Lỗi máy cắt cuối Mill: Nguyên nhân, khắc phục sự cố và phòng ngừa

Dao phay cuối được thiết kế để chịu được áp lực cơ học khi gia công, nhưng ngay cả những dụng cụ chất lượng cao nhất cũng có thể gặp phải nhiều loại hỏng hóc khác nhau. Hiểu lý do tại sao những lỗi này xảy ra, cách nhận biết chúng và triển khai các phương pháp khắc phục sự cố hiệu quả có thể cải thiện đáng kể tuổi thọ của dụng cụ và giảm thời gian ngừng hoạt động tốn kém. Hãy cùng phân tích các lỗi phổ biến của dao phay cuối và cách giải quyết chúng.

Các lỗi thường gặp ở máy cắt End Mill

1. 1. Mặc và rách

      • Nguyên nhân: Theo thời gian, dao phay ngón sẽ bị mòn một cách tự nhiên, đặc biệt là trong điều kiện cắt khắc nghiệt. Sự mài mòn của dụng cụ thường bắt đầu ở các cạnh cắt hoặc rãnh.
      • Dấu hiệu hao mòn: Giảm hiệu quả cắt, hư hỏng lớp hoàn thiện bề mặt, tăng lực cắt và có thể nhìn thấy các cạnh cắt bị bo tròn hoặc cùn.
      • Phòng ngừa: Thường xuyên theo dõi hiệu suất của dụng cụ, điều chỉnh các thông số cắt và sử dụng lớp phủ hoặc vật liệu thích hợp để kéo dài tuổi thọ của dụng cụ.

   2. Sứt mẻ và nứt các cạnh cắt

      • Nguyên nhân: Tác động đột ngột, nhiệt độ quá cao hoặc tốc độ cắt và bước tiến không đúng có thể dẫn đến sứt mẻ hoặc nứt. Vật liệu cứng hơn, lực cắt cao và khả năng loại bỏ phoi kém cũng làm trầm trọng thêm vấn đề này.
      • Dấu hiệu sứt mẻ/nứt: Có thể nhìn thấy các mảnh bị thiếu của lưỡi cắt, lớp hoàn thiện thô hoặc vết cắt không đồng đều.
      • Phòng ngừa: Đảm bảo tốc độ tiến dao phù hợp, sử dụng chất làm mát để giảm nhiệt và tránh va chạm dụng cụ đột ngột trong điều kiện ứng suất cao. Đối với các vật liệu cứng hơn, hãy sử dụng các công cụ được thiết kế cho các ứng dụng này (ví dụ: các công cụ cacbua hoặc được phủ).

   3. Biến dạng nhựa

      • Nguyên nhân: Nhiệt quá mức sinh ra từ quá trình cắt có thể làm cho vật liệu dụng cụ bị mềm và biến dạng. Điều này thường xảy ra khi dụng cụ không được làm mát đúng cách hoặc khi bước tiến và tốc độ quá cao.
      • Dấu hiệu biến dạng nhựa: Độ hoàn thiện bề mặt kém, dụng cụ “kèm keo” hoặc dính vào vật liệu và mất hình dạng dụng cụ.
      • Phòng ngừa: Điều chỉnh các thông số cắt, đặc biệt là tốc độ tiến dao và đảm bảo chất làm mát hoặc bôi trơn thích hợp trong quá trình gia công.

   4. Dụng cụ bị mòn do khả năng loại bỏ phoi kém

      • Nguyên nhân: Việc thoát phoi không đủ trong quá trình cắt dẫn đến việc phải cắt lại phoi, làm tăng độ mòn dụng cụ. Đây đặc biệt là vấn đề khi cắt sâu hơn hoặc khi gia công vật liệu dính.
      • Dấu hiệu loại bỏ chip kém: Suy thoái bề mặt, dụng cụ quá nóng và tăng độ mài mòn của dụng cụ.
      • Phòng ngừa: Sử dụng thiết kế rãnh thích hợp để hỗ trợ loại bỏ phoi, đảm bảo độ sâu cắt chính xác và giám sát tải phoi để tránh cắt lại phoi.

   5. Rung và trò chuyện

      • Nguyên nhân: Điều này xảy ra khi dụng cụ dao động do điều kiện gia công không phù hợp. Nguyên nhân có thể là do tốc độ trục chính không chính xác, độ mòn của dụng cụ, thiết lập không đủ độ cứng hoặc thiết kế đồ gá kém.
      • Dấu hiệu rung / nói chuyện: Âm thanh cắt không ổn định, bề mặt hoàn thiện không đồng đều và vết dụng cụ có thể nhìn thấy hoặc rãnh của dụng cụ bị mài mòn quá mức.
      • Phòng ngừa: Điều chỉnh tốc độ trục chính và tốc độ tiến dao, sử dụng đồ gá cứng hơn, tối ưu hóa chiến lược đường chạy dao (ví dụ: phay hiệu suất cao) và sử dụng dao có thiết kế giảm rung.

Khắc phục sự cố các lỗi thường gặp

1. Giám sát và thay thế công cụ

   • Những gì cần kiểm tra: Thường xuyên kiểm tra dao phay ngón xem có bị cùn, bo tròn cạnh hoặc có thể nhìn thấy các vết mòn hay không. Đối với các dụng cụ có nhiều me, hãy kiểm tra xem một số sáo có bị mòn nhiều hơn các sáo khác hay không.
   • Phải làm gì: Giám sát độ mài mòn bằng hệ thống giám sát tình trạng dụng cụ hoặc kiểm tra độ mòn bằng mắt hoặc thông qua các phép đo micromet. Thay thế các dụng cụ bị mòn trước khi chúng gây ra các vấn đề nghiêm trọng hơn như độ hoàn thiện bề mặt kém hoặc độ rung của máy.

2. Giải pháp sứt mẻ và bẻ khóa

   • Những gì cần kiểm tra: Kiểm tra các cạnh cắt dưới độ phóng đại để xác định các vết nứt hoặc phoi. Kiểm tra các thông số cắt để biết độ sâu cắt hoặc tốc độ tiến quá mức.
   • Phải làm gì: Giảm các thông số cắt, đặc biệt là tốc độ tiến dao và độ sâu cắt, để có những nguyên công tinh tế hơn. Chuyển sang vật liệu dụng cụ hoặc lớp phủ phù hợp hơn cho các phôi cứng hơn. Thực hiện các chiến lược cắt giảm dần để giảm sự tương tác đột ngột của dụng cụ.

3. Sửa chữa biến dạng nhựa

   • Những gì cần kiểm tra: Tìm kiếm sự mềm mại hoặc những thay đổi trong hình dạng công cụ. Theo dõi nhiệt độ tại giao diện công cụ-phôi.
   • Phải làm gì: Giảm tốc độ cắt hoặc sử dụng phương pháp cắt không liên tục (ví dụ: mổ). Cải thiện việc cung cấp chất làm mát để giảm nhiệt và cân nhắc sử dụng các công cụ được thiết kế để chịu nhiệt độ cao hơn (ví dụ: các công cụ cacbua hiệu suất cao có lớp phủ nhiệt).

4. Loại bỏ chip và ngăn ngừa cắt lại

   • Những gì cần kiểm tra: Kiểm tra dấu hiệu của cạnh tích tụ hoặc vết “bẩn” của vật liệu trên dụng cụ. Phân tích kích thước và hình dạng chip.
   • Phải làm gì: Tăng lưu lượng chất làm mát hoặc sử dụng khí nén để hỗ trợ loại bỏ phoi. Sử dụng dao phay ngón có thiết kế rãnh mạnh mẽ hơn để thoát phoi tốt hơn, đồng thời điều chỉnh bước tiến và độ sâu để duy trì luồng phoi hiệu quả.

5. Xử lý rung động và nói nhảm

   • Những gì cần kiểm tra: Xác định xem đường chạy dao có gây ra độ lệch quá mức hay không. Lắng nghe những âm thanh bất thường và kiểm tra phôi và dụng cụ xem có bề mặt không đồng đều hay không.
   • Phải làm gì: Điều chỉnh tốc độ cắt để giảm tần số cộng hưởng, sử dụng thiết lập có độ cứng cao hơn (chẳng hạn như cán dao cứng hơn) và sử dụng các dao có số lượng rãnh cao hơn hoặc thiết kế dao giảm chấn. Ngoài ra, hãy kiểm tra độ cứng của thiết lập máy.

6. Ngăn chặn sự cố công cụ

   • Những gì cần kiểm tra: Đảm bảo rằng các dụng cụ không bị quá tải và xác minh sự căn chỉnh của phôi và dụng cụ. Kiểm tra cán dao và trục máy xem có ổn định không.
   • Phải làm gì: Giảm tốc độ tiến dao và độ sâu cắt nếu dụng cụ có dấu hiệu bị gãy. Đối với các vật liệu giòn, hãy sử dụng các công cụ được thiết kế để chống va đập và đảm bảo rằng máy được bảo trì tốt để đạt hiệu suất tối ưu.

Các chiến lược để tối ưu hóa và ngăn ngừa tuổi thọ dụng cụ

1. Lựa chọn công cụ thích hợp

   • Luôn chọn công cụ phù hợp cho vật liệu được gia công. Ví dụ: sử dụng dao phay ngón cacbua cho các vật liệu cứng hơn và dụng cụ bằng thép tốc độ cao (HSS) cho các vật liệu mềm hơn như nhôm.

2. Lớp phủ dụng cụ

   • Sử dụng chất phủ (TiN, TiAlN, DLC) để tăng khả năng chống mài mòn, đặc biệt khi làm việc với vật liệu có tính mài mòn hoặc sinh nhiệt cao.

3. Quản lý chất làm mát

   • Đảm bảo sử dụng chất làm mát tối ưu để giảm nhiệt và giảm thiểu mài mòn dụng cụ. Trong các hoạt động cắt khô, hãy cân nhắc sử dụng luồng khí hoặc MQL (Bôi trơn số lượng tối thiểu).

4. Kiểm tra công cụ thường xuyên

   • Thực hiện kiểm tra định kỳ để phát hiện sớm các dấu hiệu hao mòn hoặc hư hỏng. Sử dụng bộ cài đặt trước công cụ có thể giúp duy trì kích thước và độ lệch công cụ chính xác.

5. Sử dụng tối ưu hóa lập trình CNC

   • Sửa đổi đường dẫn công cụ để giảm tải và tương tác với công cụ. Triển khai các chiến lược như phay động hoặc phay thích ứng để tối ưu hóa việc sử dụng công cụ và giảm hao mòn.