Trong ngành chế tạo máy, ngành gia công cơ khí chính xác và ngành công nghiệp khuôn mẫu các loại dao dùng để gia công được sử dụng nhiều với vai trò quan trọng. Đặc biệt để đáp ứng những chi tiết có độ khó ngày càng cao, dao phay cầu được sử dụng ngày càng nhiều hơn.
TỔNG QUAN VỀ DAO PHAY CẦU
Dao phay cầu còn được gọi là “dao phay mũi cầu”.
Dao có thể dễ dàng nhận biết bằng mắt thường, đầu dao có hình dạng bán cầu nối liền với thân dao. Chúng ta có thể xem dao phay cầu là dạng đặc biệt của dao phay ngón có bo góc với bán kính R bằng nửa đường kính cắt.
Dao phay cầu thường được làm từ vật liệu carbide, được bọc 1 lớp phủ ở phần lưỡi cắt. Nhiệm vụ của lớp phủ là tăng cường độ chắc chắn phần mũi dao và giảm khả năng nứt vỡ lưỡi cắt.
Có nhiều loại lớp phủ khác nhau phụ thuộc vào từng loại vật liệu gia công. Các lớp phủ phổ biến của dao phay cầu gồm:
- Lớp phủ TiSin: chuyên dùng cho vật liệu thép carbon, thép hợp kim, thép tôi, thép đã qua xử lý nhiệt.
- Lớp phủ DLC: chuyên chạy vật liêu nhôm.
- Lớp phủ Altin: chạy được đa vật liệu như thép, inox, gang.
Công dụng của dao phay các bề mặt có biên dạng cong, phay rãnh với bán kính lớn, phay đường viền chi tiết. Chúng cũng được sử dụng để tạo góc tròn giữa các mặt vuông góc để giảm sự tập trung ứng suất.
Ứng dụng chính của dao phay cầu thể hiện rõ trong lính vực khuôn mẫu và gia công chi tiết 3D. Đây là nơi mà dao phay cầu đạt hiệu quả gia công lớn nhất và độ linh hoạt cực kỳ cao so với các loại dao khác.
Các loại dao có đường kính nhỏ có thể được sử dụng để khắc chữ hoặc hình ảnh lên bề mặt gia công.
Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực cắt gọt kim loại, khả năng ứng dụng của các máy công cụ CNC đã ngày càng được khẳng định. Đặc biệt hơn là khả năng gia công với độ chính xác, năng xuất cao. Song song với sự phát triển đó là một lĩnh vực không thể tách rời, đó là lĩnh vực dụng cụ cắt gọt kim loại trên máy CNC để có thể đáp ứng những yêu cầu cao hơn.
Và việc chế tạo ra dao phay cầu, đặc biệt là sử dụng dao phay cầu đã phần nào đáp ứng được những yêu cầu gia công các chi tiết phức tạp hiện nay. Các loại dao phay cầu được trang bị lớp phủ CBN, TiAln, TIN,… cho phép cắt được vật có độ cứng cao, bề mặt phức tạp và năng suất đạt cao hơn rất nhiều lần so với các phương pháp truyền thống.
Dao phay cầu có những đặc điểm sau:
- Dao phay cầu có lưỡi cắt đặc biệt nên có cơ chết gia công những chi tiết khó
- Khả năng năng suất cao và đảm bảo chất lượng bề mặt gia công.
- Tuổi thọ cao
- Sự đa dạng về chủng loại
Phân loại dao phay cầu
Phay cầu dạng liền khối:
Khi đường kính dao nhỏ (Ddao < 10 mm) thì hầu hết dao cầu được chế tạo liền khối. Để thuận lợi cho việc chế tạo và hạ giá thành của dao, với dạng dao này thì kết cấu đầu dao về cơ bản là giống nhau còn phần thân dao được chế tạo với kết cấu phù hợp với mục đích sử dụng
Phay cầu liền khối không phủ:
được các hãng sản xuất chế tạo bằng những chủng loại vật liệu làm dao phổ biến như thép gió thường, thép gió chịu nhiệt, hợp him cứng,.. để gia công những chi tiết được làm từ những loại vật liệu có độ cứng thấp như đồng, thép chưa tôi, nhôm hợp kim… hoặc được làm từ vật liệu phi kim loại như nhựa cứng, gỗ…
Phay cầu liền khối phủ:
Có thể nhận thấy rằng dao phay cầu liền khối không phủ vẫn còn có những hạn chế như chỉ gia công được những vật liệu có độ cứng thấp, tuổi bền của dao ngắn, năng suất gia công thấp,… Nhưng khi những dụng cụ này được phủ CBN, TiAlN, TiN… thì chúng có nhiều ưu điểm hơn so với dao phay cầu liền khối không phủ thông thường đó là:
- Tuổi thọ cao hơn.
- Cải tiến được độ bền.
- Cải tiến được cơ chế thoát phoi.
- Ngăn chặn vỡ dao.
- Làm chậm quá trình mòn dao.
- Tăng tính chịu nhiệt.
- Tăng độ chính xác và độ bóng của chi tiết gia công.
Phay cầu có lưỡi cắt trên cả phần trụ và phần cầu:
Đặc điểm của dạng dao này là cả phần lưỡi cắt cầu và trụ đều có thể tham gia cắt đồng thời. Nhưng tuỳ theo mục đích sử dụng mà phần thân dao được chế tạo theo một trong hai kiểu sau:
Kiểu 1: Dao phay cầu có đường kính danh nghĩa phần cắt và phần chuôi bằng nhau, đây là dạng dao có ưu điểm trong gia công mặt cong lồi và hốc sâu vì kết cấu dao không ảnh hưởng đến việc tiến sâu của dao. Nhưng độ cứng vững của dao sẽ kém nếu gá dao quá dài, đặc biệt với những dao có đường kính gia công nhỏ.
Kiểu 2: Dao phay cầu có đường kính danh nghĩa phần cắt nhỏ hơn phần chuôi, đây là kiểu dao có ưu điểm trong gia công rãnh hẹp và sâu. Nếu gia công hốc thì sẽ bị hạn chế độ sâu theo kích thước chiều dài phần trụ có lưỡi cắt của dao. Nhưng đối với dao có đường kính gia công nhỏ thì kết cấu của dao sẽ giúp tăng độ cứng vững khi gia công
Phay cầu chỉ có lưỡi cắt trên phần cầu:
Nếu như xét đến tính chuyên dùng khi gia công các mặt cong phức tạp, các mặt cong chuyển tiếp…. thì chỉ có phần lưỡi cắt trên phần cầu của dao là tham ra cắt. Vì thế các hãng sản xuất dao đã chế tạo loại dao cầu chỉ có lưỡi cắt trên mặt cầu. Kết cấu thân dao dạng này cũng gồm hai kiểu như dạng dao phay cầu có lưỡi cắt trên cả phần trụ và phần cầu
Dao phay cầu ghép mảnh: Một trong những dạng hỏng chủ yếu của dao cầu khi gia công là mòn, vỡ lưỡi dao, mẻ dao….. Nếu như gia công theo chế độ cắt hợp lý thì có thể khẳng định rằng đa phần là dao bị hỏng do mòn, mẻ. Vì vậy để nâng cao hiệu quả sử dụng người ta chế tạo dao phay cầu ghép mảnh. Ưu điểm của dao phay cầu ghép mảnh là phần cán dao cố định còn phần lưỡi cắt sẽ được thay thế khi mòn, hỏng,….. Nhưng hạn chế của giải pháp này là khó áp dụng đối với dao có đường kính nhỏ.
Hầu hết các mảnh dao cầu đều được làm từ những vật liệu có tính năng cắt tốt, hoặc được phủ để tăng tuổi bền và khả năng cắt gọt. Thân dao ngoài việc được chế tạo bằng nhũng loại vật liệu có độ bền cao chúng còn được tăng bền như thấm Nitơ, phủ TiN, TiAlN….. để tăng tuổi thọ của cán dao.
Dao phay cầu ghép mảnh có thể được phân ra:
- Dao phay cầu ghép một mảnh cắt, dạng dao này thường chỉ có lưỡi cắt trên phần cầu
- Dao phay cầu ghép nhiều mảnh cắt, đây là dạng dao mà các mảnh dao có thể được sử dụng nhiều lần do kết cấu của mảnh ghép và thân dao có thể đổi lưỡi cắt khi mảnh dao bị mòn.
CÁC LOẠI DAO PHAY CẦU BÁN CHẠY – CNC ÁNH KIM
DAO PHAY CẦU EMB4100
- Dao phay cầu EMB4100 thuộc hãng Echain, với thiết kế hợp kim nguyên khối đảm bảo có độ cứng vững cao.
- Dao thiết kế với 4 lưỡi cắt, góc xoắn 35°, góc bo R5.0
- Phù hợp với gia công khuôn mẫu phay rãnh cho bề mặt hoàn thiện cao
- Lớp phủ Altin chống chịu nhiệt, phù hợp gia công đa vật liệu thép carbon, inox, thép sau nhiệt độ cứng 55Hrc
- Dãi size đa dạng cho nhiều ứng dụng khác nhau
DAO PHAY CẦU DMB2000
- Dao phay cầu thiết kế với 2 lưỡi cắt, gia công độ cứng lên đến 55HRC
- Gia công được thép, inox, gang
- Dao phay cầu DMB2000 được sử dụng nguyên liệu nhập khẩu tốt nhất, đươc làm từ hợp kim cứng có thể xử lý gia công những vật liệu có độ cứng cao
- Cải thiện khả năng chống sốc khi gia công và hạn chế mẻ cong lưỡi dao
DAO PHAY CẦU EPB4000
- Dao phay EPB4000 đây là dòng sản phẩm mới của hãng Echain, với thiết kế 4 lưỡi cắt, gia công vật liệu với độ cứng lên đến 55HRC
- Nguyên liệu nhập khẩu mới nhất, đảm bảo độ cứng dao hạn chế rung và gãy mẻ trong quá trình xử lý
- Áp dụng tiêu chuẩn dung sai quốc tế, kiểm soát phạm vi gia công hiệu quả và chính xác cao cho sai số ở mức thấp nhất.
- Dao thuộc dòng tốc độ cao, ăn dao nhanh chóng gia công được nhiều chi tiết khác nhau
- Chuyên chạy các vật liệu: Thép hợp kim và thép carbon
KHẢ NĂNG CẮT GỌT CỦA DAO PHAY CẦU
Để làm rõ hơn về khả năng cắt gọt của dao phay cầu, chúng ta chọn dao phay ngón đầu phẳng làm đối tượng so sánh.
Khi gia công các mặt phẳng và mặt trụ: dao để lại lượng dư gia công lớn hơn khi sử dụng dao phay ngón đầu phẳng với cùng một giá trị bước dịch ngang.
Khi gia công các mặt chêm và mặt cong: dao để lại lượng dư gia công bé hơn khi sử dụng dao phay ngón đầu phẳng với cùng một giá trị bước dịch ngang Do đó sử dụng dao phay ngón đầu cầu để gia công tinh mặt chêm và mặt cong tốt hơn dao phay ngón đầu phẳng.
Nhận xét: qua phân tích trên thấy rằng khi gia công tinh bề mặt 3D nên dùng dao phay ngón đầu cầu sẽ cho hiệu quả chất lượng bề mặt tốt hơn.
TÍNH TOÁN LỰC CẮT KHI GIA CÔNG BẰNG DAO PHAY ĐẦU CẦU
Trong quá trình cắt ,lực cắt được tính theo công thức sau:
P = p.q (N)
Trong đó:
q: Diện tích tiết diện lớp cắt được tách ra, nó phụ thuộc vào từng mô hình cắt cụ thể.
p: Lực cắt đơn vị. p là hằng số với 1 cặp dụng cụ cắt và phôi nhất định.
p: Lực cắt đơn vị, là hằng số phụ thuộc vào vật liệu chi tiết gia công. Theo các nhà nghiên cứu về cắt gọt thì lực cắt đơn vị p có thể biểu diễn gần đúng trong mối quan hệ với
độ bền σB của vật liệu (nếu là vật liệu dẻo) hoặc độ cứng HB của vật liệu (nếu là vật liệu dòn). Thực tế khi cắt với dao lưỡi cắt đơn, từ thực nghiệm và các tài liệu về nguyên lý gia
công vật liệu thì [1]:
+ p = (2,5 – 4,5)σB đối với vật liệu dẻo.
+ p = (0,5 – 1,0)HB đối với vật liệu dòn.
Trong đó:
R: Bán kính cong bề mặt gia công.
t: Lượng dư gia công.
s: Lượng dịch dao ngang mỗi lần chuyển đường chạy dao.
r: Bán kính mũi dao
DAO PHAY CẦU TRONG NỀN CÔNG NGHIỆP NẶNG
Tìm hiểu về thị trường
Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật cắt gọt kim loại , khả năng ứng dụng của các máy công cụ CNC đã ngày càng được khẳng định. Đặc biệt hơn là khả năng gia công với độ chính xác, năng xuất cao.
Nhiều chi tiết có bề mặt cong phức tạp, vật liệu khó gia công như thép hợp kim có độ bền cao, thép chịu nhiệt, thép không gỉ. Song song với sự phát triển đó là một lĩnh vực không thể tách rời, đó là lĩnh vực dụng cụ cắt gọt kim loại trên máy CNC để có thể đáp ứng những yêu cầu cao hơn như:
- Khả năng nâng cao năng suất và chất lượng gia công
- Độ bền cao và ổn định ít xảy ra lỗi trong quá trình gia công
- Sự đa dạng của dụng cụ cắt về chủng loại kết cấu
Và sự xuất hiện của nhiều loại dụng cụ cắt với vật liệu vùng cắt có khả năng cắt cao hơn, chất lượng và hiệu quả gia công cao.
Trong ngành chế tạo và ngành công nghiệp khuôn mẫu, chúng ta có rất nhiều chi tiết có bề mặt cong phức tạp, làm bằng vật liệu khó gia công như hợp kim có độ bền cao (thép chịu nhiệt, thép không gỉ, thép đã tôi). Có rất nhiều phương pháp gia công được chi tiết yêu cầu cao như vậy. Tuy nhiên, hầu hết chúng đều cần vốn đầu tư lớn, năng suất trung bình dẫn đến chi phí gia công cao.
Để giải quyết vấn đề trên, giải pháp sử dụng dao phay cầu trở thành phương pháp mang lại hiệu quả cao nhất mà chi phí đầu tư lại rất ít.
Một số đặc điểm của dao phay cầu mà chúng ta cần biết:
- Quá trình cắt bằng dao phay cầu rất phức tạp vì lưỡi cắt của dao phay được bố trí trên mặt cầu. Khi gia công bằng dao phay cầu, bề mặt gia công được hình thành theo sự điều khiển vị trí tương đối giữa dao và phôi. Khi gia công tinh sử dụng máy phay CNC 3 trục thì vị trí tương quan giữa trục dụng cụ và bề mặt gia công rất quan trọng để đạt được chất lượng bề mặt tối ưu tuổi thọ dụng cụ lớn nhất.
- Do mũi dao có hình dạng bán cầu nên giữa hai đường chạy dao còn có một dãy kim loại không cắt được tạo nên giữa hai đường cắt. Để hạn chế vấn đề này, chúng ta cần giảm lượng dịch dao ngang và tăng đường kính dao cầu.
- Khi cắt bằng dao phay cầu, ít khi đường kính lớn nhất của dao tham gia vào quá trình gia công mà chỉ có 1 đoạn ngắn lưỡi cắt tại mũi dao tham gia vào. Đường kính dao tại vị trí cắt gọi là đường kính hiệu quả. Đường kính này được dùng để tính toán tốc độ quay của trục chính và để xác định đường kính cắt gọt thực tế ở chiều sâu cắt ap.
- Trong quá trình gia công cắt gọt, tốc độ các tại đỉnh dụng cụ luôn bằng 0. Đây là lý do tại sao khi gia công bề mặt đỉnh dao thì dụng cụ cắt nhanh mòn.
- Nếu với cùng một số vòng quay của trục chính thì khi vị trí cắt thay đổi thì tốc độ các cũng thay đổi. Để tốc độ cắt không thay đổi thì phải thay đổi số vòng quay của trục chính.
Dao phay cầu ghép mảnh là một giải pháp nhằm tiết kiệm chi phí gia công. Tuy nhiên nó chỉ phù hợp với các chi tiết gia công sử dụng được dao cầu đường kính lớn.
Mảnh dao phay (insert phay) là bộ phận chính tạo nên bề mặt gia công. Mảnh dao được chế tạo từ hợp kim cứng, sau đó phủ một lớp giúp chống mài mòn, chịu nhiệt, chịu va đập tốt. Lớp phủ này sẽ quyết định độ phẳng, độ mịn chi tiết sau khi gia công.
Mảnh dao phay được sản xuất theo tiêu chuẩn quốc tế và thống nhất theo mã hiệu riêng. Việc tiêu chuẩn hoá các mảnh dao mang lại một số lợi ích sau:
- Dễ dàng chọn mảnh dao phù hợp với đầu dao chế tạo theo tiêu chuẩn.
- Dễ dàng chọn được mảnh dao phù hợp vời điều kiện gia công, vật liệu gia công.
- Dễ dàng thay thế khi mảnh dao bị vỡ, bị mòn, hỏng trong quá trình gia công, giảm đến tối đa thời gian dừng máy.
- Đảm bảo cho việc khai báo các thông số của dao khi lập trình tên máy CNC được thuận lợi và nhanh chóng.
NÊN MUA DAO PHAY CẦU CHẤT LƯỢNG Ở ĐÂU?
Hiện nay trên thị trường có nhiều nhà cung cấp dao phay cầu của các thương hiệu khác nhau đa dạng về mẫu mã cũng như chất lượng. Hiểu được các vấn đề các khách hàng gặp phải, CNC Ánh Kim chú trọng cung cấp các sản phẩm chất lượng, đáp ứng những yêu cầu đòi hỏi khắt khe về thông sô kĩ thuật, nguồn gốc rõ ràng của sản phẩm.
CNC Ánh Kim là đại lý độc quyền của hãng dao Echain nên đảm bảo cung cấp sản phẩm giá tốt nhất cho khách hàng. Ngoài ra Ánh Kim còn cung cấp các loại dao khác như như dao phay ngón, dao phay cầu, chip tiện, lưỡi cưa
Đến với CNC Ánh Kim các chủ doanh nghiệp hoàn toàn yên tâm về chất lượng sản phẩm. Sản phẩm của chúng tôi được kiểm duyệt vô cùng chặt chẽ về thông số kĩ thuật, nguồn gốc xuất xứ trước khi đưa ra cung cấp đến tay người tiêu dùng.
Do vậy, chúng tôi cam kết các sản phẩm mà chúng tôi phân phối và cung cấp luôn chính hãng, chất lượng và giá cả vô cùng hợp lý. Hãy đến với chúng tôi, mọi nhu cầu của quý khách đều được đáp ứng hài lòng nhất!
NVKD: Ngô Thanh Phú
Số điện thoại: 0943 621 702
Email: thanhphu@cncanhkim.com