Nguyên công là một phần của quá trình công nghệ do một (hoặc một nhóm) công nhân thực hiện liên tục tại một chỗ để gia công một chi tiết (hay một nhóm chi tiết cùng gia công một lần).

Các thành phần chính của quy trình công nghệ

• Tính cố định: là nơi làm việc không đổi. Tại vị trí đó có đầy đủ trang thiết bị, dụng cụ. Nếu sản phẩm chuyển sang chỗ khác nghĩa là chuyển sang nguyên công khác (cho dù công việc gia công có giống nhau
• Tính liên tục: nghĩa là công việc được thực hiện liên tục, không bị gián đoạn bởi công việc khác.
• Bước: là một phần của nguyên công để trực tiếp làm thay đổi trạng thái kỹ thuật của sản phẩm bằng một hay tập hợp dụng cụ với chế độ làm việc không đổi. Khi thay đổi dụng cụ, thay đổi bề mặt, thay đổi chế độ,… ta đã chuyển sang một bước mới.
• Động tác: là một phần của nguyên công, nó tập hợp các hoạt động, thác tác của công nhân bên trong nơi làm việc để thực hiện một nhiệm vụ nhất định được giao. Đây là yếu tố cơ bản để định mức thời gian và tăng năng suất.

Gia công cơ khí chính xác là gì?

Một số đặc điểm nổi bật của gia công cơ khí chính xác

Càng là gì?

Càng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó.
Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (piston của động cơ đốt trong chẳng hạn) thành chuyển động quay của chi tiết khác (trục khuỷu).
Ngoài ra, chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ).

Trên chi tiết dạng càng ngoài những lỗ cơ bản cần được gia công chính xác, còn có những lỗ dùng để kẹp chặt, các rãnh then, các mặt đầu của lỗ và những yếu tố khác cần được gia công.

Những dạng khác nhau của càng được trình bày trên hình 9.22. Trên hình 9.23 là tay biên ở vị trí lắp ghép trong động cơ đốt trong. Đây là loại chi tiết đặc trưng của các chi tiết dạng càng.

1 Điều kiện kỹ thuật

Khi chế tạo các chi tiết dạng càng cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Kích thước các lỗ cơ bản được gia công với độ chính xác cấp 7 ÷ 9; độ nhám bề mặt R_a= 0,63 ÷ 0,32.
- Độ không song song của các tâm lỗ cơ bản trong khoảng 0,03 ÷ 0,05 mm trên 100 mm chiều dài.
- Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu trong khoảng 0,05 ÷ 0,1 mm trên 100 mm bán kính.
- Độ không song song của các mặt đầu các lỗ cơ bản khác trong khoảng 0,05 ÷ 0,25mm trên 100 mm bán kính mặt đầu.
- Các rãnh then được gia công đạt cấp chính xác 8 ÷10 và độ nhám R_z= 40 ÷ 10 hay R_a=10  2,5.
- Các mặt làm việc của càng được nhiệt luyện đạt độ cứng 50 ÷ 55 HRC.

2 Vật liệu và phôi

Vật liệu dùng để chế tạo chi tiết dạng càng thông thường là thép cacbon 20, 40, 45.

Thép hợp kim 18CrNiMnA; 18Cr2Ni4A và 40CrMnA có độ bền cao. Các loại gang xám GX12-28, GX 24-44 và gang rèn 37-12, 4-35-10. Đôi khi càng được chế tạo từ kim loại màu.

Với những càng làm việc với tải trọng không lớn, có thể chọn vật liệu là gang xám.

Những càng có độ cứng vững thấp, làm việc có va đập thì nên chọn vật liệu gang rèn. Còn những càng làm việc với tải trọng lớn, để tăng độ bền nên dùng vật liệu là các loại thép có nhiệt luyện.

Các dạng phôi thường dùng chế tạo các chi tiết dạng càng là phôi đúc như: gang, thép, kim loại mầu, phôi rèn, phôi dập.

- Càng cỡ vừa và nhỏ nếu sản lượng ít, phôi được chế tạo bằng phương pháp rèn tự do, nếu sản lượng lớn dùng phương pháp dập, sau đó ép tinh trên máy ép để vừa tăng cơ tính vừa chống cong vênh cho càng. Tùy theo kết cấu của càng mà có thể dập phôi từng đôi chi tiết một để tăng năng suất. Phôi dập dùng thuận tiện cho các chi tiết càng có mặt đầu lỗ lồi lên. Kết cấu phôi như vậy thì diện tích gia công sau này sẽ giảm.

- Phôi đúc dùng cho càng bằng gang, kim loại mầu và cả bằng thép. Tùy theo điều kiện
sản xuất và sản lượng mà có thể đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại, khuôn mẫu chảy.

- Càng loại lớn nếu sản lượng ít, chủ yếu là dùng phôi hàn, sản lượng nhiều hơn thì kết hợp dùng hàn và dập tấm

1, Đồ gá bàn xoay

Bàn máy là nơi định vị, gá lắp chi tiết gia công hay gọi là đồ gá. Nhờ sự chuyển động linh hoạt và chính xác của bàn máy mà khả năng gia công trên máy CNC được tăng lên rất cao, nó có khả năng gia công được những chi tiết rất phức tạp.
Đa số các máy CNC hay trung tâm gia công hiện đại thì bàn máy thường có dạng xoay được, nó có ý nghĩa như là trục thứ 4 hay 5 của máy. Nó làm tăng tính vạn năng cho máy CNC.

Bàn máy phải có độ cứng vững, độ ổn định và được điều khiển  chính xác.

2, Phân loại:

Bàn xoay hiện đại trên máy CNC gồm các loại như sau:

2.1. Loại tiêu chuẩn:

Bàn xoay này dùng để gá đặt chi tiết sao cho tâm của chi tiết trùng với tâm trục chính. Có thể gia công được nhiều dạng bề mặt khác nhau như gia công mặt phẳng, gia công rãnh thẳng hoặc rãnh xoắn và gia công các mặt định hình với dao định hình, đôi khi dùng để cắt bánh răng với dao phay môđun.
      Loại bàn xoay tiêu chuẩn có thể phân ra làm hai loại:

• Loại 2: Loại có trục chính nằm ngang như hình 1

 Hình 1: BÀN XOAY HV-4; HV-6; HV-8; HV-10; HV-12; HV-14; HV-16
 

• Loại 1: Loại có trục chính thẳng đứng

Hình 2: BÀN XOAY ĐỊNH VỊ CHÍNH XÁC VIT 

2.2 Loại bàn xoay có động cơ nắp phía sau.

- Loại bàn xoay này có khả năng hạn chế sự rung động khi máy đang làm việc.
- Loại động cơ này có thể che chắn nước và phoi vụn, không cho chúng rơi vào động cơ.

2.3. loại bàn xoay có lỗ trục chính lớn:

Loại bàn xoay này có trục chính có lỗ lớn, dùng để gia công các chi tiết cỡ lớn, loại này có khả năng mở rộng kích thước trục chính để mở rộng phạm vi làm việc cho máy.
Thích hợp cho việc sản xuất hàng khối:
Cũng như loại bàn xoay tiêu chuẩn loại bàn xoay này cũng chia ra làm 2 loại:

• Loại trục chính nằm ngang
• Loại trục chính thẳng đứng 

2.4. Loại bàn xoay có nhiều trục

• Loại bàn xoay này có năng suất rất cao
• Giảm thời gian làm việc
• Giảm thời gian phụ( gá đặt, điều chỉnh). Thích hợp cho sản xuất hàng loạt và hàng khối.
• Tăng tốc độ vận hành.
• Giảm thời gian tháo lắp và điều chỉnh trên máy

2.5. Loại bàn xoay nghiêng:

Loại bàn xoay nghiêng có khả năng công nghệ cao, có thể gia công các mặt phẳng, các rãnh các gờ lồi và đặc biệt là gia công các bề mặt nghiêng ở nhiều góc độ khác nhau.
Loại bàn xoay này được phân ra hai loại:

• Loại điều khiển nghiêng tự động
• Loại điều khiển bằng tay

Hình 5: BÀN XOAY NGHIÊNG VUT-6, VUT-10, VUT-12, VUT-250, VUT-300

3. Ứng dụng của bàn xoay

Bàn xoay thường được lắp trên các máy phay CNC hoặc trung tâm gia công. Đối với loại bàn xoay không nghiêng thì nó có vai trò như trục thứ 4 của máy. Đối với loại bàn xoay nghiêng thì nó đóng vai trò như trục thứ 4 và thứ 5 của máy, các trục này lúc này có tên là A và B như hình 6.

Bàn xoay của máy CNC có tác dụng làm tăng thêm tính vạn năng cho máy. Nó có phạm vi sử dụng rất lớn, nhưng chủ yếu là dùng để gia công:

• Mặt phẳng
• Các bề mặt định hình( như bề mặt cam, cối dập, khuôn ép…)
• Cắt ren vít trong và ngoài
• Gia công bánh răng và dao cắt nhiều lưỡi có răng thẳng hoặc xoắn
• Cắt rãnh thẳng và xoắn…
• Có thể gia công các bề mặt nghiêng

Đối với bàn xoay nhiều trục, có thể tiến hành gia công cùng một lúc nhiều chi tiết, làm:

• Tăng khả năng công nghệ của máy
• Tăng năng suất gia công
• Giảm thời gian tháo lắp và điều khiển dụng cụ
• Giảm thời gian và các nguyên công cơ bản
• Thích hợp cho việc sản xuất hàng loạt và hàng khối

Nguồn: Vertex Vietnam

1/ Công nghệ CNC trong lĩnh vực cơ khí là gì?

1.1/ Tìm hiểu về công nghệ CNC

Sự ra đời của công nghệ CNC đã đánh dấu một bước ngoặc lớn trong cuộc cách mạng sản xuất cơ khí và hiện nay nó vẫn đang phát triển không ngừng để đưa cho ra những sản phẩm hoàn hảo nhất. Đây cũng là một trong những nền tảng của các công nghệ về sau này, không chỉ giới hạn trong ngành cơ khí mà nó còn được mở rộng ra các lĩnh vực khác như: Y tế, nông nghiệp, mỹ nghệ, smart,…



CNC là viết tắt của Computer Number Control (Có thể tạm dịch là: Điều khiển số với sự hỗ trợ của máy tính), đúng như ý nghĩa đó: Quá trình gia công cơ khí được thực hiện hoàn toàn bằng các thuật toán số với sự điều khiển hoàn toàn của máy tính thực hiện những yêu cầu của con người.

1.2/ Khi chưa có CNC việc gia công cơ khí hoàn toàn sử dụng bằng các máy cơ

Trước đây việc gia công cơ khí được thực hiện hoàn toàn trên các máy cơ như : Tiện cơ, phay cơ . Việc gia công như thế này rất tốn kèm thời gian và năng xuất không được cao. để vận hành các loại máy này đòi hỏi một máy phải có một thợ. Điều này đồng nghĩa các sản phẩm tạo ra sẽ không nhiều, hơn nữa độ chính xác sẽ không cao, dẫn đến hiểu quả kinh tế không được cao.

1.3/ Máy cơ được cải tiến, phát triển để cho ra đời máy CNC

Sau một thời gian cải tiến, máy CNC đã ra đời nhằm khắc phục những khuyết điểm trên các máy cơ, Công nghệ CNC được hiểu nôm na là quá trình gia công được điều khiển bằng máy tính. Để sử dụng việc bạn cần làm là thực hiện quá trình gia công trên máy tính bằng các phần mềm CAM. Sau khi quá trình gia công trên máy tính đã hoàn thành thì phần mềm sẽ xuất ra code NC của quá trình gia công. và việc cần làm bây giờ là chuyển code này vào máy CNC . bạn setup dao, phôi thì máy CNC sẽ gia công đúng như quá trình gia công trên máy tính

1/ Đồ gá rất quan trọng trong gia công CNC

2/ Định nghĩa và chức năng đồ gá:

2.1/ Định nghĩa

2.2/ Chức năng

• Bảo đảm vị trí chính xác giữa phôi và dụng cụ cắt.
• Giảm thời gian phụ và thời gian máy.
• Tận dụng và mở rộng khả năng công nghệ của máy.
• Giảm cường độ lao động của công nhân.
• Giảm thấp yêu cầu bậc thợ.

2.3/ Hình ảnh các loại đồ gá trên máy Phay, và Phay CNC ngoài thực tế, và cuối bài sẽ nói chi tiết về công dụng của nó

2.3.1/ Hình ảnh các loại đồ gá thường dùng

2.3.2/ Ê tô kẹp bằng khí nén

2.3.3/ Bàn gá nghiêng, gia công các lỗ, rãnh khuất chi tiết

2.3.4/ Bàn gá dịch chuyển theo hai phương

2.3.5/ Các loại bàn gá, đồ gá, fixture được thiết kế riêng cho chi tiết cụ thể, và sẽ có bộ phận chuyên thiết kế gia công đồ gá

3/ Phân loại đồ gá

3.1/ Theo tính chất vạn năng

Hình 1: Vấu kẹp

Hình 2: Êtô

Hình 3: Đầu phân độ

Hình 4: Bàn gá quay

3.2/ Theo công dụng

• Đồ gá gia công: đồ gá phay, đồ gá tiện, …
• Đồ gá lắp rắp.
• Đồ gá kiểm tra.

3.3/ Theo nguyên tắc truyền lực kẹp

• Đồ gá cơ khí.
• Đồ gá khí nén, thủy lực.
• Đồ gá điện từ.
• Đồ gá chất dẻo.

Name	Type	OS	Formats
BobCAD-CAM	Stand-alone/Plugin	Windows	dxf, dwg, iges, igs, step, stp, acis, sat, x_t, x_b, cad, 3dm, sldprt, stl, prt
CATIA	Built in	Windows	3dxml, catpart, igs, pdf, stp, STL, vrml
CAMWorks	Plugin	Windows	sab, sat, dwg, dxf, dwf, ipt, iam, idw, model, exp, catpart, catproduct, ai, eps, ad_part, ad_smp, igs, ckd, x_t, x_b, prt, asm, 3dm, par, psm, sldprt,sldasm, stp, step, stl, vda
Fusion 360	Built-In	Windows and Mac	catpart, dwg, dxf, f3d, igs, obj, pdf, sat, sldprt, stp
hyperMill	Stand-alone/Plugin	Windows	3dxml, 3dm, 3ds, 3mf, amf, dwg, dxf, idf, ifc, obj, pdf, sldprt, stp, STL, vrml
HSM / HSM Works	Plugin	Windows	catpart, catproduct, prt, sldprt,sldasm, stp, step, stl
Mastercam	Stand-alone/Plugin	Windows	sab, sat, dwg, sxf, ipt, iam, idw, model, exp, catpart, catproduct, ad_prt, ad_smp, igs, ckd, x_t, x_b, prt, asm, 3dm, par, psm, asm, slddrw, sldprt, sldasm, stl, vda
Powermill	Plugin	Windows	iges, step, stl, catpart, catproduct, nx
Siemens NX CAM	Plugin	Windows, macOS, Linux	asm, dat_default, dxf, jt, lek, prt, tso, xli
SolidCAM	Stand-alone/Plugin	Windows	3dxml, 3dm, 3ds, 3mf, amf, dwg, dxf, par, idf, ifc, obj, pdf, sldprt, stp, vrml, igs, ipt, prt, rvt, sldprt, stl, x_b, xgl
SolidWorks CAM	Plugin	Windows	3dxml, 3dm, 3ds, 3mf, amf, dwg, dxf, idf, ifc, obj, pdf, sldprt, stp, STL, vrml
SprutCAM	Stand-alone/Plugin	Windows	iges, dxf, stl, vrml, step, sldasm, sldprt, asm, par, psm, pwd

Các cấp độ khi vận hành CNC sẽ gặp như sau.

Chỉ biết vận hành máy, set dao, gá phôi, bù dao, thiết lập cơ bản và chạy máy.

Biết sử dụng phần mềm hiệu chỉnh code CNC như NCbrain, NC Plot, CimcoEdit

Người có thể sử dụng các phần mềm hỗ trợ gia công, gọi là phần CAM

Tác dụng của đồ gá gia công cơ khí

• Đồ gá là trang bị công nghệ cần thiết trong quá trình gia công cơ khí, kiểm tra và lắp ráp sản phẩm cơ khí , dung để xác định vị trí của phôi so với dụng cụ cắt và giữ chặt phôi ở vị trí dưới tác dụng của lực cắt trong khi gia công  .
• Bảo đảm vị trí  chính xác giữa phôi và dụng cụ cắt.
• Cố định vị trí chi tiết đã định vị , không có ngoại lực làm xê dịch hay rung động ( kẹp chặt)
• Xác định vị trí và dẫn hướng dụng cụ cắt.
• Tạo thêm một số chuyển động để gia công các bề mặt phức tạp.

Cấu tạo chung của đồ gá như sau:

• Bộ phận định vị 
• Bộ phần kẹp chặt
• Các cơ cấu truyền lực
• Các cơ cấu hướng dẫn , so dao.
• Các cơ cấu quay và phân độ
• Thân và đế đồ gá.
• Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá vào máy.

• Chương 1: Phân loại đồ gá
• Chương 2: Các chi tiết của đồ gá
• Chương 3: Định vị bằng các chốt tỳ
• Chương 4: Các cơ cấu kẹp chặt.