Vận tốc cắt khi khoan là thông số quyết định mũi khoan bền hay cháy, lỗ đẹp hay lệch. Chọn sai tốc độ cắt là nguyên nhân hàng đầu khiến mũi khoan mòn nhanh, cháy đầu hoặc gãy giữa lỗ. Bài viết này tổng hợp bảng tra tốc độ cắt khi khoan theo từng nhóm vật liệu, công thức tính và công cụ tính nhanh tốc độ trục chính.
Tốc độ cắt khi khoan còn được gọi là vận tốc cắt, ký hiệu Vc, đơn vị mét trên phút. Cùng với bước tiến, đây là hai thông số nền tảng tạo thành chế độ cắt khi khoan. Chọn đúng chế độ cắt giúp mũi khoan bền, lỗ đẹp và năng suất cao; chọn sai thì hỏng dụng cụ và hỏng cả chi tiết.
- Tốc độ cắt Vc (m/phút) — tra theo vật liệu:
Vc = π × D × n / 1000 - Tốc độ trục chính n (vòng/phút) — tính từ Vc:
n = 1000 × Vc / (π × D) - Bước tiến f (mm/vòng) — chọn theo đường kính mũi; tốc độ tiến bàn
Vf = f × n(mm/phút) - Chiều sâu cắt t (mm) — khi khoan từ đặc
t = D / 2
Đây là bảng tra ở mức khởi điểm an toàn, phù hợp với mũi khoan thép gió và thép gió coban tiêu chuẩn. Với mũi khoan phủ TiN, TiAlN hoặc hợp kim cứng, tốc độ có thể tăng thêm, nhưng nên tra thêm thông số riêng của từng nhà sản xuất để đạt hiệu quả tối ưu.
Công cụ tính nhanh tốc độ cắt khi khoan
Chọn vật liệu và nhập đường kính mũi khoan — công cụ sẽ tính ra tốc độ trục chính và bước tiến gợi ý, tức toàn bộ chế độ cắt khi khoan. Kết quả dùng giá trị giữa của khoảng tham chiếu, phù hợp làm điểm khởi đầu an toàn.
Cách tính tốc độ trục chính khi khoan
Tốc độ trục chính khi khoan tính theo công thức n = (1000 × Vc) ÷ (π × D), trong đó Vc là tốc độ cắt tra theo vật liệu (m/phút), D là đường kính mũi khoan (mm) và π lấy xấp xỉ 3.14. Kết quả n là số vòng quay mỗi phút cần đặt trên máy.
n = (1000 × Vc) ÷ (π × D)
Trong đó:
- n — tốc độ trục chính (số vòng quay), đơn vị vòng trên phút
- Vc — tốc độ cắt tra theo vật liệu, đơn vị mét trên phút
- D — đường kính mũi khoan, đơn vị mm
- π — hằng số Pi, lấy xấp xỉ 3.14
Ví dụ: khoan lỗ Ø8mm trên thép C45 với Vc = 25 m/phút → n = (1000 × 25) ÷ (3.14 × 8) ≈ 995 vòng/phút. Đây là số vòng cần đặt trên máy để đạt đúng tốc độ cắt mong muốn.
Công thức tính tốc độ cắt khi khoan
Ngược lại, khi biết máy đang chạy ở tốc độ trục chính n, ta tính ra tốc độ cắt thực tế tại lưỡi khoan theo công thức Vc = (π × D × n) ÷ 1000. Đây chính là công thức gốc, thường viết gọn là V = πDn/1000 (có nơi ghi là πdn/1000), và công thức tính n ở trên được suy ra bằng cách biến đổi từ nó.
Vc = (π × D × n) ÷ 1000
Công thức này còn được viết gọn dưới dạng V = πDn/1000 hay πdn/1000 — cùng một công thức tính tốc độ cắt khi khoan, chỉ khác cách ký hiệu.
Trong đó Vc là tốc độ cắt (m/phút), D là đường kính mũi khoan (mm), n là tốc độ trục chính (vòng/phút) và π ≈ 3.14. Cùng một tốc độ cắt, mũi khoan càng nhỏ thì tốc độ trục chính càng phải cao.
Ví dụ: nếu máy đang chạy 995 vòng/phút với mũi Ø8mm thì vận tốc cắt tương ứng đúng bằng Vc = (3.14 × 8 × 995) ÷ 1000 ≈ 25 m/phút.
Nếu cần tính nhanh mà không phải bấm tay, bạn có thể dùng công cụ tính ngay đầu bài, hoặc dùng công cụ tính RPM và bước tiến trực tuyến để có thêm phần tính bước tiến phút.
Ví dụ tính chế độ cắt khi khoan từng bước
Nhiều người nắm công thức nhưng vẫn lúng túng khi áp vào ca gia công thật. Dưới đây là một ví dụ trọn vẹn khi khoan lỗ Ø10mm trên thép C45, tính lần lượt từng thông số của chế độ cắt.
Đề bài: khoan lỗ suốt Ø10mm trên thép carbon C45, dùng mũi khoan thép gió coban, có dung dịch làm mát.
Bước 1 — chọn tốc độ cắt Vc. Tra bảng tốc độ khoan cho thép carbon thường được Vc = 20–30 m/phút. Chọn giá trị an toàn ở giữa: Vc = 25 m/phút.
Bước 2 — tính tốc độ trục chính n. Với đường kính mũi khoan D = 10mm: n = (1000 × 25) ÷ (3.14 × 10) ≈ 796 vòng/phút. Trên máy nên đặt tròn về khoảng 750–800 vòng/phút.
Bước 3 — chọn bước tiến. Với mũi khoan Ø10mm, tra bảng bước tiến được khoảng 0.10–0.15 mm/vòng. Chọn bước tiến = 0.125 mm/vòng.
Bước 4 — suy ra bước tiến phút (nếu máy cần khai báo). F = f × n = 0.125 × 796 ≈ 100 mm/phút. Đây là tốc độ ăn dao theo trục Z khi khoan.
Cùng cách làm trên, chỉ cần đổi vật liệu để tra lại Vc và đổi đường kính để tra lại bước tiến, bạn tính được chế độ cắt cho bất kỳ lỗ khoan nào. Với inox SUS304, riêng bước 1 phải hạ Vc xuống còn 8–15 m/phút và bắt buộc dùng dung dịch làm mát.
Bảng tra tốc độ cắt khi khoan theo vật liệu
Công cụ phía trên dựa trên chính các số liệu trong bảng này. Áp dụng cho mũi khoan thép gió (HSS) và thép gió coban (HSS-Co) tiêu chuẩn:
| Vật liệu | Tốc độ cắt Vc (m/phút) | Ghi chú |
|---|---|---|
| Nhôm và hợp kim nhôm | 60 – 100 | Có thể tăng thêm nếu thoát phoi tốt |
| Đồng, đồng thau | 40 – 70 | Phoi vụn, cần kiểm soát bước tiến |
| Thép carbon thường (CT3, C45) | 20 – 30 | Mức tham chiếu cơ bản |
| Thép hợp kim, thép sau nhiệt luyện | 12 – 20 | Giảm thêm nếu độ cứng trên 35 HRC |
| Gang xám | 18 – 28 | Phoi vụn, có thể khoan khô |
| Inox austenit (SUS304, SUS316) | 8 – 15 | Bắt buộc dùng dung dịch làm mát |
Chế độ cắt khi khoan nhanh: vòng/phút theo vật liệu và đường kính
Muốn đặt máy ngay mà không phải bấm công thức, tra bảng này. Mỗi ô là tốc độ trục chính (vòng/phút) tính từ vận tốc cắt khi khoan ở giá trị giữa của khoảng tham chiếu trong bảng trên, cùng cách tính với công cụ ở đầu bài:
| Mũi khoan | Nhôm Vc 80 | Đồng, đồng thau Vc 55 | Thép carbon (C45) Vc 25 | Thép hợp kim Vc 16 | Gang xám Vc 23 | Inox SUS304 Vc 11,5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ø3 mm | 8488 | 5836 | 2653 | 1698 | 2440 | 1220 |
| Ø4 mm | 6366 | 4377 | 1989 | 1273 | 1830 | 915 |
| Ø5 mm | 5093 | 3501 | 1592 | 1019 | 1464 | 732 |
| Ø6 mm | 4244 | 2918 | 1326 | 849 | 1220 | 610 |
| Ø8 mm | 3183 | 2188 | 995 | 637 | 915 | 458 |
| Ø10 mm | 2546 | 1751 | 796 | 509 | 732 | 366 |
| Ø12 mm | 2122 | 1459 | 663 | 424 | 610 | 305 |
| Ø16 mm | 1592 | 1094 | 497 | 318 | 458 | 229 |
| Ø20 mm | 1273 | 875 | 398 | 255 | 366 | 183 |
Làm tròn theo công thức n = 1000 × Vc ÷ (π × D). Là điểm khởi đầu an toàn cho mũi HSS/HSS-Co có dung dịch làm mát.
Bước tiến khi khoan theo đường kính mũi khoan
Bước tiến (lượng ăn dao mỗi vòng quay) tăng dần theo đường kính mũi khoan. Với vật liệu khó gia công như inox, nên lấy ở mức thấp của khoảng tham chiếu để tránh cà xát gây biến cứng bề mặt:
| Đường kính mũi khoan | Bước tiến (mm/vòng) |
|---|---|
| Dưới 3mm | 0.02 – 0.05 |
| 3 – 6mm | 0.05 – 0.10 |
| 6 – 10mm | 0.10 – 0.15 |
| 10 – 15mm | 0.15 – 0.25 |
| 15 – 25mm | 0.20 – 0.35 |
| Trên 25mm | 0.30 – 0.45 |
Lưu ý thực tế khi áp dụng bảng tra tốc độ khoan
- Đây là mức khởi điểm an toàn — nếu máy và đồ gá đủ cứng vững, có thể tăng dần tốc độ và theo dõi tình trạng mũi khoan
- Lỗ sâu và lỗ mù luôn cần giảm tốc độ và bước tiến so với lỗ suốt, do phoi khó thoát hơn
- Không có dung dịch làm mát, nên giảm tốc độ cắt khoảng 20 đến 30% so với bảng tra
- Mũi khoan đã mòn cần giảm tốc độ, không cố giữ nguyên thông số ban đầu
- Với inox và thép hợp kim, ưu tiên bước tiến đủ lớn để tránh cà xát gây biến cứng bề mặt
- Thông số chuẩn xác nhất vẫn nên tra theo catalog của từng nhà sản xuất, vì lớp phủ và biên dạng lưỡi cắt khác nhau sẽ cho phép tốc độ khác nhau — các dòng mũi khoan và taro do Yutaka phân phối đều có thông số cắt khuyến nghị theo từng loại vật liệu
Thông số vẫn chưa ổn với máy và vật liệu của bạn?
Bảng tra là mức khởi điểm chung. Cho đội kỹ thuật Yutaka biết vật liệu, đường kính và tình trạng đang gặp (mòn nhanh, gãy mũi, phoi không thoát) — chúng tôi tư vấn chế độ cắt và chọn đúng dòng mũi khoan, taro có lớp phủ phù hợp cho xưởng bạn.
Câu hỏi thường gặp về tốc độ cắt khi khoan
Vận tốc cắt khi khoan là gì?
Cách tính tốc độ trục chính khi khoan?
Công thức tính tốc độ cắt khi khoan thế nào?
Chế độ cắt khi khoan gồm những thông số nào?
Vận tốc cắt khi khoan bao nhiêu là hợp lý?
Tốc độ cắt và tốc độ trục chính có phải là một không?
Bước tiến khi khoan chọn thế nào?
Khoan Ø8 thép C45 nên chạy bao nhiêu vòng/phút?
Bài viết liên quan
Chế độ cắt chỉ phát huy hiệu quả khi bạn chọn đúng mũi khoan và biết cách bảo vệ dụng cụ. Tham khảo thêm các bài cùng chủ đề:
Yutaka — giải pháp gia công, không chỉ bán dụng cụ
Chọn đúng thông số cắt chỉ là một phần của bài toán. Yutaka đồng hành với xưởng cơ khí ở cả ba khâu: cung cấp dụng cụ cắt chính hãng Nachi, OSG, Yamawa (mũi khoan, taro, khoét lỗ); cung cấp máy khoan (khoan từ, khoan cầm tay); và thiết kế đồ gá, cơ cấu gia công theo yêu cầu — dựa trên kinh nghiệm nhiều năm làm đồ gá và máy tự động. Cần mua dụng cụ, cần máy, hay cần giải một bài toán gá đặt khó, Yutaka đều hỗ trợ được.