Tiện là phương pháp gia công cắt gọt phổ biến nhất, dùng để tạo ra các chi tiết tròn xoay. Sự khác biệt cốt lõi nằm ở cách thức điều khiển chuyển động của dao và phôi.
So sánh chi tiết giữa gia công tiện cnc và tiện thường (vạn năng)
|
Tiêu chí |
Gia công Tiện CNC (Computer Numerical Control) |
Gia công Tiện Thường (Vạn Năng) |
|
Cơ chế Điều khiển |
Điều khiển hoàn toàn tự động bằng Chương trình máy tính (Code G/M). |
Điều khiển thủ công bởi Người vận hành (quay tay, gạt cần). |
|
Độ Chính xác & Độ Lặp |
Rất cao. Dung sai đạt được rất nhỏ, có khả năng lặp lại tuyệt vời ($< \pm 0.01$ mm). |
Trung bình. Phụ thuộc nhiều vào tay nghề thợ và độ mòn của máy. Độ lặp lại không cao. |
|
Độ Phức tạp Chi tiết |
Gia công được các hình dạng phức tạp, có nhiều đường cong, ren tinh, côn, và các chi tiết đòi hỏi nhiều trục đồng thời. |
Giới hạn ở các chi tiết đơn giản (tròn trơn, côn đơn, tiện ren tiêu chuẩn) và các bước gia công cần nhiều thời gian căn chỉnh. |
|
Tốc độ & Năng suất |
Rất nhanh. Tốc độ cắt cao, thời gian gia công phôi ngắn. Phù hợp cho sản xuất hàng loạt. |
Chậm. Tốc độ cắt thấp hơn, thời gian gia công phụ thuộc vào thao tác của thợ. Phù hợp cho sản xuất đơn chiếc, sửa chữa. |
|
Chi phí Đầu tư |
Rất cao (Máy, phần mềm CAD/CAM, dụng cụ cắt). |
Thấp (Máy đơn giản, ít phụ tùng kèm theo). |
|
Yêu cầu Nhân lực |
Cần thợ vận hành/lập trình có chuyên môn cao về lập trình CNC, đọc bản vẽ kỹ thuật. |
Cần thợ vận hành có kinh nghiệm thực hành và tay nghề cao trong thao tác máy. |
Ưu điểm và nhược điểm cụ thể từng phương pháp
1. Gia công tiện cnc
- Ưu điểm nổi bật
-
Chính xác vượt trội: Loại bỏ sai sót do con người, đảm bảo các chi tiết được gia công đồng nhất về kích thước và chất lượng, rất quan trọng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi dung sai cực nhỏ (Hàng không, Y tế).
-
Tự động hóa cao: Khả năng chạy liên tục 24/7 với ít sự can thiệp, giúp tăng năng suất và giảm chi phí nhân công trên mỗi sản phẩm.
-
Linh hoạt lập trình: Dễ dàng chuyển đổi sản xuất từ chi tiết này sang chi tiết khác chỉ bằng việc thay đổi chương trình, phù hợp với sản xuất số lượng lớn và đa dạng.
-
Khả năng tích hợp: Dễ dàng kết nối với các hệ thống CAD/CAM và các hệ thống sản xuất thông minh khác ($Industry 4.0$).
- Nhược điểm cần lưu ý
-
Chi phí ban đầu lớn: Giá máy CNC và các công cụ hỗ trợ (phần mềm, dao cụ chất lượng cao) rất đắt đỏ.
-
Yêu cầu kỹ thuật: Cần kỹ sư có kiến thức lập trình sâu. Chi phí đào tạo và duy trì đội ngũ kỹ thuật cao hơn.
-
Gia công đơn giản: Với các chi tiết đơn giản, khối lượng nhỏ (1-2 sản phẩm), thời gian lập trình và gá đặt có thể làm tăng chi phí tổng thể so với tiện thường.
2. Gia công tiện thường (vạn năng)
- Ưu điểm nổi bật:
-
Chi phí thấp: Chi phí đầu tư máy ban đầu thấp, dễ sửa chữa và bảo trì.
-
Linh hoạt tức thì: Lý tưởng cho các công việc sửa chữa nhanh, gia công một chi tiết đặc biệt hoặc một mẫu thử nghiệm (Prototype) mà không cần tốn thời gian lập trình.
-
Độ bền vật liệu: Thường phù hợp để gọt bỏ lượng dư lớn của các vật liệu cứng hoặc khi cần gia công thô.
- Nhược điểm cần lưu ý
-
Độ chính xác thấp: Độ chính xác và độ nhẵn bề mặt phụ thuộc rất lớn vào tay nghề thợ và độ rung của máy. Rất khó đạt dung sai chặt chẽ.
-
Năng suất thấp: Tốc độ chậm, không phù hợp cho sản xuất hàng loạt.
-
Giới hạn hình dạng: Khó khăn hoặc không thể gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp, đa chiều.
Ứng dụng phù hợp cho từng phương pháp
Việc lựa chọn phương pháp
gia công tiện nào phụ thuộc vào ba yếu tố chính: Khối lượng sản xuất, Độ phức tạp của chi tiết, và Yêu cầu về độ chính xác.
- Ứng dụng của gia công tiện cnc
-
Sản xuất hàng loạt: Sản xuất số lượng lớn các linh kiện đòi hỏi tính đồng nhất cao.
-
Ngành Công nghệ cao: Hàng không, vũ trụ, thiết bị y tế (dụng cụ phẫu thuật, cấy ghép), ô tô (trục, bánh răng, vỏ hộp số).
-
Chi tiết phức tạp: Gia công các loại ren đặc biệt, biên dạng phức tạp, các chi tiết cần gia công nhiều mặt hoặc kết hợp tiện và phay trên một máy (máy tiện đa nhiệm).
-
Vật liệu đặc biệt: Gia công các vật liệu khó như Titan, Inox cao cấp (Inox 316L) cần tốc độ và lực cắt được kiểm soát chính xác.
2. Ứng dụng của gia công tiện thường
-
Sản xuất đơn chiếc/Số lượng nhỏ: Gia công các mẫu thử nghiệm, các chi tiết thay thế, hoặc các công cụ phụ trợ trong nhà máy.
-
Công việc sửa chữa: Tiện lại các chi tiết bị mòn, làm mới các trục, hoặc các công việc cần sự can thiệp thủ công nhanh chóng.
-
Gia công thô: Tiện để loại bỏ lượng vật liệu dư thừa ban đầu trước khi chuyển sang máy CNC để gia công tinh.
-
Đào tạo nghề: Là công cụ cơ bản không thể thiếu trong các trường dạy nghề và cơ sở đào tạo thợ cơ khí.
Kết luận
Gia công tiện CNC là lựa chọn tối ưu cho tính chính xác, năng suất cao và sự phức tạp trong môi trường sản xuất hiện đại. Ngược lại, Tiện Thường vẫn giữ vai trò quan trọng trong tính linh hoạt, chi phí thấp cho các công việc đơn giản, số lượng nhỏ hoặc sửa chữa.
Việc kết hợp cả hai loại máy trong một nhà xưởng sẽ tạo ra một hệ thống sản xuất hiệu quả và linh hoạt nhất.
Xem thêm:
Tương lai của công nghệ gia công cơ khí
