Gia công tiện là gì? Toàn tập kiến thức kỹ thuật về công nghệ tiện

Gia công tiện là một trong những phương pháp cắt gọt kim loại lâu đời, giữ vai trò cốt lõi trong ngành cơ khí chế tạo hiện đại. Từ các chi tiết trục, bạc, ren cho đến linh kiện chính xác cao trong máy móc công nghiệp, gia công tiện luôn xuất hiện như một công đoạn không thể thiếu. Thép Mạnh Hải xin cung cấp kiến thức nền tảng và chuyên sâu về công nghệ tiện, giúp bạn hiểu đúng, hiểu đủ và áp dụng hiệu quả trong thực tế sản xuất.

1. Gia công tiện là gì?

Gia công tiện là một quá trình gia công cơ khí trong đó dụng cụ cắt loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt của phôi đang quay để tạo hình thành hình dạng mong muốn. Nó có thể tạo ra các hình trụ, hình nón, rãnh nhẵn và thậm chí cả các ren phức tạp. Trong quá trình tiện, phôi quay trong khi dụng cụ di chuyển cẩn thận để cắt bỏ các lớp vật liệu với độ chính xác cao.

2. Nguyên lý cơ bản của gia công tiện

Gia công tiện là một trong những quy trình cơ bản và được sử dụng rộng rãi nhất trong gia công cơ khí hiện đại. Nó bao gồm việc tạo hình một chi tiết đang quay bằng cách loại bỏ dần vật liệu bằng một dụng cụ cắt cố định. Cho dù bạn đang cần sản xuất các chi tiết hình trụ đơn giản hay các chi tiết ren phức tạp, gia công tiện đều mang lại độ chính xác, tính linh hoạt và khả năng lặp lại cần thiết trong môi trường sản xuất hiện nay.

Nguyên lý cơ bản của gia công tiện vận hành dựa trên hệ thống điều khiển số, trong đó các thông số công nghệ được thiết lập thông qua một chương trình đã được lập trình trước. Chương trình này được cài đặt chi tiết các yếu tố như tốc độ quay của phôi, lượng chạy dao, chiều sâu cắt cũng như đường đi của dao cắt. Dựa vào những dữ liệu đã nhập, máy sẽ tự động tiến hành quá trình gia công, hạn chế tối đa lỗi phát sinh từ thao tác thủ công và đảm bảo độ chính xác, đồng đều cho từng chi tiết sản phẩm.

Quy trình gia công tiện cơ bản:

Bước 1: Thiết lập và cố định phôi

Trước khi bắt đầu gia công tiện, phôi phải được gắn chắc chắn vào máy tiện. Việc này thường được thực hiện bằng cách sử dụng mâm cặp, giúp kẹp chặt vật liệu. Đối với các chi tiết đối xứng, mâm cặp tự định tâm ba chấu thường được sử dụng; đối với các chi tiết không đều hoặc lệch tâm, có thể sử dụng mâm cặp độc lập bốn chấu.

Việc căn chỉnh và định tâm chính xác là rất quan trọng. Nếu phôi không được định tâm hoàn hảo, sản phẩm cuối cùng sẽ bị lệch tâm, bề mặt không đều do quay lệch trục. Đối với các chi tiết dài hơn, ụ đỡ hoặc giá đỡ cố định được sử dụng để hỗ trợ thêm và ngăn ngừa biến dạng.

Sai sót trong khâu thiết lập ở bước này là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến kết quả gia công tiện kém chất lượng. Việc gá phôi chính xác đảm bảo vật liệu luôn ổn định ngay cả khi quay ở tốc độ cao và chịu áp lực cắt lớn.

Bước 2: Xoay và tương tác công cụ

Sau khi phôi được cố định, nó bắt đầu quay với tốc độ trục chính xác định, được đo bằng vòng/phút (RPM). Tốc độ phù hợp phụ thuộc vào vật liệu cần gia công, loại dụng cụ và độ hoàn thiện bề mặt mong muốn. Nếu quá chậm, quá trình cắt sẽ không hiệu quả; nếu quá nhanh, nó có thể làm hỏng cả dụng cụ và vật liệu.

Sau đó, dụng cụ cắt được đưa vào vị trí, bằng tay hoặc tự động trên máy tiện CNC. Nó tiếp cận bề mặt của vật liệu đang quay, thực hiện vết cắt ban đầu. Đây thường là một vết cắt nhẹ để thiết lập điểm tham chiếu bề mặt và kiểm tra độ chính xác của thiết lập.

Việc tiếp xúc giữa dao và phôi phải chính xác. Góc cắt, tốc độ tiến dao và chiều sâu cắt không chỉ quyết định hiệu quả loại bỏ vật liệu mà còn ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và độ mòn dao. Ở giai đoạn này, quá trình tiện chính thức bắt đầu.

Bước 3: Quá trình loại bỏ vật liệu

Phần lớn công đoạn nằm ở việc loại bỏ vật liệu thừa để đạt được hình dạng mong muốn. Điều này được thực hiện thông qua một loạt các đường cắt được kiểm soát, mỗi đường cắt sâu hơn một chút hoặc di chuyển xa hơn dọc theo phôi. Các đường cắt này được gọi là các đường cắt thô và đường cắt tinh.

Các bước gia công thô loại bỏ một lượng lớn vật liệu một cách nhanh chóng và ít quan tâm đến chất lượng bề mặt. Các bước gia công hoàn thiện sử dụng độ sâu cắt nhỏ hơn, tốc độ tiến dao chậm hơn và hình dạng dao tối ưu để đạt được kích thước và độ hoàn thiện bề mặt yêu cầu.

Thông thường, đường chạy dao là tuyến tính (song song với trục phôi) đối với đường kính ngoài và hướng tâm (hướng về tâm) đối với các thao tác gia công mặt phẳng. Máy tiện CNC thường sử dụng nhiều dao cắt theo trình tự, tự động chuyển đổi giữa chúng để tối ưu hóa quy trình.

Bước 4: Hoàn thiện và kiểm tra chất lượng

Sau khi đạt được kích thước mục tiêu, công đoạn hoàn thiện cuối cùng được thực hiện. Điều này có thể bao gồm việc cắt mỏng lần cuối, bo tròn các cạnh sắc nhọn hoặc loại bỏ bavia để đảm bảo an toàn khi thao tác. Độ nhám bề mặt được kiểm tra bằng máy đo độ nhám hoặc các tiêu chuẩn trực quan (ví dụ: độ nhám Ra).

Chi tiết sau khi hoàn thiện cũng có thể được kiểm tra kích thước bằng thước kẹp, thước đo micromet hoặc máy đo tọa độ (CMM) để xác nhận đáp ứng các thông số kỹ thuật.

Một quy trình tiện được thực hiện tốt sẽ tạo ra một chi tiết có độ chính xác về kích thước, bề mặt được hoàn thiện tốt và sẵn sàng cho sản xuất hàng loạt, cho dù đó là nguyên mẫu hay dây chuyền sản xuất số lượng lớn.

3. Các thông số kỹ thuật cốt lõi trong quy trình tiện

Việc tối ưu hóa các thông số sau đây là rất cần thiết để nâng cao hiệu quả và chất lượng trong các hoạt động tiện:

3.1. Tốc độ cắt

Tốc độ cắt ở đây chính là tốc độ mà lưỡi cắt tiếp xúc với phôi, thường được đo bằng feet bề mặt mỗi phút (SFM) hoặc mét mỗi phút (MPM). Tốc độ cắt tối ưu thay đổi tùy thuộc vào các yếu tố như loại vật liệu và vật liệu làm dụng cụ. Cụ thể:

• Loại vật liệu: Các loại vật liệu khác nhau yêu cầu tốc độ cắt khác nhau; các vật liệu cứng hơn thường yêu cầu tốc độ cắt thấp hơn để tránh mài mòn dụng cụ quá mức.
• Vật liệu dụng cụ: Các vật liệu dụng cụ cứng hơn thường có thể chịu được tốc độ cao hơn, cho phép gia công mạnh mẽ hơn.

3.2. Tốc độ tiến dao

Tốc độ tiến dao là khoảng cách mà dụng cụ cắt di chuyển trên mỗi vòng quay của phôi. Đây là một thông số quan trọng thể hiện trực tiếp tốc độ loại bỏ vật liệu. Khi mà tốc độ tiến dao càng cao thì có thể tăng năng suất, giảm thời gian sản xuất.

Nhưng các bạn cũng cần lưu ý, tốc độ tiến dao chậm hơn thường cho ra bề mặt hoàn thiện mịn hơn, vì dụng cụ dành nhiều thời gian hơn cho mỗi khu vực của vật liệu.

3.3. Độ sâu cắt

Chiều sâu cắt đề cập đến độ dày của vật liệu được loại bỏ trong một lần cắt. Nó ảnh hưởng đến cả hiệu quả gia công và độ mòn dụng cụ.

Điều chỉnh thông số này có thể giúp cân bằng tuổi thọ dụng cụ với các vết cắt sâu hơn có thể làm tăng độ mài mòn của dụng cụ, trong khi các vết cắt nông hơn có thể kéo dài tuổi thọ dụng cụ. Bên cạnh đó, độ cắt sâu hơn có thể giảm thời gian gia công tổng thể nhưng có thể đòi hỏi dụng cụ máy móc có công suất mạnh mẽ hơn.

3.4. Đường chạy dao

Đường chạy dao đề cập đến quỹ đạo mà dụng cụ cắt di chuyển theo khi tiếp xúc với phôi. Tối ưu hóa đường chạy dao rất quan trọng, nó sẽ giúp giảm thời gian chu kỳ. Cụ thể, đường chạy dao được lập kế hoạch tốt sẽ giảm thiểu các chuyển động không cần thiết và tối ưu hóa hiệu quả gia công. 

Đồng thời, việc lập trình đường chạy dao chính xác giúp duy trì dung sai chặt chẽ và chất lượng bề mặt hoàn thiện cao.

4. Phân loại các nguyên công tiện (Turning Operations)

Gia công tiện bao gồm nhiều thao tác cụ thể, mỗi thao tác được thiết kế để đạt được những kết quả khác nhau. Hiểu rõ các thao tác này giúp lựa chọn kỹ thuật phù hợp cho từng nhiệm vụ cụ thể.

4.1. Tiện mặt đầu (Facing)

Tiện mặt đầu (Facing) là thường là thao tác đầu tiên trong quy trình gia công tiện, chuẩn bị phôi cho các bước gia công tiếp theo, đảm bảo phôi được căn chỉnh chính xác. Gia công tiện mặt đầu bao gồm việc cắt ngang đầu của phôi để tạo ra một bề mặt phẳng, nhẵn và vuông góc với trục quay. Thao tác này giúp thiết lập một mặt phẳng tham chiếu và loại bỏ bất kỳ sự không đều nào trên phôi thô.

Dao cắt di chuyển theo hướng tâm vào trong, bắt đầu từ mép ngoài và tiến dần về phía tâm. Trên máy tiện thủ công, chuyển động này được điều khiển bởi bàn trượt ngang; trên máy tiện CNC, nó được lập trình như một phần của đường chạy dao ban đầu. Gia công mặt phẳng chính xác đảm bảo tất cả các thao tác tiện tiếp theo đều bắt đầu từ một bề mặt phẳng đã biết, cải thiện tính nhất quán về kích thước trên toàn bộ chi tiết.

Tiện mặt đầu được sử dụng trong nhiều trường hợp khác nhau, chủ yếu là chuẩn bị phôi ban đầu trước khi thực hiện các thao tác tiếp theo và tạo bề mặt phẳng để gắn hoặc lắp ráp.

Khi sử dụng tiện mặt đầu thì các bạn chú ý kỹ thuật và những điều sau:

• Lựa chọn dụng cụ: Thông thường, có thể sử dụng dụng cụ đầu phẳng hoặc dụng cụ đầu tròn tùy thuộc vào độ hoàn thiện mong muốn.
• Tốc độ cấp liệu: Việc lựa chọn tốc độ cấp liệu cẩn thận rất quan trọng để tránh hiện tượng rung giật và đạt được bề mặt nhẵn mịn.
• Độ sâu cắt: Thường nông để tránh mài mòn dụng cụ và duy trì độ chính xác.

4.2. Tiện trụ (Longitudinal Turning)

Gia công tiện trụ hay còn gọi là tiện thẳng ngoài, là quá trình giảm đường kính của phôi bằng cách loại bỏ vật liệu dọc theo chiều dài của nó. Đây là một trong những thao tác cơ bản và được sử dụng rộng rãi nhất trong gia công tiện.

Dụng cụ này di chuyển song song với trục quay, từ từ loại bỏ vật liệu từ đường kính ngoài. Nó được sử dụng để đạt được đường kính, chiều dài và độ hoàn thiện bề mặt chính xác, thường cần nhiều lần gia công. Bắt đầu bằng các đường cắt thô và kết thúc bằng các đường cắt tinh. Thao tác này rất cần thiết để tạo ra các trục, chốt, bạc lót và các chi tiết hình trụ khác.

Gia công tiện trụ thường được sử dụng trong sản xuất trục (Bộ phận thiết yếu trong động cơ và máy móc) và chốt (Được sử dụng trong các cụm lắp ráp cơ khí).

Kỹ thuật cần lưu ý khi tiện trụ:

• Tốc độ cắt: Cần được tối ưu hóa dựa trên vật liệu để cân bằng giữa hiệu quả và tuổi thọ dụng cụ.
• Đường chạy dao: Đường chạy dao thẳng là điều cần thiết để duy trì đường kính nhất quán dọc theo chiều dài của chi tiết.

4.3. Tiện côn (Taper Turning)

Gia công tiện côn bao gồm việc tạo hình nón bằng cách giảm dần đường kính của phôi. Điều này thường được thực hiện bằng cách điều chỉnh vị trí của ụ sau hoặc bằng cách sử dụng bộ phận tạo côn.

Gia công tiện côn thường sử dụng khi ghép các bộ phận lại với nhau, đảm bảo sự thẳng hàng chính xác trong quá trình lắp ráp và sản xuất các hình dạng hình nón, cần thiết cho các bộ phận chuyên dụng như giá đỡ dụng cụ.

Kỹ thuật cần lưu ý khi gia công tiện côn:

• Điều chỉnh góc: Góc côn có thể được thiết lập bằng cách sử dụng ụ sau của máy tiện hoặc bằng cách lập trình  trên máy tiện CNC.
• Kiểm soát độ sâu cắt: Việc kiểm soát độ sâu cắt và tốc độ tiến dao rất quan trọng để đạt được độ côn mong muốn mà không cắt quá sâu.

4.4. Tiện ren (Threading)

Gia công tiện ren giúp tạo ra các ren trong hoặc ren ngoài, sử dụng dụng cụ cắt ren một điểm hoặc dụng cụ cắt ren chuyên dụng.

Gia công tiện ren thưởng được sử dụng để sản xuất:

• Các loại ốc vít: Bu lông, đai ốc và vít dùng để giữ các bộ phận lại với nhau.
• Các cụm lắp ráp cơ khí: Nơi các chi tiết có ren phải khớp chính xác với nhau.

Kỹ thuật cần lưu ý khi gia công tiện ren:

• Thiết kế dụng cụ: Hình dạng hình học của dụng cụ cắt rất quan trọng để đạt được biên dạng ren chính xác.
• Cài đặt máy: Điều chỉnh chính xác tốc độ trục chính và tốc độ cấp liệu là rất cần thiết để tạo ra các ren chất lượng.

4.5. Tiện móc lỗ (Boring)

Gia công tiện móc lỗ sẽ khoan mở rộng các lỗ hiện có trên phôi và có thể đạt được độ chính xác cao. Nó thường được thực hiện sau khi khoan để đạt được dung sai chặt chẽ hơn.

Gia công tiện móc lỗ thường được sử dụng khi cần điều chỉnh kích thước lỗ để các bộ phận khớp với nhau chính xác và nâng cao độ hoàn thiện bề mặt giúp bề mặt nội thất mịn màng hơn.

Kỹ thuật cần lưu ý khi gia công tiện móc lỗ bao gồm:

• Lựa chọn dụng cụ: Cần lựa chọn mũi khoan dựa trên vật liệu và đường kính lỗ mong muốn.
• Tính ổn định: Đảm bảo phôi ổn định trong quá trình khoan là điều cần thiết để duy trì độ chính xác.

5. Hệ thống dao cụ (Cutting Tools) trong gia công tiện

Hiệu quả của một quá trình gia công tiện phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống dao cụ, sử dụng để cắt vật liệu được sử dụng. Việc lựa chọn dụng cụ phù hợp có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả, độ nhẵn bề mặt và chất lượng tổng thể của sản phẩm.

Các quy trình gia công tiện hiện đại thường sử dụng các mảnh dao có thể thay thế được gắn trên giá đỡ dụng cụ. Các mảnh dao này có thể được xoay hoặc thay thế mà không cần tháo giá đỡ ra khỏi máy, giúp cải thiện hiệu quả và tính nhất quán. Bao gồm:

• Dao phay một lưỡi: Loại dao này chỉ có một lưỡi cắt và thường được sử dụng cho các thao tác tiện thông thường. Chúng rất đa năng và có thể được sử dụng để tiện mặt phẳng, tiện thẳng và tiện côn.
• Dụng cụ cắt nhiều điểm: Với nhiều lưỡi cắt, các dụng cụ này thường được sử dụng để tạo ren và các công việc tương tự, giúp cải thiện tốc độ loại bỏ vật liệu.

Nói thêm, dụng cụ tiện cũng rất đa dạng về hình dạng lưỡi cắt. Bởi hình dạng của lưỡi cắt ảnh hưởng đến cách dụng cụ tương tác với vật liệu, tác động đến chất lượng vết cắt và tuổi thọ của dụng cụ. Các ứng dụng khác nhau có thể yêu cầu hình dạng lưỡi cắt khác nhau, chẳng hạn như lưỡi sắc cho vật liệu mềm hoặc lưỡi tròn cho vật liệu cứng.

Và hệ thống dao cụ thường được chế tạo từ các vật liệu:

• Thép tốc độ cao (HSS): Nổi tiếng với độ bền và tính linh hoạt, HSS phù hợp với nhiều loại vật liệu và ứng dụng khác nhau. Các dụng cụ HSS thường được sử dụng cho gia công cơ khí thông thường nhờ khả năng chống mài mòn tốt.
• Cacbua: Cứng hơn và chống mài mòn tốt hơn thép tốc độ cao (HSS), dụng cụ làm từ cacbua lý tưởng cho các hoạt động tốc độ cao và có thể tăng năng suất đáng kể. Loại dụng cụ này phù hợp với các vật liệu cứng hơn và các chu kỳ sản xuất dài hơn.
• Gốm sứ: Loại dụng cụ này thích hợp nhất để gia công các vật liệu cứng và có thể chịu được nhiệt độ cao. Tuy nhiên, chúng dễ vỡ hơn và khó điều chỉnh hơn trong quá trình thiết lập dụng cụ. Dụng cụ gốm sứ hoạt động tốt trong các ứng dụng tốc độ cao nhưng đòi hỏi sự cẩn thận khi sử dụng.
• Boron nitrua lập phương (CBN): Vật liệu siêu cứng này thích hợp để gia công thép đã tôi cứng và có khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Các dụng cụ CBN thường được sử dụng trong các hoạt động hoàn thiện bề mặt, nơi độ chính xác bề mặt là rất quan trọng.

Và hình dạng các dụng cụ tiện cũng thường được chế tạo với hình dạng đặc biệt với góc thoát phôi giúp nâng cao hiệu quả cắt, luồng phôi và độ nhẵn bề mặt của chi tiết. Góc thoát phôi đóng vai trò ngăn ngừa ma sát giữa dụng cụ và phôi, cho phép quá trình cắt diễn ra trơn tru hơn và giảm mài mòn dụng cụ.

Theo đó, góc thoát phôi dương có thể giảm lực cắt và cải thiện khả năng loại bỏ phôi, trong khi góc thoát phôi âm mang lại độ bền cạnh tốt hơn cho các vật liệu cứng hơn.

Hệ thống dao cụ cắt hiện đại thường có lớp phủ chuyên dụng để nâng cao hiệu suất:

• Titan nitrua (TiN): Lớp phủ màu vàng này giúp cải thiện độ cứng và giảm ma sát, kéo dài tuổi thọ dụng cụ và cải thiện độ hoàn thiện bề mặt.
• Titan cacbonitrit (TiCN): Lớp phủ này cung cấp khả năng chống mài mòn được cải thiện, đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng gia công khô.
• Lớp phủ kim cương: Được sử dụng để gia công các vật liệu không chứa sắt, mang lại độ cứng vượt trội và ma sát thấp.

6. Phân biệt Tiện vạn năng và Tiện CNC

Gia công tiện CNC và tiện vạn năng là hai dòng máy chính trong quá trình gia công tiện. 

Trong đó, gia công tiện CNC là một quy trình trong đó các chương trình máy tính được sử dụng để lập trình máy tiện di chuyển theo các đường dẫn đã được thiết lập. Quy trình này cũng chuyển đổi cấu hình mong muốn của sản phẩm hoàn thiện thành các lệnh mà máy tiện CNC có thể hiểu để hướng dẫn dụng cụ cắt chịu trách nhiệm tạo hình phôi hình trụ.

Thiết kế máy tiện CNC bao gồm nhiều thành phần phần mềm điều khiển các quá trình làm việc của máy. Tệp CAD được hệ thống điều khiển số tự động dịch sang ngôn ngữ mà máy tiện CNC hiểu được. Cơ chế được mô tả có độ tin cậy cao, do đó tăng cường kiểm soát chất lượng vì mỗi chi tiết được sản xuất trong phạm vi hình dạng và chất lượng bề mặt theo thông số kỹ thuật.

Còn gia công tiện vạn năng là phương pháp gia công truyền thống, trong đó quá trình cắt gọt được thực hiện chủ yếu thông qua thao tác điều khiển trực tiếp của người thợ trên máy tiện cơ khí. Người thợ sẽ chủ động điều chỉnh các thông số như tốc độ quay của phôi, lượng chạy dao và chiều sâu cắt bằng tay quay, cần gạt hoặc hộp tốc độ của máy. Chất lượng và độ chính xác của sản phẩm phụ thuộc nhiều vào tay nghề, kinh nghiệm cũng như sự cẩn thận của người thợ. Phương pháp này thường phù hợp với gia công đơn chiếc, sửa chữa chi tiết hoặc đào tạo thực hành trong lĩnh vực cơ khí.

Dưới đây là bảng phân biệt giữa tiện vạn năng và tiện CNC để các bạn dễ hiểu hơn như sau:

Tiêu chí	Tiện vạn năng	Tiện CNC
Nguyên lý hoạt động	Điều khiển thủ công bằng tay quay và cơ cấu cơ khí	Điều khiển tự động bằng chương trình CNC
Mức độ tự động hóa	Thấp, phụ thuộc nhiều vào người vận hành	Cao, máy tự động thực hiện theo chương trình
Độ chính xác	Trung bình, phụ thuộc tay nghề thợ	Rất cao, sai số nhỏ và ổn định
Khả năng lặp lại	Kém, khó đảm bảo đồng đều giữa các chi tiết	Rất tốt, phù hợp sản xuất hàng loạt
Năng suất	Thấp đến trung bình	Cao, thời gian gia công nhanh
Gia công chi tiết phức tạp	Hạn chế, khó gia công biên dạng phức tạp	Gia công tốt chi tiết phức tạp, biên dạng 3D
Yêu cầu tay nghề	Cần thợ có kinh nghiệm và kỹ năng cao	Yêu cầu kỹ năng lập trình CNC
Chi phí đầu tư ban đầu	Thấp	Cao
Chi phí vận hành	Thấp	Cao hơn (bảo trì, lập trình)
Ứng dụng	Sửa chữa, gia công đơn chiếc, đào tạo	Sản xuất hàng loạt, công nghiệp hiện đại

7. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt tiện

Chất lượng bề mặt sau khi tiện (độ nhẵn, độ bóng, độ nhám Ra…) chịu tác động đồng thời của nhiều yếu tố kỹ thuật và công nghệ. Các yếu tố quan trọng nhất gồm:

• Thông số cắt: Bao gồm về tốc độ cắt phù hợp giúp bề mặt mịn hơn, quá thấp dễ tạo lẹo dao, quá cao gây mòn dao nhanh. Lượng chạy dao càng lớn thì độ nhám bề mặt càng cao. Chiều sâu cắt lớn làm tăng lực cắt và rung động, ảnh hưởng xấu đến bề mặt.
• Dao tiện: Vật liệu dao như dao carbide, ceramic thường cho bề mặt tốt hơn dao thép gió ở cùng điều kiện. Và hình học của dao như góc trước, góc sau và bán kính mũi dao ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng cắt và độ bóng bề mặt. Ngoài ra, tình trạng dao như dao bị mòn, sứt mẻ sẽ làm bề mặt xước, nhám không đồng đều.
• Vật liệu phôi: Chất lượng phôi, độ cứng, độ dẻo và cấu trúc vật liệu quyết định khả năng cắt gọt. Vật liệu quá mềm dễ sinh lẹo dao mà vật liệu quá cứng làm tăng mòn dao và rung động.
• Độ cứng vững của hệ thống: Các thông số kỹ thuật này phải được xác định và có cài đặt máy tiện, đồ gá, dao cắt và phôi phù hợp. Hệ thống kém cứng vững dễ gây rung động, làm bề mặt xuất hiện vết sóng hoặc xước.
• Chế độ làm mát và bôi trơn: Dung dịch trơn nguội giúp giảm ma sát, tản nhiệt và hạn chế lẹo dao. Từ đó, nó cũng góp phần cải thiện độ nhẵn và kéo dài tuổi thọ dao.
• Trình độ vận hành và lập trình: Thiết lập sai thông số hoặc lập trình đường dao chưa hợp lý sẽ làm giảm chất lượng bề mặt. 

Chất lượng bề mặt tiện phụ thuộc vào sự phối hợp hợp lý giữa thông số cắt, dao tiện, vật liệu phôi, độ cứng vững hệ thống và điều kiện làm mát. Trong quá trình gia công tiện, kiểm soát tốt các yếu tố này sẽ giúp bề mặt gia công đạt độ nhẵn cao và ổn định.

8. Vật liệu trong gia công tiện

Gia công tiện có thể sử dụng với nhiều loại vật liệu, khiến nó trở thành lựa chọn linh hoạt trong nhiều ngành công nghiệp. Mỗi loại vật liệu có những đặc điểm riêng ảnh hưởng đến việc lựa chọn dụng cụ, thông số cắt và độ hoàn thiện bề mặt. Hiểu rõ những vật liệu nào được sử dụng phổ biến nhất và cách chúng phản ứng với quá trình gia công tiện là chìa khóa để đạt được kết quả hiệu quả và chất lượng cao.

8.1. Kim loại

Kim loại là vật liệu được gia công bằng máy nhiều nhất, đặc biệt là trong các ứng dụng công nghiệp. Các lựa chọn phổ biến bao gồm:

• Thép mềm: Dễ gia công và tiết kiệm chi phí; lý tưởng cho các bộ phận thông dụng.
• Thép không gỉ: Chống ăn mòn nhưng sinh nhiệt nhiều hơn, cần dụng cụ sắc bén và chất làm mát.
• Nhôm: Nhẹ và dễ cắt với khả năng hoàn thiện bề mặt tuyệt vời.
• Đồng thau và đồng đỏ: Tuyệt vời cho gia công tốc độ cao; tạo ra phôi nhỏ, dễ xử lý.
• Titan: Có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao nhưng khó gia công; cần thiết lập chính xác và kiểm soát tốc độ cấp liệu.

8.2. Gỗ

Mặc dù ít phổ biến hơn trong các ứng dụng CNC công nghiệp, tiện gỗ được sử dụng rộng rãi trong nghề thủ công truyền thống, sản xuất đồ nội thất và đồ trang trí. Nó đòi hỏi các dụng cụ chuyên dụng với lưỡi sắc bén hơn, tốc độ trục chính thấp hơn và thiết lập linh hoạt hơn so với tiện kim loại. Việc loại bỏ phoi đúng cách và bảo vệ bề mặt là rất cần thiết để tránh bị cháy, rách hoặc các cạnh bị mờ, đặc biệt là khi gia công các vật liệu mềm hơn.

Các loại gỗ thường được sử dụng trong nghề tiện bao gồm:

• Gỗ phong: Một loại gỗ cứng chắc, giữ được các chi tiết tinh tế tốt và tạo ra bề mặt nhẵn mịn; lý tưởng cho các bộ phận đồ nội thất.
• Gỗ óc chó: Cứng cáp, bền chắc với màu sắc đẹp; dễ gia công bằng dụng cụ sắc bén và tạo ra phôi vụn sạch.
• Gỗ anh đào: Dễ tiện và cho thành phẩm đẹp, nhưng có thể bị cháy xém ở tốc độ cao.
• Gỗ sồi: Bền và có vân đẹp; thích hợp cho các bộ phận kết cấu nhưng có thể bị vỡ vụn nếu dụng cụ cắt cùn.
• Gỗ thông: Loại gỗ mềm dễ cắt nhưng dễ bị rách hoặc lõm nếu vật liệu cắt quá cứng, thích hợp hơn cho việc luyện tập và tạo hình thô.

Nghề tiện gỗ thường được thực hiện trên máy tiện thủ công hoặc máy tiện lai. Mặc dù không đòi hỏi độ chính xác về kích thước như gia công kim loại, nhưng nó lại rất chú trọng đến tính đối xứng, chất lượng bề mặt và tay nghề .

8.3. Nhựa

Nhựa kỹ thuật thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao như thiết bị y tế hoặc vật liệu cách điện. Các loại nhựa thông dụng bao gồm:

• Nylon (PA): Ma sát thấp và độ bền trung bình; dễ gia công nhưng dễ bị chảy nếu quá nóng.
• PTFE (Teflon): Có khả năng chống chịu hóa chất và mềm; cần dụng cụ rất sắc bén để tránh bị biến dạng.
• PEEK: Loại nhựa nhiệt dẻo hiệu năng cao, có thể gia công bằng dụng cụ ở tốc độ cao.

Thông thường, nhựa cần tốc độ trục chính thấp hơn và kiểm soát phoi cẩn thận để tránh lem vật liệu hoặc các khuyết tật bề mặt.

8.4. Vật liệu tổng hợp và các vật liệu khác

Các ứng dụng nâng cao có thể liên quan đến các vật liệu phức tạp hơn như:

• Polyme gia cường sợi carbon (CFRP): Có tính mài mòn đối với dụng cụ; thường được gia công khô bằng dụng cụ kim cương hoặc PCD.
• Gốm sứ (giai đoạn thô): Ở trạng thái mềm, một số loại gốm sứ có thể được tạo hình trước khi nung kết cuối cùng.
• Thép tôi cứng: Gia công tiện bằng dao tiện gốm hoặc CBN ở tốc độ cao, độ sâu cắt nhỏ.

Mặc dù các vật liệu này đòi hỏi dụng cụ và thông số chuyên dụng, gia công tiện vẫn đóng vai trò quan trọng trong quy trình gia công bán thành phẩm và thành phẩm.

Gia công tiện là một quy trình quan trọng trong sản xuất hiện đại, tạo nền tảng cho việc sản xuất các linh kiện chính xác, chất lượng cao trong nhiều ngành công nghiệp. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, các kỹ thuật, công cụ và phương pháp liên quan đến gia công tiện cũng sẽ phát triển, mang đến những cơ hội mới về hiệu quả và đổi mới.

Bằng cách hiểu rõ các nguyên tắc cơ bản của gia công tiện, các nhà sản xuất có thể tận dụng tốt hơn quy trình gia công thiết yếu này để đáp ứng những thách thức của hiện tại và tương lai.

Nếu có nhu cầu cần gia công tiện, Thép Mạnh Hải luôn là đối tác tin cậy, đồng hành cùng khách hàng.

Thông tin liên hệ:

CÔNG TY TNHH SẢN XUẤT VÀ THƯƠNG MẠI THÉP MẠNH HẢI

Trụ sở:

• Văn phòng 1: A1, ĐCN Phùng Xá, Xã Phùng Xá, Huyện Thạch Thất, Hà Nội
• Văn phòng 2: Số 2 - Tổ 3 - Phúc Lợi - Long Biên - Hà Nội

Hotline/Zalo: 0969 816 326 - 0968 410 236.

Email: manhhaisteel@gmail.com

Website: https://thepmanhhai.com

Facebook: Công Ty TNHH Sản Xuất & Thương Mại Thép Mạnh Hải

Bản đồ chỉ đường: Google Map chỉ đường Thép Mạnh Hải.

Đội ngũ Thép Mạnh Hải luôn sẵn sàng đón tiếp và tư vấn nhiệt tình cho mọi yêu cầu của quý khách hàng!