I. Nghiên cứu dụng cụ CNC
Phần này tập trung vào nghiên cứu dụng cụ CNC trong quá trình gia công bề mặt tự do trên máy phay CNC 3 trục. Các loại dụng cụ như dao phay ngón đầu phẳng, dao phay ngón đầu cầu, và dao phay ngón thân côn được phân tích kỹ lưỡng. Mỗi loại dụng cụ có ưu nhược điểm riêng, phù hợp với từng loại bề mặt gia công. Việc lựa chọn dụng cụ phù hợp giúp tối ưu hóa quá trình gia công, giảm thiểu sai số và nâng cao chất lượng bề mặt.
1.1. Phân loại dụng cụ phay CNC
Các dụng cụ phay CNC được phân loại dựa trên hình dạng và chức năng. Dao phay ngón đầu phẳng thích hợp cho gia công bề mặt phẳng, trong khi dao phay ngón đầu cầu được ưu tiên cho bề mặt cong phức tạp. Dao phay ngón thân côn thường được sử dụng trong gia công các chi tiết có góc nghiêng hoặc bề mặt không đồng đều.
1.2. Ảnh hưởng của dụng cụ đến chất lượng bề mặt
Việc lựa chọn dụng cụ ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhám và độ chính xác của bề mặt gia công. Dao phay ngón đầu cầu thường cho độ nhám thấp hơn so với dao phay ngón đầu phẳng khi gia công bề mặt cong. Ngoài ra, thông số kỹ thuật của dụng cụ như góc cắt và vật liệu cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng bề mặt.
II. Đường dùng cụ phay CNC
Phần này nghiên cứu về đường dùng cụ phay CNC trong quá trình gia công bề mặt tự do. Các phương pháp sinh đường dụng cụ như phương pháp điểm tiếp xúc (CC-Based) và phương pháp điểm định vị dụng cụ (CL-Based) được trình bày chi tiết. Việc tối ưu hóa đường dụng cụ giúp giảm thời gian gia công và nâng cao độ chính xác của sản phẩm.
2.1. Các kiểu đường dụng cụ cơ bản
Các kiểu đường dụng cụ cơ bản bao gồm đường thẳng, đường cong và đường xoắn ốc. Mỗi kiểu đường có ứng dụng riêng trong gia công bề mặt tự do. Ví dụ, đường xoắn ốc thường được sử dụng để gia công các bề mặt cong phức tạp, trong khi đường thẳng phù hợp với bề mặt phẳng.
2.2. Tối ưu hóa đường dụng cụ
Tối ưu hóa đường dụng cụ là quá trình điều chỉnh các thông số như bước tiến, tốc độ cắt và hướng di chuyển của dụng cụ để đạt được chất lượng bề mặt tốt nhất. Phương pháp Taguchi được áp dụng để đánh giá ảnh hưởng của các thông số này đến kết quả gia công.
III. Sáng tạo hình bề mặt tự do
Phần này tập trung vào sáng tạo hình bề mặt tự do trên máy phay CNC 3 trục. Các phương pháp biểu diễn bề mặt tự do như mô hình Bezier, mô hình B-spline và mô hình NURBS được trình bày chi tiết. Việc sử dụng các mô hình này giúp tạo ra các bề mặt phức tạp với độ chính xác cao.
3.1. Biểu diễn bề mặt tự do
Các phương pháp biểu diễn bề mặt tự do bao gồm mô hình đa thức dạng tham số, mô hình mặt kẻ và mô hình mặt Coon. Mỗi phương pháp có ưu điểm riêng trong việc mô tả các bề mặt phức tạp. Ví dụ, mô hình NURBS được ưa chuộng do khả năng biểu diễn chính xác các bề mặt cong.
3.2. Ứng dụng trong thiết kế và gia công
Các mô hình bề mặt tự do được ứng dụng rộng rãi trong thiết kế và gia công các chi tiết máy, đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô và hàng không. Việc sử dụng các mô hình này giúp giảm thiểu thời gian thiết kế và nâng cao độ chính xác của sản phẩm.
IV. Máy phay CNC 3 trục
Phần này nghiên cứu về máy phay CNC 3 trục và ứng dụng của nó trong gia công bề mặt tự do. Các đặc điểm kỹ thuật của máy phay CNC 3 trục như độ chính xác, tốc độ gia công và khả năng xử lý bề mặt phức tạp được phân tích chi tiết. Máy phay CNC 3 trục là công cụ không thể thiếu trong sản xuất các chi tiết máy có độ phức tạp cao.
4.1. Đặc điểm kỹ thuật
Máy phay CNC 3 trục có khả năng di chuyển theo ba trục X, Y và Z, cho phép gia công các bề mặt phẳng và cong. Độ chính xác của máy phụ thuộc vào hệ thống điều khiển và chất lượng các bộ phận cơ khí. Các máy phay hiện đại thường được trang bị hệ thống điều khiển CNC với độ chính xác cao.
4.2. Ứng dụng trong gia công bề mặt tự do
Máy phay CNC 3 trục được sử dụng rộng rãi trong gia công các bề mặt tự do phức tạp, đặc biệt là trong ngành công nghiệp ô tô và hàng không. Việc sử dụng máy phay CNC 3 trục giúp giảm thiểu thời gian gia công và nâng cao độ chính xác của sản phẩm.
V. Quy trình phay CNC
Phần này trình bày về quy trình phay CNC trong gia công bề mặt tự do. Các bước trong quy trình bao gồm chuẩn bị dụng cụ, lập trình CNC, gia công và kiểm tra chất lượng. Việc tuân thủ quy trình giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm và giảm thiểu sai sót trong quá trình gia công.
5.1. Chuẩn bị dụng cụ và lập trình CNC
Chuẩn bị dụng cụ và lập trình CNC là bước quan trọng đầu tiên trong quy trình phay CNC. Việc lựa chọn dụng cụ phù hợp và lập trình chính xác giúp đảm bảo chất lượng gia công. Các phần mềm CAD/CAM thường được sử dụng để lập trình CNC.
5.2. Gia công và kiểm tra chất lượng
Gia công và kiểm tra chất lượng là bước cuối cùng trong quy trình phay CNC. Các phương pháp kiểm tra như đo độ nhám và độ chính xác được áp dụng để đảm bảo sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật.
