Gia công là một quá trình trong đó một vật liệu (thường là kim loại) được cắt thành hình dạng và kích thước cuối cùng mong muốn bằng một quá trình loại bỏ vật liệu có kiểm soát.Các quy trình có chủ đề chung này, loại bỏ vật liệu có kiểm soát, ngày nay được gọi chung là sản xuất trừ, khác với các quy trình bổ sung vật liệu được kiểm soát, được gọi là sản xuất phụ gia.Chính xác những gì mà phần "được kiểm soát" của định nghĩa ngụ ý có thể khác nhau, nhưng nó hầu như luôn ngụ ý việc sử dụng các công cụ máy móc (ngoài các công cụ điện và dụng cụ cầm tay).
Gia công là một phần của quá trình sản xuất nhiềusản 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 được gọi là thợ máy.Một căn phòng, tòa nhà hoặc công ty nơi gia công được thực hiện được gọi là xưởng máy.Phần lớn quá trình 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 các nhà máy, 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 lao động cho các cửa hàng máy.
| Khả năng gia công chính xác CNC tại RMC Foundry | |||
| Cơ sở | Số lượng | Dải kích thước (mm) | Công suất hàng năm |
| Trung tâm gia công dọc (VMC) | 48 bộ | 1.500 × 1.000 × 800 | 6.000 tấn hoặc 300.000 miếng |
| Trung tâm gia công ngang (VMC) | 12 bộ | 1.200 × 800 × 600 | 2.000 tấn hoặc 100.000 miếng |
| Máy cnc | 60 bộ | Quay tối đa φ600 | 5.000 tấn hoặc 600.000 miếng |
| Tiêu chuẩn về dung sai: ISO 8062 2013, ISO 2768, GOST 26645 (Nga) hoặc GBT 6414 (Trung Quốc). | |||
Ba quá trình gia công chính được phân loại là tiện, khoan và phay.Các hoạt động khác thuộc các loại khác bao gồm tạo hình, bào, doa, chuốt và cưa.
Nguyên công tiện là các thao tác quay phôi là phương pháp chính để di chuyển kim loại so với dụng cụ cắt.Máy tiện là máy công cụ chính được sử dụng để tiện.
Nguyên công phay là hoạt động trong đó công cụ cắt quay để đưa các cạnh cắt chịu lực vào 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 máy cắt quay với các cạnh cắt ở đầu dưới tiếp xúc với phôi.Các hoạt động khoan được thực hiện chủ yếu trong máy ép khoan nhưng đôi khi trên máy tiện hoặc máy xay.
Các hoạt động khác là các hoạt động mà nói một cách chính xác có thể không phải là các hoạt động gia công ở chỗ chúng có thể không phải là các hoạt động sản xuất hàng loạt nhưng những hoạt động này được thực hiện trên một máy công cụ điển hình.Đốt cháy là một ví dụ của một hoạt động linh tinh.Quá trình nung không tạo ra vết mài mòn nhưng có thể được thực hiện ở máy tiện, máy nghiền hoặc máy khoan.
Một phôi chưa hoàn thành yêu cầu gia công sẽ cần phải cắt bỏ một số vật liệu để tạo ra thành phẩm.Một sản phẩm hoàn thiện sẽ là một phôi đáp ứng các thông số kỹ thuật đặt ra cho phôi đó bằng bản vẽ kỹ thuật hoặc bản thiết kế.Ví dụ, một phôi có thể được yêu cầu 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 quay một phôi kim loại, để một dụng cụ cắt có thể cắt kim loại đi, tạo ra một bề mặt tròn, nhẵn phù hợp với đường kính và độ hoàn thiện bề mặt cần thiết.Có thể dùng máy khoan để loại bỏ kim loại có dạng lỗ hình trụ.Các công cụ khác có thể được sử dụng để loại bỏ các loại kim loại khác nhau là máy phay, máy cưa và máy mài.Nhiều kỹ thuật tương tự được sử dụng trong chế biến gỗ.
Các kỹ thuật gia công tiên tiến bao gồm độ chính xácCơ khí CNC, gia công phóng điện (EDM), bào mòn điện hóa, cắt laser hoặc cắt tia nước để tạo hình phôi kim loại.
Là một liên doanh thương mại, gia công thường được thực hiện trong một xưởng máy, bao gồm một hoặc nhiều phòng làm việc chứa các máy công cụ chính.Mặc dù một cửa hàng máy móc có thể hoạt động độc lập, nhiều doanh nghiệp duy trì các cửa hàng máy móc nội bộ để hỗ trợ các nhu cầu chuyên biệt của doanh nghiệp.
Việc gia công cần chú ý đến nhiều chi tiết để phôi đạt được các thông số kỹ thuật đã 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 đạt được độ hoàn thiện chính xác hoặc độ nhẵn bề mặt trên phôi.Lớp hoàn thiện kém hơn được tìm thấy trên bề mặt gia công của phôi có thể do kẹp không chính xác, dụng cụ xỉn màu hoặc trình bày dụng cụ không phù hợp.Thông thường, độ hoàn thiện bề mặt kém này, được gọi là hiện tượng nhão, thể hiện rõ ràng bởi một lớp 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 một công cụ cắt được sử dụng để loại bỏ các vụn nhỏ của vật liệu khỏi phôi (phôi thường được gọi là "nguyên công").Để thực hiện thao tác, cần có chuyển động tương đối giữa công cụ và công việc.Chuyển động tương đối này đạt được trong hầu hết các hoạt động gia công nhờ chuyển động sơ cấp, được gọi là "tốc độ cắt" và chuyển động thứ cấp được gọi là "tiến dao".Hình dạng của dụng cụ và sự thâm nhập của nó vào bề mặt gia công, kết hợp với những chuyển động này, tạo ra hình dạng mong muốn của bề mặt gia công.
Hoạt động gia công
Có nhiều loại nguyên công gia công, mỗi nguyên công có khả năng tạo ra một dạng hình học và kết cấu bề mặt của bộ phận nhất định.
Khi tiện, một dụng cụ cắt với một lưỡi cắt duy nhất được sử dụng để loại bỏ vật liệu khỏi phôi đang quay để tạo ra hình trụ.Chuyển động chính được tạo ra bằng cách quay phôi và chuyển động tiến dao đạt được bằng cách di chuyển từ từ dụng cụ cắt theo hướng song song với trục quay của phôi.
Khoan được sử dụng để tạo một lỗ tròn.Nó được thực hiện bằng một dụng cụ quay thường có hai hoặc bốn cạnh cắt xoắn ốc.Dao được đưa theo phương song song với trục quay của nó vào phôi để tạo thành lỗ tròn.
Khi doa, một công cụ có một đầu nhọn uốn cong duy nhất được đưa vào một lỗ được tạo thô trên phôi đang quay để mở rộng lỗ một chút và cải thiện độ chính xác của nó.Đây là một hoạt động hoàn thiện tốt được sử dụng trong giai đoạn cuối cùng của quá trình sản xuất sản phẩm.
Doa là một trong những hoạt động định cỡ để loại bỏ một lượng nhỏ kim loại từ một lỗ đã được khoan.
Trong phay, một dụng cụ quay có nhiều cạnh cắt được di chuyển chậm so với vật liệu để tạo ra một mặt phẳng hoặc bề mặt thẳng.Hướng của chuyển động tiến dao vuông góc với trục quay của dao.Chuyển động tốc độ được cung cấp bởi dao phay quay.Hai hình thức phay cơ bản là: Phay ngoại vi và Phay mặt.
Các hoạt động gia công thông thường khác bao gồm định 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 cạnh cắt sắc và được làm bằng vật liệu cứng hơn vật liệu gia công.Lưỡi cắt dùng để tách phoi khỏi vật liệu gia công chính.Nối với lưỡi cắt là hai bề mặt của dụng cụ:
Mặt cào và cạnh sườn.
Mặt cào hướng dòng chảy của phoi mới hình thành, được định hướng theo một góc nhất định được gọi là góc cào "α".Nó được đo so 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 gia công mới được tạo thành, do đó bảo vệ bề mặt khỏi mài mòn, điều này sẽ làm giảm độ hoàn thiện.Góc này giữa bề mặt làm việc và bề mặt sườn được gọi là góc giải tỏa.Có hai loại dụng cụ cắt cơ bản:
Công cụ một điểm và công cụ nhiều mũi nhọn
Một 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 qua 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, được gọi là bán kính mũi.
Các công cụ nhiều cạnh có nhiều hơn một lưỡi cắt và thường đạt được chuyển động của chúng so với bàn làm việc bằng cách xoay.Khoan và phay sử dụng các công cụ cắt đa năng xoay.Mặc dù hình dạng của các công cụ này khác với công cụ một điểm, nhưng nhiều yếu tố của hình học công cụ là tương tự.
Sản phẩm gia công CNC bằng sắt xám
