Cách đạt được và duy trì dung sai dưới 25 Micron

 

Trong gia công, dung sai đề cập đến sự thay đổi cho phép của một tham số trong một phạm vi cụ thể. Tham số này có thể bao gồm nhiều đặc tính vật lý có thể đo lường được như nhiệt độ, độ ẩm, độ ồn, ứng suất, bức xạ mặt trời và tốc độ, cũng như các kích thước vật lý như phép đo không gian.

 

Dung sai xác định phạm vi chấp nhận được của các giá trị tham số thực tế. Trong kỹ thuật, dung sai có thể được coi là giới hạn kiểm soát lỗi. Dung sai thường có giới hạn trên, được gọi là kích thước giới hạn tối đa và giới hạn dưới, được gọi là kích thước giới hạn tối thiểu.

 

 

Dung sai gia công CNC

 

Thuật ngữ "dung sai" trong gia công CNC có hai cách hiểu: một là dùng để chỉ dung sai của máy CNC và hai là dùng để chỉ dung sai thiết kế trong gia công CNC.

 

Dung sai của máy CNC cho biết mức độ chính xác về kích thước mà máy có thể đạt được khi xử lý các bộ phận. Độ chính xác của gia công CNC cực kỳ cao, với một số máy đạt được độ chính xác sản xuất là ±{0}},0025mm, tức là khoảng 1/4 độ dày của một sợi tóc người. Tuy nhiên, các máy khác nhau có dung sai khác nhau, thường được xác định bởi nhà sản xuất máy. Dung sai trung bình thường được sử dụng trên thị trường là 0,02mm. Các nhà cung cấp dịch vụ gia công CNC cũng thông báo cho khách hàng về dung sai của máy CNC hiện có của họ.

 

 

Dung sai thiết kế và gia công

 

Trong bối cảnh thiết kế và gia công, dung sai đề cập đến phạm vi biến đổi cho phép của kích thước bộ phận. Miễn là bộ phận đó nằm trong phạm vi này, nó có thể đáp ứng tất cả các yêu cầu về chức năng. Trong trường hợp này, dung sai được thiết lập bởi người thiết kế bộ phận dựa trên chức năng, độ vừa vặn và hình dạng của bộ phận. Dung sai thiết kế và gia công là rất quan trọng đối với việc lắp ráp các bộ phận. Ví dụ, yêu cầu về dung sai đối với các bộ phận của động cơ điện nghiêm ngặt hơn đáng kể so với yêu cầu đối với tay nắm cửa đơn giản. Điều này là do nhiều bộ phận phức tạp của động cơ phải khớp với nhau một cách chính xác. Thông thường, các ký hiệu dung sai tương ứng sẽ xuất hiện bên cạnh các kích thước áp dụng của bộ phận.

 

Bằng cách hiểu và áp dụng dung sai phù hợp, nhà sản xuất có thể nâng cao chất lượng và chức năng của các bộ phận gia công, đảm bảo lắp ráp và vận hành thành công trong nhiều ứng dụng khác nhau.

 

Đạt được dung sai từ 25 đến 50 micron là tương đối đơn giản. Tuy nhiên, nếu độ mòn của dụng cụ gây ra những thay đổi trên bề mặt phôi thì nó có thể vượt quá giới hạn dung sai ngay cả trước khi dụng cụ bị mòn. Điều này đặt ra câu hỏi làm thế nào để duy trì những dung sai này trong quá trình sản xuất lớn hơn.

 

Dung sai dưới 25 micron đặt ra những thách thức lớn hơn, với nhiều quy trình gia công nhằm duy trì dung sai chặt chẽ hơn trong khoảng từ 5 đến 12 micron. Những dung sai chặt chẽ hơn này thậm chí còn khó đạt được hơn trong sản xuất số lượng lớn. Dưới đây là một số mẹo để quản lý chúng:

 

 

 

Sử dụng 80% dải dung sai

 

Do tính chất nghiêm ngặt của dung sai nên việc điều chỉnh kích thước là cần thiết trong quá trình sản xuất. Khi dụng cụ bị mòn, bề mặt gia công có thể giãn nở (bề mặt bên ngoài) hoặc co lại (bề mặt bên trong). Dung sai càng chặt chẽ thì càng cần phải điều chỉnh kích thước nhiều hơn.

 

Nguyên tắc cơ bản là sử dụng giá trị trung bình của dải dung sai làm tiêu chuẩn khi xác định kích thước ban đầu và thực hiện các điều chỉnh liên quan đến độ mòn của dụng cụ. Bằng cách sử dụng giá trị trung bình, bạn chỉ sử dụng hiệu quả một nửa dải dung sai.Tất cả các kích thước liên quan của các bộ phận được gia công sẽ rơi vào điểm cao của bề mặt bên ngoài hoặc điểm thấp của bề mặt bên trong. Vì dung sai rất chặt chẽ nên người vận hành có thể cần điều chỉnh kích thước sau khi chỉ xử lý một số bộ phận.

 

Nếu kích thước của bạn gần với đầu dưới hoặc đầu cao của dải dung sai (tùy thuộc vào bề mặt bên ngoài hoặc bên trong), bạn có thể kéo dài thời gian giữa các lần điều chỉnh cần thiết. Tôi khuyên bạn nên đặt kích thước mục tiêu ở khoảng 10% giới hạn dung sai. Cách tiếp cận này có thể tăng gấp đôi thời gian giữa các lần điều chỉnh kích thước một cách hiệu quả.

 

 

Giảm thiểu tác động của biến đổi nhiệt

 

Điểm này đặc biệt liên quan đến các trung tâm tiện nhưng cũng ảnh hưởng đến các trung tâm gia công. Khi máy nóng lên, các bộ phận của nó có thể dài ra. Khi máy không hoạt động, các bộ phận này co lại. Những thay đổi về kích thước bộ phận có thể dẫn đến những thay đổi về kích thước gia công. Khi duy trì dung sai nghiêm ngặt, những thay đổi do nhiệt gây ra có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng. Ví dụ: một số trung tâm tiện nhất định có thể bị co lại đường kính ngoài lên tới 25 micron khi các bộ phận đạt đến nhiệt độ hoạt động.

 

Một phương pháp phổ biến để giảm sự biến đổi nhiệt là chạy chương trình làm nóng trước khi bật máy lần đầu và bất cứ khi nào máy không hoạt động trong hơn một vài phút. Điều này có thể liên quan đến việc chạy chương trình mà không cần nguyên liệu thô.

 

Đặc tính nhiệt khác nhau giữa các nhà sản xuất máy, trong đó một số máy hoạt động tốt hơn đáng kể so với các máy khác. Nếu bạn cần máy của mình duy trì dung sai nghiêm ngặt thì đây là điều cần cân nhắc quan trọng khi mua thiết bị mới.

 

 

Xem xét tác động của dụng cụ tay trái hoặc tay phải

 

Việc lựa chọn dụng cụ ảnh hưởng tới tuổi thọ của máy. Điều này đặc biệt quan trọng đối với hầu hết các nguyên công gia công thô, trong đó loại dụng cụ được sử dụng sẽ truyền lực tới bệ máy. Đối với hầu hết các trung tâm tiện giường nghiêng, điều này có nghĩa là sử dụng các dụng cụ tay trái và chạy trục xoay theo hướng ngược lại (M04).

 

Sử dụng dụng cụ bên phải trên các máy như vậy sẽ làm cho trục xoay quay về phía trước (M03), kéo dụng cụ cắt ra khỏi hướng đỡ của nó do tác động cắt của nguyên công gia công.

 

Điều này thường kéo tháp pháo ra khỏi thanh trượt ngang và thanh trượt chéo ra khỏi bệ máy, gây áp lực đáng kể lên các bộ phận chuyển động của máy và dẫn đến mài mòn nhanh hơn. Mặc dù ban đầu máy móc có thể dễ dàng duy trì dung sai nhưng việc này ngày càng trở nên khó khăn hoặc không thể thực hiện được theo thời gian.

 

Bằng cách tuân theo các chiến lược này, nhà sản xuất có thể đạt được và duy trì dung sai dưới 25 μm tốt hơn, nâng cao chất lượng và hiệu quả sản xuất.