Các kỹ thuật phay rãnh: Rãnh chữ T, rãnh đuôi én, rãnh then

Trong thế giới gia công cơ khí, phay rãnh là một trong những nguyên công cơ bản và phổ biến nhất. Từ rãnh then trên trục động cơ đến các rãnh dẫn hướng trên bàn máy, kỹ thuật này đóng vai trò thiết yếu trong việc tạo ra các chi tiết có khả năng lắp ghép, chuyển động và hoạt động hiệu quả.

Bài viết này, VNTECH sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan về phay rãnh: từ định nghĩa, các loại rãnh phổ biến, các phương pháp gia công đến những kinh nghiệm thực tế trong quá trình phay CNC.

Nội dung bài viết

1 Phay rãnh là gì?
2 Máy phay CNC có phay rãnh được không?
3 Các loại rãnh phổ biến
4 Các phương pháp phay rãnh hiện nay
5 Các loại dao phay rãnh phổ biến
6 Những kinh nghiệm khi phay rãnh

Phay rãnh là gì?

Phay rãnh là một nguyên công cắt gọt kim loại, sử dụng dao phay để tạo ra các rãnh, hốc hoặc các biên dạng có chiều sâu trên bề mặt phôi. Mục đích của việc phay rãnh là tạo ra các chi tiết có chức năng lắp ghép hoặc dẫn hướng, ví dụ như:

– Rãnh thẳng trên chi tiết máy.

– Rãnh then để kết nối bánh răng và trục.

– Rãnh T để kẹp chặt phôi trên bàn máy.

Nguyên công này đòi hỏi sự chính xác cao vì chất lượng của rãnh ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hoạt động của các chi tiết khi lắp ráp. Có nhiều phương pháp và loại dao khác nhau được sử dụng để phay rãnh, tùy thuộc vào hình dạng, kích thước và vật liệu của rãnh cần tạo.

Máy phay CNC có phay rãnh được không?

Câu trả lời là Có. Máy phay CNC hoàn toàn có thể phay rãnh. Nhờ vào khả năng di chuyển chính xác theo nhiều trục (X, Y, Z), máy phay CNC có thể tạo ra các loại rãnh đa dạng, từ đơn giản đến phức tạp, với độ chính xác và tốc độ vượt trội so với các phương pháp thủ công.

Máy phay CNC sử dụng dao phay để loại bỏ vật liệu và tạo rãnh. Có một số phương pháp phay rãnh chính:

1/ Phay bằng dao phay ngón (End Mill): Đây là phương pháp phổ biến nhất.

– Dao phay ngón (loại 2 lưỡi, 4 lưỡi,…).

– Dao sẽ cắt theo một đường thẳng hoặc đường cong trên phôi để tạo ra rãnh có chiều rộng bằng đường kính dao.

2/ Phay bằng dao chuyên dụng:

– Dao phay rãnh T (T-slot cutter): Dùng để phay phần đáy của rãnh chữ T sau khi đã phay rãnh thẳng.

– Dao phay đuôi én (Dovetail cutter): Dùng để phay rãnh mang cá với các góc nghiêng chính xác.

– Dao phay đĩa (Slitting saw): Dùng để phay các rãnh dài, sâu và hẹp.

Phay rãnh là một trong những chức năng cốt lõi của máy phay CNC, giúp tạo ra các chi tiết có rãnh then, rãnh dẫn hướng, hay các chi tiết lắp ghép một cách hiệu quả và chính xác.

>>> Xem các loại máy phay rãnh CNC:

Các loại rãnh phổ biến

Trong gia công cơ khí, có nhiều loại rãnh khác nhau được phay, mỗi loại có một hình dạng và chức năng riêng.

1/ Rãnh thẳng (Straight Slot): Là loại rãnh cơ bản nhất.

– Có chiều dài và chiều sâu xác định, thẳng theo một phương nhất định.

– Dùng làm rãnh dẫn hướng, rãnh trượt cho các chi tiết chuyển động tương đối với nhau.

2/ Rãnh then (Keyway): Rãnh có dạng hình vuông hoặc chữ nhật.

– Được phay trên trục hoặc lỗ để lắp then hoa, chốt định vị.

– Kết nối trục và bánh răng, bánh đà để truyền mô-men xoắn.

3/ Rãnh T (T-Slot): Có hình dạng giống chữ T, với phần đáy rộng hơn phần cổ.

– Dùng để kẹp chặt phôi bằng bu lông T-nut trên bàn máy phay.

>>> Xem thêm: Các loại dao phay rãnh T thông dụng

4/ Rãnh đuôi én / Rãnh mang cá (Dovetail Slot)

– Rãnh có tiết diện hình thang, với các thành bên được vát một góc nghiêng.

– Tạo các mối ghép trượt hoặc kết nối vững chắc, chống lại lực tách rời.

– Thường thấy trong các rãnh trượt của máy công cụ hoặc đồ gá phay.

5/ Rãnh cong / Rãnh tròn (Curved / Circular Slot)

– Rãnh có biên dạng theo một đường cong hoặc hình tròn.

– Thường được sử dụng trong các cơ cấu cam, các chi tiết cần chuyển động phức tạp hoặc tạo các rãnh trên đĩa tròn.

Các phương pháp phay rãnh hiện nay

Phay rãnh thẳng

Phay rãnh thẳng là một nguyên công cơ bản của quá trình phay, sử dụng dao phay để tạo ra các rãnh có chiều sâu và chiều dài xác định trên bề mặt phôi. Đặc điểm nổi bật của loại rãnh này là đường cắt thẳng, không cong.

Phay rãnh thẳng được thực hiện với nhiều mục đích khác nhau, bao gồm:

– Tạo rãnh then: Là rãnh thẳng phổ biến nhất, dùng để lắp then hoa, giúp truyền mô-men xoắn giữa trục và bánh răng, bánh đà.

– Làm rãnh dẫn hướng: Tạo các rãnh trượt cho các chi tiết chuyển động tương đối với nhau.

– Tạo rãnh T: Bước đầu tiên để phay rãnh T là phay một rãnh thẳng.

Với máy phay CNC, việc phay rãnh thẳng diễn ra hoàn toàn tự động với độ chính xác cao, đảm bảo các kích thước và vị trí của rãnh là đồng nhất trên mọi sản phẩm.

>>> Xem thêm: Tổng quan về ê tô máy phay

Phay rãnh then

Phay rãnh then dùng để tạo ra một rãnh thẳng có tiết diện hình chữ nhật hoặc hình vuông trên bề mặt của một trục hoặc lỗ. Rãnh then này được thiết kế để lắp một chi tiết gọi là then, giúp kết nối và truyền mô-men xoắn (lực quay) giữa hai chi tiết với nhau.

Rãnh then là một yếu tố then chốt trong các cơ cấu truyền động, có vai trò rất quan trọng trong:

– Sản xuất máy công cụ: Kết nối trục và các chi tiết như bánh đà, bánh răng.

– Công nghiệp ô tô: Truyền động trong các hộp số, động cơ.

– Các thiết bị công nghiệp khác: Nơi cần kết nối vững chắc hai chi tiết để truyền lực quay.

Phay rãnh đuôi én

Phay rãnh đuôi én là một nguyên công phay chuyên biệt, dùng để tạo ra một loại rãnh có tiết diện hình thang trên bề mặt phôi. Hình dạng này giống như đuôi của con chim én, giúp tạo ra một mối ghép cơ khí có khả năng chống lại lực tách rời, rất vững chắc và chính xác.

Các ứng dụng phổ biến bao gồm:

– Các rãnh trượt trên máy công cụ: Thường thấy trên bàn máy hoặc các ụ trượt của máy phay, máy tiện.

– Mối ghép trên đồ gá: Dùng để tạo các mối ghép cố định hoặc trượt trên các loại đồ gá phức tạp.

– Ngành mộc: Tạo các mối mộng đuôi cá cho ngăn kéo, tủ gỗ để tăng độ bền và tính thẩm mỹ.

Phay rãnh mang cá

Phay rãnh mang cá là quá trình gia công một loại rãnh có hình dạng giống đuôi én hoặc đuôi cá, với các thành bên được vát một góc nhất định. Rãnh này có tác dụng tạo ra một mối ghép cơ khí có khả năng chống lại lực tách rời, rất lý tưởng cho các chi tiết cần trượt và định vị lẫn nhau.

Rãnh mang cá được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

– Chế tạo máy công cụ: Tạo các rãnh trượt chính xác trên bàn máy, ụ trượt, hoặc các bộ phận dẫn hướng khác.

– Sản xuất đồ gá: Dùng để tạo các mối ghép cố định hoặc trượt trên các loại đồ gá phức tạp.

– Ngành mộc và nội thất: Tạo các mối ghép mộng đuôi cá cho các ngăn kéo hoặc tủ gỗ, mang lại độ bền và tính thẩm mỹ cao.

Phay rãnh chữ t

Phay rãnh chữ T là một nguyên công phay chuyên biệt, dùng để tạo ra một loại rãnh có tiết diện hình chữ T trên bề mặt phôi. Hình dạng này có phần đáy rộng hơn phần cổ, được thiết kế đặc biệt để kẹp chặt các chi tiết bằng bu lông T-nut.

Rãnh chữ T được ứng dụng rộng rãi trong các chi tiết máy, đặc biệt là trong các hệ thống cần kẹp và định vị phôi một cách linh hoạt. Ứng dụng phổ biến nhất là trên bàn máy phay, bàn máy khoan và các đồ gá, nơi các rãnh này giúp cố định phôi, ê tô hoặc các đồ gá khác một cách chắc chắn.

Phay rãnh chữ T thường là một quy trình 2 bước:

1/ Phay rãnh thẳng với chiều rộng bằng hoặc lớn hơn phần cổ của rãnh chữ T.

– Chiều sâu của rãnh này phải đạt đến chiều sâu tổng cộng của rãnh chữ T.

2/ Phay rộng phần đáy:

– Sử dụng loại dao phay rãnh T (T-slot cutter) chuyên dụng.

– Dao này có hình dạng đặc biệt, với lưỡi cắt ở phần đầu và hai bên thành.

Với máy phay CNC, việc phay rãnh chữ T tự động 100%, đảm bảo các kích thước và hình dạng rãnh đều đồng nhất trên mọi sản phẩm.

Các loại dao phay rãnh phổ biến

Có nhiều loại dao phay rãnh khác nhau, mỗi loại được thiết kế với hình dạng và chức năng riêng biệt để tối ưu cho từng loại rãnh cụ thể.

1/ Dao phay ngón (End Mill) là loại dao đa năng và được sử dụng rộng rãi nhất. Nó có hình dạng giống một ngón tay, với các lưỡi cắt ở phần đầu và hai bên.

– Dao 2 lưỡi: Thích hợp cho vật liệu mềm như nhôm, giúp thoát phoi tốt.

– Dao 3 hoặc 4 lưỡi: Phù hợp cho gia công vật liệu cứng, có độ cứng vững cao hơn và mang lại bề mặt hoàn thiện tốt hơn.

– Ứng dụng: Phay rãnh thẳng, phay hốc (pocketing), và các tác vụ phay tổng quát.

2/ Dao phay đĩa (Slitting Saw): Dao phay đĩa có hình dạng giống một đĩa mỏng, với các lưỡi cắt ở chu vi.

– Dao có đường kính lớn và độ dày rất nhỏ.

– Rất hiệu quả khi phay các rãnh dài, sâu và hẹp.

– Hạn chế: Dễ bị rung động và gãy dao nếu hệ thống gá kẹp không đủ cứng vững.

– Ứng dụng: Tạo các rãnh then, rãnh xẻ, hoặc các rãnh sâu trên bề mặt chi tiết.

3/ Dao phay rãnh T (T-Slot Cutter): Đây là loại dao chuyên dụng được thiết kế để phay rãnh chữ T.

– Đặc điểm: Có hình dạng đặc biệt, với một trục nhỏ và một phần lưỡi cắt lớn hơn ở phía dưới, giống như chữ “T” lộn ngược.

– Nguyên lý:

+ Dao này không thể tự phay rãnh từ đầu.

+ Cần phải phay một rãnh thẳng trước bằng dao phay ngón.

+ Sau đó dao phay rãnh T sẽ được dùng để phay rộng phần đáy của rãnh.

– Ứng dụng: Tạo các rãnh chữ T trên bàn máy phay hoặc đồ gá để kẹp chặt phôi bằng bu lông T-nut.

4/ Dao phay đuôi én (Dovetail Cutter): Dao phay đuôi én là loại dao chuyên dụng để phay rãnh mang cá (rãnh đuôi én).

– Đặc điểm: Có hình dạng giống đuôi én với các lưỡi cắt được vát một góc nghiêng cố định (thường là 45° hoặc 60°).

– Nguyên lý:

+ Tương tự dao phay rãnh T, dao phay đuôi én cũng cần phay một rãnh thẳng trước.

+ Sau đó nó sẽ được dùng để phay vát hai bên thành để tạo ra rãnh mang cá hoàn chỉnh.

– Ứng dụng: Tạo các rãnh trượt chính xác và các mối ghép vững chắc, chống tách rời.

5/ Dao phay rãnh then (Keyway Cutter): Mặc dù rãnh then có thể được phay bằng dao phay ngón, nhưng cũng có loại dao chuyên dụng cho việc này.

– Đặc điểm: Dao có lưỡi cắt ở đầu và hai bên, với đường kính chính xác bằng chiều rộng của rãnh then cần gia công.

– Ưu điểm: Cho phép phay rãnh then một cách hiệu quả và nhanh chóng.

Những kinh nghiệm khi phay rãnh

Để đảm bảo quá trình phay rãnh diễn ra hiệu quả và an toàn, cần tuân thủ những nguyên tắc sau:

1. Lựa chọn dao cụ:

– Chọn dao có đường kính và vật liệu phù hợp với chiều rộng rãnh và loại vật liệu phôi.

– Dao phải đủ cứng vững để chống lại lực cắt.

2. Tối ưu hóa thông số cắt:

– Tốc độ trục chính (RPM): Phụ thuộc vào vật liệu dao và vật liệu phôi.

– Bước tiến dao (Feed rate): Phải được điều chỉnh cẩn thận.

– Chiều sâu cắt (Depth of cut): Nên thực hiện phay rãnh sâu bằng nhiều lớp cắt mỏng, để đảm bảo thoát phoi tốt và kéo dài tuổi thọ dao.

3. Thoát phoi và làm mát:

– Thoát phoi:

+ Rãnh là không gian kín, dễ bị tắc phoi.

+ Phoi phải được loại bỏ hiệu quả ra khỏi rãnh để tránh làm tắc và gây hỏng dao.

– Làm mát: Cần sử dụng dung dịch làm mát (coolant) để giảm nhiệt, bôi trơn và cuốn phoi.

4. Độ cứng vững của hệ thống:

– Đảm bảo phôi được kẹp chặt bằng ê tô hoặc đồ gá.

– Sử dụng đầu kẹp dao phay có độ cứng vững cao.

– Sự cứng vững của toàn bộ hệ thống giúp chống lại rung động, làm ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt và tuổi thọ dao.

Phay rãnh là một nguyên công nền tảng và thiết yếu trong gia công cơ khí. Việc nắm vững các loại rãnh, các phương pháp phay, lựa chọn đúng dao cụ và tuân thủ các nguyên tắc kỹ thuật sẽ giúp bạn thực hiện quá trình này một cách hiệu quả.

Hãy liên hệ VNTECH để được tư vấn chi tiết về phương pháp phay rãnh CNC hiện nay.

VNTECH - Đơn vị cung cấp máy móc gia công cơ khí chính hãng, uy tín, đa dạng về chủng loại, đáp ứng mọi nhu cầu sản xuất. Để được tư vấn chi tiết và nhận báo giá tốt nhất, quý khách vui lòng liên hệ theo thông tin bên dưới.