Lượng Chạy Dao Là Gì? Công Thức Tính Và Ý Nghĩa Quan Trọng

Trong các lĩnh vực gia công cơ khí, các thuật ngữ kỹ thuật như “lượng chạy dao là gì” có thể là một khái niệm mơ hồ đối với nhiều người. Tuy nhiên, đằng sau sự phức tạp ấy, đại lượng này thực sự là một trong những yếu tố quan trọng trong quá trình gia công cơ khí. Và để hiểu rõ hơn về nó, hãy cùng ATC Machinery đi sâu vào khám phá không chỉ về khái niệm này, mà còn về cách tính toán và tầm quan trọng thực sự của nó trong ngành công nghiệp.

Tìm Hiểu Về Lượng Chạy Dao Trong Gia Công Cơ Khí

Lượng chạy dao là một yếu tố quyết định đến chất lượng và hiệu suất của quy trình gia công cơ khí chính xác. Hiểu rõ về thông số này sẽ giúp bạn lựa chọn được chế độ gia công phù hợp, đảm bảo hiệu quả và chất lượng sản phẩm. Hãy cùng tìm hiểu về lượng chạy dao và vai trò của nó trong quá trình sản xuất.

Lượng chạy dao là gì

Lượng chạy dao, hay còn gọi là tốc độ tiến dao, là đại lượng thể hiện khoảng cách di chuyển tương đối giữa dao cắt và phôi trong một đơn vị thời gian nhất định, được đo bằng mm/vòng hoặc mm/phút. Lượng chạy dao đóng vai trò quan trọng trong việc xác định năng suất và độ nhám bề mặt gia công.

Các yếu tố ảnh hưởng đến lượng chạy dao

• Loại vật liệu gia công cơ khí: Vật liệu cứng và giòn cần lượng chạy dao nhỏ hơn so với vật liệu mềm và dẻo.
• Loại dao cắt: Dao cắt có độ sắc bén cao và độ cứng cao cho phép sử dụng lượng chạy dao lớn hơn.
• Máy gia công: Máy gia công có độ cứng cao và độ chính xác cao như máy tiện CNC, máy phay CNC cho phép sử dụng lượng chạy dao lớn hơn.
• Chế độ gia công: Chế độ gia công thô cần lượng chạy dao lớn hơn so với chế độ gia công tinh.
• Độ nhám bề mặt yêu cầu: Độ nhám bề mặt yêu cầu cao cần lượng chạy dao nhỏ hơn.

Tầm quan trọng của tốc độ tiến dao trong gia công cơ khí 

• Ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất gia công: Tốc độ tiến dao càng lớn, năng suất gia công càng cao. Tuy nhiên, lượng chạy dao quá lớn có thể ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia công.
• Ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt gia công: Tốc độ tiến dao càng nhỏ, độ nhám bề mặt gia công càng cao. Tuy nhiên, lượng chạy dao quá nhỏ có thể làm giảm năng suất gia công.
• Ảnh hưởng đến tuổi thọ dao cắt: Tốc độ tiến dao quá lớn có thể làm giảm tuổi thọ dao cắt.

4 Thông Số Lượng Chạy Dao Cơ Bản Thường Gặp

Trong quá trình gia công cơ khí, có bốn thông số lượng chạy dao cơ bản thường được sử dụng để đánh giá và điều chỉnh quá trình gia công, chế tạo.

Lượng chạy dao phút (Sph, mm/phút)

Lượng chạy dao phút là số lượng vật liệu mà dao cắt hoặc tiện được trong một phút. Đây là một chỉ số quan trọng để đánh giá tốc độ cắt của quá trình gia công. Lượng tiến dao phút càng cao thì quá trình gia công sẽ diễn ra nhanh chóng hơn, tuy nhiên cần phải đảm bảo rằng không gây ra rung chấn và hao mòn dao quá nhanh.

Lượng chạy dao vòng (Sv, mm/vòng)

Lượng chạy dao vòng là khoảng cách mà dao di chuyển khi thực hiện một vòng quay hoàn chỉnh, thường được sử dụng trong quá trình phay vòng hoặc gia công tròn. Lượng tiến dao vòng cũng ảnh hưởng đến tốc độ cắt và chất lượng bề mặt hoàn thiện tương tự như lượng chạy dao phút.

Lượng chạy dao răng (Sz, mm/ răng)

Lượng chạy dao răng là khoảng cách mà dao cắt di chuyển trong mỗi răng hoặc mỗi vòng quay của dao cắt. Đây là một yếu tố quan trọng chỉ xuất hiện trong quá trình phay rãnh, ảnh hưởng đến độ chính xác và chất lượng bề mặt của rãnh hoặc chi tiết được gia công phay CNC như: phay phẳng bằng dao phay trụ, phay răng, phay định hình.

Về mặt lý thuyết, cách tính lượng tiến dao giữa Sph, Sv và Sz có mối quan hệ mật thiết với với nhau. Sv=Z x Sz , Sph = n x Sv = n x Z x Sz. Trong đó:

• Sph: Lượng chạy dao phút (mm/phút)
• Sv: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng)
• Sz: Lượng chạy dao răng (mm/ răng)
• Z: Số răng của dao phay
• n: Số vòng quay của trục chính (r/min)

Lượng tiến dao hành trình kép

Lượng tiến dao hành trình kép là khoảng cách mà dao cắt di chuyển trong mỗi lượt cắt trên bề mặt của chi tiết, áp dụng cho phương thức gia công bào và xọc vật liệu trên các loại máy bào, máy xọc, máy cưa cơ khí.

Lượng Chạy Dao Gia Công Tiện

Lượng chạy dao (S) khi gia công tiện CNC phụ thuộc vào các điều kiện gia công, độ bền dao, cơ cấu chạy dao, độ cứng của các vật liệu cần gia công. Dưới đây là lượng chạy dao khi thực hiện một số phương pháp gia công tiện:

Xem thêm: Gia Công Tiện Có Tác Dụng Gì? 5 Lợi Ích Không Thể Bỏ Qua

Để xác định lượng chạy dao trong quá trình tiện, cần tuân thủ các tiêu chí sau đây:

• Tính lượng tiến dao khi gia công tiện cần phải dựa vào sức bền của cơ cấu chạy dao. Sức bền của cơ cấu chạy dao tiện được quy định bằng lực Pm cho phép [Ptn] của cơ cấu chạy dao
• Lực chạy của các loại dao tiện CNC lên cơ cấu chạy dao là Px, để đảm bảo quá trình gia công tiện được thuận lợi bắt buộc Px < Pm cho phép.
• Lực cắt Pz gây hiện tượng uốn thân dao (không tính Px, Py) với mô-men uốn Mu = Pz (N.mm); trong đó: l là khoảng cách từ mũi dao đến mép bàn dao.
• Mô-men uốn của thân dao được định nghĩa bằng công thức sau: [Mp] = W[σu]

Trong đó: W là mô đun chống uốn của tiết diện thân dao (mm^3)

Lượng Chạy Dao Gia Công Phay

Cách tính lượng tiến dao khi gia công phay đơn giản hơn cách tính lượng tiến dao khi gia công tiện. Hãy cùng khám đặc điểm, công thức tính lượng tiến dao gia công phay:

Đặc điểm của lượng chạy dao trên máy phay

Lượng chạy dao trên các loại máy phay bằng tích số giữa kích thước của phôi (răng) yêu cầu và số lượng răng của dao phay và số vòng quay của dao phay, bằng đơn vị inch/phút hoặc mm/phút. Cách tính lượng chạy dao trên máy phay không bị lệ thuộc vào tốc độ quay của trục chính máy phay. Công thức tính lượng tiến dao cho máy phay phụ thuộc vào các yếu tố chính sau đây:

• Chiều sâu và rộng của lớp cắt
• Dao phay và độ bén của dao
• Vật liệu gia công
• Đồ cứng, vững và tính đồng nhất của chi tiết
• Độ bóng và độ chính xác của thành phẩm sau khi hoàn thành
• Các thông số cơ bản của máy phay như công suất, độ cứng vững, thiết bị kẹp chặt trên máy phay và việc điều chỉnh dụng cụ cắt.

Xem thêm: 7 Cách Chọn Dao Phay Chính Xác Nhất Cần Phải Biết

Công thức tính lượng chạy dao 

Công thức chung:

Sd = Z x Sr x n

Trong đó:

• Sd: lượng chạy dao (in/min hoặc mm/min)
• Z: Số răng của dao phay
• Sr: Lượng chạy dao trên mỗi răng
• n: Số vòng quay của trục chính (r/min).

Chú ý: Công thức trên chỉ áp dụng trong điều kiện gia công cơ khí lý tưởng. Lượng tiến dao thực tế trên máy phay nên được chọn từ khoảng 1/3 hoặc 1/2 của giá trị tính toán ban đầu. Từ đó, có thể tăng dần tùy thuộc vào khả năng của máy và độ mịn của bề mặt được yêu cầu.

Ví dụ minh họa: Tính lượng chạy dao (Sd) đơn vị inch/phút, biết đường kính của dao là 3,5 inch và dao phay CNC trục có 12 răng xoắn được sử dụng để cắt thép kết cấu (CS 80).

Lời giải:

Đầu tiên, để tính số vòng quay chính xác (n) của dao

N=(4 x CS) / D = (4 x 80) /3,5 = 91

Sau đó áp dụng công thức tính lượng tiến dao ta có

Sd = Z x Sr x n = 12 x 0,01 x 91 = 10,92 (in/min)

Lượng chạy dao của một số loại dao phay phổ biến

• Lượng tiến dao của dao phay mặt đầu hợp kim cứng khi thực hiện phay thô

• Lượng tiến dao của dao phay mặt đầu hợp kim cứng khi thực hiện phay phôi tinh thép

• Lượng tiến dao của dao phay đĩa và dao phay trụ hợp kim cứng

• Lượng tiến dao của dao phay trụ đứng hợp kim cứng khi thực hiện phay thô phôi thép

• Lượng tiến dao khi phay tinh phôi thép bằng dao phay trụ đứng và hợp kim cứng

Ý Nghĩa Quan Trọng Của Lượng Chạy Dao Trong Gia Công Cơ Khí

Dưới đây là một số điểm quan trọng về ý nghĩa của lượng chạy dao trong gia công cơ khí:

• Đảm bảo chất lượng bề mặt: Khi lượng chạy dao được thiết đặt đúng, dao tiện sẽ tiếp xúc với bề mặt chi tiết một cách chính xác và nhẹ nhàng hơn, giảm bớt rung động và đảm bảo chất lượng bề mặt chi tiết.
• Tiết kiệm thời gian và chi phí: Khi lượng chạy dao được điều chỉnh chính xác, quy trình gia công có thể hoạt động ổn định hơn, giảm thiểu các lỗi thường gặp trên máy phay CNC và tiết kiệm chi phí sản xuất.
• Độ chính xác cao: Trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao, như trong ngành công nghiệp hàng không và y tế, việc đặt lượng chạy dao đúng cực kỳ quan trọng.
• Quản lý độ cứng của vật liệu: Khi lượng chạy dao được điều chỉnh đúng, nó có thể kiểm soát cách tiện cắt xuyên qua vật liệu và ngăn chặn sự biến dạng không mong muốn.
• Tối ưu hóa tuổi thọ dao cắt: Khi dao cắt tiếp xúc với vật liệu một cách đồng đều và không bị quá tải, nó sẽ giữ được độ sắc bén lâu hơn và hiệu suất gia công được tối ưu hơn.

Hy vọng rằng qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn tổng quan về lượng chạy dao, từ các khái niệm cơ bản đến công thức tính và ý nghĩa quan trọng trong ngành công nghiệp. Hãy áp dụng những kiến thức này vào công việc để mang lại sự thành công và phát triển trong lĩnh vực gia công cơ khí, gia công máy CNC. Cảm ơn bạn đã đồng hành cùng ATC Machinery và chúc bạn thành công trên con đường chinh phục những thách thức mới!