Tiện (máy tiện)

Chi tiết quay; một dao đơn điểm cắt nó

Tiện tạo các chi tiết tròn: máy tiện (máy làm phôi quay) quay một thanh trong khi một dao sắc đơn trượt dọc theo và gọt bỏ vật liệu. Cây gậy bóng chày bằng gỗ, chân bàn và trục thép bên trong động cơ điện đều được tiện. Đó là cách tiêu chuẩn để tạo cho chi tiết một đường kính chính xác.

Ảnh: David English, CC BY-SA 4.0, qua Wikimedia Commons

Tiện trên máy tiện · nhìn ngang, 5 bướcCác số trong vòng tròn khớp với các bước bên dưới; đường nét đứt cho thấy bề mặt của thanh trước lượt cắt này.

Tiện (máy tiện) trong một phút, bởi MecMade

Cách hoạt động

Kẹp chi tiết. Thanh được kẹp trong mâm cặp (kẹp quay có các chấu) trên ụ trước, đầu có động cơ của máy tiện. Mũi tâm ụ động (giá đỡ nhọn ở đầu xa) giữ vững các chi tiết dài.
Cho quay. Trục chính quay chi tiết, thường vài trăm đến vài nghìn vòng/phút (rpm). Đường kính nhỏ và kim loại mềm quay nhanh hơn.
Đặt chiều sâu cắt. Dao tiến vào gần trục theo chiều sâu cắt (độ ăn sâu), thường 1–4 mm khi gia công thô và 0,1–0,5 mm cho lượt tinh.
Chạy dao dọc theo. Bàn dao (bộ phận trượt giữ dao) di chuyển dao song song với trục theo lượng chạy dao, thường 0,05–0,5 mm mỗi vòng.
Bóc phoi. Dao cắt trượt lớp ngoài thành phoi và để lại một đường kính nhỏ hơn, tròn hoàn hảo. Cùng một máy tiện cũng có thể tiện mặt đầu phẳng và cắt rãnh hoặc ren. Nó có thể tiện lỗ (khoét rộng lỗ từ bên trong) và cắt đứt (cắt rời chi tiết đã hoàn thành).

Thông số chính

Vật liệu: Hầu hết mọi kim loại (thép, nhôm, đồng thau, titan), cùng nhựa và gỗ
Chi tiết thường gặp: Trục, chốt, ống lót (bạc), puli, phụ kiện có ren, núm vặn
Kích thước chi tiết: Từ chi tiết đồng hồ nhỏ hơn 1 mm đến trục cán và trục dài vài mét
Độ chính xác: Thường ±0,01–0,05 mm trên đường kính; khoảng ±0,005 mm khi làm cẩn thận
Bề mặt hoàn thiện: Thường Ra 0,8–3,2 µm (Ra = độ nhám trung bình; 1 µm là một phần nghìn milimet), với các vết chạy dao mảnh
Số lượng phù hợp: Từ chiếc đơn lẻ đến hàng triệu; máy tiện tự động có bộ cấp phôi thanh chạy không người trông cho sản lượng lớn
Chi phí khuôn dụng cụ và máy: Mảnh dao (đầu dao cacbua thay được) giá vài USD mỗi cái; máy tiện từ vài nghìn USD (thủ công) đến hàng chục hoặc hàng trăm nghìn (CNC, điều khiển bằng máy tính)
Tốc độ: Vài giây đến vài phút cho chi tiết nhỏ; hàng giờ cho trục lớn

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

Đường kính rất chính xác, tất cả trên một trục chung
Dùng được với hầu như mọi vật liệu cắt được
Dụng cụ tiêu chuẩn, rẻ; không cần đồ gá riêng cho từng chi tiết
Dễ tự động hóa với bộ cấp phôi thanh và CNC

Hạn chế

Chỉ có hình tròn, trừ khi máy tiện còn mang các dụng cụ quay
Biến một phần thanh thành phoi (tái chế được, nhưng vẫn là phế liệu)
Chi tiết dài, mảnh bị cong và rung nếu không được đỡ
Với hàng triệu chi tiết đơn giản, tạo hình (dập nguội đầu bu lông) nhanh hơn và ít lãng phí hơn

Ứng dụng

Ô tôTrục, moay-ơ bánh xe, đĩa phanh, chi tiết van
Hàng không vũ trụChi tiết càng hạ cánh, trục động cơ, phụ kiện thủy lực
Năng lượng và công nghiệp nặngRôto tuabin, trục bơm, trục cán nhà máy thép
Y tếVít xương, chốt implant, implant nha khoa
Đồ dùng hằng ngàyThân bút, núm vặn, chân đồ nội thất, gậy bóng chày

Cách nhận biết

Các vòng mịn cách đều hoặc một đường xoắn ốc chạy quanh bề mặt tròn: các vết chạy dao.
Đầu phẳng với hoa văn các vòng tròn quanh tâm, đôi khi còn một mấu nhỏ hoặc vết xoáy ở giữa.
Bậc, rãnh, vát mép (các mặt vát nhỏ ở cạnh) và ren, tất cả thẳng hàng hoàn hảo trên một trục.

So sánh với

Phay5.2dao quay còn chi tiết đứng yên, nên phay tạo mặt phẳng, hốc và rãnh chứ không phải hình tròn.Mài5.7đá mài lấy đi ít vật liệu hơn nhiều nhưng đạt độ bóng mịn hơn và kích thước chặt hơn, thường sau khi tiện.Dập đầu nguội3.5ép dây thành chốt và vít không có phoi; nhanh hơn nhiều cho hàng triệu chi tiết, nhưng cần khuôn riêng.

Xem video

RAPID DIRECT · Giải thích đơn giản về cách tiện CNC hoạt động

WWU Engineering and Design · Các nguyên công cơ bản, trình diễn trên máy tiện thủ công

Haas Automation · Các nhát cắt thô nặng trên một máy tiện CNC lớn, với phoi thật

GlacernMachineTools · Sản xuất hàng loạt trông như thế nào trên máy tiện CNC

Xem ảnh thật

Wikipedia: Lathe — ảnh máy tiện cũ và hiện đại, được cấp phép tự do
Wikipedia: Lathe center — mũi tâm quay và tiện giữa hai mũi tâm
Tìm ảnh trên Wikimedia Commons

Ghi nhớ

Chi tiết quay còn dao di chuyển: đó là lý do tiện tạo ra hình tròn.
Ba thông số điều khiển mọi nhát cắt: tốc độ trục chính, lượng chạy dao và chiều sâu cắt.
Vết chạy dao xoắn ốc và các chi tiết trên một trục chung là dấu hiệu nhận ra chi tiết tiện.