Hướng dẫn thực hành về Máy phay mặt - Lựa chọn, Sử dụng và Bảo trì

1. Máy nghiền mặt là gì và khi nào nên sử dụng chúng

Dao phay mặt là dao cắt nhiều hạt dao được thiết kế chủ yếu để tạo ra bề mặt phẳng ("mặt") trên phôi. Không giống như dao phay ngón cắt bằng đầu và cạnh, dao phay mặt cắt chủ yếu bằng các hạt dao có thể lập chỉ mục có thể thay thế được bố trí xung quanh thân có đường kính lớn. Sử dụng máy phay mặt khi bạn cần tốc độ loại bỏ vật liệu cao, độ hoàn thiện bề mặt được cải thiện trên các khu vực rộng lớn và gia công thô hoặc gia công nhẹ hiệu quả trên các bề mặt phẳng.

2. Các loại dao phay mặt và hạt dao có thể lập chỉ mục phổ biến

2.1 Dao phay mặt rắn và dao phay mặt mô-đun

Máy phay mặt thân rắn đơn giản hơn, nhẹ hơn và thường có chi phí thấp hơn đối với đường kính nhỏ. Phay mặt mô-đun cho phép bạn thay đổi thân dao hoặc đầu cặp hạt dao, phù hợp với đường kính lớn hơn, số lượng hạt dao thay đổi và các tùy chọn miếng chêm hoặc chất làm mát khác nhau. Chọn hệ thống mô-đun để linh hoạt trong môi trường sản xuất.

2.2 Hình học và cấp độ hạt dao phổ biến

• Hạt dao gia công thô (bán kính lớn, độ nghiêng dương) — để cắt nặng và cải thiện khả năng thoát phoi.
• Hạt dao hoàn thiện (bán kính nhỏ, góc nghiêng âm hoặc trung tính) — để có độ bóng bề mặt cao và kiểm soát kích thước.
• Các loại cacbua được phủ (TiCN, Al2O3) — mục đích chung, tuổi thọ dụng cụ dài trên thép và không gỉ.
• Hạt dao CBN hoặc gốm - dành cho thép cứng hoặc phay mặt khô tốc độ cao.

3. Cách chọn máy nghiền mặt: danh sách kiểm tra từng bước

• Xác định đường kính yêu cầu: đường kính lớn hơn sẽ tăng tốc độ tiến dao trên mỗi vòng quay (FPR) và giảm thời gian chu kỳ nhưng yêu cầu công suất trục chính và độ cứng cao hơn.
• Phù hợp với kích thước hạt dao và cấp độ phủ cho vật liệu: chọn cấp độ cứng hơn cho các vết cắt gián đoạn và cấp độ phủ cho vật liệu mài mòn.
• Kiểm tra các giới hạn của máy: xác nhận RPM của trục chính, mã lực và độ côn của cán dao có thể hỗ trợ dao phay mặt đã chọn ở tốc độ cắt và bước tiến mục tiêu.
• Xem xét chất làm mát và thoát phoi: chất làm mát bên trong qua thân dao giúp cải thiện tuổi thọ hạt dao và độ bóng bề mặt, đặc biệt là trên vật liệu không gỉ và titan.
• Đánh giá sự cân bằng và thiết lập: máy phay mặt đường kính lớn phải được cân bằng và vận hành với kẹp thích hợp để giảm thiểu độ rung.

4. Các thông số cắt khuyến nghị và ví dụ tính toán

Các thông số phay mặt thường được biểu thị bằng tốc độ cắt (Vc, m/min hoặc SFM), tốc độ trục chính (RPM), bước tiến trên mỗi răng (fz) và độ sâu cắt (ap và ae). Sử dụng tốc độ cắt được nhà sản xuất khuyến nghị cho cấp độ hạt dao và vật liệu, sau đó tính RPM và bước tiến như minh họa bên dưới.

4.1 Tính toán cơ bản

Để tính tốc độ trục chính từ tốc độ cắt:

RPM = (1000 × Vc) / (π × D) - trong đó Vc tính bằng m/phút và D là đường kính dụng cụ tính bằng mm.

Để tính tốc độ nạp:

Bước tiến (mm/phút) = RPM × số răng hiệu quả × fz (mm/răng). Các răng hiệu quả có thể nhỏ hơn tổng số lần chèn khi xảy ra việc vào/ra hoặc ăn khớp một phần.

4.2 Ví dụ: Máy phay mặt 80 mm trên thép 1045

• Giả sử Vc = 200 m/phút đối với hạt dao cacbit phủ đã chọn.
• RPM = (1000 × 200) / (π × 80) ≈ 795 RPM.
• Nếu sử dụng 6 hạt dao và fz = 0,12 mm/răng, Bước tiến = 795 × 6 × 0,12 ≈ 572 mm/phút.
• Độ sâu cắt (ap) để gia công thô có thể là 2–4 mm và độ ăn khớp hướng tâm (ae) 50–100% tùy thuộc vào độ cứng của dao và máy.

5. Chiến lược gia công và mẹo cố định

Phay mặt hiệu quả đòi hỏi phải chú ý đến việc kẹp, hướng tiếp cận và bước qua. Ưu tiên phay leo để có bề mặt hoàn thiện tốt hơn và tuổi thọ hạt dao dài hơn khi máy và bộ điều khiển của bạn cho phép. Sử dụng một vật cố định ổn định và giảm thiểu phần nhô ra đúc hẫng. Khi gia công các chi tiết mỏng hoặc linh hoạt, hãy giảm sự tương tác xuyên tâm và sử dụng nhiều đường truyền ánh sáng để tránh hiện tượng rung và hiện tượng đàn hồi.

5.1 Bước qua và vượt qua

• Gia công thô: ae lớn hơn (60–100% đường kính dao cắt) và ap sâu hơn với fz bảo toàn để loại bỏ tối đa.
• Bán hoàn thiện: giảm ae và ap, tăng nhẹ fz để chuẩn bị cho đường chuyền kết thúc.
• Hoàn thiện: ae và ap nhỏ, fz tốt và RPM cao hơn nếu độ bóng bề mặt là quan trọng.

6. Bảo trì, kiểm tra và khắc phục sự cố

6.1 Kiểm tra hàng ngày

• Kiểm tra các hạt dao xem có bị sứt mép, cạnh tích hợp (BUE) hoặc nứt do nhiệt không và thay thế trước khi mài mòn nghiêm trọng gây ra độ bóng bề mặt kém.
• Xác minh độ đảo của dao bằng đồng hồ quay số; dùng hết giới hạn của nhà sản xuất hạt dao có thể gây mòn hoặc gãy nhanh chóng.
• Làm sạch các kênh làm mát và đảm bảo áp suất và lưu lượng chất làm mát phù hợp với loại hạt dao đã chọn.

6.2 Các vấn đề thường gặp và cách khắc phục

• Rung/lắc cạch — giảm phần nhô ra, bước tiến thấp hơn trên mỗi răng, tăng tốc độ trục chính hoặc chuyển sang dụng cụ cứng hơn.
• Độ hoàn thiện kém — kiểm tra chất lượng cạnh hạt dao, sử dụng phay leo dốc, tăng RPM hoặc thêm đường hoàn thiện nhẹ với ap giảm.
• Tuổi thọ hạt dao ngắn — xác nhận cấp chính xác cho vật liệu, kiểm tra chất làm mát, giảm tốc độ cắt nếu quan sát thấy độ mòn ở nhiệt độ cao.

7. Bảng tham khảo nhanh: các tham số khởi đầu được đề xuất