Cấu tạo mũi khoan và đầu kẹp mũi khoan

Cấu tạo của mũi khoan xoắn gồm những bộ phận nào?

Cấu tạo mũi khoan xoắn thông dụng gồm phần chuôi, phần cổ nếu có và phần làm việc. Phần làm việc được chia thành phần cắt và phần dẫn hướng. Hiểu cấu tạo của mũi khoan giúp xác định vị trí gá giữ, vị trí cắt vật liệu và vị trí dẫn hướng trong lỗ.

Chuôi mũi khoan

Trong cấu tạo mũi khoan, chuôi là bộ phận dùng để gá giữ và truyền chuyển động quay từ máy đến dụng cụ. Hai dạng thường gặp gồm:

• Chuôi trụ: Có bề mặt gá dạng trụ, thường được giữ bằng đầu kẹp mũi khoan.
• Chuôi côn: Có bề mặt gá dạng côn, được lắp vào lỗ côn phù hợp của trục chính hoặc thông qua bạc côn chuyển tiếp.

Khi kiểm tra cấu tạo của mũi khoan, cần xác định đúng dạng chuôi và bộ phận gá tương ứng.

Ở dạng chuôi côn có đuôi dẹt, phần đuôi này nằm ở cuối chuôi và được thiết kế để lắp vào rãnh truyền động tương ứng trong ổ gá.

Cổ mũi khoan

Khi quan sát cấu tạo mũi khoan, cổ là đoạn chuyển tiếp có đường kính thu nhỏ giữa chuôi và phần làm việc. Vùng này có thể được dùng để ghi đường kính, vật liệu hoặc ký hiệu sản phẩm. Trên bản vẽ cấu tạo của mũi khoan, hình dạng và chiều dài đoạn cổ cần được xác định theo thiết kế cụ thể.

Cổ mũi khoan là đoạn ngắn nối phần thân có rãnh với chuôi côn.

>> Máy khoan bàn ERLO GROUP V series phù hợp cho bảo trì–lắp ráp: khoan lỗ nhỏ–trung bình, thao tác nhanh gọn và các công việc lặp lại cần kiểm soát

Phần làm việc của mũi khoan

Trong cấu tạo mũi khoan, phần làm việc đảm nhiệm cắt vật liệu, dẫn hướng và tạo đường thoát phoi. Với dạng xoắn hai rãnh thông dụng, cấu tạo của mũi khoan tại khu vực này có các chi tiết sau:

Lưỡi cắt chính, mặt trước và mặt sau

Hai lưỡi cắt chính nằm ở đầu mũi khoan, thực hiện phần lớn quá trình cắt vật liệu. Mỗi lưỡi được hình thành bởi giao tuyến giữa mặt trước và mặt sau. Mặt trước thuộc bề mặt rãnh xoắn, là nơi phoi trượt qua; mặt sau nằm phía sau lưỡi cắt, được tạo độ hở để giảm cọ xát với bề mặt đang gia công.

“Rake surface” là mặt trước; “Clearance surface” là mặt sau

Lưỡi cắt ngang

Lưỡi cắt ngang nằm ở đầu lõi, nối hai lưỡi cắt chính qua vùng tâm. Chiều dày lõi tại đầu mũi khoan ảnh hưởng đến lực đẩy dọc trục khi khoan. Việc mài mỏng vùng lõi ở đầu mũi khoan giúp giảm lực đẩy nhưng phải bảo đảm hình học phần cắt phù hợp.

Lưỡi cắt chính và lưỡi cắt ngang

>> Máy khoan bàn Frejoth UMD-25  phù hợp khi xưởng cần khoan lỗ lớn hơn mức phổ thông và ưu tiên độ vững khi làm chi tiết dày vừa.

Rãnh thoát phoi và lõi mũi khoan

Rãnh xoắn tạo khoảng trống cho phoi thoát ra và cho dung dịch trơn nguội tiếp cận vùng cắt. Lõi là phần vật liệu ở giữa các rãnh, liên kết các phần gờ của thân; đầu lõi tạo thành lưỡi cắt ngang trên dạng mũi khoan hai rãnh thông thường.

Rãnh thoát phoi

Gờ và dải dẫn hướng

Gờ là phần thân nằm giữa hai rãnh kề nhau. Dải dẫn hướng, còn gọi là cạnh viền, là dải bề mặt hẹp trên gờ, tiếp xúc với thành lỗ để hỗ trợ dẫn hướng. Phần bề mặt phía sau dải này được hạ thấp nhằm giảm cọ xát. Cần phân biệt dải dẫn hướng với toàn bộ phần gờ.

Vị trí “Margin” là dải dẫn hướng.

Bảng dưới đây tóm tắt cấu tạo mũi khoan theo nhóm bộ phận và chức năng chính.

Khi đánh giá cấu tạo của mũi khoan, cần phân biệt phần cắt với phần dẫn hướng và vị trí gá giữ. Cách nhận biết này giúp đọc đúng bản vẽ cấu tạo mũi khoan và kiểm tra từng vị trí khi dụng cụ có dấu hiệu mòn.

>> Máy khoan đứng ERLO GROUP TS series nổi bật với khả năng ăn dao thủ công hoặc tự động, đáp ứng linh hoạt nhu cầu gia công từ cơ bản đến chuyên sâu

Các góc hình học trên mũi khoan có ý nghĩa gì?

Các góc hình học trong cấu tạo mũi khoan ảnh hưởng đến quá trình tạo phoi, lực cắt, ma sát và độ bền của lưỡi cắt. Bốn góc cần phân biệt là góc đỉnh, góc xoắn, góc sau và góc trước.

Góc đỉnh mũi khoan

Góc đỉnh là góc giữa hình chiếu của hai lưỡi cắt chính trên mặt phẳng song song với trục mũi khoan và song song với hai lưỡi cắt. Đây là thông số thể hiện độ mở của phần đầu cắt trong cấu tạo của mũi khoan.

Thay đổi góc đỉnh làm thay đổi hình dạng lưỡi cắt, chiều dày lớp vật liệu bị cắt và điều kiện hình thành phoi. Qua đó, góc này ảnh hưởng đến lực đẩy dọc trục, ba via và chất lượng lỗ. Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào vật liệu, dạng đầu mũi khoan và chế độ cắt; tăng góc đỉnh không đồng nghĩa với lực khoan luôn tăng hoặc luôn giảm.

Góc đỉnh mũi khoan

Góc xoắn của rãnh thoát phoi

Góc xoắn là góc giữa tiếp tuyến với mép rãnh xoắn ở đường kính ngoài và đường thẳng song song với trục mũi khoan. Thông số này liên quan đến quá trình tạo phoi, thoát phoi và góc trước của lưỡi cắt.

Trong cấu tạo mũi khoan xoắn thông dụng, góc xoắn lớn thường đi kèm góc trước lớn hơn, giúp giảm lực cản cắt nhưng có thể làm góc ngoài của lưỡi cắt yếu hơn, dễ sứt mẻ. Góc xoắn nhỏ tạo phần nêm cắt vững hơn. Việc lựa chọn cần phù hợp với độ cứng và đặc tính tạo phoi của vật liệu.

Góc xoắn của rãnh thoát phoi

>> Máy khoan cần Nambuk NRD-2000 phù hợp cho các xưởng cơ khí hạng nặng khi cần gia công khoan–khoét–doa–taro trên những chi tiết rất lớn, dày và nặng mà việc di chuyển phôi sẽ tốn thời gian, tốn nhân lực và khó đảm bảo an toàn.

Góc sau và góc trước

Góc sau: tạo độ hở phía sau lưỡi cắt

Góc sau tạo độ hở giữa mặt sau và bề mặt đang gia công, giúp lưỡi cắt tiến vào vật liệu mà mặt sau không cọ xát quá mức. Góc sau quá nhỏ có thể làm tăng ma sát và lực đẩy dọc trục. Nếu tăng quá lớn, độ bền lưỡi cắt giảm, nguy cơ sứt mẻ tăng.

Góc sau

Góc trước: ảnh hưởng đến biến dạng và chuyển động của phoi

Góc trước đặc trưng cho độ nghiêng của mặt trước tại vị trí đang xét, ảnh hưởng đến biến dạng phoi và lực cắt. Giá trị này thay đổi dọc theo lưỡi cắt, vì vậy cần đối chiếu cùng vị trí và cùng mặt phẳng đo khi so sánh thông số.

Cấu tạo đầu kẹp mũi khoan và nguyên lý hoạt động

Đầu kẹp là bộ phận giữ chuôi mũi khoan và liên kết dụng cụ với trục chính máy. Với dạng ba chấu, các chấu cùng khép lại từ ba phía để giữ chuôi. Phần dưới đây minh họa đầu kẹp tự siết Albrecht SBF; cơ cấu điều chỉnh có thể khác giữa các loại đầu kẹp mũi khoan.

Các bộ phận chính của đầu kẹp mũi khoan

Cấu tạo đầu kẹp mũi khoan tự siết Albrecht SBF gồm các nhóm chi tiết sau.

Trục vít ép là chi tiết bên trong đầu kẹp, cần phân biệt với trục chính của máy. Vỏ bao và nắp đầu được lắp với nhau thành một cụm; khi thao tác, người dùng giữ vòng cầm giữ và quay cụm này để điều chỉnh độ mở của các chấu.

>> Máy khoan từ TSYR TZUN MTM-930A phù hợp cho các đơn vị gia công cơ khí có nhu cầu khoan và ta rô với dải công việc lớn, thường xuyên xử lý trên kết cấu thép, khung bệ máy, bản mã,...

Nguyên lý đóng mở và tạo lực kẹp

Trong cấu tạo đầu kẹp mũi khoan Albrecht SBF, cặp ren giữa thân và trục vít ép tham gia biến chuyển động quay tương đối thành chuyển động dọc trục. Chuyển động này phối hợp với bộ phận dẫn hướng để làm các chấu khép vào hoặc mở ra. Khi siết, ba chấu tiến sát và ép lên chuôi; khi mở, khoảng cách giữa các chấu tăng để tháo hoặc đưa dụng cụ vào.

Với chuôi trụ, lực ép của chấu tạo điều kiện truyền mô men qua ma sát tại bề mặt tiếp xúc. Chuôi cần được đưa vào đúng tâm, đủ chiều sâu kẹp quy định rồi mới siết bằng tay. Sau khi gá, cần kiểm tra độ chắc và độ đảo của dụng cụ.

Ba chấu có ren và đai ốc hai nửa

Cơ chế tự siết khi khoan

Ở đầu kẹp Albrecht SBF thông thường, lực giữ chuôi tăng theo mô men khoan khi làm việc theo chiều quay phải. Cơ chế này giúp các chấu tiếp tục siết giữ dụng cụ trong quá trình chịu tải. Tính năng tự siết cần được sử dụng đúng chiều làm việc; khả năng quay ngược phải kiểm tra theo từng dòng sản phẩm.

Mẫu đầu kẹp tự siết Albrecht

>> Máy khoan phay ERLO GROUP TF series được trang bị hệ thống ăn dao tự động với ly hợp điện từ, giúp vận hành dễ dàng và chính xác trong quá trình gia công

Phần liên kết đầu kẹp với máy hoặc cán nối

Khi đọc cấu tạo đầu kẹp mũi khoan, cần phân biệt hai phía:

• Phía kẹp dụng cụ: Ba chấu giữ chuôi trong phạm vi đường kính cho phép.
• Phía lắp với máy: Liên kết đầu kẹp với trục chính hoặc cán nối bằng kiểu lắp được thiết kế.

Ví dụ, cùng phạm vi kẹp 1–13 mm, đầu kẹp có thể được sản xuất với các phiên bản lỗ côn B16, J33 hoặc liên kết ren. Vì vậy, phạm vi kẹp và kích thước liên kết phía sau là hai thông số cần đọc riêng.

Nếu sử dụng cán nối, cả phía lắp vào đầu kẹp và phía lắp vào trục chính đều phải phù hợp. Bề mặt lắp côn cần sạch và không có dầu mỡ, bụi bẩn theo yêu cầu lắp ráp.

Hiểu cấu tạo đầu kẹp mũi khoan giúp kiểm tra đúng cơ cấu tạo lực kẹp, vị trí tiếp xúc với chuôi và phần liên kết với máy. Đây là các yếu tố cần đối chiếu khi đánh giá khả năng giữ dụng cụ của cụm gá.

Các loại đầu kẹp mũi khoan thường dùng trong xưởng cơ khí

Để nhận biết các loại đầu kẹp mũi khoan, cần xét hai tiêu chí: cách siết và kiểu lắp với máy. Cách siết quyết định thao tác đóng mở chấu; kiểu lắp quyết định khả năng ghép đầu kẹp với trục chính hoặc cán nối.

Phân loại đầu kẹp theo cách siết

Đầu kẹp dùng chìa

Loại này sử dụng chìa chuyên dụng để siết và mở bộ chấu. Khi gá mũi khoan chuôi trụ trên máy khoan bàn, người vận hành đưa chuôi vào đầu kẹp, dùng chìa siết chặt rồi kiểm tra độ đồng tâm. Chìa sử dụng cần phù hợp với đầu kẹp đang lắp.

>> Máy khoan từ TSYR TZUN AE-25N phù hợp cho các đơn vị thường xuyên cần khoan và khoét lỗ (cắt lỗ bằng mũi khoét) trực tiếp trên các hạng mục khó di chuyển

Đầu kẹp không dùng chìa

Người dùng xoay bộ phận cầm siết bằng tay để đóng mở các chấu. Cách thao tác này thuận tiện khi thay mũi thường xuyên, đồng thời giảm nhu cầu sử dụng chìa kẹp riêng.

Trong các loại đầu kẹp mũi khoan không dùng chìa, cần kiểm tra thêm tính năng tự siết và khóa chống mở. Đầu kẹp tự siết Albrecht thông thường tăng lực giữ khi mô men khoan tăng theo chiều quay phải. Dòng có khóa chống mở bổ sung cơ cấu hạn chế nới lỏng ngoài ý muốn, kể cả khi trục chính dừng nhanh. Chiều quay cho phép vẫn phải tra đúng dòng sản phẩm.

 Nhận biết kiểu lắp đầu kẹp và cán nối

Phần liên kết phía sau trong cấu tạo đầu kẹp mũi khoan quyết định cách gá lên máy. Vì vậy, các loại đầu kẹp mũi khoan cần được đối chiếu thêm theo dạng liên kết:

• Đầu kẹp lắp ren: Ghép với phần ren tương ứng trên trục hoặc cán nối. Cần đọc đúng loại ren, đường kính và bước ren.

• Đầu kẹp có lỗ côn: Lỗ côn phía sau ghép với phần côn tương ứng trên máy hoặc cán nối. Các ký hiệu như B16 và J33 phải được đối chiếu đúng với thông số của bộ phận lắp ghép.

>> Máy khoan cần Nambuk NRD-1000 đặc biệt thích hợp mô hình xưởng đơn chiếc – sửa chữa – chế tạo nhờ thao tác thuận tiện, đổi dụng cụ nhanh và vận hành ổn định.

• Đầu kẹp có cán tích hợp: Phần cán gá được tích hợp sẵn trong kết cấu đầu kẹp. Ví dụ, dạng có cán côn Morse được chế tạo theo từng cỡ cán để lắp vào vị trí gá tương ứng.

Cách siết và kiểu lắp là hai thông tin cần đọc riêng. Một đầu kẹp không dùng chìa vẫn có thể được sản xuất thành các phiên bản lắp ren, lỗ côn hoặc có cán tích hợp.

Bảng so sánh để lựa chọn

Bảng dưới đây tóm tắt các loại đầu kẹp mũi khoan theo cách thao tác và những thông tin cần đối chiếu.

Khi so sánh các loại đầu kẹp mũi khoan, nên đối chiếu phạm vi kẹp, kiểu lắp, chiều quay, tốc độ giới hạn và yêu cầu độ đảo của công việc. Độ đảo cần được kiểm tra theo công bố của hãng và điều kiện đo tương ứng.

Cách chọn mũi khoan và đầu kẹp phù hợp với công việc

Việc lựa chọn cần bắt đầu từ yêu cầu của lỗ, vật liệu gia công và khả năng của máy. Hiểu cấu tạo mũi khoan giúp đối chiếu hình dạng dụng cụ với công việc, sau đó chọn đầu kẹp và phương án gá tương ứng.

Đối chiếu yêu cầu của chi tiết

Trước khi chọn dụng cụ, cần xác định vật liệu, độ cứng, đường kính, chiều sâu lỗ và yêu cầu về độ chính xác, độ nhám. Đây là cơ sở để chọn vật liệu dụng cụ, hình học phần cắt và điều kiện gia công.

Khi xem xét cấu tạo của mũi khoan, cần chú ý hình dạng đầu cắt và rãnh thoát phoi. Chiều dài rãnh nên ngắn nhất có thể nhưng vẫn đáp ứng chiều sâu lỗ, yêu cầu thoát phoi và điều kiện sử dụng của dụng cụ. Mũi quá dài so với nhu cầu làm giảm độ cứng vững, ảnh hưởng đến độ chính xác và tuổi bền.

Vật liệu dụng cụ cũng phải phù hợp với điều kiện máy. Mũi thép gió có độ dai, phù hợp nhiều công việc gia công thông dụng. Mũi hợp kim cứng nguyên khối cần được lựa chọn cùng điều kiện máy và gá lắp đủ cứng vững để khai thác khả năng làm việc.

>> Máy khoan đứng ERLO GROUP B series được trang bị cơ cấu ăn dao tự động với ly hợp điện từ, mang đến khả năng vận hành mượt mà, độ chính xác cao và dễ dàng kiểm soát trong quá trình gia công

Kiểm tra sự phù hợp khi gá lắp

Với cấu tạo đầu kẹp mũi khoan ba chấu, cần kiểm tra cả phía giữ chuôi và phía liên kết với máy. Khi so sánh các loại đầu kẹp mũi khoan, nên đối chiếu đường kính chuôi với cả giới hạn nhỏ nhất và lớn nhất của phạm vi kẹp. Kiểu ren hoặc côn phải phù hợp với trục chính hay cán nối đang sử dụng.

Tiếp theo, kiểm tra chiều sâu kẹp tối thiểu, chiều quay và tốc độ cho phép. Với mũi có chuôi giảm, cần đối chiếu thêm giới hạn đường kính phần cắt được phép sử dụng.

Kiểm tra tình trạng giữ dụng cụ

Trước khi gá lắp hoặc vệ sinh, phải dừng máy và ngăn khởi động lại. Chuôi cần sạch, không có ba via; chấu và bề mặt lắp ghép cần được kiểm tra tình trạng hư hỏng. Hiểu cấu tạo đầu kẹp mũi khoan giúp xác định đúng các vị trí cần kiểm tra này.

Sau khi gá, cần kiểm tra độ chắc và độ đảo của dụng cụ theo hướng dẫn phù hợp. Nếu có dấu hiệu trượt hoặc đảo vượt yêu cầu, cần đánh giá cả mũi khoan, đầu kẹp, cán nối và vị trí lắp trên trục chính trước khi quyết định thay thế.

Bảng dưới đây giúp đối chiếu các loại đầu kẹp mũi khoan với dữ liệu thực tế của công việc.

>> Máy khoan bàn Frejoth UMD-19  hợp xưởng gia công tổng hợp làm đa dạng công việc.

Lựa chọn mũi khoan và đầu kẹp phù hợp cùng Á Châu

Hiểu cấu tạo mũi khoan và cấu tạo đầu kẹp mũi khoan giúp lựa chọn, gá lắp phù hợp với yêu cầu gia công. Để được tư vấn các loại đầu kẹp mũi khoan và giải pháp máy phù hợp, hãy liên hệ Công ty Cổ phần Thương mại và Công nghệ Á Châu, đơn vị chuyên cung cấp các dòng máy công nghiệp chất lượng cao.

Hà Nội: 0912 002 160 – 083 602 9594

Hồ Chí Minh: 097 958 0571 – 098 858 9709

Chúng tôi cam kết mang đến sản phẩm chính hãng, dịch vụ chuyên nghiệp và giải pháp tối ưu giúp khách hàng nâng cao hiệu quả sản xuất.