Phay cứng, mài hay cắt dây EDM: chọn quy trình hoàn thiện ở 55-62 HRC
Khi chi tiết đã vượt khoảng 50 HRC, chỉ có ba cách thực tế để đưa nó về kích thước cuối cùng: phay, mài, hoặc ăn mòn bằng EDM. Các xưởng chọn giữa chúng mỗi ngày, và lựa chọn đó làm thay đổi cả giá lẫn thời gian giao hàng ở mức lớn hơn bất cứ thứ gì khác trong báo giá.
Đây là cách quyết định thực sự được đưa ra.
Mỗi phương pháp mạnh ở đâu
Phay cứng lấy đi vật liệu bằng lưỡi cắt xác định (CBN hoặc carbide phủ) trên trung tâm gia công. Đây là phương pháp duy nhất trong ba phương pháp tạo được hình học 3D tùy ý chỉ với một lần gá. Lòng khuôn, góc lượn, gân, mặt cong: tất cả đều ra từ cùng một trục chính.
Mài dùng đá mài. Mài thắng ở độ phẳng, độ song song, độ tròn và độ nhám bề mặt tốt nhất. Mài lấy đi lượng lớn vật liệu rất chậm, và cần hình học đơn giản: mặt phẳng, trụ, biên dạng đơn giản.
Cắt dây EDM ăn mòn vật liệu bằng tia lửa điện, nên độ cứng không ảnh hưởng gì. Nó tạo được các góc trong sắc mà không dụng cụ quay nào tới được, và không tạo lực cắt, điều quan trọng với tiết diện mỏng hoặc dễ hỏng. Nó chỉ tạo được bề mặt kẻ (ruled surface), và chậm.
So sánh song song
| Phay cứng | Mài | Cắt dây EDM | |
|---|---|---|---|
| Tự do hình học | Cao: 3D đầy đủ | Thấp: phẳng, trụ | Trung bình: chỉ bề mặt kẻ |
| Dung sai thực tế | ±0.01 mm, ±0.005 mm ở vị trí chỉ định | ±0.002 mm và tốt hơn | ±0.005 mm |
| Độ nhám thực tế | Ra 0.4-0.8 | Ra 0.1-0.4 | Ra 0.8-1.6 khi vừa cắt |
| Bán kính góc trong | Bị giới hạn bởi bán kính dao | Bị giới hạn bởi đá mài | Tới bán kính dây (~0.1 mm) |
| Lực cắt | Trung bình | Thấp | Không có |
| Tốc độ lấy vật liệu | Nhanh | Chậm | Rất chậm |
| Số lần gá | Thường một | Thường nhiều | Một, cộng một lỗ khởi đầu |
Các quy tắc quyết định
Góc trong sắc buộc phải dùng EDM. Góc trong 0.2 mm không thể phay: không có dao nhỏ như vậy mà đủ cứng vững để chịu được thép đã tôi. Nếu bản vẽ có một góc như thế, chi tiết đó sẽ lên máy cắt dây, và phần còn lại được lên kế hoạch xoay quanh nó.
Độ phẳng và độ song song dưới khoảng 0.01 mm buộc phải mài. Phay cứng giữ kích thước tốt nhưng để lại một dạng vết cusp nhỏ và nhạy với giãn nở nhiệt. Nếu bản vẽ yêu cầu độ phẳng 0.005 mm trên 200 mm, mặt đó phải mài, không bàn cãi.
Đường bao 3D buộc phải phay cứng. Lòng khuôn có bề mặt chuyển tiếp không phải việc của mài, cũng không phải việc của EDM, trừ khi sẵn sàng chế tạo điện cực: nghĩa là phải làm điện cực trước, và đó lại là một công việc gia công riêng.
Khối lượng vật liệu buộc phải phay cứng. Mài lấy đi bậc 4 mm khỏi một khối đã tôi là cách đốt cháy cả chi tiết lẫn đá mài. Hãy phay sát, rồi mài 0.05 mm cuối cùng nếu độ nhám đòi hỏi.
Quy trình kết hợp thường rẻ nhất
Bản năng chọn một phương pháp cho toàn bộ chi tiết là điều làm báo giá bị đẩy lên. Trên thực tế, kế hoạch rẻ nhất hầu như luôn là kết hợp:
- Phay cứng toàn bộ tới trong khoảng 0.05 mm.
- Chỉ mài hai hoặc ba mặt mang dung sai quan trọng.
- Chỉ cắt dây EDM những đặc điểm mà không dao nào tới được.
Cách này dùng phương pháp nhanh cho phần lớn vật liệu, phương pháp chính xác cho số ít bề mặt cần nó, và phương pháp đắt cho các đặc điểm không có lựa chọn khác. Xưởng báo giá theo cách này thường thắng xưởng báo “mài tất cả” với khoảng cách lớn trên cùng một bản vẽ; xem quy trình kết hợp để biết cách ghi yêu cầu.
Điều này thay đổi gì trên bản vẽ của quý khách
Hãy đánh dấu những mặt mang dung sai thực sự. Một cấp dung sai chung cho mọi kích thước buộc xưởng giả định phải mài mọi thứ, vì đó là cách duy nhất để đảm bảo. Đánh dấu ba mặt thì phần còn lại mở ra cho phay.
Làm tương tự với độ nhám bề mặt. Ra 0.4 ở mặt làm kín là một yêu cầu kỹ thuật; Ra 0.4 ở mọi bề mặt của khối khuôn là một công đoạn đánh bóng mà quý khách không yêu cầu và sẽ phải trả tiền.
Nếu chưa chắc chi tiết cần đi theo quy trình nào, hãy gửi bản vẽ và nói rõ điều đó: câu trả lời thường rất hiển nhiên với một xưởng chạy cả ba phương pháp, và hỏi thì không tốn gì.