Mũi khoan là dụng cụ dùng để tạo lỗ trên chi tiết theo biên dạng và kích thước trên mũi khoan (theo phương thẳng đứng và hướng về đỉnh mũi khoan)
Mũi khoan là gì?
Mũi khoan là dụng cụ gia công lỗ kết hợp giữa 2 chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến. Lỗ khoan sẽ phụ thuộc vào đường kính và biên dạng theo phương dọc trục (hướng về đỉnh mũi khoan). Đa phần mũi khoan dùng để tạo lỗ trụ, vẫn có 1 số dạng đặc biệt chế tạo theo biên dạng lỗ khoan (thường gặp trong cơ khí chính xác).
Mũi khoan thường được ứng dụng trong rất nhiều ngành: địa chất, cơ khí, xây dựng, thép kết cấu,...
Có mấy dạng mũi khoan trong cơ khí?
Mũi khoan từ
Mũi khoan khoét lỗ hay còn được gọi là mũi cưa lỗ, mũi lả lỗ, là loại mũi khoan có cấu tạo kiểu răng cưa trên miệng của một khối trụ rỗng, với một mũi khoan lấy tâm chính giữa (hoặc không có mũi khoan lấy tâm chính giữa), khi làm việc phần lưỡi cưa sẽ cắt một đường tròn để tạo thành lỗ. Loại mũi khoan này thường được dùng để cắt lỗ thường kính lớn trên vật liệu dạng tấm mỏng.
Phần đuôi của mũi khoan khoét lỗ có dạng trụ, có thể dùng cặp măng ranh 3 chấu để cặp chặt được, do đó có thể dùng được trên mọi loại máy có chức năng khoan. Mũi khoan khoét lỗ thông dụng có đường kính cắt từ Ø14 đến Ø120mm, độ dày cắt lớn nhất 25mm.
Mũi khoan bước
Mũi khoan bước còn được gọi với nhiều tên khác như mũi khoan tháp, mũi khoan tầng, mũi khoan nón. Với hai dạng bước là bước thẳng và bước xoắn.
Mũi khoan bước được sử dụng khoan lỗ trên các vật liệu kim loại hoặc nhựa dạng tấm. Với cấu tạo nhiều bước đường kính, mũi khoan bước cho phép khoan nhiều lỗ đường kính khác nhau một cách nhanh chóng, mà không cần phải tháo lắp nhiều mũi khoan với các đường kính khác nhau như thông thường.
Mũi khoan tâm
Mũi khoan định tâm được sử dụng trong gia công kim loại để tạo lỗ nhỏ trước khi bắt đầu khoan với mũi khoan có kích thước lớn hơn, nhằm đảm bảo cho mũi khoan lớn không bị lệch khỏi vị trí chỉ định. Nó cũng được sử dụng để tạo vết lõm hình nón ở cuối phôi để lắp tâm máy tiện.
Hiện nay, Uy Phúc có 1 giải pháp của YihTroun rất tuyệt vời cho loại mũi khoan tâm này. Khoan tâm ghép mảnh 90 độ, chuyên dụng 142 độ và kết hợp 90+142 độ. Với góc 142 độ sẽ giúp cho mũi khoan thông thường chúng ta với góc đỉnh là 118, 130 độ sẽ bền hơn vì tiếp xúc 1 điểm thay vì 2 điểm như mũi khoan tâm 90 độ.
Mũi khoan ghép đầu.
Loại mũi khoan này có phần đầu của mũi khoan có thể tháo lắp được để thay đổi một đầu mũi khác với góc đỉnh, góc thoát, và dạng lưỡi cắt khác nhau, đáp ứng cho những ứng dụng khoan khác nhau. Đồng thời việc có thể thay đổi được đầu mũi khoan, giúp cho việc thay đổi mũi khoan được nhanh chóng mà không cần phải tháo mũi khoan ra khỏi máy, giảm thời gian chết, và đảm bảo gia công ổn định với mũi khoan luôn có lưỡi cắt sắc bén, tiết kiệm chi phí khi thay vì sử dụng mũi khoan hợp kim toàn thân. Loại mũi khoan này cũng thường có lỗ làm mát xuyên tâm giảm nhiệt tăng năng suất và tuổi thọ cho mũi khoan. Ngoài ra thiết kế 2 lưỡi cắt cân bằng trên đỉnh mũi khoan cũng giúp cho loại mũi này chống rung, định tâm tốt hơn so với loại ghép mảnh.
Mũi khoan ghép mảnh
Sử dụng chủ yếu trên các máy CNC yêu cầu độ chính xác cao trên các chi tiết gia công. Đây là loại mũi khoan có tối ưu chi phí tốt nhất. Giống như dao tiện và dao ghép mảnh, những mũi khoan loại này sử dụng các mảnh chip cắt có thể thay thế để làm mặt cắt. Thường có 2 mảnh cắt, một mảnh nằm phía trong tạo bán kính nhỏ từ tâm mũi khoan, mảnh còn lại nằm sát phía ngoài cạnh của mũi khoan để tạo bán kính ngoài, kết hợp với nhau tạo thành lỗ hoàn chỉnh.
Mũi khoan này có độ cứng và lớp phủ có khả năng chống mài mòn cao hơn nhiều so với các loại mũi khoan thông thường. Vì phần chuôi không bị tiêu hao, cho nên hầu hết các mũi khoan gắn mảnh đều thường có các lỗ làm mát để kéo dài tuổi thọ cho dụng cụ khi sử dụng nhiều. Chúng cũng có nhiều hình dạng khác biệt, chẳng hạn như rãnh thoát phoi thẳng, xoắn ốc nhanh, đa luồng và nhiều dạng khác.
Thông thường các mũi khoan gắn mảnh được sử dụng trong các lỗ không sâu hơn 5 lần đường kính mũi khoan. Chúng có khả năng chịu tải dọc trục khá cao và cắt rất nhanh.
Mũi khoan nguyên khối
Mũi khoan xoắn là loại mũi khoan phổ biến và được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Hình dạng của mũi khoan xoắn được hình thành từ một điểm cắt ở đầu của một trục hình trụ với các rãnh xoắn xung quanh, các rãnh xoắn này có chức năng thoát phoi được sinh ra trong quá trình gia công khoan, đồng thời nó cũng tạo ra các mặt cắt phụ giúp cho bề mặt lỗ khoan được bóng mịn hơn.
Các mũi khoan xoắn thường có đường kính từ 0.02mm đến 90mm
Hình dạng hình học và độ sắc của các cạnh cắt là rất quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của mũi khoan. Các mũi khoan xoắn có thể được mài lại để sử dụng trong nhiều lần hơn, với một máy mài công cụ đặc biệt, các mũi khoan sẽ được mài sắc lại các cạnh cắt hoặc mài định hình lại để tối ưu hóa mũi khoan để phù hợp với một loại vật liệu cụ thể.
Các nhà sản xuất có thể tạo ra nhiều phiên bản mũi khoan xoắn, thay đổi hình dạng hình học và vật liệu chế tạo, để phù hợp với các máy móc cụ thể và vật liệu phôi khác nhau. Cũng có những loại mũi khoan đa năng có thể khoan được đa dạng các loại vật liệu khác nhau. Do đó với mũi khoan xoắn, chúng ta lại có những loại mũi khoan có chức năng riêng như sau:
Mũi khoan đuôi thẳng: đuôi theo đường kính làm việc (loại này chỉ dùng cho gia công đơn chiếc, giá thành thấp); đuôi theo tiêu chuẩn kẹp (3;4;6;8;10mm...) loại này dùng cho gia công năng suất thường vật liệu sẽ là HSSE, HSS-Co, hợp kim (Carbide)... với độ chống mài mòn tốt hơn, tốc độ cao hơn.
Mũi khoan đuôi côn: loại mũi khoan này thường thấy ở các size đường kính làm việc lớn, với thiết kế đuôi côn mũi khoan càng tịnh tiến xuống chi tiết sẽ tạo ra 1 lực kẹp càng cứng vững hơn lên phần đuôi kẹp.
Ngày nay, các hãng dụng cụ còn cải tiến rất nhiều về mũi khoan như: mũi khoan có lỗ làm mát xuyên tâm để tăng tuổi thọ cho lưỡi cắt và hạn chế ảnh hưởng của nhiệt độ lên phôi; mũi khoan góc đỉnh bằng 180 độ (Flat drill) làm việc trên mọi bề mặt cong, xử lý ba via,...
