Tiện là gì? Tìm hiểu chi tiết
Tiện là một quá trình gia công linh hoạt được sử dụng để sản xuất các bộ phận trong hầu hết các ngành công nghiệp. Hoạt động này được sử dụng để tạo ra các bộ phận có dung sai cực cao và hoàn thiện bề mặt bằng máy tiện. Vì vậy, quy trình tiện rất phổ biến trong sản xuất các bộ phận đối xứng trục trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm ô tô, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác.
Trong bài viết này, chúng tôi nêu bật quy trình tiện, các loại tiện, vật liệu phù hợp cho quy trình này và ứng dụng của chúng trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Tiện Là Gì?
Đây là một quá trình bao gồm cơ chế cắt giúp loại bỏ vật liệu khỏi phôi quay để tạo thành hình dạng mong muốn. Trong quá trình tiện, nguyên liệu thô được giữ và quay ở tốc độ cao trong khi dụng cụ cắt được đưa vào phôi dọc theo một, hai hoặc ba trục chuyển động để tạo ra chiều rộng và chiều sâu mong muốn. Ngoài ra, việc quay được thực hiện theo hai cách: thủ công và tự động.
Trước đây, các ngành sản xuất phụ thuộc nhiều vào tiện thủ công: tiện thủ công yêu cầu người vận hành phải thường xuyên điều chỉnh phôi và máy trong quá trình vận hành. Ngày nay, tiện tự động đã chiếm ưu thế vì nó hợp lý hóa quá trình tiện bằng hệ thống điều khiển số máy tính (CNC).
Phương pháp tiện tự động này cung cấp các giải pháp hiệu quả và nhanh hơn. Mặc dù vẫn yêu cầu thợ máy chỉ định các thông số kỹ thuật phôi trong chương trình máy tính, nhưng máy sẽ dịch những dữ liệu này một cách hiệu quả.
Quá Trình Tiện Hoạt Động Như Thế Nào?
Quá trình này hoạt động với một máy di chuyển dụng cụ cắt tuyến tính dọc theo bề mặt phôi quay. Quá trình này bao gồm việc loại bỏ vật liệu khỏi phôi cho đến khi thu được hình dạng hoặc bộ phận mong muốn. Thủ tục quay bao gồm:
- Lắp phôi và gắn nó bằng dụng cụ thô hoặc dụng cụ hoàn thiện vào máy tiện, tùy thuộc vào loại cấp liệu;
- Đặt máy tiện ở tốc độ chính xác và cấp liệu cho chiều rộng và vật liệu được cắt mong muốn;
- Khởi động máy tiện và cắt nhẹ theo chiều dài quy định ở phía bên phải của phôi;
- Dừng máy tiện, nhưng không di chuyển tay cầm vít nạp chéo;
- Đo lường công việc của bạn và tính toán vật liệu có thể tháo rời;
- Cuối cùng, kiểm tra phôi đã tiện xem có bất kỳ khuyết điểm nào không và thực hiện các thay đổi khi cần thiết.
Các Loại Hoạt Động Tiện:
Các hoạt động tiện khác nhau được sử dụng trong các ngành sản xuất khác nhau để tạo ra các bộ phận máy. Phần này sẽ thảo luận về các loại quy trình tiện được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Tiện
Đây là hoạt động linh hoạt nhất liên quan đến việc loại bỏ vật liệu dư thừa khỏi bề mặt bên ngoài của nguyên liệu thô. Việc tiện được thực hiện liên tục cho đến khi đạt được thiết kế hoàn hảo. Các hoạt động hoàn thành công việc với độ chính xác và độ hoàn thiện cao.
Doa
Quá trình lấy vật liệu ra khỏi lỗ trên vật liệu. Gia công doa xuất hiện khi một lỗ đã được tạo ra. Nó cũng được sử dụng để sửa một lỗ không tròn hoàn hảo.
Ta rô
Hoạt động này sử dụng một công cụ ta rô để tạo ra các sợi khi chúng đi vào theo chiều dọc qua lỗ nguyên liệu thô. Mũi taro là một công cụ cắt đa điểm và phôi được chế tạo để quay chậm khi được đặt trên tấm mặt. Sau đó, thiết bị cố định đỡ vòi trên trục ụ sau.
Cán vân
Knurling giúp tạo hoa văn trên bề mặt phôi. Nó tăng cường độ bám của bộ phận máy, tạo nên sự hấp dẫn. Hoạt động này được tiếp xúc với nguyên liệu thô và các răng được tạo ra để lăn trên phôi.
Xử Lý Khía (vân)
Nó được sử dụng để phóng to các lỗ. Dụng cụ này xuyên qua vật liệu theo hướng trục để mở rộng lỗ hiện có đến đường kính của dao doa. Doa tạo ra lỗ tròn hơn bằng cách loại bỏ một lượng nhỏ vật liệu, mang lại độ hoàn thiện bên trong tốt hơn.
Doa lỗ
Dao thực hiện một đường cắt lũy tiến trên phôi, đi qua trục vuông góc khi phôi quay. Khi hoạt động tiếp tục, dụng cụ cắt sẽ tách ra và rơi phôi gia công khi nó đến tâm.
Parting
Thao tác này làm giảm chiều dài của phôi và các hạt dao đối diện là kích thước chính xác của phôi. Các đầu phôi vuông góc với trục quay. Dao di chuyển dọc theo bán kính phôi để tạo ra chiều dài mong muốn.
Rãnh
Hoạt động này còn được gọi là thắt cổ. Nó giúp tạo ra một phôi hẹp. Chiều rộng của dụng cụ cắt xác định kích thước của vết cắt. Hoạt động này có thể tạo ra một vết cắt hẹp hoặc loại bỏ vật liệu bằng cách di chuyển xuyên tâm.
Luồng
Hoạt động là một quá trình gia công máy tiện sử dụng các công cụ cơ khí để cắt ren. Dụng cụ này hoạt động bằng cách di chuyển dọc theo cạnh phôi.
Khoan
Đây thường là bước hoạt động đầu tiên được sử dụng để tạo ra các tính năng bên trong, sau này sẽ yêu cầu các hoạt động khác để tinh chỉnh. Khoan được sử dụng để tạo một lỗ hình trụ trên phôi vật liệu, thường là kim loại.
Các Thông Số Cắt Trong Thao Tác Tiện
Có một số thông số ảnh hưởng đến quá trình tiện, bao gồm:
- Tốc độ tiến dao: Nó xác định tốc độ cắt của dụng cụ cần thiết cho phôi. Tốc độ cấp liệu có thể ảnh hưởng đến chất lượng hoàn thiện và tốc độ sản xuất. Tốc độ tiến dao cao hơn có thể ảnh hưởng tiêu cực đến độ hoàn thiện bề mặt.
- Độ sâu cắt: Độ sâu của dụng cụ cắt thay đổi theo bán kính phôi trong quá trình tiện. Yếu tố này ảnh hưởng đến tuổi thọ bộ phận, tốc độ sản xuất và độ hoàn thiện. Bạn phải xem xét loại vật liệu và độ cứng khi xác định độ sâu cắt.
- Tốc độ cắt: Là vận tốc của vật liệu bề mặt khi nó di chuyển về phía dụng cụ cắt. Tốc độ phụ thuộc vào loại vật liệu, dụng cụ cắt và đường kính phôi tại điểm cắt. Năng suất của hoạt động tiện cũng bị ảnh hưởng bởi thông số này.
Các yếu tố khác bao gồm tốc độ loại bỏ kim loại, hình dạng dụng cụ và yêu cầu về công suất máy.
So Sánh Tiện Thô Và Tiện Hoàn Thiện
Gia công thô trong nguyên công tiện đề cập đến việc loại bỏ một lượng đáng kể vật liệu dư thừa khỏi phôi. Đây là bước đầu tiên trong quá trình chuyển hướng. Hơn nữa, nó tạo ra các hình dạng liên quan chặt chẽ đến hình dạng bộ phận được yêu cầu, giúp quá trình này trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn.
Lợi ích của việc gia công thô là nó loại bỏ các dung sai trống một cách nhanh chóng, ảnh hưởng đến các đặc điểm bề mặt và kích thước của sản phẩm. Hoạt động này tuy nâng cao năng suất nhưng lại tạo ra các linh kiện không đạt độ chính xác cao.
Tiện hoàn thiện bao gồm việc loại bỏ ánh sáng khỏi vật liệu phôi để hoàn thiện bề mặt. Nó thực hiện công việc gia công cuối cùng để đạt được dung sai kích thước và độ bóng bề mặt. Sự hao mòn của dụng cụ, các cạnh tích hợp và loại phoi có thể ảnh hưởng đến độ bóng bề mặt.
Ngoài ra, việc hoàn thiện tiện được thực hiện để đáp ứng các đặc tính gia công tiêu chuẩn về độ phẳng, độ nhám, độ dày và dung sai.
Các đặc điểm chính của cắt thô và cắt hoàn thiện:
Dưới đây là các đặc điểm khác biệt của vết cắt thô và vết cắt hoàn thiện để bạn hiểu rõ hơn:
- Cắt thô đòi hỏi tỷ lệ loại bỏ vật liệu cao trong khi tiện hoàn thiện có tỷ lệ loại bỏ phôi thấp hơn.
- Tiện hoàn thiện có độ bóng bề mặt tốt, trong khi tiện thô có chất lượng bề mặt kém.
- Các vết cắt thô có độ bám dính kém với dung sai chặt chẽ, trong khi các vết cắt hoàn thiện có độ bám dính tốt với dung sai chặt chẽ.
- Gia công thô có tải phoi cao hơn trên máy cắt trong khi gia công tinh có tải phoi ít hơn.
Dụng Cụ Tiện Phổ Biến Được Sử Dụng Trong Quá Trình Tiện
Nhiều loại công cụ máy tiện khác nhau được sử dụng trong sản xuất bộ phận và mỗi loại có cấu trúc, cấu tạo vật liệu và chức năng riêng biệt. Dụng cụ cắt tiện được phân loại dựa trên cơ sở gia công cụ thể. Chúng bao gồm:
- Dao tiện mặt trong: Cái này có một cạnh cắt. Nó bao gồm hai loại: dao quay mặt phải hoạt động ở phía bên phải của phôi và dao quay mặt trái hoạt động ở bên trái.
- Dao tiện định hình: Nó được làm bằng cacbua và có thép tốc độ cao. Vát mép có các kiểu con: góc đơn, góc thay đổi và công cụ vát có thể lập chỉ mục.
- Dụng cụ cắt ren: Có 2 loại: trong và ngoài. Cái trước tạo ren trong lỗ, trong khi cái sau tạo ren trên phôi.
- Công cụ tạo hình : Công cụ này phù hợp cho gia công chính xác CNC. Dụng cụ tạo hình được sử dụng để chế tạo các bộ phận đòi hỏi độ chính xác và độ chính xác cao.
- Công cụ tiện côn : Công cụ này phù hợp để phóng to và thu nhỏ đường kính của phôi. Công cụ côn được sử dụng để chế tạo trục, hình nón và vòi phun trong các ngành công nghiệp khác nhau.
- Công cụ tạo rãnh : Chúng được áp dụng để tạo rãnh trên bề mặt của phôi hình trụ. Dụng cụ tạo rãnh có nhiều hình dạng khác nhau tùy thuộc vào hoạt động của máy tiện.
Những Vật Liệu Nào Phù Hợp Để Tiện?
Có những vật liệu phù hợp hoạt động tốt với quá trình tiện. Hầu hết các vật liệu phổ biến chủ yếu là kim loại và một số ít là nhựa. Vật liệu kim loại bao gồm thép, đồng thau, nhôm, hợp kim niken và titan, trong khi nhựa bao gồm polycarbonate, PEEK, PEI và PP.
Tiện được thực hiện dựa trên khả năng gia công vật liệu và độ hoàn thiện bề mặt mong muốn. Các phôi gia công chắc chắn như thép cần một công cụ cắt cụ thể như công cụ cắt một điểm được làm từ thép tốc độ cao và cacbua. Điều này hoạt động hiệu quả đối với các hoạt động công suất cao hoặc lực cắt cụ thể.
Ngoài ra, một số vật liệu như nhôm và titan có thể được gia công với bề mặt mịn và đủ linh hoạt để tạo thành các hình dạng và kích thước phức tạp.
Ưu Điểm Của Quá Trình Tiện
Quá trình tiện có nhiều ưu điểm, nhưng chúng ta hãy xem xét lợi ích của quy trình gia công này:
- Mức độ chính xác và dung sai cao: Quá trình tiện bổ sung các tính năng quay chính xác cho các bộ phận có hình dạng đã được thiết kế. Ngoài ra, độ chính xác và mức độ dung sai được tối ưu hóa một cách hiệu quả.
- Hoàn thiện bề mặt mịn: Thao tác tiện có thể cải thiện độ hoàn thiện bề mặt bằng cách tăng tốc độ cắt và điều chỉnh theo góc hình học sẽ cải thiện chất lượng hoàn thiện.
- Hiệu quả trong sản xuất hàng loạt: Các thông số được tính toán hiệu quả để cho phép sản xuất nhiều bộ phận với tốc độ nhanh hơn.
- Hình dạng và hình dạng hình trụ khác nhau: Quá trình tiện có thể tạo ra các bộ phận có góc và hình dạng hình trụ khác nhau cho các ngành công nghiệp khác nhau.
Hạn Chế Của Hoạt Động Tiện
Mặc dù quá trình tiện có những lợi ích nhưng cũng có những hạn chế.
- Thiết bị đắt tiền: Thiết bị tiện đắt tiền và cần thêm phụ kiện và phụ kiện đi kèm, điều này làm tăng chi phí.
- Yêu cầu thay đổi công cụ thường xuyên: Công cụ tiện hoạt động với các tính năng cụ thể, độc đáo. Nó có thể làm chậm quá trình vì các công cụ được thay đổi vào những thời điểm cụ thể để vận hành hiệu quả.
- Chỉ các bộ phận hình trụ: Máy tiện được thiết kế để chuyển động theo hướng trục. Nó giới hạn hình dạng của chi tiết sẽ được tạo ra trong mỗi thao tác.
Mẹo Thiết Kế Để Đạt Được Kết Quả Lý Tưởng Khi Sử Dụng Quy Trình Tiện
Có những điều quan trọng mà người vận hành máy tiện cần cân nhắc để đáp ứng mong đợi của nhà sản xuất. Dưới đây là những lời khuyên để đạt được một thiết kế lý tưởng như sau.
- Cố gắng duy trì độ dày thành đồng nhất: Việc chọn độ dày thành đồng nhất cho các bộ phận của bạn có thể ảnh hưởng đến chi phí và tốc độ của quá trình tiện. Ngoài ra, nó có thể ảnh hưởng đến chức năng của bộ phận.
- Tránh tạo ra những thiết kế phức tạp: Thiết kế nên càng đơn giản càng tốt để tránh những khó khăn trong quá trình tiện.
- Sử dụng kích thước ren tiện tiêu chuẩn: Nó sẽ giúp bạn giảm tiêu thụ thời gian và chi phí dư thừa trong quá trình tiện.
- Có thể gia công trong một thiết lập duy nhất: Vì các công cụ hoạt động theo cách gia công cụ thể nên bạn phải lưu ý rằng các bộ phận khác nhau có thể yêu cầu các công cụ tiện khác nhau. Vì vậy, hãy chọn những thiết kế phù hợp với một thiết lập duy nhất.
Ứng Dụng Tiện Trong Các Ngành Công Nghiệp Khác Nhau
Hoạt động tiện là cuộc cách mạng công nghệ hoàn hảo trong các ngành công nghiệp khác nhau. Độ chính xác, dung sai và tính linh hoạt của nó tỏ ra xứng đáng, khiến nó có thể áp dụng được trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Hãy cùng tìm hiểu ứng dụng của quá trình tiện:
- Công nghiệp ô tô: Dịch vụ tiện CNC giúp ngành ô tô sản xuất các bộ phận động cơ, bộ phận truyền động, hộp số, bánh xe và phanh.
- Công nghiệp hàng không vũ trụ: Ngành này đòi hỏi các thành phần có hiệu suất và độ chính xác cao, bao gồm các thành phần vệ tinh và tên lửa, khoang động cơ máy bay và các thành phần thiết bị hạ cánh.
- Công nghiệp y tế: Sử dụng vật liệu tương thích sinh học, tiện tạo ra các thiết bị và dụng cụ chính xác và có thể sử dụng được. Có thể thực hiện được các dụng cụ phẫu thuật sắc bén và cấy ghép nha khoa và chỉnh hình bằng cách tiện CNC.
- Công nghiệp quân sự và quốc phòng: Các bộ phận thiết bị chính xác và phương tiện tùy chỉnh được chế tạo như các thiết bị quân sự được thiết kế có tính đến quy trình tiện.
Sự Khác Biệt Giữa Trung Tâm Tiện Và Máy Tiện Là Gì?
Trung tâm tiện là một quá trình tiên tiến hơn máy tiện. Cả hai công cụ gia công đều xoay các bộ phận phôi, cho phép dụng cụ cắt loại bỏ vật liệu khỏi phôi.
Một mặt, các trung tâm tiện có các công cụ cắt ụ dao để thay đổi tự động, loại bỏ phoi hiệu quả và giữ chất làm mát tốc độ bên trong. Các trung tâm tiện nhiều trục linh hoạt hơn nhiều về khả năng cắt và hoạt động vượt xa máy tiện truyền thống.
Mặt khác, máy tiện nổi bật như một thiết bị tiện linh hoạt và cơ bản, nó hoạt động bằng cách xoay phôi trên trục của nó trong khi dụng cụ cắt cố định định hình phôi phức tạp thành một dạng chính xác. Nó đòi hỏi người vận hành có tay nghề cao để giảm thiểu các biến thể và lỗi có thể xảy ra.
Máy tiện không có lớp bảo vệ xung quanh máy và cũng không có khả năng sản xuất lớn so với các trung tâm tiện. Ngoài ra, dụng cụ cắt được đưa vào song song hoặc vuông góc với trục của phôi.
Các Công Nghệ Thay Thế Cho Quá Trình Tiện
Không còn nghi ngờ gì nữa, có những công nghệ khác có khả năng tạo ra các bộ phận hình trụ. Các quy trình thay thế này bao gồm:
Phay
Quá trình phay loại bỏ vật liệu khỏi phôi cố định bằng cách sử dụng các dụng cụ quay. Ví dụ, nó có thể tạo ra các thành phần hình ống hoặc hình trụ và các bề mặt đường viền trong một hoạt động.
Mặc dù tiện và phay hoạt động tương tự nhau, nhưng điểm khác biệt chính giữa cả hai máy là chuyển động quay. Khi tiện, phôi sẽ quay, trong khi phay, dụng cụ cắt sẽ quay. Tuy nhiên, để gia công các chi tiết hình trụ, tiện sẽ hiệu quả hơn phay.
Mài
Mài là một quá trình gia công sử dụng bánh xe mài mòn để loại bỏ vật liệu khỏi phôi. Bánh mài loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt để tạo ra các chi tiết có bề mặt phẳng, hình trụ hoặc hình nón.
Hơn nữa, nó xử lý nhiều loại vật liệu, từ cứng đến mềm. Mài chính xác cũng có thể tạo ra các hình dạng và đường viền phức tạp, không giống như các phương pháp gia công khác.
Biến Dự Án Của Bạn Thành Hiện Thực: Chọn Dachi Cho Giải Pháp Tiện Của Bạn
Dịch vụ tiện CNC của Dachi mang lại lợi thế cạnh tranh trong việc tiện khi chúng tôi sản xuất và giao hàng theo yêu cầu trong mỗi dự án tiện. Chúng tôi được trang bị các loại máy và công nghệ CNC tiên tiến để sản xuất các bộ phận tiện có độ chính xác cao và bề mặt mịn. Với khả năng quay vòng nhanh chóng và hỗ trợ khách hàng được cá nhân hóa, Dachi nổi bật trong việc cung cấp các giải pháp tiện CNC hiệu quả, đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí, đáp ứng các yêu cầu dự án cụ thể của bạn.