Phay CNC và khoan CNC: Bạn chọn lựa như thế nào?

10/01/2024 10:24 AM 175 Lượt xem

Khả năng gia công CNC để tạo ra các bộ phận phức tạp và chính xác đi kèm với các quy trình gia công đa dạng, chẳng hạn như phay, tiện, khoan và các quy trình khác. Ở đây, SPIT sẽ tập trung vào phay và khoan để hiểu khả năng độc đáo của chúng nhằm giúp bạn chọn phương pháp gia công phù hợp.

Mặc dù bạn có thể sử dụng bất kỳ quy trình (hoặc kết hợp) nào để chuyển thiết kế của mình thành một sản phẩm chức năng, nhưng việc sử dụng quy trình nào tùy thuộc vào thông số kỹ thuật thiết kế và yêu cầu cuối cùng. Vì vậy, hãy so sánh cách làm việc, thiết lập công cụ, độ chính xác, ưu điểm, ứng dụng và các khía cạnh khác của phay và khoan.

Phay CNC là gì?

Phay CNC là một phương pháp gia công linh hoạt giúp cắt phôi chính xác theo hình dạng mong muốn bằng cách sử dụng các công cụ cắt quay khác nhau. Ở đây, các hướng dẫn kỹ thuật số được nhập vào (Mã G & M) trong máy phay CNC sẽ ra lệnh cho chuyển động của dao và loại bỏ vật liệu. Điều khiển-tự động hóa này tạo ra các bộ phận nhất quán và có thể lặp lại từ các thiết kế kỹ thuật số.

Phay phù hợp với các thiết kế phức tạp, với các chi tiết đẹp do chuyển động đa trục của dụng cụ. Tương tự, nó có thể thực hiện nhiều thao tác như cắt, khoan và khắc. Do đó, phay được áp dụng trong các ngành đòi hỏi các bộ phận phức tạp với dung sai chặt chẽ.

Khoan CNC là gì?

Khoan CNC là một phương pháp sản xuất khác tập trung vào việc tạo các lỗ chính xác trên phôi theo thiết kế CAD đã tải lên. Nó thường liên quan đến chuyển động một trục. Máy khoan sử dụng mũi khoan quay được điều khiển bằng máy tính để tạo lỗ. Trong khi đó, kích thước mũi khoan chính xác hoặc nhỏ hơn một chút so với đường kính lỗ mong muốn.

Không giống như các hoạt động khác, quy trình khoan CNC chuyên khoan lỗ cho các ứng dụng khác nhau. Với các mũi khoan tương ứng, bạn có thể tạo các lỗ thẳng, tâm, lỗ đối, mũi khoan, taro, doa và các loại lỗ khác.

Các kỹ thuật khoan rất quan trọng trong các ứng dụng như linh kiện điện tử, phụ tùng ô tô & hàng không vũ trụ cũng như lắp ráp cơ khí.

So sánh chung sự khác biệt giữa phay và khoan CNC

Tiêu chuẩn	Phay CNC	Khoan CNC
Quá trình làm việc	Dụng cụ phay quay và nạp vật liệu để có được hình dạng mong muốn	Mũi khoan quay tiến vào bên trong vật liệu và tạo ra các lỗ hình trụ
Quỹ đạo di chuyển của vật thể trong đồ hoạ vi tính	Chuyển động ngang và dọc	Đường chuyển động dọc
Dụng cụ và thiết lập	Máy nghiền cuối, máy nghiền mặt, mũi khoan hoặc dao cắt ruồi
Độ chính xác và khả năng	Độ chính xác cao	Ít chính xác hơn phay
Các loại vật liệu	Kim loại, hợp kim, nhựa và vật liệu tổng hợp	Không thể gia công kim loại cứng và hợp kim
Chất lượng hoàn thiện bề mặt	Hoàn thiện tốt hơn như được gia công	Độ nhám hơi cao
Các ngành và ứng dụng cụ thể	Từ các piston đơn giản đến các bộ phận hàng không vũ trụ tiên tiến	Giới hạn trong các ứng dụng khoan lỗ
Cân nhắc chi phí	Đắt hơn	Ít tốn kém hơn
Thời gian dẫn	Tốc độ quay vòng tương đối chậm	Quay vòng nhanh chóng

So sánh sự khác biệt giữa phay CNC và khoan một cách chi tiết

Hai quy trình CNC này nổi tiếng nhờ khả năng gia công đặc biệt trong các lĩnh vực khác nhau. Cả hai đều có thiết lập máy, độ chính xác và cơ chế điều khiển tương tự nhau. Nhưng sự khác biệt giữa phay và khoan là gì? Hãy chỉ ra sự khác biệt một cách chi tiết, xem xét các tiêu chí so sánh khác nhau.

Quá trình làm việc

Máy phay CNC chuyển đổi các thiết kế CAD đã tải lên thành các hướng dẫn máy tính quyết định việc điều khiển dao. Tiếp theo, phôi được gắn vào các tấm kẹp, kẹp hoặc tấm cố định. Khi dụng cụ (thường là dao phay ngón) di chuyển đến vị trí phay ban đầu, dụng cụ quay bắt đầu nạp vật liệu với tốc độ và tốc độ nạp được xác định trước. Đồng thời, chuyển động đa trục cho phép dao di chuyển dọc theo phôi và tạo hình cho nó.

Hơn nữa, có thể có hai chuyển động phôi riêng biệt trong phay CNC. Đầu tiên, phôi di chuyển theo cùng hướng mà dao quay, được gọi là phay lên. Trong trường hợp thứ hai, dao quay ngược hướng tiến dao, được gọi là phay thông thường hoặc phay xuống.

Việc khoan hoạt động bằng cách loại bỏ vật liệu khỏi khu vực cần lỗ bằng công cụ khoan xoay. Giống như phay CNC, máy tính điều khiển dụng cụ khoan. Sau khi định vị phôi theo tọa độ khoan, mũi khoan bắt đầu quay và tiến vào vật liệu (thường dọc theo trục Z) để tạo ra lỗ chính xác và sạch sẽ.

Quỹ đạo di chuyển của vật thể trong đồ hoạ vi tính

Một điểm khác biệt đáng kể giữa phay và khoan là đường chuyển động của nguyên công cắt. Trong quá trình vận hành, dụng cụ cắt phay di chuyển các bộ phận chuyển động theo chiều ngang và chiều dọc, cho phép tạo ra các hình dạng linh hoạt và phức tạp hơn.

Ngược lại, các phụ tùng chủ yếu di chuyển theo đường chuyển động thẳng đứng trong quá trình khoan. Điều này là do quá trình khoan tập trung vào việc tạo lỗ hoặc loại bỏ vật liệu khỏi một điểm cụ thể.

Dụng cụ và thiết lập

Thông thường, phay CNC bao gồm dao phay ngón, dao phay mặt, mũi khoan hoặc dao phay lia để xử lý vật liệu. Cần có máy công cụ phù hợp để phay hiệu quả và chính xác trong đó mũi khoan và dao phay ngón là phổ biến nhất. Do đó, bạn cần xem xét loại vật liệu, lưỡi cắt, lớp phủ dụng cụ, hình dạng & kích thước cũng như các yếu tố khác khi chọn dao phay ngón so với mũi khoan. Sau đó, vật liệu gia công được cố định trên bàn máy, nơi đường chạy dao được căn chỉnh hoàn hảo.

Mũi khoan cho hoạt động khoan CNC được chọn dựa trên vật liệu gia công, độ sâu lỗ, kích thước, độ cứng và chất lượng hoàn thiện. Ngoài ra, một số thao tác khoan phức tạp có thể yêu cầu các công cụ tùy chỉnh hoặc chuyên dụng. Dụng cụ được gắn vào trục chính và phôi được cố định vào bàn máy.

Độ chính xác

Đây là một trong những quy trình sản xuất chính xác nhất. Họ cung cấp các quy trình gia công tỉ mỉ đến từng chi tiết với độ chính xác cao. Để minh họa, quá trình phay tạo ra các bộ phận có độ chính xác là ±0. 005''(0,127 mm), trong khi việc khoan có thể đạt được dung sai thấp tới ±0,002"(0,05 mm).

Phay có thể tạo ra các bộ phận hoặc sản phẩm phức tạp, từ các rãnh đơn giản đến các bộ phận động cơ ô tô phức tạp. Mặt khác, việc khoan tập trung vào việc tạo ra các lỗ có hình dạng và kích cỡ khác nhau. Nó có thể khoan một lỗ có độ sâu lên tới 2600 mm và đường kính 3 – 32 mm.

Các loại vật liệu

Cả hai quá trình đều tương thích với kim loại, nhựa và vật liệu tổng hợp. Vì vậy, họ có thể làm việc trên nhiều loại vật liệu để đáp ứng nhiều nhu cầu sản xuất.

Vật liệu khoan thông thường

Thép
Nhôm
Thau
Thép không gỉ
Nhựa cứng, như Polycarbonate và PEEK

Tuy nhiên, phay có nhiều khả năng vật liệu hơn khoan. Khoan không tương thích với thép công cụ cứng, một số loại gốm sứ và một số hợp kim titan mà máy phay có thể hoạt động được.

Vật liệu phay thông thường

Thép
Nhôm
Thau
Inconel
Garnet
Titan
Vonfram

Chất lượng hoàn thiện bề mặt

Phay CNC sử dụng chuyển động đa trục và dụng cụ đa dạng, mang lại bề mặt hoàn thiện linh hoạt như được gia công. Giá trị độ nhám (Ra) của bề mặt được phay có thể đạt tới mức thấp tới 1,6 µm. Do đó, bề mặt mũi khoan có thể đạt được giá trị Ra là 3,48 µm. Tuy nhiên, giá trị Ra bị ảnh hưởng bởi độ sâu cắt, vật liệu, RPM và các yếu tố khác.

Do đó, bề mặt hoàn thiện bằng phương pháp phay sẽ mịn hơn so với khoan do động lực cắt. Tuy nhiên, việc khoan mang lại bề mặt tốt hơn với các lỗ. Ngoài ra, phay còn xử lý gia công bên ngoài, giúp dễ dàng đạt được các bề mặt gia công vượt trội.

Các ngành và ứng dụng cụ thể

Ứng dụng có lẽ là khía cạnh so sánh quan trọng nhất trong phay và khoan vì nó xác định vị trí các quy trình này được áp dụng. Phay CNC có thể gia công bất kỳ bề mặt phẳng nào một cách chính xác đến bất kỳ góc phức tạp nào, chẳng hạn như đường cong và đường cắt.

Ứng dụng của phay CNC

Các bộ phận của ô tô như đầu xi-lanh, khối động cơ, vỏ hộp số, v.v.
Tạo mẫu cho các ngành công nghiệp khác nhau.
Linh kiện và thiết bị cấy ghép của thiết bị y tế
Sản xuất khuôn mẫu và dụng cụ

Phay CNC được ưa chuộng trong các lĩnh vực đa dạng hơn là khoan vì nó có thể tạo ra các hình học chi tiết. Tuy nhiên, việc khoan là không thể thiếu khi cần có các đặc điểm hình trụ chính xác.

Ứng dụng của khoan CNC

Lỗ sâu và nhỏ trên vật liệu đa dạng.
Khoan lỗ cho các ốc vít trên khung máy bay và động cơ máy bay.
Lắp ráp ô tô.
Các lỗ chính xác và nhất quán trên bảng điện tử để đặt các linh kiện.

Chi phí

Khoan và phay CNC đều là phương pháp sản xuất tiết kiệm chi phí nhưng có độ chính xác, độ phức tạp và khả năng quay vòng nhanh chóng. Tuy nhiên, quy trình phay CNC đắt hơn một chút khi so sánh trực tiếp giữa khoan và phay.

Nếu chúng ta chia nhỏ các yếu tố chi phí và những cân nhắc, thì chi phí phay sẽ khác nhau tùy theo độ phức tạp, vật liệu phôi, thiết lập máy, tốc độ sản xuất và số lượng hoạt động. Trong khi đó, chi phí khoan bị ảnh hưởng bởi độ sâu khoan, đường kính lỗ và số lượng lỗ.

Thời gian sản xuất

Nói chung, các hoạt động phay CNC có thời gian thực hiện dài hơn do gia công các bộ phận phức tạp và phức tạp. Ngược lại, các dự án khoan CNC có thời gian thực hiện ngắn hơn vì khoan là quá trình gia công đơn giản hơn, tập trung vào các nhiệm vụ tạo lỗ.

Tuy nhiên, có một số yếu tố quyết định thời gian thực hiện của bất kỳ dự án phay hoặc khoan cụ thể nào. Ví dụ, thời gian phay phụ thuộc vào độ phức tạp gia công, loại vật liệu, thời gian thiết lập, độ chính xác cần thiết và kỹ năng của người vận hành. Tương tự, thời gian khoan bị ảnh hưởng bởi số lỗ, độ sâu, đường kính và thời gian thiết lập thiết bị & dụng cụ.

Ưu điểm của phay và khoan CNC

Các quy trình này mang lại nhiều lợi thế khác nhau về độ chính xác, chi phí, độ phức tạp và tốc độ sản xuất cho các vật liệu và ứng dụng đa dạng. Tuy nhiên, những hoạt động này cũng có những lợi ích riêng khi chúng tìm thấy ứng dụng của mình.

Ưu điểm của phay CNC

Nó tạo ra các hình dạng phức tạp và linh hoạt với độ chính xác vượt trội, từ gia công piston đơn giản đến các bộ phận hàng không vũ trụ tiên tiến.
Việc tự động hóa quá trình phay giúp loại bỏ lỗi của con người, góp phần mang lại kết quả chính xác.
Máy phay CNC có thể hoạt động với các kim loại, hợp kim, nhựa, vật liệu tổng hợp và gốm sứ khác nhau. Tính linh hoạt của vật liệu này mở ra khả năng ứng dụng của nó trong mọi ngành công nghiệp.
Sản xuất các bộ phận giống hệt nhau với độ chính xác và chất lượng nhất quán, tiết kiệm chi phí cho việc tạo nguyên mẫu cho đến sản xuất hàng loạt.
Bề mặt hoàn thiện của quá trình phay được gia công mịn. Mặc dù vậy, nó có thể để lại một số dấu công cụ cần xử lý hậu kỳ.

Ưu điểm của máy khoan CNC

Nó mang lại độ chính xác cao cho các tác vụ tạo lỗ, vượt trội hơn bất kỳ phương pháp khoan truyền thống nào để có kích thước lỗ nhất quán và chính xác.
Phương pháp này mang lại hiệu quả cao về chi phí cho sản xuất quy mô lớn.
Khoan là một quá trình nhanh chóng và có thể thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại một cách nhất quán.
Nó có thể tạo ra các lỗ với nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, từ đường kính vài mm đến 4 cm và có độ sâu lên tới 2600mm.
Giống như phay, khoan tương thích với các loại vật liệu lớn.

Nhược điểm của phay và khoan CNC

Giống như mọi phương pháp sản xuất khác, phay & khoan có một số nhược điểm.

Nhược điểm của phay CNC

Giá đắt của thiết bị phay CNC và thiết lập công cụ đòi hỏi chi phí trả trước cao.
Việc thay đổi công cụ cho nhiều nguyên công sẽ làm tăng thời gian ngừng hoạt động của máy.
Kích thước phôi có thể được gia công bị hạn chế do khả năng của máy.
Gia công phay tạo ra tiếng ồn, mài mòn và lãng phí vật liệu.

Nhược điểm của khoan CNC

Việc khoan bị giới hạn trong việc tạo lỗ, khiến nó kém linh hoạt hơn so với phay.
Việc khoan các vật liệu cứng như thép, titan và thép cứng là một thách thức.
Việc khoan liên tục gây ra sự sinh nhiệt quá mức và có thể làm hỏng phôi và làm mòn dụng cụ.
Nó đòi hỏi các công cụ khoan riêng biệt cho các vật liệu khác nhau.

Phay CNC so với khoan: Cách chọn kỹ thuật phù hợp cho dự án của bạn

Việc lựa chọn giữa phay và khoan hoàn toàn phụ thuộc vào thiết kế và thông số kỹ thuật của dự án. Rốt cuộc, vấn đề là đạt được các yêu cầu về chức năng và kích thước trong sản phẩm cuối cùng. Nếu dự án của bạn có hình dạng phức tạp, yêu cầu độ hoàn thiện mịn, dung sai chặt chẽ hoặc có một số tính năng thì phay CNC là lựa chọn phù hợp cho bạn. Mặt khác, khoan CNC là lựa chọn phù hợp cho bất kỳ dự án khoan lỗ chính xác nào.

Tại SPIT, chúng tôi cung cấp các dịch vụ gia công CNC toàn diện , bao gồm phay CNC , tiện , định tuyến và khoan. Chúng tôi có nhiều kinh nghiệm trong việc xử lý các dự án CNC cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Các dịch vụ của chúng tôi mở rộng từ tạo mẫu nhanh đến gia công tùy chỉnh cho các nhu cầu riêng của bạn.

Việc chọn chúng tôi cho các dự án gia công của bạn sẽ đảm bảo tốc độ, độ chính xác và chất lượng với cách tiếp cận lấy khách hàng làm trung tâm. Các kỹ sư và người vận hành chuyên nghiệp của chúng tôi cân bằng giữa chi phí và chất lượng trên mọi bộ phận gia công.