Nhiều khi dụng cụ mòn nhanh, gãy sớm hay lỗ không đạt không phải lỗi của dụng cụ, mà do trục chính bị đảo. Độ đảo là một trong những nguyên nhân âm thầm gây hao dụng cụ nhất, vì nó không hiện ra rõ ràng mà chỉ thể hiện qua tuổi thọ dao giảm và chất lượng lỗ kém. Bài viết này giải thích độ đảo là gì, vì sao nó hại dụng cụ, và cách kiểm soát.
Độ đảo là gì
Độ đảo, tiếng Anh là runout, là mức dụng cụ quay lệch khỏi tâm quay lý tưởng, khiến nó lắc thay vì quay tròn sạch. Thay vì quay quanh đúng tâm của mình, dụng cụ quay quanh một tâm hơi lệch, nên đầu dao vẽ thành một vòng lớn hơn đường kính thật.
Độ đảo thường được đo bằng TIR, tức tổng độ đảo, là chênh lệch lớn nhất giữa điểm cao và điểm thấp khi dụng cụ quay đúng một vòng. Con số này đo bằng đồng hồ so tì vào dụng cụ đang quay chậm.
Vì sao độ đảo hại dụng cụ
Cốt lõi của vấn đề là tải cắt bị chia không đều. Khi dụng cụ quay lệch tâm, một lưỡi bị đẩy ăn sâu hơn vào vật liệu, còn lưỡi kia ăn nông hơn. Thay vì mỗi lưỡi gánh một phần bằng nhau, một lưỡi phải cắt dày hơn thiết kế.
- Mòn lệch: lưỡi ăn nhiều mòn nhanh hơn hẳn, dụng cụ mòn không đều.
- Dễ mẻ và gãy: lưỡi bị quá tải chịu lực lớn hơn thiết kế, dễ mẻ rồi gãy.
- Lỗ sai kích thước: vì đầu dao vẽ vòng lớn hơn đường kính thật, lỗ khoan thường rộng hơn danh nghĩa.
- Bề mặt xấu và rung: quay lệch gây rung, làm bề mặt lỗ kém và ồn hơn.
Có thể hình dung độ đảo như việc cộng thêm vào chiều dày phoi mà một lưỡi phải cắt. Nếu dao được thiết kế cắt một lượng phoi nhất định mỗi lưỡi, độ đảo làm một lưỡi phải cắt nhiều hơn thế, đẩy nó vượt quá khả năng.
Con số đáng chú ý: theo các thử nghiệm trong ngành, tuổi thọ dụng cụ giảm mạnh khi độ đảo vượt khoảng 20% chiều dày phoi mỗi lưỡi. Ở mức độ đảo mà nhiều xưởng coi là chấp nhận được, tuổi thọ dao thực tế có thể đã giảm khoảng một nửa, còn giảm độ đảo xuống rất thấp có thể tăng tuổi thọ dao lên nhiều lần.
Vì sao dao nhỏ nhạy cảm hơn
Cùng một mức độ đảo nhưng tác động lên dao nhỏ nặng hơn nhiều so với dao lớn. Lý do là dao nhỏ có chiều dày phoi mỗi lưỡi rất nhỏ, nên độ đảo chiếm tỷ lệ lớn hơn nhiều so với phoi.
Với một dao lớn, độ đảo có thể chỉ là phần nhỏ của chiều dày phoi nên ít ảnh hưởng. Nhưng với dao nhỏ, cùng độ đảo đó có thể vượt cả chiều dày phoi dự kiến, khiến một lưỡi phải làm hơn gấp đôi phần việc của nó. Đây là lý do các mũi khoan và dao phay nhỏ rất dễ gãy khi trục chính bị đảo, và đòi hỏi độ đảo thấp hơn nhiều so với dao lớn.
Độ đảo bao nhiêu là chấp nhận được
Ngưỡng chấp nhận tùy dụng cụ và yêu cầu gia công, nhưng có thể tham khảo các mức thường dùng trong gia công chính xác.
| Mức TIR ở đầu dụng cụ | Ý nghĩa |
|---|---|
| Dưới khoảng 0.005–0.01mm | Chấp nhận cho phần lớn gia công chính xác |
| Khoảng 0.01–0.025mm | Còn dùng được nhưng nên theo dõi, tuổi thọ dao đã giảm |
| Trên khoảng 0.025mm | Cao, dấu hiệu cần bảo trì: vệ sinh côn, kiểm tra collet, bạc trục |
Dao càng nhỏ và yêu cầu càng cao thì càng cần độ đảo thấp. Con số trên chỉ để tham khảo, cách chắc chắn nhất là đo thực tế bằng đồng hồ so trên máy của bạn.
Đo độ đảo bằng đồng hồ so
Cách đo phổ biến là dùng đồng hồ so đòn gắn trên đế từ. Đặt đế từ lên bàn máy hoặc bề mặt chắc chắn, đưa đầu dò tì vuông góc vào thân dụng cụ hoặc trục kiểm đang kẹp trên trục chính, rồi xoay trục chậm bằng tay đủ một vòng.
Trong lúc xoay, kim đồng hồ dao động giữa một trị số lớn nhất và một trị số nhỏ nhất. Hiệu của hai trị số đó chính là TIR, tức độ đảo. Nên đo ở gần đầu dụng cụ, nơi độ đảo biểu hiện rõ nhất và ảnh hưởng trực tiếp tới lỗ gia công.
TIR = trị số lớn nhất − trị số nhỏ nhất (khi xoay đủ một vòng)
Đo ở vài vị trí dọc thân giúp phân biệt độ đảo do trục chính, do côn hay do bản thân dụng cụ.
Nguyên nhân và cách giảm độ đảo
Độ đảo có thể đến từ nhiều nguồn cộng lại, không chỉ riêng trục chính. Kiểm tra lần lượt từ dễ đến khó.
- Côn trục và collet bẩn: phoi hay bụi kẹt ở côn là nguyên nhân phổ biến và dễ khắc phục nhất. Luôn giữ côn và collet sạch trước khi lắp.
- Collet, cán dao kém hoặc mòn: dùng collet và cán dao chất lượng, đúng cỡ, còn tốt; kẹp dao đúng cách và đủ chặt.
- Dụng cụ cong vênh: kiểm tra bản thân dụng cụ có bị cong hay lắp lệch không.
- Bạc trục chính mòn: nếu đã vệ sinh và thay collet mà độ đảo vẫn cao, có thể do bạc trục mòn sau thời gian dài, cần kiểm tra và bảo trì trục chính.
Thói quen tốt là đo độ đảo định kỳ bằng đồng hồ so, ghi lại để theo dõi xu hướng. Độ đảo tăng dần theo thời gian thường báo hiệu bạc trục đang mòn, giúp bạn bảo trì trước khi hỏng nặng. Cách nhận biết dụng cụ mòn và giữ lỗ khoan chính xác được trình bày trong các bài viết liên quan bên dưới.
Câu hỏi thường gặp
Độ đảo trục chính (runout) là gì?
Vì sao độ đảo làm giảm tuổi thọ dụng cụ?
Vì sao dao nhỏ bị ảnh hưởng bởi độ đảo nhiều hơn?
Độ đảo bao nhiêu là chấp nhận được?
Làm sao giảm độ đảo trên máy?
Cần dụng cụ chính hãng, độ đồng tâm cao?
Đội ngũ kỹ thuật Yutaka cung cấp mũi khoan, taro, dao phay chính hãng Nachi, OSG, Yamawa và tư vấn chọn dụng cụ, cán kẹp phù hợp để giảm độ đảo, giữ tuổi thọ dụng cụ và chất lượng gia công.