Tốc độ cắt là gì?

Tốc độ cắt (Cutting speed) là một khái niệm cơ bản và rất quan trọng trong lĩnh vực gia công cơ khí. Nó được định nghĩa là tốc độ tương đối giữa bề mặt dụng cụ cắt và bề mặt của phôi đang được gia công. Nói cách khác, tốc độ cắt chính là vận tốc tại điểm tiếp xúc giữa dao cắt và vật liệu.

Tốc độ cắt thể hiện mức độ nhanh hay chậm mà dao cắt "lướt" qua bề mặt vật liệu, và nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bề mặt sản phẩm, tuổi thọ của dao cụ cũng như hiệu quả sản xuất. Trong thực tế gia công, việc lựa chọn tốc độ cắt phù hợp sẽ giúp đạt được sự cân bằng giữa tốc độ sản xuất và độ bền của dụng cụ.

Cách tính tốc độ cắt theo vật liệu và dao cắt

Khi tính tốc độ cắt SFM cho một vật liệu và công cụ nhất định được xác định, trục chính có thể được tính vì giá trị này phụ thuộc vào tốc độ cắt và đường kính dao. Để tính tốc độ cắt SFM ta có công thức, RPM = (CS X 4) / D. 

• RPM = Revolutions per minute là số vòng quay mỗi phút.
• CS = Cutter speed in SFM là tốc độ cắt trong SFM.
• D = Tool Diameter in inches là đường kính dụng cụ tính bằng inches.

Tính theo vật liệu cần cắt

• Vật liệu làm việc càng cứng, tốc độ cắt càng chậm.
• Vật liệu làm việc càng mềm, tốc độ cắt được đề xuất càng nhanh.
• Tốc độ cắt tính theo vật liệu là Nhôm > Chì > Sắt > Thép

Tính theo vật liệu dao cắt (dụng cụ cắt)

• Dụng cụ có vật liệu càng cứng, tốc độ cắt càng nhanh.
• Dụng cụ cắt có vật liệu càng mềm, tốc độ cắt được đề nghị càng chậm.
• Tốc độ cắt tính theo dụng cụ cắt là Thép gió > Carbide > Thép carbon.

Sự khác nhau giữa tốc độ cắt và tốc độ tiến dao

• Tốc độ cắt (Cutting speed), như đã trình bày, là tốc độ tương đối tại điểm tiếp xúc giữa dụng cụ cắt và bề mặt vật liệu. Nó chủ yếu ảnh hưởng đến mức độ sinh nhiệt, sự mài mòn của dụng cụ, và chất lượng bề mặt gia công.

• Tốc độ tiến dao (Feed rate) là vận tốc mà dụng cụ cắt (hoặc phôi) di chuyển theo phương tiến dao trong quá trình gia công và nó quyết định lượng vật liệu được lấy đi trong mỗi phút. Tốc độ tiến dao ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhám bề mặt, tải trọng cắt, và tổng thời gian gia công.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ cắt

• Vật liệu càng cứng thì tốc độ cắt càng phải giảm để tránh mài mòn dụng cụ nhanh chóng.
• Dụng cụ bằng carbide, ceramic cho phép tốc độ cắt cao hơn so với thép gió thông thường.
• Dụng cụ sắc bén, bền chắc và thiết kế hình học tối ưu giúp duy trì tốc độ cắt cao mà không ảnh hưởng đến chất lượng.
• Gia công thô yêu cầu tốc độ thấp để đảm bảo lực cắt lớn, trong khi gia công tinh cho phép tốc độ cao hơn để đạt bề mặt hoàn thiện tốt.
• Hệ thống làm mát hiệu quả giúp giảm nhiệt độ vùng cắt, cho phép nâng cao tốc độ cắt và kéo dài tuổi thọ dụng cụ.
• Máy gia công có kết cấu chắc chắn, ít rung động sẽ cho phép cắt ở tốc độ cao hơn mà vẫn giữ được độ chính xác.