Tính toán chế độ cắt cho quá trình gia công phay và tiện CNC
Chế độ cắt trong gia công kim loại phụ thuộc vào máy CNC, dụng cụ cắt, vật liệu gia công được sử dụng, nó ảnh hưởng trực tiếp với chất lượng sản phẩm và năng suất gia công. Trong bài viết này, hãy cùng Tinh Hà tìm hiểu về chế độ cắt trong gia công cơ khí và cách tính toán các thông số trong chế độ cắt như thế nào.
1. Tổng quan về chế độ cắt trong gia công cơ khí
Chọn chế độ cắt là xác định chiều sâu cắt, số lần chạy dao, lượng chạy dao, tốc độ cắt và công suất cần thiết trong điều kiện gia công nhất định.
Chế độ cắt cần phải được tính toán và thử nghiệm trực tiếp trên máy gia công để xác định được chế độ cắt hợp lý nhất. Đó là chế độ cắt phải đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật của nguyên công thực hiện, phù hợp với khả năng của máy và dụng cụ cắt, hơn hết là phải tạo ra năng suất gia công cao và hạ giá thành sản phẩm trong điều kiện cụ thể của đơn vị gia công.
Để chọn được chế độ cắt hợp lý và tốt nhất cho gia công thì việc chọn đúng kết cấu dao, tính toán thông số hình học phần cắt, xác định đúng cách gá đặt, kẹp chặt dao và phôi, chất lượng của máy CNC, trang bị công nghệ có kết cấu hợp lý… sẽ là những yếu tố cần được lưu ý. Ngoài ra, những yếu tố gồm thành phần hóa học và cấu trúc tế vi, mạng lưới tinh thể của vật liệu phôi, phương pháp gia công cũng tác động ít nhiều đến chế độ cắt.
2. Các thông số trong chế độ cắt
Sau đây là một số thông số chính trong chế độ cắt của quá trình gia công cơ khí.
- Lượng chạy dao (mm/vòng):
Là khoảng cách dịch chuyển của dao trên một vòng quay của phôi (hành trình làm việc) hoặc là khoảng cách dịch chuyển của phôi sau một vòng quay của dao (hành trình làm việc).
Thường có lượng chạy dao dọc, ngang, nằm ngang, thẳng đứng, nghiêng hoặc lượng chạy dao hòn. Lượng chạy dao được chọn trên các bảng thông số chuẩn.
- Chiều sâu cắt (mm):
Là khoảng cách giữa các bề mặt đang và đã gia công đo theo chiều vuông góc với mặt đã gia công. Gia công thô được lấy gần bằng lượng dư gia công, gia công tinh với bề mặt có độ nhẵn bóng thấp hơn cấp 5 thì lấy t = 0.5 – 2 (mm) , đối với cấp 6,7 thì lấy t = 0.1 – 0.4 (mm).
- Tốc độ cắt (m/ph):
Là đoạn đường dịch chuyển của lưỡi cắt đối với mặt đang gia công trong một đơn vị thời gian. Tốc độ cắt khi mài đánh bóng và các nguyên công tương tự tính ra m/s.
- Chiều rộng của phôi (mm):
Là khoảng cách giữa các bề mặt đang và đã gia công đo theo mặt cắt.
- Chiều dày phôi (mm):
Là khoảng cách giữa hai vị trí liên tiếp của mặt cắt sau một vòng quay của phôi hay sau một lần chạy dao, đo theo phương vuông góc với chiều rộng phôi.
- Diện tích phôi (mm2):
Được tính bằng tích của giá trị chiều sâu cắt với lượng chạy dao hoặc chiều rộng phôi với chiều dày phôi.
3. Các công thức tính toán cơ bản chế độ cắt cho gia công phay
3.1 Công thức tính vận tốc cắt:
Vc=πxDcxN/1000
Trong đó:
Vc: Vận tốc cắt (m/phút)
π: Hằng số Pi 3.14.
Dc : Đường kính của dao phay (mm).
N : Số vòng quay của trục chính (Vòng/phút).
Từ công thức trên dựa vào tốc độ cắt đề xuất của dao do hãng sản xuất đề xuất, cùng với hiện trạng của máy CNC để tính toán số vòng quay trục chính phù hợp: N=(Vc*1000)/(π*D) ( Vòng/ Phút)
3.2 Công thức tính bước tiến của bàn:
Vf = N*z*fz (mm/p)
Bước tiến của bàn (Vf) : Là tốc độ di chuyển của bàn đơn vị là milimet trên phút (mm/p).
N : Số vòng quay của trục chính.
z: Số lưỡi cắt của dao phay.
fz: lượng ăn dao cho mỗi lưỡi cắt => Thông số này do nhà sản xuất cung cấp.
4. Công thức tính toán cơ bản chế độ cắt cho gia công tiện
Vc=πxDmxN/1000
Trong đó:
Vc: Tốc độ cắt (m/phút)
π: Hằng số Pi 3.14.
Dm : Đường kính phôi (mm).
N : Số vòng quay của trục chính (Vòng/phút).
Thông thường, vận tốc cắt sẽ được nhà sản xuất dụng cụ khuyến cáo cho từng sản phẩm và từng ứng dụng cho dụng cụ cắt gọt cụ thể. Tuy nhiên để chạy được theo chế độ cắt của hãng sản xuất thì cần đảm bảo được các yếu tố như độ cứng vững của máy, gá kẹp tốt, giải nhiệt tốt… Bởi vậy, trong thực tế thường phải xem xét tình trạng của máy CNC và các thiết bị hỗ trợ để điều chỉnh, thường lấy theo 80% chế độ cắt nhà sản xuất khuyến cáo, sau đó điều chỉnh tăng hoặc giảm để phù hợp với từng trường hợp cụ thể.
Công ty TNHH Thương Mại Dịch Vụ Tinh Hà là nhà cung cấp dụng cụ cắt gọt của nhiều hãng dụng cụ cắt gọt nổi tiếng như Sumitomo, OSG, Union Tool, HPMT. Chúng tôi có nhiều kinh nghiệm để tư vấn, hỗ trợ cho các khách hàng của mình những giải pháp gia công hiệu quả nhất, tiết kiệm nhất và mang đến năng suất cao nhất. Vui lòng liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ nhiều hơn!
