Nguyên công là một phần của quá trình công nghệ. Chúng liên quan trực tiếp đến chi phí, năng suất, thời gian và kế hoạch sản xuất. Bởi bản thân chúng còn chứa nhiều thành phần cấu thành như bước, gá, vị trí, động tác và đường chuyển dao.
1. Nguyên công là gì?
Nguyên công là một thành phần của quy trình công nghệ. Công việc này được thực hiện liên tục tại một chỗ và được tiến hành bởi một hoặc một nhóm công nhân.
Hơn thế nữa, chúng còn ảnh hưởng đến tính chính xác và năng suất của quá trình sản xuất, gia công kết cấu thép, kim loại, hợp kim và phi kim. Chính vì vậy, nguyên công được coi là đơn vị cơ sở để tính toán chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm.
Nguyên công có 3 điều kiện đặc trưng cơ bản:
- Hoàn thành.
- Tính liên tục trên đối tượng sản xuất.
- Vị trí làm việc.
Nếu thay đổi một trong ba điều kiện trên trong quá trình thực hiện quy trình công nghệ thì ta đã chuyển sang một nguyên công khác.
Bảng vẽ tiện trục bậc để xác định nguyên công
Ví dụ: hình bên trên là tiện trục bậc. Nếu ta tiện một đầu và trở lại tiện đầu còn lại thì vẫn thuộc một nguyên công. Tuy nhiên, nếu chúng ta tiện một đầu cho cả loạt xong mới tiến hành tiện đầu còn lại cho cả loạt thì thành hai nguyên công.
Hoặc chỉ tiện một đầu trên máy này và đầu còn lại được thực hiện bằng một máy khác thì được coi là hai nguyên công. Hoặc rõ hơn, chúng ta tiến hành tiện mặt trụ ở một máy và phay rãnh then ở một máy khác thì đây được coi là hai nguyên công.
Với những thông tin trên, chắn hẳn bạn cũng đã trả lời được cho câu hỏi nguyên công là gì? Các phần sau của bài viết sẽ giúp bạn hiểu thêm về ý nghĩa cũng như các phương pháp nguyên công.
2. Ý nghĩa của nguyên công trong gia công cơ khí
Nguyên công mang nhiều ý nghĩa khác nhau như:
2.1. Ý nghĩa kỹ thuật
Mỗi khả năng công nghệ thích hợp cho mỗi phương pháp cắt gọt khác nhau nhất định như khả năng về tạo hình bề mặt cũng như chất lượng đạt được. Chính vì vậy, tùy theo yêu cầu kỹ thuật và dạng bề mặt cần tạo mà chọn nguyên công thích hợp, có thể là phương pháp gia công tương ứng.
2.2. Ý nghĩa kinh tế
Để quyết định được nguyên công cho một công việc, người vận hành cần căn cứ vào các tiêu chí như:
- Độ phức tạp của hình dáng và bề mặt chi tiết.
- Số lượng chi tiết cần gia công.
- Độ chính xác.
- Chất lượng gia công.
Từ đó, nguyên công mới có thể được quyết định thực hiện theo kiểu phân tán hoặc tập trung. Làm như vậy nhằm đảm bảo sự cân bằng cho nhịp sản xuất, đạt hiệu quả kinh tế nhất.
Theo như ví dụ bên trên, người vận hành có thể xem xét yêu cầu về sản lượng và điều kiện sản xuất mà chia nhỏ ra làm nhiều nguyên công hoặc tập trung chúng. Hoặc trên một máy chính xác không nên làm cả việc thô và việc tinh. Mà nên chia thành hai nguyên công thô và tinh cho hai máy, thiết bị thô và thiết bị tinh (vì máy chính xác đắt hơn máy thô).
Dựa vào chất lượng gia công để xác định phương pháp nguyên công
3. Các thành phần của quy trình công nghệ
Nguyên công là một trong những thành phần của quy trình công nghệ. Ngoài ra còn có các thành phần khác bổ trợ như:
3.1. Gá
Gá là một phần của nguyên công và chúng được hoàn thành trong một lần gá đặt chi tiết. Và trong đó có thể có một hoặc nhiều lần gá.
Ví dụ cách tính số lần gá: Gá tiện một đầu rồi đổi đầu kia là hai lần gá.
Tuy nhiên, trước khi gá đặt, người vận hành cần xác định vị trí tương quan giữa chi tiết, máy, dụng cụ cắt và lực tác dụng lên chi tiết. Làm như vậy để tránh vật liệu bị xê dịch do lực và nhiều yếu tố khác gây nên.
3.2. Vị trí
Yếu tố vị trí cũng được coi là một phần của nguyên công. Yếu tố này được xác định bởi một vị trí tương quan giữa chi tiết và máy hoặc giữa chi tiết và dao cắt. Và một lần gá có thể có một hoặc nhiều vị trí.
Ví dụ: Mỗi lần phay một cạnh hoặc khoan một lỗ trên chi tiết có nhiều lỗ được coi là một vị trí.
Ngoài ra, người vận hành cần phải chú ý một số điều sau:
- Cần phải giảm số lần gá đặt mà vẫn giữ nguyên vị trí cần thiết trong khi thiết kế quy trình công nghệ. Vì mỗi một lần gá đặt sẽ dẫn đến sai số gia công.
- Vị trí có thể bị dịch chuyển khi lắp ráp các đối tượng cùng với đồ gá trên băng tải xích để thực hiện nguyên công lắp ráp.
3.3. Bước
Là một phần của nguyên công, bước thực hiện gia công bề mặt hoặc một tập hợp bề mặt. Chúng có thể sử dụng dao phay hoặc một bộ dao đồng thời chế độ làm việc của máy vẫn được duy trì không đổi (chế độ cắt không đổi).
Một nguyên công có thể có một hoặc nhiều bước. Tên của bước có thể được biểu diễn dưới hình thức thứ tự bằng số thường hoặc được ghi theo nội dung công việc. Và yếu tố bước có thể là đơn giản hoặc phức tạp.
Ví dụ: Khi tiện trục bậc gồm ba đoạn với đường kính khác nhau và được thực hiện bằng một dao thì đây là bước đơn giản. Ngược lại, khi thực hiện công việc này bằng nhiều dao thì đây là bước phức tạp.
Bước sẽ bị thay đổi khi thay đổi một trong các điều kiện như:
- Bề mặt gia công.
- Chế độ làm việc của máy: tốc độ cắt, bước tiến, chiều sâu cắt,…
3.4. Đường chuyển dao
Đây là một phần của nguyên công có vai trò cắt đi một phần lớp vật liệu có cùng chế độ cắt và bằng một dao.
Ví dụ: Khi thực hiện công việc tiện một mặt ngoài một mặt trụ có thể dùng cùng một chế độ cắt và cùng một dao để cắt làm nhiều lần. Một lần là một đường chuyển dao. Như vậy mỗi bước có thể có một hoặc nhiều đường chuyển dao.
Các nguyên công cơ bản chế tạo chi tiết máy
3.5. Động tác
Động tác ở đây là hành động của người công nhân để điều khiển máy thực hiện các công việc gia công hoặc lắp ráp như bấm nút, quay ụ dao,…
Yếu tố này được coi là đơn vị nhỏ nhất của quá trình công nghệ. Ngoài ra, động tác được phân chia rất cần thiết để định mức thời gian, nghiên cứu năng suất lao động và tự động hóa nguyên công.
3.6. Tính cố định
Nơi làm việc, gia công được trang bị đầy đủ các dụng cụ, thiết bị sẽ không đổi trong quy trình gia công tạo ra sản phẩm. Một khi đã đổi sản phẩm sáng một chỗ khác đồng nghĩa với việc chuyển sang một nguyên công khác. Dù cho đó là công việc giống hay khác nhau.
3.7. Tính liên tục
Mọi công đoạn trong quy trình gia công được thực hiện một cách liên tục. Không bị các công việc khác chen ngang làm gián đoạn các thao tác.
4. Các phương pháp nguyên công trong quy trình công nghệ
Trong gia công cơ khí nói chung và gia công cơ khí CNC nói riêng, số lượng nguyên công phụ thuộc vào phương pháp thiết kế các nguyên công. 2 phương pháp phổ biến đó là:
Tập trung nguyên công
Bố trí nhiều bước công nghệ trong phạm vi một nguyên công. Như vậy số lượng nguyên công trong quá trình sẽ ít đi. Nhìn chung phương pháp này thường được áp dụng nhiều trên cơ sở tự động hóa sản xuất. Nhằm tăng năng suất, rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm chi phí điều hành và lập kế hoạch sản xuất.
Phân tán nguyên công
Bố trí ít bước công nghệ trong phạm vi một nguyên công. Như vậy số nguyên công của quá trình công nghệ sẽ nhiều lên. Phương pháp này chỉ áp dụng ở quy mô sản xuất lớn nếu trình độ sản xuất kém (xét về mặt kỹ thuật sản xuất).
Nguyên công với các ý nghĩa và thành phần khác nhau sẽ phù hợp với từng mục đích gia công. Do đó bạn nên tìm hiểu rõ nguyên công là gì cũng như các phương pháp thiết kế để tạo nên sản phẩm có chất lượng cao.
Theo dõi trang Máy CNC nhập khẩu để biết thêm nhiều thông tin hữu ích về máy CNC và những kiến thức về gia công, lập trình CNC.
