Đối với những học viên đang học quy trình gia công các chi tiết chính xác tốc độ cao trong trung tâm gia công, việc hiểu được mối liên hệ giữa từng quy trình và ý nghĩa của từng bước là rất quan trọng. Bài viết này sẽ trình bày chi tiết về toàn bộ quy trình gia công từ phân tích sản phẩm đến kiểm tra và minh họa thông qua các trường hợp cụ thể. Vật liệu sử dụng cho trường hợp này là bảng hai màu hoặc tấm plexiglass.
II. Phân tích sản phẩm
(A) Thu thập thông tin thành phần
Phân tích sản phẩm là điểm khởi đầu của toàn bộ quy trình xử lý. Trong giai đoạn này, chúng ta cần thu thập đầy đủ thông tin về thành phần. Đối với các loại chi tiết khác nhau, nguồn thông tin về thành phần rất phong phú. Ví dụ, nếu đó là chi tiết kết cấu cơ khí, chúng ta cần hiểu hình dạng và kích thước của chi tiết, bao gồm dữ liệu kích thước hình học như chiều dài, chiều rộng, chiều cao, đường kính lỗ và đường kính trục. Những dữ liệu này sẽ xác định khuôn khổ cơ bản của quá trình xử lý tiếp theo. Nếu đó là chi tiết có bề mặt cong phức tạp, chẳng hạn như cánh quạt động cơ máy bay, thì cần có dữ liệu đường viền bề mặt cong chính xác, có thể thu được thông qua các công nghệ tiên tiến như quét 3D. Ngoài ra, yêu cầu về dung sai của chi tiết cũng là một phần quan trọng của thông tin về thành phần, quy định phạm vi độ chính xác của quá trình xử lý, chẳng hạn như dung sai kích thước, dung sai hình dạng (độ tròn, độ thẳng, v.v.) và dung sai vị trí (độ song song, độ vuông góc, v.v.).
(A) Thu thập thông tin thành phần
Phân tích sản phẩm là điểm khởi đầu của toàn bộ quy trình xử lý. Trong giai đoạn này, chúng ta cần thu thập đầy đủ thông tin về thành phần. Đối với các loại chi tiết khác nhau, nguồn thông tin về thành phần rất phong phú. Ví dụ, nếu đó là chi tiết kết cấu cơ khí, chúng ta cần hiểu hình dạng và kích thước của chi tiết, bao gồm dữ liệu kích thước hình học như chiều dài, chiều rộng, chiều cao, đường kính lỗ và đường kính trục. Những dữ liệu này sẽ xác định khuôn khổ cơ bản của quá trình xử lý tiếp theo. Nếu đó là chi tiết có bề mặt cong phức tạp, chẳng hạn như cánh quạt động cơ máy bay, thì cần có dữ liệu đường viền bề mặt cong chính xác, có thể thu được thông qua các công nghệ tiên tiến như quét 3D. Ngoài ra, yêu cầu về dung sai của chi tiết cũng là một phần quan trọng của thông tin về thành phần, quy định phạm vi độ chính xác của quá trình xử lý, chẳng hạn như dung sai kích thước, dung sai hình dạng (độ tròn, độ thẳng, v.v.) và dung sai vị trí (độ song song, độ vuông góc, v.v.).
(B) Xác định các yêu cầu xử lý
Bên cạnh thông tin về thành phần, các yêu cầu gia công cũng là trọng tâm của phân tích sản phẩm. Điều này bao gồm các đặc tính vật liệu của các chi tiết. Các đặc tính của các vật liệu khác nhau như độ cứng, độ dẻo dai và độ dẻo sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn công nghệ gia công. Ví dụ, gia công các chi tiết thép hợp kim có độ cứng cao có thể yêu cầu sử dụng các dụng cụ cắt và thông số cắt đặc biệt. Yêu cầu về chất lượng bề mặt cũng là một khía cạnh quan trọng. Ví dụ, yêu cầu về độ nhám bề mặt đối với một số chi tiết quang học có độ chính xác cao có thể đạt đến mức nanomet. Ngoài ra, còn có một số yêu cầu đặc biệt, chẳng hạn như khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn của các chi tiết. Những yêu cầu này có thể yêu cầu các quy trình xử lý bổ sung sau khi gia công.
Bên cạnh thông tin về thành phần, các yêu cầu gia công cũng là trọng tâm của phân tích sản phẩm. Điều này bao gồm các đặc tính vật liệu của các chi tiết. Các đặc tính của các vật liệu khác nhau như độ cứng, độ dẻo dai và độ dẻo sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn công nghệ gia công. Ví dụ, gia công các chi tiết thép hợp kim có độ cứng cao có thể yêu cầu sử dụng các dụng cụ cắt và thông số cắt đặc biệt. Yêu cầu về chất lượng bề mặt cũng là một khía cạnh quan trọng. Ví dụ, yêu cầu về độ nhám bề mặt đối với một số chi tiết quang học có độ chính xác cao có thể đạt đến mức nanomet. Ngoài ra, còn có một số yêu cầu đặc biệt, chẳng hạn như khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn của các chi tiết. Những yêu cầu này có thể yêu cầu các quy trình xử lý bổ sung sau khi gia công.
III. Thiết kế đồ họa
(A) Cơ sở thiết kế dựa trên phân tích sản phẩm
Thiết kế đồ họa dựa trên phân tích chi tiết về sản phẩm. Lấy việc xử lý con dấu làm ví dụ, trước tiên, phông chữ phải được xác định theo yêu cầu xử lý. Nếu là con dấu chính thức trang trọng, có thể sử dụng kiểu chữ Song chuẩn hoặc kiểu chữ Song giả; nếu là con dấu nghệ thuật, lựa chọn phông chữ đa dạng hơn, có thể là chữ khắc con dấu, chữ viết văn thư, v.v., mang tính nghệ thuật. Kích thước của văn bản phải được xác định theo kích thước tổng thể và mục đích của con dấu. Ví dụ, kích thước văn bản của con dấu cá nhân nhỏ tương đối nhỏ, trong khi kích thước văn bản của con dấu chính thức của một công ty lớn lại tương đối lớn. Loại con dấu cũng rất quan trọng. Có nhiều hình dạng khác nhau như hình tròn, hình vuông và hình bầu dục. Thiết kế của từng hình dạng cần xem xét bố cục của văn bản bên trong và các họa tiết.
(A) Cơ sở thiết kế dựa trên phân tích sản phẩm
Thiết kế đồ họa dựa trên phân tích chi tiết về sản phẩm. Lấy việc xử lý con dấu làm ví dụ, trước tiên, phông chữ phải được xác định theo yêu cầu xử lý. Nếu là con dấu chính thức trang trọng, có thể sử dụng kiểu chữ Song chuẩn hoặc kiểu chữ Song giả; nếu là con dấu nghệ thuật, lựa chọn phông chữ đa dạng hơn, có thể là chữ khắc con dấu, chữ viết văn thư, v.v., mang tính nghệ thuật. Kích thước của văn bản phải được xác định theo kích thước tổng thể và mục đích của con dấu. Ví dụ, kích thước văn bản của con dấu cá nhân nhỏ tương đối nhỏ, trong khi kích thước văn bản của con dấu chính thức của một công ty lớn lại tương đối lớn. Loại con dấu cũng rất quan trọng. Có nhiều hình dạng khác nhau như hình tròn, hình vuông và hình bầu dục. Thiết kế của từng hình dạng cần xem xét bố cục của văn bản bên trong và các họa tiết.
(B) Tạo đồ họa bằng phần mềm chuyên nghiệp
Sau khi xác định các yếu tố cơ bản này, cần sử dụng phần mềm thiết kế đồ họa chuyên nghiệp để tạo đồ họa. Đối với đồ họa hai chiều đơn giản, có thể sử dụng phần mềm như AutoCAD. Trong phần mềm này, đường viền của chi tiết có thể được vẽ chính xác và có thể thiết lập độ dày, màu sắc, v.v. của các đường nét. Đối với đồ họa ba chiều phức tạp, cần sử dụng phần mềm mô hình hóa ba chiều như SolidWorks và UG. Các phần mềm này có thể tạo mô hình chi tiết với bề mặt cong và cấu trúc rắn phức tạp, đồng thời có thể thực hiện thiết kế tham số, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa đổi và tối ưu hóa đồ họa. Trong quá trình thiết kế đồ họa, các yêu cầu của công nghệ xử lý tiếp theo cũng cần được xem xét. Ví dụ, để tạo đường chạy dao dễ dàng, đồ họa cần được phân lớp và phân vùng hợp lý.
Sau khi xác định các yếu tố cơ bản này, cần sử dụng phần mềm thiết kế đồ họa chuyên nghiệp để tạo đồ họa. Đối với đồ họa hai chiều đơn giản, có thể sử dụng phần mềm như AutoCAD. Trong phần mềm này, đường viền của chi tiết có thể được vẽ chính xác và có thể thiết lập độ dày, màu sắc, v.v. của các đường nét. Đối với đồ họa ba chiều phức tạp, cần sử dụng phần mềm mô hình hóa ba chiều như SolidWorks và UG. Các phần mềm này có thể tạo mô hình chi tiết với bề mặt cong và cấu trúc rắn phức tạp, đồng thời có thể thực hiện thiết kế tham số, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa đổi và tối ưu hóa đồ họa. Trong quá trình thiết kế đồ họa, các yêu cầu của công nghệ xử lý tiếp theo cũng cần được xem xét. Ví dụ, để tạo đường chạy dao dễ dàng, đồ họa cần được phân lớp và phân vùng hợp lý.
IV. Lập kế hoạch quy trình
(A) Các bước lập kế hoạch xử lý từ góc nhìn toàn cầu
Lập kế hoạch quy trình là thiết lập hợp lý từng bước xử lý từ góc độ toàn cầu dựa trên phân tích chuyên sâu về hình thức và các yêu cầu xử lý của sản phẩm phôi. Điều này đòi hỏi phải xem xét trình tự xử lý, phương pháp xử lý và các dụng cụ cắt và đồ gá sẽ được sử dụng. Đối với các chi tiết có nhiều đặc điểm, cần xác định đặc điểm nào cần xử lý trước và đặc điểm nào cần xử lý sau. Ví dụ, đối với một chi tiết có cả lỗ và mặt phẳng, thông thường mặt phẳng được xử lý trước để cung cấp bề mặt tham chiếu ổn định cho quá trình xử lý lỗ tiếp theo. Việc lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào vật liệu và hình dạng của chi tiết. Ví dụ, đối với gia công bề mặt tròn ngoài, có thể chọn tiện, mài, v.v.; đối với gia công lỗ trong, có thể áp dụng khoan, doa, v.v.
(A) Các bước lập kế hoạch xử lý từ góc nhìn toàn cầu
Lập kế hoạch quy trình là thiết lập hợp lý từng bước xử lý từ góc độ toàn cầu dựa trên phân tích chuyên sâu về hình thức và các yêu cầu xử lý của sản phẩm phôi. Điều này đòi hỏi phải xem xét trình tự xử lý, phương pháp xử lý và các dụng cụ cắt và đồ gá sẽ được sử dụng. Đối với các chi tiết có nhiều đặc điểm, cần xác định đặc điểm nào cần xử lý trước và đặc điểm nào cần xử lý sau. Ví dụ, đối với một chi tiết có cả lỗ và mặt phẳng, thông thường mặt phẳng được xử lý trước để cung cấp bề mặt tham chiếu ổn định cho quá trình xử lý lỗ tiếp theo. Việc lựa chọn phương pháp xử lý phụ thuộc vào vật liệu và hình dạng của chi tiết. Ví dụ, đối với gia công bề mặt tròn ngoài, có thể chọn tiện, mài, v.v.; đối với gia công lỗ trong, có thể áp dụng khoan, doa, v.v.
(B) Lựa chọn dụng cụ cắt và đồ gá phù hợp
Việc lựa chọn dụng cụ cắt và đồ gá là một phần quan trọng trong quá trình lập kế hoạch quy trình. Có nhiều loại dụng cụ cắt khác nhau, bao gồm dụng cụ tiện, dụng cụ phay, mũi khoan, dụng cụ doa, v.v., và mỗi loại dụng cụ cắt có các mẫu mã và thông số khác nhau. Khi lựa chọn dụng cụ cắt, cần xem xét các yếu tố như vật liệu của chi tiết, độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt gia công. Ví dụ, có thể sử dụng dụng cụ cắt thép tốc độ cao để gia công các chi tiết hợp kim nhôm, trong khi cần sử dụng dụng cụ cắt cacbua hoặc dụng cụ cắt gốm để gia công các chi tiết thép tôi. Chức năng của đồ gá là cố định phôi để đảm bảo độ ổn định và độ chính xác trong quá trình gia công. Các loại đồ gá phổ biến bao gồm mâm cặp ba chấu, mâm cặp bốn chấu và kìm miệng phẳng. Đối với các chi tiết có hình dạng không đều, có thể cần thiết kế các đồ gá đặc biệt. Trong quá trình lập kế hoạch quy trình, cần lựa chọn đồ gá phù hợp theo hình dạng và yêu cầu gia công của chi tiết để đảm bảo phôi không bị dịch chuyển hoặc biến dạng trong quá trình gia công.
Việc lựa chọn dụng cụ cắt và đồ gá là một phần quan trọng trong quá trình lập kế hoạch quy trình. Có nhiều loại dụng cụ cắt khác nhau, bao gồm dụng cụ tiện, dụng cụ phay, mũi khoan, dụng cụ doa, v.v., và mỗi loại dụng cụ cắt có các mẫu mã và thông số khác nhau. Khi lựa chọn dụng cụ cắt, cần xem xét các yếu tố như vật liệu của chi tiết, độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt gia công. Ví dụ, có thể sử dụng dụng cụ cắt thép tốc độ cao để gia công các chi tiết hợp kim nhôm, trong khi cần sử dụng dụng cụ cắt cacbua hoặc dụng cụ cắt gốm để gia công các chi tiết thép tôi. Chức năng của đồ gá là cố định phôi để đảm bảo độ ổn định và độ chính xác trong quá trình gia công. Các loại đồ gá phổ biến bao gồm mâm cặp ba chấu, mâm cặp bốn chấu và kìm miệng phẳng. Đối với các chi tiết có hình dạng không đều, có thể cần thiết kế các đồ gá đặc biệt. Trong quá trình lập kế hoạch quy trình, cần lựa chọn đồ gá phù hợp theo hình dạng và yêu cầu gia công của chi tiết để đảm bảo phôi không bị dịch chuyển hoặc biến dạng trong quá trình gia công.
V. Tạo đường dẫn
(A) Triển khai lập kế hoạch quy trình thông qua phần mềm
Tạo đường dẫn là quá trình thực hiện cụ thể việc lập kế hoạch quy trình thông qua phần mềm. Trong quá trình này, đồ họa được thiết kế và các thông số quy trình đã lập kế hoạch cần được nhập vào phần mềm lập trình điều khiển số như MasterCAM và Cimatron. Các phần mềm này sẽ tạo đường dẫn dao theo thông tin đầu vào. Khi tạo đường dẫn dao, cần xem xét các yếu tố như loại, kích thước và thông số cắt của dụng cụ cắt. Ví dụ, đối với gia công phay, cần thiết lập đường kính, tốc độ quay, lượng chạy dao và chiều sâu cắt của dụng cụ phay. Phần mềm sẽ tính toán quỹ đạo chuyển động của dụng cụ cắt trên phôi theo các thông số này và tạo ra các mã G và mã M tương ứng. Các mã này sẽ hướng dẫn máy công cụ gia công.
(A) Triển khai lập kế hoạch quy trình thông qua phần mềm
Tạo đường dẫn là quá trình thực hiện cụ thể việc lập kế hoạch quy trình thông qua phần mềm. Trong quá trình này, đồ họa được thiết kế và các thông số quy trình đã lập kế hoạch cần được nhập vào phần mềm lập trình điều khiển số như MasterCAM và Cimatron. Các phần mềm này sẽ tạo đường dẫn dao theo thông tin đầu vào. Khi tạo đường dẫn dao, cần xem xét các yếu tố như loại, kích thước và thông số cắt của dụng cụ cắt. Ví dụ, đối với gia công phay, cần thiết lập đường kính, tốc độ quay, lượng chạy dao và chiều sâu cắt của dụng cụ phay. Phần mềm sẽ tính toán quỹ đạo chuyển động của dụng cụ cắt trên phôi theo các thông số này và tạo ra các mã G và mã M tương ứng. Các mã này sẽ hướng dẫn máy công cụ gia công.
(B) Tối ưu hóa các tham số đường dẫn công cụ
Đồng thời, các thông số đường chạy dao được tối ưu hóa thông qua việc thiết lập thông số. Việc tối ưu hóa đường chạy dao có thể cải thiện hiệu quả gia công, giảm chi phí gia công và nâng cao chất lượng gia công. Ví dụ, có thể giảm thời gian gia công bằng cách điều chỉnh các thông số cắt trong khi vẫn đảm bảo độ chính xác gia công. Đường chạy dao hợp lý sẽ giảm thiểu hành trình không tải và giữ cho dao cắt chuyển động cắt liên tục trong suốt quá trình gia công. Ngoài ra, độ mài mòn của dao cắt có thể được giảm thiểu bằng cách tối ưu hóa đường chạy dao, và tuổi thọ của dao cắt có thể được kéo dài. Ví dụ, bằng cách áp dụng trình tự cắt và hướng cắt hợp lý, có thể ngăn dao cắt thường xuyên cắt vào và ra trong quá trình gia công, giảm tác động lên dao cắt.
Đồng thời, các thông số đường chạy dao được tối ưu hóa thông qua việc thiết lập thông số. Việc tối ưu hóa đường chạy dao có thể cải thiện hiệu quả gia công, giảm chi phí gia công và nâng cao chất lượng gia công. Ví dụ, có thể giảm thời gian gia công bằng cách điều chỉnh các thông số cắt trong khi vẫn đảm bảo độ chính xác gia công. Đường chạy dao hợp lý sẽ giảm thiểu hành trình không tải và giữ cho dao cắt chuyển động cắt liên tục trong suốt quá trình gia công. Ngoài ra, độ mài mòn của dao cắt có thể được giảm thiểu bằng cách tối ưu hóa đường chạy dao, và tuổi thọ của dao cắt có thể được kéo dài. Ví dụ, bằng cách áp dụng trình tự cắt và hướng cắt hợp lý, có thể ngăn dao cắt thường xuyên cắt vào và ra trong quá trình gia công, giảm tác động lên dao cắt.
VI. Mô phỏng đường đi
(A) Kiểm tra các vấn đề có thể xảy ra
Sau khi đường dẫn được tạo ra, chúng ta thường không có cảm giác trực quan về hiệu suất cuối cùng của nó trên máy công cụ. Mô phỏng đường dẫn là để kiểm tra các vấn đề tiềm ẩn nhằm giảm tỷ lệ phế liệu trong quá trình gia công thực tế. Trong quá trình mô phỏng đường dẫn, hiệu ứng của hình dạng phôi thường được kiểm tra. Thông qua mô phỏng, có thể thấy bề mặt của chi tiết được gia công có nhẵn không, có vết dao, vết xước và các khuyết tật khác không. Đồng thời, cần kiểm tra xem có cắt quá mức hoặc cắt thiếu không. Cắt quá mức sẽ khiến kích thước chi tiết nhỏ hơn kích thước thiết kế, ảnh hưởng đến hiệu suất của chi tiết; cắt thiếu sẽ làm cho kích thước chi tiết lớn hơn và có thể cần gia công lại.
(A) Kiểm tra các vấn đề có thể xảy ra
Sau khi đường dẫn được tạo ra, chúng ta thường không có cảm giác trực quan về hiệu suất cuối cùng của nó trên máy công cụ. Mô phỏng đường dẫn là để kiểm tra các vấn đề tiềm ẩn nhằm giảm tỷ lệ phế liệu trong quá trình gia công thực tế. Trong quá trình mô phỏng đường dẫn, hiệu ứng của hình dạng phôi thường được kiểm tra. Thông qua mô phỏng, có thể thấy bề mặt của chi tiết được gia công có nhẵn không, có vết dao, vết xước và các khuyết tật khác không. Đồng thời, cần kiểm tra xem có cắt quá mức hoặc cắt thiếu không. Cắt quá mức sẽ khiến kích thước chi tiết nhỏ hơn kích thước thiết kế, ảnh hưởng đến hiệu suất của chi tiết; cắt thiếu sẽ làm cho kích thước chi tiết lớn hơn và có thể cần gia công lại.
(B) Đánh giá tính hợp lý của quy trình lập kế hoạch
Ngoài ra, cần đánh giá xem việc lập kế hoạch quy trình đường chạy dao có hợp lý hay không. Ví dụ, cần kiểm tra xem có bất kỳ sự quay vòng bất hợp lý, dừng đột ngột, v.v. nào trên đường chạy dao hay không. Những tình huống này có thể gây hư hỏng dụng cụ cắt và làm giảm độ chính xác gia công. Thông qua mô phỏng đường chạy dao, việc lập kế hoạch quy trình có thể được tối ưu hóa hơn nữa, đồng thời điều chỉnh đường chạy dao và các thông số gia công, đảm bảo chi tiết được gia công thành công trong quá trình gia công thực tế và chất lượng gia công được đảm bảo.
Ngoài ra, cần đánh giá xem việc lập kế hoạch quy trình đường chạy dao có hợp lý hay không. Ví dụ, cần kiểm tra xem có bất kỳ sự quay vòng bất hợp lý, dừng đột ngột, v.v. nào trên đường chạy dao hay không. Những tình huống này có thể gây hư hỏng dụng cụ cắt và làm giảm độ chính xác gia công. Thông qua mô phỏng đường chạy dao, việc lập kế hoạch quy trình có thể được tối ưu hóa hơn nữa, đồng thời điều chỉnh đường chạy dao và các thông số gia công, đảm bảo chi tiết được gia công thành công trong quá trình gia công thực tế và chất lượng gia công được đảm bảo.
VII. Đầu ra đường dẫn
(A) Mối liên hệ giữa phần mềm và máy công cụ
Đầu ra đường dẫn là một bước cần thiết để lập trình thiết kế phần mềm được triển khai trên máy công cụ. Nó thiết lập kết nối giữa phần mềm và máy công cụ. Trong quá trình đầu ra đường dẫn, mã G và mã M được tạo ra cần được truyền đến hệ thống điều khiển của máy công cụ thông qua các phương thức truyền dẫn cụ thể. Các phương thức truyền dẫn phổ biến bao gồm giao tiếp cổng nối tiếp RS232, giao tiếp Ethernet và giao diện USB. Trong quá trình truyền dẫn, độ chính xác và tính toàn vẹn của mã cần được đảm bảo để tránh mất mã hoặc lỗi.
(A) Mối liên hệ giữa phần mềm và máy công cụ
Đầu ra đường dẫn là một bước cần thiết để lập trình thiết kế phần mềm được triển khai trên máy công cụ. Nó thiết lập kết nối giữa phần mềm và máy công cụ. Trong quá trình đầu ra đường dẫn, mã G và mã M được tạo ra cần được truyền đến hệ thống điều khiển của máy công cụ thông qua các phương thức truyền dẫn cụ thể. Các phương thức truyền dẫn phổ biến bao gồm giao tiếp cổng nối tiếp RS232, giao tiếp Ethernet và giao diện USB. Trong quá trình truyền dẫn, độ chính xác và tính toàn vẹn của mã cần được đảm bảo để tránh mất mã hoặc lỗi.
(B) Hiểu biết về quá trình xử lý đường chạy dao
Đối với những người học có nền tảng chuyên môn về điều khiển số, đầu ra đường dẫn có thể được hiểu là quá trình hậu xử lý đường dẫn dụng cụ. Mục đích của hậu xử lý là chuyển đổi các mã được tạo ra bởi phần mềm lập trình điều khiển số thông thường thành các mã có thể được hệ thống điều khiển của một máy công cụ cụ thể nhận dạng. Các loại hệ thống điều khiển máy công cụ khác nhau có các yêu cầu khác nhau về định dạng và lệnh của mã, vì vậy cần phải có hậu xử lý. Trong quá trình hậu xử lý, các thiết lập cần được thực hiện dựa trên các yếu tố như model máy công cụ và loại hệ thống điều khiển để đảm bảo mã đầu ra có thể điều khiển chính xác máy công cụ cần gia công.
Đối với những người học có nền tảng chuyên môn về điều khiển số, đầu ra đường dẫn có thể được hiểu là quá trình hậu xử lý đường dẫn dụng cụ. Mục đích của hậu xử lý là chuyển đổi các mã được tạo ra bởi phần mềm lập trình điều khiển số thông thường thành các mã có thể được hệ thống điều khiển của một máy công cụ cụ thể nhận dạng. Các loại hệ thống điều khiển máy công cụ khác nhau có các yêu cầu khác nhau về định dạng và lệnh của mã, vì vậy cần phải có hậu xử lý. Trong quá trình hậu xử lý, các thiết lập cần được thực hiện dựa trên các yếu tố như model máy công cụ và loại hệ thống điều khiển để đảm bảo mã đầu ra có thể điều khiển chính xác máy công cụ cần gia công.
VIII. Xử lý
(A) Chuẩn bị máy công cụ và thiết lập thông số
Sau khi hoàn tất việc xuất đường dẫn, giai đoạn gia công sẽ được chuyển sang. Đầu tiên, cần chuẩn bị máy công cụ, bao gồm kiểm tra xem từng bộ phận của máy công cụ có hoạt động bình thường không, chẳng hạn như trục chính, ray dẫn hướng và trục vít có hoạt động trơn tru không. Sau đó, cần thiết lập các thông số của máy công cụ theo yêu cầu gia công, chẳng hạn như tốc độ quay của trục chính, tốc độ tiến dao và độ sâu cắt. Các thông số này phải phù hợp với các thông số đã thiết lập trong quá trình tạo đường dẫn để đảm bảo quá trình gia công diễn ra theo đúng đường dẫn dao đã định trước. Đồng thời, phôi cần được lắp đặt chính xác trên đồ gá để đảm bảo độ chính xác định vị của phôi.
(A) Chuẩn bị máy công cụ và thiết lập thông số
Sau khi hoàn tất việc xuất đường dẫn, giai đoạn gia công sẽ được chuyển sang. Đầu tiên, cần chuẩn bị máy công cụ, bao gồm kiểm tra xem từng bộ phận của máy công cụ có hoạt động bình thường không, chẳng hạn như trục chính, ray dẫn hướng và trục vít có hoạt động trơn tru không. Sau đó, cần thiết lập các thông số của máy công cụ theo yêu cầu gia công, chẳng hạn như tốc độ quay của trục chính, tốc độ tiến dao và độ sâu cắt. Các thông số này phải phù hợp với các thông số đã thiết lập trong quá trình tạo đường dẫn để đảm bảo quá trình gia công diễn ra theo đúng đường dẫn dao đã định trước. Đồng thời, phôi cần được lắp đặt chính xác trên đồ gá để đảm bảo độ chính xác định vị của phôi.
(B) Giám sát và điều chỉnh quá trình xử lý
Trong quá trình gia công, cần theo dõi trạng thái hoạt động của máy công cụ. Thông qua màn hình hiển thị của máy công cụ, có thể quan sát những thay đổi trong các thông số gia công như tải trọng trục chính và lực cắt theo thời gian thực. Nếu phát hiện thông số bất thường, chẳng hạn như tải trọng trục chính quá mức, có thể do các yếu tố như mòn dụng cụ và thông số cắt không hợp lý gây ra, cần phải điều chỉnh ngay lập tức. Đồng thời, cần chú ý đến âm thanh và độ rung của quá trình gia công. Âm thanh và độ rung bất thường có thể cho thấy máy công cụ hoặc dụng cụ cắt có vấn đề. Trong quá trình gia công, chất lượng gia công cũng cần được lấy mẫu và kiểm tra, chẳng hạn như sử dụng dụng cụ đo để đo kích thước gia công và quan sát chất lượng bề mặt gia công, kịp thời phát hiện các vấn đề và thực hiện các biện pháp cải thiện.
Trong quá trình gia công, cần theo dõi trạng thái hoạt động của máy công cụ. Thông qua màn hình hiển thị của máy công cụ, có thể quan sát những thay đổi trong các thông số gia công như tải trọng trục chính và lực cắt theo thời gian thực. Nếu phát hiện thông số bất thường, chẳng hạn như tải trọng trục chính quá mức, có thể do các yếu tố như mòn dụng cụ và thông số cắt không hợp lý gây ra, cần phải điều chỉnh ngay lập tức. Đồng thời, cần chú ý đến âm thanh và độ rung của quá trình gia công. Âm thanh và độ rung bất thường có thể cho thấy máy công cụ hoặc dụng cụ cắt có vấn đề. Trong quá trình gia công, chất lượng gia công cũng cần được lấy mẫu và kiểm tra, chẳng hạn như sử dụng dụng cụ đo để đo kích thước gia công và quan sát chất lượng bề mặt gia công, kịp thời phát hiện các vấn đề và thực hiện các biện pháp cải thiện.
IX. Kiểm tra
(A) Sử dụng nhiều phương tiện kiểm tra
Kiểm tra là giai đoạn cuối cùng của toàn bộ quy trình xử lý và cũng là một bước quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Trong quá trình kiểm tra, cần sử dụng nhiều phương tiện kiểm tra. Để kiểm tra độ chính xác về kích thước, có thể sử dụng các công cụ đo như thước cặp Vernier, thước micromet và dụng cụ đo ba tọa độ. Thước cặp Vernier và thước micromet thích hợp để đo các kích thước tuyến tính đơn giản, trong khi dụng cụ đo ba tọa độ có thể đo chính xác kích thước ba chiều và lỗi hình dạng của các bộ phận phức tạp. Để kiểm tra chất lượng bề mặt, có thể sử dụng máy đo độ nhám để đo độ nhám bề mặt và có thể sử dụng kính hiển vi quang học hoặc kính hiển vi điện tử để quan sát hình thái vi mô của bề mặt, kiểm tra xem có vết nứt, lỗ rỗng và các khuyết tật khác không.
(A) Sử dụng nhiều phương tiện kiểm tra
Kiểm tra là giai đoạn cuối cùng của toàn bộ quy trình xử lý và cũng là một bước quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Trong quá trình kiểm tra, cần sử dụng nhiều phương tiện kiểm tra. Để kiểm tra độ chính xác về kích thước, có thể sử dụng các công cụ đo như thước cặp Vernier, thước micromet và dụng cụ đo ba tọa độ. Thước cặp Vernier và thước micromet thích hợp để đo các kích thước tuyến tính đơn giản, trong khi dụng cụ đo ba tọa độ có thể đo chính xác kích thước ba chiều và lỗi hình dạng của các bộ phận phức tạp. Để kiểm tra chất lượng bề mặt, có thể sử dụng máy đo độ nhám để đo độ nhám bề mặt và có thể sử dụng kính hiển vi quang học hoặc kính hiển vi điện tử để quan sát hình thái vi mô của bề mặt, kiểm tra xem có vết nứt, lỗ rỗng và các khuyết tật khác không.
(B) Đánh giá chất lượng và phản hồi
Dựa trên kết quả kiểm tra, chất lượng sản phẩm được đánh giá. Nếu chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu thiết kế, sản phẩm có thể được đưa vào quy trình tiếp theo hoặc được đóng gói và lưu kho. Nếu chất lượng sản phẩm không đạt yêu cầu, cần phân tích nguyên nhân. Có thể do sự cố quy trình, sự cố dụng cụ, sự cố máy công cụ, v.v. trong quá trình gia công. Cần thực hiện các biện pháp cải tiến, chẳng hạn như điều chỉnh thông số quy trình, thay thế dụng cụ, sửa chữa máy công cụ, v.v., sau đó gia công lại chi tiết cho đến khi đạt chất lượng sản phẩm. Đồng thời, kết quả kiểm tra cần được phản hồi lại quy trình gia công trước đó để làm cơ sở tối ưu hóa quy trình và cải thiện chất lượng.
Dựa trên kết quả kiểm tra, chất lượng sản phẩm được đánh giá. Nếu chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu thiết kế, sản phẩm có thể được đưa vào quy trình tiếp theo hoặc được đóng gói và lưu kho. Nếu chất lượng sản phẩm không đạt yêu cầu, cần phân tích nguyên nhân. Có thể do sự cố quy trình, sự cố dụng cụ, sự cố máy công cụ, v.v. trong quá trình gia công. Cần thực hiện các biện pháp cải tiến, chẳng hạn như điều chỉnh thông số quy trình, thay thế dụng cụ, sửa chữa máy công cụ, v.v., sau đó gia công lại chi tiết cho đến khi đạt chất lượng sản phẩm. Đồng thời, kết quả kiểm tra cần được phản hồi lại quy trình gia công trước đó để làm cơ sở tối ưu hóa quy trình và cải thiện chất lượng.
X. Tóm tắt
Quy trình gia công các chi tiết chính xác tốc độ cao trong trung tâm gia công là một hệ thống phức tạp và nghiêm ngặt. Mỗi giai đoạn từ phân tích sản phẩm đến kiểm tra đều có sự liên kết và ảnh hưởng lẫn nhau. Chỉ bằng cách hiểu sâu sắc ý nghĩa và phương pháp vận hành của từng giai đoạn, đồng thời chú ý đến mối liên hệ giữa các giai đoạn, các chi tiết chính xác tốc độ cao mới có thể được gia công hiệu quả và đạt chất lượng cao. Học viên cần tích lũy kinh nghiệm và nâng cao kỹ năng gia công bằng cách kết hợp học lý thuyết và thực hành trong quá trình học, nhằm đáp ứng nhu cầu gia công chi tiết chính xác tốc độ cao của ngành sản xuất hiện đại. Đồng thời, với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, công nghệ trung tâm gia công liên tục được cập nhật, quy trình gia công cũng cần được tối ưu hóa và cải tiến liên tục để nâng cao hiệu quả và chất lượng gia công, giảm chi phí và thúc đẩy sự phát triển của ngành sản xuất.
Quy trình gia công các chi tiết chính xác tốc độ cao trong trung tâm gia công là một hệ thống phức tạp và nghiêm ngặt. Mỗi giai đoạn từ phân tích sản phẩm đến kiểm tra đều có sự liên kết và ảnh hưởng lẫn nhau. Chỉ bằng cách hiểu sâu sắc ý nghĩa và phương pháp vận hành của từng giai đoạn, đồng thời chú ý đến mối liên hệ giữa các giai đoạn, các chi tiết chính xác tốc độ cao mới có thể được gia công hiệu quả và đạt chất lượng cao. Học viên cần tích lũy kinh nghiệm và nâng cao kỹ năng gia công bằng cách kết hợp học lý thuyết và thực hành trong quá trình học, nhằm đáp ứng nhu cầu gia công chi tiết chính xác tốc độ cao của ngành sản xuất hiện đại. Đồng thời, với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, công nghệ trung tâm gia công liên tục được cập nhật, quy trình gia công cũng cần được tối ưu hóa và cải tiến liên tục để nâng cao hiệu quả và chất lượng gia công, giảm chi phí và thúc đẩy sự phát triển của ngành sản xuất.