Sai lệch vị trí bề mặt trong gia công cơ khí chính xác

Gia công cơ khí chính xác là một quá trình quan trọng trong các ngành sản xuất, trong đó độ chính xác và độ chính xác đóng vai trò then chốt trong chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Đạt được các đặc tính bề mặt chính xác là điều quan trọng đối với các bộ phận được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô, y tế và các ứng dụng công nghệ cao khác. Độ lệch hoặc lỗi vị trí bề mặt có thể ảnh hưởng đáng kể đến chức năng và độ tin cậy của các bộ phận gia công. 

1. Sai lệch vị trí bề mặt là gì? 

Sai lệch vị trí bề mặt đề cập đến sự thay đổi vị trí của bề mặt được gia công so với vị trí dự định của nó. Những sai lệch này có thể xảy ra ở nhiều chiều khác nhau, chẳng hạn như tuyến tính, góc cạnh hoặc hướng tâm và thường được đo bằng micromet hoặc thậm chí là nanomet. Độ chính xác cần có trong quy trình gia công thường đòi hỏi phải tuân thủ dung sai chặt chẽ, khiến độ lệch vị trí bề mặt trở thành một thông số quan trọng cần theo dõi và kiểm soát.

2. Các loại sai lệch vị trí bề mặt

Độ lệch vị trí bề mặt trong gia công cơ khí chính xác có thể biểu hiện dưới nhiều dạng khác nhau, mỗi dạng ảnh hưởng đến chất lượng và chức năng của các bộ phận gia công. Những sai lệch này được phân loại dựa trên tính chất và hướng của chúng so với vị trí dự định. Dưới đây là một số loại sai lệch vị trí bề mặt phổ biến: 

• Sai lệch độ song song: Đề cập đến sự dịch chuyển của bề mặt được gia công dọc theo chiều dài của chi tiết, song song với vị trí dự định của nó. 
• Sai lệch độ vuông góc: Liên quan đến sự dịch chuyển vuông góc với vị trí dự định, làm cho bề mặt gia công bị lệch theo hướng vuông góc với trục của nó.
• Sai lệch độ đồng trục: Đề cập đến việc gia công bị lệch khỏi trục trung tâm hoặc điểm trung tâm dự định của nó. Độ lệch này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng trong đó độ đồng tâm và sự liên kết của các thành phần là cần thiết để đảm bảo chức năng và hiệu suất phù hợp. 
• Sai lệch độ đối xứng: Liên quan đến mức độ mà một tính năng được gia công lệch khỏi dạng đối xứng dự định của nó. Trong gia công cơ khí chính xác, việc đạt được tính đối xứng thường rất quan trọng để đảm bảo hoạt động bình thường và tính thẩm mỹ của các bộ phận.
• Sai lệch độ đối xứng đảo mặt đầu: Đề cập đến mức độ mà bề mặt hoặc tính năng được gia công lệch khỏi sự căn chỉnh đối xứng dự định của nó so với bề mặt hoặc trục tham chiếu khác.

Hình 1: Các sản phẩm gia công cơ khí chính xác đa dạng loại hình và vật liệu của Anttek

3. Nguyên nhân gây ra sai lệch vị trí bề mặt

3.1. Độ chính xác của máy công cụ

Độ chính xác của máy công cụ được sử dụng trong gia công chính xác là yếu tố chính ảnh hưởng đến độ lệch vị trí bề mặt. Hao mòn cơ học, giãn nở nhiệt và các yếu tố khác có thể góp phần gây ra sự thiếu chính xác trong máy, dẫn đến sai lệch trên bề mặt gia công. 

3.2. Độ lệch của công cụ

Độ lệch dụng cụ xảy ra khi lực cắt làm cho dụng cụ bị uốn cong hoặc biến dạng nhẹ. Điều này có thể dẫn đến sai lệch so với vị trí dự định, đặc biệt là ở những vết cắt sâu hoặc phức tạp. Việc chọn đúng vật liệu, hình dạng và thông số cắt của dao là điều cần thiết trong việc giảm thiểu độ lệch của dao. 

3.3. Sự thay đổi vật liệu phôi

Sự thay đổi về đặc tính vật liệu của phôi, chẳng hạn như độ cứng hoặc độ dẫn nhiệt, có thể ảnh hưởng đến độ chính xác gia công. Việc lựa chọn đúng dụng cụ cắt và các thông số gia công dựa trên vật liệu phôi là rất quan trọng trong việc giảm thiểu sai lệch vị trí bề mặt.

4. Ảnh hưởng của sai lệch vị trí bề mặt

4.1. Chức năng và hiệu suất

Những sai lệch về vị trí bề mặt có thể ảnh hưởng trực tiếp đến chức năng và hiệu suất của các bộ phận gia công. Trong các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ và ô tô, nơi độ chính xác là rất quan trọng, ngay cả những sai lệch nhỏ cũng có thể dẫn đến trục trặc hoặc hỏng hóc bộ phận sớm. 

4.2. Lắp ráp và hoán đổi cho nhau

Các thành phần có đặc điểm bề mặt chính xác phải khớp với nhau một cách liền mạch trong các cụm lắp ráp. Độ lệch vị trí bề mặt có thể gây nguy hiểm cho khả năng thay thế lẫn nhau của các bộ phận, dẫn đến khó khăn trong lắp ráp và các vấn đề tiềm ẩn về hiệu suất. 

5. Cách giảm thiểu sai lệch vị trí bề mặt trong gia công cơ khí chính xác

• Hiệu chuẩn máy nâng cao: Hiệu chuẩn và bảo trì thường xuyên máy công cụ là điều cần thiết để đảm bảo độ chính xác. Các kỹ thuật hiệu chuẩn nâng cao, chẳng hạn như giao thoa kế laser, có thể giúp xác định và điều chỉnh các sai lệch trong định vị máy công cụ. 
• Thông số cắt được tối ưu hóa: Việc chọn các thông số cắt thích hợp, bao gồm tốc độ cắt, tốc độ tiến dao và độ sâu cắt, là rất quan trọng trong việc giảm thiểu độ lệch của dụng cụ và độ lệch vị trí bề mặt. Thợ máy nên tối ưu hóa các thông số này dựa trên vật liệu được gia công và độ hoàn thiện bề mặt mong muốn.
• Đảm bảo chất lượng và kiểm tra: Việc thực hiện các quy trình đảm bảo chất lượng mạnh mẽ, bao gồm kiểm tra trong quá trình và đo lường sau gia công, có thể giúp xác định và giải quyết sớm các sai lệch vị trí bề mặt trong quá trình sản xuất.

Hình 2: Dụng cụ đo kiểm và máy móc QC hiện đại của Anttek Việt Nam

Trong lĩnh vực gia công cơ khí chính xác, việc đạt được các đặc tính bề mặt chính xác là điều quan trọng để đảm bảo chức năng và độ tin cậy của các bộ phận gia công. Sai lệch vị trí bề mặt, nếu không được kiểm soát, có thể ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Thông qua sự kết hợp giữa hiệu chuẩn máy tiên tiến, thông số cắt được tối ưu hóa và các biện pháp đảm bảo chất lượng nghiêm ngặt, nhà sản xuất có thể giảm thiểu tác động của sai lệch vị trí bề mặt và cung cấp các bộ phận được gia công chính xác, chất lượng cao cho các ứng dụng công nghiệp đa dạng.