Nhờ khả năng tạo ra sản phẩm độ chính xác cao, loại bỏ sai số, dụng cụ cắt gọt cơ khí nâng cao hiệu quả sản xuất, tiết kiệm thời gian gia công hiệu quả. Tuy nhiên, để đạt được sự hoàn hảo này, lựa chọn dụng cụ cắt gọt phù hợp là yếu tố then chốt, giúp sản phẩm hoàn thiện đạt được độ tinh xảo cao nhất. Để hiểu hơn về các loại dụng cụ này, tham khảo ngay bài viết dưới đây!
Dụng cụ cắt gọt cơ khí là gì?
Dụng cụ cắt gọt cơ khí (Dao cắt gọt kim loại) là những công cụ có độ cứng cao hơn chi tiết gia công, được lắp chặt vào máy công cụ (Máy tiện, phay, bào, khoan,…) giúp tạo ra các chi tiết cơ khí, phục vụ lắp ráp, chế tạo hoặc sửa chữa máy móc, thiết bị.
Các loại dụng cụ này đa dạng về quy mô, chủng loại, ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực, đảm nhận vai trò quan trọng trong việc chế tạo, hoàn thiện các chi tiết và bộ phận máy móc.
Đặc điểm dụng cụ cắt gọt cơ khí
Dụng cụ cắt gọt cơ khí thường được thiết kế với độ cứng vượt trội, giúp duy trì độ sắc bén, hình dạng, hạn chế mài mòn nhanh.
Những dụng cụ này được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau. Lựa chọn đúng vật liệu phụ thuộc vào kim loại cần gia công. Điều này phản ánh sự quan tâm kỹ lưỡng khi chọn vật liệu để sản xuất dụng cụ cắt gọt, giúp chúng hoạt động hiệu quả, bền trong các quy trình sản xuất cơ khí.
Dụng cụ cắt gọt cơ khí có những đặc điểm sau:
- Độ cứng: Chúng thường được làm từ các vật liệu cứng hơn so với vật liệu gia công, giúp duy trì hình dạng ban đầu mà không bị biến dạng hay mài mòn quá nhanh.
- Độ bền cơ học: Các dụng cụ này phải chịu được áp lực, lực cắt mạnh mà không bị hỏng, giúp đảm bảo hiệu suất cắt gọt lâu dài.
- Độ bền nhiệt: Trong quá trình gia công, nhiệt độ có thể tăng cao. Do đó, dụng cụ cắt gọt cần chịu được nhiệt độ cao mà không làm suy giảm hiệu suất hoặc thay đổi cấu trúc.
- Chống mài mòn: Dụng cụ phải có khả năng chống mài mòn trong quá trình cắt gọt liên tục để duy trì hiệu suất ổn định.
Vật liệu của dụng cụ cắt gọt cơ khí
Một số vật liệu thường được sử dụng khi chế tạo dụng cụ cắt gọt kim loại:
Thép dụng cụ
Thép dụng cụ là loại vật liệu cắt gọt truyền thống. Đây là loại thép cacbon chất lượng cao, có hàm lượng cacbon lớn.
- Thép cacbon dụng cụ: Có độ cứng, khả năng chịu mài mòn cao. Nhưng kém bền với nhiệt độ (bắt đầu mất độ cứng ở 200- 250°C). Hiện nay, thép cacbon dụng cụ thường chỉ sử dụng để chế tạo các dụng cụ cắt có tốc độ thấp (không vượt quá 10- 12 m/phút) như dao bào, xọc và các dụng cụ gia công bằng tay như lưỡi cưa, mũi khoan, taro-bàn ren, giũa, v.v.
- Thép hợp kim dụng cụ: Là loại thép cacbon dụng cụ được bổ sung thêm các nguyên tố kim loại như vonfram, crôm, vanadi, silic, mangan nhằm tăng độ bền nhiệt. Tuy nhiên, hiện nay, chúng cũng chỉ được sử dụng để chế tạo các dụng cụ cắt với tốc độ thấp. Một số loại thép hợp kim dụng cụ phổ biến bao gồm: Thép crôm, crôm-niken, crôm-mangan-silic, vonfram, vanadi, v.v.
Thép gió
Thép gió (Thép cacbon) có hàm lượng cacbon rất cao (0,95%), chứa một lượng lớn vonfram (18%) và crôm (4,6%). Thép gió có độ cứng, khả năng chịu mài mòn cao, độ bền nhiệt đáng kể (có thể cắt ở nhiệt độ 550 – 600°C) với tốc độ cắt lên tới 50 – 60 mét/phút.
- Để gia công vật liệu thông thường, người ta thường sử dụng các mác thép gió như: P6M5 (6% vonfram, 5% molipden), P6M3 (6% vonfram, 3% molipden), P12 (12% vonfram).
- Đối với gia công thép không gỉ độ bền cao và thép hợp kim độ cứng, độ dẻo tốt (trong điều kiện cắt gọt có va đập), người ta thường sử dụng dụng cụ cắt bằng thép gió với các mác: P18KM2, P10K5M3, P9K5, P6M5K5, P12M2K8M3, P9M4K8, v.v.
Hợp kim cứng
Hợp kim cứng là tên gọi chung cho vật liệu có thành phần chính là hợp chất của cacbon và các kim loại như vonfram, titan, tantan với chất kết dính coban. Có hai loại hợp kim cứng phổ biến:
- Hợp kim kim loại: Gồm vonfram- Coban (thường ký hiệu là BK: B là ký hiệu cho cacbit vonfram. K là ký hiệu cho coban, số phía sau biểu thị hàm lượng coban tính theo %). Một số hợp kim thông dụng là BK2 (2% coban và 98% cacbit vonfram), BK3, BK3M, BK6, BK6M, BK5H, BK10, BK15M, BK8, BK6-OM, BK8-OM, BK10-OM, BK15-OM, v.v. Nhóm hợp kim này thường được dùng để gia công vật liệu giòn như gang, đồng thau, thép tôi, chất dẻo với tốc độ cắt có thể đạt 200 mét/phút.
- Hợp kim titan-vonfram-coban: (ký hiệu TK: T ký hiệu cho coban, số sau * biểu thị hàm lượng coban theo %. T ký hiệu cho cacbit titan, số sau * biểu thị hàm lượng cacbit titan theo %). Một số hợp kim thông dụng là T5K10 (5% cacbit titan, 10% coban, 85% cockpit volfram), T14K8, T15K6, T30K4, T60K6, v.v. Nhóm hợp kim này thường được sử dụng để gia công vật liệu dẻo như thép, đồng đỏ với tốc độ cắt có thể đạt 350 mét/phút.
Hiện nay, dụng cụ cắt gọt cơ khí- Loại hợp kim ba cacbua (cacbua vonfram, cacbit titan, cacbit tantan) đã được đưa vào sử dụng, có độ bền cao hơn 1,5-2 lần so với loại TK.
Hợp kim cứng được chế tạo thành từng miếng có hình dạng, kích thước theo tiêu chuẩn, có thể gắn vào cán dao. Độ bền của hợp kim cứng được cải thiện khi được phủ lớp mỏng (5-15 μm) cacbit titan, borit, nitrit, v.v.
Các vật liệu khác
Hợp kim khoáng gốm và vật liệu siêu cứng là những vật liệu tiên tiến được sử dụng để gia công kim loại, phổ biến với những tính năng vượt trội. Chúng không những cải thiện độ cứng, bền mà còn nâng cao khả năng chống mài mòn, đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng công nghiệp hiện đại.
- Hợp kim khoáng gốm (hợp kim ceramic): Hợp kim này được chế tạo từ oxit nhôm (Al2O3) – corundum bằng cách nghiền nhỏ. Sau đó ép, thiêu kết. Nó cũng được chế tạo thành từng mảnh có hình dáng, kích thước theo tiêu chuẩn như các hợp kim cứng. Hợp kim khoáng gốm có độ bền nhiệt và khả năng chống mài mòn cao hơn so với các hợp kim cứng khác. Nhưng lại có độ bền thấp, độ giòn cao hơn. Hợp kim khoáng gốm thường được sử dụng để gia công tinh.
- Vật liệu siêu cứng (CTM): Là những vật liệu đa tinh thể được tạo thành từ nitrit bo. So với hợp kim khoáng gốm và hợp kim cứng, vật liệu siêu cứng có độ bền nhiệt vượt trội. Vật liệu siêu cứng thường được dùng để gia công thép, gang và các hợp kim khó gia công, phủ lên các mảnh dao hợp kim cứng cũng như chế tạo dụng cụ hạt mài để mài dao cắt.
- Kim cương nhân tạo: Kim cương nhân tạo có thể được chế tạo dưới dạng bột và tinh thể. Từ kim cương nhân tạo dạng bột, người ta có thể sản xuất đá mài dùng để mài, nghiền dao hợp kim cứng, đá quý, kim cương. Các dao kim cương chủ yếu được sử dụng gia công tinh kim loại màu, hợp kim, vật liệu không kim loại.
Các loại dụng cụ cắt gọt cơ khí thông dụng
Có rất nhiều loại dụng cụ cắt gọt CNC khác nhau như mảnh dao tiện, dao phay, đài phay, mũi khoan, mũi doa, dao vát mép… Chúng được sử dụng cho các phương pháp gia công khác nhau, được lắp trên nhiều loại máy công cụ, đáp ứng các mục đích gia công khác nhau.
Dao tiện
Dao tiện là một trong những dụng cụ cắt gọt phổ biến nhất trong gia công kim loại, giúp tạo hình nhanh các chi tiết tròn xoay như trục trơn, côn, lỗ tròn. Dao tiện bao gồm cán dao và phần cắt. Tong đó, cán dao giúp kẹp chặt trên máy tiện. Phần cắt thường được tạo bởi mảnh dao có thể thay thế. Dao tiện có nhiều kiểu dáng, chủng loại, phù hợp các ứng dụng gia công tiện và vật liệu khác nhau. Các loại dao tiện có thể được phân theo chức năng (dao tiện ngoài, trong, ren, rãnh, cắt đứt, v.v.), theo hướng tiện (dao trái, dao phải), kết cấu (hình tròn, lăng trụ, liền, hàn) và cách gá dao (định hình hướng kính, định hình tiếp tuyến).
Dao phay
Cùng với dao tiện, dao phay cũng được sử dụng phổ biến, thậm chí có nhiều ứng dụng hơn. Dao phay được lắp trên máy phay, thực hiện gia công phay, tạo ra nhiều chi tiết phức tạp như rãnh, lỗ, ren, bánh răng. Dao phay có nhiều loại như dao phay ngón, cầu, mặt, đĩa, có thể được phân dựa trên răng dao, cấu tạo, điều kiện cắt gọt, phương pháp kẹp dao.
Mũi khoan cơ khí
Dụng cụ cắt gọt cơ khí- Mũi khoan được sử dụng để tạo lỗ trên kim loại, có thể được gắn trên máy CNC hoặc máy khoan cầm tay. Các loại mũi khoan phổ biến gồm mũi khoan xoắn, mũi khoan gắn mảnh, mũi khoan thay đầu, mũi khoan định tâm, mũi khoan bước, mũi khoan răng cưa.
Mũi doa
Mũi doa được sử dụng để mở rộng lỗ, đảm bảo độ chính xác cao của kích thước, chất lượng bề mặt gia công. Mũi doa có thể là loại liền khối hoặc lắp ghép.
Mũi taro
Mũi taro dùng để tạo ren, bao gồm mũi taro cắt và nén, có thể chia thành mũi taro máy hoặc tay tùy theo cách sử dụng.
Mũi mài, mũi cà
Mũi mài, cà, thường làm từ hợp kim Tungsten Carbide; được dùng để mài, cà trên các máy CNC.
Dao khoét lỗ
Dao khoét lỗ dùng để mở rộng lỗ chính xác cao hơn mũi khoan.
Dao chuốt
Dao chuốt giúp mở rộng bề mặt hình trụ và các mặt định hình trên phôi, phổ biến trong gia công chuốt rãnh và lỗ.
Dao vát mép
Dao vát mép được sử dụng để định hình lại mép lỗ, tạo độ sắc bén, chính xác theo yêu cầu gia công.
Cách xử lý dụng cụ cắt gọt cơ khí bị mòn
Trong quá trình gia công, dao cắt kim loại thường xuyên tiếp xúc với phôi, tạo ma sát, va đập, làm mài mòn theo thời gian. Khi dao không còn đủ độ sắc bén sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác và chất lượng sản phẩm gia công.
Để khắc phục vấn đề này, quý khách có thể mài lại dao bằng các loại máy mài chuyên dụng. Hoặc tốt hơn, nên chọn mua dụng cụ cắt gọt mới để đảm bảo hiệu suất, chất lượng gia công luôn ổn định.
Cách tăng tuổi thọ dụng cụ cắt gọt cơ khí
Để tăng tuổi thọ dụng cụ cắt gọt cơ khí, quý khách cần lưu ý một số biện pháp sau:
- Lựa chọn dụng cụ cắt phù hợp vật liệu gia công: Để đạt hiệu suất cao nhất, mũi cắt CNC cần có kích thước, hình dạng, vật liệu phù hợp.
- Chọn lớp phủ tối ưu: Lớp phủ này giúp giảm ma sát, tăng khả năng chống mài mòn.
- Điều chỉnh tốc độ, bước tiến cắt hợp lý: Giúp tối ưu hóa quy trình cắt, giảm áp lực lên dụng cụ.
- Kiểm soát tốt nhiệt độ khi gia công: Trong quá trình cắt, nhiệt độ cao có thể làm giảm độ cứng của lưỡi cắt, làm mài mòn nhanh. Do đó, người sử dụng cần điều chỉnh các thông số cắt như tốc độ, bước tiến để giữ cho nhiệt độ ở mức tối ưu.
- Sử dụng chất lỏng cắt hiệu quả: Giúp làm mát dụng cụ, giảm ma sát, tăng tuổi thọ.
- Kiểm soát tốt thoát phoi: Tránh cắt lại phoi để không làm hỏng dụng cụ, giảm hiệu quả gia công.
- Vệ sinh lưỡi cắt: Sau mỗi ca làm việc, cần loại bỏ bụi bẩn, phoi cắt và các cặn bẩn khác bám trên bề mặt lưỡi cắt. Việc này không những duy trì độ sắc bén của lưỡi cắt mà còn đảm bảo hiệu suất gia công được tối ưu hóa.
Lưu ý khi chọn mua dụng cụ cắt gọt cơ khí
Để sở hữu dụng cụ cắt gọt kim loại chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu gia công, quý khách cần lưu ý:
- Lựa chọn các loại dụng cụ cắt gọt cơ khí từ những nhà sản xuất lớn, có thương hiệu uy tín trên thị trường.
- Chọn các tham số của dao phù hợp chế độ gia công như tốc độ quay trục chính, tốc độ tiến dao, tốc độ cắt, loại vật liệu phôi.
- Kiểm tra sự tương thích giữa dụng cụ cắt gọt cơ khí và loại máy gia công cơ khí.
- Tham khảo ý kiến từ các chuyên gia và những người có nhiều kinh nghiệm trong ngành.
Dưới đây là bài viết tổng hợp về các loại dụng cụ cắt gọt cơ khí phổ biến. Nếu quý khách có bất kỳ câu hỏi nào hoặc muốn tìm hiểu thêm về gia công cơ khí, hãy liên hệ ngay với chúng tôi qua trang web: kimminhtech.com hoặc gọi đến số hotline 083 260 8338 để được hỗ trợ kịp thời! Trân trọng cảm ơn!
