Trong lĩnh vực chế tạo máy, việc gia công cơ khí chính xác và sản xuất khuôn mẫu đóng vai trò rất quan trọng. Đặc biệt, dao phay cầu ngày càng trở nên phổ biến trong việc gia công những chi tiết phức tạp và khó khăn.
Tổng quan về Dao phay cầu
Dao phay cầu, còn gọi là "dao phay mũi cầu", dễ dàng nhận biết với đầu dao hình bán cầu nối liền với thân. Chúng là một 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.
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 đa dạng nhà cung cấp dao phay cầu từ các thương hiệu khác nhau với mẫu mã và chất lượng đa dạng. Nhận thức về những thách thức mà khách hàng đang gặp phải, Công ty TNHH TMDV HÒA NHẤT tập trung vào việc cung cấp những sản phẩm chất lượng cao, đáp ứng mọi yêu cầu kỹ thuật khắt khe và có nguồn gốc rõ ràng.
Là nhà cung ứng trực tiếp của hãng dao Echain, chúng tôi cam kết cung cấp sản phẩm với giá tốt nhất cho khách hàng. Bên cạnh đó, HÒA NHẤT còn cung cấp đa dạng loại dao như dao phay ngón, dao phay cầu, chip tiện, lưỡi cưa.
Khi đến với Công ty TNHH TMDV HÒA NHẤT, các doanh nghiệp hoàn toàn có thể tin tưởng vào chất lượng sản phẩm. Chúng tôi thực hiện kiểm duyệt nghiêm ngặt về thông số kỹ thuật và nguồn gốc xuất xứ trước khi đưa sản phẩm đến tay người tiêu dùng.
Chúng tôi cam kết rằng những sản phẩm mà chúng tôi cung cấp luôn là hàng chính hãng, chất lượng và giá cả vô cùng hợp lý. Hãy đến với chúng tôi, mọi nhu cầu của quý khách sẽ được đáp ứng một cách hài lòng nhất!
