Khoan

Mũi khoan xoắn đang quay lao thẳng vào chi tiết

Khoan tạo lỗ tròn: một dụng cụ quay có đầu nhọn, mũi khoan xoắn, được đẩy thẳng vào vật liệu. Lỗ cho mọi bu lông trong một chiếc ô tô, hàng nghìn lỗ nhỏ trên bảng mạch và lỗ bạn tạo trên tường ở nhà đều là khoan. Đây là thao tác gia công phổ biến nhất.

Ảnh: Hardyplants, CC0, qua Wikimedia Commons

Khoan · mặt cắt giữa lúc cắt và các loại lỗ thành phẩm, 5 bướcCác số trong vòng tròn khớp với các bước bên dưới. Hình bên trái cắt đôi mũi khoan và tấm; hình bên phải cho thấy ba loại lỗ bạn sẽ gặp.

Khoan trong một phút, bởi MecMade

Cách hoạt động

Đánh dấu và kẹp. Chi tiết được kẹp để không quay theo mũi khoan. Một mũi khoan định tâm ngắn, cứng (hoặc chấm dấu bằng tay) trước tiên đánh dấu vị trí chính xác để mũi khoan không bị trượt.
Quay mũi khoan. Trục chính quay mũi khoan, thường vài trăm vòng/phút (rpm) với mũi lớn trong thép và vài nghìn với mũi nhỏ.
Ăn dao vào. Mũi khoan được đẩy theo trục của chính nó. Hai lưỡi cắt (cạnh của đầu hình nón) bào đáy lỗ, thường 0,05–0,3 mm mỗi vòng quay.
Thoát phoi. Phoi đi lên theo rãnh xoắn và tràn ra ở phía trên. Dung dịch làm mát làm nguội đầu mũi, và lỗ sâu được khoan theo từng nhịp ngắn (rút vào ra) để thoát phoi.
Xuyên qua và lùi ra. Lỗ thông suốt kết thúc khi đầu mũi ra mặt bên kia, thường để lại bavia (gờ thô) cần loại bỏ. Lỗ mù dừng ở độ sâu với đáy hình nón; sau đó có thể taro để cắt ren bên trong.

Thông số chính

Vật liệu: Gần như mọi thứ: kim loại, nhựa, gỗ, composite, bảng mạch
Chi tiết thường gặp: Lỗ cho bu lông, chốt, đinh tán, đường dẫn chất lỏng và via điện
Kích thước chi tiết: Lỗ từ khoảng 0,1 mm (bảng mạch) đến hơn 50 mm; mũi khoan lỗ sâu đạt độ sâu 100 lần đường kính trở lên
Độ chính xác: Thường ±0,05–0,1 mm ở đường kính; doa (nhát cắt hoàn thiện nhẹ) đưa về khoảng ±0,01 mm
Bề mặt hoàn thiện: Thường Ra 1,6–6,3 µm (Ra = độ nhám trung bình; 1 µm là một phần nghìn milimet) bên trong lỗ
Số lượng phù hợp: Bất kỳ: từ một lỗ làm tay đến hàng triệu lỗ trên dây chuyền tự động
Chi phí khuôn dụng cụ và máy: Mũi khoan tốn vài đô la đến vài trăm; máy khoan bàn tốn hàng trăm đô la, máy CNC hàng chục nghìn trở lên
Tốc độ: Vài giây mỗi lỗ; máy khoan bảng mạch khoan vài lỗ mỗi giây

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

Nhanh, rẻ và đơn giản
Mũi khoan tiêu chuẩn mọi cỡ, không cần dụng cụ đặt riêng
Dùng được trên gần như mọi vật liệu
Dễ tự động hóa, nhiều lỗ mỗi phút

Hạn chế

Chỉ lỗ tròn, và chỉ lỗ thẳng
Lỗ có xu hướng hơi quá cỡ và không thẳng hoàn hảo
Lỗ sâu khó: phoi kẹt và mũi khoan có thể lệch hoặc gãy
Để lại bavia, và lỗ chính xác cần doa hoặc tiện lỗ sau đó

Ứng dụng

Ô tôLỗ bu lông trong thân động cơ và bánh xe, đường dẫn dầu
Hàng không vũ trụHàng trăm nghìn lỗ đinh tán trên da máy bay chở khách
Điện tửLỗ và via trên bảng mạch in
Xây dựngLỗ cho neo và bu lông trên dầm thép và bê tông
Năng lượngCác đường làm mát và dẫn chất lỏng dài trong khuôn, chi tiết tuabin và bộ trao đổi nhiệt

Cách nhận biết

Lỗ tròn với các vết tròn mịn ở thành trong.
Đáy hình nón ở các lỗ không xuyên suốt (góc đỉnh của mũi khoan, thường khoảng 118°).
Bavia nhỏ hoặc vát mép (cạnh vát) chỗ mũi khoan vào hoặc ra.

So sánh với

Phay5.2máy phay có thể di chuyển sang ngang để tạo rãnh và hốc; mũi khoan chỉ đi thẳng vào.Tiện5.1trên máy tiện chi tiết quay và mũi khoan cố định tạo lỗ trên trục; tiện lỗ sau đó mở rộng chúng chính xác.Cán ren và taro3.6taro cắt ren bên trong lỗ đã khoan để bu lông vặn vào được.

Xem video

Casual DIY · Kiến thức cơ bản về máy khoan bàn cho người mới

Sandvik Coromant · Khoan công nghiệp trên máy CNC, cận cảnh

MTDCNC · Cách khoan lỗ rất sâu trên trung tâm gia công

Newbury Electronics · Tham quan nhà máy bảng mạch, gồm khoan CNC các lỗ siêu nhỏ

Xem ảnh thật

Wikipedia: Khoan — mũi khoan, máy khoan và lỗ
Sách giáo khoa mở: Introduction to Machining, 8.10 Drilling — ảnh và video theo giấy phép CC BY 4.0
Tìm ảnh trên Wikimedia Commons

Ghi nhớ

Mũi khoan quay và lao thẳng vào; hai cạnh ở đầu mũi thực hiện việc cắt.
Các rãnh xoắn là máng thoát phoi, đó là lý do lỗ sâu cần khoan nhịp và dung dịch làm mát.
Lỗ khoan nhanh nhưng thô; doa, tiện lỗ hoặc taro hoàn thiện chúng.