Gia công là một quá trình trong đó vật liệu (thường là kim loại) được cắt thành hình dạng và kích thước cuối cùng mong muốn bằng quy trình loại bỏ vật liệu được kiểm soát. Các quy trình có chủ đề chung này, loại bỏ nguyên liệu có kiểm soát, ngày nay được gọi chung là sản xuất trừ dần, khác với các quy trình bổ sung nguyên liệu có kiểm soát, được gọi là sản xuất bồi đắp. Chính xác thì phần "được kiểm soát" trong định nghĩa ngụ ý gì có thể khác nhau, nhưng nó hầu như luôn ám chỉ việc sử dụng các công cụ máy móc (ngoài các dụng cụ điện và dụng cụ cầm tay).
Gia công là một phần của quá trình sản xuất nhiều loạisản phẩm kim loại, nhưng nó cũng có thể được sử dụng trên các vật liệu như gỗ, nhựa, gốm và vật liệu tổng hợp. Người chuyên gia công cơ khí được gọi là thợ máy. Một căn phòng, tòa nhà hoặc công ty nơi thực hiện gia công được gọi là xưởng máy. Phần lớn gia công hiện đại được thực hiện bằng điều khiển số máy tính (CNC), trong đó máy tính được sử dụng để điều khiển chuyển động và hoạt động của máy phay, máy tiện và các máy cắt khác. Điều này làm tăng hiệu quả vì máy CNC chạy không người lái, do đó giảm chi phí nhân công cho các xưởng máy.
| Khả năng gia công chính xác CNC tại RMC Foundry | |||
| Cơ sở | Số lượng | Phạm vi kích thước (mm) | Công suất hàng năm |
| Trung tâm gia công đứng (VMC) | 48 bộ | 1.500 × 1.000 × 800 | 6.000 tấn hoặc 300.000 chiếc |
| Trung tâm gia công ngang (VMC) | 12 bộ | 1.200 × 800 × 600 | 2.000 tấn hoặc 100.000 chiếc |
| Máy CNC | 60 bộ | Xoay tối đa φ600 | 5.000 tấn hoặc 600.000 chiếc |
| Tiêu chuẩn dung sai: ISO 8062 2013, ISO 2768, GOST 26645 (Nga) hoặc GBT 6414 (Trung Quốc). | |||
Ba quy trình gia công chính được phân loại là tiện, khoan và phay. Các hoạt động khác thuộc các hạng mục linh tinh bao gồm tạo hình, bào, doa, chuốt và cưa.
Nguyên công tiện là nguyên công xoay phôi như phương pháp chính để di chuyển kim loại so với dụng cụ cắt. Máy tiện là máy công cụ chính được sử dụng trong tiện.
Nguyên công phay là nguyên công trong đó dụng cụ cắt quay để đưa các cạnh cắt tiếp xúc với phôi. Máy phay là máy công cụ chính được sử dụng trong phay.
Hoạt động khoan là các hoạt động trong đó các lỗ được tạo ra hoặc tinh chỉnh bằng cách đưa một dao cắt quay có các cạnh cắt ở đầu dưới tiếp xúc với phôi. Hoạt động khoan được thực hiện chủ yếu trên máy khoan nhưng đôi khi trên máy tiện hoặc máy phay.
Các nguyên công khác là các nguyên công mà nói đúng ra có thể không phải là nguyên công gia công vì chúng có thể không phải là nguyên công tạo phoi nhưng những nguyên công này được thực hiện trên một máy công cụ điển hình. Đốt cháy là một ví dụ về một hoạt động linh tinh. Quá trình nung không tạo ra phoi nhưng có thể được thực hiện trên máy tiện, máy nghiền hoặc máy khoan.
Một phôi chưa hoàn thiện cần gia công sẽ cần phải cắt bỏ một số vật liệu để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh. Một sản phẩm hoàn thiện sẽ là một phôi đáp ứng các thông số kỹ thuật được đặt ra cho phôi đó bằng bản vẽ kỹ thuật hoặc bản thiết kế. Ví dụ, một phôi có thể được yêu cầu phải có đường kính ngoài cụ thể. Máy tiện là một máy công cụ có thể được sử dụng để tạo ra đường kính đó bằng cách xoay phôi kim loại, để dụng cụ cắt có thể cắt kim loại đi, tạo ra bề mặt tròn, nhẵn phù hợp với đường kính và bề mặt hoàn thiện cần thiết. Một mũi khoan có thể được sử dụng để loại bỏ kim loại có dạng lỗ hình trụ. Các công cụ khác có thể được sử dụng để loại bỏ kim loại khác nhau là máy phay, cưa và máy mài. Nhiều kỹ thuật tương tự được sử dụng trong chế biến gỗ.
Kỹ thuật gia công tiên tiến bao gồm độ chính xácgia công CNC, gia công phóng điện (EDM), xói mòn điện hóa, cắt laser hoặc cắt tia nước để tạo hình phôi kim loại.
Là một liên doanh thương mại, việc gia công thường được thực hiện trong xưởng máy, bao gồm một hoặc nhiều phòng làm việc có chứa các máy công cụ chính. Mặc dù một xưởng máy có thể hoạt động độc lập nhưng nhiều doanh nghiệp vẫn duy trì các xưởng máy nội bộ để hỗ trợ các nhu cầu chuyên biệt của doanh nghiệp.
Gia công đòi hỏi phải chú ý đến nhiều chi tiết để phôi đáp ứng các thông số kỹ thuật được nêu trong bản vẽ kỹ thuật hoặc bản thiết kế. Bên cạnh các vấn đề rõ ràng liên quan đến kích thước chính xác, còn có vấn đề về việc đạt được độ hoàn thiện chính xác hoặc độ mịn bề mặt trên phôi. Độ hoàn thiện kém hơn trên bề mặt gia công của phôi có thể do kẹp không chính xác, dụng cụ bị cùn hoặc cách trình bày dụng cụ không phù hợp. Thông thường, độ hoàn thiện bề mặt kém này, được gọi là độ nhám, được thể hiện rõ bằng độ hoàn thiện nhấp nhô hoặc không đều và sự xuất hiện của các sóng trên bề mặt gia công của phôi.
Gia công là bất kỳ quá trình nào trong đó dụng cụ cắt được sử dụng để loại bỏ các mảnh vật liệu nhỏ khỏi phôi (phôi thường được gọi là "phôi"). Để thực hiện thao tác, cần có chuyển động tương đối giữa dụng cụ và vật. Chuyển động tương đối này đạt được trong hầu hết nguyên công gia công bằng chuyển động chính, được gọi là "tốc độ cắt" và chuyển động thứ cấp gọi là "tiến dao". Hình dạng của dụng cụ và sự thâm nhập của nó vào bề mặt làm việc, kết hợp với những chuyển động này, tạo ra hình dạng mong muốn của bề mặt làm việc thu được.
Hoạt động gia công
Có nhiều loại nguyên công gia công, mỗi loại có khả năng tạo ra một hình dạng chi tiết và kết cấu bề mặt nhất định.
Khi tiện, một dụng cụ cắt có một lưỡi cắt duy nhất được sử dụng để loại bỏ vật liệu khỏi phôi quay để tạo ra hình trụ. Chuyển động chính được cung cấp bằng cách quay phôi và chuyển động tiến dao đạt được bằng cách di chuyển dụng cụ cắt từ từ theo hướng song song với trục quay của phôi.
Khoan được sử dụng để tạo ra một lỗ tròn. Nó được thực hiện bằng một dụng cụ quay thường có hai hoặc bốn cạnh cắt xoắn ốc. Dụng cụ được đưa theo hướng song song với trục quay của nó vào phôi để tạo thành lỗ tròn.
Trong doa, một dụng cụ có một đầu nhọn uốn cong được đưa vào một lỗ được tạo thô trên phôi quay để phóng to lỗ một chút và cải thiện độ chính xác của lỗ. Đây là một hoạt động hoàn thiện tốt được sử dụng trong giai đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất sản phẩm.
Reaming là một trong những hoạt động định cỡ nhằm loại bỏ một lượng nhỏ kim loại khỏi lỗ đã được khoan.
Trong phay, một dụng cụ quay có nhiều lưỡi cắt được di chuyển chậm so với vật liệu để tạo ra mặt phẳng hoặc bề mặt thẳng. Hướng chuyển động tiến dao vuông góc với trục quay của dụng cụ. Chuyển động tốc độ được cung cấp bởi dao phay quay. Hai dạng phay cơ bản là: Phay ngoại vi và Phay mặt.
Các hoạt động gia công thông thường khác bao gồm tạo hình, bào, chuốt và cưa. Ngoài ra, mài và các hoạt động mài mòn tương tự thường được bao gồm trong danh mục gia công.
Dụng cụ cắt có một hoặc nhiều lưỡi cắt sắc và được làm bằng vật liệu cứng hơn vật liệu gia công. Lưỡi cắt dùng để tách phoi ra khỏi vật liệu gia công gốc. Kết nối với lưỡi cắt là hai bề mặt của dụng cụ:
Mặt cào và sườn.
Mặt cào điều khiển dòng phoi mới hình thành, được định hướng theo một góc nhất định được gọi là góc cào "α". Nó được đo tương đối với mặt phẳng vuông góc với bề mặt làm việc. Góc cào có thể dương hoặc âm. Mặt bên của dụng cụ cung cấp khoảng trống giữa dụng cụ và bề mặt làm việc mới được hình thành, do đó bảo vệ bề mặt khỏi bị mài mòn, có thể làm giảm chất lượng hoàn thiện. Góc này giữa bề mặt làm việc và bề mặt sườn được gọi là góc dốc. Có hai loại dụng cụ cắt cơ bản:
Công cụ một điểm và công cụ đa điểm tiên tiến
Dụng cụ một điểm có một lưỡi cắt và được sử dụng để tiện, doa và bào. Trong quá trình gia công, điểm của dao xuyên xuống bên dưới bề mặt làm việc ban đầu của chi tiết gia công. Điểm đôi khi được làm tròn đến một bán kính nhất định, gọi là bán kính mũi.
Dụng cụ đa lưỡi cắt có nhiều hơn một lưỡi cắt và thường đạt được chuyển động tương ứng với chi tiết gia công bằng cách xoay. Khoan và phay sử dụng các công cụ quay đa năng tiên tiến. Mặc dù hình dạng của các công cụ này khác với công cụ một điểm nhưng nhiều phần tử hình học của công cụ tương tự nhau.
Sản phẩm gia công CNC bằng sắt xám
