Biến Dạng Trong Gia Công CNC Và Cách Khắc Phục

Biến dạng trong gia công CNC là một hiện tượng khá phổ biến trong gia công cơ khí chính xác bằng máy CNC, gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, khiến cho sản phẩm không đạt chuẩn theo mong muốn, sai số… Chính vì vậy, người vận hành cần xem xét các yếu tố khác nhau và thực hiện các biện pháp tương ứng để ngăn ngừa biến dạng trong quá trình gia công để các bộ phận hoàn thiện có thể được sử dụng bình thường.

Nguyên nhân gây ra biến dạng trong gia công CNC

Thay đổi độ chính xác các kích thước gia công của các bộ phận do nội lực

Trong quá trình gia công máy phay CNC, người ta thường sử dụng lực hướng tâm để kẹp các bộ phận bằng Eto lực kẹp cơ hay lực kẹp thủy lực, sau đó xử lý các bộ phận cơ khí. Đồng thời, để đảm bảo các bộ phận không bị lỏng ra dưới tác dụng của lực và làm giảm tác dụng của nội lực thì lực kẹp phải lớn hơn lực cắt cơ học.

Lực kẹp tăng khi lực cắt tăng và giảm theo lực cắt. Hoạt động như vậy có thể làm cho các bộ phận cơ khí ổn định trong quá trình gia công.

Do rung động phát sinh quá trình cắt

Sự rung động trong quá trình cắt có thể làm cho các cạnh, góc và bề mặt của sản phẩm bị lệch so với vị trí cắt dự kiến, dẫn đến sai số về kích thước của sản phẩm. Điều này có thể làm giảm tính chính xác của sản phẩm cuối cùng và không đáp ứng được yêu cầu về kích thước.

• Rung động cưỡng bức: Sự rung động cưỡng bức là hiện tượng rung động do các lực ngoài tác động lên máy móc trong quá trình gia công cơ khí. Sự rung động cưỡng bức có thể ảnh hưởng đến sai số kích thước, sai số hình dạng, sai số vị trí, sai số bề mặt, sai số góc độ,…
• Tự rung động trực tiếp trong khi gia công: Tự rung động là hiện tượng máy phay CNC, máy tiện CNC hoặc hệ thống gia công tạo ra những lực tác động từ công cụ cắt gọt khi tiếp xúc vào phôi vật liệu, gây ảnh hưởng đến quá trình gia công và độ chính xác của sản phẩm. Ảnh hưởng của hiện tượng tự rung động có thể làm tăng sai số kỹ thuật trong gia công cơ khí, đặc biệt là trong các công đoạn cắt, phay hoặc tiện.

Giải pháp khắc phục biến dạng trong gia công CNC

Chính vì sự tạo ra rung động trong cắt gọt thì phần mềm SolidCam đã cho chúng ta một giải pháp mới nhất đó là gia công thô kết hợp cắt tinh luôn trong cùng một chương trình. Đó là tính năng Hybrid Rib Roughing.

Khi gia công những chi tiết với những biên dạng kiểu thành mỏng hay dạng cánh quạt với độ dày mỏng như thế này thì, độ rung trong cắt gọt rất là lớn. Bắt buộc chúng ta sẽ phải sử dụng phương pháp là cắt thô đến đâu sẽ ăn tinh luôn đến đó, vì khi phần vật liệu chưa bị loại bỏ sẽ vẫn sẽ tạo độ cứng vững cho thành phần gia công.

Trong phần chiến lược thì cũng cho chúng ta lựa chọn và điền một giá trị chiều sâu hợp lý nhất khi tính toán cắt từng lát chiều sâu.

Chiến lược chính ở đây là phần mềm chia ra cho chúng ta lựa chọn vừa có thể gia công cắt thô và có thể cắt tinh luôn trong cùng một lần cắt, ngoài ra chúng ta có thể lựa chọn tùy ý mong muốn bao nhiêu lát cắt tinh cuối thì chúng ta có thể thêm giá trị trong phần (Number ò offset).

Dưới đây là hình ảnh trong chiến lược Roughing\Finishing:

Thì đây là một giải pháp mà phần mềm có thể giải quyết được các vấn đề về độ rung trong gia công các chi tiết có dạng thành mỏng hay các chi tiết dạng cánh quạt với độ dày mỏng.

Ngoài ra đối với gia công các chi tiết khác thì chúng ta có thể áp dụng thêm các phương pháp khác về lực tác động bên ngoài như giảm lực kẹp hoặc giảm chế độ cắt hay lực cắt xuống.

• Giảm lực kẹp: Sau khi loại bỏ phần vật liệu thừa thì độ cứng vững của chi tiết sẽ giảm, nếu chúng ta siết kẹp eto với một lực lớn thì càng làm tăng sự biến dạng cho chi tiết. Vì vậy tùy vào các dạng chi tiết dày hay mỏng chúng ta sẽ sử dụng lực siết eto một lực hợp lý nhất.
• Giảm lực cắt: Quá trình gia công sẽ trở nên chậm hơn và nhiệt độ cắt gọt sinh ra sẽ thấp hơn. Và đương nhiên sự biến dạng của chi tiết sẽ giảm đi.