Gia công rãnh trên máy tiện đòi hỏi độ chính xác cao, nhưng có thể gặp lỗi như sai số kích thước, bề mặt rãnh không đạt yêu cầu, dao cắt mòn nhanh. Bài viết này của Adobus sẽ phân tích các lỗi thường gặp khi gia công rãnh trên máy tiện và cách khắc phục, giúp tối ưu chất lượng và hiệu suất sản xuất.
Gia công rãnh trên máy tiện là gì?
Gia công rãnh trên máy tiện là quá trình sử dụng dao tiện để cắt rãnh trên bề mặt chi tiết gia công, thường thực hiện trên máy tiện CNC hoặc máy tiện truyền thống. Quá trình này giúp tạo các rãnh với hình dạng, kích thước và độ sâu khác nhau, tùy theo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.
Các loại gia công rãnh trên máy tiện
Tùy vào vị trí rãnh, hình dạng rãnh và mục đích sử dụng, gia công rãnh trên máy tiện có thể chia thành các loại chính sau:
Tiện rãnh ngoài
Tiện rãnh ngoài là quá trình cắt rãnh trên bề mặt ngoài của chi tiết gia công, giúp tạo các rãnh có độ rộng và độ sâu theo yêu cầu.Tạo rãnh lắp phớt chặn dầu, phớt cao su.
- Gia công rãnh lắp vòng hãm, chốt định vị.
- Tạo rãnh then trên trục để lắp ghép bánh răng, bánh đai.
- Gia công rãnh trang trí trên bề mặt chi tiết.
- Bề mặt rãnh phải mịn, không có ba via.
- Độ rộng và độ sâu rãnh phải đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.
- Đảm bảo độ đồng tâm khi gia công trên trục quay.
Tiện rãnh trong
Tiện rãnh trong là quá trình cắt rãnh bên trong lỗ của chi tiết, thường được thực hiện bằng dao tiện trong hoặc dao tiện rãnh chuyên dụng.
- Tạo rãnh lắp vòng bi, phớt dầu.
- Gia công rãnh thoát dao khi tiện ren hoặc tiện lỗ sâu.
- Cắt rãnh để lắp các chi tiết ghép trong các cụm máy.
- Dao tiện phải có kích thước nhỏ phù hợp với đường kính lỗ.
- Đảm bảo độ chính xác cao để tránh làm hỏng bề mặt lỗ.
- Độ rộng và độ sâu rãnh phải đồng đều theo thiết kế.
Tiện rãnh cắt đứt
Tiện rãnh cắt đứt là quá trình cắt sâu vào chi tiết để tạo rãnh phân tách, có thể cắt hoàn toàn để tách phôi hoặc cắt một phần để tạo đường phân chia.
- Cắt rãnh để chia phôi thành các đoạn nhỏ.
- Gia công rãnh phân tách chi tiết trong sản xuất hàng loạt.
- Dùng trong cắt biên phôi để loại bỏ phần dư thừa.
- Sử dụng dao tiện cắt đứt có độ cứng cao để tránh gãy dao.
- Đảm bảo tốc độ tiến dao phù hợp để tránh biến dạng chi tiết.
- Cắt đứt phải có độ mịn cao, tránh tạo ba via lớn.
Tiện rãnh định hình
Tiện rãnh định hình là quá trình gia công rãnh có hình dạng đặc biệt theo yêu cầu, thường sử dụng dao tiện định hình hoặc dao tiện chuyên dụng.
- Tạo rãnh trang trí trên chi tiết mỹ thuật, trang sức.
- Gia công rãnh có hình dạng phức tạp trên chi tiết máy.
- Tạo rãnh dẫn dầu hoặc rãnh thoát nhiệt trên các chi tiết kỹ thuật cao.
- Dao tiện phải được chế tạo theo đúng biên dạng rãnh yêu cầu.
- Gia công với độ chính xác cao để đảm bảo kích thước và hình dạng đúng chuẩn.
- Tốc độ cắt phải phù hợp để tránh làm hỏng biên dạng rãnh.
Xem thêm: Các bước lưu ý khi tiện rãnh và cắt đứt
Các lỗi thường gặp khi gia công rãnh trên máy tiện và cách khắc phục
Gia công rãnh trên máy tiện là một công đoạn quan trọng trong cơ khí chính xác. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện có thể gặp một số lỗi phổ biến gây ảnh hưởng đến chất lượng chi tiết gia công và tuổi thọ dao cụ. Dưới đây là những lỗi thường gặp và cách khắc phục:
Bề mặt rãnh không đạt yêu cầu kỹ thuật
Lỗi này xảy ra khi bề mặt rãnh có độ nhám không đạt tiêu chuẩn lớn hơn 6.3s hoặc 12.5s dẫn đến tình trạng vòng O bị trầy xước khi lắp đặt hoặc trong quá trình vận hành. Nếu bề mặt có ba via hoặc gai nhọn sẽ làm vòng O bị rách hoặc không thể đảm bảo độ kín khít. Ngoài ra vết xước hoặc nứt trên rãnh cũng là nguyên nhân làm giảm chất lượng sản phẩm
Cách khắc phục
- Sử dụng dao tiện có góc cắt phù hợp với từng loại vật liệu để giảm ma sát và hạn chế tạo ba via
- Điều chỉnh chế độ cắt tối ưu bao gồm tốc độ cắt lượng tiến dao và độ sâu cắt để đảm bảo bề mặt rãnh mịn và đồng đều
- Kiểm tra lưỡi dao trước khi gia công nếu dao bị sứt mẻ hoặc mòn thì thay thế để đảm bảo độ sắc bén
- Dùng dung dịch làm mát phù hợp nhất là khi gia công các vật liệu khó cắt như thép không gỉ và hợp kim titan
Sai số kích thước rãnh vượt mức cho phép
Đối với gia công rãnh lắp vòng O yêu cầu về kích thước rất khắt khe. Đường kính rãnh phải trong giới hạn sai số dưới 0.025mm và độ rộng rãnh không lệch quá 0.1mm. Nếu sai số vượt mức cho phép vòng O có thể bị lỏng hoặc quá chặt gây ảnh hưởng đến chức năng làm kín
Cách khắc phục
- Kiểm tra độ chính xác của máy tiện trước khi gia công đặc biệt với máy tiện vạn năng cần hiệu chỉnh chính xác
- Chọn dao tiện có biên dạng và độ rộng phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của rãnh để giảm thiểu sai số kích thước
- Dùng dụng cụ đo kiểm chính xác cao như thước đo biên dạng panme hoặc đồng hồ so để kiểm tra kích thước rãnh sau khi gia công
Lựa chọn vật liệu dao cắt không phù hợp
Một lỗi quan trọng trong gia công rãnh là sử dụng dao tiện không phù hợp với vật liệu phôi. Dao không đủ độ cứng hoặc không có lớp phủ phù hợp sẽ gây ra hiện tượng mòn nhanh sứt mẻ hoặc cháy dao. Đặc biệt với vật liệu khó gia công như thép không gỉ SUS316L hợp kim titan hoặc gang FCD500 nếu không chọn đúng loại dao có thể làm giảm tuổi thọ dụng cụ đáng kể
Cách khắc phục
- Xác định chính xác vật liệu gia công như thép carbon S45C thép không gỉ SUS304 gang FC250 kim loại màu đồng nhôm hoặc hợp kim chịu nhiệt
- Chọn dao có lớp phủ phù hợp ví dụ
- TiAlN hoặc TiCN cho thép không gỉ hợp kim titan giúp chịu nhiệt tốt và chống mài mòn
- CVD hoặc TiN cho gang và thép carbon giúp tăng tuổi thọ dao
- DLC hoặc dao không phủ cho nhôm và đồng giúp giảm ma sát và hạn chế bám dính phoi
- Điều chỉnh thông số cắt phù hợp với vật liệu để tránh tình trạng gãy dao hoặc giảm chất lượng bề mặt rãnh
Vật liệu phôi không đạt tiêu chuẩn gia công
Nếu phôi có độ cứng quá cao nhưng chế độ cắt không phù hợp dao sẽ nhanh bị mòn hoặc gãy. Ngược lại nếu phôi có độ dẻo cao như nhôm đồng thép không gỉ nhưng không chọn đúng dao có góc cắt phù hợp có thể làm bề mặt rãnh bị xước hoặc có ba via. Phôi có tạp chất hoặc lỗ rỗng thường gặp trong gang đúc cũng có thể làm giảm độ chính xác của rãnh
Cách khắc phục
- Kiểm tra chất lượng phôi trước khi gia công để tránh lỗi do vật liệu không đồng nhất
- Với vật liệu cứng như SKD11 SKS3 cần giảm tốc độ cắt và tăng lượng tiến dao để hạn chế mòn dao
- Với vật liệu mềm và dẻo như nhôm đồng SUS304 nên chọn dao có góc cắt lớn để hạn chế ba via
- Dùng dung dịch làm mát phù hợp nhất là khi gia công thép không gỉ và hợp kim chịu nhiệt để kiểm soát nhiệt độ cắt
Để đảm bảo chất lượng gia công, cần nhận biết các lỗi thường gặp khi gia công rãnh trên máy tiện và cách khắc phục. Việc lựa chọn dao cụ phù hợp, tối ưu thông số cắt và kiểm tra kỹ lưỡng sẽ giúp nâng cao độ chính xác, tối ưu chi phí và tăng hiệu suất sản xuất.
