I. Phay cấp liệu cao là gì?
Phay cấp liệu cao (viết tắt là HFM) là một chiến lược phay tiên tiến trong gia công CNC hiện đại. Đặc điểm cốt lõi của nó là "độ sâu cắt nhỏ và tốc độ tiến dao cao". So với các phương pháp phay truyền thống, công nghệ này sử dụng độ sâu cắt trục cực nhỏ (thường từ 0,1 đến 2,0 mm) và tốc độ tiến dao trên mỗi răng cực cao (gấp 5-10 lần so với phay truyền thống), kết hợp với tốc độ trục chính cao, để đạt được tốc độ tiến dao đáng kinh ngạc.
Bản chất mang tính cách mạng của khái niệm gia công này nằm ở khả năng chuyển đổi hoàn toàn hướng của lực cắt, chuyển đổi lực hướng tâm có hại sinh ra trong quá trình phay truyền thống thành lực dọc trục có lợi, nhờ đó có thể gia công tốc độ cao và hiệu quả. Đầu phay cấp liệu nhanh chính xác là một công cụ chuyên dụng được thiết kế để thực hiện chiến lược này và đã trở thành một công cụ gia công không thể thiếu trong các ngành công nghiệp sản xuất khuôn mẫu hiện đại, hàng không vũ trụ và ô tô, cùng nhiều ngành khác.
II. Nguyên lý hoạt động củaDao phay cấp liệu cao
Bí quyết đằng sau dao phay tốc độ cao nằm ở thiết kế góc chính nhỏ độc đáo. Không giống như các loại dao phay truyền thống với góc chính 45° hoặc 90°, đầu dao phay tốc độ cao thường sử dụng góc chính nhỏ từ 10° đến 30°. Sự thay đổi hình học này về cơ bản làm thay đổi hướng của lực cắt.
Quá trình biến đổi cơ học: Khi lưỡi dao tiếp xúc với phôi, thiết kế góc nghiêng chính nhỏ khiến lực cắt chủ yếu hướng theo hướng trục (dọc theo trục thân dao) thay vì hướng bán kính (vuông góc với trục) như trong phay truyền thống. Sự biến đổi này dẫn đến ba hiệu ứng chính:
1. Hiệu ứng triệt rung: Lực dọc trục lớn kéo đĩa cắt "về phía" trục chính, khiến hệ thống trục chính - dụng cụ cắt ở trạng thái căng. Điều này giúp triệt rung và rung lắc hiệu quả, cho phép cắt trơn tru ngay cả trong điều kiện độ nhô lớn.
2. Hiệu quả bảo vệ máy: Lực dọc trục được chịu bởi ổ trục đẩy của trục chính máy. Khả năng chịu lực của ổ trục này cao hơn nhiều so với ổ trục hướng tâm, do đó giảm thiểu hư hỏng cho trục chính và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
3. Hiệu ứng tăng cường tốc độ chạy dao: Loại bỏ giới hạn rung động, cho phép dụng cụ xử lý tốc độ chạy dao cực cao trên mỗi răng. Tốc độ chạy dao có thể đạt gấp 3 đến 5 lần so với máy phay thông thường, với tốc độ tối đa đạt hơn 20.000 mm/phút.
Thiết kế cơ học thông minh này cho phép đầu phay cấp liệu nhanh duy trì tốc độ loại bỏ kim loại cao đồng thời giảm đáng kể độ rung khi cắt, tạo nền tảng cho quá trình gia công bề mặt chất lượng cao.
III. Ưu điểm và đặc điểm chính củaDao phay cấp liệu cao
1. Gia công hiệu suất cao: Ưu điểm nổi bật nhất của dao phay bước tiến cao là tốc độ loại bỏ kim loại (MRR) vượt trội. Mặc dù độ sâu cắt dọc trục tương đối nông, nhưng tốc độ tiến dao cực cao đã bù đắp hoàn toàn nhược điểm này. Ví dụ, khi máy phay cổng trục thông thường sử dụng đầu phay bước tiến nhanh để gia công thép công cụ, tốc độ tiến dao có thể đạt 4.500 - 6.000 mm/phút, và tốc độ loại bỏ kim loại cao gấp 2 - 3 lần so với dao phay truyền thống.
2. Chất lượng bề mặt tuyệt vời: Nhờ quá trình cắt cực kỳ trơn tru, phay cấp liệu nhanh có thể đạt được độ hoàn thiện bề mặt tuyệt vời, thường đạt Ra0.8μm hoặc thậm chí cao hơn. Trong nhiều trường hợp, bề mặt được gia công bằng đầu phay cấp liệu nhanh có thể được sử dụng trực tiếp, loại bỏ quy trình bán hoàn thiện và rút ngắn đáng kể quy trình sản xuất.
3. Hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội: Nghiên cứu cho thấy mức tiêu thụ năng lượng của máy phay cấp liệu nhanh thấp hơn 30% đến 40% so với máy phay truyền thống. Lực cắt được sử dụng hiệu quả để loại bỏ vật liệu thay vì bị tiêu hao trong quá trình rung động của dụng cụ và máy, đạt được quy trình gia công xanh thực sự.
4. Có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của hệ thống dụng cụ: Quá trình cắt trơn tru giúp giảm thiểu va đập và mài mòn dụng cụ, tuổi thọ dụng cụ có thể tăng hơn 50%. Đặc tính lực hướng tâm thấp cũng giúp giảm tải cho trục chính của máy công cụ, đặc biệt phù hợp với các máy cũ không đủ độ cứng hoặc các trường hợp gia công có nhịp lớn.
5. Ưu điểm của gia công chi tiết thành mỏng: Lực hướng tâm cực nhỏ giúp dao phay bước tiến cao trở thành lựa chọn lý tưởng để gia công các chi tiết thành mỏng và dễ biến dạng (như linh kiện kết cấu hàng không vũ trụ, chi tiết khuôn thân xe ô tô). Biến dạng của phôi giảm 60%-70% so với phương pháp phay truyền thống.
Tài liệu tham khảo về các thông số gia công điển hình của dao phay tốc độ cao:
Khi sử dụng dao phay bước tiến cao có đường kính 50mm và được trang bị 5 lưỡi dao để gia công thép dụng cụ P20 (HRC30):
Tốc độ trục chính: 1.200 vòng/phút
Tốc độ nạp liệu: 4.200 mm/phút
Độ sâu cắt trục: 1,2mm
Độ sâu cắt xuyên tâm: 25mm (cung cấp bên)
Tốc độ loại bỏ kim loại: Lên đến 126 cm³/phút
IV. Tóm tắt
Dao phay bước tiến cao không chỉ là một công cụ đơn thuần, mà còn là một khái niệm gia công tiên tiến. Nhờ thiết kế cơ khí thông minh, nó biến những nhược điểm của lực cắt thành ưu điểm, đạt được sự kết hợp hoàn hảo giữa tốc độ cao, hiệu suất cao và độ chính xác gia công cao. Đối với các doanh nghiệp gia công cơ khí đang phải đối mặt với áp lực nâng cao hiệu quả và đáp ứng các yêu cầu gia công chất lượng cao, việc ứng dụng hợp lý công nghệ đầu phay bước tiến nhanh chắc chắn là một lựa chọn chiến lược để nâng cao năng lực cạnh tranh.
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ CNC, vật liệu dụng cụ và phần mềm CAM, công nghệ phay cấp liệu nhanh sẽ tiếp tục phát triển, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật mạnh mẽ cho quá trình chuyển đổi và nâng cấp thông minh của ngành sản xuất. Hãy tích hợp ngay đầu dao phay cấp liệu nhanh vào quy trình sản xuất của bạn và trải nghiệm hiệu quả chuyển đổi vượt bậc của quy trình gia công hiệu quả!
Thời gian đăng: 03-09-2025
