Khoan là một trong những phương pháp quan trọng thường được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực gia công cơ khí. Quá trình này thường được sử dụng để tạo ra lỗ hoặc mở rộng lỗ trên vật liệu cứng như kim loại, gỗ, nhựa,… Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng đi sâu tìm hiểu về phương pháp khoan cơ bản để tạo lỗ từ phôi.
Tổng quan về phương pháp khoan
Khoan là một trong những phương pháp quan trọng nhất trong lĩnh vực gia công cơ khí chính xác. Đây là phương pháp thường được sử dụng rộng rãi để tạo ra các lỗ tròn trong các vật liệu như kim loại, gỗ, nhựa và vật liệu composite. Quá trình khoan cần sử dụng dụng cụ khoan để loại bỏ vật liệu từ một bề mặt để tạo ra một lỗ hoặc một ống.
Quá trình này thường được thực hiện bằng cách sử dụng máy khoan, có thể là máy cầm tay hoặc máy CNC (Computer Numerical Control) tự động. Máy khoan cầm tay thường được sử dụng cho các công việc nhỏ và tạo ra các lỗ có kích thước nhỏ, trong khi máy khoan CNC được sử dụng cho các quy trình sản xuất lớn và yêu cầu độ chính xác cao.
Đây là phương pháp đòi hỏi kiến thức về vật liệu, tốc độ, độ sâu, áp suất và lực cắt. Việc điều chỉnh các yếu tố này đúng cách có thể giúp cải thiện chất lượng sản phẩm và tăng hiệu quả sản xuất.
Mặc dù là một phương pháp gia công cơ bản, nhưng khoan vẫn đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, từ chế tạo máy móc đến sản xuất ô tô và hàng không vũ trụ. Sự phát triển của công nghệ và vật liệu mới cũng đã dẫn đến sự tiến bộ trong các kỹ thuật giúp tăng cường độ chính xác và tốc độ sản xuất.
Lợi ích của phương pháp khoan CNC
Phương pháp khoan lỗ CNC thường được sử dụng phổ biến hiện nay nhờ sở hữu nhiều lợi ích vượt trội như:
Độ chính xác cao
Khoan CNC có độ chính xác cao hơn nhiều so với kỹ thuật truyền thống. Việc tự động hóa do máy móc thực hiện sẽ loại bỏ nhu cầu vận hành của con người, do đó thường ít khi xảy ra lỗi. Tuy nhiên, mức độ dung sai liên quan đến quy trình này phụ thuộc vào độ phức tạp của máy móc.
Tính linh hoạt
Bên cạnh đó, phương pháp khoan CNC còn tương thích với nhiều vật liệu khác nhau, từ nhựa, kim loại đến những vật liệu khác. Thêm vào đó, một số máy còn có tính năng hỗ trợ quá trình này diễn ra nhanh chóng và dễ dàng hơn. Đặc biệt, máy khoan nhiều trục khi sử dụng còn cho phép bạn lắp nhiều đầu khoan và tạo lỗ đồng thời trên phôi hiệu quả.
Khả năng tái tạo lớn
Khoan lỗ CNC được điều khiển bằng máy tính nên độ chính xác rất cao. Vì vậy, những đơn vị gia công cơ khí chính xác không cần phải lo lắng về tính nhất quán giữa những lỗ hàng sản xuất khác nhau của cùng một bộ phận được khoan.
Đặc điểm của khoan
Phương pháp khoan có khả năng tạo lỗ có đường kính φ = 0,1 ÷ 80 mm. Trong đó, phổ biến nhất vẫn là gia công lỗ với đường kính φ ≤ 35 mm. Nguyên công khoan thường được thực hiện trên nhiều loại máy khoan khác nhau như: Máy khoan cần, máy khoan đứng, máy khoan tổ hợp,… Ngoài ra, khoan còn có thể được thực hiện trên những dòng máy khác như: Máy phay CNC, máy tiện CNC, máy doa,…
Mũi khoan là dụng cụ cắt chính được sử dụng để thực hiện nguyên công khoan. Mũi khoan thường bao gồm những loại sau:
- Kết cấu mũi khoan ruột gà được dùng khi khoan các lỗ có tỷ số l/d ≤ 5.
- Kết cấu mũi khoan nòng súng được dùng khi khoan các lỗ có tỷ số l/d > 5.
- Sử dụng mũi khoan ruột gà hoặc kết cấu mũi khoan vành khi khoan các lỗ có đường kính lớn, nhằm giảm lực cắt có thể khoan mở rộng lỗ nhiều lần.
Quy trình khoan CNC
Khoan lỗ có cơ chế tương tự như các nguyên công gia công khác. Dưới đây là quy trình từng bước về cách thực hiện phương pháp khoan:
Bước 1: Chuẩn bị tệp CAD
Đầu tiên, người vận hành cần thiết kế tệp CAD cho bộ phận được khoan CNC bằng phần mềm như SolidWorks hoặc Autodesk Inventor. Tệp CAD cung cấp cho người vận hành những thông tin kỹ thuật liên quan đến kích thước, dung sai,…
Bước 2: Xuất thiết kế ở định dạng tệp tương thích với CNC
Máy khoan CNC chỉ hiểu được bản thiết kế dưới dạng STL và STEP. Do đó, bạn cần chuyển đổi tệp CAD đã tạo sang định dạng tương thích. Có một số phần mềm đã có sẵn tính năng này. Tuy vậy, đối với những máy không có, người dùng vẫn có thể sử dụng dịch vụ chuyển đổi tệp trực tiếp. Khi đó, tệp sẽ điều khiển chuyển động quay và tuyến tính của máy, tốc độ, đường chạy dao và các chức năng khác.
Bước 3: Thiết lập máy
Tiến hành thiết lập máy khoan bằng cách gắn các mũi khoan CNC. Sau đó, từng bước cố định phôi vào máy. Sau cùng, thực hiện thao tác khoan và quan sát máy thực hiện chức năng khoan của nó. Khi đã hoàn thành, người vận hành cần đánh giá thành phần được khoan và khả năng xảy ra lỗi hoặc sự không hoàn hảo.
Xem thêm: Mã lệnh G-code CNC là gì? Cách lập trình và chức năng từng lệnh
Một số chú ý khi khoan
Các dạng hỏng lỗ khoan trên phôi thường bao gồm:
- Hiện tượng lỗ bị xiên: Đây là một trong những hiện tượng thường xảy ra khi khoan trên máy khoan, dao vừa quay vừa tịnh tiến. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là do phương tiến dao không vuông góc với mặt đầu của chi tiết.
- Hiện tượng lỗ khoan bị lay rộng: Khi hai lưỡi cắt mài không đối xứng với nhau, hoặc khi xảy ra độ lệch tâm giữa phần cắt và phần chuôi sẽ xảy ra hiện tượng lỗ khoan bị lay rộng.
- Hiện tượng lỗ khoan bị thu hẹp: Thường nguyên nhân sẽ là do mũi khoan bị mòn hoặc mũi khoan có độ côn ngược.
- Hiện tượng lỗ khoan bị loe: Hiện tượng này thường xảy ra khi khoan trên máy tiện, chi tiết quay dao tịnh tiến. Nguyên nhân gây ra hiện tượng này là do phương tiến dao không song song với đường tâm của máy.
Để nâng cao độ chính xác khi khoan, người ta thường sử dụng các biện pháp công nghệ sau:
- Sử dụng sơ đồ khoan có chi tiết quay, dao tịnh tiến. Sơ đồ này đặc biệt hiệu quả khi tiến hành khoan lỗ sâu.
- Dùng đầu khoan nhiều trục để gia công đồng thời nhiều lỗ.
- Dùng đầu khoan rơvonve để giảm thời gian thay dao khi gia công lỗ bằng nhiều bước liên tục.
- Dùng kết cấu bạc dẫn hướng để tăng độ cứng vững của mũi khoan, từ đó nâng cao độ chính xác, đồng thời nâng cao năng suất.
- Nên dùng mũi khoan tạo tâm lỗ mồi trước khi khoan để nâng cao độ chính xác về vị trí tương quan của lỗ, dùng bước tiến nhỏ để giảm lực được trục tránh gãy mũi khoan.
- Dùng đồ gá nhằm loại bỏ nguyên công lấy dấu và giảm thời gian gá đặt.
- Lựa chọn thông số hình học của phần cắt hợp lý để giảm lực cắt P0.
- Sử dụng dung dịch trơn nguội một cách hiệu quả.
Trên đây là những phương pháp khoan cơ bản để tạo lỗ từ phôi hiệu quả. Mong rằng, thông qua những thông tin trong bài, bạn đã có cái nhìn tổng quan hơn về phương pháp khoan để từ đó có những quyết định phù hợp với nhu cầu gia công của doanh nghiệp. Nếu bạn đang có nhu cầu đầu tư máy CNC PMW để tiến hành phương pháp khoan, hãy liên hệ ngay với Tập đoàn Công nghệ TLT để được hỗ trợ và tư vấn nhanh chóng!
NHÀ PHÂN PHỐI CHÍNH THỨC THƯƠNG HIỆU PMW TẠI VIỆT NAM
- Trụ Sở Chính: 280 Bến Than, Xã Bình Mỹ, TP. HCM
- Chi nhánh TLT – Hồ Chí Minh: 197 Võ Văn Bích, Xã Phú Hòa Đông, TP. HCM
- Chi Nhánh TLT – Hà Nội: Km6 Võ Văn Kiệt, Xã Phúc Thịnh, Thủ đô Hà Nội
- Chi nhánh TLT – Ninh Bình: Km 101 QL10 Hồng Phúc, Phường Thiên Trường, Tỉnh Ninh Bình
- Hotline: 1900.98.99.06
