Làm thế nào để cải thiện độ mịn của bề mặt tiện

Trong giai đoạn gia công chính xác của nguyên công tiện, điều ít mong muốn nhất đối với người vận hành là phế liệu các chi tiết do chất lượng gia công bề mặt kém. Nhà máy cũng cần quan tâm đến nhiều yếu tố để nâng cao độ mịn bề mặt và đáp ứng yêu cầu của khách hàng. Các lưỡi dao và thông số cắt phù hợp là rất cần thiết, nhưng cũng cần áp dụng một cách tiếp cận toàn diện để tạo ra độ mịn bề mặt tốt hơn.
1.
Áp dụng cách tiếp cận toàn diện
Điều quan trọng là phải xem xét tất cả các bước, từ gia công thô đến gia công chính xác, vì chúng có liên quan, liên quan và phụ thuộc lẫn nhau. Ví dụ, trước khi bắt đầu gia công thô, bạn cần cân nhắc việc chừa lề cho gia công chính xác và gia công bán chính xác.
Để đảm bảo độ hoàn thiện bề mặt chất lượng cao, người vận hành cần loại bỏ một lượng vật liệu thích hợp trong các giai đoạn gia công thô và bán chính xác, để có thể thực hiện gia công chính xác với sai số tối thiểu hoặc tối thiểu. Bất kỳ vấn đề nào cũng có thể dẫn đến chất lượng bề mặt kém.
Công đoàn gia công thô xử lý hầu hết các khoản phụ cấp phôi, do đó dụng cụ gia công chính xác sẽ không chịu áp lực. Việc kết hợp hợp lý lượng cho phép gia công thô cũng ngăn ngừa hư hỏng sớm cho dụng cụ gia công chính xác. Nhiều nhà máy thích sử dụng các thông số cấp liệu mạnh hơn để gia công thô, điều này có thể dẫn đến các vệt lớn hơn trên thành bộ phận và gây khó khăn cho việc phá vỡ

Nếu những vệt này được tìm thấy trên các bộ phận trong quá trình gia công chính xác, chúng có thể rất cứng (dẫn đến tích tụ phoi), dẫn đến tuổi thọ của lưỡi cắt rất ngắn. Các công cụ gia công thô nên được lập trình để loại bỏ các vết khía và gờ, đồng thời phải cung cấp bề mặt gia công tốt cho giai đoạn gia công chính xác.

Nếu bạn xem xét một máy công cụ đang vận hành bình thường hoặc quy trình tiện thép mềm, người vận hành cần tạo ra độ bóng bề mặt vừa đủ trong giai đoạn đầu để đạt được độ bóng bề mặt cần thiết. Nếu bạn bắt đầu nghiên cứu các thành phần thép đã cứng, việc hoàn thiện bề mặt cán thô trước khi xử lý nhiệt sẽ ảnh hưởng lớn đến độ hoàn thiện bề mặt cuối cùng sau khi xử lý nhiệt.
2.
Chọn nguồn cấp dữ liệu và tốc độ phù hợp
Trong quá trình gia công chính xác, bạn sẽ sử dụng tốc độ tiến dao bề mặt cao hơn, dẫn đến tốc độ nhanh hơn và tốc độ tiến dao thấp hơn. Hơn nữa, nói chung, độ sâu cắt của bạn sẽ nhỏ hơn. Nhưng quan trọng không kém, bạn cần đảm bảo rằng tốc độ tiến dao phù hợp với độ hoàn thiện bề mặt mong muốn. Nếu tốc độ tiến dao quá chậm, nó có thể gây ra ma sát quá mức và lưỡi dao bị mài mòn sớm, dẫn đến độ nhẵn bề mặt kém.
Tốc độ cắt nhanh hơn giúp nhiệt độ tăng lên một chút, mang lại bề mặt hoàn thiện tốt hơn. Nó cũng ngăn không cho vật liệu dính vào mặt trên hoặc bề mặt của dụng cụ. So với các ứng dụng gia công thô, người vận hành nên tăng tốc độ lên một chút nhưng không quá nhiều, nếu không sẽ có tác dụng ngược. Nếu có cặn phoi ở bên cạnh lưỡi dao thì nên tăng tốc độ tiến dao.
So với các ứng dụng gia công thô, nhiều thương hiệu có xu hướng giảm tốc độ, đây là lỗi thường gặp trong các hoạt động gia công chính xác. Cải thiện tốc độ là cần thiết để đạt được bề mặt hoàn thiện chất lượng cao.

Rãnh gá dao có dung sai kích thước quá mức sẽ làm giảm diện tích tiếp xúc giữa lưỡi dao (như lưỡi WNMG) và rãnh gá dao, dẫn đến rãnh gá dao chuyển động. Điều này có thể gây ra các rung động vi mô, có tác động tiêu cực đến độ mịn bề mặt.
Việc xác định độ sâu cắt chính xác sẽ góp phần đảm bảo tính ổn định của quá trình tiện. Độ sâu cắt quá nhỏ có thể khiến bán kính đầu dụng cụ tác dụng toàn bộ lực lên bộ phận, điều này có thể gây rung và tác động tiêu cực đến độ mịn bề mặt.
Điều quan trọng là không khuyến nghị sử dụng độ sâu cắt quá cao, vì hầu hết các vật liệu cần được loại bỏ trong giai đoạn gia công thô và trung gian. Bạn thường muốn có độ sâu cắt nhẹ và tốc độ tiến dao thấp hơn.
3.
Lựa chọn thương hiệu dụng cụ cắt phù hợp

Sử dụng lưỡi dao có thương hiệu có thể giúp tạo ra kết quả cắt tốt hơn. Mặt khác, việc thảo luận về các ứng dụng mới với nhà sản xuất lưỡi dao có thể giúp xác định lưỡi nào sẽ tạo ra bề mặt hoàn thiện chất lượng cao trong nguyên công tiện, từ đó chọn được lưỡi thích hợp. Các điều kiện xử lý và vật liệu bộ phận xác định loại lưỡi dao nào phù hợp, nhưng một số tính năng chung có thể được khuyến nghị trong giai đoạn gia công chính xác.
Miễn là hình dạng hình học của bộ phận cho phép, bán kính lớn hơn thường được ưu tiên trong quá trình gia công chính xác. Bán kính lớn hơn giúp san phẳng vật liệu hiệu quả hơn, gần giống như một cái gạt nước. Bằng cách sử dụng bán kính đầu dao lớn hơn, bạn có thể tăng nhẹ tốc độ tiến dao trong khi vẫn duy trì chất lượng bề mặt cao hơn. Tuy nhiên, trong các ứng dụng có thành mỏng, bán kính đầu dụng cụ nhỏ hơn có thể làm giảm lực cắt hướng tâm, điều này có thể dẫn đến lệch và rung, do đó có tác động tiêu cực đến độ nhẵn bề mặt.
Hình dạng của lưỡi dao có tác động đáng kể đến sự hình thành phoi ban đầu và độ nhẵn bề mặt.
4.
Vai trò của lưỡi đánh bóng trong gia công
Sử dụng lưỡi dao có thương hiệu có thể giúp tạo ra kết quả cắt tốt hơn. Mặt khác, việc thảo luận về các ứng dụng mới với nhà sản xuất lưỡi dao có thể giúp xác định lưỡi nào sẽ tạo ra bề mặt hoàn thiện chất lượng cao trong nguyên công tiện, từ đó chọn được lưỡi thích hợp. Các điều kiện xử lý và vật liệu bộ phận xác định loại lưỡi dao nào phù hợp, nhưng một số tính năng chung có thể được khuyến nghị trong giai đoạn gia công chính xác.
Miễn là hình dạng hình học của bộ phận cho phép, bán kính lớn hơn thường được ưu tiên trong quá trình gia công chính xác. Bán kính lớn hơn giúp san phẳng vật liệu hiệu quả hơn, gần giống như một cái gạt nước. Bằng cách sử dụng bán kính đầu dao lớn hơn, bạn có thể tăng nhẹ tốc độ tiến dao trong khi vẫn duy trì chất lượng bề mặt cao hơn. Tuy nhiên, trong các ứng dụng có thành mỏng, bán kính đầu dụng cụ nhỏ hơn có thể làm giảm lực cắt hướng tâm, điều này có thể dẫn đến lệch và rung, do đó có tác động tiêu cực đến độ nhẵn bề mặt.
Hình dạng của lưỡi dao có tác động đáng kể đến sự hình thành phoi ban đầu và độ nhẵn bề mặt.
5.
Chọn rãnh bẻ phoi thích hợp
Việc lựa chọn máy cắt chip thích hợp cũng là một điểm mấu chốt. Khi lưỡi dao tham gia cắt, bề mặt trên của lưỡi dao liên quan trực tiếp đến quá trình xử lý vật liệu và diện tích phoi. Do đó, nếu bạn đạt được độ sâu cắt nông hơn ở tốc độ tiến dao thấp hơn, rãnh phoi sẽ trông khác với việc đạt được độ sâu cắt sâu hơn ở tốc độ tiến dao cao hơn. Bạn cần chọn rãnh bẻ phoi phù hợp cho vật liệu, vì việc bẻ phoi là rất quan trọng để duy trì độ bóng bề mặt đồng nhất và tốt, đặc biệt là trên nhiều bộ phận.
6.
Lớp phủ càng mỏng thì càng tốt
Một khía cạnh bị bỏ qua trong quá trình này là cấp độ của lưỡi dao ảnh hưởng như thế nào đến độ mịn bề mặt, đặc biệt khi nó liên quan đến lớp phủ.
Khi nói đến lớp phủ lắng đọng hơi vật lý (PVD) và lớp phủ lắng đọng hơi hóa học (CVD), lớp phủ CVD thường dày hơn nhiều so với lớp phủ PVD. So với lớp phủ mỏng hơn, lớp phủ dày hơn phải đối mặt với những thách thức lớn hơn trong việc tạo ra bề mặt hoàn thiện chất lượng cao và điều này luôn xảy ra. Do khả năng bám dính của lớp phủ nên PVD tạo ra độ mịn bề mặt tốt hơn lớp phủ CVD. Các lưỡi PVD có lớp phủ hoàn chỉnh trên tất cả các bề mặt, trong khi sự lắng đọng hơi hóa học làm giảm lớp phủ trên hình học vi mô, do đó làm thay đổi hình dạng của hình học vi mô.
7.
Cách kiểm soát chip

Đối với hầu hết các nguyên công tiện, nên căn chỉnh chất làm mát áp suất cao trực tiếp với lưỡi cắt. Điều này giúp loại bỏ phoi khỏi khu vực cắt. Kiểm soát chip là rất quan trọng để duy trì độ mịn chất lượng cao. Việc loại bỏ phoi có thể ngăn không cho dụng cụ chạm vào phoi lần nữa, điều này có thể làm hỏng lưỡi cắt của dụng cụ. Nó cũng có thể ngăn phoi cuộn quanh dụng cụ và di chuyển trên bề mặt phôi, có thể gây trầy xước hoặc khuyết tật khi đánh bóng.
"Chất lỏng làm mát giúp duy trì khả năng làm mát các bộ phận và dụng cụ, nhờ đó bạn có thể cắt với tốc độ nhanh hơn. Nếu thiết bị không thể sử dụng làm mát áp suất cao thì phương pháp làm mát thông thường hoặc làm mát bên trong cũng là lựa chọn tốt nhất."
Chất lỏng làm mát không được khuyến khích cho tất cả các ứng dụng. Để tiện các vật liệu đã cứng - bất kỳ vật liệu nào vượt quá HRC50 nên tránh sử dụng chất làm mát dụng cụ bằng gốm vì nó có xu hướng gây sốc nhiệt cho dụng cụ, có thể dẫn đến gãy dụng cụ. Tuy nhiên, nếu vật liệu mềm, có thể sử dụng lưỡi gốm để làm mát.
Kiểm soát chip là cần thiết vì trong quá trình này, chúng ta cần tản nhiệt ra khỏi chip. Nhưng bạn vẫn cần một diện tích cắt đủ lớn. Nếu diện tích cắt giảm, khối lượng nhiệt lấy đi từ khu vực cắt sẽ giảm và bạn sẽ bắt đầu thấy tác động của mài mòn hóa học, mài mòn bên và mài mòn trên lưỡi dao. Khi bạn xem xét việc đánh bóng bề mặt, việc kiểm soát chip thực sự trở thành một thách thức. Đó là lý do tại sao bạn phải chọn hình dạng hình học chính xác và duy trì các thông số cắt thích hợp cho ứng dụng nhất định.
8.
Độ cứng cũng rất quan trọng
Nhiều người đồng ý rằng giá đỡ dụng cụ và đồ gá đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được bề mặt hoàn thiện chất lượng cao. Nếu vật cố định không đủ cứng có thể gây rung, ảnh hưởng đến độ êm ái. Điều quan trọng không kém là đảm bảo rằng kẹp lưỡi có phần nhô ra ngắn nhất có thể để giúp duy trì độ cứng của nó. Phôi và dụng cụ cắt phải được hỗ trợ đầy đủ để không bị rung trong quá trình gia công chính xác.
Một điều mà có thể nhiều người không nhất thiết phải nghĩ tới đó là lưỡi dao này được đặt như thế nào trên giá đỡ dao. Thiết kế của kẹp dao có thể đóng một vai trò quan trọng. Rãnh kẹp dao mở quá mức sẽ làm giảm diện tích tiếp xúc giữa lưỡi dao và rãnh kẹp dao (chẳng hạn như lưỡi WNMG), từ đó đưa chuyển động vào rãnh kẹp dao. Điều này có thể gây ra rung động vi mô và có tác động tiêu cực đến độ mịn bề mặt.
Chuyển động trên dụng cụ cắt cũng gây khó khăn cho việc duy trì dung sai kích thước của các chi tiết. Giá đỡ dụng cụ phải phù hợp với dung sai kích thước của lưỡi dao và được bảo trì ở tình trạng tốt. Không được có hiện tượng hao mòn hoặc biến dạng vì ngay cả một chuyển động nhỏ nhất cũng có thể gây ra hậu quả bất lợi.
9.
Sử dụng theo phương pháp chế biến tốt
Cách tốt nhất để đạt được bề mặt hoàn thiện tốt là bắt đầu với nhà sản xuất lưỡi dao và làm theo các khuyến nghị của họ, đây sẽ là một khởi đầu tốt. Chúng ta có thể điều chỉnh trong quá trình cắt thử, nhưng những đề xuất này chỉ phù hợp với những người vận hành có kinh nghiệm, vì vậy điều quan trọng là phải tích lũy thêm kiến ​​thức chuyên môn trong cuộc sống hàng ngày.
Ưu tiên chọn lưỡi dao có góc nghiêng dương để gia công chính xác. Góc phía trước giúp tạo lưỡi dao sắc bén để cắt xuyên qua vật liệu. Đối với giai đoạn gia công thô, nên sử dụng góc trước âm vì nó sẽ tác dụng nhiều lực hơn phía sau lưỡi cắt để loại bỏ nhiều vật liệu hơn, mang lại điểm khởi đầu tốt hơn cho giai đoạn gia công chính xác.
Một điều khác cần xem xét ở đây là lực định hướng. Ở giai đoạn cuối, bạn nên tác dụng lực càng nhiều càng tốt dọc theo hướng trục của bộ phận, vì điều này sẽ mang lại cho bạn sự ổn định cần thiết. Chọn một lưỡi dao có góc vào gần 0 độ sẽ cho phép bạn đạt được lực lớn hơn dọc theo trục, nhưng bạn cũng cần tăng khoảng trống phía sau của lưỡi dao để đạt được bề mặt hoàn thiện chất lượng cao.
Lực tiếp tuyến là một yếu tố quan trọng trong quá trình gia công. Lực tiếp tuyến, là sự kết hợp giữa lực dọc trục và lực hướng tâm, có thể được coi là không đổi trong quá trình quay. Nếu hoạt động làm tăng lực dọc trục, chúng sẽ giảm ảnh hưởng của lực hướng tâm, điều này cho phép chúng duy trì dung sai tốt hơn và giảm rung động vi mô, vì nó làm giảm sự mất ổn định tự nhiên. Trong các giai đoạn gia công thô và bán chính xác của quy trình, đây không nhất thiết là yếu tố cần xem xét.
Cuối cùng, điều quan trọng cần lưu ý là hướng cắt của dụng cụ cũng rất quan trọng. Bạn cần đảm bảo rằng lực vận hành hướng vào phần được hỗ trợ tốt của bộ phận. Việc xử lý xa khung đỡ có thể gây ra rung động, điều này cũng có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của dụng cụ và độ mịn bề mặt của bạn chắc chắn sẽ bị ảnh hưởng.