Các Loại Dụng Cụ Cắt Phổ Biến Hiện Nay- Ưu Nhược Điểm Của Chúng Là Gì?

Dụng cụ cắt là gì?

Dụng cụ cắt là một công cụ có hình dạng nêm và đầu sắc. Chúng được sử dụng để loại bỏ các lớp vật liệu thừa ra khỏi phôi bằng cách cắt trong quá trình gia công để có được hình dạng, kích thước và độ chính xác mong muốn. Dụng cụ cắt thường được cố định chặt chẽ trên các máy công cụ.

Vận tốc tương đối giữa phôi và dụng cụ cắt được cung cấp bởi các cơ cấu cơ khí khác nhau và các cơ cấu khác. Vật liệu cắt phải cứng hơn vật liệu cần cắt, và dụng cụ phải chịu được nhiệt & lực sinh ra trong quá trình gia công.

Ngoài ra, các dụng cụ phải có dạng hình học nhất định, với các góc có khe hở được thiết kế sao cho lưỡi cắt tiếp xúc với phôi mà không có phần còn lại của phần dụng cụ trên bề mặt phôi. Các góc của mặt cắt như chiều rộng của ống sáo, số lượng ống sáo, răng và hình dạng của cạnh cũng rất quan trọng.

Để có tuổi thọ lâu hơn, tất cả các điểm trên, cũng như tốc độ và nguồn cấp dữ liệu mà thiết bị hoạt động phải được tối ưu hóa. Việc cắt có thể được thực hiện bằng dụng cụ cắt một điểm hoặc dụng cụ cắt đa điểm. 

Vật liệu làm dụng cụ cắt

Trong quá trình gia công, các bộ phận khác của dụng cụ cắt vẫn tiếp xúc vật lý với phôi và do đó chịu nhiệt độ cắt khắc nghiệt và cọ xát liên tục. Vật liệu làm dụng cụ cắt phải có khả năng chịu được nhiệt độ cắt cao cũng như độ bền cắt. Mỗi vật liệu làm dụng cụ phải có những tính chất nhất định như độ cứng cao, độ cứng nóng cao, độ bền cao, nhiệt độ nóng chảy cao và trơ về mặt hóa học ngay cả ở nhiệt độ cắt cao. Theo quy tắc ngón tay cái, độ cứng của vật liệu của dụng cụ ít nhất phải bằng 1,5 lần độ cứng của phôi để có thể cắt trơn tru.

Dụng cụ cũng có thể được phủ một lớp phủ để cải thiện các đặc tính mong muốn khác nhau. Tuy nhiên, một dụng cụ tráng không thể mài vì mài dễ dàng làm các cạnh bị mòn sau thời gian dài sử dụng. Ngày nay, các công cụ dựa trên hạt dao có sẵn trong đó các hạt dao nhỏ có thể hoán đổi cho nhau để có thể được gắn hoặc gắn chặt vào trục lớn hơn.

Những hoạt động chèn như cắt sẽ làm dụng cụ dần dần bị mòn. Khi độ mòn vượt quá giới hạn có thể cho phép, có thể thay bằng cái mới, trong khi chuôi có thể được sử dụng nhiều lần. Dưới đây là một số vật liệu công cụ thường có sẵn trên thị trường ngày nay.

• Thép tốc độ cao (HSS)
• Cacbua vonfram
• Gốm sứ
• Boron Nitride khối (CBN)
• Kim cương

Phân loại dụng cụ cắt

Một dụng cụ cắt có thể bao gồm một hoặc nhiều lưỡi cắt tham gia vào quá trình cắt đồng thời trong một lần cắt. Dụng cụ cắt có thể được phân loại theo nhiều cách. Tuy nhiên, phương pháp phổ biến nhất là dựa trên số lượng các lưỡi cắt chính tham gia vào quá trình cắt cùng một lúc. Trên cơ sở này, dụng cụ cắt có thể được chia thành ba nhóm như sau:

Dụng cụ cắt điểm đơn

Dụng cụ cắt điểm đơn chỉ có một lưỡi cắt chính và có thể loại bỏ vật liệu cùng một lúc trong một lần cắt. Công cụ cắt một điểm được sử dụng trong các hoạt động tiện, định hình, lập kế hoạch và các hoạt động tương tự.

Dụng cụ cắt điểm đơn được làm từ các vật liệu cứng như thép cacbon cao, thép tốc độ cao, gốm và kim cương. Vì một lưỡi cắt thực hiện tất cả công việc nên vật liệu sẽ không được loại bỏ nhanh chóng và lưỡi cắt dễ bị gãy hơn. Nếu lưỡi cắt bị gãy trong quá trình sử dụng, bạn phải dừng và thay thế toàn bộ dụng cụ trước khi sử dụng lại.

Các dụng cụ cắt điểm đơn, chẳng hạn như doa một lưỡi, chỉ có một lưỡi cắt để loại bỏ vật liệu. Doa một lưỡi thường mất nhiều thời gian hơn vì chỉ có một cạnh được gia công. 

• Ưu điểm:  thiết kế và chế tạo đơn giản hơn, ít tốn thời gian hơn, giá thành tương đối rẻ.
• Nhược điểm: Vì thường xuyên tiếp xúc với các phôi trong quá trình gia công nên độ mòn của dụng cụ cao và tuổi thọ của dụng cụ bị rút ngắn. Ngoài ra, chúng tiếp xúc liên tục nên tốc độ tăng nhiệt độ thiết bị cao. Mặt khác, điều này làm tăng tốc độ mài mòn của dụng cụ và mặt khác, gây ra hư hỏng do nhiệt cho bề mặt. Nhiệt độ tăng cao có thể làm biến dạng đầu dao, dẫn đến độ chính xác gia công kém. Vì chỉ một lần đi qua cho một lưỡi cắt yêu cầu độ sâu cắt đầy đủ (tải phoi), tỷ lệ loại bỏ vật liệu (MRR) là rất thấp. Vì vậy, năng suất thấp.

Dụng cụ cắt điểm kép

Dụng cụ cắt điểm kép có hai lưỡi cắt có thể cắt hoặc xén cùng một lúc chỉ trong một thao tác. Dụng cụ cắt nhiều cạnh có nhiều hơn hai lưỡi cắt để thực hiện các nguyên công gia công trong một lần chuyền. Máy cắt được chia thành hai nhóm khi máy cắt hai điểm được coi là máy cắt đa điểm.

Ngoài ra, các cạnh cắt có được thông qua giao điểm của mặt cào và mặt sườn. Do đó, dụng cụ cắt điểm kép có hai mặt cào và hai mặt sườn. Ví dụ về máy cắt điểm kép: Máy khoan.

Tuy nhiên, thực hành cắt kim loại truyền thống không thay đổi cạnh có hai lưỡi cắt. Các hoạt động đồng thời của hai cạnh cắt đôi khi tạo ra một thành phần cắt cố định trong đó hai cạnh cắt tự động loại bỏ (hoặc giảm bớt) lẫn nhau. Nó làm giảm các đặc tính như không ổn định, rung động, v.v., của lực cắt không cân bằng.

Dụng cụ cắt đa điểm

Dụng cụ cắt nhiều điểm có nhiều hơn hai lưỡi cắt chính cùng hoạt động trong một lần cắt. Đôi khi máy cắt có hai cạnh cắt cũng được xem như là một dụng cụ cắt đa điểm thay vì máy cắt hai điểm.

Dụng cụ cắt nhiều điểm thực hiện nhiều hơn một lưỡi cắt cùng một lúc. Số lượng vết cắt trong máy cắt đa điểm có thể thay đổi từ ba đến vài trăm. Cuối cùng, dụng cụ đa điểm cho phép nhiều cạnh của công cụ trích xuất vật liệu cùng một lúc.

Dụng cụ “nhiều lưỡi” chạy nhanh hơn các công cụ cắt đơn lẻ. Do lượng nhiệt sinh ra ở các lưỡi cắt được phân bổ trên mỗi lưỡi cắt, nên các dụng cụ này thường có tuổi thọ cao hơn và bền hơn. DiaTools High-Performance Reamer là một ví dụ về các công cụ cắt đa năng.

• Ưu điểm: lượng phoi thấp trên mỗi răng, tốc độ và tiến dao cao, MRR và năng suất cao, độ mòn của dụng cụ thấp, nhiệt độ cắt thấp và tuổi thọ của dụng cụ dài.
• Nhược điểm: các vết cắt không liên tục, các cạnh cắt, hoặc các răng tiếp xúc với tải trọng dao động. Điều này tạo ra tiếng ồn, độ rung. Máy cắt tương đối khó thiết kế và sản xuất. Những điều này làm cho những máy cắt như vậy đắt hơn.

Các loại công cụ cắt

Dụng cụ cắt được sử dụng cho các hoạt động cắt trong kỹ thuật gia công. Dưới đây là danh sách các công cụ cắt thường được sử dụng:

• Dụng cụ tiện một điểm: dùng để gia công trong máy tiện.
• Máy khoan: thực hiện các hoạt động khoan và do đó được gắn vào máy khoan, máy phay hoặc máy tiện.
• Dao phay: dùng để thực hiện các nguyên công phay trên máy phay.
• Fly Cutter: thực hiện công việc phay bay trên máy phay.
• Máy định hình: cung cấp hình dạng và độ chính xác cụ thể cho phôi và được thực hiện trên máy định hình.
• Máy bào: Thiết bị nêm này tương tự như máy định hình. Tuy nhiên, trong quá trình này, các phôi lớn hơn được sử dụng, sẽ di chuyển trong suốt quá trình, trong khi về hình dạng, dao cắt sẽ di chuyển.
• Boring Bar: được sử dụng trên máy doa hoặc máy khoan để thực hiện doa.
• Doa: Dùng để thực hiện các thao tác doa trên máy khoan.
• Broach: thực hiện thao tác chuốt trên máy chuốt.
• Hob: được sử dụng để thực hiện các hoạt động kéo dài trên máy cắt.
• Đá mài: là một dụng cụ mài mòn được sử dụng cho hoạt động mài trên máy mài.

Phân loại máy cắt tùy thuộc vào hình dạng

Tùy thuộc vào hình dạng của máy cắt, các công cụ cắt được phân biệt nhiều hơn. Các dụng cụ cắt có thể được chia theo các tiêu chí như sau:

Cứng

Loại máy cắt này được sử dụng như một công cụ tiện để thực hiện nguyên công tiện.

Công cụ tiền boa

Những máy cắt này được phát triển từ các vật liệu khác nhau. Thân của máy cắt được làm bằng nhiều vật liệu khác trong khi phần cắt của nó được phát triển từ các vật liệu khác. Hai bộ phận này của dụng cụ cắt có thể được nối với nhau bằng cách tuân theo bất kỳ quy trình nào, bao gồm kẹp, hàn, v.v. Ví dụ về dụng cụ có đầu cắt là dụng cụ có đầu cắt cacbua vonfram.

Công cụ nhọn

Như tên của công cụ cho thấy, phần nhỏ của máy cắt này rất sắc và tốt. Tất cả các cạnh trùng nhau trên một dòng. Một số ví dụ về các công cụ cắt như vậy bao gồm máy cắt cacbua cứng và kim cương sắc nhọn gắn trên giá đỡ.

Kích thước hạt

Chúng là những công cụ cắt phụ thuộc vào kích thước của hạt và số lượng hạt. Giả sử rằng hạt nhỏ, điều này sẽ loại bỏ nhiều vật liệu hơn từ phôi. Ngược lại, nếu kích thước hạt lớn, nhiều nguyên liệu sẽ bị cắt bỏ. Ví dụ, dụng cụ cắt kiểu mài mòn được sử dụng trong bánh mài.

Công cụ Bit

Đây là một máy cắt không quay. Bạn có thể sử dụng công cụ này trên máy định hình hoặc máy lập kế hoạch để định hình và bào phôi phù hợp và hơn thế nữa. Nó thuộc loại dụng cụ cắt, nghĩa là dụng cụ cắt này chỉ có một rãnh cắt chính. Một số ví dụ phổ biến của các loại dụng cụ cắt này là đúc coban vệ tinh bằng kim loại màu, dụng cụ tiện trong giá đỡ máy, v.v.

B2bmart.vn vừa giới thiệu tới bạn đọc một số thông tin cần thiết về dụng cụ cắt. Hy vọng qua bài viết trên, bạn đọc đã có thể nắm bắt và hiểu rõ về loại dụng cụ này. Mong bạn có thể lựa chọn được loại máy phù hợp với nhu cầu sử dụng.