Bài Giảng Dụng Cụ Cắt Quay

PhÇn iv

dông cô c¾t quay

H×nh 4.1 : Mét sè lo¹i dông cô c¾t quay tiªu biÓu dïng trªn m¸y CNC


Dụng cụ cắt quay rất đa dạng về chủng loại nh : dao phay, mũi khoan, dao khoét,
doa, tarô...nhng trong phạm vi của đề tài chỉ đi vào tìm hiểu một số loại dao phay, mũi
khoan và dao doa đợc sử dụng trên các máy CNC. Nói chung các loai dao này phần lớn
đợc chế tạo có kết cấu ghép mảnh hợp kim cứng, một số mũi khoan cỡ nhỏ, mũi tarô, dao
phay ngón cỡ nhỏ thì đợc chế tạo liền khối nhng cũng đợc phủ bề mặt để nâng cao hiệu
quả cắt gọt. Hình 3.1 là một số minh hoạ về các loại dao phay , mũi khoan sử dụng trên máy
điều khiển số CNC.
Để hiểu rõ về kết cấu dao, mảnh dao và cách sử dụng của các loại dụng cụ cắt nói
trên, sau đây sẽ nghiên cứu tìm hiểu cụ thể về các loại dao phay, các kiểu mũi khoan và các
dụng cụ gia công lỗ sử dụng cho các máy phay và các trung tâm gia công phay CNC.
4.1.dao phay
Dao phay là loại dụng cụ cắt quay đợc dùng để gia công rất nhiều các bề mặt khác
nhau, vì vậy mà nó là loại dụng cụ chiếm một tỷ lệ lớn trong số các dụng cụ cắt quay.Dao
phay sử dụng trên các máy công cụ thông thờng có thể gia công đợc các mặt phẳng , mặt
trụ, rãnh , rãnh then ,các mặt định hình...Khi sử dụng trên máy phay CNC, trung tâm gia
công CNC thì nó có thể gia công đợc nhiều bề mặt phức tạp hơn(các bề mặt 3d nh cánh
tua-bin), với những máy có tốc độ trục chính lớn có thể sử dụng đợc các dao phay ngón rất
bé(tới 0,3mm) để phay đợc các rãnh rất hẹp. Quan trọng hơn là khi sử dụng trên máy CNC
kết hợp với hệ thống thay dao tự động đã tiết kiệm đợc rất nhiều thời gian phụ dao và có thể
gia công đợc hầu hết các bề mặt trên một máy.
Dao phay có rất nhiều kiểu loại khác nhau và cũng có nhiều tiêu chuẩn để phân loại
dao phay khác nhau.
-Theo kết cấu của răng dao có thể phân ra làm dao phay răng nhọn và dao phay hớt
lng.

-Theo cách phân bố răng dao so với trục dao có các loại : dao phay trụ, dao phay mặt
đầu , dao phay định hình ...
-Theo dạng răng : dao phay răng thẳng, dao phay răng nghiêng, dao phay răng xoắn...
-Theo kết cấu dao :dao phay răng liền và dao phay răng chắp.
-Theo phơng pháp kẹp dao : dao phay trụ ngang, dao phay trụ đứng.
Nhng trong đề tài này, với mục đích là sau khi nghiên cứu có thể chọn đợc dao đẻ
gia cong những bề mặt yêu cầu trớc nên se phân loại dao phay theo khả năng gia công đợc
những bề mặt của dao, theo cách phân lạoi này có : dao phay mặt phẳng, dao phay mặt trụ,
dao phay rãnh, dao phay mặt cong có đờng sinh thẳng, dao phay mặt 3d phắc tạp..Nh vậy
có trờng hợp một dao phay vừa có mặt trong nhóm này lại có mặt trong nhóm khác nh dao


phay mặt phẳng khi sử dụng trên máy CNC cũng có thể phay đợc mặt trụ, dao phay đĩa
phay rãnh cũng có thể sử dụng phay mặt phẳng...Ngoài ra ngời ta còn chế tạo một nhóm
dao phay chuyên dùng trong công nghiệp chế tạo ôtô, máy nổ, nhóm dao này cũng rất đợc
phát triển do sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô.
Trong các dao phay ghép mảnh dùng trên máy điều khiển số CNC tuỳ theo số lợng
mảnh dao(số răng dao) bố trí trên một chu vi của dao mà ngời ta lại phân chúng ra làm 3
loại dao phay :
-Dao răng tha : dùng cho phay thô và trong những trờng hợp phần công-xôn
của dao lớn
- Dao phay có số răng kín bình thờng : sử dụng phổ biến trong các trờng hợp
gia công thông thờng,đây là loại dao đợc dùng phổ biến nhất.
- Dao có số răng rất kín : loại này u tiên dùng khi gia công gang và thép chịu
nhiệt.
Tuỳ từng kiểu dao mà việc đánh giá số lợng răng dao tha hay kín có khác nhau,
nhng thông thờng sự đánh giá đó đợc tiêu chuẩn hoá và đợc nhiều nhà sản xuất áp dụng
tiêu chuẩn đó. Ví dụ cách đánh giá theo tiêu chuẩn ISO đối với dao phay mặt đầu:
Bảng 4.1 : Phân loại dao phay mặt đầu theo số răng dao
Số răng

D

Số răng

D

Số răng

(mm) Tha Kín Rất kín (mm) Tha Kín Rất kín (mm)

Tha

Kín

Rất
kín

63

4

5

6

100

5

7

10

160

8

12

15

80

4

6

8

125

6

8

12

200

10

12

20

Đa số các loại dao phay sử dụng trên máy CNC đều có kết cấu ghép mảnh bằng mối
ghép cơ khí, những dao cỡ nhỏ nh dao phay ngón có đờng kính dới 25mm thì không chế
tạo theo kết cấu ghép mảnh cơ khí mà phần cắt đợc chế tạo riêng và đợc hàn vào cán dao.
Để nâng cao hiệu quả của vật liệu phần cắt thì phần cắt của các loại dao phay đều đợc phủ
bề mặt bằng các vật liệu nh Cácbít Titan, các bít tantan , nhôm ôxít, cácbít bo...
Vì đa số dao có kết cấu ghép mảnh nên trớc khi tìm hiểu kết cấu của dao phay sẽ
tìm hiểu về kết cấu , kí mã hiệu và phạm vi ứng dụng của các mảnh dao phay . Sau đó sẽ lần
lợt tìm hiểu kĩ về kí mã hiệu ,kết cấu của một số loại dao phay theo cách phân loại đã nêu
trên.


4.1.1. Mảnh dao phay.
Nói chung so với mảnh dao tiện đã nghiên cứu thì mảnh dao phay cũng có cấu tạo về
cơ bản giống với các mảnh dao tiện, sự giống nhau thể hiện trên cơ sở thông số hình học của
phần cắt và các kí hiệu các thông số đó. Nhng do đặc điểm gia công có khác so với dao tiện
: khi cắt có nhiều lỡi cắt đồng thời tham gia cắt, chiều dày lớp cắt thay đổi gây rung động
trong quá trình cắt nên về mặt kêt cấu các mảnh dao phay sẽ có những thay đổi đối với mảnh
tiện.

Hình 4.2 : Các mảnh sử dụng cho dao phay
Để dễ dàng chọn đợc loại mảnh dao hợp lý cho từng loại dao khi sử dụng dao phay,
các mảnh dao phay cũng đợc kí hiệu theo tiêu chuẩn. Cách kí hiệu đó cũng gần nh kí hiệu
mảnh tiện, các kí hiệu về giá trị góc sau, kích thớc mảnh, hớng làm việc cũng có giá trị
nh các mảnh dao tiện...Cụ thể về kí hiệu mảnh dao phay nh sơ đồ hình 4.3.

Từ cách kí hiệu mảnh dao ta thấy nếu tổ hợp lại sẽ có rất nhiều mảnh dao với hình
dáng và thông số hình học khác nhau và ta có thể chọn bất cứ loại mảnh dao có hình dáng và
thông số ình học mong muốn. Nhng thông thờng thì với mỗi loại hình dáng mảnh chỉ sử
dụng những thông số hình học phù hợp nhất định. Các mảnh có lỡi cắt thẳng sử dụng cho


các dao phay mặt phẳng thì chỉ dùng góc sau >7 o , góc sau =3 o , 5 o sử dụng cho các mảnh
P

P

P

P

P

P

tròn , góc sau =0 o dùng cho các mảnh dao có lỡi cắt thẳng ghép vào dao gia công lỗ chuyên
P

P

dụng.

Hình 4.3: Sơ đồ kí hiệu mảnh dao phay
Về hình dáng mảnh dao, mảnh dao phay sử dụng nhiều mảnh có hình dáng phong
phú hơn mảnh tiện(nh các mảnh 6 cạnh đều, 8 cạnh đều), đặc biệt với các dao phay mũi
cầu thì lỡi cắt của mảnh thờng có biên dạng phức tạp. Điều này cũng phù hợp với sự đa

dạng về kết cấu phần thân của các loại dao khác nhau.


Từ cách kí hiệu trên đây cũng cho thấy một điểm khác nữa giữa mản dao phay và
mảnh dao tiện là : khi sử dụng mảnh dao tiện thì góc nghiêng chính do dao quy định và một
mảnh dao có thể lắp vào những đầu dao khác nhau để tạo ra những góc nghiêng khác nhau,
nhng với mỗi mảnh dao phay lại chỉ dùng cho những dao phay có góc nghiêng chính đã
đợc xác định khi chế tạo mảnh. Ví dụ cùng là mảnh hình vuông nhng có mảnh đợc chế
tạo cho dao có góc ăn dao là 45 o , có mảnh lại chế tạo cho dao có góc ăn dao là 10 o , 90 o ...Và
P

P

P

P

P

P

không thể dùng mảnh này lắp vào dao kia đợc mặc dù chúng đều là mảnh hình vuông.
Về thông số hình học phần cắt mảnh dao phay cũng có cấu tạo nh các loại mảnh dao
khác, các mảnh dao dùng cho gia công thô thì phần cạnh vát âm trên lỡi cắt dài và rãnh lõm
bẻ phoi không sâu : cấu tạo này nhằm tăng bền cho lỡi cắt và phần vát âm này cũng đóng
vai trò bẻ phoi do tạo lực nén lên phoi , các mảnh gia công bán tinh phần vát âm nhỏ hơn và
rãnh bẻ phoi lớn hơn ,đến mảnh dao dùng gia công tinh thì phần vát âm không có và rãnh bẻ
phoi rất lõm(bán kính cung lõm nhỏ) do phoi khi gia công tinh khó bị gãy hơn .

Hình 4.4 : Cấu tạo phần cắt của các mảnh dao

Khi phay các vật liệu khó gia công nh nhôm thì kết cấu bẻ phoi cần có cấu tạo đặc
biệt hơn, thông thờng không sử dụng các rãnh lõm là cung tròn mà sử dụng rãnh gấp khúc
đột ngột hay nhiều rãnh lõm liên tiếp nhau để bẻ phoi đợc tốt hơn.

Hình 4..5 : Kết cấu bẻ phoi cho các mảnh dùng gia công nhôm.
Trên các mảnh dao phay bao giờ cũng có một đoạn chuyển tiếp giữa 2 lỡi cắt kề
nhau, đoạn chuyển tiếp này có thể là đoạn vát thẳng hoặc là một cung tròn nối tiếp(trên
mảnh dao tiện thì giữa lỡi cắt chính và lỡi cắt phụ thờng là cung tròn chuyển tiếp đó


chính là bán kính mũi dao). Đoạn chuyển tiếp này có tác dụng tăng bền cho lỡi cắt của
mảnh, đôi khi nó cũng đóng vai trò là một lỡi cắt phụ.

4.1.2.Dao phay mặt phẳng.
Trong khi phay mặt phẳng bằng các dao cụ cổ điển thì dao phay trụ vẫn hay đợc sử
dụng, thì khi sử dụng dao ghép mảnh trên máy CNC lại chỉ phát triển mạnh các loại dao
phay mặt đầu để gia công mặt phẳng. Vì việc sử dụng dao mặt đầu có nhiều u điểm và
thuận lợi ,đặc biệt là khi dùng dao răng ghép mảnh, cụ thể là :
-Việc ghép mảnh trên dao phay trụ sẽ khó khăn hơn việc ghép mảnh trên các dao
phay mặt đầu.
-Trên các máy CNC vì áp dụng phơng pháp thay dao tự động nên các dao chỉ lắp
công-xôn trên trục chính ,vì vậy nếu dùng dao phay trụ sẽ làm yếu dao khi phần công-xôn
dài.
-Khi dùng dao phay mặt đầu cho phép sử dụng dao có đờng kính lớn để gia công
những mặt có kích thớc lớn nh vậy sẽ làm tăng năng suất gia công.
-Độ cứng vững của dao phay mặt đầu cao tạo điều kiện để nâng cao đợc chế độ cắt.
-Số lỡi cắt đồng thời tham gia cắt lớn nên năng suất gia công cao,
-Dễ dàng thay răng dao,không phải tiến hành quá trình mài lại phức tạp.
-Có thể gia công đồng thời nhiều bề mặt bằng nhiều dao ghép với nhau.
Có nhiều loại dao phay mặt phẳng khác nhau nhng 3 loại dao đợc dùng phổ biến

nhất là dao có góc nghiêng chính bằng 0 o (mảnh dao hình tròn),45 o (mảnh dao hình vuông),
P

P

P

P

và 90 o (mảnh dao hình vuông hoặc hình chữ nhật).
P

P

Hình 4..6 : Một số kiểu dao phay mặt phẳng
Các dao có góc nghiêng chính 90 o có thể ăn dao theo phơng hớng kính hay ăn dao
P

P

chiều trục hoặc hỗn hợp, khi ăn dao hỗn hợp thì cả 2 lỡi cắt đều làm việc vì vậy lúc này cần


quan tâm đến lực cắt cho phép.Còn các dao phay có góc nghiêng chính 45 o và 0 o thì chỉ một
P

P

P

P

lỡi cắt làm việc, thờng là lỡi cắt phía ngoài.
Phần thân dao đợc thiết kế với độ cứng vững rất cao và thờng có 3 kiểu thân dao là
: -Kiểu dao với cán dao hình trụ dài, loại này dùng cho các dao phay có đờng kính nhỏ . Vì
vậy dao đợc nối với chuôi côn(để có thể thay dao nhanh) nhờ ống kẹp đàn hồi .
-Kiểu dao không có cán dao liền, có lỗ để lắp trục dao : loại này đợc
định vị với cán dao nhờ lỗ trụ và mặt đầu, truyền lực nhờ rãnh then bố trí vuông góc với trục
dao. Lực kẹp nhờ bu_lông bắt từ mặt đầu dao vào trục dao.
-Kiểu dao không có cán liền ,không có rãnh then truyền lực : vì không
có rãnh then nên lực truyền từ cán dao đến đầu dao nhờ lực xiết khi lắp đầu dao vào cán dao.
Các loại dao phay mạt phẳng đã đợc tiêu chuẩn hoá và kí hiệu thống nhất để dễ
dàng cho việc sử dụng. Cụ thể cách kí hiệu của hãng Sanvik nh sau : -Chữ cái đầu tiên chỉ
hớng làm việc của dao phay : R là dao làm việc hớng phải, L là dao làm việc theo hớng
trái
-Chữ số tiếp theo(2,3,4..) là chỉ thế hệ dụng cụ cắt đợc chế tạo ra, thế hệ thứ 3 đợc
phát triển từ thế hệ thứ 2 với những cải tiến cho dao cụ.
-2 chữ số tiếp theo chỉ góc nghiêng chính(góc ăn dao của dao cụ).
Ví dụ : R245, R345 đều là dao phay mặt phẳng làm viaệc theo hớng phải, có góc ăn
dao là 45 o ,nhng dao R345 là loại đợc cải tiến từ loại R245.Tơng tự sau khi có các kiểu
P

P

dao phay mặt phẳng R200, R290 , R265 thì chúng đã đợc cải tiến với các mẫu mới là
R300, R390 , R365.

Hình 4.7 : Kí hiệu dao phay mặt đầu
Nh đã nói ở trên, trong mục này ta nghiên cứu về các dao phay mặt phẳng, nhng
những loại dao này ngoài gia công mặt phẳng chúng còn có thể gia công đợc nhiều loại bề

mặt khác tuỳ từng kiểu dao. Ví dụ nh dao vai vuông(có góc ăn dao 90 o ) ngoài gia công mặt
P

P


phẳng chúng còn có thể gia công đợc bề mặt lỗ trụ, rãnh then. Vì vậy sau đây ta sẽ tìm hiểu
kĩ hơn về 3 kiểu dao phay mặt phẳng điển hình là dao vai vuông, dao có góc ăn dao 45 o và
P

P

dao có lỡi cắt tròn.
-Dao vai vuông-kiểu dao CoroMill 290(hoặc 390) : Loại dao này sử dụng mảnh
vuông, ghép mảnh vào thân dao tạo góc nghiêng chính 90 o , vì vậy mục đích chính là dùng
P

P

gia công các mặt phẳng bậc, mặt trụ bậc.Cũng có thể sử dụng nh một dao phay rãnh, phay
mặt phẳng khi cần thiết.
dm

dm

ap

l3

l1

ap

l1

Bkw

Dc

Dc

Hình 4.8 : Dao phay mặt phẳng với góc ăn dao bằng 90 o
P

Khi dao cắt trên cả hai mặt phẳng với vận tốc cắt cao(trờng hợp sử dụng dao gia
công mặt trụ chạy dao theo đờng xoắn vít) thì chú ý là công suất cắt hạn chế và phải đảm
bảo lực cắt cho phép. Dao phay mặt phẳng bậc có thể thích hợp sử dung trên hầu hết các loại
máy, dao có thể gia công đợc tất cả các loại vật liệu. Ngoài 2 mẫu dao cán trụ và đầu dao
lắp theo kiểu treo vào thân dao, R290 còn có thêm kiểu dao lắp khóa với thân dao, loại này
chỉ cần xoay đầu dao vào thân dao đến khi chặt là đợc khi gia công mối ghép này không bị
tháo lỏng vì chiều quay ngợc chiều với chiều tháo lỏng dụng cụ.
Khi chọn dao phay vai vuông để gia công cần chú ý đến các kích thớc của chúng,
các kích thớc này đã đợc tiêu chuẩn hoá trong kí hiệu, thông thờng là các kích thớc
chính nh : đờng kính danh nghĩa của dao, đờng kính cán dao(dao cán trụ) hay lỗ lắp
ghép(dao không có cán trụ), kích thớc mảnh dao sử dụng. Các thông số cụ thể tra trong
bảng của nhà sản xuất nh bảng 4.2 trích một số loại dao của hãng Sandvik.
Bảng 4.2 : Kí hiệu và thông số của một số loại dao phay mặt phẳng =90 o
P

P

Loại răng tha
/ số răng

Loại răng kín
/số răng

Loại răng kín
/số răng

Dc

l1

l2

dm

ap

a

mm

m
m

m
m

mm

mm

m
m

R290-125Q4015L

6

R290-125Q4015M

8 R290-125Q4015H

1
2

125

63

-

40

12,7

15

R290-063A3215L

3

R290-063A3215M

4

-

63

-

12
0

32

12,7

15

R290-100V8015L

5

R290-100V8015M

6 R290-100V8015H

1
0

100

50

-

V8
0

12,7

15

-

Hình 4.9 : Một số khả năng gia công của dao R290(=90 o)
P

P

-Dao có =45 o ,mảnh dao hình vuông, mã hiệu dao R245(hoặc R345) : Loại dao
P

P

chuyên dùng để gia công mặt phẳng và thích hợp ở điều kiện gia công thô hoặc bán
tinh.Không nên dùng dao R245 để gia công rãnh hay gia công lỗ trụ nh dao R290 bởi vì
thông số hình học của dao không thích hợp cho việc gia công những bề mặt đó.
Vì dao có góc nghiêng chính 45 o nên loại dao này đợc sử dụng để vát mép với góc
P

P

vát 45 o . Các dao vát mép thờng chỉ sử dụng dao cán trụ và có đờng kính nhỏ, trên dao chỉ
P

P

sử dụng 1 hoặc 3 mảnh dao .


Khi sử dụng cần chú ý là : các dao R245 răng tha dùng khi phần công xôn cần dài
hoặc khi công suất máy nhỏ, dao 245 răng vừa dùng cho gia công thông thờng và dao răng
khít dùng cho gia công gang và hợp kim chịu nhiệt.Dao sử dụng đợc trên các trung tâm gia
công ,các máy phay cỡ nhỏ.Các vật liệu có thể gia công đợc là : thép, thép không gỉ,gang,
nhôm, hợp kim đồng và hợp kim titan.
Về mặt kết cấu, loại dao này chỉ có hai kiểu dao thông dụng là kiểu dao cán trụ dài và
kiểu dao lắp với cán bằng bulông kẹp,truyền lực bằng then. Vì mục đích sử dụng chính là
trong các điều kiện gia công khốc liệt hơn so với loại dao vai vuông nên loại này không sử
dụng kiểu truyền lực bằng lực kẹp của bu-lông kẹp. Các kí mã hiệu của dao cũng nh dao
R290.
dm

l3

l1

l1

dm

ap

ap

Dc
D3

Dc
D3

Hình 4.10 : Kết cấu ao phay mặt đầu có =45

o
P

Các kích thớc của loại dao này cũng đợc tiêu chuẩn hoá và các kích thớc cơ bản
cũng tơng đơng với dao vai vuông. Khi sử dụng cần tra các kích thớc theo bảng nh trích
dẫn trong bảng 4.3
Bảng 4.3 : Kích thớc của dao phay mặt đầu R245
Loại răng tha
/ số răng

Loại răng kín
/số răng

Loại răng kín
/số răng

Dc

l1

l2

dm

ap

a

mm

mm

mm

mm

mm

m
m

R245-080Q2712L

4

R245-080Q2712M

6 R245-080Q2712H

8

92,5

50

-

27

6

12

R245-050A3212L

3

R245-050A3212M

4

-

62,5

-

120

32

6

12

-

-Dai mảnh tròn CoroMill200(hoặc 300) : Dao dùng mảnh tròn, phần thân đợc thiết
kế rất cững vững, sử dụng không chỉ cho gia công mặt phẳng mà còn gia công nhiều bề mặt
khác có thể dung dao này nh : gia công hốc trụ, hốc chữ nhật, các mặt dốc, mặt


cong(3D).Với nhóm dao này thì có đủ các loại dao với các loại mảnh khác nhau dùng để gia
công tất cả các vật liệu, các điều kiện gia công khác nhau và thích hợp với hầu hết các loại
máy có trục chính mang dao quay. Các dao có đờng kính nhỏ(25mm đến 50mm) có cấu tạo
thân hình trụ dài(từ 150mm đến 240mm, còn đợc gọi là dao thân trụ), đoạn đầu côn ít, các
dao lớn hơn cấu tạo kiểu đầu dao dùng ghép nối với môđul thân dao bằng bu-lông kẹp và
truyền lực nhờ lực kẹp hoặc nhờ then.

dm

dm

l1

l2

Bkw

ap

az

ap

Dc
D3

l3

az
Dc
D3

Hình 4.11:Dao phay mặt đầu lỡi cắt tròn.
Cũng nh dao phay có góc nghiêng 45 o ,đờng kính dao phay mảnh tròn đợc tính
P

P

trên điểm làm việc xa nhất và gần nhất của lỡi cắt, kích thớc tiêu chuẩn lấy theo kích
thớc lớn nhất, nhng kí hiệu thì lại theo kích thớc be nhất. Các kích thớc còn lại đợc
tiêu chuẩn hoá và cho trong sổ tay.

Bảng 3.4 : Kích thớc của dao phay mặt đầu lỡi cắt tròn
Loại răng tha / số

Loại răng kín

Loại răng kín /số

răng

răng

R200-088Q3212L

4

R200-088Q3212M

6 -

R200-034A3216L

3

R200-034A3216M

4

/số

Dc

l1

l2

dm

ap

az

răng

mm

mm

mm

mm

m
m

m
m

-

88

50

-

32

6

3,7

-

34

-

240

32

8

4,9

-

Qua hình 4.12 ta thấy đợc tính đa năng của dao phay mảnh tròn, mặc dù đợc xếp
loại vào nhóm dao phay mặt phẳng nhng khi gia công các mặt cong có đờng sinh thẳng,
gia công các cung tròn nối tiếp giữa hai bề mặt thì chúng vẫn là loại dao cho năng suất gia

công cao hơn các loại khác và vẫn u tiên sử dụng.
U

Kết luận : Qua những tìm hiểu về một số loại dao gia công mặt phẳng và các khả
U

năng khác của chúng ngoài khả năng gia công mặt phẳng ta thấy rằng :


- Khi gia công mặt phẳng, điều kiện gia công khó khăn , gia công thô đến gia công
bán tinh thì nên chọn dao có mã hiệu R245(R345) hoặc dao R200(R300), nhng u tiên dao
R245 hơn cả.
-Trong trờng hợp gia công thô bề mặt nằm sâu trong lòng chi tiết(nh mặt trong của
đáy hộp) thì chọn dao R245 có cán trụ, loại có ít răng nhất có thể.
-Khi gia công các mặt phẳng có bậc, các mặt trụ có bậc và trờng hợp gia công tinh
các măt phẳng thì nên chọn dao R290.
-Trờng hợp gia công các mặt cong, các bậc có góc lợn là cung tròn thì chỉ đợc
dùng dao có gắn mảnh tròn.

Hình 4.12 : Một số khả năng gia công của dao phay mặt đầu

4.1.3.Dao phay rãnh, dao phay cắt đứt.
Dao phay rãnh và phay cắt đứt sử dung trên các máy CNC bao gồm 2 nhóm dao chính
là :
-Các dao phay đĩa : thờng đợc sử dụng để gia công các rãnh hở, phay then bán
nguyệt , gia công các rãnh trụ .Cũng có thể sử dụng dao phay đĩa nh một dao phay mặt


phẳng để phay các mặt phẳng có bề rộng nhỏ. Tất cả các dao phay đĩa đều có kết cấu ghép
mảnh răng dao.

-Dao phay ngón : Là loại dao phay rãnh chuyên dùng, đợc sử dụng để gia công các
loại hốc kín(nh hốc chữ nhật, hốc tròn, rãnh then) các loại rãnh hở, ngoài ra chúng còn có
loại dao chuyên dùng để vát mép với các góc độ hay dùng :45 o ,60 o .Với kích thớc nhỏ nên
P

P

P

P

nhiều loại dao phay ngón không có kết cấu ghép mảnh răng dao,tuy nhiên đối những dao
này phần cắt của chúng vẫn đợc phủ bề mặt để cải thiện tính năng cắt của vật liệu nền. Sau
đây sẽ nghiên cứu chi tiết về kết cấu hai nhóm dao này.

4.1.3.1.Dao phay đĩa .
Cũng nh các dao phay mặt đầu, các dao phay đĩa đều có kết cấu ghép mảnh răng
dao. Khi gia công bằng các dao phay đĩa sử dụng phơng pháp tiến dao hớng kính nên các
mảnh dao dùng cho dao phay đĩa chỉ có một hoặc hai lỡi cắt, sử dụng hai lỡi cắt trong
trờng hợp kết cấu ghép mảnh răng dao không ảnh hởng đến lỡi cắt dự phòng.

Hình 3.13 : Mảnh dao dùng cho dao phay đĩa với 2 lỡi cắt.

E
m
dm

Bkw

ar

C1

a sp
ap

Hình 4.14 : Kết cấu dao phay đĩa với cách ghép mảnh so le
Tuỳ theo cách bố trí mảnh dao trên toàn bộ chu vi của dao mà các dao phay rãnh có
thể phay đạt kích thớc theo 2 hoặc 3 mặt.Đa số mảnh dao đợc bố trí so le theo chu vi của
dao,mỗi răng dao chỉ bố trí một mảnh dao ,2 mảnh liên tiếp nhau đặt lệch nhau theo phơng
dọc trục(dao có bề rộng bé) hoặc bố trí 2 mảnh dao nằm về 2 phía (đối với dao có bề rộng đủ


lớn).Phần lớn các dao phay rãnh đều thích hợp gia công tất cả các loại vật liệu(thép,thép
tôi,inôx,hợp kim chịu nhiệt ,gang đúc và hợp kim nhôm).
Các dao phay đĩa đợc sử dụng chủ yếu để phay rãnh, khi phay rãnh bằng dao phay
đĩa cho năng suất cao hơn sử dụng dao phay ngón và độ cứng vững của dao cũng cao hơn.
Đối với các rãnh hẹp và sâu việc sử dụng dao phay ngón rất khó khăn hoặc không thể đợc
mà chỉ có thể sử dụng dao phay đĩa có đờng kính lớn để gia công.
Dao phay đĩa cũng là loại dao đợc dùng để cắt phôi liệu với độ chính xác và chất
lợng mặt cắt cao. Khi sử dụng dao phay đĩa ghép mảnh HKC có phủ để cắt thì có thể không
cần gia công lại bề mặt cắt.
Ngoài khả năng phay rãnh và cắt đứt các dao phay đĩa còn đợc dùng gia công mặt
phẳng và gia công bề mặt trụ trong những trờng hợp nhất định. Khi phay mặt phẳng bằng
dao phay đĩa thì chiều dày cắt và bề rộng mặt phẳng đợc gia công bị hạn chế do đọ cứng
vững của dao theo phơng hớng trục kém và dao dễ bị đảo mặt đầu.
Các kết cấu ghép mảnh, kết cấu thân dao và khả nang gia công của dao đợc thể
hiện đầy đủ trong hình 3.14.

Hình 4.15 : Các loại dao phay đĩa và khả năng gia công của chúng.

Từ hình trên ta thấy kết cấu dao phay đĩa có 2 loại chính là loại liền trục và loại
không liền trục. Loại liền trục thờng sử dụng cho các máy và trung tâm gia công đứng, còn
dao phay không liền trục thờng đợc sử dụng cho các máy và trung tâm gia công nằm
ngang. Khi sử dụng dao không liền trục cũng có thể ghép nhiều dao để gia công nhiều bề
mặt đồng thời nhằm tăng năng suất gia công.


Về kí mã hiệu theo cách kí hiệu của Sanvik thì dao phay đĩa có mã hiệu 331, trớc
mã hiệu dao phay đĩa là kí hiệu chỉ chiều quay của dao.Trong các dao phay đĩa thì có loại
R/N331.32 là dao phay rãnh 3 mặt có mảnh dao bố trí so le.Ngoài ra còn có các dao phay 3
mặt khác nh R/N331.52,dao phay 2 mặt R/L331.52,dao phay cắt đứt 330.20(Q-cutter).
R331.91 là loại dao gia công rãnh trong và ngoài với 2 kiểu dao là kiểu lỡi cắt đơn và kiểu
nhiều lỡi cắt.
* Lu ý : Dao phay ren cũng đợc coi là một loại dao phay rãnh,ở đây rãnh gia công
U

U

là rãnh ren.Cũng dùng mảnh tiện ren với một mảnh duy nhất, nhng chuyển động cắt chính
lại là chuyển động quay của dao ,dao vừa thực hiện chuyển động cắt vừa chuyển động theo
đờng xoắn của ren gia công .

Hình 3.16 : Dao phay ren sử dụng gia công các lỗ ren lớn.

4.1.3.2.Dao phay ngón .
Trên các máy CNC dao phay ngón cũng chiếm một vai trò quan trọng đặc biệt là
trong trờng hợp gia công những bề mặt phức tạp. Khi gia công các khuôn mẫu với hình
dáng phức tạp chỉ có thể sử dụng các dao phay ngón đầu tròn kết hợp với các máy CNC
nhiều trục điều khiển.
Đa số các dao phay ngón trụ kích thớc nhỏ mảnh do sự hạn chế về kích thớc của

dao, kết cấu ghép mảnh có thể không làm giảm chi phí mà đôi khi còn phức tạp. Những dao
phay ngón trụ lớn hơn và các dao phay ngón đầu tròn đợc thiết kế với kết cấu ghép mảnh.


Hình 4.17 : Các loại dao phay ngón không có kết cấu ghép mảnh
Với các dao phay ngón không ghép mảnh, để tiết kiệm vật liệu thì phần cắt và cán
dao đợc làm từ hai loại vật liệu khác nhau và ghép với nhau bằng phơng pháp hàn. Phần
cắt cũng đợc phun phủ bề mặt để nâng cao khả năng cắt gọc của dao.

o

,60 o .

P

P

P


Hình 4.18: Các loại dao phay ngón sử dụng kết cấu ghép mảnh
Với các dao phay ngón sử dụgn trên máy CNC phần lớn chúng đều có lỡi cắt trên
mặt đầu, vì vậy khi gia công các hốc, rãnh then không cần phải sử dụng đến mũi khoan. Khi
sử dụng dao phay ngón gia công các hốc kín tren các máy CNC, có nhiều phơng pháp ăn
dao khác nhau :
-Thực hiện ăn dao hết chiều sâu của hốc(chạy dao hớng trục), sau đó chạy dao
hớng kính để cắt hết lợng d. Khi ăn dao hớng trục do không gian thoát phoi hạn chế nên
đối với các hốc sâu thì cần phải chạy dao khứ hồi, tức chạy dao nhiều lần để cắt hêt chiều
sâu. Trong phơng pháp này chú ý là khi chạy dao ngang,tại những chỗ dao đổi hớng cần
phải gia công trớc, vì tại trớc vùng này dao bắt dầu giảm tốc độ chạy dao và khi đi qua

dao tăng tốc độ chạy dao, do đó trong vùgn này dao ccần đợc chạy không.
-Chạy dao theo đờng zíc-zắc : khi phay các rãnh có bề rộng bằng đờng kính dao có
thể ăn dao theo đờng dốc đến hết chiều sâu rãnh rồi mới chạy dao ngang để cắt hết lợng
d. Có thể chạy thành nhiều đờng zíc-zắc để giảm nhẹ lực cắt đảm bảo đợc tuổi bền cho
dao.
Trong nhóm dao phay ngón cũng có nhiều loại dao đợc thiết kế đặc biệt, đó là các
dao dùng khắc lên bề mặt chi tiết gai công những kí hiệu riêng, những dao phay ngón với
kích thớc rất nhỏ mà chỉ có thể sử dụng trên các máy CNC có tốc độ trục chính cao, khả
năng chống rung động tốt. Ngời ta đã chế tạo đợc những dao phay ngón có đờng kính
nhỏ tới 0,3mm-0,5mm và chiều sâu của rãnh có thể gia công đợc là 10mm . Để đảm bảo độ


cứng vững cần thiết các dao loại này có phần cắt côn với góc côn 2 o -3 o . Khi sử dụng dao
P

P

P

P

loại này trục chính của máy cần quay với tốc độ 20000vg/ph hoặc cao hơn để tạo ra vận tốc
cắt cần thiết.

4.1.4. Dao gia công lỗ.
Để gia công lỗ thông thờng ta vẫn qua các bớc khoan-khoét-doa ,tuỳ theo yêu cầu
của từng lỗ gia công mà có thể thêm hoặc bớt các bớc công nghệ cần thiết. Trên các trugn
tâm gia công, các máy phay CNC có thể sử dụng nhiều loại dao để gia công lỗ nh : mũi
khoan , dao phay và các loại dao chuyên dùng có một hoặc hai lỡi cắt...
Sử dụng dao phay thông thờng gia công lỗ thì ngoài chuyển động cắt chính, để cắt

hết lợng d các dao phải chuyển động chạy dao theo vòng tròn. Phơng pháp này cho phép
dùng một dao có thể gia công đợc nhiều lỗ có kích thớc khác nhau. Nhợc điểm của
phơng pháp này là năng suất gia công không cao.

Hình 4.18 : Sử dụng dao phay mặt phẳng gia công lỗ, chạy dao vòng
Trên các máy công cụ thờng ngời ta vấn dùng phơng pháp khoét để gia công thô
bề mặt lỗ và sử dụng dao doa trên máy doa hay dùng dao 1 lỡi cắt(tiện trên máy doa) để gia
công lần cuối bề mặt lỗ. Trên máy CNC sử dụgn dao cắt một lỡi gai công bề mặt lỗ cho
phép sử dụng một dao có kích thớc điều chỉnh đợc để gai công nhiều lỗ có kích thcớ
khác nhau. Khi sử dụng các loại dao một lỡi cắt hoặc hai lỡi cắt gai công lỗ,năng suất cắt
sẽ cao hơn và giá thành dao sẽ rẻ hơn dấn đến giảm đợc giá thành của sản phẩm.


Hình 4.19 : Sử dụng các dao 1 lỡi cắt và 2 lỡi cắt để gia công lỗ
Trong mục này ta sẽ tìm hiểu 2 nhóm dụng cuk gia công lỗ là mũi khoan và các dao
gia công lỗ chuyên dùng .
3.1.4.1.Khoan.
Với các mũi khoan có đờng kính nhỏ vẫn có kết cấu liền khối nh mũi khoan
thông thờng, với loại dùng khoan lỗ sâu đợc gia công thêm đờng dẫn dung dịch bôi trơn
làm nguội. Đa phần các mũi khoan có đờng kính 9,5mm đều đợc chế tạo dới công
nghệ ghép mảnh và trên phần thân cũng nh trên mảnh đều đợc gia công rãnh dẫn dung
dịch trơn nguội. Thông thờng chiều sâu khoan đợc khuyến cáo đối với các dụng cụ ghép
mảnh khi gia công lỗ nông là nằm trong phạm vi 2ữ5D (D là đờng kính mũi khoan).
Còn đối với các dụng cụ dùng khoan lỗ sâu(deep hole drilling) thì chiều sâu khoan có
thể đạt tới 100D. (Các tài liệu mới hiện nay còn cho biết khả năng này đã lên đến 150D).
Cũng nh công nghệ cổ điển,khi khoan nông thì dao thực hiện chuyển động quay
còn khi khoan lỗ sâu thì dao đứng chỉ tiến dọc trục còn phôi thực hiện chuyển động quay.
Dao khoan lỗ sâu,đầu dao đợc ghép nối môđun với nhiều đoạn thân và ở cuối là hệ thống
bơm dung dịch trơn nguội và đờng thoát phoi.
*Khoan nông

Với công nghệ ghép mảnh tiết kiệm rất nhiều trong việc chế tạo thân mũi khoan, vốn
tốn rất nhiều thời gian và khó khăn. Khi mũi khoan đã mòn không cần phải mài lại mà chỉ


vài thao tác đơn giản để thay một mảnh mũi khoan mới , mũi khoan lại đợc sử dụng nh
mới ngay lập tức. Cùng với công nghệ ghép mảnh, việc gia công 2 lỗ dẫn dung dịch trơn
nguội sang hai phía đối xứng của đờng tâm xoắn tạo điều kiện mở rộng rãnh thoát phoi làm
phoi thoát ra dễ dàng hơn tránh hiện tợng kẹt phoi của mũi khoan có kích thớc nhỏ.
Các mũi khoan chế tạo với cấp chính xác js7, lỗ sau khi gia công sẽ đạt cấp chính xác
8-9 và bề mặt lỗ đạt độ nhám Ra1-2àm hay Ra2-4àm tuỳ vào từng kiểu mũi khoan. Trong
hệ thống dao cụ khoan nông phân chia ra làm 2 nhóm chính là nhóm sử dụng ghép cả đầu
mũi khoan, mũi khoan không ghép mảnh (với mũi khoan nhỏ và vừa) và nhóm sử dụng
mảnh dao(với các mũi khoan có kích thớc lớn). Trong nhóm sử dụng đầu dao thì vật liệu
thân thờng là thép cao tốc(HSS-high speed steel) hoặc cacbit và đợc phủ bề mặt bởi nitrit
titan. Nhóm sử dụng mảnh dao chiều sâu khoan kém hơn nhóm sử dụng đầu dao(nhóm sử
dụng đầu có chiều sâu khoan 5-6D,nhóm sử dụng mảnh thờng chỉ là 2,5D).
Với các vật liệu khó gia công và các lỗ ren trớc khi tarô ngời ta sử dụng một loịa
mũi khoan đặc biệt chỉ có một lỡi cắt và một rãnh thoát phoi. Kết cấu kiểu này làm cho
thân dao cứng vững hơn rất nhiều nên thích hợp với các lỗ có kích thớc nhỏ, cũng vì vậy
mà loại này chỉ ứng dụng cho các lỗ tarô đến M12. Tuy nhiên đờng kính mũi khoan chỉ có
từ 2-6mm, do đó khi tarô các ren M8-M10 dùng mũi 5, M10-M12 dùng mũi 6.
*Khoan sâu
Công nghệ khoan lỗ sâu dùng đầu khoan lắp mảnh dao cho phép thực hiện đợc các
lỗ khoan có đờng kính lên tới 250mm và chiều sâu cho phép là 50D(khi khoan theo phơng
ngang) đến 100D(khi khoan theo phơng đứng).
Tất cả các trờng hợp khoan lỗ sâu đều phải dẫn dung dịch trơn nguội vừa là để làm
mát vừa là tác dụng đẩy phoi ra ngoài. Dung dịch đó có thể là dầu nguyên chất hoặc nhũ
tơng với chất phụ gia EP. Đờng dẫn vào của dung dịch thờng đi theo rãnh bên ngoài
dụng cụ và đờng thoát phoi là lỗ trong lòng dụng cụ, một số loại cả 2 rãnh đều bố trí ở
trong.

Khi khoan các lỗ thông có thể dùng loại mĩ khoan cắt để lại lõi giữa, loại này lỡi cắt
không quét hết tiết diện lỗ mà chỉ cắt theo một đờng vành khăn để lại lõi ở giữa. Nh vậy
vừa tiết kiệm mảnh dao, vừa giảm công suất cắt, tăng hiệu quả gia công .
Cấp chính xác đạt đợc khi khoan bằng các mũi khoan sâu thờng là cấp chính xác 910, độ nhám đạt đợc là Ra=3àm-1àm.



4.2.dụng cụ phụ
Dụng cụ phụ là các hệ thống lắp ghép với dao để tạo thành một dụng cụ cắt hoàn
chỉnh. Tuy không tham gia trực tiếp vào quá trình cắt nhng chúng giữ vai rò quan trọng, độ
cứng vững và độ chính xác của dụng cụ phụ ảnh hởng đến độ chính xác của dao cụ sau khi
đã lắp ghép hoàn chỉnh. Trên máy CNC hệ thống các dụng cụ phụ còn làm tăng khả năng
làm việc của các dao cụ và chúng tạo ra nhiều kiểu dao thích hợp với các loại hình gia công
khác nhau.

Hình 4.20
Với mong muốn giảm thời gian tháo lắp dao khi thay thế hoặc lắp mới. Các dao
phay sau khi đợc chọn, lắp đúng theo yêu cầu sẽ đợc lắp với các chi tiết phụ : ( ống nối,
đầu cặp....) tạo thành một modul. Các modul này đợc tháo, lắp nhanh chóng với ổ tích dụng
cụ, nhờ đó giảm nhanh thời gian dừng máy cho việc lắp mới hay thay dao. Có thể mô tả hoạt
động theo sơ đồ 4.20 nh sau : dao phay ngón trụ ( mũi chỏm cầu ) đợc nối theo hệ côn
Morse với ống nối, ống nối cùng dao cắt theo đờng dẫn lại đợc nối ống trung gian, sau đó
tất cả lại đợc nối với đầu kẹp cơ sở (Basic holders) tạo thành một modul, khi cần thay thế
chỉ việc tháo toàn bộ modul này ra ngoài ổ tích dụng cụ, việc tháo, lắp mới không ảnh


hởng tới sự làm việc liên tục của máy. Và nói chung các dụng cụ phụ phải đáp ứng đợc
các yêu cầu sau:
-

Số lợng, chủng loại và giá thành phải hợp lý.

-

Đảm bảo gá đặt chính xác, có độ cứng vững cao và khả năng chống rung .

-

Phục vụ thuận lợi, tác động nhanh, kết cấu đơn giản.

-

Trọng lơng không đợc quá lớn gây khó khăn cho các cơ cấu thay thế dụng cụ.

-

Các bề mặt lắp ráp( chuôi côn, đế dao...) phải đợc chế tạo rất chính xác.

Hình 4.21 là sơ đồ phân loại dụng cụ phụ dùng cho máy điều khiển số.
Dụng cụ phụ cho các máy điều khiển số
Dung cho máy phay và các trung
tâm gia công

Dùng cho máy tiện
Trục
gá và
mâm
cặp

Đài gá dụng cụ trên đầu Revonve và

trên đài dao của máy.

Có
vành
răng

Dùng cho
máy có đầu
Revonve

Có
khối
V
định
vị

Chuôi
trụ có
vát và
có
khía
nhám

Chuôi
côn với
công
moóc
7:24

Trục gá để kẹp dụng cụ trong

trục chính.

Có chuôi côn

Với bạc
lót
trung
gian

Dùng cho máy
có ổ chứa dụng
cụ.

Với
vít
kẹp

Với
rãn
h gá
đài
dao

Có chuôi trụ

Với
mâm
cặp.

Côn

kẹp
2- 5

Với
chấu
kẹp đàn
hồi

Với
then
truyền
lực

Hình 4.21. Sơ đồ phân loại dụng cụ phụ.
Ưu điểm lớn nhất của hệ thống là các chi tiết đợc tiêu chuẩn hoá ở mức độ cao, các
chi tiết đợc mã hoá, từ đó giúp cho việc tháo lắp, khai báo khi lập trình rất thuận lợi. Dao


cùng các chi tiết của hệ thống kẹp đợc lắp với nhau theo đờng dây tạo thành các modul cơ
sở, các modul này giúp cho việc giảm thời gian dừng máy do thay dao, lắp mới dao.
Để hiểu rõ hơn về hệ thống các dụng cụ phụ, sự đa dạng và khả năng nối ghép rất đa
năng của chúng, chúng ta có thể thấy rõ qua các hình 4.22 đến hình 4.25. Hình 4.22 là sơ đồ
tổng quát về quan hệ và phân loại hệ thống dụng cụ phụ tơng thích với hệ thống dụng cụ
chính.