Cách Khắc phục Hiện tượng Trượt Phôi trong Tiện CNC với Mâm Cặp Tùy chỉnh

Vào năm 2025, hơn 60% Xưởng tiện CNC báo cáo vấn đề trượt khi gia công thép tôi cứng hoặc các rãnh sâu. Mâm cặp cứng truyền thống thường yêu cầu lực kẹp quá mức, gây nguy cơ biến dạng chi tiết.

Phương pháp

1. Thiết lập thử nghiệm

• Phôi: Trục thép 4140 (ϕ50×300mm, HRC 28-32) với 3 rãnh dọc

• Thiết bị:

Máy tiện CNC: Doosan Puma 2600SY (trục chính 15kW)

Cảm biến mô-men xoắn: Kistler 9129AA (dải 0-600N·m)

• Thiết kế:

Răng cưa: Thép tôi cứng với răng 1,2mm (góc kẹp 60°)

Thủy lực: Chốt hợp kim cacbua vonfram kích hoạt bằng áp lực

Lớp phủ polymer: Lớp polyurethane dày 0,8mm

2. Quy trình thử nghiệm

• Thử nghiệm trượt cơ bản với hàm kẹp tiêu chuẩn ở các mức mô-men xoắn tăng dần (200-500N·m)

• Lặp lại thử nghiệm với hàm kẹp tùy chỉnh trong cùng điều kiện cắt:

Tiện thô: DOC 3mm, 0,3mm/vòng

Xẻ rãnh: Rộng 5mm, sâu 8mm

Kết quả và Phân tích

1.Ngưỡng trượt

• Hàm tiêu chuẩn: Thất bại ở mức 320N·m (chuyển động phôi 0,8mm)

• Hàm có rãnh: Giữ được đến 450N·m (cải thiện 40%)

• Hàm thủy lực: Không trượt ở mức tối đa đã thử nghiệm là 500N·m

2.Bảo vệ bề mặt

Hàm có lớp phủ polymer không để lại dấu vết (Ra 0,8µm) so với các vết lõm vi mô của hàm có rãnh (Ra 2,4µm).

Thảo luận

1.Đánh đổi chi phí - lợi ích

• Hàm có rãnh: Tối ưu cho các xưởng đã có mâm cặp ($350-500/bộ)

• Hàm thủy lực: Đáng đầu tư cho sản xuất đa dạng dù chi phí trên $2.200

• Hàm polymer: Lý tưởng cho bề mặt hoàn thiện nhưng cần phủ lại hàng tuần

2. Giới hạn

Các bài kiểm tra tập trung vào các chi tiết hình trụ; các hình dạng bất thường có thể yêu cầu giải pháp lai.

Kết luận

Đối với gia công tiện mô-men xoắn cao:

• Hàm kẹp có răng cưa cung cấp nâng cấp tiết kiệm chi phí nhất

• Hệ thống thủy lực mang lại khả năng kẹp an toàn cho các công việc quan trọng

• Lớp phủ polymer bảo vệ các bề mặt mỏng manh ở mức mô-men xoắn thấp hơn

Nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào các hệ thống thay nhanh cho sản xuất đa dạng.