Tìm hiểu phương pháp gia công doa chính xác nhất

Trong công nghiệp chế tạo, độ chính xác trong gia công là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng và hiệu suất của sản phẩm. Trong số các phương pháp gia công, gia công doa đóng vai trò then chốt trong việc tạo ra các chi tiết máy với độ chính xác cao. Sau đây mời bạn cùng ATC Machinery khám phá sâu hơn về các phương pháp gia công doa hiện đại, nhấn mạnh vào kỹ thuật, công nghệ, và các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của quá trình này. 

Mũi doa là gì?

Doa là mũi khoan lỗ được thực hiện trong quá trình gia công CNC lỗ ghép bề mặt, có dạng hình nón hoặc hình trụ. Mũi doa được sử dụng phóng to và hoàn thiện các lỗ có kích thước chính xác của các loại máy công cụ như máy tiện hoặc máy tiện CNC, máy khoan, máy vặn vít.

Mũi doa cũng được thiết kế và sử dụng để mở rộng các lỗ cơ bản hoặc loại bỏ gờ.

Cấu tạo của mũi doa

Cấu tạo của mũi doa gồm 3 phần chính giúp doa hoạt động tốt nhất:

Phần làm việc gồm:

• Phần dẫn hướng: Góc côn đỉnh bằng 90 độ.
• Phần cắt: Thực hiện công việc cắt.
• Phần sửa đóng: Chính là quá trình cắt và sửa đúng cho lỗ gia công, đây còn là nơi dự trữ để mài lại mũi doa khi bị mòn.
• Phần côn ngược: Giúp làm giảm ma sát giữa mặt sau của doa và bề mặt đã gia công lỗ.

Phần cổ:

Phần cổ là phần kết nối giữa cán dao với phần làm việc của mũi doa, trong quá trình chế tạo mũi doa.

Phần cán doa:

• Mũi doa tay: Phần cán sẽ được thiết kế ở dạng trụ có đầu vuông.
• Mũi doa máy: Chính là phần cán doa được chế tạo ở dạng đuôi trụ hoặc đuôi côn.

Mũi doa chủ yếu được chế tạo bằng vật liệu thép gió, phần lưỡi cắt được trang bị bởi các hợp kim cứng hoặc kim cương đa tinh thể giúp quá trình đo lường đường kính dễ dàng hơn. Bên cạnh đó, các bước chia răng không đồng đều để tránh tạo ra độ rung, dấu gợn sóng và độ lệch đồng tâm. Đồng thời, đường biên dẫn của lưỡi cắt phụ được thực hiện bởi đường biên mài mòn. Đường càng rộng thì dạng hình học tốt hơn nhưng độ bóng lại xấu hơn.

Phương pháp gia công doa chính xác

Dựa vào từng nhu cầu và tính chất công việc, thợ cơ khí sẽ lựa chọn phương pháp gia công doa dưới hai hình thức đó là doa máy hoặc doa tay.

Doa máy

Với hình thức này sẽ có 2 phương pháp gia công doa:

– Doa cưỡng bức: Dao doa được nối cứng với trục chính của máy. Nhưng với phương pháp doa cưỡng bức có nhược điểm là lỗ thường bị lay rộng hoặc lỗ bị xiên và dao dễ bị kẹt và gãy. Nguyên nhân chủ yếu là do độ lệch tâm giữa đường tâm trục chính của máy với tâm lỗ gia công, do trục chính bị đảo.

– Doa tùy động: Gồm 2 phương pháp chủ yếu đó là:

• Dao doa được nối với tùy động trục chính của máy bằng khớp tùy động. Khi đó, dao hoàn toàn dựa vào lỗ có thể tự dẫn hướng và khắc phục được nhược điểm của phương pháp trên.
• Sử dụng kết cấu dao doa tùy động: Đối với cách này rất đơn giản, bởi dao doa chỉ có 2 lưỡi cắt, các lưỡi cắt có khả năng xê dịch ít theo phương hướng kính để tự lựa vào lỗ gia công. Do đó, lưỡi dao ít có khả năng chống mòn nhưng do kết cấu đơn giản nên rất dễ mài lại.

Doa tay

Quá trình cắt và chuyển động doa tay cũng giống như doa máy nhưng các chuyển động ở đây được thực hiện bởi tay của công nhân. Khi doa tay, công nhân cần thao tác nhịp nhàng và uyển chuyển thì mới có thể đạt được độ chính xác cao hơn doa máy. Điểm khác nhau giữa 2 phương pháp này đó là dao doa tau có góc Φ nhỏ hơn và phần dẫn hướng dài hơn so với dao doa máy.

Xem thêm: Các phương pháp kiểm tra mối hàn phổ biến nhất hiện nay

Các yếu tố của quá trình doa

Khi thực hiện các phương pháp gia công doa có thể sẽ gặp những sự cố ngoài ý muốn. Nhưng nếu chúng ta nắm bắt được những yếu tố không mong muốn có thể xảy ra thì việc khắc phục trở nên dễ dàng hơn.

Vấn đề tuổi bền của mũi doa

Vấn đề tuổi bền của mũi doa liên quan việc giảm độ chính xác do hụt kích thước vì mòn và do sự lay rộng của lỗ. Thông thường, đường kính lỗ sau khi doa khác với đường kính thực tế của mũi doa. Lượng tăng hoặc giảm của đường kính lỗ so với đường kính mũi doa được gọi là lượng lay động dương hoặc âm.

Nếu dùng mũi doa có j = 30 – 45o để gia công lỗ rất dễ xảy ra lay rộng dương:

Khi giảm j từ 20o xuống 5o, lượng lay rộng lại chuyển sang vị trí số âm. Với hiện tượng có thể giải thích tăng biến dạng đàn hồi. Vì lực hướng kính do góc giảm xuống.

Khi lưỡi cắt đi khỏi thì kim loại của bề mặt lỗ phục hồi trở lại gây ra sự giảm đường kính.

Khi tăng góc độ cắt từ 2 – 7 m/ph thì lượng lay rộng sẽ chuyển từ âm sang dương. Bởi vì tốc độ cắt tăng thì lực cắt giảm và biến dạng đàn hồi cũng giảm.

Dung dịch trơn nguội

Dung dịch trơn nguội ảnh hưởng lớn đến độ lay rộng. Vì nó có tác dụng cuốn đi những phần tử nhỏ của phoi vụn và lẹo dao bám trên lưỡi cắt

Góc nghiêng chính j

Góc nghiêng chính j ảnh hưởng lớn đến đặc trưng mòn của mũi doa. Khi gia công thép với j = 5o thì răng mũi doa mòn theo mặt sau vì lực hướng kính tăng. Nếu tăng góc j, lượng mòn mặt sau sẽ giảm nhưng lượng mòn theo cạnh viền lại tăng lên. Mũi doa có j = 45o sẽ cắt lớp phoi có chiều dày cắt lớn (az=sz . sinj). Khi đó cạnh viền mòn nhiều nhất, đồng thời mặt trước cũng mòn thành vết lõm.

Lực và công suất của mũi doa nhỏ vì lớp kim loại bị cắt rất mỏng.

Có thể coi mỗi răng doa là 1 dao tiện lỗ và dùng công thức tiện để tính lực cắt.

Lực cắt khi doa: Pz = Pz’.z (N)

Trong đó:

• Pz’ là lực cắt tác dụng lên 1 răng của mũi doa, tính theo tiện.
• z là số răng của mũi doa.

Mômen xoắn theo công thức:

Công suất cắt:

Tốc độ cắt khi doa là 1 hàm số của đường kính mũi doa D, tuổi bền T, lượng chạy dao s và chiều sâu cắt t. Tốc độ cắt còn chịu ảnh hưởng của tính chất vật liệu gia công cơ khí và nhiều nhân tố khác nữa.

Tốc độ cắt khi doa sẽ được tính theo công thức sau đây:

Xác định chế độ cắt khi khoét và doa

Việc xác định chế độ khoét, doa với kết cấu và hình dạng hợp lý nhất của dụng cụ cắt cần xuất phát từ những điều cơ bản sau:

Từ lượng dư gia công ưu tiên chọn chiều sâu cắt lớn nhất thường chọn chiều sâu cắt bằng lượng dư một phía.

Lượng chạy dao lớn nhất cho phép chọn bởi các điều kiện gia công lỗ, đảm bảo độ chính xác, độ bóng gia công và các nguyên công tiếp theo.

Từ lượng chạy dao công nghệ cho phép và từ tuổi bền hợp lý nhất của dụng cụ cắt để chọn tốc độ cắt.

Lượng chạy dao khi gia công bằng mũi khoét thép dụng cụ có thể tính theo công thức kinh nghiệm sau đây:

S = Cs . D0,5   mm/vg

Trong đó:

• Cs là hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào vật liệu gia công và các yếu tố công nghệ. Trị số của Cs có thể tra theo các sổ tay cơ khí.
• D là đường kính mũi khoét mm.

Lượng chạy dao khi gia công bằng mũi doa thép dụng cụ được tính theo công thức: s=Cs . D0,7    mm/vg

Những lưu ý khi doa

• Chỉ nên dao cưỡng bấc trong những trường hợp như: Các lỗ khoan, khoét, doa trên 1 lần gá hoặc các lỗ ngắn, lỗ lớn. Còn lại thì nên doa tùy động.
• Không nên doa các lỗ quá lớn, các lỗ có kích thước phi tiêu chuẩn, lỗ ngắn, lỗ không thông, lỗ có rãnh, lỗ trên các vật liệu quá cứng hoặc quá mềm.
• Thường doa đi theo bộ khoan, khoét, doa và dao doa cũng khá đắt tiền nên dao chỉ sử dụng có hiệu quả khi sản lượng gia công đủ lớn.

Bài viết trên đã nêu rõ phương pháp gia công doa chính xác nhất cũng như các thông tin xoay quanh nó để những bạn đang tìm hiểu lĩnh vực này có thể nắm rõ hơn. Cảm ơn bạn đã theo dõi ATC Machinery và hẹn gặp lại!

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

CÔNG TY TNHH MÁY CÔNG CỤ ATC

– Địa chỉ: 

• HCM: 55/4E Tiền Lân 1, Bà Điểm, Hóc Môn
• Hà Nội: Thôn Đìa, xã Nam Hồng, huyện Đông Anh

– Hotline: 

• Tư vấn bán hàng: 0902 419 483
• Hỗ trợ kỹ thuật: 0911 122 122

– Website: https://atcmachinery.com/

– Fanpage: https://www.facebook.com/atcmachinery/