Quy trình kiểm tra chất lượng (QC) trong gia công cơ khí chính xác

Trong ngành gia công cơ khí, chất lượng không chỉ là một mục tiêu mà là sự sống còn. Một chi tiết máy có sai lệch chỉ 0.01mm cũng có thể khiến cả hệ thống động cơ hàng tỷ đồng bị hỏng hóc. Chính vì vậy, quy trình Kiểm soát Chất lượng đóng vai trò then chốt, đảm bảo mọi sản phẩm đầu ra đều đáp ứng đúng bản vẽ kỹ thuật và tiêu chuẩn quốc tế.

1.       Hiểu đúng về QC trong cơ khí chính xác

QC (Quality Control) là tập hợp các hoạt động kiểm tra, đánh giá sản phẩm ở từng công đoạn sản xuất để đảm bảo chúng thỏa mãn các yêu cầu chất lượng đã đề ra. Khác với QA (Quality Assurance) tập trung vào quy trình hệ thống, QC tập trung trực tiếp vào thực thể sản phẩm.

Đối với các công ty gia công cơ khí, hệ thống QC thường bao gồm:

·         Kiểm tra kích thước (Dung sai).

·         Kiểm tra độ nhám bề mặt.

·         Kiểm tra hình học (Độ tròn, độ thẳng, độ song song).

·         Kiểm tra cơ tính (Độ cứng, độ bền).

2. Các công đoạn trong quy trình QC tiêu chuẩn

Một quy trình QC chuyên nghiệp thường được chia thành 3 giai đoạn chính:

-  Kiểm tra đầu vào (IQC - Incoming Quality Control)

Ngay cả trước khi máy CNC bắt đầu chạy, việc kiểm soát phôi liệu là bắt buộc.

·         Kiểm tra vật liệu: Xác nhận chứng chỉ xuất xưởng (CO/CQ) của thép, nhôm, nhựa. Sử dụng máy đo quang phổ để phân tích thành phần hóa học nếu cần.

·         Kiểm tra kích thước phôi: Đảm bảo lượng dư gia công đủ để máy CNC có thể cắt gọt ra thành phẩm.

·         Kiểm tra ngoại quan: Phát hiện các vết nứt, rỗ khí hoặc rỉ sét trên bề mặt vật liệu thô.

- Kiểm tra trong quá trình sản xuất

Đây là giai đoạn quan trọng nhất để giảm thiểu tỷ lệ hàng lỗi (NG).

·         Kiểm tra sản phẩm đầu tiên: Sau khi thiết lập máy (setup), kỹ thuật viên QC sẽ kiểm tra chi tiết đầu tiên được sản xuất ra. Nếu chi tiết này đạt, dây chuyền mới được phép chạy hàng loạt.

·         Kiểm tra tuần suất (In-process Inspection): QC lấy mẫu ngẫu nhiên sau mỗi khoảng thời gian nhất định (ví dụ 1 tiếng/lần) để đảm bảo dao cắt không bị mòn và máy vẫn giữ được độ ổn định.

- Kiểm tra đầu ra (OQC - Outgoing Quality Control)

Giai đoạn cuối cùng trước khi đóng gói và giao cho khách hàng.

·         Kiểm tra 100% hoặc lấy mẫu (AQL): Tùy theo yêu cầu của khách hàng mà đơn vị gia công sẽ kiểm tra toàn bộ hoặc theo xác suất.

·         Lập báo cáo kiểm tra (Inspection Report): Ghi chép lại các thông số thực tế so với bản vẽ.

Các thông số kỹ thuật cần kiểm soát chặt chẽ

Trong gia công cơ khí chính xác CNC, các kỹ sư QC đặc biệt chú trọng vào:

- Kích thước và Dung sai

Sử dụng các thiết bị đo để xác định các thông số dài, rộng, cao, đường kính. Trong cơ khí chính xác, dung sai thường rất khắt khe (ví dụ +- 0.005mm).

- Dung sai hình học

Bao gồm các sai lệch về hình dạng và vị trí tương quan:

·         Độ phẳng: Kiểm tra bề mặt có bị lồi lõm không.

·         Độ đồng tâm: Quan trọng đối với các chi tiết xoay tròn như trục, bánh răng.

·         Độ vuông góc: Đảm bảo các mặt được gia công đúng góc độ.

- Độ nhám bề mặt

Sử dụng máy đo độ nhám để xác định chỉ số $R_a$ hoặc $R_z$. Độ nhám ảnh hưởng trực tiếp đến ma sát và khả năng bôi trơn của chi tiết khi hoạt động.

Trang thiết bị đo lường hiện đại

Để đảm bảo tính "chính xác", việc sử dụng thước cặp hay panme đôi khi là chưa đủ. Các xưởng gia công hiện đại thường trang bị:

·         Máy đo tọa độ 3D (CMM): Cho phép đo các biên dạng phức tạp với độ chính xác cực cao bằng đầu chạm cảm biến.

·         Máy đo hình ảnh (VMM): Sử dụng camera độ phân giải cao để đo các chi tiết nhỏ, mỏng mà không cần tiếp xúc.

·         Máy đo độ cứng: Kiểm tra kết quả sau khi nhiệt luyện (tôi, ram).

·         Dưỡng kiểm: Dùng để kiểm tra nhanh các lỗ ren hoặc đường kính trong sản xuất hàng loạt.

 Vai trò của con người và môi trường trong QC

- Kỹ năng của nhân viên QC

Một nhân viên QC giỏi không chỉ biết dùng thước, mà phải biết đọc hiểu bản vẽ kỹ thuật phức tạp, hiểu về chế độ cắt của máy CNC để tư vấn ngược lại cho bộ phận sản xuất khi thấy có dấu hiệu lỗi tiềm ẩn.

- Môi trường phòng đo

Nhiệt độ phòng đo thường phải duy trì ở mức ổn định vì kim loại có tính giãn nở nhiệt. Nếu đo ở môi trường quá nóng, kết quả sẽ không còn chính xác.

Lợi ích khi doanh nghiệp tuân thủ nghiêm ngặt quy trình QC

Việc đầu tư bài bản vào quy trình QC mang lại những lợi ích vô giá cho các đơn vị gia công cơ khí chính xác:

·         Giảm chi phí phế phẩm: Phát hiện lỗi sớm giúp tránh lãng phí vật liệu và thời gian máy.

·         Tăng uy tín thương hiệu: Khách hàng luôn an tâm khi nhận được sản phẩm có đầy đủ báo cáo kiểm định.

·         Tối ưu hóa quy trình: Dữ liệu từ QC giúp bộ phận kỹ thuật điều chỉnh chương trình CAM hoặc thay đổi loại dao cắt phù hợp hơn.

 Kết luận

Quy trình kiểm tra chất lượng QC là "tấm lưới bảo hiểm" cuối cùng trong sản xuất cơ khí. Đối với khách hàng, việc lựa chọn một đối tác gia công cơ khí chính xác có hệ thống QC đạt chuẩn (như ISO 9001) là yếu tố tiên quyết để đảm bảo thành công cho dự án của mình.