GIA CÔNG CƠ KHÍ - PHÂN LOẠI VÀ ỨNG DỤNG HIỆN NAY
Gia công cơ khí là quá trình sử dụng các phương pháp cơ học để loại bỏ vật liệu khỏi một phôi, nhằm tạo ra một sản phẩm có hình dạng, kích thước và độ chính xác mong muốn. Quá trình này bao gồm nhiều công đoạn, từ thiết kế bản vẽ, lựa chọn vật liệu đến thực hiện các thao tác cắt gọt, mài, khoan, tiện, phay,...
Nói một cách đơn giản, gia công cơ khí là quá trình tạo ra các chi tiết máy móc bằng cách sử dụng máy móc và công cụ. Đây là một phần không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp.
Các phương pháp gia công cơ khí phổ biến
Có rất nhiều phương pháp gia công cơ khí khác nhau, mỗi phương pháp phù hợp với từng loại vật liệu và yêu cầu kỹ thuật khác nhau. Dưới đây là một số phương pháp phổ biến:
- Tiện: Sử dụng dao tiện để loại bỏ vật liệu khỏi phôi đang quay.
- Phay: Sử dụng dao phay quay để loại bỏ vật liệu khỏi phôi cố định.
- Khoan: Sử dụng mũi khoan để tạo lỗ trên phôi.
- Mài: Sử dụng đá mài để làm mịn bề mặt sản phẩm.
- Cắt dây CNC (EDM): Sử dụng dây kim loại mỏng và dòng điện để cắt vật liệu.
- Gia công bằng laser: Sử dụng tia laser để cắt hoặc khắc vật liệu.
Phân loại gia công cơ khí
Theo phương pháp gia công (cắt gọt, biến dạng)
- Gia công cắt gọt:
- Phương pháp này sử dụng các dụng cụ cắt để loại bỏ vật liệu khỏi phôi. Ví dụ: tiện, phay, bào, khoan, mài.
- Ưu điểm: Tạo ra sản phẩm có độ chính xác cao, bề mặt nhẵn.
- Nhược điểm: Tốn vật liệu, năng lượng, thời gian gia công lâu.
- Gia công biến dạng:
- Phương pháp này sử dụng lực để thay đổi hình dạng của phôi mà không loại bỏ vật liệu. Ví dụ: rèn, dập, cán, kéo.
- Ưu điểm: Tiết kiệm vật liệu, năng lượng, thời gian gia công nhanh.
- Nhược điểm: Độ chính xác thấp hơn gia công cắt gọt, bề mặt thô ráp.
Theo độ chính xác (thô, tinh, siêu tinh)
- Gia công thô:
- Mục đích: Loại bỏ phần lớn vật liệu dư thừa, tạo hình dạng sơ bộ cho sản phẩm.
- Độ chính xác: Thấp.
- Bề mặt: Thô ráp.
- Gia công tinh:
- Mục đích: Đạt được kích thước và hình dạng chính xác theo yêu cầu.
- Độ chính xác: Cao hơn gia công thô.
- Bề mặt: Nhẵn hơn.
- Gia công siêu tinh:
- Mục đích: Đạt được độ chính xác và độ bóng bề mặt cực cao.
- Độ chính xác: Rất cao.
- Bề mặt: Rất nhẵn.
Ứng dụng của gia công cơ khí trong các ngành công nghiệp
Gia công cơ khí đóng vai trò then chốt trong nhiều ngành công nghiệp, cung cấp các chi tiết và bộ phận quan trọng cho quá trình sản xuất.
Ngành chế tạo máy móc
Gia công cơ khí là nền tảng của ngành chế tạo máy móc. Các chi tiết máy, từ đơn giản đến phức tạp, đều được tạo ra thông qua các quy trình gia công cơ khí chính xác. Ví dụ, trục, bánh răng, vỏ máy, chi tiết động cơ,... đều cần đến gia công cơ khí.
Ngành ô tô, hàng không, vũ trụ
Trong ngành ô tô, hàng không và vũ trụ, các chi tiết máy đòi hỏi độ chính xác và độ bền cực cao. Gia công cơ khí CNC được sử dụng rộng rãi để sản xuất các bộ phận quan trọng như động cơ, hộp số, khung gầm, cánh máy bay, bộ phận tên lửa,...
Ngành điện, điện tử, y tế
- Ngành điện, điện tử: Gia công cơ khí được sử dụng để tạo ra các linh kiện điện tử, vỏ thiết bị điện, khuôn mẫu cho sản xuất các sản phẩm nhựa.
- Ngành y tế: Gia công cơ khí chính xác được áp dụng để sản xuất các dụng cụ phẫu thuật, thiết bị y tế, khớp nhân tạo, răng giả,...
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gia công cơ khí
Chất lượng của quá trình gia công cơ khí phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Dưới đây là một số yếu tố quan trọng nhất:
Vật liệu gia công
Loại vật liệu gia công ảnh hưởng trực tiếp đến phương pháp gia công, dụng cụ cắt và chế độ cắt. Các vật liệu khác nhau sẽ có độ cứng, độ dẻo, khả năng chịu nhiệt và độ bền khác nhau, đòi hỏi các kỹ thuật gia công phù hợp.
Máy móc, thiết bị và dụng cụ cắt
- Máy móc: Máy móc hiện đại, có độ chính xác cao sẽ đảm bảo chất lượng gia công tốt hơn. Ví dụ: Máy CNC có thể thực hiện các thao tác phức tạp với độ chính xác cao.
- Thiết bị: Các thiết bị đo kiểm chính xác cũng rất quan trọng để đảm bảo kích thước và hình dạng của sản phẩm đạt yêu cầu.
- Dụng cụ cắt: Dụng cụ cắt sắc bén, chất lượng tốt sẽ giúp giảm thiểu lực cắt, nhiệt độ và độ rung trong quá trình gia công, từ đó nâng cao chất lượng bề mặt sản phẩm.
Tay nghề của kỹ thuật viên
Tay nghề của kỹ thuật viên đóng vai trò quyết định trong việc lựa chọn phương pháp gia công, thiết lập chế độ cắt và điều khiển máy móc. Kỹ thuật viên có kinh nghiệm sẽ biết cách xử lý các vấn đề phát sinh trong quá trình gia công và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Kinh nghiệm, sự tỉ mỉ và cẩn thận của người thợ là yếu tố then chốt để tạo ra sản phẩm gia công cơ khí hoàn hảo.
