Dao phay CNC là một trong những dụng cụ cắt gọt quan trọng trong gia công cơ khí chính xác, giúp tạo ra các chi tiết có độ chính xác cao và bề mặt hoàn thiện tốt. Việc lựa chọn đúng loại dao không chỉ giúp nâng cao hiệu suất gia công mà còn kéo dài tuổi thọ của dao, giảm chi phí sản xuất.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu tổng quan về dao phay CNC, các loại dao phổ biến, ứng dụng, cũng như những lưu ý quan trọng khi chọn mua và sử dụng.
1. Tổng quan về dao phay CNC
Sau đây là những thông tin tổng quan về dao phay máy CNC bao gồm: Định nghĩa, đặc điểm, công dụng. Cùng theo dõi nhé!
1.1. Dao phay CNC là gì?
Dao phay CNC là dụng cụ cắt được sử dụng trong máy phay CNC để gia công vật liệu kim loại, nhựa, gỗ và nhiều vật liệu khác. Nhờ vào sự điều khiển tự động của máy CNC, dao phay có thể thực hiện các đường cắt phức tạp với độ chính xác cao.
1.2. Vật liệu làm dao phay
Dưới đây là các vật liệu phổ biến được sử dụng để sản xuất dao phay CNC, cùng với đặc điểm và ứng dụng của từng loại.
1.2.1. Thép carbon
Thép carbon là loại thép chứa hàm lượng carbon từ 0.6% – 1.5%, có khả năng gia công tốt, dễ mài sắc, tạo độ bóng bề mặt. Tuy nhiên, nhược điểm lớn của loại thép này là độ cứng thấp, dễ bị nứt gãy và nhanh mòn trong môi trường làm việc có áp lực cao hoặc nhiệt độ lớn.
Ưu điểm:
- Dễ gia công, dễ mài sắc
- Chi phí thấp, phù hợp với các dụng cụ phay đơn giản
Nhược điểm:
- Chịu mài mòn kém, dễ bị biến dạng
- Dao phay CNC làm bằng thép carbon không phù hợp với tốc độ cắt cao
Ứng dụng:
- Dụng cụ ren, taro
- Dao phay cho vật liệu mềm
- Dụng cụ phay đơn giản
1.2.2. Thép hợp kim
Thép hợp kim dụng cụ là loại thép có hàm lượng hợp kim như Cr, Mo, V, W giúp gia tăng độ cứng, độ bền và khả năng chịu nhiệt. Loại vật liệu này có thể làm việc trong môi trường có nhiệt độ 300 – 400°C mà vẫn giữ được độ sắc bén của lưỡi cắt.
Ưu điểm:
- Độ bền cao, chịu va đập tốt
- Khả năng chống mài mòn và giữ cạnh sắc lâu hơn so với thép carbon
- Có thể sử dụng trong điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao
Nhược điểm:
- Dao phay CNC làm bằng thép hợp kim có khả năng chịu nhiệt kém hơn thép gió và hợp kim cứng
- Hiệu suất gia công chưa thực sự tối ưu với các vật liệu cứng
Ứng dụng:
- Dụng cụ taro, dao ren
- Dao phay khuôn
- Dụng cụ phay đơn giản với vật liệu có độ cứng trung bình
1.2.3. Thép gió (HSS)
Thép gió (HSS) là loại thép hợp kim chứa hàm lượng cao vonfram (W), molypden (Mo), cobalt (Co) và vanadi (V) giúp cải thiện độ cứng, độ dẻo dai và khả năng chịu nhiệt. Sau quá trình nhiệt luyện, thép gió có độ cứng từ 60 – 67 HRC, khả năng chống mài mòn tốt hơn so với thép hợp kim thông thường.
Ưu điểm:
- Dao phay CNC bằng thép gió có độ bền cao, giữ được độ sắc lâu hơn thép hợp kim
- Chịu nhiệt tốt, có thể làm việc ở nhiệt độ lên đến 600 – 650°C
- Giá thành thấp hơn so với dao phay hợp kim cứng
Nhược điểm:
- Không phù hợp với tốc độ cắt cao như hợp kim cứng
- Tuổi thọ dao ngắn hơn dao hợp kim trong điều kiện làm việc khắc nghiệt
Ứng dụng:
- Phay định hình
- Dao tiện, dao phay cho vật liệu có độ cứng trung bình
- Khoan xoắn, cắt ren, taro trong gia công thép, gang, nhôm
1.2.4. Hợp kim cứng (Carbide)
Hợp kim cứng (Carbide) là vật liệu được tạo thành từ các hạt cacbua vonfram (WC) liên kết với coban (Co), tạo ra một loại vật liệu có độ cứng rất cao (80 – 90 HRC), khả năng chịu nhiệt lên đến 1000°C và hiệu suất cắt vượt trội.
Ưu điểm:
- Dao phay CNC làm bằng hợp kim cứng có khả năng chịu mài mòn cực tốt, kéo dài tuổi thọ dao
- Khả năng gia công tốc độ cao, rút ngắn thời gian cắt gọt
- Độ cứng và độ bền cao, phù hợp với vật liệu cứng và gia công chính xác
Nhược điểm:
- Dễ gãy vỡ nếu bị va đập mạnh
- Giá thành cao hơn so với thép gió và thép hợp kim dụng cụ
Ứng dụng:
- Gia công tốc độ cao trên thép cứng, inox, gang
- Dao phay CNC chuyên dụng cho vật liệu có độ cứng lớn
- Gia công kim loại màu như nhôm, đồng, hợp kim titan
Các loại hợp kim cứng phổ biến trong chế tạo dao phay trên máy CNC:
- TH, BK, TTK: Hợp kim cacbua vonfram dùng cho dao phay tốc độ cao
- M10, M20: Hợp kim có độ cứng trung bình, sử dụng trong phay gang, thép
- K01, K10: Dùng để gia công vật liệu cứng như thép tôi, hợp kim siêu cứng
- P01, P10, P20: Chuyên dùng trong phay tốc độ cao với vật liệu thép, inox
So sánh các loại vật liệu làm dao phay CNC phổ biến kể trên:
| Vật Liệu | Độ Cứng (HRC) | Khả Năng Chịu Nhiệt (°C) | Khả Năng Chống Mài Mòn | Tốc Độ Cắt | Ứng Dụng |
| Thép Carbon | 50 – 55 | 200 – 300 | Kém | Thấp | Phay đơn giản, ren taro |
| Thép Hợp Kim Dụng Cụ | 55 – 60 | 300 – 400 | Trung bình | Trung bình | Khuôn mẫu, ren taro |
| Thép Gió (HSS) | 60 – 67 | 600 – 650 | Tốt | Trung bình | Phay định hình, khoan xoắn |
| Hợp Kim Cứng (Carbide) | 80 – 90 | 800 – 1000 | Xuất sắc | Cao | Gia công tốc độ cao, vật liệu cứng |
1.3. Đặc điểm của dao phay CNC
Dao phay trên máy CNC có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, đáp ứng nhu cầu gia công đa dạng trong ngành cơ khí chính xác. Các loại dao phay phổ biến bao gồm:
- Dao phay ngón (End Mill): Được sử dụng rộng rãi để gia công rãnh, bề mặt và biên dạng. Dao phay ngón có nhiều loại như dao phay một me cắt, hai me cắt, bốn me cắt,… phù hợp với từng yêu cầu về độ nhẵn và tốc độ cắt.
- Dao phay mặt đầu (Face Mill): Có đường kính lớn, thường được dùng để gia công bề mặt phẳng với tốc độ cao và độ chính xác cao. Loại dao này thường sử dụng các mảnh hợp kim thay thế (insert), giúp tiết kiệm chi phí.
- Dao phay cầu (Ball Nose End Mill): Loại dao phay CNC này có đầu cắt hình cầu, phù hợp để gia công các bề mặt cong, khuôn mẫu hoặc tạo đường cong mượt mà trên vật liệu.
- Dao phay góc (Chamfer Mill): Chuyên dùng để vát mép, tạo góc nghiêng hoặc cắt gọt các cạnh của sản phẩm.
- Dao phay rãnh (Slot Mill): Thiết kế chuyên biệt để tạo rãnh với độ chính xác cao, phù hợp cho các ứng dụng như phay then hoa, phay rãnh chữ T, phay rãnh trượt.
- Dao phay định hình (Form Milling Cutter): Có biên dạng lưỡi cắt đặc biệt, dùng để tạo hình dạng phức tạp như bánh răng, rãnh then hoặc biên dạng đặc biệt khác.
Bên cạnh đó, dao phay CNC còn có các biến thể về kích thước, chiều dài, góc cắt và số me cắt, giúp tối ưu hiệu suất gia công và phù hợp với từng loại vật liệu khác nhau như thép, nhôm, inox, nhựa kỹ thuật,…
1.4. Công dụng của dao phay trên máy CNC
Dao phay CNC là một trong những dụng cụ cắt gọt quan trọng trong gia công cơ khí chính xác. Nhờ vào thiết kế đa dạng về hình dạng, kích thước và số me cắt, dao phay có thể thực hiện nhiều công đoạn gia công khác nhau, từ phay thô đến phay tinh, đảm bảo độ chính xác và chất lượng bề mặt cao.
Dưới đây là các công dụng chính của dao phay CNC:
Gia công bề mặt phẳng:
- Dao phay CNC được sử dụng để cắt gọt và làm nhẵn bề mặt phẳng của phôi, giúp tạo ra các chi tiết có độ phẳng cao.
- Thường dùng dao phay mặt đầu hoặc dao phay ngón có đường kính lớn để tăng tốc độ gia công.
- Ứng dụng trong chế tạo khuôn mẫu, gia công vỏ máy, tấm kim loại, bề mặt chi tiết máy,…
Gia công rãnh, bậc, lỗ và ren:
- Phay rãnh: Dao phay rãnh chuyên dụng giúp tạo rãnh thẳng, rãnh chữ T, rãnh then trên chi tiết máy, trục, bánh răng.
- Phay bậc: Tạo các bậc có độ sâu khác nhau trên bề mặt phôi, thường dùng trong gia công khuôn mẫu và chi tiết cơ khí.
- Phay lỗ: Sử dụng dao phay khoan hoặc dao phay ngón để tạo lỗ, có thể kết hợp với doa để đạt độ chính xác cao hơn.
- Phay ren: Dùng dao phay ren để tạo ren trên bề mặt hoặc trong lỗ, giúp đảm bảo độ chính xác và độ bền của mối ghép.
Gia công biên dạng phức tạp:
- Dao phay CNC có thể tạo ra các biên dạng phức tạp như bề mặt cong, góc nghiêng, rãnh xoắn,…
- Dao phay cầu (ball nose) thường được dùng để gia công các bề mặt 3D như khuôn mẫu, cánh quạt, chi tiết ô tô, hàng không.
- Dao phay định hình giúp tạo ra các biên dạng đặc biệt theo yêu cầu thiết kế mà các phương pháp khác khó thực hiện.
Gia công từ thô đến tinh, đạt độ chính xác cao:
- Phay thô: Sử dụng dao có đường kính lớn, số me ít để loại bỏ nhanh lượng vật liệu dư thừa.
- Phay bán tinh: Giúp định hình chi tiết trước khi gia công tinh.
- Phay tinh: Dùng dao phay CNC có nhiều me cắt, tốc độ cắt cao để đạt độ nhẵn và chính xác cao, giúp sản phẩm hoàn thiện mà không cần gia công bổ sung.
2. Ứng dụng của dao phay
Dao phay CNC được ứng dụng rộng rãi trong các ngành:
- Ngành ô tô: Gia công các chi tiết động cơ, hộp số, khung xe, linh kiện hệ thống phanh,…
- Ngành hàng không: Gia công các bộ phận máy bay như cánh quạt, vỏ động cơ, bộ phận hạ cánh với độ chính xác cực cao.
- Ngành điện tử: Chế tạo linh kiện nhỏ như vỏ điện thoại, bộ tản nhiệt, khung vi mạch, vỏ laptop,…
- Ngành khuôn mẫu: Sản xuất khuôn nhựa, khuôn dập, khuôn đúc kim loại với độ chính xác cao.
- Ngành cơ khí chế tạo: Tạo ra các chi tiết máy, trục, bánh răng, bệ đỡ, mặt bích,… phục vụ trong sản xuất công nghiệp.
Nhờ vào sự linh hoạt và đa dạng, dao phay CNC trở thành công cụ không thể thiếu trong ngành gia công cơ khí, giúp tăng năng suất, giảm chi phí sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm..
3. Lưu ý quan trọng khi chọn dao phay trên máy CNC
Khi chọn dao phay CNC, bạn cần cân nhắc các yếu tố sau:
- Loại vật liệu gia công: Chọn dao phù hợp với chất liệu như thép, nhôm, đồng, nhựa.
- Độ cứng của dao: Dao carbide phù hợp với gia công tốc độ cao, trong khi dao HSS thích hợp với các ứng dụng chung.
- Số lưỡi cắt (me cắt): Dao có nhiều me cắt giúp gia công mịn hơn, nhưng cần công suất lớn hơn.
- Lớp phủ bề mặt: Các lớp phủ như TiN, TiAlN giúp tăng độ bền và chống mài mòn.
4. Lưu ý khi sử dụng dao phay
- Thiết lập tốc độ cắt phù hợp: Giúp dao phay CNC bền hơn và gia công hiệu quả.
- Sử dụng dung dịch làm mát: Giảm nhiệt độ, hạn chế mài mòn.
- Bảo dưỡng dao định kỳ: Kiểm tra và mài lại dao để duy trì hiệu suất.
- Lắp đặt dao đúng cách: Tránh rung lắc, ảnh hưởng đến chất lượng gia công.
Dao phay CNC đóng vai trò quan trọng trong ngành gia công cơ khí, giúp nâng cao chất lượng và hiệu suất sản xuất. Việc hiểu rõ các loại dao, ứng dụng, cũng như cách chọn và sử dụng đúng sẽ giúp tối ưu quá trình gia công và giảm chi phí sản xuất.
Hy vọng bài viết của DN Solutions giúp bạn có cái nhìn tổng quan và lựa chọn dao phay CNC phù hợp nhất cho nhu cầu của mình.
