Dao Phay Mặt Đầu: Tất Tần Tật Những Thông Tin Bạn Cần Biết

Gia công cơ khí là một lĩnh vực không thể thiếu trong nền công nghiệp hiện đại. Trong đó, phay mặt đầu là một trong những phương pháp gia công phổ biến nhất, giúp tạo ra các bề mặt phẳng, rãnh, hay các hình dạng phức tạp khác. Để thực hiện quá trình này, dao phay mặt đầu là một công cụ không thể thiếu. Hãy cùng ATC Machinery tìm hiểu tất tần tật về loại dao phay quan trọng này.

Dao Phay Mặt Đầu Là Gì?

Dao phay mặt đầu là một loại dao phay được thiết kế đặc biệt để gia công các bề mặt phẳng. Trục chính của dao phay mặt đầu vuông góc với bề mặt gia công, cho phép tạo ra các bề mặt phẳng gia công chính xác và đồng đều. Dao phay mặt đầu thường được sử dụng để gia công phay phá thô bề mặt của vậy liệu trước khi thực hiện các nguyên công phay tinh chi tiết.

Cấu tạo của dao phay mặt đầu bao gồm các bộ phận chính sau đây:

• Thân dao: Thân dao phay mặt đầu thường được làm từ thép hợp kim cứng hoặc thép gió HSS, đảm bảo độ bền bỉ và khả năng chịu lực tốt trong quá trình gia công.
• Lưỡi cắt: Lưỡi cắt là phần quan trọng nhất của dao phay mặt đầu, có nhiệm vụ trực tiếp cắt gọt vật liệu.
• Mảnh dao (đối với dao phay ghép mảnh): Đối với loại dao phay mặt đầu ghép mảnh hợp kim, các mảnh dao được gắn chặt vào thân dao thông qua các ốc vít hoặc cơ cấu kẹp.
• Góc cắt: Góc cắt của dao phay mặt đầu bao gồm góc nghiêng chính và góc nghiêng phụ, có ảnh hưởng lớn đến chất lượng bề mặt gia công, khả năng thoát phoi, và tuổi thọ của dao.
• Lớp phủ: Lớp phủ giúp tăng độ cứng cáp, giảm ma sát, và chống mài mòn và kéo dài tuổi thọ cho dao trong quá trình sử dụng.

Phân Loại Dao Phay Mặt Đầu

Dao phay mặt đầu được phân loại thành 2 loại chính là: Dao phay mặt đầu nguyên khối và dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim.

Dao phay mặt đầu nguyên khối là gì?

Dao phay mặt đầu nguyên khối là một loại dao phay được chế tạo từ một khối vật liệu duy nhất. Khác với dao phay ghép mảnh, dao nguyên khối không có các mảnh dao rời có thể thay thế.

Ưu điểm của dao phay mặt đầu nguyên khối:

• Độ cứng vững cao: Do được làm từ một khối vật liệu duy nhất, dao nguyên khối có độ cứng vững cao, giúp giảm thiểu rung động trong quá trình gia công, đảm bảo độ chính xác và chất lượng bề mặt gia công tốt hơn.
• Khả năng chịu lực tốt: Dao nguyên khối có khả năng chịu lực tốt hơn so với dao ghép mảnh, phù hợp cho các ứng dụng gia công thô với lực cắt lớn.
• Độ bền cao: Vật liệu chế tạo dao nguyên khối thường có độ bền cao, chống mài mòn tốt, giúp kéo dài tuổi thọ của dao.

Nhược điểm của dao phay mặt đầu nguyên khối:

• Giá thành cao: Do yêu cầu vật liệu chế tạo có chất lượng cao và quy trình sản xuất phức tạp hơn, dao nguyên khối thường có giá thành cao hơn so với dao ghép mảnh.
• Khả năng linh hoạt thấp: Khi lưỡi cắt bị mòn hoặc hỏng, không thể thay thế từng mảnh dao như dao ghép mảnh, mà phải mài lại hoặc thay thế cả dao.

Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim là gì?

Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim là một loại dao phay mặt đầu có cấu tạo đặc biệt, trong đó các lưỡi cắt của dao không phải là một bộ phận cố định trên thân dao mà là các mảnh dao rời được làm từ hợp kim cứng. Các mảnh dao này được gắn vào thân dao thông qua các cơ cấu kẹp hoặc ốc vít, cho phép người sử dụng có thể thay thế dễ dàng khi bị mòn hoặc hỏng.

Ưu điểm của dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim

• Tiết kiệm chi phí: Khi các mảnh dao bị mòn, chỉ cần thay thế mảnh dao mới mà không cần phải thay cả dao, giúp tiết kiệm chi phí đáng kể.
• Linh hoạt: Có thể sử dụng nhiều loại mảnh dao khác nhau với hình dạng và vật liệu cắt phù hợp với từng loại vật liệu và yêu cầu gia công cụ thể.
• Hiệu suất cao: Các mảnh dao hợp kim cứng có độ cứng và độ bền cao, giúp tăng hiệu suất gia công và tuổi thọ của dao.

Nhược điểm của dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim

• Giá thành ban đầu cao: Dao phay gắn mảnh hợp kim thường có giá thành ban đầu cao hơn so với dao phay nguyên khối.
• Cần kỹ thuật lắp đặt chính xác: Việc lắp đặt các mảnh dao đòi hỏi kỹ thuật chính xác để đảm bảo độ đồng tâm và độ ổn định của dao trong quá trình gia công.

Trên thực tế, các loại dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực gia công cơ khí, nhờ tính linh hoạt, hiệu quả và tiết kiệm chi phí mà loại dao phay này mang lại.

Tìm hiểu thêm: Dao Phay Ngón Là Gì? Cẩm Nang A-Z Cho Người Mới Bắt Đầu

Ứng Dụng Của Dao Phay Mặt Đầu

• Tạo bề mặt phẳng: Dao phay mặt đầu thường được sử dụng để phay bề mặt phẳng của các chi tiết kim loại. Với các lưỡi cắt sắc bén và cấu trúc chắc chắn, công cụ này đảm bảo độ mịn và chính xác cao cho bề mặt gia công.
• Gia công rãnh: Bên cạnh việc phay phẳng, dao phay mặt đầu còn thích hợp cho việc gia công các rãnh trên chi tiết.
• Xử lý bề mặt nghiêng: Với khả năng điều chỉnh góc cắt linh hoạt, dao phay mặt đầu có thể dễ dàng gia công các bề mặt nghiêng của phôi.

Góc Cắt Dao Ảnh Hưởng Như Thế Nào Đến Gia Công Phay Mặt Đầu?

Góc nghiêng chính, hay còn gọi là góc tấn, là góc giữa lưỡi cắt chính và mặt phẳng vuông góc với trục dao. Góc cắt này đóng vai trò điều khiển lực cắt của dao, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả gia công. Góc nghiêng chính càng lớn sẽ giúp làm giảm lực cắt, giảm tải cho máy phay CNC và dao, nhưng đồng thời cũng làm giảm chiều sâu cắt tối đa.

Góc nghiêng phụ, hay còn gọi là góc lượn, là góc giữa lưỡi cắt phụ và mặt phẳng vuông góc với trục dao. Góc này có tác động quan trọng đến độ bóng bề mặt gia công. Góc nghiêng phụ càng lớn thì bề mặt chi tiết càng nhẵn mịn, nhưng lại làm giảm độ bền của lưỡi cắt.

Góc thoát phoi quyết định khả năng thoát phoi của dao phay. Góc thoát phoi lớn giúp phoi thoát ra dễ dàng hơn, giảm ma sát và nhiệt độ gia công, kéo dài tuổi thọ dao. Tuy nhiên, góc thoát phoi quá lớn có thể làm giảm độ bền của lưỡi cắt.

Cách Chọn Dao Phay Mặt Đầu Phù Hợp

Để lựa chọn chính xác loại dao phay mặt đầu phù hợp với nhu cầu gia công bạn cần dựa vào lực cắt và góc cắt của dao phay mặt đầu.

Lực cắt là một yếu tố quan trọng cần xem xét khi lựa chọn dao phay mặt đầu, bởi nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả gia công và tuổi thọ của dao. Do đó, cần lựa chọn dao phay có khả năng chịu lực cắt phù hợp với vật liệu gia công và điều kiện gia công. Góc dẫn của dao cũng gây ảnh hưởng trực tiếp đến hướng lực và lực cắt của dao tác động lên bề mặt vật liệu gia công. Các góc dẫn phổ biến của dao phay mặt đầu là 10°, 45° và 90°.

Góc cắt của dao phay mặt đầu đóng vai trò then chốt trong việc quyết định hiệu suất và khả năng gia công của dao phay CNC. Mỗi góc cắt khác nhau phù hợp với một chế độ gia công phay cụ thể, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bề mặt và hiệu quả sản xuất.

Dưới đây là bảng tổng hợp các góc dao phay mặt đầu tương ứng với các phương pháp gia công cụ thể, giúp tối ưu hóa quá trình phay và nâng cao hiệu suất làm việc.

Trong ngành gia công cơ khí chính xác, ngoài các mảnh dao phay phổ biến như dạng vuông, hình chữ nhật và hình bát giác, mảnh dao phay dạng tròn cũng ngày càng được ưa chuộng. Với khả năng xoay 360°, mảnh dao tròn không chỉ cho phép tái sử dụng nhiều lần mà còn tận dụng tối đa vật liệu. Thiết kế của lưỡi cắt cong giúp cải thiện hiệu suất thoát phoi và giảm lực cắt, đặc biệt hữu ích khi gia công các biên dạng 3D phức tạp.

Mảnh dao tròn có thể thực hiện nhiều phương pháp phay như phay vai, phay khỏa mặt, phay hốc, phay biên dạng 3D,… Nhờ khả năng thoát phoi tốt và lực cắt giảm, mảnh dao tròn thích hợp cho gia công thô với năng suất cao, đặc biệt là các hốc lớn và biên dạng 3D.

Hình dạng tròn còn giúp giảm rung động trong quá trình gia công, đảm bảo tính ổn định và độ chính xác của sản phẩm trong các điều kiện gia công cơ khí khác nhau. Loại mảnh dao này còn đặc biệt hữu ích khi sử dụng với các loại máy CNC cũ, giúp giảm thiểu ảnh hưởng của độ rơ và tăng độ chính xác gia công.

Lựa Chọn Phay Thuận Hay Phay Nghịch Để Gia Công Mặt Đầu?

Khi gia công mặt đầu, việc lựa chọn giữa phay thuận và phay nghịch là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất. Quyết định chọn phương pháp nào không chỉ dựa vào tính chất vật liệu mà còn phải cân nhắc đến yêu cầu kỹ thuật cụ thể của từng công đoạn gia công.

Phay thuận là gì?

Phay thuận là cắt từ trên xuống dưới, thường được ưa chuộng khi cần gia công vật liệu mềm, vì giảm thiểu sự biến dạng và nâng cao độ mịn của bề mặt.

Ưu điểm:

• Lực cắt hướng xuống, giữ chặt phôi trên bàn máy, giảm thiểu rung động và cho phép tăng lượng chạy dao, tăng lượng ăn dao.
• Bề mặt gia công thường mịn và ít bị trầy xước hơn so với phay nghịch.
• Lực cắt giảm giúp giảm mài mòn và tăng tuổi thọ của dao phay.

Nhược điểm:

• Lực cắt hướng xuống có thể gây ra hiện tượng đẩy phôi di chuyển trên bàn máy, máy phay cần có độ cứng vững đủ để đảm bảo phôi được giữ chặt và quá trình gia công ổn định.
• Phoi được đẩy ra phía sau có thể gây khó khăn trong việc thoát phoi và làm sạch bề mặt gia công.

Phay nghịch là gì?

Ngược lại với phay thuận, phay nghịch có đặc điểm là lưỡi cắt di chuyển ngược chiều với chuyển động của phôi.

Ưu điểm:

• Lực cắt hướng lên giúp phá vỡ lớp bề mặt cứng của phôi dễ dàng hơn, đặc biệt hiệu quả trong gia công thô các vật liệu cứng.
• Giảm hiện tượng phôi bị đẩy và di chuyển trên bàn máy, tăng độ ổn định gia công.
• Phay nghịch có khả năng khử độ rơ, cải thiện độ chính xác gia công.
• Do lực cắt nhỏ hơn phay thuận, phay nghịch có thể tiết kiệm năng lượng tiêu thụ của các loại máy CNC.

Nhược điểm:

• Lực cắt hướng lên có thể làm bề mặt gia công bị xước và không đều, không phù hợp với yêu cầu gia công tinh.
• Lực cắt tăng đột ngột khi dao tiếp xúc với phôi có thể gây mẻ dao
• Do lực cắt hướng lên, cần gá kẹp phôi chắc chắn để tránh phôi bị bật lên khỏi bàn máy.

Công Thức Tính Chế Độ Cắt Gia Công Mặt Đầu

Khi gia công mặt đầu, việc tính toán chính xác các thông số như tốc độ cắt (mm/phút), tốc độ trục chính (vòng/phút), và bước tiến của dao phay mặt đầu (mm/vòng) là vô cùng quan trọng. Những yếu tố này không chỉ đảm bảo thiết lập công thức tính chế độ cắt khi phay CNC chính xác mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bề mặt và hiệu quả sản xuất. Dưới đây là công thức để tính các thông số trên:

Tốc độ cắt (Vc):

Vc = Π x D x N/100

Trong đó:

• D là đường kính dao phay (mm).
• N là tốc độ trục chính (vòng/phút).

Tốc độ trục chính (N):

N = (Vc x 1000) / (Π x D)

Bước tiến của dao phay (Fz):

Fz = f / (N x z)

Trong đó:

• f là tốc độ tiến dao (mm/phút)
• z là số răng của dao phay

Như vậy, qua bài viết này, chúng ta đã cùng nhau khám phá và hiểu biết sâu hơn về dao phay mặt đầu. ATC Machinery hy vọng rằng những thông tin và kiến thức chúng ta chia sẻ sẽ là nguồn động viên và hỗ trợ cho sự phát triển và thành công của bạn trong lĩnh vực này. Hãy tiếp tục theo dõi những bài viết tiếp theo để cập nhật những thông tin mới nhất nhé!