Tầm quan trọng của việc lựa chọn công cụ trong gia công là hiển nhiên. Học cách chọn công cụ có thể giúp bạn làm việc dễ dàng hơn.
1. Điều quan trọng nhất trong gia công là dụng cụ
Khi bất kỳ công cụ nào ngừng hoạt động, điều đó có nghĩa là việc sản xuất đã ngừng lại. Nhưng điều đó không có nghĩa là mọi công cụ đều có tầm quan trọng như nhau. Dụng cụ có thời gian cắt dài nhất sẽ có tác động lớn hơn đến chu kỳ sản xuất, do đó, với cùng một tiền đề, cần chú ý nhiều hơn đến dụng cụ này. Ngoài ra, cũng cần chú ý đến các công cụ yêu cầu dung sai gia công nghiêm ngặt nhất đối với các bộ phận và gia công chính. Ngoài ra, các công cụ có khả năng kiểm soát chip tương đối kém như máy khoan, công cụ tạo rãnh và công cụ tạo ren cũng cần được chú ý. Bởi vì kiểm soát chip kém có thể gây ra thời gian chết.
2. Kết hợp với máy công cụ
Công cụ được chia thành công cụ tay phải và công cụ tay trái, vì vậy việc chọn đúng công cụ là rất quan trọng.
Nói chung, dụng cụ bên phải phù hợp với máy công cụ ngược chiều kim đồng hồ (CCW) (nhìn dọc theo hướng trục chính); dụng cụ bên trái phù hợp với máy công cụ theo chiều kim đồng hồ (CW). Nếu bạn có nhiều máy tiện, một số dụng cụ kẹp tay trái và một số khác tương thích với cả tay trái và tay phải thì hãy chọn dụng cụ cầm tay trái. Để phay, mọi người thường có xu hướng chọn những công cụ đa năng hơn. Tuy nhiên, mặc dù các công cụ như vậy bao gồm phạm vi xử lý rộng hơn, nhưng bạn sẽ ngay lập tức mất đi độ cứng của dao, tăng độ lệch của dao, giảm các tham số cắt và có nhiều khả năng gây ra rung động khi xử lý. Ngoài ra, robot thay dao của máy công cụ còn hạn chế kích thước và trọng lượng của dao. Nếu bạn mua một máy công cụ có lỗ làm mát bên trong trục chính, vui lòng chọn loại máy có lỗ làm mát bên trong.
3. Phù hợp với vật liệu đang được xử lý
Thép carbon là vật liệu phổ biến nhất được gia công trong gia công, vì vậy hầu hết các công cụ đều được thiết kế dựa trên quá trình xử lý thép carbon được tối ưu hóa. Thương hiệu lưỡi dao cần được lựa chọn theo vật liệu được xử lý. Các nhà sản xuất công cụ cung cấp một loạt thân dụng cụ và lưỡi dao phù hợp để xử lý các vật liệu kim loại màu như hợp kim nhiệt độ cao, hợp kim titan, nhôm, vật liệu tổng hợp, nhựa và kim loại nguyên chất.
Khi cần gia công các vật liệu trên, vui lòng chọn dụng cụ có vật liệu phù hợp. Hầu hết các thương hiệu đều có nhiều loại công cụ khác nhau, cho biết vật liệu nào phù hợp để xử lý. Ví dụ: Dòng 3PP của DaElement chủ yếu được sử dụng để gia công hợp kim nhôm, dòng 86P được sử dụng riêng để gia công thép không gỉ và dòng 6P được sử dụng riêng để gia công thép có độ cứng cao.
4. Thông số kỹ thuật của công cụ
Một lỗi phổ biến là chọn dụng cụ tiện quá nhỏ và dụng cụ phay quá lớn. Dụng cụ tiện lớn có độ cứng tốt hơn; dao phay lớn không chỉ đắt hơn mà còn mất nhiều thời gian hơn để cắt. Nói chung, các công cụ lớn đắt hơn các công cụ nhỏ.
5. Chọn lưỡi dao có thể thay thế hoặc dụng cụ mài lại
Nguyên tắc cần tuân theo rất đơn giản: cố gắng tránh mài lại các dụng cụ. Ngoại trừ một số mũi khoan và dao phay mặt, hãy cố gắng chọn các lưỡi dao có thể thay thế hoặc các dụng cụ có đầu có thể thay thế khi điều kiện cho phép. Điều này sẽ giúp bạn tiết kiệm chi phí nhân công và đạt được kết quả xử lý ổn định.
6. Vật liệu và cấp độ dụng cụ
Việc lựa chọn vật liệu và cấp độ của dụng cụ có liên quan chặt chẽ đến hiệu suất của vật liệu được xử lý, tốc độ tối đa và tốc độ tiến dao của máy công cụ. Chọn loại công cụ phổ biến hơn cho nhóm vật liệu đang được xử lý, thường là loại hợp kim được phủ. Tham khảo "Biểu đồ khuyến nghị ứng dụng cấp" do nhà cung cấp công cụ cung cấp. Trong các ứng dụng thực tế, một lỗi phổ biến là cố gắng giải quyết vấn đề về tuổi thọ dụng cụ bằng cách thay thế các loại vật liệu tương tự từ các nhà sản xuất dụng cụ khác. Nếu công cụ hiện tại của bạn không lý tưởng thì việc thay đổi sang loại tương tự từ nhà sản xuất khác có thể mang lại kết quả tương tự. Để giải quyết vấn đề, bạn phải xác định nguyên nhân gây ra lỗi công cụ.
7. Yêu cầu về điện năng
Nguyên tắc chỉ đạo là sử dụng mọi thứ bạn có. Nếu bạn mua máy phay 20 mã lực thì hãy chọn công cụ và thông số xử lý thích hợp để đạt được 80% công suất sử dụng của máy, miễn là phôi và đồ gá cho phép. Đặc biệt chú ý đến bảng công suất/tốc độ trong sổ tay hướng dẫn sử dụng máy và chọn các công cụ có thể đạt được ứng dụng cắt tốt hơn dựa trên dải công suất hiệu quả của công suất máy.
8. Số lượng lưỡi cắt
Nguyên tắc là, càng nhiều càng tốt. Mua một dụng cụ tiện có lưỡi cắt gấp đôi không có nghĩa là phải trả giá gấp đôi. Trong thập kỷ qua, các thiết kế tiên tiến đã tăng gấp đôi số lượng lưỡi cắt trên dao tạo rãnh, dao cắt chia tay và một số hạt dao phay. Không có gì lạ khi thay thế dao phay chỉ có 4 lưỡi cắt bằng dao phay tiên tiến có 16 lưỡi cắt. Việc tăng số lượng lưỡi cắt hiệu quả cũng ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và bước tiến của bàn làm việc.
9. Chọn công cụ nguyên khối hoặc công cụ mô-đun
Các công cụ kích thước nhỏ phù hợp hơn với thiết kế nguyên khối; công cụ kích thước lớn phù hợp hơn cho thiết kế mô-đun. Đối với các dụng cụ có kích thước lớn, khi dụng cụ bị hỏng, người dùng thường hy vọng có được một dụng cụ mới bằng cách thay thế một bộ phận nhỏ và rẻ tiền. Điều này đặc biệt đúng đối với các dụng cụ tạo rãnh và dụng cụ móc lỗ.
10. Chọn một công cụ duy nhất hoặc một công cụ đa chức năng
Chi tiết càng nhỏ thì càng phù hợp với công cụ tổng hợp. Ví dụ, một công cụ đa chức năng có thể thực hiện khoan composite, tiện, xử lý lỗ bên trong, xử lý ren và vát cạnh. Tất nhiên, phôi càng phức tạp thì càng phù hợp với một công cụ đa chức năng. Máy công cụ chỉ mang lại lợi ích cho bạn khi nó đang cắt chứ không phải khi nó dừng lại.
11. Chọn một công cụ tiêu chuẩn hoặc một công cụ đặc biệt không tiêu chuẩn
Với sự phổ biến của các trung tâm gia công CNC, người ta thường tin rằng hình dạng của phôi có thể đạt được thông qua lập trình thay vì dựa vào các công cụ, do đó các công cụ đặc biệt không theo tiêu chuẩn không còn cần thiết nữa. Trên thực tế, các công cụ không đạt tiêu chuẩn vẫn chiếm 15% tổng doanh số bán công cụ hiện nay. Tại sao? Việc sử dụng các công cụ đặc biệt có thể đáp ứng các yêu cầu về kích thước phôi chính xác, giảm quy trình và rút ngắn chu trình xử lý. Đối với sản xuất hàng loạt, các công cụ đặc biệt không đạt tiêu chuẩn có thể rút ngắn chu trình xử lý và giảm chi phí một cách hiệu quả.
12. Kiểm soát chip
Hãy nhớ rằng, mục tiêu của bạn là tạo ra phôi chứ không phải phoi, nhưng phoi có thể phản ánh rõ ràng trạng thái cắt của dụng cụ. Nhìn chung, mọi người có thành kiến với chip vì hầu hết mọi người không được đào tạo để giải thích về chip. Hãy nhớ nguyên tắc sau: chip tốt không phá hủy quá trình, còn chip xấu thì ngược lại.
Hạt dao thường được thiết kế với bộ ngắt phoi và bộ ngắt phoi được thiết kế dựa trên tốc độ tiến dao, cho dù đó là gia công tinh cắt nhẹ hay gia công thô nặng.
Chip càng nhỏ thì càng khó phá vỡ. Kiểm soát chip là một vấn đề lớn đối với các vật liệu khó gia công. Mặc dù không thể thay đổi vật liệu nhưng có thể cập nhật công cụ và có thể điều chỉnh tốc độ cắt, tốc độ tiến dao, độ sâu cắt, bán kính đầu dao, v.v. Tối ưu hóa chip và tối ưu hóa xử lý là kết quả của sự lựa chọn toàn diện.
13. Lập trình
Khi đối mặt với các công cụ, phôi và máy gia công CNC, thường cần phải xác định đường dẫn dao. Tốt nhất, bạn nên hiểu mã máy cơ bản và có gói phần mềm CAM nâng cao. Đường chạy dao phải tính đến các đặc điểm của dao như góc nghiêng, hướng quay, tiến dao và tốc độ cắt. Mỗi công cụ có công nghệ lập trình tương ứng để rút ngắn chu trình gia công, cải thiện khả năng cắt phoi và giảm lực cắt. Một gói phần mềm CAM tốt có thể tiết kiệm nhân công và nâng cao năng suất.
14. Chọn các công cụ cải tiến hoặc các công cụ trưởng thành thông thường
Với tốc độ phát triển của công nghệ tiên tiến hiện nay, năng suất của dụng cụ cắt có thể tăng gấp đôi sau mỗi 10 năm. So với các thông số cắt được khuyến nghị cho các công cụ cách đây 10 năm, bạn sẽ thấy rằng các công cụ ngày nay có thể tăng gấp đôi hiệu suất gia công nhưng công suất cắt lại giảm 30%. Ma trận hợp kim dụng cụ mới mạnh hơn và cứng hơn, có thể đạt được tốc độ cắt cao hơn và lực cắt thấp hơn. Loại hình học bẻ phoi và nhãn hiệu ít cụ thể hơn cho ứng dụng và linh hoạt hơn. Đồng thời, các công cụ hiện đại đã tăng tính linh hoạt và tính mô-đun, cùng nhau giảm lượng hàng tồn kho và mở rộng ứng dụng công cụ. Việc phát triển dụng cụ cũng đã thúc đẩy các khái niệm thiết kế và xử lý sản phẩm mới, chẳng hạn như Dụng cụ Overlord và Dao phay bước tiến cao với cả chức năng tiện và tạo rãnh, đã thúc đẩy gia công tốc độ cao, gia công bôi trơn và làm mát tối thiểu (MQL) cũng như công nghệ tiện cứng. Dựa trên những yếu tố này và các lý do khác, bạn cũng cần tuân theo các phương pháp xử lý ưa thích nhất và tìm hiểu về công nghệ công cụ tiên tiến mới nhất, nếu không sẽ có nguy cơ bị tụt lại phía sau.
15. Giá cả
Giá của một công cụ rất quan trọng nhưng không quan trọng bằng chi phí sản xuất của công cụ đó. Mặc dù công cụ này có mức giá tương ứng nhưng giá trị thực sự của công cụ đó chính là công việc nó thực hiện mang lại năng suất. Thông thường, công cụ rẻ nhất là công cụ có chi phí sản xuất cao nhất. Giá của dụng cụ cắt chỉ chiếm 3% giá thành của bộ phận. Vì vậy, hãy tập trung vào năng suất của công cụ chứ không phải giá mua của nó.
