Nghiên cứu ứng dụng công nghệ wiper trong gia công cắt gọt kim loại

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN QUỐC KHÁNH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ WIPER TRONG
GIA CÔNG CẮT GỌT KIM LOẠI

Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy
Mã số: 605024

LUẬN VĂN THẠC SỸ

TP.HỒ CHÍ MINH , Tháng 12 năm 2012


Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Trƣờng Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học : ..................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 1 : ........................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2 : ........................................................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM
ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. ............................................................
2. ............................................................
3. ............................................................
4. ............................................................

5. ............................................................
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
TRƢỞNG KHOA CƠ KHÍ


1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc lập – Tự Do Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Nguyễn Quốc Khánh
Ngày, tháng, năm sinh: 09-09-1984
Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy

MSHV: 10040418
Nơi sinh: Đồng Nai
Mã số: 605204

I. TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Wiper trong gia công cắt gọt kim
loại
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. Tổng quan về công nghệ Wiper
2. Nguyên tắc lựa chọn dụng cụ cắt khi gia công tiện
3. Công nghệ wiper trong gia công tiện và một số nguyên công khác
4. Thực nghiệm công nghệ Wiper trong gia công tiện

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 6-7-2012
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01-12-2012
IV. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS. TS Trần Doãn Sơn

Tp. HCMC, ngày 28 tháng 01 năm 2013
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TRƢỞNG KHOA CƠ KHÍ
(Họ tên và chữ ký)


2

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung Tâm Công Nghệ Cao – Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ
Thuật Tp. Hồ Chí Minh, cơng ty Neptech đã hỗ trợ máy móc và thiết bị cho việc thực
hiện thí nghiệm và đo kết quả thí nghiệm trong bài luận văn này. Tôi cũng xin chân
thành cảm ơn quý thây cô Trường Đại Học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh đã truyền đạt
những kiến thức và sự hiểu biết trong suốt quá trình học tại trường hỗ trợ cho việc thực
hiện đề tài nghiên cứu này. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn PGS. TS Trần Dỗn
Sơn đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
Với điều kiện hẹp hòi về thời gian, các điều kiện về thơng, kinh nghiệm và tài liệu hỗ
trợ cịn hạn chế, nên bài nghiên cứu này cũng chỉ dừng ở mức độ nghiên cứu cơ bản và
chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong nhận được sự góp ý của q
thầy cơ để có thể hồn thiện hơn bài nghiên cứu này.

Tp. HCM, ngày 01 tháng 12 năm 2012
Học viên thực hiện
Nguyễn Quốc Khánh


3

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ
Luận văn này nghiên cứu về đặc điểm của lưỡi dao Wiper, nguyên tắc lựa chọn và sử
dụng lưỡi dao Wiper trong gia công cắt gọt kim loại. Bên cạnh đó, những hạn chế và
cách khắc phục những hạn chế của lưỡi dao Wiper cũng được nêu ra và phân tích
trong luận văn này. Cuối cùng, để kiểm chứng cơ sở lý thuyết về hiệu quả của lưỡi dao
tiện Wiper trong gia cơng tiện thì một thí nghiệm ứng dụng lưỡi dao tiện Wiper đã
được thực hiện. Thí nghiệm này so sánh kết quả về độ nhám bề mặt chi tiết sau khi gia
công giữa lưỡi dao tiện truyền thống và lưỡi do tiện Wiper khi ta cố định tất cả các yếu
tố như máy móc, phơi liệu, đồ gá, vận tốc cắt, chiều sâu cắt,… và chỉ thay đổi bước
tiến dao.


4

ABSTRACT
This thesis studies the characteristics of the Wiper inserts, the principle of choice and
use the Wiper inserts in metal cutting machining. Moreover, the limitations and how to
overcome the limitations of the Wiper inserts also be identified and analyzed in this
thesis. Finally, to verify the theoretical basis for the efficiency of the Wiper turning
inserts in turning, a Wiper insert application experiment have been made. This
experiment compares the results of

surface roughness after machining between

conventional turning insert and Wiper turning insert when we maintain all elements
such as machinery, workpiece materials, fixtures, cutting speed, depth of cut, etc. and
just change feed rate.


5

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan rằng luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Wiper trong gia
công cắt gọt kim loại” là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Những thông tin và số liệu đƣợc sử dụng đƣợc chỉ rõ nguồn trích dẫn trong danh
mục tài liệu tham khảo. Kết quả nghiên cứu này chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ
cơng trình nghiên cứu nào từ trƣớc đến nay.
TP. HCM, ngày 01 tháng 12 năm 2012

Nguyễn Quốc Khánh


6

MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SỸ ............................................................. 1
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................2
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ ................................................................ 3
ABSTRACT .....................................................................................................4
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. 5
MỤC LỤC ........................................................................................................6
DANH MỤC CÁC HÌNH ...............................................................................9
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ...................................................................11

Chương I - TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WIPER .............................. 14
1.1. Khái niệm lƣỡi dao Wiper ....................................................................... 14
1.2. Lịch sử hình thành ................................................................................... 14
1.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Wiper trên thế giới
và trong nƣớc ............................................................................................ 15
1.4. Một số cơng trình nghiên cứu về công nghệ lƣỡi dao Wiper của các
nhà sản xuất dụng cụ cắt trên thế giới ..................................................... 15
1.4.1. Nhà sản xuất dụng cụ cắt Sandvik Coromant – Thụy Điển ................ 15
1.4.2. Nhà sản xuất dụng cụ cắt Misubishi – Nhật Bản ................................ 16
1.4.3. Nhà sản xuất dụng cụ cắt Kyocera – Nhật Bản ................................... 17
1.4.4. Nhà sản xuất dụng cụ cắt Tungaloy – Nhật Bản ................................. 20
1.4.5. Nhà sản xuất dụng cụ cắt Seco – Thụy Điển ...................................... 22
1.4.5.1. Công nghệ lƣỡi dao HelixTM Wiper ................................................ 22
1.4.5.2. Công nghệ lƣỡi dao CrossbillTM Wiper ............................................. 23
1.5. Kết luận về tình hình nghiên cứu cơng nghệ lƣỡi dao Wiper ................. 23
Chương II - NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN DỤNG CỤ CẮT KHI
GIA CÔNG TIỆN ........................................................................................ 23
2.1. Lựa chọn hệ thống cán dao....................................................................... 23
2.2. Xác định nguyên công, dụng cụ và hệ thống kẹp .................................... 24


7

2.2.1. Xác định dạng nguyên công ................................................................. 24
2.2.2. Xác định hệ thống dao .......................................................................... 24
2.3. Lựa chọn lƣỡi dao .................................................................................... 25
2.3.1. Hình dáng lƣỡi dao ............................................................................... 25
2.3.2. Kích thƣớc lƣỡi dao .............................................................................. 26
2.3.3. Kết cấu hình học lƣỡi dao .................................................................... 27
2.3.4. Vật liệu lƣỡi dao ................................................................................... 28

2.4. Chọn chế độ cắt ....................................................................................... 29
Chương III - CÔNG NGHỆ WIPER TRONG GIA CÔNG TIỆN
VÀ MỘT SỐ NGUYÊN CÔNG KHÁC ..................................................... 37
3.1. Nguyên lý của công nghệ Wiper ............................................................. 37
3.2. Tác động của lƣỡi dao Wiper đến độ nhám bề mặt chi tiết gia
công ................................................................................................................ 39
3.3. Một số ứng dụng Wiper trong các ngun cơng ngồi tiện .................... 40
3.3.1. Ứng dụng Wiper trong gia công phay .................................................. 40
3.3.2. Ứng dụng Wiper trong gia công khoan ................................................ 43
3.4. Những hạn chế trong ứng dụng của lƣỡi dao Wiper ............................... 44
3.5. Phƣơng pháp điều chỉnh bán kính góc mũi dao ...................................... 45
Chương IV - THỰC NGHIỆM CÔNG NGHỆ WIPER TRONG
GIA CÔNG TIỆN .........................................................................................47
4.1. Giới thiệu ................................................................................................. 47
4.2. Quy trình thí nghiệm ............................................................................... 47
4.2.1. Phơi ....................................................................................................... 47
4.2.2. Máy ....................................................................................................... 48
4.2.2.1. Máy tiện CNC ................................................................................... 48
4.2.2.2. Máy đo độ nhám bề mặt .................................................................... 49
4.2.3. Dụng cụ cắt ........................................................................................... 50
4.2.4. Mơ hình thí nghiệm .............................................................................. 51


8

4.3. Quy hoạch thực nghiệm .......................................................................... 52
4.4. Phân tích kết quả ...................................................................................... 56
Chương V - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................... 59
5.1. Kết luận ................................................................................................... 59
5.2. Kiến Nghị ................................................................................................ 59

Chương VI - TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................... 60
PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG ............................................................. 61


9

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 – Lưỡi dao với cơng nghệ Wiper ......................................................14
Hình 1.2 – Những dịng lưỡi dao tiện Wiper hãng Sandvik Coromant ...........16
Hình 1.3 – Lưỡi dao Wiper hãng Mitsubishi ..................................................16
Hình 1.4 - Dạng hình học WP của lưỡi dao tiện Wiper hãng Kyocera...........17
Hình 1.5 - Dạng hình học WQ của lưỡi dao tiện Wiper hãng Kyocera ..........18
Hình 1.6 - Thơng tin kỹ thuật dạng hình học AFW
của lưỡi dao Wiper hãng Tungaloy ..................................................................19
Hình 1.7 - Tính năng lưỡi dao Wiper hãng Tungaloy
với hai dạng hình học AFW và ASW ................................................................ 20
Hình 1.8 - Hai dạng hình học Wiper mới của lưỡi dao CBN hãng Seco
là WZP và WZN ................................................................................................ 21
Hình 1.9 - Lưỡi dao tiện CBN hãng Seco với cơng nghệ CrossbillTM Wiper ..22
Hình 2.1 - Hệ thống dao thơng thường ........................................................... 23
Hình 2.2 - Hệ thống dao Capto ......................................................................24
Hình 2.3 - Hệ thống dao cho tiện ngồi .........................................................25
Hình 2.4 - Hệ thống dao cho tiện trong .......................................................... 25
Hình 2.5 – Sức mạnh lưỡi cắt và cơng suất yêu cầu khi sử dụng ...................26
Hình 2.6- Lựa chọn kết cấu hình học lưỡi dao ...............................................27
Hình 2.7 - Nguyên tắc lựa chọn vật liệu dao ..................................................29
Hình 2.8 - Những mảnh dao ghép thuộc các nhóm vật liệu dao tiêu biểu .....30
Hình 3.1 - So sánh lưỡi dao Wiper và lưỡi dao truyền thống ........................38
Hình 3.2 – Nguyên tắc sử dụng lưỡi dao Wiper .............................................39
Hình 3.3 - Vết tiến dao của lưỡi dao truyền thống và lưỡi dao Wiper ...........40

Hình 3.4 - Ứng dụng Wiper trong gia cơng phay ...........................................42
Hình 3.5 - Dao khoan CoroDrill 880 ứng dụng công nghệ Wiper
của hãng Sandvik Coromant ............................................................................44


10

Hình 3.6 - Cách lập trình đúng góc mũi dao Wiper trong gia cơng ..............46
Hình 4.1 - Phơi và một số chi tiết đã gia cơng ...............................................47
Hình 4.2 - Máy tiện CNC EMCO-MAXXTURN 65 dùng cho thí nghiệm ......48
Hình 4.3 - Máy đo độ nhám bề mặt SURFCOM 130A hãng CARL ZEISS ....49
Hình 4.4 - Cán dao tiện trụ ngồi hãng Sandvik Coromant .......................... 50
Hình 4.5 - Hai loại lưỡi dao hãng Sandvik Coromant dùng cho thí nghiệm .51
Hình 4.6 - Mơ hình gia cơng ...........................................................................51
Hình 4.7 - Mơ hình đo độ nhám bề mặt chi tiết ..............................................52


11

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 4.1 - Bảng thông số kỹ thuật máy tiện CNC dùng trong thí nghiệm ......49
Bảng 4.2 - Ma trận thực nghiệm .....................................................................53
Bảng 4.3 - Bảng số liệu độ nhám bề mặt đo được ..........................................53
Bảng 4.4 - Độ nhám bề mặt trung bình với lưỡi dao truyền thống ................54
Bảng 4.5 - Bảng hồi quy khi dùng lưỡi dao truyền thống .............................. 54
Bảng 4.6 - Độ nhám bề mặt trung bình với lưỡi dao Wiper ........................... 55
Bảng 4.7 - Bảng hồi quy khi dùng lưỡi dao truyền thống .............................. 55
Bảng 4.8 - Bảng số liệu độ nhám – bước tiến dao của hai loại lưỡi dao
trong thí nghiệm .............................................................................................. 56
Biểu đồ 4.1 - Biểu đồ cột để so sánh hiệu quả của lưỡi dao Wiper so với

lưỡi dao truyền thống ......................................................................................56
Biểu đồ 4.2 - Biểu đồ xu hướng đồ thị độ nhám – bước tiến dao của hai
loại lưỡi dao ....................................................................................................57


12

MỞ ĐẦU
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Tăng năng suất trong sản xuất, giãm giá thành sản phẩm luôn là mục tiêu của mỗi cơng
ty. Đáp ứng nhu cầu đó, các nhà sản xuất dụng cụ cắt gọt kim loại liên tục nghiên cứu
phát triển để cho ra đời những sản phẩm mới nhằm đạt đƣợc năng suất trong gia cơng
cơ khí cao hơn. Trong đó, cơng nghệ Wiper ra đời từ năm 1997 bởi Sandvik Coromant
và đã đƣợc hoàn thiện hơn ở những năm sau đó nhƣng việc ứng dụng cơng nghệ này
cho việc gia cơng ở Việt Nam cịn rất hạn chế. Chính vì vậy, nghiên cứu cơ sở lý
thuyết đồng thời tiến hành thực nghiệm với công nghệ Wiper trong gia công cắt gọt
kim loại là một việc rất cần thiết để tiếp cận gần hơn với công nghệ này và hƣớng đến
việc phổ biến ứng dụng công nghệ Wiper một cách hiệu quả tại Việt Nam.Do đó,em đã
quyết định thực hiện đề tài “NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ WIPER
TRONG GIA CÔNG CẮT GỌT KIM LOẠI”.
2. MỤC TIÊU ĐẠT ĐƢỢC CỦA LUẬN VĂN
Mục tiêu đạt đƣợc của luận văn này là kết quả so sánh về năng suất gia công và
chất lƣợng bề mặt chi tiết giữa công nghệ Wiper với công nghệ truyền thống khi tiến
hành gia công tiện trên máy tiện CNC.
3. NỘI DUNG THỰC HIỆN LUẬN VĂN
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về gia công cắt gọt kim loại và công nghệ lƣỡi dao Wiper.
- Tiến hành gia công thực tế trên máy tiện CNC nhằm so sánh hiệu quả giữa công nghệ
Wiper và công nghệ truyền thống.
4.

PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Phƣơng pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết và thực nghiệm. Nghiên cứu tổng quan về
các vấn đề liên quan đến công nghệ cắt gọt kim loại và cơng nghệ Wiper từ đó rút ra
định hƣớng cho mơ hình nghiên cứu so sánh giữa công nghệ Wiper và công nghệ
truyền thống trong gia công cắt gọt kim loại. Tiến hành các nghiên cứu và phân tích
thực nghiệm sử dụng lƣỡi dao tiện Wiper so sánh với sử dụng lƣỡi dao tiện truyền


13

thống để xác định mối quan hệ giữa độ nhám bề mặt và bƣớc tiến dao khi cắt với các
bƣớc tiến dao khác nhau.
5.

Ý NGHĨA LUẬN VĂN

Thực hiện thành công đề tài này sẽ mở ra cơ hội để ứng dụng rộng rãi hơn công nghệ
Wiper trong gia công kim loại giúp các doanh nghiệp nâng cao năng suất gia công và
tăng khả năng cạnh tranh trên thị trƣờng.
6.

KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC DỰ KIẾN

Kết quả đạt đƣợc dự kiến của luận văn bao gồm:
- Bản thuyết minh
- Những mẫu thực nghiệm gia công tiện trên máy tiện CNC dùng lƣỡi dao Wiper và
lƣỡi dao truyền thống.
7. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
- Trang 1: Tờ nhiệm vụ luận văn thạc sỹ

- Trang 2: Lời cảm ơn
- Trang 3: Tóm tắt luận văn thạc sỹ (Tiếng Việt và Tiếng Anh)
- Trang 4: Lời cam đoan
- Mục lục
- Danh mục các hình
- Danh mục các bảng biểu
- Mở đầu
Chƣơng 1: Tổng quan về công nghệ Wiper
Chƣơng 2: Nguyên tắc lựa chọn dụng cụ cắt khi gia công tiện
Chƣơng 3: Công nghệ Wiper trong gia công cắt gọt kim loại
Chƣơng 4: Thực nghiệm công nghệ Wiper trong gia công tiện
Chƣơng 5: Kết luận và kiến nghị
Chƣơng 6: Tài liệu tham khảo
Phần lý lịch trích ngang


14

Chương I
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ WIPER
1.1. Khái niệm lƣỡi dao Wiper
Lƣỡi dao Wiper đƣợc thiết kế với một lƣỡi cắt Wiper là phần những lƣỡi thẳng gặp
nhau tại bán kính mũi dao.
Lƣỡi dao truyền thống:
Lƣỡi dao truyền thống có bán kính mũi dao đơn có giá trị trong khoảng 0.1 – 2.4 mm.
Bề mặt gia cơng có mối liên hệ trực tiếp với bƣớc tiến dao.
Lƣỡi dao Wiper:
Bán kính mũi trên một lƣỡi dao Wiper có một mũi cắt đƣợc chỉnh sửa tích hợp bởi 3
đến 9 bán kính khác nhau. Chính vì vậy, nó sẽ giúp tăng chiều dài tiếp xúc và tác động
tích cực của lƣỡi dao đến bƣớc tiến dao và bề mặt gia cơng hình thành.

Nếu so với khi dùng lƣỡi dao truyền thống, khi dùng lƣỡi dao Wiper thì bề mặt gia
cơng khơng bị xấu đi khi tắng gấp đơi bƣớc tiến dao.

Hình 1.1 – Lưỡi dao với công nghệ Wiper [6]

1.2. Lịch sử hình thành
Lƣỡi dao Wiper đầu tiên đƣợc cho ra đời bởi Sanvik Coromant – Thụy Điển và năm
1997. Nó đã mở ra một viễn cảnh mới về bƣớc tiến dao và độ bóng bề mặt trong gia
cơng tiện là tạo ra một bề mặt tốt trên chi tiết đƣợc tiện và đáp ứng nhu cầu cho tiện


15

bán tinh và tiện thô mặt trụ thẳng. Công nghệ lƣỡi dao Wiper thay thế nhanh đã đƣợc
cung cấp cho quá trình tiện nhƣ một biện pháp mới để cải thiện năng suất sản xuất
bằng cách tăng bƣớc tiến dao.
1.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng cơng nghệ Wiper trên thế giới và trong
nƣớc
Công nghệ Wiper sau khi đƣợc ra đời bởi công ty Sandvik – Thụy Điển đã đƣợc một số
nhà sản xuất dụng cụ cắt khác tiếp tục kế thừa và phát triển chẳng hạn nhƣ Seco – Đức,
Kennametal - Mỹ, Mitsubishi – Nhật, Tungaloy – Nhật Bản, Iscar - Israel…Đến nay,
lƣỡi dao Wiper đã đƣợc ứng dụng khá nhiều cho gia công cắt gọt kim loại tại các nƣớc
phát triển. Tuy nhiên, tại các nƣớc đang phát triển thì lƣỡi dao Wiper đƣợc ứng dụng
chƣa rộng rãi.
Cho đến nay, tại Việt Nam, việc ứng dụng lƣỡi dao Wiper cho gia cơng cắt gọt kim loại
cịn rất hạn chế. Một số nguyên nhân dẫn đến sự hạn chế này nhƣ: những công ty chƣa
tiếp cận đƣợc hoặc chƣa hiểu rõ về công nghệ Wiper, một số trƣờng hợp do chƣa biết
cách ứng dụng lƣỡi dao Wiper sao cho hiệu quả, một nguyên nhân khá lớn là do công
nghệ Wiper vẫn chƣa đƣợc đƣa vào giảng dạy trong các trƣờng Đại Học, Cao Đẳng,
Trung Cấp Nghề tại Việt Nam.

1.4. Một số cơng trình nghiên cứu về cơng nghệ lƣỡi dao Wiper của các nhà sản
xuất dụng cụ cắt trên thế giới
1.4.1. Nhà sản xuất dụng cụ cắt Sandvik Coromant – Thụy Điển
Hình dáng hình học mới nhất cho dao tiện Sandvik Coromant là WMX giúp tối đa hóa
năng suất gia cơng trong gia cơng tiện. Ta có thể sử dụng bƣớc tiến dao lớn hơn so với
những loại hình học Wiper trƣớc đó nhƣ WL, WF, WM. Với loại hình học mới này,
thời gian gia cơng có thể giãm thêm khoảng 30%.


16

Hình 1.2 - Những dịng lưỡi dao tiện Wiper hãng Sandvik Coromant [6]
-WMX: là lựa chọn hàng đầu cho lƣỡi dao tiện Wiper và là điểm khởi đầu tốt cho tất cả
các ứng dụng. Cung cấp năng suất gia công tối đa, đa năng và cho kết quả gia công tốt
nhất.
- WL: dùng khi cần cải thiện sự kiểm soát phoi khi gia công với tỷ số fn/ap thấp.
- WF: dùng khi cần cải thiện sự kiểm soát phoi khi gia công với tỷ số fn/ap thấp và cũng
dùng để giãm lực cắt khi có rung động xuất hiện.
-WM: dùng khi cần một đƣờng lƣỡi cắt mạnh hơn chẳng hạn khi gia cơng có va đập.
1.4.2. Nhà sản xuất dụng cụ cắt Misubishi – Nhật Bản
Hai dạng hình học cho lƣỡi dao Wiper của hãng Mitsubishi là MW và SW.

Hình 1.3 – Lưỡi dao Wiper hãng Mitsubishi [7]


17

Kết cấu hình học của mũi dao đã đƣợc điều chỉnh từ bán kính trịn thành những lƣỡi
thẳng giao nhau. Khi tăng bƣớc tiến gấp đơi thì độ bóng bề mặt không đổi.
1.4.3. Nhà sản xuất dụng cụ cắt Kyocera – Nhật Bản

Hai dạng hình học của lƣỡi dao tiện Wiper của hãng Kyocera là WP và WQ.

Hình 1.4 – Dạng hình học WP của lưỡi dao tiện Wiper hãng Kyocera [8]


18

Hình 1.5 – Dạng hình học WQ của lưỡi dao tiện Wiper hãng Kyocera [8]
Một số lợi ích mang lại khi dùng lƣỡi dao tiện Wiper với các dạng hình học WP và
WQ hãng Kyocera:
- Độ bóng bề mặt tuyệt vời nhờ tác động của mũi dao Wiper
- Kiểm soát phoi hồn tồn với dạng hình học WP và WQ
- Thời gian gia công giãm nhờ gia công với bƣớc tiến lớn
- Tuổi thọ dao kéo dài nhờ thời gian gia công đƣợc rút ngắn.


19

1.4.4. Nhà sản xuất dụng cụ cắt Tungaloy – Nhật Bản
Hai dạng hình học Wiper của lƣỡi dao tiện hãng Tungaloy là ASW và AFW trong đó
AFW là một dạng hình học mới hơn với những sự cải tiến nhằm đạt hiệu quả cắt gọt
cao hơn.
Lƣỡi dao tiện có dạng hình học AFW có thể dùng gia cơng tinh đến bán tinh và khoét
thép cácbon và thép hợp kim, Inox, gang và thép dụng cụ. Dùng đƣợc trên hầu hết
máy tiện CNC.

Hình 1.6 – Thơng tin kỹ thuật dạng hình học AFW
của lưỡi dao Wiper hãng Tungaloy [2]

20

Hình 1.7 – Tính năng lưỡi dao Wiper hãng Tungaloy
với hai dạng hình học AFW và ASW [2]
Một vài tính năng và lợi ích mang lại:
- Hình dáng Wiper đặc biệt cho phép ngƣời dùng có thể tăng bƣớc tiến dao trong khi
vẫn giữ hoặc cải thiện độ bóng bề mặt.
- Phần bẻ phoi tốt cho phép cắt chiều sâu thấp giúp dễ đạt đƣợc kích thƣớc sản phẩm
mong muốn.
- Lƣỡi dao Wiper có 2 dạng phổ biến là CNMG và WNMG 1/2'’ và 3/8’’.


21

1.4.5. Nhà sản xuất dụng cụ cắt Seco – Thụy Điển
1.4.5.1. Công nghệ lƣỡi dao HelixTM Wiper
Helix Wiper là khái niệm của thiết kế tối ƣu hóa trong gia cơng tinh. Nó có phần
Wiper trên cả hai mặt của góc dao (nhƣ các Wiper tiêu chuẩn) nhƣng có phần vát bảo
vệ xoắn từ phần âm đến phần dƣơng hoặc từ phần dƣơng đến phần âm tùy thuộc vào
ứng dụng.
Nó đƣợc thể hiện ở mã vật liệu CBN050C. Những thông tin sau đây để cân nhắc khi
lựa chọn dạng hình học Wiper thích hợp:

Hình 1.8 – Hai dạng hình học Wiper mới của lưỡi dao CBN hãng Seco
là WZP và WZN [3]


22

1.4.5.2. Công nghệ lƣỡi dao CrossbillTM Wiper

CrossbillTM đƣợc thể hiện với mã vật liệu CBN100 với thiết kế cho cả tiện trái và tiện
phải. Nó cho phép linh hoạt cao với tất cả các dạng trong gia công vai đều đƣợc và đạt
đƣợc bán kính góc hồn hảo nhƣ dùng lƣỡi dao thơng thƣờng. Lƣỡi dao Wiper này
cũng có phần vát tiêu chuẩn (0.01 mm x 200) và nó dùng trong gia cơng thơng thƣờng.

Hình 1.9 – Lưỡi dao tiện CBN hãng Seco với công nghệ CrossbillTM Wiper [3]
1.5. Kết luận về tình hình nghiên cứu cơng nghệ lƣỡi dao Wiper
Trên thế giới hầu hết các nhà sản xuất dụng cụ cắt hàng đầu đều đã đầu tƣ nghiên cứu
về công nghệ Wiper đã cho ra đời những sản phẩm lƣỡi dao Wiper cho gia công cắt
gọt kim loại. Tuy nhiên, hầu hết các cơng trình nghiên cứu chỉ mang tính thƣơng mại
nên hiệu quả thực tế cần đƣợc kiểm chứng bằng quy hoạch thực nghiệm.


23

Chương II
NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN DỤNG CỤ CẮT KHI GIA CÔNG TIỆN
2.1. Lựa chọn hệ thống cán dao
Dựa và ổ dao của máy, lựa chọn hệ thống cán Capto hoặc cán thơng thƣờng. Nếu máy
trang bị hệ thống Capto thì ta phải lựa chọn cán dao có giao diện Capto tƣơng thích với
ổ dao. Trong đó Capto là giao diện của hệ thống kẹp dao tháo lắp nhanh đƣợc phát
minh bởi Sandvik Coromant – Thụy Điển.
Một số ƣu điển chính của hệ thống Capto trên máy tiện:
-

Giãm thời gian thay thế dao

-

Không cần kiểm tra chiều dài dao sau khi lắp dao

-

Tăng khả năng chống xoay khi khoan hoặc taro

-

Chống uốn tốt hơn.

Hình 2.1 - Hệ thống dao thơng thường