Mũi khoan rung lắc khi khoan không chỉ gây tiếng ồn khó chịu mà còn để lại lỗ méo, thành lỗ có vân, và làm mũi mòn nhanh. Rung gần như luôn bắt nguồn từ một điều: hệ thống khoan không đủ cứng vững hoặc mũi không quay quanh đúng một trục. Bài này đi qua sáu nguyên nhân gây rung kèm cách khắc phục, và cách phân biệt lỗ méo do rung với các lỗi lỗ khác.

Hiểu cơ chế trong một câu: khi khoan, mũi và phôi tạo thành một hệ. Nếu hệ đó không đủ cứng, một dao động nhỏ sẽ tự khuếch đại: lưỡi cắt lúc ăn sâu lúc ăn nông theo nhịp rung, để lại vân trên thành lỗ và làm lỗ méo. Mọi biện pháp bên dưới đều nhằm tăng độ cứng vững của hệ hoặc đưa mũi về quay đúng tâm.

Sáu nguyên nhân gây rung và lỗ không tròn

1. Gá kẹp phôi không cứng vững

Phôi kẹp lỏng hoặc kê không chắc sẽ rung theo mũi và có thể xê dịch trong lúc khoan, làm lỗ méo và lệch. Đây là nguyên nhân cần kiểm tra đầu tiên vì dễ khắc phục nhất. Cách xử lý là kẹp phôi thật chặt, kê đỡ sát vùng khoan, và với chi tiết mỏng hay dài thì thêm điểm đỡ để phôi không dao động.

2. Mũi kẹp lệch tâm, bị đảo

Mũi kẹp không đúng tâm hoặc bầu cặp mòn làm mũi quay đảo, vừa gây rung vừa quét lỗ rộng và méo. Cách xử lý là kẹp mũi đúng tâm, vệ sinh và kiểm tra bầu cặp, kiểm tra độ đảo của mũi khi quay; bầu cặp mòn nhiều thì nên thay. Độ đảo lớn còn làm lỗ to hơn cỡ mũi — xem bài lỗ khoan to hơn đường kính mũi.

3. Mũi khoan nhô ra quá dài

Mũi kẹp nhô ra càng dài thì càng kém cứng vững, dễ uốn và rung như một cần dài. Đây là nguyên nhân rất hay gặp và dễ sửa. Cách xử lý là kẹp mũi sao cho phần nhô ra ngắn nhất có thể mà vẫn đủ khoan tới độ sâu cần; chỉ dùng mũi dài khi thật sự cần khoan sâu. Giảm phần nhô mũi là cách chống rung đơn giản mà hiệu quả nhất.

4. Tốc độ và bước tiến rơi vào vùng cộng hưởng

Mỗi hệ gá có những dải tốc độ mà tại đó rung tự khuếch đại — gọi là cộng hưởng. Chạy đúng vào dải đó thì rung mạnh dù mọi thứ khác đều ổn. Cách xử lý là thử tăng hoặc giảm tốc độ ra khỏi vùng đang rung; thường chỉ cần đổi một chút là vân trên thành lỗ biến mất. Bước tiến quá nhẹ cũng dễ gây rung, nên giữ bước tiến đủ dứt khoát để mũi luôn cắt.

5. Máy rơ, trục chính đảo

Trục chính rơ, ổ trục mòn hoặc bàn máy không cứng làm cả cụm quay không đúng tâm và rung, dù mũi và cách kẹp đều ổn. Cách xử lý là kiểm tra độ đảo trục chính, siết lại các mối lắp, và với lỗ đòi hỏi độ tròn cao thì dùng máy cứng vững hơn. Đây là nguyên nhân cần nghĩ tới khi đã loại trừ gá, mũi và tốc độ.

6. Mũi khoan cùn hoặc mài không cân

Mũi cùn ăn không đều, giật cục và rung khi ăn vào vật liệu. Hai lưỡi mài không cân cũng làm mũi ăn lệch, tạo dao động. Cách xử lý là thay hoặc mài lại mũi khi thấy cùn, mài hai lưỡi thật đều nhau về chiều dài và góc. Mũi cùn còn là nguyên nhân mòn nhanh — xem bài mũi khoan mòn nhanh.

Đọc dấu hiệu để tìm đúng nguyên nhân

Nhìn lỗ và nghe tiếng khoan sẽ khoanh vùng được nguyên nhân:

Dấu hiệuNguyên nhân nghiêng về
Thành lỗ có vân, gợn sóng đềuRung do cộng hưởng, mũi nhô dài, gá kém cứng
Lỗ ovan hoặc đa giác nhẹMũi đảo, hai lưỡi mài không cân
Lỗ lệch hẳn, phôi xê dịchKẹp phôi lỏng
Rung mạnh ở một tốc độ, êm ở tốc độ khácCộng hưởng — đổi tốc độ
Rung ở mọi tốc độ, mũi và gá đều ổnMáy rơ, trục chính đảo

Thứ tự khắc phục nên thử

Khi gặp rung và lỗ méo, rà theo thứ tự này thường nhanh ra nguyên nhân, đi từ cái dễ sửa nhất:

  1. Kẹp phôi chặt lại, kê đỡ chắc — loại nguyên nhân dễ nhất trước.
  2. Giảm phần nhô mũi — kẹp mũi ngắn lại hết mức có thể.
  3. Đổi tốc độ — thử ra khỏi vùng cộng hưởng.
  4. Kiểm tra độ đảo của mũi và bầu cặp — kẹp lại đúng tâm, thay bầu cặp mòn.
  5. Kiểm tra mũi — thay nếu cùn, mài cân hai lưỡi.
  6. Kiểm tra máy — độ đảo trục chính, độ cứng bàn máy.
Với tấm mỏng, rung và méo dễ xảy ra hơn. Tấm mỏng ít cứng vững nên dễ rung và cong khi mũi ăn vào. Kê một tấm lót phía dưới, kẹp chặt sát vùng khoan, và giảm lực ăn khi mũi sắp thủng sẽ giúp lỗ tròn và bớt bavia hơn.

Khi nào cần doa để lỗ tròn

Nếu lỗ chỉ méo nhẹ và cần độ tròn, độ bóng cao, có thể doa sau khi khoan: lưỡi doa đi theo lỗ có sẵn và sửa được độ méo nhỏ. Nhưng doa không sửa được lỗ méo nặng hay lệch vị trí, nên vẫn phải xử lý rung trước để lỗ khoan đã tương đối tròn, rồi doa để đạt độ tròn cuối cùng. Chi tiết xem bài dung sai lỗ khoan và khi nào cần doa.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao mũi khoan bị rung khi khoan?
Rung xảy ra khi hệ thống khoan không đủ cứng vững hoặc mũi không quay quanh đúng một trục. Nguyên nhân thường gặp là gá kẹp phôi lỏng, mũi kẹp lệch gây đảo, mũi nhô ra quá dài, bàn máy hoặc trục chính không cứng, tốc độ và bước tiến rơi vào vùng cộng hưởng, và mũi cùn ăn không đều. Khi hệ rung, lưỡi cắt lúc ăn sâu lúc ăn nông, làm lỗ méo và thành lỗ có vân.
Vì sao lỗ khoan bị méo, không tròn?
Lỗ không tròn thường là hậu quả của rung hoặc mũi quay đảo. Khi mũi rung, hai lưỡi cắt thay nhau ăn không đều nên lỗ có thể thành hình ovan hoặc đa giác nhẹ. Mũi kẹp lệch đảo cũng quét lỗ rộng và méo. Ngoài ra phôi kẹp không chặt bị xê dịch trong lúc khoan cũng làm lỗ lệch hình. Xử lý được rung và độ đảo thì lỗ sẽ tròn hơn.
Mũi khoan nhô ra dài có làm rung không?
Có, đây là nguyên nhân rất hay gặp. Mũi kẹp nhô ra càng dài thì càng kém cứng vững, dễ uốn và rung như một cần dài. Nên kẹp mũi sao cho phần nhô ra ngắn nhất có thể mà vẫn đủ khoan tới độ sâu cần, chỉ dùng mũi dài khi thật sự cần khoan sâu. Giảm phần nhô ra là một trong những cách chống rung đơn giản và hiệu quả nhất.
Thành lỗ có vân, gợn sóng là do đâu?
Vân hoặc gợn sóng đều trên thành lỗ là dấu hiệu điển hình của rung động khi cắt. Lưỡi cắt dao động qua lại để lại vết đều trên bề mặt. Nguyên nhân thường là hệ gá kém cứng vững, mũi nhô dài, hoặc tốc độ và bước tiến rơi vào vùng cộng hưởng. Thử đổi tốc độ, tăng độ cứng vững của gá và giảm phần nhô mũi thường làm vân biến mất.
Đổi tốc độ có hết rung không?
Nhiều khi có. Rung do cộng hưởng xuất hiện ở một số dải tốc độ nhất định; chỉ cần tăng hoặc giảm tốc độ ra khỏi vùng đó là rung giảm hẳn. Nếu đổi tốc độ mà vẫn rung thì nguyên nhân nằm ở độ cứng vững của gá hoặc độ đảo của mũi, cần xử lý các yếu tố đó chứ không chỉ chỉnh tốc độ.
Lỗ khoan không tròn có sửa được bằng doa không?
Doa giúp lỗ tròn và nhẵn hơn nếu lượng dư nhỏ và đều, vì lưỡi doa đi theo lỗ có sẵn và sửa được độ méo nhẹ. Nhưng doa không sửa được lỗ lệch vị trí hay méo nặng. Nếu lỗ méo do rung thì nên xử lý rung trước để lỗ khoan đã tương đối tròn, rồi mới doa để đạt độ tròn và độ bóng cuối cùng.
Vì sao khoan tấm mỏng hay bị rung và lỗ méo hơn?
Tấm mỏng ít cứng vững, dễ bị rung và cong vênh khi mũi ăn vào, nên lỗ dễ méo và có bavia. Ngoài ra mũi khoan thường dễ giật khi sắp thủng tấm mỏng. Cách khắc phục là kê đỡ tấm bằng tấm lót phía dưới, kẹp phôi chặt sát vùng khoan, dùng mũi có góc đỉnh phù hợp cho tấm mỏng và giảm lực ăn khi sắp thủng.

Cần lỗ khoan tròn, thành nhẵn cho sản xuất?

Rung và lỗ méo lặp lại nhiều khi do mũi kém chất lượng có độ đảo lớn. Đội ngũ kỹ thuật Yutaka giúp bạn chọn mũi khoan chính hãng Nachi, OSG có độ đảo thấp và tư vấn cách gá, chọn chế độ cắt để lỗ tròn và thành lỗ nhẵn.