Trả lời trực tiếp: Ta rô tạo ren bằng dụng cụ có sẵn biên dạng ren, lấp gần kín lỗ và bị buộc đi theo đúng bước ren của chính nó. Phay ren dùng dao nhỏ hơn lỗ, chạy quỹ đạo xoắn ốc do máy nội suy, nên bước ren và đường kính do chương trình quyết định chứ không do dao.
Nội dung thuộc chuyên trang Gia công CNC của cokhi.net — ở góc phân biệt hai nguyên lý tạo ren, không giới thiệu hay so sánh nhãn hiệu dụng cụ cắt.
Hai nguyên lý tạo ren khác nhau ở đâu?
Ở nguyên công ta rô, dụng cụ mang sẵn biên dạng ren cần cắt. Ta rô ăn vào lỗ đã khoan mồi, các lưỡi cắt bóc dần vật liệu cho đến khi ren đạt biên dạng đầy đủ. Vì bước ren nằm ngay trên thân dao, ta rô tự kéo mình xuống theo đúng bước đó; máy chỉ cần quay và cấp chuyển động ăn xuống đồng bộ.
Phay ren làm theo cách khác hẳn. Dao mang biên dạng ren nhưng đường kính nhỏ hơn lỗ, và ren được tạo ra bằng cách cho dao vừa quay quanh trục của nó, vừa chạy vòng tròn quanh tâm lỗ, vừa tiến xuống một bước ren sau mỗi vòng. Ba chuyển động đó do bộ điều khiển máy phối hợp — nghĩa là bước ren và đường kính ren là kết quả của chương trình, không phải của hình học dao.
Từ khác biệt gốc này suy ra gần như toàn bộ khác biệt trong sử dụng: một dao phay ren cắt được nhiều đường kính cùng bước; ren trái hay ren phải chỉ là đổi chiều chạy; và vì dao không lấp kín lỗ nên phoi cùng dung dịch trơn nguội có đường thoát.
So sánh hai nguyên công theo những tiêu chí nào?
| Tiêu chí | Ta rô | Phay ren |
|---|---|---|
| Cái quyết định bước ren | Hình học của chính dụng cụ | Chương trình nội suy của máy |
| Yêu cầu với máy | Chạy được trên máy khoan, máy tiện, đầu ta rô cơ khí | Cần máy CNC nội suy đồng thời ba trục |
| Số cỡ ren mà một dao phục vụ | Một cỡ ren duy nhất | Nhiều đường kính, miễn cùng bước ren |
| Hậu quả khi gãy dao trong lỗ | Mảnh gãy chèn cứng trong lỗ, rất khó lấy ra | Dao nhỏ hơn lỗ nên thường lấy ra được |
| Ren sát đáy lỗ bít | Khó, vì đầu vào của ta rô cần đoạn ren chưa đầy | Dễ hơn, vì dao vào tới đáy rồi mới bắt đầu chạy xoắn ốc |
| Vật liệu khó cắt | Mô-men xoắn lớn, rủi ro kẹt và gãy cao | Lực cắt nhỏ và gián đoạn, dễ kiểm soát hơn |
Bảng nêu quan hệ nguyên lý – ràng buộc – hệ quả; bảng không nêu trị số tốc độ cắt, bước tiến hay dung sai đạt được, vì các trị số đó phụ thuộc vật liệu phôi, vật liệu dao và độ cứng vững của máy. Cơ sở chọn chế độ và các sai lầm thường gặp trình bày ở bài chọn tốc độ cắt và bước tiến, còn bảng tra theo nhóm vật liệu nằm ở bài chế độ cắt gọt theo vật liệu.
Vì sao gãy ta rô lại tốn kém hơn gãy dao phay ren?
Ta rô lấp gần kín lỗ. Khi nó gãy, mảnh gãy nằm chèn trong ren vừa cắt dở, vật liệu ta rô lại thường cứng và giòn hơn phôi — nên khoan phá cũng khó mà lấy bằng dụng cụ chuyên dùng cũng dễ làm hỏng ren. Nếu chi tiết đã qua nhiều nguyên công trước đó, một ta rô gãy có thể làm hỏng toàn bộ giá trị đã bỏ vào chi tiết.
Dao phay ren nhỏ hơn lỗ, nên phần gãy còn khoảng trống xung quanh và thường lấy ra được mà không phá ren. Đây chính là lý do phay ren hay được chọn cho chi tiết đắt tiền hoặc ở nguyên công cuối, dù thời gian gia công mỗi lỗ có thể dài hơn — một kiểu đánh đổi giữa năng suất và rủi ro giống như khi cân nhắc phòng ngừa gãy dao trình bày ở bài gãy dao khi phay CNC.
Khi nào ta rô vẫn là lựa chọn đúng?
Phay ren không thay thế ta rô. Với lỗ nhỏ, sản lượng lớn và vật liệu dễ cắt, ta rô vẫn nhanh hơn nhiều lần vì mỗi lỗ chỉ cần một hành trình vào ra. Ta rô cũng chạy được trên máy không có nội suy xoắn ốc, tức phần lớn máy khoan bàn và máy tiện trong xưởng.
Ngoài ra, đường kính lỗ khoan mồi vẫn là biến số quyết định chất lượng ren ở cả hai nguyên công — khoan mồi sai thì phay ren cũng không cứu được. Bảng tra đường kính khoan mồi theo cỡ ren nằm ở bài bảng tra đường kính khoan mồi, còn cách đọc ký hiệu bước ren và cấp dung sai ren nằm ở bài bảng tra bước ren hệ mét. Khi ren nằm trên chi tiết đặt gia công ngoài, các thông tin cần ghi rõ trên bản vẽ liệt kê ở bài dịch vụ khoan – taro theo bản vẽ.
Câu hỏi thường gặp
Máy CNC ba trục nào cũng phay ren được phải không? Không hẳn. Điều kiện là bộ điều khiển phải nội suy đồng thời chuyển động tròn trong mặt phẳng và chuyển động thẳng theo trục đứng. Phần lớn máy phay CNC hiện nay làm được, nhưng máy đời cũ hoặc bộ điều khiển rút gọn thì cần kiểm tra trước, đối chiếu tài liệu của chính bộ điều khiển như nêu ở bài so sánh G-code giữa các hãng.
Phay ren có cắt được ren côn dùng cho đường ống không? Được, vì quỹ đạo do chương trình quyết định nên dao có thể vừa chạy xoắn ốc vừa thay đổi bán kính. Điều cần lưu ý là ren ống có nhiều hệ khác nhau và không lắp lẫn được, xem cách phân biệt ở bài ren ống BSP và NPT.
Ren phay ra có bền bằng ren ta rô không? Cả hai đều là ren cắt gọt nên cùng cắt đứt thớ vật liệu; độ bền mối ghép phụ thuộc chủ yếu vào chiều dài ăn khớp, vật liệu và lực siết chứ không phải phương pháp tạo ren. Các yếu tố quyết định khả năng chịu tải của mối ghép ren trình bày ở bài cơ học mối ghép ren.