Trong hơn hai thập kỷ gia công CNC chính xác, tôi đã thấy các bản vẽ có dung sai chặt chẽ bị lỗi và các bộ phận đơn giản lại thành công. Sự khác biệt hiếm khi nằm ở chính máy CNC. Nó gần như luôn luôn là công việc. Một xưởng gia công có thể có máy 5 trục mới nhất, nhưng nếu bộ phận đó không được giữ đúng cách, trục xoay sẽ tạo ra phế liệu với tốc độ 15.000 vòng/phút.
Hướng dẫn này được viết dành cho các kỹ sư thiết kế các bộ phận gia công tùy chỉnh và các chuyên gia mua sắm đánh giá rủi ro sản xuất. Chúng tôi sẽ loại bỏ những điều dư thừa về tiếp thị và xem xét cách thiết kế đồ gá tác động trực tiếp đến chi phí, thời gian thực hiện và độ chính xác về kích thước.
Tại sao khả năng giữ công lại quyết định dung sai gia công của bạn
Nguyên tắc cơ bản của gia công rất đơn giản: dụng cụ cắt phải mạnh hơn lực cắt. Nhưng lực lượng phải đi đâu đó. Nó di chuyển qua dụng cụ, trục xoay, khung máy, gá kẹp và cuối cùng vào bộ phận. Nếu vật giữ cứng thì lực sẽ bị hấp thụ. Nếu không, bộ phận sẽ di chuyển. Chuyển động tương đương với độ rung, độ hoàn thiện bề mặt kém và kích thước vượt quá dung sai.
Đối với các kỹ sư, điều này có nghĩa là việc chỉ định dung sai chặt chẽ (chẳng hạn như ± 0,005mm) trên vỏ nhôm có thành mỏng là rất rủi ro trừ khi thiết bị cố định được thiết kế đặc biệt để đỡ bức tường đó. Hàm kẹp tiêu chuẩn sẽ làm lệch bộ phận. Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi tại HONGKE thường khuyến nghị gia công CNC chính xác các giải pháp kết hợp ngàm mềm hoặc thiết bị cố định chân không tùy chỉnh cho những tình huống cụ thể này.
Chọn loại vật liệu gia công phù hợp: Vis tiêu chuẩn so với các thiết bị tùy chỉnh
Thị giác tiêu chuẩn
Đây là những con ngựa của bất kỳ cửa hàng máy móc nào. Chúng cung cấp độ cứng tuyệt vời cho các bộ phận đơn giản, hình khối. Nếu bộ phận của bạn có các mặt song song và hình dạng tương đối đơn giản, thì các tấm vivis tiêu chuẩn là giải pháp tiết kiệm chi phí nhất. Tuy nhiên, chúng tác dụng lực kẹp lên các cạnh của bộ phận. Nếu bộ phận có thành mỏng, lực này có thể làm biến dạng nó. Khi hàm mở ra, bộ phận đó sẽ trở lại hình dạng cũ nhưng hiện tại nó không còn thông số kỹ thuật.
Đồ đạc tùy chỉnh
Đây là nơi phép thuật xảy ra. Đồ gá tùy chỉnh được thiết kế để giữ bộ phận chính xác ở vị trí cần thiết. Chúng có thể kẹp trên các bề mặt không song song, hỗ trợ các phần mỏng và cho phép truy cập vào nhiều mặt trong một thiết lập. Điều này làm giảm đáng kể số lượng thiết lập cần thiết. Ít thiết lập hơn có nghĩa là độ chính xác cao hơn và chi phí thấp hơn.
Khi yêu cầu báo giá cho phay CNC tùy chỉnh các bộ phận, hãy luôn hỏi nhà cung cấp về phương pháp tiếp cận của họ đối với các hình dạng hình học phức tạp.
Giải pháp kỹ thuật cho các bộ phận thành mỏng và phức tạp
Các bộ phận có thành mỏng là những bộ phận khó lắp đặt nhất. Chúng thiếu độ cứng kết cấu để chống lại lực kẹp mà không bị biến dạng. Dưới đây là ba giải pháp phổ biến:
- Gia công chân không: Tạo lực giữ đều trên bề mặt chi tiết. Lý tưởng cho các bộ phận bằng kim loại hoặc nhựa rất mỏng.
- Trục tâm mở rộng: Đối với các bộ phận hình trụ, những phần này bám từ trong ra ngoài, ngăn ngừa sự biến dạng ở đường kính ngoài.
- Làm lạnh (đóng băng): Sử dụng nhiệt độ đóng băng để tạo liên kết giữa bộ phận và vật cố định. Nó áp dụng ứng suất cơ học bằng không.
Cách tiếp cận tốt nhất phụ thuộc vào vật liệu. Nhôm dễ bị biến dạng, trong khi thép không gỉ tạo ra lực cắt cao. Một người thợ máy có kinh nghiệm sẽ biết chính xác cách cân bằng các yếu tố này.
Chi phí tiềm ẩn của việc giữ nguyên công việc kém trong báo giá CNC của bạn
Nhiều chuyên gia thu mua đánh giá thấp chi phí của việc nắm giữ công việc. Một thiết lập vise tiêu chuẩn có thể có giá 50 USD mỗi bộ phận. Một thiết bị cố định tùy chỉnh có thể tốn 500 USD để thiết kế và xây dựng. Nhưng nếu thiết bị cố định đó giảm thời gian thiết lập từ 3 nguyên công xuống còn 1 nguyên công thì tổng chi phí trên mỗi đơn vị sẽ giảm đáng kể đối với lô 100 chi tiết.
Hơn nữa, khả năng giữ công việc kém dẫn đến các bộ phận bị loại bỏ. Chi phí làm lại thường gấp 2-3 lần chi phí gia công ban đầu. Khi đánh giá một Chi phí gia công CNC sự cố, hãy hỏi xem báo giá có bao gồm thiết kế gia công hay không. Báo giá trả trước cao hơn từ nhà cung cấp có kế hoạch nắm giữ công việc tốt về lâu dài thường rẻ hơn nhiều so với báo giá thấp từ nhà cung cấp, những người sẽ "tìm hiểu sau"."
Kiểm tra công việc và chất lượng (CMM)
Cách bạn giữ chi tiết trong quá trình gia công sẽ xác định mốc chuẩn của bạn. Nếu mốc được sử dụng để gia công khác với mốc được sử dụng để kiểm tra trên CMM, bạn sẽ nhận được các kết quả mâu thuẫn. Đây là điểm xung đột chung giữa kỹ thuật và sản xuất.
Một thiết kế cố định tốt đảm bảo rằng bộ phận đó có thể được kiểm tra mà không làm biến dạng nó về mặt vật lý. Điều này đảm bảo rằng báo cáo kiểm tra chất lượng phản ánh hình dạng thực của bộ phận chứ không phải sự biến dạng do kẹp gây ra.
Lời khuyên cuối cùng dành cho kỹ sư và người mua
Đừng đánh giá thấp sự phức tạp về thể chất của việc nắm giữ vai trò của mình. Gửi mô hình 3D đầy đủ (STP hoặc STEP) và bản vẽ 2D cho nhà cung cấp của bạn. Hãy để họ thiết kế chiến lược làm việc. Việc tin tưởng đội ngũ kỹ thuật của nhà cung cấp sẽ giải quyết những vấn đề này là dấu hiệu của một chiến lược mua sắm hoàn thiện.
Tại HONGKE, các kỹ sư của chúng tôi xem xét mọi RFQ về rủi ro bảo trì công việc trước khi chúng tôi đưa ra báo giá. Chúng tôi giúp bạn tránh những cạm bẫy phổ biến dẫn đến sự chậm trễ và chi phí vượt mức. Liên hệ với chúng tôi để thảo luận về dự án gia công chính xác tiếp theo của bạn.