Tin tức, Chia sẻ kinh nghiệm

Công Thức Tính Toán Hiệu Quả Cho Quá Trình Phay

Posted on by THANH TRAN

Công thức tính toán hiệu quả cho quá trình phay là yếu tố cốt lõi giúp tối ưu hóa năng suất và chất lượng trong ngành cơ khí chính xác. Việc áp dụng đúng các công thức này không chỉ đảm bảo độ chính xác và hiệu quả gia công mà còn giúp tiết kiệm thời gian, chi phí và kéo dài tuổi thọ của dụng cụ cắt cũng như máy móc. Đây là bước quan trọng để đạt được sự cân bằng giữa tốc độ sản xuất và chất lượng thành phẩm.

Quá trình phay là gì?

Quá trình phay là một phương pháp gia công cơ khí trong đó dụng cụ cắt gọt có nhiều lưỡi cắt (dao phay) quay tròn để cắt vật liệu khỏi phôi, tạo thành các chi tiết có hình dạng và kích thước mong muốn. Đây là một quá trình gia công phổ biến và linh hoạt, được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí chế tạo.

Công thức tính toán hiệu quả cho quá trình phay

Công thức tính tốc độ cắt

Tốc độ cắt (v_c) là tốc độ tương đối giữa dụng cụ cắt và bề mặt của phôi tại điểm tiếp xúc trong quá trình gia công. Nó được đo bằng khoảng cách mà dụng cụ cắt di chuyển trên bề mặt phôi trong một phút, thường tính bằng mét trên phút (m/min). Tốc độ cắt là một thông số quan trọng trong gia công cơ khí, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến:

  • Chất lượng bề mặt gia công
  • Tuổi thọ của dụng cụ cắt
  • Năng suất gia công

Tốc độ cắt được tính bằng công thức:                Vc=πxDxN/1000

​Công thức tính bước tiến của bàn

Bước tiến của bàn (Vf) là tốc độ mà bàn máy hoặc phôi di chuyển theo trục gia công, thường là theo phương thẳng hoặc vòng, trong quá trình gia công. Bước tiến của bàn ảnh hưởng đến lượng vật liệu được cắt trong một đơn vị thời gian, đồng thời quyết định đến:

  • Hiệu quả gia công.
  • Độ chính xác kích thước.
  • Chất lượng bề mặt chi tiết.

​Bước tiến của bàn được tính bằng:                     Vf​=fz​ x z xn

Công thức tính hiệu suất trong gia công phay

Hiệu suất trong gia công phay được tính dựa trên tỉ lệ giữa công suất thực tế (công suất hữu ích để cắt phôi) và công suất tiêu thụ tổng (công suất cung cấp cho máy phay). Công thức chung như sau:                                                   η= P (cắt) x 100/ P(tổng) Trong đó:

  • : Hiệu suất (%).
  • P(cắt): Công suất cắt, là công suất trực tiếp thực hiện việc cắt gọt vật liệu (kW).
  • P (tổng): Công suất tổng tiêu thụ của máy phay (kW).

Công thức tính số vòng quay

Công thức tính số vòng quay trong phương pháp phay được xác định như sau: n=(1000⋅V)/(π⋅D) Trong đó:

  • nn: Số vòng quay của dao (vòng/phút – RPM).
  • VV: Tốc độ cắt (m/min).
  • DD: Đường kính dao phay (mm).
  • π\pi: Hằng số Pi (≈3.1416\approx 3.1416).

Công suất cắt (P(cắt)

Công suất cắt trong quá trình phay được tính bằng công thức:  P(cắt)= (Fc.vc)/60×100

Khái niệm về chỉ Số MRR

MRR là viết tắt của Material Removal Rate (Tốc độ cắt gọt vật liệu). Đây là chỉ số đo lường lượng vật liệu được cắt bỏ trong một đơn vị thời gian trong quá trình gia công cơ khí (như tiện, phay, khoan). Công thức như sau:    MRR=Vf​xap​xae​ Trong đó:

  • : Material Removal Rate – Tốc độ cắt gọt vật liệu (mm³/phút).
  • Vf: Tốc độ tiến dao của bàn (Feed Rate) (mm/phút).
  • ap: Chiều sâu cắt (Depth of Cut) (mm) – Độ sâu mà dao cắt xuống bề mặt phôi.
  • ae: Chiều rộng cắt (Width of Cut) (mm) – Độ rộng bề mặt mà dao tiếp xúc với phôi.

Công thức tính thời gian trong gia công phay

Thời gian gia công phay là gì?

Thời gian gia công phay là khoảng thời gian cần thiết để hoàn thành quá trình cắt gọt vật liệu trên một chi tiết phôi bằng máy phay. Đây là một thông số quan trọng trong lập kế hoạch sản xuất và đánh giá năng suất trong gia công cơ khí. Thời gian gia công phay (Tc được tính bằng công thức:            Tc=L/Vf Trong đó:

  • Tc: Thời gian gia công (phút).
  • L: Chiều dài hành trình cắt (mm).
  • Vf: Tốc độ tiến dao của bàn máy (mm/phút).

Nếu cần chia thành nhiều lần cắt (nhiều lượt dao), tổng thời gian gia công sẽ là:   Tctotal=Tc×N Trong đó:

  • Tctotal: Tổng thời gian gia công (phút).
  • N: Số lần cắt (lượt dao).

Bài tập ví dụ

vd: Hãy tính thời gian gia công cho một rãnh có kích thước 30 x 20 mm được phay với các thông số sau:

  • Chiều dài hành trình cắt: 400 mm
  • Đường kính dao phay: 120 mm
  • Chiều rộng dao phay: 30 mm
  • Số răng dao phay: 18 răng
  • Chiều sâu cắt: 6 mm
  • Tiến dao mỗi răng: 0,12 mm/răng
  • Tốc độ cắt: 40 m/phút
  • Khoảng cách chạy dao và di chuyển dư: 6 mm

Xem thêm bản PDF tính toán gia công cơ khí:

Yêu cầu: Tính thời gian gia công để hoàn thành phần phay này.

Tốc độ quay của dao phay: n=(1000xVc)/(πxD)n  Thay số: n=(1000×40)/(πx120)=106,1 vòng/phút

Vậy, tốc độ quay của dao phay là 106,1 vòng/phút.

Tốc độ tiến dao: Vf=(fz x z x n) Thay số: Vf=(0,12x18x106,1)=229,2 mm/phút Vậy, tốc độ tiến dao của bàn máy là 229,2 mm/phút.

Thời gian gia công được tính bằng công thức:      Tc= L/Vf Thay số: Tc= 400/229,2 ≈ 1,74 phút Vậy, thời gian gia công là 1,74 phút.

Việc hiểu rõ và áp dụng đúng công thức tính toán hiệu quả cho quá trình phay là chìa khóa để nâng cao hiệu suất sản xuất trong ngành cơ khí. Không chỉ đảm bảo gia công chính xác, các công thức này còn giúp tối ưu hóa thời gian, tiết kiệm chi phí, và bảo vệ thiết bị. Từ đó, doanh nghiệp có thể cải thiện năng suất, tăng cường chất lượng sản phẩm và tạo lợi thế cạnh tranh bền vững trên thị trường.

So-tay-gia-cong-co-GS.TS_.-Tran-Van-Dich_rut-gon
THANH TRAN