Quy Trình Gia Công Cơ Khí Chính Xác
Gia công cơ khí chính xác ngày càng được chú trọng phát triển và để sản xuất ra một chi tiết hay sản phẩm thì chúng đều phải được trải qua những giai đoạn nhất định, kết nối lại thành một quy trình sản xuất gia công mà người kỹ thuật viên nào cũng đều phải nắm chắc. Trong bài viết này, các bạn sẽ được tìm hiểu về quy trình gia công cơ khí chính xác bao gồm những bước nào và chi tiết của từng bước.
1. Gia công cơ khí chính xác là gì?
Gia công cơ khí chính xác là loại hình gia công tạo ra sản phẩm có độ chính xác gần như tuyệt đối với trị số dung sai là cực kỳ nhỏ. Hầu hết các quá trình gia công cơ khí chính xác đều được thực hiện với những máy móc, thiết bị hiện đại, chẳng hạn như các máy gia công CNC, robot tốc độ cao, máy đo lường có độ chính xác cực cao.
Để đạt được độ chính xác cao trong mỗi sản phẩm được gia công thì quy trình gia công cần phải được thực hiện và kiểm soát một cách chặt chẽ, bởi độ chính xác gia công sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như máy gia công, dụng cụ cắt gọt, chế độ cắt, thiết bị đo lường kiểm tra và cả kỹ năng của người kỹ thuật viên.
Xem thêm bài viết: Độ chính xác trong gia công cơ khí
2. Các bước trong quy trình gia công cơ khí chính xác
Để tạo ra một sản phẩm cơ khí thì cần trải qua một quá trình hết sức phức tạp, chúng bao gồm những bước quan trọng từ khi thiết kế trên bản vẽ, lựa chọn phương pháp gia công, xác định chế độ gia công cho đến khi kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm có đạt yêu cầu hay không. Về cơ bản, một quy trình gia công cơ khí chính xác sẽ bao gồm những bước như sau.
Bước 1: Nghiên cứu, thiết kế bản vẽ cơ khí
Thông thường những bản vẽ thiết kế cơ khí sẽ được gửi từ phía khách hàng cần gia công, nhưng cũng có những trường hợp khách hàng sẽ gửi sản phẩm mẫu cần gia công đến cho phía phụ trách gia công để họ tự dựng bản vẽ thiết kế theo nguyên mẫu. Có một bản vẽ thiết kế sản phẩm là bước đầu tiên cực kỳ quan trọng để quyết định tất cả những bước tiếp theo.
Bản vẽ thiết kế sẽ được thực hiện bằng những phần mềm chuyên dụng, chẳng hạn như Autocad, Inventor, SolidWorks… Những bản thiết kế này phải mô hình hóa được chính xác kích thước, biên dạng và thể hiện rõ những trị số dung sai cần thiết. Chúng có thể ở dạng 2D hoặc 3D tùy theo lĩnh vực gia công và yêu cầu từ khách hàng.
Người kỹ thuật viên cơ khí cần phải nghiên cứu chi tiết bản vẽ, tìm hiểu kỹ các chức năng của từng bộ phận và phân loại chúng sao cho thực hiện đúng yêu cầu về mặt kỹ thuật, đảm bảo tính công nghệ hiện đại tại mỗi thời điểm và phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế.
Bước 2: Xác định phương thức sản xuất
Phương thức sản xuất ở đây thể hiện những thông tin về sản lượng, tính ổn định… của sản phẩm cần gia công. Xác định được phương thức sản xuất sẽ giúp cho việc lựa chọn cách thức, phương pháp, công nghệ gia công và phương án quản lý được phù hợp, chặt chẽ, đảm bảo chất lượng thành phẩm, cũng như hiệu quả kinh tế.
Hiện có 3 phương thức sản xuất chính là:
- Sản xuất đơn chiếc: đây là những sản phẩm có sản lượng ít, thường chỉ sản xuất từ vài đến vài chục sản phẩm trong năm, cũng như ít khi có chu kỳ sản xuất lại. Những sản phẩm được sản xuất đơn chiếc chủ yếu là những sản phẩm đặc biệt, chúng cũng cần được gia công tỉ mỉ, tốn nhiều thời gian, thường có độ chính xác cực kỳ cao.
- Sản xuất hàng loạt: áp dụng cho những sản phẩm có sản lượng hàng năm tương đối lớn, thường được đặt hàng theo từng đợt, có chu kỳ xác định. Chúng được sản xuất nhanh chóng, tuy nhiên lại khó đảm bảo chất lượng sản phẩm.
- Sản xuất hàng khối: phù hợp khi cần gia công số lượng sản phẩm rất lớn, được chế tạo liên tục và lâu dài.
Bước 3: Lựa chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi
Từ những yêu cầu của khách hàng và thông tin từ bản vẽ, cũng như đảm bảo được yếu tố kinh tế, phù hợp với phương thức sản xuất thì phôi gia công phù hợp sẽ cần được lựa chọn. Phôi cần đảm bảo cơ tính của chi tiết gia công, kích thước phôi được xác định theo lượng dư gia công, và phải đảm bảo chi phí vật liệu, chi phí gia công được giảm thiểu, qua đó nâng cao năng suất và hạ giá thành sản phẩm. Vật liệu phôi khá đa dạng từ kim loại, hợp kim đến vật liệu phi kim tùy theo thực tế sản xuất. Xem thêm Cách chọn vật liệu phù hợp cho dự án gia công CNC.
Các phương pháp chế tạo phôi phổ biến gồm:
- Đúc: phôi tạo hình bởi quá trình đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại, đúc áp lực, đúc ly tâm…
- Gia công áp lực: như rèn, cán, dập thể tích…
- Gia công hàn.
Bước 4: Xác định thứ tự các nguyên công, các bước thực hiện gia công
Cần tính toán, xác định thứ tự các nguyên công một cách hợp lý để đảm bảo chu trình gia công một chi tiết được diễn ra thuận lợi, hoàn chỉnh, và cũng phải đảm bảo thời gian gia công là ngắn nhất, tiết kiệm chi phí nhất. Cùng với đó người kỹ thuật viên cũng cần phải chọn sơ đồ gá đặt ở từng nguyên công, đưa ra các phương án công nghệ khác nhau để chế tạo chi tiết. Thứ tự gia công các bề mặt chi tiết sẽ phụ thuộc vào tính hợp lý của quá trình thay đổi trạng thái, cấu trúc, tính chất của chi tiết sản phẩm, cũng như phụ thuộc vào công nghệ và điều kiện sản xuất thực tế.
Bước 5: Lựa chọn thiết bị cho các nguyên công
Sau khi đã xác định được những bước thực hiện những nguyên công cần thiết, cần lựa chọn những thiết bị, dụng cụ gia công và hỗ trợ gia công phù hợp dựa theo thông số của sản phẩm cần gia công, theo thực tế sản xuất, và phải đảm bảo chất lượng của sản phẩm đạt yêu cầu, nâng cao năng suất và giảm giá thành sản phẩm. Bởi vậy, đây là một bước rất quan trọng cần phải phân tích, cân nhắc kỹ lưỡng khi lựa chọn thiết bị, dụng cụ.
Bước 6: Lựa chọn các thiết bị, dụng cụ phù hợp cho việc đo lường
Trong bước này người kỹ thuật viên cần phải nắm bắt được những dụng cụ đo lường cần thiết cho quá trình tính toán, kiểm tra độ chính xác của chi tiết gia công trong suốt quá trình gia công. Tùy vào điều kiện thực tế mà lựa chọn những thiết bị, dụng cụ đo lường phù hợp nhưng cần đảm bảo độ dung sai theo yêu cầu.
Bước 7: Xác định lượng dư gia công trong mỗi nguyên công
Quá trình gia công cắt gọt sẽ cần hớt bỏ đi một lượng kim loại nhất định trên phôi, gọi là lượng dư gia công. Kỹ thuật viên sẽ cần đưa ra các phương án công nghệ hợp lý để gia công chi tiết, sau đó so sánh các phương án để chọn ra một phương án hiệu quả, hợp lý nhất trong điều kiện sản xuất thực tế. Tùy theo phương án mà sẽ xây dựng các tài liệu, phiếu hướng dẫn sản xuất, phục vụ quản lý, theo dõi.
Bước 8: Xác định chế độ cắt trong các nguyên công, các bước
Tùy theo vật liệu gia công, phương pháp gia công, dụng cụ cắt gọt và máy gia công để tính toán lựa chọn chế độ cắt (s, v, t…) phù hợp cho từng nguyên công để đảm bảo đạt độ chính xác cao nhất trên sản phẩm.
Bước 9: Chọn đồ gá cho từng nguyên công
Kỹ sư thực hiện gia công hay kỹ thuật viên đứng máy cần lựa chọn đồ gá phù hợp cho từng nguyên công để đảm bảo kẹp chặt chi tiết khi gia công, đảm bảo độ chính xác và an toàn lao động. Trong nhiều trường hợp cũng cần phải thiết kế đồ gá để đáp ứng cho những sản phẩm cụ thể.
Bước 10: Xác định bậc thợ cho các nguyên công
Điều này giúp đảm bảo quá trình gia công được diễn ra thuận lợi nhất, đảm bảo độ chính xác cho sản phẩm gia công, cũng như dễ dàng kiểm soát các lỗi xảy ra tại công đoạn gia công nào để khắc phục kịp thời.
Bước 11: Tiến hành thực thi gia công trên các máy công cụ
Tùy thuộc vào nguyên công mà thực hiện gia công sản phẩm trên các máy phù hợp như máy phay, máy tiện, máy bào, máy xọc, máy khoan, doa…
Bước 12: Kiểm tra sản phẩm sau gia công
Bước này sẽ quyết định xem sản phẩm gia công có đạt chất lượng hay không, có được phép sử dụng hoặc đưa ra thị trường hay không. Sản phẩm sẽ được kiểm tra kích thước, biên dạng, độ nhám bề mặt,… xem đã đạt theo yêu cầu hay chưa. Những thiết bị, dụng cụ thường được sử dụng bao gồm thước cặp, panme, dưỡng kiểm, thước đo cao, thước đo lỗ, máy đo độ nhám, máy đo 2D, máy đo 3D… Độ chính xác của những thiết bị đo là cực kỳ quan trọng.
Trên đây là toàn bộ quy trình gia công chi tiết cơ khí chính xác. Tất nhiên không phải khi nào quy trình gia công cũng diễn ra với 12 bước như trên, nhưng hy vọng với bài chia sẻ này, rất mong các bạn sẽ có thêm những kiến thức trong ngành cơ khí chính xác, và làm việc hiệu quả hơn. Tinh Hà là đại lý ủy quyền của nhiều hãng dụng cụ cắt gọt, thiết bị đo lường và máy gia công nổi tiếng, các bạn quan tâm có thể xem trên website này của chúng tôi.
