Lượng dư gia công là một yếu tố quan trọng trong quá trình gia công cơ khí, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác, chất lượng bề mặt và hiệu quả sản xuất. Việc xác định lượng dư hợp lý giúp tối ưu hóa quá trình cắt gọt, giảm hao phí vật liệu, đồng thời nâng cao độ bền và độ chính xác của sản phẩm. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu rõ hơn về khái niệm và cách tính toán lượng dư để đạt hiệu quả tối ưu trong sản xuất.

Lượng dư gia công là gì?

Lượng dư gia công là phần vật liệu dư được để lại trên bề mặt của phôi sau mỗi nguyên công gia công nhằm đảm bảo đủ dư lượng để thực hiện các bước gia công tiếp theo, giúp đạt được kích thước và độ chính xác mong muốn. Lượng dư này sẽ được loại bỏ dần qua từng giai đoạn, từ gia công thô đến gia công tinh. 

Nếu lượng dư quá lớn, thời gian gia công sẽ kéo dài, gây lãng phí vật liệu và làm tăng chi phí sản xuất. Ngược lại, nếu lượng dư quá nhỏ, có thể không đủ để loại bỏ hết sai số hoặc đạt độ nhẵn bề mặt yêu cầu. Vì vậy, việc xác định lượng dư hợp lý là yếu tố quan trọng trong quy trình gia công cơ khí, giúp tối ưu hóa chất lượng sản phẩm và nâng cao hiệu quả sản xuất.

Xem thêm: Bảng giá dịch vụ nhận gia công tiện CNC cập nhật mới nhất

Hạn chế khi lượng dư trong gia công quá nhỏ

Lượng dư cần được tính toán hợp lý, bởi nếu quá lớn hoặc quá nhỏ đều có thể gây ra những vấn đề trong quá trình sản xuất. Cụ thể:

• Nếu lượng dư quá ít, dao cắt không đủ điều kiện để loại bỏ hoàn toàn lớp vật liệu cần thiết, khiến chi tiết gia công không đạt đúng kích thước và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
• Lượng dư quá nhỏ cũng làm dao dễ trượt, tăng tốc độ mài mòn, dẫn đến tuổi thọ dao giảm và bề mặt chi tiết không đạt độ bóng như mong muốn.
• Việc gia công với lượng dư không phù hợp làm tăng tỷ lệ sản phẩm lỗi, gây lãng phí nguyên liệu và giảm sản lượng đầu ra, từ đó đẩy chi phí sản xuất lên cao.

Hạn chế khi lượng gia công quá lớn

Trong gia công CNC, bao gồm cả phay và tiện, việc lựa chọn kích thước phôi phù hợp để tính toán lượng dư hợp lý là vô cùng quan trọng. Nếu lượng dư quá lớn, nhiều vấn đề có thể phát sinh, gây ảnh hưởng đến hiệu suất và chi phí sản xuất, cụ thể như sau:

• Lượng dư bị loại bỏ nhiều, làm tăng chi phí nguyên liệu.
• Khối lượng phôi lớn khiến quá trình gia công trở nên cồng kềnh.
• Việc loại bỏ lượng dư lớn đòi hỏi nhiều năng lượng hơn.
• Dao cắt phải làm việc nhiều hơn, giảm tuổi thọ dụng cụ.
• Máy hoạt động liên tục với tải lớn, làm giảm độ bền và đẩy nhanh quá trình khấu hao.
• Phôi có khối lượng lớn gây bất tiện trong quá trình di chuyển và lắp đặt lên máy gia công.
• Lực cắt lớn có thể ảnh hưởng đến độ ổn định và độ chính xác của máy.
• Máy móc hao mòn nhanh hơn, đòi hỏi chi phí sửa chữa hoặc đầu tư máy mới.
• Quy trình sản xuất bị chậm lại do lượng dư lớn cần nhiều thời gian để xử lý.

Phân loại lượng dư trong quá trình gia công

Có 4 loại lượng dư gồm:

1. Lượng dư tổng cộng

Đây là phần vật liệu cần loại bỏ để chuyển từ phôi ban đầu thành chi tiết hoàn chỉnh.

• Nếu lượng dư nằm ở mặt ngoài, giá trị của nó được tính bằng kích thước phôi trừ đi kích thước chi tiết.
• Nếu lượng dư nằm ở mặt trong, nó được xác định bằng kích thước chi tiết trừ kích thước phôi.

2. Lượng dư trung gian

Là phần vật liệu cần loại bỏ giữa hai công đoạn gia công liên tiếp. Nó được tạo ra từ bước gia công trước và tiếp tục được xử lý ở bước gia công hiện tại.

• Đối với bề mặt ngoài, lượng dư trung gian được tính bằng kích thước của chi tiết sau bước gia công trước trừ đi kích thước sau bước gia công hiện tại.
• Đối với bề mặt trong, kích thước lượng dư trung gian bằng kích thước sau bước gia công hiện tại trừ đi kích thước của bước gia công trước.

3. Lượng dư đối xứng
Xuất hiện trong các chi tiết có hình dạng tròn xoay, khi lượng dư phân bố đồng đều xung quanh trục. Nó phụ thuộc vào kích thước bề mặt giữa công đoạn gia công trước và công đoạn gia công hiện tại.

4. Lượng dư không đối xứng
Xuất hiện khi gia công các chi tiết có hình dạng không đồng nhất, chẳng hạn như gia công một phía của chi tiết không đối xứng.

Cách tính lượng dư trong gia công chính xác nhất

Trước khi tiến hành gia công CNC, để tránh các vấn đề do lượng dư quá lớn hoặc quá nhỏ, bạn cần xác định lượng dư một cách chính xác. Có hai phương pháp chính để tính toán lượng dư:

1. Phương pháp thống kê – kinh nghiệm

Đây là phương pháp phổ biến trong ngành gia công, dựa trên kinh nghiệm thực tế của người vận hành hoặc kiểm tra để ước tính lượng dư cần thiết.

• Ưu điểm: Thực hiện nhanh chóng, dễ áp dụng.
• Nhược điểm: Không thể tính toán chính xác từng chi tiết cụ thể.

Xem thêm: Bản vẽ chi tiết là gì? Cách đọc bản vẽ chi tiết chuẩn xác nhất

2. Phương pháp tính toán phân tích

Phương pháp tính phân tích dùng để xác định lượng dư bằng cách phân tích yếu tố tạo thành chúng. Và được xác định bởi công thức:

Zbmin = amin – bmin

Zbmax = amax – bmax

Trong đó: 

• amin: dung sai nhỏ nhất
• amax: dung sai lớn nhất
• bmin: kích thước chi tiết nhỏ nhất
• bmax: kích thước chi tiết lớn nhất

Thay amax = amin + a và bmax = bmin + b vào công thức trên ta được: Zbmax = amin + a – bmin – b

Hoặc Zbmax = Zbmin + a – b

Với chi tiết gia công mặt tròn ngoài đối xứng có các công thức sau:

2Zbmin = Damin – Dbmin

2Zbmax = Damax – Damin

Với gia công chi tiết mặt tròn trong đối xứng ta có:

2Zbmin = Dbmax – Damax

2Zbmax = Dbmin – Damin

Lượng dư gia công đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, hiệu suất gia công và chi phí vận hành. Việc tính toán lượng dư một cách chính xác giúp tối ưu hóa quá trình cắt gọt, giảm hao mòn dụng cụ, tiết kiệm nguyên vật liệu và nâng cao độ chính xác sản phẩm. Do đó, doanh nghiệp cần áp dụng các phương pháp tính toán phù hợp để đảm bảo hiệu quả gia công tối ưu nhất.

Để cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích về máy CNC và thông tin liên quan đến ngành gia công cơ khí, đừng quên theo dõi trang TULOCTECH ngay hôm nay!

CÔNG TY TNHH MTV KỸ THUẬT TÚ LỘC

• Trụ Sở Chính: 451 Lý Thường Kiệt, Phường 9, Quận Tân Bình, TP.HCM ( Số mới 373/1/133 Lý Thường Kiệt, Phường 9, Quận Tân Bình, TP. HCM)
• Chi nhánh TLT – Hồ Chí Minh: 197 Võ Văn Bích, X. Tân Thạnh Đông, H. Củ Chi, TP. HCM
• Chi Nhánh TLT – Hà Nội: Km 6 Võ Văn Kiệt, Thôn Đoài, X.Nam Hồng, H. Đông Anh, Thủ đô Hà Nội
• Chi nhánh TLT – Bắc Ninh: Đ. Lê Thái Tổ, P. Võ Cường, TP. Bắc Ninh (Kế bên Honda, đối diện Toyota)
• Hotline: 1900.98.99.06