Trong gia công phay CNC, đầu kẹp dao ảnh hưởng trực tiếp đến độ cứng vững của cụm dao – trục chính, chất lượng bề mặt và tuổi thọ dao. Với các nguyên công cắt nặng, phay rãnh, phay mặt bên hoặc gia BBT và HSK đều là những chuẩn đầu kẹp phổ biến trên trung tâm gia công CNC. HSK có ưu điểm ở tốc độ trục chính cao, trong khi BBT được Kitamura khuyến nghị cho nhiều dòng máy phay CNC nhờ độ cứng vững cao, khả năng giữ dao chắc và phù hợp với gia công tải lớn.

So sánh đầu kẹp BBT và HSK trên máy phay CNC

So sánh độ cứng vững qua chiều dài phần kẹp

Độ cứng vững của đầu kẹp phụ thuộc nhiều vào chiều dài và diện tích tiếp xúc giữa đầu kẹp dao với trục chính. Khi phần tiếp xúc lớn hơn, cụm dao có khả năng chịu tải tốt hơn, đặc biệt trong các nguyên công phay cần lực cắt lớn.

Ở cùng nhóm kích thước lớn, sự khác biệt giữa BBT50 và HSK A100 khá rõ:

BBT50 có chiều dài phần kẹp 101,8 mm.
HSK A100 có chiều dài phần kẹp 50 mm.

Chiều dài phần kẹp của BBT50 và HSK A100

Như vậy, BBT50 có chiều dài phần kẹp lớn hơn đáng kể so với HSK A100. Khi cùng chịu một mức tải gia công, chiều dài phần kẹp lớn hơn giúp BBT có lợi thế về độ cứng vững. Cụm dao nhờ đó ổn định hơn, hạn chế độ võng và giảm nguy cơ rung khi gia công.

Đây là một trong những lý do BBT phù hợp với các dòng máy cần khả năng gia công ổn định, chẳng hạn như máy phay ngang CNC Kitamura Mycenter-HX1000G/HX1250G

Khả năng hạn chế rung động tự kích khi gia công cắt nặng

Rung động tự kích trong gia công phay rãnh hoặc phay mặt bên

Rung động tự kích, thường gọi là chatter, là hiện tượng ảnh hưởng lớn đến chất lượng bề mặt, tuổi thọ dao và độ ổn định kích thước. Khi chatter xuất hiện, bề mặt chi tiết dễ bị vết sọc, dao nhanh mòn và quá trình cắt trở nên kém ổn định. Trong các nguyên công phay mặt bên và phay rãnh, HSK bắt đầu phát sinh rung động tự kích ở chiều sâu cắt nhỏ hơn so với BBT. Điều này cho thấy BBT có giới hạn ổn định tốt hơn khi tải cắt tăng.

Với gia công cắt nặng, khả năng hạn chế rung động có ý nghĩa rất lớn. Dao ít bị rung hơn thì quá trình cắt ổn định hơn, chất lượng bề mặt tốt hơn và tuổi thọ dao cũng có điều kiện được kéo dài. Đây là lợi thế quan trọng của BBT khi ứng dụng trên các máy phay CNC cần độ cứng vững cao.

Với các ứng dụng phay đứng cần kiểm soát rung động và duy trì độ ổn định khi gia công, người mua có thể tham khảo dòng máy phay đứng CNC Kitamura Mycenter-3XV.

Độ ổn định lực kẹp ở tốc độ cao và tốc độ thấp

Độ ổn định lực kẹp của đầu kẹp BBT ở tốc độ thấp

HSK có ưu điểm rõ ở tốc độ trục chính cao. Khi trục chính quay nhanh, phần côn và mặt bích của HSK vẫn duy trì tiếp xúc tốt, giúp hệ đầu kẹp này phù hợp với các ứng dụng tốc độ cao.

Tuy nhiên, ở tốc độ trục chính thấp, lực kẹp của HSK có thể giảm. Trong một số trường hợp, sự suy giảm này có thể làm chiều dài dao thay đổi hoặc trục dao bị lệch với mức sai số lên đến vài chục micromet. Với gia công chính xác, sai lệch nhỏ vẫn có thể ảnh hưởng đến chất lượng chi tiết.

BBT có lợi thế vì dao và trục chính vẫn duy trì tiếp xúc chặt ngay cả khi làm việc ở tốc độ thấp. Nhờ đó, BBT phù hợp hơn với các nguyên công cần lực cắt lớn, tốc độ thấp và độ cứng vững cao.

Có thể hiểu ngắn gọn: HSK có thế mạnh ở tốc độ cao, còn BBT phù hợp hơn khi bài toán gia công đặt nặng độ cứng vững, khả năng giữ dao và độ ổn định khi cắt nặng.

Lợi thế về chiều sâu lắp dao và chiều dài lưỡi cắt

Ngoài lực kẹp và độ cứng vững, cấu trúc lắp dao cũng ảnh hưởng đến khả năng gia công. Với HSK, kết cấu bên trong có thể tạo ra vùng cấn chạm nhất định, làm giới hạn chiều sâu lắp dao hoặc khả năng sử dụng lưỡi cắt dài trong một số trường hợp.

BBT thuận lợi hơn khi cần sử dụng chiều dài lưỡi cắt lớn. Điều này hữu ích với các chi tiết có hốc sâu, vùng khó tiếp cận hoặc yêu cầu dao đi sâu hơn vào biên dạng chi tiết.

Tuy nhiên, khi lưỡi cắt dài hơn, nguy cơ rung động cũng tăng. Vì vậy, lợi thế này chỉ thực sự có ý nghĩa khi đi kèm với độ cứng vững của cụm dao – trục chính. Với BBT, chiều dài phần kẹp lớn hơn và khả năng giữ dao ổn định giúp hệ thống phù hợp hơn với các ứng dụng cần vừa tăng khả năng tiếp cận dao, vừa kiểm soát rung động.

Với những chi tiết có biên dạng phức tạp, hốc sâu hoặc cần dao tiếp cận từ nhiều hướng, dòng máy phay CNC 5 trục Kitamura MedCenter5AX là một lựa chọn có thể tham khảo trong nhóm máy 5 trục của Kitamura.

Các yếu tố hỗ trợ độ ổn định trên máy phay Kitamura

Để cụm dao – trục chính làm việc ổn định, chỉ riêng chuẩn đầu kẹp chưa đủ. Kitamura còn chú trọng đến hệ thống tưới nguội xuyên trục chính và đinh kéo, vì đây là các chi tiết ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy khi gia công.

Tưới nguội xuyên trục chính áp suất cao với khớp nối quay DEUBLIN

Tưới nguội xuyên trục chính, hay through-spindle coolant, giúp đưa dung dịch làm mát đi qua trục chính và đến gần vùng cắt. Cách cấp dung dịch này hỗ trợ làm mát, rửa phoi và ổn định quá trình gia công.

Một số kết cấu sử dụng gioăng O-ring để hạn chế rò rỉ dung dịch làm mát. Tuy nhiên, O-ring là chi tiết tiêu hao, có thể bị mài mòn, lão hóa hoặc ăn mòn sau thời gian sử dụng. Khi O-ring xuống cấp, nguy cơ rò rỉ dung dịch làm mát sẽ tăng lên.

Khớp nối sử dụng gioăng O-ring

Kitamura sử dụng khớp nối quay DEUBLIN, thường gọi là rotary union, cho hệ thống tưới nguội xuyên trục chính áp suất cao. Giải pháp này cho phép cung cấp dung dịch làm mát với áp suất lên đến 70 bar, đồng thời hỗ trợ hạn chế rò rỉ khi vận hành.

Khớp nối quay DEUBLIN- tưới nguội xuyên trục chính áp suất cao trên máy phay CNC Kitamura

Đinh kéo JIS giúp kẹp dao ổn định hơn so với MAS

Đinh kéo, hay pull stud, là chi tiết giúp cơ cấu kẹp trong trục chính giữ đầu kẹp dao chắc chắn. Tuy nhỏ, nhưng bộ phận này ảnh hưởng trực tiếp đến lực kẹp, độ ổn định và độ tin cậy của cụm dao – trục chính.

Kitamura ưu tiên sử dụng đinh kéo tiêu chuẩn JIS thay vì MAS. Với chuẩn côn #40, đường kính D2 của JIS là 14 mm, trong khi MAS là 10 mm. Kích thước lớn hơn và hình học tiếp xúc được tối ưu giúp đinh kéo JIS tạo lực kẹp ổn định và đồng đều hơn.

Nhờ đó, đinh kéo JIS giúp cải thiện độ tin cậy khi giữ dao dưới tải cắt lớn, giảm mài mòn cho cả trục chính và đinh kéo, đồng thời giảm nguy cơ dao bị kéo tuột hoặc phát sinh rung động. Đây là điểm quan trọng với các nguyên công có tốc độ tiến dao cao hoặc sử dụng tưới nguội áp suất cao.

Vì sao BBT phù hợp với máy phay CNC Kitamura?

Kitamura lựa chọn BBT không chỉ vì một thông số riêng lẻ, mà vì hệ đầu kẹp này phù hợp với định hướng thiết kế của máy phay CNC Kitamura: độ chính xác, độ cứng vững và độ ổn định lâu dài.

Các lý do chính gồm:

Độ cứng vững cao: BBT50 có chiều dài phần kẹp lớn hơn HSK A100, giúp tăng khả năng chịu tải khi gia công.
Ít phát sinh rung động khi cắt nặng: BBT có lợi thế trong các nguyên công phay mặt bên và phay rãnh.
Giữ dao ổn định ở tốc độ thấp: Dao và trục chính vẫn duy trì tiếp xúc chặt khi làm việc ở tốc độ thấp.
Hỗ trợ dùng lưỡi cắt dài hơn: Phù hợp với một số ứng dụng cần gia công sâu hoặc vùng khó tiếp cận.
Tương thích với nhiều loại dao và đầu kẹp dao: Giúp mở rộng khả năng ứng dụng trong gia công thực tế.

Kết luận

Máy phay CNC Kitamura sử dụng trục chính BBT cho gia công chính xác

BBT và HSK đều là những chuẩn đầu kẹp dao có giá trị trong gia công CNC. HSK có ưu điểm ở tốc độ trục chính cao, đặc biệt nhờ khả năng duy trì tiếp xúc giữa phần côn và mặt bích. Tuy nhiên, với các nguyên công cần độ cứng vững, tải cắt lớn, hạn chế rung động tự kích và giữ dao ổn định ở tốc độ thấp, BBT phù hợp hơn với định hướng thiết kế của máy phay CNC Kitamura.

Nhờ chiều dài phần kẹp lớn hơn, khả năng chịu tải tốt hơn, độ ổn định cao hơn trong cắt nặng và khả năng tương thích với nhiều loại dao, BBT giúp cụm dao – trục chính làm việc chắc chắn hơn. Khi kết hợp thêm tưới nguội xuyên trục chính áp suất cao bằng khớp nối quay DEUBLIN và đinh kéo JIS, hệ thống máy Kitamura có nền tảng tốt hơn để đáp ứng các yêu cầu gia công chính xác và ổn định lâu dài.

Nếu doanh nghiệp đang cần tư vấn lựa chọn máy phay CNC Kitamura phù hợp với vật liệu gia công, kích thước phôi, dạng chi tiết và yêu cầu độ chính xác, có thể liên hệ đội ngũ kỹ thuật của Á Châu để được hỗ trợ chi tiết.

Liên hệ:
Hotline: 0912 002 160
Email: attjsc@machinetools.com.vn
Website: https://machinetools.com.vn/