Những điều cần biết về dao phay mặt đầu, cách tính chế độ cắt chính xác

Trong gia công cơ khí, dao phay mặt đầu là một trong những công cụ quan trọng nhất, được sử dụng rộng rãi để tạo ra các bề mặt phẳng, mịn và chính xác. Để hiểu rõ về dao phay mặt đầu, các chế độ làm việc và cách tính toán chế độ cắt là điều cần thiết để đảm bảo hiệu suất và chất lượng gia công. Ở bài viết này, RX Tradex sẽ cung cấp thông tin chi tiết về dao phay mặt đầu, phân loại, cách chọn và tính toán chế độ cắt.

1. Dao phay mặt đầu là gì?

Dao phay mặt đầu (face mill) là loại dao phay được thiết kế để gia công bề mặt phẳng trên chi tiết. Dao phay mặt đầu thường có nhiều lưỡi cắt, giúp gia công nhanh chóng và đạt được độ chính xác cao. Đặc điểm chính của dao phay mặt đầu là có thể gắn trên trục quay của máy phay và thực hiện gia công bằng cách tiếp xúc với bề mặt chi tiết gia công.

2. Các chế độ làm việc của dao phay mặt đầu

Chế độ làm việc của dao phay mặt đầu bao gồm các yếu tố như tốc độ cắt, tốc độ trục chính, bước tiến dao và độ sâu cắt. Các yếu tố này cần được điều chỉnh phù hợp để đảm bảo chất lượng bề mặt và tuổi thọ của dao.

• Tốc độ cắt (Vc): Tốc độ cắt là vận tốc mà lưỡi dao di chuyển qua bề mặt của chi tiết gia công. Tốc độ cắt phụ thuộc vào vật liệu của chi tiết và loại dao phay. Việc chọn tốc độ cắt đúng là rất quan trọng để tránh làm mòn dao nhanh chóng hoặc gây cháy dao.
• Tốc độ trục chính (n): Tốc độ trục chính là số vòng quay của dao phay trong một phút. Tốc độ này được tính toán dựa trên đường kính dao và tốc độ cắt.
• Bước tiến dao (f): Bước tiến dao là khoảng cách mà dao di chuyển dọc theo chi tiết trong mỗi vòng quay của trục chính. Bước tiến dao ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt và năng suất gia công.
• Độ sâu cắt (ap): Độ sâu cắt là độ dày của lớp vật liệu được cắt đi trong một lần gia công. Độ sâu cắt phải được chọn sao cho không gây quá tải cho máy và dao phay.

3. Phân loại dao phay mặt đầu

Dao phay mặt đầu được phân loại dựa trên cấu trúc và vật liệu của lưỡi cắt, có một số loại phổ biến như:

3.1. Theo cấu trúc lưỡi cắt

• Dao phay mặt đầu liền khối: Là loại dao phay mà lưỡi cắt và thân dao được làm từ một khối vật liệu duy nhất. Loại này thường được sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao.
• Dao phay mặt đầu có lưỡi cắt gắn: Loại dao này có thân dao và lưỡi cắt tách biệt, lưỡi cắt thường được gắn vào thân bằng vít. Loại này thuận tiện cho việc thay thế lưỡi cắt khi bị mòn mà không cần thay toàn bộ dao.

3.2. Theo vật liệu lưỡi cắt

• Dao phay thép gió (HSS): Được làm từ thép hợp kim cao, thích hợp cho các ứng dụng gia công tốc độ thấp đến trung bình.
• Dao phay cacbua (Carbide): Có lưỡi cắt làm từ cacbua vonfram, chịu mài mòn tốt và có thể gia công ở tốc độ cao.
• Dao phay kim cương (PCD): Sử dụng kim cương tổng hợp làm lưỡi cắt, thích hợp cho gia công vật liệu phi kim loại hoặc kim loại nhẹ.

4. Cách chọn dao phay mặt đầu chuẩn

Có nhiều cách để chọn dao phay mặt đầu, tùy thuộc vào yêu cầu của từng loại sản phẩm để xem xét và lựa chọn cho phù hợp:

• Loại vật liệu gia công: Mỗi loại vật liệu yêu cầu một loại dao phay và thông số cắt khác nhau. Ví dụ, khi gia công thép cứng, cần sử dụng dao phay có lưỡi cắt bằng cacbua hoặc kim cương.
• Đường kính dao phay: Đường kính dao phay phải phù hợp với kích thước của bề mặt cần gia công và khả năng của máy phay. Đường kính dao lớn hơn sẽ giúp tăng năng suất, nhưng cũng đòi hỏi máy phay có công suất đủ lớn.
• Số lượng lưỡi cắt: Số lượng lưỡi cắt ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt và tốc độ gia công. Dao phay nhiều lưỡi cắt sẽ giúp gia công nhanh hơn và bề mặt mịn hơn.
• Hệ thống kẹp dao: Hệ thống kẹp dao phải đảm bảo độ chắc chắn và chính xác để tránh dao bị lỏng hoặc rung trong quá trình gia công.

5. Phay thuận và phay nghịch trong gia công mặt đầu

Phay thuận (Climb Milling): Phay thuận là phương pháp mà dao phay di chuyển cùng chiều với hướng tiến của chi tiết. Phương pháp này có ưu điểm là giảm lực cắt, tăng tuổi thọ dao, cũng như cải thiện chất lượng bề mặt. Tuy nhiên, phay thuận yêu cầu máy phay phải có độ cứng vững cao để tránh hiện tượng giật dao.

Phay nghịch (Conventional Milling): Phay nghịch là phương pháp mà dao phay di chuyển ngược chiều với hướng tiến của chi tiết. Phương pháp này thường được sử dụng khi máy phay không đủ độ cứng vững hoặc khi gia công vật liệu cứng. Phay nghịch có nhược điểm là lực cắt lớn hơn, dễ làm mòn dao và chất lượng bề mặt không tốt bằng phay thuận.

6. Cách tính chế độ cắt cơ bản khi gia công mặt đầu

Khi gia công chúng ta cần lưu ý đến các thông số sau: 

Với các thông số này, đảm bảo rằng máy phay và dao phay được thiết lập đúng cách sẽ giúp đạt được bề mặt gia công chất lượng cao và kéo dài tuổi thọ của dao.

7. Kết luận

Hiểu rõ về dao phay mặt đầu, các chế độ làm việc và cách tính toán chế độ cắt chính xác là rất quan trọng trong gia công cơ khí. Việc chọn đúng loại dao phay, điều chỉnh các thông số cắt phù hợp và áp dụng phương pháp phay hiệu quả sẽ giúp tối ưu hóa quá trình gia công, nâng cao chất lượng sản phẩm và kéo dài tuổi thọ của dao phay. Hiện tại, trong lĩnh vực cơ khí sản xuất tại Việt Nam, nếu các doanh nghiệp quan tâm đến công nghệ, mong muốn tham quan máy móc, tiếp cận với các doanh nghiệp cùng ngành… quý doanh nghiệp có thể đăng ký tìm hiểu Triển lãm Quốc tế METALEX Việt Nam do RX Tradex tổ chức.