Địa chỉ:
Số 233-3 Đường Dương Thành Hồ, Khu công nghiệp Xixiashu, Quận Xinbei, Thành phố Thường Châu, Tỉnh Giang Tô
Góc điểm khoan là gì và tại sao nó lại quan trọng?
Góc điểm khoan là góc bao gồm được tạo thành bởi hai môi cắt chính ở đầu mũi khoan xoắn. Khi bạn cầm mũi khoan và nhìn thẳng vào đầu mũi khoan, hình chữ V mà bạn nhìn thấy chính là góc nhọn. Nó không phải là một chi tiết mỹ phẩm. Đặc điểm hình học duy nhất đó trực tiếp kiểm soát ba yếu tố tạo nên hoặc phá vỡ hoạt động khoan: bạn cần bao nhiêu lực hướng xuống, độ chính xác của mũi khoan tìm thấy tâm của nó và cách các phoi hình thành và thoát ra.
Góc sắc nét hơn, như 90° hoặc 118°, tập trung lực cắt vào vùng tiếp xúc nhỏ hơn. Mũi khoan xuyên mạnh nhưng đòi hỏi lực đẩy nhiều hơn và có xu hướng trượt trước khi tham gia. Một góc phẳng hơn, chẳng hạn như 135° hoặc 150°, sẽ trải tải trên một vùng rộng hơn. Lực đẩy giảm xuống, nhưng mũi khoan cần trợ giúp về việc định tâm - thường là điểm chia đôi hoặc mũi khoan điểm. Những sự đánh đổi này không phải là lý thuyết. Chúng xuất hiện ngay lập tức về thời gian chu kỳ, chất lượng lỗ và chi phí dụng cụ.
Ba tham số thay đổi theo mọi mức độ của góc điểm:
- Lực đẩy - tải trọng dọc trục cần thiết để đẩy mũi khoan vào phôi. Góc sắc nét hơn làm tăng lực đẩy; góc phẳng hơn làm giảm nó.
- Định tâm chính xác - khả năng của máy khoan có thể khởi động chính xác tại điểm mà không cần bước đi. Các góc phẳng hơn sẽ di chuyển nhiều hơn trừ khi được kết hợp với thao tác mài tự định tâm.
- Hình thái chip - độ dày, độ cong và độ dễ gãy của phoi. Góc điểm xác định liệu phoi có được đóng gói chặt, xâu chuỗi hay gãy sạch để di tản dễ dàng hay không.
Việc chọn góc điểm khoan mà không hiểu rõ ba đòn bẩy này chỉ là phỏng đoán. Khi bạn điều chỉnh góc phù hợp với vật liệu và nguyên công, bạn rút ngắn thời gian chu trình, giảm phế liệu và kéo dài tuổi thọ dụng cụ — thường theo tỷ lệ phần trăm hai chữ số.
Hai tiêu chuẩn: Góc điểm 118° và 135°
Bước vào bất kỳ cửa hàng máy móc nào, bạn sẽ tìm thấy các hộp chứa mũi khoan 118° và 135°. Hai góc độ này thống trị ngành và vì lý do chính đáng. Điểm 118° là điểm mài đa năng cổ điển, trong khi điểm 135° đã trở thành điểm mặc định cho các vật liệu cứng hơn và thiết lập tự động. Biết cái nào để lấy sẽ thay đổi kết quả.
Điểm 118° tạo ra một cái nêm sắc nét hơn vào vết cắt. Nó hoạt động tốt trên các vật liệu mềm hơn - nhôm, đồng thau, thép nhẹ, gỗ và hầu hết các loại nhựa. Lối vào mạnh mẽ giúp giảm thiểu ma sát và sinh nhiệt trên các cạnh cắt. Nhưng chính độ sắc bén đó lại tạo ra hai vấn đề: lực đẩy cao và xu hướng đi chệch khi bắt đầu. Bạn thường cần một mũi khoan tâm hoặc mũi khoan điểm để giữ nó ở đúng vị trí. Các phoi từ điểm 118° có xu hướng dày hơn ở mép ngoài và mỏng hơn ở gần tâm, điều này hoạt động tốt với các vật liệu bị sứt mẻ ngắn nhưng có thể gây ra hiện tượng đóng gói ở các vật liệu bị sứt mẻ dài.
Điểm 135°, thường thấy khi mài điểm chia đôi, trải rộng hành động cắt trên một hình nón phẳng hơn. Nó đi vào phôi nhẹ nhàng hơn, giảm lực đẩy tới 30‑40% và tạo ra độ dày phoi đồng đều hơn từ tâm đến cạnh. Tính đồng nhất đó rất quan trọng khi bạn khoan lỗ sâu hoặc làm việc với thép không gỉ, titan và thép hợp kim. Sự đánh đổi là điểm phẳng hơn phải đấu tranh để lấy mình làm trung tâm mà không có điểm phân chia. Hầu hết mọi mũi khoan 135° chất lượng ngày nay đều có điểm phân chia để giải quyết chính xác vấn đề đó.
Bảng dưới đây ghi lại những khác biệt về chức năng thúc đẩy các quyết định thực sự của cửa hàng.
| tham số | Điểm 118° | Điểm 135° (Tách) |
|---|---|---|
| Lực cắt/lực đẩy | Cần lực đẩy cao hơn | Lực đẩy thấp hơn; phân bố tải đều hơn |
| Khả năng định tâm | Vừa phải; thường cần đục lỗ tâm hoặc khoan điểm | Tự định tâm khi nối đất bằng điểm chia đôi |
| Sự hình thành chip | Chip bên ngoài dày hơn, trung tâm mỏng hơn | Độ dày chip đồng nhất; sơ tán tốt hơn |
| Phạm vi độ cứng (HRC) | Tốt nhất dưới 30 HRC | Tốt nhất 30‑45 HRC trở lên |
| Tốc độ nạp điển hình (tương đối) | Có thể cấp liệu cao hơn với vật liệu mềm | Vừa phải nhưng nhất quán; ít rung động hơn |
Nếu cửa hàng của bạn kinh doanh các bộ phận nhôm ngắn hạn, dụng cụ 118° sẽ phục vụ tốt cho bạn. Nếu bạn xử lý hàng loạt thép đã được tôi cứng trước 4140, hãy chuyển sang 135° và xem biểu đồ tuổi thọ của dụng cụ thay đổi theo hướng có lợi cho bạn.
Cách chọn góc điểm khoan phù hợp cho vật liệu của bạn
Độ cứng vật liệu là yếu tố lớn nhất trong việc lựa chọn góc điểm. Nhưng chỉ độ cứng thôi là chưa đủ - bạn còn cần xem xét loại phoi, độ bền kéo và liệu vật liệu có cứng lại hay không. Bảng dưới đây sắp xếp các vật liệu gia công phổ biến theo góc bắt đầu được khuyến nghị, giả sử máy khoan xoắn HSS tiêu chuẩn hoặc cacbua rắn.
| Nhóm vật liệu | Độ cứng điển hình | Góc điểm đề xuất |
|---|---|---|
| Nhôm, đồng thau, đồng | < 150 HB | 118° |
| Thép nhẹ (1018, 1020) | < 30 HRC | 118° |
| Thép hợp kim (4140, 4340) | 30‑40 HRC | 130°‑135° |
| Thép dụng cụ, thép khuôn | 40‑50 HRC | 135°‑140° |
| Thép không gỉ (304, 316) | 20‑30 HRC (làm cứng) | 135° (bắt buộc phải chia điểm) |
| Hợp kim titan | 30‑38 HRC | 135° (điểm chia cắt; lỗ sâu yêu cầu 140°) |
| Gang, sắt dẻo | 150‑300 HB | 118° hoặc 135° tùy thuộc vào độ cứng |
| Nhựa, vật liệu tổng hợp | < 50 HRB | 60°‑90° (nghiền đặc biệt) |
Đối với bất kỳ vật liệu nào dưới 30 HRC, điểm 118° vẫn là lựa chọn hiệu quả nhất về mặt chi phí. Trong khoảng từ 30 đến 45 HRC, hãy di chuyển đến 135° — góc phẳng hơn giúp giảm hiện tượng sứt mẻ ở lưỡi cắt và quản lý nhiệt tốt hơn. Trên 45 HRC, hãy cân nhắc đến 140° hoặc thậm chí 150° cùng với chất nền cacbua rắn và giảm bước tiến một chút để giữ cho dụng cụ không bị gãy.
Đối với thép không gỉ, quyết định được quyết định bởi tính chất tôi cứng chứ không chỉ độ cứng ban đầu. Điểm phân chia 135° xuyên thấu chậm cắt vật liệu mới trên mỗi vòng quay, giảm thiểu sự cọ xát có thể làm cứng bề mặt. Mũi khoan xoắn cacbit nguyên khối được thiết kế cho thép không gỉ kết hợp chính xác hình học này với sáo được đánh bóng để tạo ra sản phẩm đáng tin cậy.
Góc mũi khoan và vật liệu dụng cụ: HSS so với cacbua
Mũi khoan HSS và cacbit nguyên khối không phản ứng với góc điểm theo cách giống nhau. HSS rất khó khăn. Nó có thể hấp thụ lực tác động cao hơn và tải trọng ở cạnh nhờ góc nhọn 118°. Cacbua cứng và chống mài mòn nhưng giòn. Đầu nhọn tập trung ứng suất ngay tại nơi lưỡi cắt đi vào vết cắt, làm tăng nguy cơ sứt mẻ vi mô trong các dụng cụ cacbua.
Đối với máy khoan HSS , góc 118° vẫn là tiêu chuẩn cho mục đích sử dụng thông thường. Thép tốc độ cao có thể uốn cong nhẹ khi chịu tải và đầu nhọn giúp thép xuyên qua các vật liệu mềm và cứng vừa mà không tạo ra nhiệt quá mức. Tuy nhiên, khi khoan các vật liệu đã cứng hoặc bị mài mòn, ngay cả HSS cũng được hưởng lợi từ việc chuyển sang điểm phân chia 135° — lực đẩy giảm và sự ăn khớp dần dần làm giảm nhiệt độ cao nhất ở lưỡi cắt, kéo dài tuổi thọ dụng cụ lên một khoảng đáng kể.
Đối với mũi khoan cacbua rắn , 135° là điểm khởi đầu cho hầu hết mọi ứng dụng. Góc phẳng hơn giúp phân bổ lực cắt đều hơn trên mép, bảo vệ lớp nền giòn. Mũi khoan cacbua cũng phụ thuộc nhiều vào hình học điểm phân chia để tự định tâm và ngăn chặn độ lệch ngang nhỏ có thể làm gãy dụng cụ cứng. Khi bạn cần đẩy tốc độ tiến dao trên thép đã được tôi trước, mũi khoan cacbit nguyên khối có điểm phân chia 135° mang lại dung sai lỗ và tuổi thọ dụng cụ mà HSS không thể sánh được. Trong nguyên công lỗ sâu, sự kết hợp giữa điểm 135° và rãnh parabol cho phép bạn khoan tới 15xD trong một lần khoan mà không cần mổ.
Điểm mấu chốt: nếu bạn đang chạy HSS trên máy thủ công bằng thép nhẹ, 118° sẽ hoạt động. Nếu bạn đã chuyển sang sản xuất CNC bằng các công cụ cacbua, thì 135° là sàn và bạn có thể cần phải tăng cao hơn khi độ cứng tăng lên.
Khi nào nên sử dụng các góc không chuẩn: 90°, 140° và 150°
Các góc 118° và 135° tiêu chuẩn đáp ứng khoảng 80% công việc khoan. Nhưng 20% còn lại — kim loại tấm mỏng, thép công cụ cứng, gang hoặc các nguyên công tạo lỗ đặc biệt — yêu cầu các góc nằm ngoài phạm vi đó. Những thao tác mài không chuẩn này giải quyết các vấn đề mà các góc tiêu chuẩn tạo ra.
A Góc điểm 90° được sử dụng chủ yếu trong hai ứng dụng: khoan tâm và vát cạnh. Mũi khoan tâm có đầu 90° tạo ra một mặt tựa hình nón có tâm ở giữa hoàn hảo phù hợp với góc bao gồm 60° hoặc 90° của tâm máy tiện. Trong vát cạnh, một mũi khoan hoặc dụng cụ vát cạnh 90° sẽ tạo ra một vết đứt cạnh 45° rõ ràng chỉ trong một lần thực hiện. Góc này không dành cho việc khoan thông thường; nó là một công cụ khởi động chính xác nhằm đảm bảo độ chính xác về vị trí trước khi mũi khoan chính đi vào. Nếu bạn nhận thấy các mũi khoan xoắn của mình bị sai lệch khi bắt đầu, mũi khoan trung tâm bằng thép vonfram với góc đi kèm chính xác khắc phục sự cố trước khi nó bắt đầu.
A Góc điểm 140° nằm giữa 135° thông thường và 150° cực đoan hơn. Đó là điểm lý tưởng cho các loại thép không gỉ có khả năng gia công cứng mạnh, dành cho các hợp kim nhiệt độ cao như Inconel và để khoan lỗ sâu bằng titan. Thêm năm độ trên điểm 135° sẽ phân bổ tải trọng cắt hơn nữa, giảm sự tập trung nhiệt và giảm thiểu mép tích tụ gây khó khăn cho việc khoan thép không gỉ. Nhiều cửa hàng hàng không vũ trụ mặc định ở 140° cho công việc siêu hợp kim.
A Góc điểm 150° được dành riêng cho các vật liệu cứng trên 45 HRC — thép công cụ cứng, gang nguội và một số bộ phận được tôi cứng bằng vỏ. Điểm cực kỳ phẳng đi vào vật liệu với lực đẩy tối thiểu và tránh tác động đột ngột vào cạnh có thể làm sứt mẻ một góc sắc nét hơn. Mặt cắt chip trở nên rất mỏng và rộng, giúp tản nhiệt nhưng có thể khiến việc bẻ chip trở thành một thách thức. Đối với các lỗ xuyên bằng thép cứng, 150° thường tốt hơn 135° theo hệ số hai trong tuổi thọ dụng cụ.
Điểm phân chia so với điểm tiêu chuẩn: Bạn cần điểm nào?
Góc điểm chỉ kể một nửa câu chuyện. Cấu hình điểm — tiêu chuẩn hoặc phân chia — xác định cách hoạt động của cạnh đục và liệu mũi khoan có tự định tâm hay không. Điểm tiêu chuẩn có một cạnh đục duy nhất trên web. Cạnh đó không cắt; nó đẩy vật liệu sang một bên, đòi hỏi lực đẩy cao và khiến mũi khoan bị lung lay. Điểm phân chia mài các mặt bổ sung vào mũi đục, biến nó thành lưỡi cắt thực sự có thể cắt vật liệu ngay từ lần quay đầu tiên.
Bảng dưới đây định lượng những gì một điểm phân chia sẽ mang lại cho bạn.
| tính năng | Điểm chuẩn | Điểm chia đoạn |
|---|---|---|
| Định tâm chính xác | Kém nếu không có mũi khoan điểm hoặc cú đấm trung tâm | Tự định tâm; cắt đứt từ lần tiếp xúc đầu tiên |
| Lực đẩy required | Vật liệu ép đùn cạnh đục cao | Thấp - cạnh đục cắt chủ động |
| Hành vi đi bộ/trượt ván | Đáng chú ý, đặc biệt là trên bề mặt nhẵn | Gần như bị loại |
| Ứng dụng tốt nhất | Khoan thủ công với lỗ đục lỗ ở giữa | CNC, tấm mỏng, lỗ sâu, vật liệu cứng |
Điểm phân chia không phải là tùy chọn trong một số điều kiện nhất định. Nếu bạn đang khoan tấm kim loại mỏng — dưới 1 mm — một điểm tiêu chuẩn sẽ trượt và rách. Nếu bạn đang chạy máy CNC mà không có chu trình khoan điểm, một điểm tiêu chuẩn sẽ phân tán các vị trí lỗ của bạn. Nếu bạn khoan thép không gỉ hoặc thép hợp kim trên 35 HRC, điểm tiêu chuẩn sẽ cháy nhanh. Trong tất cả các trường hợp này, bạn cần có một điểm phân chia. Đối với các ứng dụng lỗ sâu, việc ghép điểm phân chia với rãnh parabol giúp giảm chu kỳ mổ và cải thiện đáng kể khả năng thoát phoi. Mũi khoan lỗ sâu cacbit nguyên khối thường kết hợp điểm phân chia 135°‑140° với rãnh parabol để xử lý độ sâu vượt quá 8xD chỉ trong một lần nhấn.
Góc mũi khoan và tuổi thọ dụng cụ: Dữ liệu nói lên điều gì
Tuổi thọ của dụng cụ không chỉ là chức năng của lớp phủ hoặc chất làm mát — góc điểm có tác động trực tiếp và có thể đo lường được. Trong thử nghiệm có kiểm soát trên thép công cụ 45 HRC, mũi khoan cacbit nguyên khối 135° có điểm phân chia có tuổi thọ cao hơn mũi khoan cacbua 118° khoảng 40% trong các điều kiện tốc độ, bước tiến và chất làm mát giống hệt nhau. Lý do không có gì bí ẩn. Điểm 135° làm giảm nhiệt độ cao nhất ở góc lưỡi cắt, nơi hầu hết bắt đầu mài mòn và phân bổ tải trọng cơ học qua môi cắt dài hơn.
Góc 118° sắc nét hơn buộc lưỡi cắt đi vào vật liệu gần như vuông góc với hướng tiến dao, tập trung ứng suất vào một khu vực nhỏ. Khi độ cứng tăng lên, các vi chip ở cạnh đó sẽ làm tăng tốc độ mòn của mặt bên và cuối cùng bị hỏng nghiêm trọng. Góc 135° tạo ra lưỡi cắt nông hơn cho phôi, làm giảm độ dày phoi tức thời và làm phẳng biên dạng nhiệt độ.
Trong các vật liệu tạo ra bột mài mòn - gang, một số vật liệu tổng hợp - góc của mũi khoan bị xói mòn đều đặn. Điểm 135° hoặc 140° phân bổ độ mài mòn trên chiều dài cạnh dài hơn, giữ cho mũi khoan có dung sai lâu hơn. Trong các xưởng sản xuất cao, việc chuyển từ 118° sang 135° trên máy rèn 50 HRC có thể giảm số lần thay dao mỗi ca từ bốn xuống còn hai, tăng gấp đôi thời gian hoạt động của trục chính.
Dữ liệu làm rõ một điểm: nếu bạn đang khoan bất kỳ thứ gì trên 30 HRC và muốn tuổi thọ dụng cụ ổn định thì 135° là đường cơ sở của bạn. Với mỗi 5 HRC tăng trên 40, hãy thêm 5° nữa vào góc điểm — 140° ở 45 HRC, 150° ở 50 HRC — và kết hợp nó với chất nền cacbua rắn và mài điểm phân chia chất lượng.
Tham khảo nhanh: Sơ đồ lựa chọn góc khoan
Khi bạn cần đưa ra quyết định nhanh chóng tại xưởng, hãy làm theo logic đơn giản hóa này. Bắt đầu với vật liệu phôi của bạn, kiểm tra độ cứng, sau đó xem xét độ sâu lỗ và vật liệu khoan của bạn. Đường dẫn sẽ dẫn bạn thẳng đến góc điểm được đề xuất.
- Xác định nhóm vật liệu - nhôm, thép, không gỉ, titan, gang hoặc nhựa.
- Đo hoặc ước tính độ cứng theo HRC hoặc HB. Dưới 30 HRC, duy trì ở 118°. Trên 30 HRC, di chuyển đến mức tối thiểu 135°.
- Nếu vật liệu cứng lại (hợp kim niken, không gỉ), hãy sử dụng góc 135° đến 140° với điểm phân chia bất kể độ cứng ban đầu.
- Đối với độ sâu lỗ vượt quá 5xD, hãy chọn điểm phân chia 135° hoặc 140° bằng me parabol để hỗ trợ tách phoi.
- Nếu bạn đang sử dụng mũi khoan cacbit nguyên khối, hãy mặc định điểm phân chia là 135° và tăng góc khi độ cứng vượt quá 40 HRC.
- Đối với các tấm mỏng (< 1 mm), hãy sử dụng điểm phân chia để tránh trượt; góc chính xác có thể là 118° hoặc 135° tùy thuộc vào vật liệu tấm.
- Để khoan tâm và vát mép, hãy sử dụng mũi khoan tâm 90° hoặc dụng cụ vát mép chuyên dụng — không phải mũi khoan xoắn cải tiến.
Trình tự này bao gồm phần lớn các nhiệm vụ khoan trong xưởng làm việc hoặc môi trường sản xuất điển hình. Khi nghi ngờ, trước tiên hãy kiểm tra điểm phân chia 135° trên bất kỳ vật liệu nào trên 30 HRC. Hình phạt cho việc chọn sai là một bộ phận bị hư hỏng hoặc một dụng cụ bị hỏng; phần thưởng cho việc lựa chọn đúng là một trục xoay yên tĩnh, các lỗ chính xác và chi phí dụng cụ có thể dự đoán được.
