Phay CNC là gì? Các phương pháp phay CNC phổ biến nhất hiện nay

1. Gia công phay CNC là gì?

Phay là phương pháp gia công cắt gọt dựa trên sự chuyển động tròn xoay quanh trục của dụng cụ cắt (dao phay) và kết hợp giữa vị trí của dao phay với phôi để loại bỏ những phần vật liệu thừa nhằm tạo hình khối mong muốn. Quy trình phay được thực hiện trên máy CNC được gọi là gia công phay CNC với sự điều khiển tự động của hệ thống máy tính.

Vị trí giữa dao phay và phôi được thực hiện thông qua các chuyển động tịnh tiến theo 3 trục, 4 trục hoặc 5 trục của dao phay hoặc phôi.

2. Các phương pháp gia công phay

Có 2 phương pháp phay chính là phay thuận và phay nghịch.

2.1 Phương pháp phay thuận

Là phương pháp phay mà chiều quay của dao phay cùng hướng với chiều chuyển động tịnh tiến của bàn máy (như hình dưới). Phay thuận thường được áp dụng trong phay tinh vì cải thiện được độ nhám bề mặt chi tiết.

Ưu điểm của phay thuận

• Độ nhám bề mặt được cải thiện do chiều sâu cắt giảm dần, cũng như không có hiện tượng trượt.
• Giúp duy trì độ bền và kéo dài tuổi thọ dao phay lên tới 50%.
• Lực cắt luôn đè lên chi tiết nên dễ dàng gia công đồ gá hơn, giảm chi phí, hạ giá thành.
• Ít ảnh hưởng bởi nhiệt cắt vì quá trình phay thuận sinh nhiệt tương đối ít và có xu hướng giảm dần.

Nhược điểm của phay thuận

• Do chiều dày cắt từ dày đến mỏng nên ban đầu sẽ xảy ra va đập mạnh giữa dao phay và bề mặt phôi, dễ gây ra mẻ dao và giảm tuổi thọ máy.
• Chỉ gia công tốt khi máy có độ khử dơ tốt và chiêm bàn máy phải siết chặt.
• Khó gia công với những phôi có lớp vỏ cứng, chẳng hạn như thép cán nóng…

2.2 Phương pháp phay nghịch

Là phương pháp phay mà chiều quay của dao phay ngược hướng với chiều chuyển động tịnh tiến của bàn máy (như hình dưới). Phay nghịch thường áp dụng cho phay thô, giúp phá bỏ lớp cứng bề mặt phôi dễ dàng hơn.

Ưu điểm của phay nghịch

• Hạn chế mẻ dao do chi tiết được cắt từ mỏng đến dày.
• Dễ đạt năng suất cao trong gia công thô.
• Máy phay chạy êm hơn do có ít va đập hơn.
• Áp dụng được trên cả những máy phay cũ do khử được độ dơ của máy.

Nhược điểm của phay nghịch

• Lực cắt luôn có xu hướng kéo bật phôi lên, do đó cần lực kẹp lớn.
• Có hiện tượng trượt khi lượng chạy dao nhỏ.
• Dễ bị kẹt phoi giữa dao cắt và bề mặt chi tiết, gây trở ngại đến quá trình phay.
• Nhiệt cắt lớn vì cắt chi tiết từ mỏng đến dày.
• Lưỡi dao phay nhanh bị mòn hơn phay thuận.

3. Đặc điểm của phương pháp gia công phay

3.1 Khả năng của phương pháp gia công phay

Gia công phay có tính ứng dụng cao bởi nó cho phép gia công được trên nhiều dạng bề mặt khác nhau với nhiều dạng chi tiết phức tạp, đồng thời người thợ cơ khí có thể mở rộng khả năng của công nghệ phay bằng nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như chế tạo thêm đồ gá… Một số ứng dụng trong gia công phay như:

• Phay mặt phẳng
• Phay mặt trụ
• Phay rãnh, phay rãnh then
• Phay ren
• Phay trục then hoa
• Phay các mặt định hình…

3.2 Độ chính xác và năng suất trong gia công phay

Độ chính xác trong gia công phay, chất lượng bề mặt chi tiết và năng suất sản xuất khi áp dụng công nghệ gia công phay sẽ phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau:

• Vật liệu phôi.
• Vật liệu và chất lượng của dao phay.
• Trạng thái bề mặt gia công.
• Độ cứng vững của hệ thống máy phay.
• Tay nghề, kinh nghiệm của thợ máy, kỹ thuật viên gia công.

3.3 Vật liệu phôi có thể dùng và không thể dùng trong gia công phay CNC

Phương pháp gia công phay CNC có thể áp dụng trên nhiều loại vật liệu khác nhau, phổ biến nhất là sắt, thép, inox, gang, đồng, đồng thau, titan, nhôm… Ngoài ra thì phương pháp gia công phay CNC còn áp dụng được với những vật liệu phôi mà các máy phay cơ truyền thống không xử lý được như các loại nhựa ABS, POM, Nylon, gỗ, bọt, kính…

Mặc dù tính ứng dụng cao trên nhiều loại vật liệu, nhưng cũng có một số vật liệu không thể gia công bằng phương pháp phay như cao su, silicon, gốm…

4. Ưu điểm của phương pháp gia công phay

Do đặc điểm dao phay có nhiều lưỡi dao nên thường rất lâu mòn, đồng thời lượng chạy dao lớn nên phương pháp gia công phay mang đến năng suất sản xuất cao.

Khả năng ứng dụng cao, tính tổng khối lượng gia công cắt gọt thì phay chiếm khoảng 20%.

Độ chính xác trong gia công phay là tương đối cao.

Gia công an toàn hơn vì phoi đứt đoạn, ít gây nguy hiểm cho thợ máy.

5. Nhược điểm của phương pháp gia công phay

Gia công phay khó áp dụng với những chi tiết mỏng bởi phôi rất dễ vỡ trong quá trình cắt. Thông thường phôi kim loại phải có độ dày từ 0.8mm trở lên thì mới áp dụng được trong gia công phay.