Tiện là một phương pháp gia công cơ khí cắt gọt, trong đó dụng cụ cắt (dao tiện) cắt vào vật liệu (phôi) khi phôi quay quanh một trục cố định. Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để gia công các chi tiết có hình dạng đối xứng trục như trục, bánh răng, và các chi tiết hình trụ, hình côn hoặc hình tròn xoay. Tiện có thể được thực hiện trên các máy tiện thủ công hoặc máy tiện CNC (máy tiện điều khiển số).

Đặc điểm của gia công tiện

Gia công tiện là phương pháp gia công cơ khí tạo ra các chi tiết đối xứng trục như trục, ống hoặc các hình dạng quay quanh trục cố định. Phôi được cố định trên trục chính và quay liên tục, trong khi dao cắt di chuyển theo các trục X, Y, Z (trên máy tiện CNC) để thực hiện tiện ngoài, tiện trong, khoan, cắt ren, v.v. Dao cắt được thiết kế đặc biệt, gồm các loại như dao tiện ngoài, dao tiện trong, dao cắt ren, dao khoan, đảm bảo cắt gọt chính xác. Tốc độ cắt và độ sâu cắt được điều chỉnh linh hoạt để đạt độ chính xác cao và hiệu suất tối ưu.

Các phương pháp tiện phổ biến hiện nay

Tiện ngoài

Khái niệm

Tiện ngoài là phương pháp gia công được sử dụng để cắt gọt bề mặt ngoài của chi tiết. Trong quá trình này, dao tiện di chuyển dọc theo chiều dài của chi tiết (phôi) để loại bỏ phần vật liệu thừa, tạo ra các hình dạng như trụ tròn, bánh răng hoặc các chi tiết khác có bề mặt ngoài tròn đối xứng.

Cách gia công

Phôi được gắn vào trục chính của máy tiện và quay. Dao cắt di chuyển dọc theo chiều dài của phôi để loại bỏ vật liệu thừa từ bề mặt ngoài. Tùy vào yêu cầu, dao tiện có thể điều chỉnh để cắt theo chiều sâu và chiều rộng mong muốn.

Ứng dụng

Tiện ngoài thường được sử dụng để gia công các chi tiết có bề mặt ngoài đối xứng trục, như trục, vòng bi, bánh răng, chi tiết máy móc, v.v.

Ưu điểm

  • Độ chính xác cao.
  • Có thể gia công các chi tiết tròn hoặc hình trụ với độ hoàn thiện bề mặt tốt.

Nhược điểm

  • Không thể gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp hoặc không đối xứng.
  • Thời gian gia công dài đối với các chi tiết có kích thước lớn.

Tiện trong

Khái niệm

Tiện trong là phương pháp gia công được sử dụng để cắt gọt các bề mặt bên trong của chi tiết, như gia công lỗ hoặc khoang bên trong của chi tiết có hình trụ hoặc các chi tiết rỗng.

Cách gia công

Dao tiện di chuyển vào bên trong phôi để cắt bỏ vật liệu từ bề mặt bên trong. Thường dao tiện có hình dáng đặc biệt để có thể gia công các lỗ hoặc khoang có độ chính xác cao.

Ứng dụng

Tiện trong chủ yếu được sử dụng để gia công các chi tiết có bề mặt lỗ hoặc khoang, như trục rỗng, các chi tiết có lỗ xuyên tâm, vòng bi, v.v.

Ưu điểm

  • Đảm bảo độ chính xác cao khi gia công lỗ hoặc khoang.
  • Có thể gia công các chi tiết có lỗ với kích thước đa dạng.

Nhược điểm

  • Không thích hợp cho gia công các chi tiết có bề mặt ngoài.
  • Phải sử dụng dao tiện nhỏ và có độ bền cao, nên chi phí dao cắt có thể cao hơn.

Tiện ren

Khái niệm

Tiện ren là phương pháp dùng để tạo các đường ren (ren vít) trên bề mặt của chi tiết. Dao tiện được điều khiển chính xác để tạo ra các đường ren theo yêu cầu, với các bước ren đều và có độ chính xác cao.

Cách gia công

Dao cắt di chuyển theo đường chéo so với trục của phôi và có sự điều chỉnh liên tục về bước ren và độ sâu của cắt để tạo ra các đường ren chính xác.

Ứng dụng

Tiện ren thường được sử dụng để gia công các chi tiết như trục vít, đai ốc, bu lông, các chi tiết cần ren có bước ren chính xác.

Ưu điểm

  • Đảm bảo độ chính xác cao và đồng đều cho các bước ren.
  • Có thể gia công ren trong một khoảng thời gian ngắn.

Nhược điểm

  • Không phù hợp cho các chi tiết không yêu cầu ren.
  • Cần dao tiện đặc biệt để gia công các loại ren phức tạp.

Tiện côn

Khái niệm

Tiện côn là phương pháp gia công dùng để tạo ra các chi tiết có bề mặt côn, tức là có sự thay đổi độ lớn từ một đầu đến đầu kia của chi tiết.

Cách gia công

Dao tiện di chuyển theo một góc xác định, tạo ra bề mặt côn của chi tiết. Các thông số như góc côn và chiều dài côn sẽ được điều chỉnh theo yêu cầu.

Ứng dụng

Tiện côn thường được sử dụng trong các chi tiết như nón, cổ trục, cổ phớt hoặc các bộ phận cơ khí có bề mặt côn.

Ưu điểm

  • Tạo được các bề mặt côn chính xác.
  • Đảm bảo độ chính xác cao trong gia công các chi tiết có hình dạng đặc biệt.

Nhược điểm

  • Cần máy tiện có khả năng điều chỉnh góc côn và dao cắt phải có độ bền cao.
  • Không thể gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp khác ngoài côn.

Tiện trụ

Khái niệm

Tiện trụ là phương pháp gia công sử dụng để gia công các chi tiết hình trụ, giúp tạo ra các chi tiết như trục, ống hoặc các bộ phận có hình tròn đối xứng.

Cách gia công

Phôi được gắn vào trục chính và quay. Dao tiện di chuyển theo chiều dài hoặc chiều rộng của phôi để cắt bỏ phần vật liệu thừa, tạo ra bề mặt tròn đồng nhất.

Ứng dụng

Tiện trụ thường được sử dụng để gia công các chi tiết trục, bánh răng, vòng bi và các chi tiết hình tròn khác.

Ưu điểm

  • Đảm bảo độ chính xác cao đối với các chi tiết tròn.
  • Phù hợp cho các chi tiết có độ bền cao.

Nhược điểm

  • Không thể gia công các chi tiết không có dạng tròn.
  • Cần phải sử dụng thiết bị phù hợp cho các chi tiết có kích thước lớn.

Tiện mặt đầu

Khái niệm

Tiện mặt đầu là phương pháp gia công nhằm gia công bề mặt đầu của chi tiết, tạo ra các mặt phẳng hoặc hình dạng đặc biệt.

Cách gia công

Dao tiện di chuyển theo hướng ngang để cắt bề mặt đầu của chi tiết, tạo ra các bề mặt phẳng hoặc có hình dạng đặc biệt theo yêu cầu.

Ứng dụng

Tiện mặt đầu được sử dụng trong các chi tiết cần có bề mặt đầu phẳng như chi tiết kết cấu, bánh răng, v.v.

Ưu điểm

  • Đảm bảo độ chính xác cao cho các bề mặt đầu.
  • Phù hợp để gia công các chi tiết có yêu cầu bề mặt hoàn thiện tốt.

Nhược điểm

  • Cần phải có thiết bị gia công phù hợp với kích thước chi tiết.
  • Có thể tốn thời gian nếu gia công nhiều lớp vật liệu.

Tiện CNC

Khái niệm

Tiện CNC là phương pháp gia công sử dụng máy tiện điều khiển bằng máy tính, cho phép tự động hóa quá trình gia công với độ chính xác cực kỳ cao và khả năng thực hiện nhiều thao tác phức tạp mà không cần can thiệp nhiều từ người vận hành.

Cách gia công

Máy tiện CNC được lập trình để thực hiện các thao tác cắt gọt theo các trục X, Y, Z với độ chính xác cao. Hệ thống điều khiển CNC tự động điều chỉnh dao cắt và tốc độ cắt để đạt được các yêu cầu gia công.

Ứng dụng

Tiện CNC được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chế tạo, cơ khí chính xác, sản xuất ô tô, hàng không, v.v. Đặc biệt phù hợp với các chi tiết có hình dạng phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao.

Ưu điểm

  • Độ chính xác cao và khả năng tự động hóa hoàn toàn.
  • Giảm thiểu lỗi của con người và tăng hiệu quả gia công.

Nhược điểm

  • Chi phí đầu tư ban đầu cao cho máy móc.
  • Yêu cầu lập trình CNC phức tạp và kỹ thuật cao từ người vận hành.

Ưu và nhược điểm chung của phương pháp tiện

Ưu điểm

  • Tiện, đặc biệt khi sử dụng máy tiện CNC, có thể đạt độ chính xác rất cao, giúp gia công các chi tiết có yêu cầu khắt khe về kích thước và hình dạng.
  • Với các máy tiện hiện đại, có thể gia công nhanh chóng và hiệu quả, đặc biệt khi gia công hàng loạt chi tiết giống nhau.
  • Tiện có thể gia công nhiều loại hình dạng khác nhau như trụ, ren, mặt côn, mặt phẳng, giúp ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như cơ khí chế tạo, ô tô, hàng không, y tế, v.v.
  • Sử dụng máy tiện CNC giúp giảm thiểu lỗi do con người gây ra và giảm thiểu thời gian gia công, tăng năng suất và chất lượng sản phẩm.
  • Có thể gia công nhiều loại vật liệu cứng, từ thép, hợp kim đến nhôm, đồng, và các vật liệu kim loại khác.

Nhược điểm

  • Để đạt được chất lượng gia công cao và chính xác, người vận hành cần có kỹ thuật tốt và hiểu biết về máy móc, dao cắt, và các thông số gia công.
  • Máy tiện CNC có giá thành cao, yêu cầu đầu tư ban đầu lớn, và chi phí bảo trì cũng khá tốn kém.
  • Tiện chủ yếu được sử dụng để gia công các chi tiết có hình dạng đối xứng trục, do đó không thích hợp cho các chi tiết có hình dạng phức tạp hoặc không đối xứng.
  • Mặc dù các máy tiện hiện đại có khả năng gia công với hiệu suất cao, nhưng đối với các chi tiết lớn hoặc có yêu cầu gia công đặc biệt, công suất của máy tiện có thể là yếu tố hạn chế.
  • Một số chi tiết phức tạp có thể yêu cầu thực hiện nhiều bước gia công khác nhau (như tiện ngoài, tiện trong, tiện ren, khoan, v.v.), điều này có thể làm tăng thời gian gia công và chi phí.