Số lượng răng
Trên máy phay ngón còn có một thông số quan trọng nữa, cũng có thể nói là chủ yếu thể hiện ở hình dạng mặt đầu, đó là số răng của máy phay ngón.
Có một số kết hợp của tổng số răng và số răng đi qua tâm của máy phay đầu, như thể hiện trong Hình 3-14 từ trái sang phải: máy phay một răng, máy phay 2 răng - 2 răng dưới tâm, máy phay 2 răng - 1 răng dưới tâm, máy phay 3 răng - 1 răng dưới tâm, máy phay 4 răng - 2 răng trên tâm và máy phay nhiều răng - 0 răng dưới tâm. Số lượng răng cắt của dao phay liên quan đến hiệu suất phay và độ cứng của dao phay liên quan đến đường kính lõi của dao phay. Hình 3-15 là sơ đồ đơn giản hóa về mối quan hệ giữa số răng cưa của dao phay và độ cứng và khả năng cắt phoi của dao phay.
Dao phay răng 2- (rãnh) có đặc điểm là có không gian loại bỏ phoi lớn và độ cứng không đủ, phù hợp với vật liệu phoi dài.
Dao phay răng 3- (rãnh) có đặc điểm là không gian phoi lớn, độ cứng tốt, hiệu quả cắt cao và tính linh hoạt tốt.
Dao phay răng 4- (rãnh) có đặc điểm là thiếu một chút không gian loại bỏ phoi, nhưng dao phay có độ cứng tốt, phù hợp để hoàn thiện hiệu quả và chất lượng bề mặt phôi tốt.
Dao phay răng 6- (rãnh) có đặc điểm là không gian loại bỏ phoi rất nhỏ, nhưng dao phay có độ cứng tuyệt vời, dao phay này rất thích hợp để hoàn thiện, gia công hiệu quả, gia công có độ cứng cao và chất lượng bề mặt gia công rất tốt.
Tất nhiên, có thể tăng không gian phoi với cùng số răng, nhưng điều này sẽ làm giảm độ cứng. Hình dạng này (xem Hình 3-16) phù hợp để gia công các vật liệu không chứa sắt có độ bền thấp, chẳng hạn như nhôm và đồng. Một mặt, vì độ bền của loại kim loại này thấp nên lực cắt của dụng cụ nhỏ và lực mà dụng cụ yêu cầu cũng nhỏ, và độ bền thấp hơn vẫn đủ khả năng cho nhiệm vụ phay như vậy; Mặt khác, loại vật liệu này có nhiệt cắt thấp do lực cắt thấp.
Tuy nhiên, chính xác là vì lực cắt và nhiệt cắt của loại vật liệu này thấp, và lượng cắt có thể tăng lên sau khi khả năng giữ phoi tăng lên, nhưng lượng cắt tăng lên sẽ làm tăng lực cắt, do đó độ cứng của dụng cụ cần được cải thiện, do đó cần sử dụng dao phay có đường kính lõi kép như thể hiện trong Hình 3-17. Dao phay được hiển thị ở đây là Jabro-Solid của Seco Tools có màu, trong khi Proto·max TM tG của Walter Tools có màu xám. Thiết kế đường kính lõi kép mang lại sự cân bằng giữa khả năng giữ phoi và độ cứng của dụng cụ.
Hình 3-18 là sơ đồ mặt đáy rãnh của dao phay được cải tiến đặc biệt. Trong trường hợp này, độ cứng của dao phay được cải tiến cao hơn nhiều so với độ cứng của mặt đáy rãnh mặc định thông thường, và sự biến dạng của phoi trong quá trình xả được tăng cường, phoi chặt hơn.
Có một cấu trúc khác nhau cho cùng một số răng, tức là răng không bằng nhau. Hình 3-19 là sơ đồ của hai loại dao phay không bằng nhau. Răng dao không bằng nhau có thể tạo ra tần số cắt xen kẽ trong quá trình cắt, không dễ cộng hưởng với máy công cụ và ngăn chặn rung động của dụng cụ trong quá trình phay.
Ngoài số lượng răng, khả năng cắt phoi của dao phay còn liên quan đến các thông số hình học của răng chu vi, răng chu vi của dao phay được thảo luận dưới đây.
3-14
3-15
3-16
3-17
3-18
3-19
Răng tròn
Răng cắt trên vòng ngoài của máy phay đầu được gọi là răng chu vi. Răng chu vi là bộ phận chính của máy phay đầu tham gia vào phay thành bên.
◆ Góc xoắn ốc
Tham số đầu tiên của răng chu vi cần thảo luận là góc xoắn ốc, là góc giữa đường tiếp tuyến của cạnh cắt xoắn ốc của dao phay và trục của dao phay, như thể hiện trong Hình 3-20.
Trong lý thuyết cắt, góc xoắn ốc cũng là góc trước trục tại vòng tròn ngoài của dụng cụ (vui lòng tham khảo Hình 1-33 để biết góc trước trục và văn bản liên quan).
Các hiệu ứng chính của các góc xoắn ốc khác nhau của dao phay ngón đối với hiệu suất cắt được thể hiện trong Hình 3-21. Như bạn có thể thấy từ hình, dao phay ngón rãnh thẳng (góc xoắn ốc 8-0 độ) ở phía bên phải có lực cắt dọc bằng không do góc nghiêng dọc bằng không và toàn bộ lực cắt đều theo hướng xuyên tâm có độ cứng yếu nhất nên dễ xảy ra rung. Mặt khác, dao phay ngón rãnh xoắn ốc bên trái và giữa được chia thành các hướng dọc do một phần lực cắt (hướng dọc là hướng có độ cứng tốt nhất của dao phay), tải trọng hướng tâm giảm và rung không dễ xảy ra.
Mặt khác, luồng phoi của dao phay rãnh thẳng là theo chiều ngang, dễ bị cản trở bởi vùng cắt của phôi và tạo thành vết cắt thứ cấp, hiệu suất loại bỏ phoi kém. Phoi của dao phay rãnh xoắn được xả ra từ vùng cắt vuông góc với cạnh cắt, hiệu suất loại bỏ phoi được cải thiện đáng kể.
Hình 3-22 cho thấy tác động của số răng dao cắt và góc xoắn ốc lên thành phần trục của tổng chiều dài cắt. Đối với nhiệm vụ cắt của dao phay đường kính 10 mm với chiều rộng cắt (còn được gọi là "chiều sâu cắt theo hướng xuyên tâm") là 10 mm và chiều sâu cắt (còn được gọi là "chiều sâu cắt theo hướng trục") là 15 mm, phần nhô ra theo trục của tổng chiều dài cạnh tiếp xúc của dao phay có 2 rãnh và góc xoắn ốc 30 độ là khoảng 17 mm; Khi sử dụng dao cắt xoắn ốc 3-rãnh 30 độ, phần nhô ra theo trục của tổng chiều dài cạnh tiếp xúc tăng lên khoảng 25 mm. Khi sử dụng dao phay góc xoắn ốc 4-rãnh 30 độ, phần nhô ra theo trục của tổng chiều dài cạnh tiếp xúc tăng lên khoảng 30 mm và cuối cùng khi sử dụng dao phay góc xoắn ốc 6-rãnh 60 độ, phần nhô ra theo trục của tổng chiều dài cạnh tiếp xúc có thể tăng lên khoảng 47 mm. Những dữ liệu này cho thấy rằng khi số lượng răng dao phay tăng lên, số lượng cạnh cắt tiếp xúc với phôi cũng tăng lên, độ nhô trục của tổng chiều dài cạnh tiếp xúc tăng lên và hiệu ứng của việc tăng góc xoắn ốc là tương tự. Khi độ nhô trục của tổng chiều dài cạnh tiếp xúc tăng lên, tải trọng trên một đơn vị chiều dài răng giảm xuống và hiệu suất cắt có thể được cải thiện trong điều kiện tải trọng răng vẫn giữ nguyên.
Hình 3-23 cho thấy bốn sự kết hợp của các hướng cắt khác nhau và các hướng quay rãnh xoắn ốc, hướng phổ biến là hướng cắt phải của răng xoắn ốc bên phải, nói chung, hướng cắt của dao phay chủ yếu được xác định bởi hướng quay trục chính của máy phay và sau khi hướng cắt được xác định, đường xoắn ốc xác định hướng của lực cắt dọc trục.
Hình 3-24 cho thấy dao phay JS840 có hướng xoắn kép. Dao phay này được sử dụng để gia công các cạnh bên của tấm composite sợi carbon. Vì tấm composite sợi carbon được tạo thành từ nhiều vật liệu khác nhau nên rất khó tránh khỏi tình trạng tách lớp bằng dao phay thông thường. Ưu điểm của dao phay JS840 là: lực cắt theo hướng ngược lại được chia thành áp suất hướng xuống và lực trung tâm: không gian phoi lớn, có lợi cho việc loại bỏ phoi: diện tích tiếp xúc cắt nhỏ, tạo ra ít nhiệt cắt và lực cắt hơn: chỉ tạo ra lực cắt trên sợi và không có lực xoắn ở giữa.
Hình 3-25 cho thấy máy phay đầu chống rung loại GSXVL của Sumitomo Electric. Máy phay đầu này không chỉ sử dụng răng không bằng nhau như những răng được hiển thị trong Hình 3-19 mà còn cải thiện khả năng chống rung khi gia công ở mặt có góc xoắn ốc không bằng nhau.
3-20
3-21
3-22
3.23
3-24
3-25
