Dao cắt bán kính lõm tăng cường độ chính xác trong sản xuất

Trong lĩnh vực gia công chính xác, việc đạt được các đường cong lõm thanh lịch trên các bộ phận kim loại hoặc nhựa đòi hỏi các công cụ chuyên dụng. Dao phay bán kính lõm (thường được gọi là dao R lõm) đóng vai trò là cái đục của nhà điêu khắc trong sản xuất công nghiệp, biến đổi nguyên liệu thô thành các sản phẩm chức năng và thẩm mỹ thông qua độ chính xác được điều khiển bằng máy tính.

Dao phay bán kính lõm là các công cụ chuyên dụng được thiết kế để gia công các biên dạng lõm bán nguyệt. Đặc điểm xác định của chúng là cạnh cắt bán nguyệt có bán kính xác định độ cong của bề mặt được gia công. Không giống như các loại dao phay đầu thẳng hoặc đầu cầu thông thường, các công cụ này có thể tạo ra các bề mặt lõm chính xác chỉ trong một thao tác, cải thiện đáng kể hiệu quả và chất lượng bề mặt.

• Cạnh cắt bán nguyệt: Tính năng đặc biệt nhất của công cụ xác định bán kính của bề mặt lõm được gia công. Hình học cạnh ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất cắt, việc thải phoi và độ hoàn thiện bề mặt.
• Kết cấu thân công cụ: Thường được làm từ vật liệu có độ bền cao để đảm bảo độ ổn định trong quá trình vận hành tốc độ cao. Các yếu tố thiết kế bao gồm độ cứng, tản nhiệt và khoảng hở phoi.
• Kết nối chuôi: Các loại chuôi khác nhau (thẳng, côn Morse, ren) phù hợp với các giao diện máy công cụ khác nhau và các yêu cầu ứng dụng.
• Thiết kế rãnh phoi: Rất quan trọng để loại bỏ phoi hiệu quả, ngăn chặn sự tích tụ phoi và cắt thứ cấp có thể ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt.

Dao R lõm được phân loại theo phương pháp sản xuất của chúng:

• Dao cacbua nguyên khối: Kết cấu nguyên khối từ một vật liệu duy nhất (thường là HSS hoặc cacbua) mang lại độ cứng và độ chính xác vượt trội cho các ứng dụng có độ chính xác cao.
• Dao hàn: Các cạnh cắt chịu mài mòn (thường là cacbua) được hàn vào thân công cụ, kết hợp các ưu điểm về vật liệu trong khi có khả năng ảnh hưởng đến độ chính xác.
• Dao có thể thay thế: Có các chèn cacbua hoặc gốm có thể thay thế để tiết kiệm chi phí, mặc dù độ chính xác kết nối giữa các chèn và thân công cụ ảnh hưởng đến độ chính xác gia công.

Các loại dao chuyên dụng này chủ yếu hoạt động trên máy phay CNC, nơi chuyển động quay và điều khiển máy chính xác tạo ra các biên dạng lõm mong muốn.

1. Gắn công cụ: Lắp đặt an toàn đảm bảo sự liên kết hoàn hảo giữa dao và trục chính.
2. Gá đặt phôi: Kẹp ổn định để ngăn rung và đảm bảo độ chính xác.
3. Lập trình CNC: Xác định đường chạy dao, thông số cắt (tốc độ, tốc độ nạp, chiều sâu cắt) theo thông số kỹ thuật thiết kế.
4. Tối ưu hóa đường chạy dao: Lập kế hoạch chiến lược các đường nội suy tuyến tính, tròn hoặc xoắn ốc để đạt hiệu quả và chất lượng bề mặt.
5. Thực hiện gia công: Điều chỉnh thông số theo thời gian thực trong quá trình vận hành để có kết quả tối ưu.
6. Kiểm tra chất lượng: Kiểm tra sau gia công về độ chính xác kích thước và độ hoàn thiện bề mặt.

Công nghệ CNC là điều cần thiết để đạt được độ chính xác mà các công cụ này yêu cầu. Điều khiển bằng máy tính cho phép di chuyển công cụ chính xác và quản lý thông số đồng thời cung cấp các lợi thế tự động hóa để sản xuất số lượng lớn.

Phương pháp sản xuất ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất, tuổi thọ và đặc tính cắt của công cụ.

1. Lựa chọn vật liệu (HSS hoặc cacbua)
2. Tạo phôi bằng cách rèn, đúc hoặc EDM dây
3. Mài thô để tạo hình cơ bản
4. Xử lý nhiệt (tôi, ram) để tăng độ cứng
5. Mài chính xác bằng bánh mài kim cương
6. Chuẩn bị cạnh (mài, đánh bóng) để tăng độ bền
7. Ứng dụng lớp phủ tùy chọn (TiN, TiAlN)
8. Kiểm tra chất lượng toàn diện

Liên quan đến việc sản xuất riêng biệt thân công cụ (tương tự như dao nguyên khối) và các chèn. Các phương pháp sản xuất chèn bao gồm:

• Luyện kim bột cho hình học phức tạp
• Mài chính xác cho các ứng dụng dung sai cao

Các thông số tiêu chuẩn bao gồm:

• Bán kính: Xác định độ cong bề mặt (thường trong khoảng 1-20mm)
• Chiều dài cắt: Ảnh hưởng đến khả năng cắt sâu
• Đường kính chuôi: Phải khớp với giao diện máy công cụ (hệ mét/hệ Anh)

Vật liệu công cụ ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất:

• HSS: Tiết kiệm chi phí cho vật liệu mềm (nhôm, nhựa) với khả năng chịu nhiệt hạn chế
• Cobalt HSS: Cải thiện hiệu suất cho vật liệu cứng hơn (thép không gỉ)
• Cacbua: Tùy chọn cao cấp cho vật liệu cứng và vận hành tốc độ cao
• Gốm: Chuyên dụng cho các điều kiện khắc nghiệt và hợp kim khó gia công

Xử lý bề mặt tăng cường hiệu suất công cụ:

• TiN: Lớp phủ đa năng làm giảm ma sát
• TiAlN: Vượt trội cho các ứng dụng nhiệt độ cao
• CrN: Ưu tiên cho vật liệu phi kim loại màu
• DLC: Lớp phủ siêu cứng cho vật liệu mài mòn

Các công cụ này phục vụ các chức năng quan trọng trong các ngành công nghiệp:

• Chế tạo khuôn: Tạo bán kính, góc lượn và khoang trong khuôn ép
• Hàng không vũ trụ: Gia công các bộ phận khung máy bay và bộ phận động cơ
• Ô tô: Sản xuất khối động cơ, bộ phận truyền động
• Y tế: Chế tạo cấy ghép và dụng cụ phẫu thuật
• Máy móc nói chung: Sản xuất vòng bi, vỏ và các bộ phận cơ khí

Các nhà cung cấp dụng cụ chuyên nghiệp thường cung cấp:

• Dịch vụ thiết kế công cụ tùy chỉnh
• Hướng dẫn lựa chọn vật liệu/lớp phủ
• Tư vấn tối ưu hóa quy trình
• Khả năng mô phỏng nâng cao
• Hỗ trợ kỹ thuật tại chỗ
• Dịch vụ sửa chữa công cụ

Các yếu tố chính cần xem xét khi chỉ định dao R lõm:

• Bán kính yêu cầu phù hợp với thông số kỹ thuật thiết kế
• Chiều dài cắt thích hợp cho độ sâu ứng dụng
• Số răng cân bằng chất lượng hoàn thiện và khoảng hở phoi
• Lựa chọn góc xoắn ốc dựa trên vật liệu và loại vận hành
• Giảm cổ cho các ứng dụng cắt sâu
• Khả năng tương thích chuôi với giao diện máy công cụ
• Lựa chọn vật liệu phù hợp với đặc tính phôi
• Tối ưu hóa lớp phủ cho các ứng dụng cụ thể