Chuyển đến nội dung chính
CƠ KHÍ.NET
Gia công CNC & cắt gọt

Sửa đá và cân bằng đá mài: vì sao đá phải tự mòn?

Nguyễn Đỗ Tùng

Trả lời trực tiếp: Đá mài tự mòn là điều kiện để nó cắt được: hạt cùn phải bong ra để lộ hạt mới. Sửa đá làm hai việc — nắn lại hình dạnglàm sắc bề mặt cắt. Mất cân bằng đá thì mọi thứ khác vô nghĩa vì đá gõ vào chi tiết mỗi vòng.

Nội dung thuộc chuyên trang Gia công CNC của cokhi.net, cụm Mài — ở góc nguyên lý, không giới thiệu hay so sánh vật tư mài.

Ba trạng thái bề mặt đá mài: sắc, cùn do trơ hạt, và bít do phoi lấp — cùng hai việc riêng của sửa đá là nắn hình và làm sắc

Vì sao đá mài phải tự mòn mới cắt được?

Ở nguyên công cắt gọt bằng dao, lưỡi cắt mòn là chuyện xấu và ta tìm cách kéo dài tuổi bền, theo cách trình bày ở bài tuổi bền dao và mòn dao. Ở nguyên công mài, logic ngược lại.

Đá mài là vô số hạt mài giữ bởi chất kết dính. Mỗi hạt là một lưỡi cắt tí hon, và nó cũng cùn đi khi cắt. Điều làm đá tiếp tục cắt được là: khi hạt đã cùn, lực cắt trên nó tăng lên tới mức bứt nó ra khỏi chất kết dính, để lộ hạt mới bên dưới còn sắc.

⇒ Đây là tự mài sắc, và nó chỉ hoạt động khi chất kết dính có độ bền phù hợp với vật liệu đang mài. Đó chính là ý nghĩa của "độ cứng đá" — không phải độ cứng của hạt mà là mức độ chất kết dính giữ hạt. Cách chọn theo vật liệu trình bày ở bài chọn đá mài theo vật liệu.

Đá mất khả năng cắt theo hai kiểu khác nhau

Trạng tháiChuyện gì xảy ra trên bề mặt đáDấu hiệu khi mài
Trơ hạt (đá quá cứng so với vật liệu)Hạt cùn nhưng chất kết dính vẫn giữ chặt, không bứt ra đượcLực mài tăng, chi tiết nóng lên rõ, dễ cháy bề mặt
Bít đá (đá quá mềm so với yêu cầu, hoặc vật liệu dẻo)Phoi lấp đầy khoảng trống giữa các hạtBề mặt đá bóng lên, tiếng mài đổi, chất lượng bề mặt xấu đi
Mất hình dạngĐá mòn không đều, mất biên dạng hoặc mất độ trònKích thước trôi dần, vết mài không đều theo chiều rộng

Bảng nêu quan hệ trạng thái bề mặt đá – biểu hiện khi mài; bảng không nêu trị số chế độ sửa đá hay lượng bóc, vì các trị số này phụ thuộc loại đá và máy, phải lấy từ tài liệu tương ứng. Cơ chế và cách phòng cháy bề mặt trình bày ở bài cháy bề mặt khi mài.

Sửa đá làm hai việc — và người ta hay chỉ nghĩ tới một

Nắn lại hình dạng: đưa đá về đúng biên dạng và đúng độ tròn quanh trục quay của chính máy đang dùng. Đây là lý do đá phải được sửa trên chính máy sẽ dùng nó, sau khi đã lắp — sửa ở nơi khác rồi mang sang là mất đúng cái ta vừa tạo ra.

Làm sắc lại bề mặt cắt: bóc lớp hạt cùn và lớp phoi bít, để lộ lớp hạt mới. Việc này xử hai trạng thái đầu ở bảng trên.

Hai việc thường làm cùng lúc bằng một thao tác, nên dễ bị coi là một. Nhưng phân biệt được chúng mới trả lời được câu hỏi thực tế: "đá vẫn đúng hình mà mài kém" là bài toán làm sắc, còn "đá cắt tốt mà kích thước trôi" là bài toán hình dạng. Khả năng về dung sai và độ nhám mà nguyên công mài đạt tới nằm ở bài mài chính xác.

Vì sao mất cân bằng đá làm hỏng mọi thứ phía sau?

Đá mài quay nhanh và có khối lượng đáng kể. Khi tâm khối lượng không trùng tâm quay, lực ly tâm sinh ra một lực quay vòng — nó xuất hiện một lần mỗi vòng quay, đúng đặc trưng của mất cân bằng nêu ở bài chẩn đoán hỏng hóc qua rung động.

Hậu quả trên chi tiết rất đặc trưng: bề mặt xuất hiện vết gợn tuần hoàn theo chu kỳ quay của đá, mà mọi điều chỉnh chế độ mài đều không xóa được. Đá càng mất cân bằng thì càng khó đạt độ nhám, và ở mức nặng thì rung còn truyền vào trục chính và ổ.

Ba nguồn mất cân bằng thường gặp: bản thân đá không đều khi chế tạo, lắp lệch tâm trên bích kẹp, và — dễ bị bỏ qua nhất — dung dịch trơn nguội thấm không đều vào đá rồi bị văng ra không đều khi quay. Vì lý do thứ ba, đá đã ngấm dung dịch nên được cho quay khô một lúc trước khi dừng máy.

Nguyên tắc chung của cân bằng vật quay và ý nghĩa của nó trình bày ở bài cân bằng động và tĩnh.

Câu hỏi thường gặp

Đá mài mòn nhanh có phải là đá kém chất lượng không? Không nhất thiết. Đá mòn nhanh nghĩa là chất kết dính nhả hạt dễ — đúng cái cần khi mài vật liệu cứng. Ngược lại, đá "bền" đặt sai chỗ sẽ trơ hạt và làm cháy chi tiết. Mòn nhanh hay chậm là đặc tính phải khớp với vật liệu, không phải thước đo chất lượng.

Vì sao phải sửa đá lại sau khi lắp, dù đá còn mới? Vì độ tròn cần đạt là độ tròn quanh trục quay của máy đang dùng, mà nó phụ thuộc cách lắp lên bích kẹp và độ đảo của trục. Đá mới vẫn có thể quay lệch tâm sau khi lắp.

Bề mặt chi tiết có vết gợn đều nhau thì xử theo hướng nào? Đo bước của vết gợn và so với chu kỳ quay của đá. Trùng nhau thì gần như chắc là mất cân bằng hoặc độ đảo của đá; không trùng thì nghi sang rung của cả cụm máy, đọc theo cách nêu ở bài độ cứng vững máy công cụ.

Thuộc chuyên trang: Gia công CNC & cắt gọtMài