Khám phá bí quyết sử dụng mũi khoan CNC hiệu quả trong gia công cơ khí

Mũi khoan CNC là dụng cụ cắt được dùng để tạo lỗ trên các chi tiết. Đa phần các lỗ trên chi tiết đều cắt ngang hình tròn nhưng một số loại mũi khoan đặc biệt sẽ tạo ra lỗ có tiết diện không tròn.

Mũi khoan CNC có đa dạng kích thước và hình dạng giúp tạo ra các lỗ với các dạng như hình trụ hoặc hình côn. Gia công khoan có thể tạo lỗ thông hoặc không thông tùy vào yêu cầu của sản phẩm.

Để tạo nên lỗ, các mũi khoan CNC cần được lắp vào máy khoan hoặc các máy gia công kết hợp khác. Và dụng cụ đầu kẹp hay còn gọi mâm cặp sẽ giúp giữ chặt phần chuôi của mũi khoan.

Đặc điểm chung của mũi khoan

Mũi khoan nói chung, mũi khoan CNC nói riêng đều có đặc điểm chung gồm hai phần chính là phần chuôi và phần làm việc.

– Với phần chuôi có chức năng gá và cố định mũi khoan lên máy khoan. Các loại chuôi thông dụng gồm hình trụ tròn hay hình lục giác,…

– Và phần làm việc có nhiệm vụ cắt gọt và khoét lỗ trên vật liệu phôi. Chúng có đặc điểm hình học như sau:

• Rãnh xoắn trên mũi khoan: Giúp cấu thành các lưỡi cắt và giúp loại bỏ phoi nên thường được gọi là rãnh thoát phoi. Hình dạng và bước của rãnh xoắn ảnh hưởng tới tốc độ và khả năng thoát phoi, phù hợp với các loại vật liệu khác nhau.

• Góc đỉnh khoan: Góc này được hình thành ở đầu mũi khoan, chính là góc ở giữa lưỡi cắt chính. Nếu góc đỉnh khoan lớn khiến mũi khoan dễ ăn lệch nên đường mũi khoan thường cũng sẽ lớn, được sử dụng chủ yếu với các vật liệu cứng có độ mài mòn cao. Còn nếu góc đỉnh khoan nhỏ sẽ giúp việc định tâm tốt nhưng lại tăng độ mài mòn của cạnh sắt được dùng với những vật liệu mềm hơn.

• Góc thoát: Góc này được hình thành qua mài vạt phía sau của mặt thoát chính. So với góc thoát nhỏ hơn thì góc thoát lớn hơn sẽ giúp cắt mạnh hơn dưới cùng một áp lực. Góc thoát phải vừa đủ lớn để khi khoan với bước tiến dao lớn cũng cắt được một cách dễ dàng. Nhưng nó cũng không được quá lớn vì sẽ làm yếu cạnh cắt và dễ làm rung mũi khoan phát ra tiếng lạch cạch trong khi khoan. Được biết, độ lớn của góc thoát cũng bị ảnh hưởng bởi góc đỉnh khoan và ứng dụng khoan.

• Chiều dài mũi khoan: Xác định độ sâu của một lỗ có thể khoan được và nó cũng ảnh hưởng đến độ chính xác của lỗ sau khi khoan, đồng thời xác định độ cứng cần thiết của vật liệu tạo mũi khoan. Với các mũi khoan dài có thể khoan được lỗ khoan sâu hơn, tuy nhiên, các lỗ khoan sâu này cũng dễ bị lệch khỏi trục dự định.

Hầu hết mũi khoan được sử dụng phổ biến đều có trục thẳng nhưng trong công nghiệp nặng, các mũi khoan có trục thuôn nhọn cũng đôi khi được sử dụng. Tỷ lệ đường kính trên chiều dài mũi khoan thường từ 1:1 đến 1:10 và cũng có những tỷ lệ cao hơn để đáp ứng cho những trường hợp đặc biệt.

Vật liệu chế tạo mũi khoan gồm những loại nào? 

Đa số các mũi khoan nói chung, mũi khoan CNC nói riêng có chất liệu là thép. Ngoài ra, chúng còn được làm từ một số vật liệu khác như:

– Thép gió (HSS): Loại vật liệu này còn được gọi là thép tốc độ cao, nó được sử dụng phổ biến trong các mũi khoan thông thường giúp tăng độ cứng để có thể khoan trên các kim loại cứng lên đến 900N/mm2.

– Thép gió HSS-G: Dùng để chế tạo mũi khoan tiện bằng máy CNC.

– Hợp kim thép Coban: Loại này là các biến thể của thép gió chứa nhiều Coban hơn giúp mũi khoan tăng độ cứng, chịu nhiệt tốt. Vật liệu này được dùng để khoan thép không gỉ và các vật liệu cứng khác lên đến 1100N/mm2. Tuy nhiên, nó có độ giòn hơn thép gió tiêu chuẩn.

– Wolfram Carbide (Tungsten Carbide): Vật liệu này có độ cứng rất cao, có thể khoan hầu hết loại vật liệu và nó cũng có khả năng chịu nhiệt rất tốt cũng như giữ được độ sắc của cạnh cắt lâu hơn. Tuy nhiên, vì giá thành cao và giòn hơn các loại thép khác nên Wolfram Carbide chủ yếu được dùng để chế tạo các đầu mũi khoan hay các mảnh cắt nhỏ trong mũi khoan gắn mảnh.

– Kim cương đa tinh thể: Vật liệu này có khả năng chống mài mòn cực tốt. Nó bao gồm các hạt kim cương dày khoảng 0.5mm được liên kết bằng một chất thiêu kết để tạo thành một khối có kích thước lớn hơn và sau đó được dùng chế tạo mũi khoan CNC. Trong ngành cơ khí chính xác, loại mũi khoan kim cương đa tinh thể dùng để khoan các hợp kim nhôm mài mòn hay nhựa gia cố bằng sợi carbon và một số vật liệu mài mòn khác.