Những Nguyên Nhân Gây Ra Sai Số Trong Gia Công CNC
Sai số gia công là mức độ sai lệch giữa các thông số hình học thực tế (kích thước, hình dạng hình học và vị trí tương hỗ) so với các thông số hình học lý tưởng của bản vẽ. Sai số gia công phản ánh mức độ chính xác của quá trình gia công. Vậy những yếu tố nào ảnh hưởng đến độ chính xác gia công, hay nói cách khác đâu là lỗi gây ra sai số gia công. Dưới đây là 9 yếu tố ảnh hưởng đến điều đó.
1. Lỗi phát sinh từ máy gia công
Lỗi của máy gia công chủ yếu bao gồm lỗi quay trục chính, lỗi của ray dẫn hướng và lỗi chuỗi truyền động. Sai số quay trục chính đề cập đến sự thay đổi của trục quay thực tế tại mỗi thời điểm của trục chính so với trục quay trung bình của nó, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác gia công (Xem thêm Độ chính xác trong gia công cơ khí). Các nguyên nhân gây ra lỗi quay trục chính là lỗi đồng trục của trục chính, lỗi của bản thân ổ trục, lỗi độ đồng trục giữa các ổ trục,…
Ray dẫn hướng không chỉ là điểm chuẩn để xác định quan hệ vị trí tương đối của từng bộ phận máy gia công mà còn là điểm chuẩn cho chuyển động của máy. Bản thân lỗi chế tạo của ray dẫn hướng, độ mòn không đều của ray dẫn hướng và chất lượng lắp đặt là những yếu tố quan trọng gây ra lỗi ray dẫn hướng.
Sai số của chuỗi truyền động là sai số chuyển động tương đối giữa các phần tử truyền động ở hai đầu của chuỗi truyền động. Nguyên nhân là do lỗi sản xuất và lắp ráp của từng mắt xích trong xích truyền động, cũng như sự hao mòn trong quá trình sử dụng.
2. Sai số hình học của dụng cụ cắt gọt
Bất kỳ một dụng cụ cắt nào trong quá trình cắt gọt đều sẽ bị mài mòn, khiến ảnh hưởng đến kích thước và hình dạng của phôi. Tuy nhiên ảnh hưởng của dao cụ đến sai số gia công còn tùy thuộc vào loại dao. Đối với những dao cụ có kích thước cố định, như các mũi khoan, doa, sai số hình học của dao sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác gia công; trong khi có những dụng cụ cắt khác, như dao tiện, thì sai số chế tạo của dao không ảnh hưởng trực tiếp đến sai số gia công. Hiện nay, trong gia công cơ khí chính xác, hầu hết các dụng cụ cắt gọt đều được thiết kế với độ chính xác cao và với những loại vật liệu chống mài mòn tốt.
Dụng cụ cắt gọt của hãng SUMITOMO Nhật Bản là một trong những thương hiệu tên tuổi trên thế giới. Chúng được tin tưởng bởi tuổi thọ cao, độ sắc bén cao, chống mài mòn cực tốt và thoát phoi tốt, đảm bảo cho quá trình gia công cắt gọt được diễn ra ổn định và đạt độ chính xác cao. Bấm xem các dụng cụ cắt SUMITOMO tại đây.
3. Sai số hình học của đồ gá
Chức năng của đồ gá là cố định phôi vào vị trí chính xác trên máy gia công, nó ảnh hưởng đến vị trí tương đối của phôi so với dao cắt. Do đó sai số hình học của đồ gá ảnh hưởng lớn đến sai số gia công, đặc biệt là sai số vị trí.
4. Lỗi vị trí gá phôi
Nếu không phải do sai số hình học của đồ gá, rất có thể xảy ra sai số vị trí của phôi khi được đặt lên đồ gá. Thông thường khi gia công, một số yếu tố hình học trên phôi sẽ được chọn làm mốc định vị. Và nếu như khi phôi được gá lên nhưng mốc định vị thực tế không trùng với mốc thiết kế thì lỗi không trùng khớp của mốc sẽ xảy ra. Điều này ảnh hưởng lớn để độ chính xác gia công. Ngoài ra thì bề mặt của phôi và thao tác thực hiện của người vận hành cũng có thể ảnh hưởng đến vị trí của phôi khi được gá trên máy gia công.
5. Sai số do biến dạng lực của hệ thống khi gia công
5.1 Độ cứng của phôi
Trong hệ thống gia công, nếu độ cứng của phôi tương đối thấp so với máy gia công, dụng cụ cắt và đồ gá thì dưới tác dụng của lực cắt, biến dạng do độ cứng không đủ của phôi sẽ ảnh hưởng đến sai số gia công.
5.2 Độ cứng của dụng cụ cắt
Trong một số trường hợp, độ cứng không đủ tốt của cán dao có thể khiến nó biến dạng và ảnh hưởng đến độ chính xác của gia công.
5.3 Độ cứng các thành phần của máy gia công
Máy gia công được cấu tạo bởi nhiều bộ phận, độ cứng của các chi tiết máy gia công chủ yếu được đo bằng thực nghiệm. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng của chi tiết máy gia công thường là biến dạng tiếp xúc của bề mặt khớp, lực ma sát, những chi tiết có độ cứng thấp, khe hở.
6. Lỗi do biến dạng nhiệt của hệ thống
Biến dạng nhiệt của hệ thống trong quá trình gia công có ảnh hưởng lớn đến sai số gia công, đặc biệt là trong gia công cơ khí chính xác và gia công phôi kích thước lớn. Sai số gia công do biến dạng nhiệt đôi khi chiếm tới 50% tổng sai số của phôi. Để hạn chế vấn đề này xảy ra, nên sử dụng những loại dầu tưới nguội phù hợp, đồng thời bảo dưỡng máy CNC định kỳ để đảm bảo máy CNC được làm mát tốt khi hoạt động. Xem thêm Hướng dẫn bảo dưỡng máy CNC đúng quy trình.
7. Lỗi định vị
Sai số do lỗi định vị xảy ra khi vị trí giữa dụng cụ cắt và phôi không đạt yêu cầu, thường do quá trình set dao có sự sai lệch. Có thể xảy ra do thiết bị set gốc, chẳng hạn như một thiết bị set gốc đã cũ, không được hiệu chuẩn rất dễ xảy ra sai số, dù là nhỏ nhưng đối với gia công chính xác có thể sẽ gây ra những sai số không đáng có. Để tránh xảy ra điều này, các bạn nên lựa chọn những thiết bị set gốc có chất lượng cao. Ngoài ra thì ảnh hưởng từ người vận hành cũng có thể dẫn đến sai số gia công từ lỗi định vị khi độ chính xác về vị trí lẫn nhau của phôi và dao cắt sẽ bị ảnh hưởng trong quá trình điều chỉnh máy, dao cắt, bộ gá hoặc phôi.
8. Lỗi đo lường
Khi đo chi tiết trong hoặc sau gia công, độ chính xác của phép đo bị ảnh hưởng trực tiếp bởi phương pháp đo, thiết bị đo, thao tác người thực hiện và một số yếu tố chủ quan, khách quan khác. Tuy nhiên, sử dụng một thiết bị đo phù hợp và có độ chính xác cao sẽ đảm bảo hơn cho độ tin cậy của kết quả đo. Chính vì vậy, lựa chọn những thiết bị, dụng cụ đo lường chính xác cao là điều cần thiết để đảm bảo độ chính xác trong gia công.
9. Ứng suất của phôi
Ứng suất phát sinh bên trong phôi có thể khiến biến dạng phôi, điều đó khiến mất đi độ chính xác gia công ban đầu.
Trên đây là những yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác trong gia công cắt gọt kim loại. Có thể thấy ảnh hưởng từ máy gia công, dụng cụ cắt gọt và thiết bị đo lường có tác động không nhỏ tới sai số gia công. Điều đó cho thấy lựa chọn những máy móc, thiết bị, dụng cụ gia công là rất cần thiết. Tinh Hà cung cấp đa dạng các loại máy gia công CNC, thiết bị đo lường, dụng cụ cắt gọt. Các bạn có thể tìm hiểu thêm trên website tinhha.com.vn này của chúng tôi.
