Phần biết thuật ngữ phôi và phoi trong công nghệ cắt gọt kim loại

Với đam mê, khao khát mang đến cho khách hàng “ GIẢI PHÁP TOÀN DIỆN VỀ DỤNG CỤ CHẤT LƯỢNG”, Chúng tôi, GSI TOOLS tự hào đồng hành cùng các thương hiệu lớn toàn cầu đến từ các nền công nghiệp tiên tiến trong khối G7.

• Tư vấn thiết kế hệ thống nhà xưởng
• Giải sản phẩm mở rộng.
• Dụng cụ chất lượng
• Chăm sóc khách hàng tận tình.
• Thủ tục đặt hàng nhanh chóng.

Liên hệ làm đại lý

Phoi vụn

Nếu các phoi được hình thành là những mảnh vật liệu rời rạc có hình dạng khác nhau, các mảnh vật liệu này không liên kết với nhau hoặc liên kết với nhau rất yếu thì được gọi là phoi vụn.

Phoi vụn có thể được hình thành bởi các yếu tố sau:

• Khi phôi là vật liệu giòn như gang, đồng.
• Tốc độ cắt thấp.
• Góc cắt nhỏ.
• Tốc độ tiến dao lớn và phoi dày.
• Chiều sâu cắt lớn.
• Lực ma sát lớn giữa dụng cụ cắt và phôi.

Với những vật liệu là kim loại giòn, phoi vụn giúp hoàn thiện bề mặt tốt hơn, cũng như tăng tuổi thọ của dụng cụ. Tuy nhiên nếu phoi vụn hình thành trên các phôi vật liệu kim loại dễ uốn thì sẽ khiến độ hoàn thiện bề mặt kém, độ mài mòn dụng cụ cắt cũng tăng lên.

Phoi dây

Phoi dây là phoi có dạng dây dài, không bị gãy vụn, độ nhẵn các bề mặt phoi là tương đối như nhau và không có hoặc rất ít răng cưa. Các phoi loại này được hình thành do sự biến dạng dẻo liên tục của kim loại mà không bị gãy ở phía trước của lưỡi cắt.

Phoi dây có thể được hình thành bởi các yếu tố sau:

• Phôi là vật liệu có độ dẻo cao, độ cứng thấp.
• Tốc độ cắt cao.
• Chiều dày của phoi nhỏ.
• Góc cắt lớn.
• Chiều sâu cắt nhỏ.
• Ma sát giữa dụng cụ cắt và vật liệu phôi thấp.

Phoi dây giúp bề mặt hoàn thiện tốt hơn, sinh nhiệt ít trong gia công, tuổi thọ dụng cụ cắt dài hơn. Tuy nhiên phoi dây nếu không xử lý tốt thì dễ gây vướng phoi, mắc phoi ảnh hưởng đến quá trình gia công và có thể gây hỏng dụng cụ cắt.

Phoi xếp

Phoi xếp được hình thành với từng đoạn ngắn, phía bề mặt phoi trượt lên mặt trước của dao có độ nhẵn cao, còn phía đối diện thì lại gồ ghề có dạng răng cưa. Các phần tử vật liệu trong dạng phoi này liên kết với nhau tương đối bền vững.

Phoi xếp có thể được hình thành bởi các yếu tố:

• Vật liệu phôi có độ cứng vừa phải, ít độ dẻo với vận tốc cắt trung bình.
• Hoặc vật liệu phôi dẻo ở tốc độ cắt thấp, chiều dày cắt lớn và góc cắt lớn.

Trong quá trình gia công, chất lượng bề mặt khi cắt ra phoi xếp thấp.

Sự co rút của phoi

Phoi sau khi tách khỏi phôi do bị biến dạng nén nên sẽ có chiều dài ngắn hơn chiều dài cắt và theo định luật biến dạng khối Poisson thì bề dày sẽ dày hơn. Hiện tượng này được gọi là sự co rút của phoi, có thể nhận biết bằng cách quan sát hình dáng bên ngoài của phoi. 

• Hệ số co rút của phoi có thể được tính theo công thức: K=Lo/L

Trong đó:

• Lo là chiều dài cắt trên bề mặt gia công [quãng đường đi được của dao trên phôi] [mm]
• L là chiều dài thực của phoi [mm].

• Lấy đi một phần kim loại của phôi dưới dạng phoi nhờ các dụng cụ cắt [dao cắt, máy cắt…] để tạo ra chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.

• Kết luận

  • Phương pháp gia công kim loại bằng cắt gọt là phương pháp gia công phổ biến trong ngành chế tạo cơ khí.

  • Phương pháp này tạo ra các chi tiết có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao.

2, Nguyên lý cắt

• Phôi: Là vật liệu ban đầu dùng trong gia công

  • Ví dụ: Các phôi đúc, phôi rèn, phôi dập….

• Phoi:  Là vật liệu dư thừa trong quá trình gia công

  • Ví dụ : Phoi bào khi bào gỗ, mùn cưa khi cưa, mạt thép khi mài và dũa thép, …

a, Quá trình hình thành phoi

• Giả sử phôi cố định, dao chuyển động tịnh tiến.

• Dưới tác dụng của lực, dao tiến vào phôi làm cho lớp kim loại phía trước dịch chuyển theo các mặt trượt tạo thành phoi

• Các loại phoi:

  • Phoi vụn: Gia công vật liệu giòn như gang

  • Phoi xếp: gia công vật liệu dẻo như thép cácbon

  • Phoi dây: gia công vật liệu dẻo như đồng, nhôm

b, Chuyển động cắt

• Để dao cắt được kim loại giữa dao và phôi phải có sự chuyển động tương đối với nhau.

  • Ví dụ khi tiện: Phôi quay tròn tạo ra chuyển động cắt, còn dao chuyển động tịnh tiến
  • Ví dụ khi khoan: Phôi cố định, còn mũi khoan vừa chuyển động tịnh tiến vừa chuyển động quay

3, Dao cắt

a, Các mặt của dao

Dao tiện cắt đứt

• Mặt trước là mặt tiếp xúc với phoi.

• Mặt sau là mặt đối diện với bề mặt đang gia công của phôi.

• Lưỡi cắt là giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau của giao tiện.

• Mặt đáy là mặt phẳng tì của dao trên đài gá dao.

b, Góc của dao

Các góc của dao

• Góc trước \[[\gamma]\] là góc tạo bởi mặt trước với mặt phẳng song song với mặt đáy của dao. Góc \[[\gamma]\] càng lớn thì phôi thoát càng dễ.

• Góc sau \[[\alpha]\] là góc tạo bởi mặt sau với tiếp tuyến của phôi đi qua mũi dao với mặt đáy của dao. Góc  \[[\alpha]\] càng lớn thì ma sát giữa  phôi với mặt sau của dao càng nhỏ.

• Góc sác \[[\beta]\] là góc tạo bởi mặt sau với  mặt trước của dao. Góc \[[\beta]\] càng nhỏ thì dao càng sắc nhưng dao yếu và chóng mòn.

4, Vật liệu làm dao

a, Thân dao

• Làm bằng thép 45.

• Hình trụ chữ nhật hoặc vuông.

b, Bộ phận cắt

• Điều kiện làm việc: chịu ma sát mài mòn, nhiệt độ cao, áp lực lớn.

• Vật liệu: Thép gió, thép hợp kim

• Chú ý: Vật liệu chế tạo bộ phận cắt phải có độ cứng cứng hơn độ cứng của phôi

II. Gia công trên máy tiện

1, Máy tiện

• Tiện là phương pháp gia công: phôi quay tròn và dụng cụ cắt chuyển động tịnh tiến để tạo hình chi tiết.

• Máy tiện hoạt đông được là nhờ có động cơ diện 3 pha hoặc 1 pha nối với trục chính của máy tiện qua hệ thống puli đai truyền và bộ phận diều chỉnh tốc độ, chế độ làm việc của máy tiện

• Máy tiện gồm có các bộ phận chính sau.

1- Ụ trước và hộp trục chính

2- Mâm cặp, kẹp chặt phôi khi tiện

3- Đài gá dao, lắp dao và điều chỉnh dao khi tiện.

4- Bàn dao dọc trên, tịnh tiến dao dọc trục chính khi tiện.

5- Ụ động, lắp mũi khoan hoặc cùng với mâm cặp cố định phôi khi tiện.

6- Bàn dao ngang, tịnh tiến dao theo chiều ngang.

7- Bàn xe dao, kết hợp tạo ra chuyển động tịnh tiến dao ngang của bàn dao ngang và chuyển động tịnh tiến dao dọc của bàn dao dọc, khi tiện mặt côn.

8- Thân máy, để gá lắp các bộ phận trên và gá lắp động cơ điện.

9- Hộp bước tiến dao, để gá lắp các công tắc điều khiển, hộp tốc độ, bộ phận điều chỉnh các chế độ làm việc của máy tiện.

2, Các chuyển động khi tiện

a, Chuyển động cắt

• Phôi quay tròn tạo ra chuyển động cắt Vc [m/phút].

b, Chuyển động tịnh tiến

• Chuyển động tịnh tiến dao ngang Sng  : được tiến hành nhờ bàn dao 6 khi cần cắt đứt phôi hoặc gia công mặt đầu.

• Chuyển động tịnh tiến dao dọc Sd : được thực hiện nhờ bàn dao dọc trên 4 hoặc bàn xe dao 7 để gia công theo chiều dài chi tiết.

• Chuyển động tiến dao phối hợp Schéo : Sự kết hợp đông thời hai chuyển động tiến dao dọc và tiến dao ngang tao ra chuyển động tiến dao chéo để gia công các mặt côn hoặc các mặt đã định hình.

Schéo  = Sng + Sd

3, Tìm hiểu khả năng gia công của máy tiện

• Tiện được

  • Các mặt tròn xoay bên ngoài và bên trong

  • Các mặt đầu , mặt côn ngoài và côn trong , các mặt tròn xoay định hình 

  • Các loại ren ngoài và ren trong

  • Các vật liệu kim loại và phi kim loại

• Độ chính xác của gia công tiện phụ thuộc:

  • Độ chính xác của máy tiện.

  • Độ cứng vững của hệ thống công nghệ.

  • Dụng cụ cắt.

  • Trình độ tay nghề của công nhân. 

Tuy nhiên, với những người mới vào nghề cơ khí thì không phải ai cũng hiểu biết ngay những khái niệm về phôi trong cơ khí là gì? Phôi được tạo thành từ các phương pháp nào? Hãy cùng tìm hiểu ngay sau đây để có thể thực hiện công việc của mình một cách dễ dàng và hiệu quả hơn nhé!

Định nghĩa phôi trong cơ khí là gì?

Phôi trong cơ khí là gì? Phôi trong cơ khí là đối tượng sản xuất không thể thiếu trong bất kỳ quá trình gia công cơ khí nào, là nguyên liệu, vật liệu chính để tạo ra sản phẩm cơ khí nhất định theo kích thước, mẫu mã, hình dáng được thiết kế từ  trước.

Các bạn có thể hình dung đơn giản, nếu bạn muốn làm ra một chiếc bàn inox. Bạn phải mua nguyên liệu cần là những thanh, tấm inox kích cỡ lớn. Đó alf những tấm phôi lớn. Để tạo ra một chiếc bàn inox từ tấm phôi này, các bạn cần có bản thiết kế của chiếc bàn inox và các loại máy móc, thiết bị dùng để, cắt, mài, hàn, liên kết các tấm, thanh inox.
 

Phôi cơ khí

Các bạn cần sử dụng máy cắt, máy phay để gia công cắt tấm phôi lớn thành những tấm phôi nhỏ, theo kích thước, hình dáng trong bản thiết kế. Đến đây các bạn có thể hiểu một cách đơn giản, phôi trong cơ khí chính là nguyên liệu chính để tạo ra một sản phẩm cơ khí.

Để đảm bảo yêu cầu của chi tiết, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất tối đa đòi hỏi việc lựa chọn vật liệu, lựa chọn phương pháp tạo phôi và gia công chuẩn bị phôi hợp lý.

Xem thêm: Thiết bị cơ khí đang được cung cấp bởi ngô phan

Các phương pháp chế tạo phôi phổ biến hiện nay

Công nghệ đúc phôi

Phôi đúc được chế tạo bằng cách rót kim loại vào khuôn và đợi kết tinh lại sẽ thu được chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.

Ưu điểm của các công nghệ đúc phôi này đó là

- Cho phép đúc được hầu hết các kim loại và hợp kim có thành phận khác nhau.

-  Phương pháp chế tạo phôi này thích hợp với các chi tiết có hình dáng phức tạp, chịu tải trọng không quá lớn.

- Cho phép đúc chi tiết với khối lượng từ vài chục gram cho đến những chi tiết có kích thước cỡ lớn lên đến vài chục tấn.

- Là công nghệ chế tạo phôi chi phí thấp, rất được ưa chuộng.

Hạn chế:

- Đòi hỏi phải dùng máy kiểm tra hiện đại để phân tích các thành phần kim loại, kéo theo chi phí kiểm tra cao.

- Do đậu rót, đậu ngót mà hệ số sử dụng kim loại thấp.

Công nghệ gia công áp lực

Phương pháp chế tạo vôi bằng công nghệ gia công áp lực là phương pháp sử dụng ngoại lực tác dụng thông qua các dụng cụ làm kim loại bieetns dạng ở trạng thái mạng tinh thể, theo các định hướng trước nhằm tạo ra các kích thước, hình dạng chi tiết theo yêu cầu.

Ưu điểm:

- Không làm thay đổi khối lượng, thành phần hóa học khi gia công áp lực

- Cải thiện cơ tính của vật liệu

- Đảm bảo kích thước, hình dạng, chất lượng bề mặt của phôi có độ chính xác cao

- Tiết kiệm thời gian gia công cắt gọt

- Ít tổn thất vật liệu

- Đem lại năng suất cao nhờ khả năng rút ngắn các bước trong quá trình công nghệ và dễ cơ khí hóa, tự động hóa.
 

Phôi trong cơ khí

Hạn chế:

- Khó thực hiện gia công các chi tiết có hình dáng phức tạp

- Với những kim loại, hợp kim có tính dẻo thấp như gang không thực hiện được phương pháp chế tạo vôi này.

Phương pháp rèn tự do

Rèn cũng là một trong những phương pháp gia công kim loại, chế tạo phôi được áp dụng phổ biến ở trạng thái nóng.

Ưu điểm:

- Có tính linh hoạt cao

- Phạm vi gia công rộng

- Khả năng chịu tải trọng của vật liệu khá lớn

- Tiết kiệm vốn đầu tư nhờ chỉ cần sử dụng các thiết bị đơn giản.

- Phôi rèn có cơ tính tốt hơn phôi đúc

- Thích hợp cho dạng sản xuất hàng loạt, hàng khối, đảm bảo tiết kiệm thời gian và cho năng suất rất cao.

Công nghệ gia công phôi

Đây là phương pháp gia công cơ khí có sự hỗ trợ của máy móc và bàn tay thợ cơ khí, thực hiện các nhiệm vụ cắt gọt, tiện, phay, mài, bào.

Trong đó, phương pháp gia công cơ khí chính xác ngày càng được ứng dụng rộng rãi bằng việc sử dụng các loại máy cnc cơ khí tự động đem lại độ chính xác gần như tuyệt đối, đảm bảo độ tinh xảo, thẩm mỹ cao cho từng chi tiết.

Các loại máy gia công cơ khí chính xác phổ biến như máy tiện cnc, máy phay cnc, máy bào cnc...

Đến đây thì các bạn đã biết được phôi trong cơ khí là gì và các phương pháp chế tạo phôi cơ bản, phổ biến nhất rồi đúng không ạ. Ngô phan hy vọng qua  bài viết này sẽ giúp ích cho các bạn trong quá trình gia công cơ khí hiệu quả.