Tìm hiểu về phoi và phôi

Tìm hiểu về phoi và phôi

Đối với mỗi lĩnh vực đều có thuật ngữ chuyên ngành riêng, gia công cắt gọt kim loại không phải ngoại lệ. Hoạt động chính trong quá trình cắt kim loại là sử dụng nguyên tắc loại trừ, hay nói cách khác là hớt đi lớp bề mặt kim loại trên bề mặt gia công với mục đích cuối cùng là tạo ra hình dáng kim loại theo yêu cầu. Quá trình cắt gọt là sự trượt phá của các phần tử vật liệu dưới tác dụng của lực mà các thành phần dụng cụ cắt tác dụng vào. Phoi và phôi là hai thuật ngữ dùng để gọi loại vật liệu còn lại và vật liệu bị loại bỏ.

Phoi

Phoi là gì

Trong cơ khí, phoi là lớp vật liệu nhỏ mỏng được cắt bỏ đi, được hớt đi trong quá trình gia công các chi tiết cơ khí. Phoi chính là lớp kim loại bị biến dạng và bị tách ra khỏi chi tiết gia công. Tùy vào điều kiện cắt và vật liệu gia công cùng các yếu tố khác nhau như lực cắt, máy cắt… mà phoi sẽ có những hình dạng khác nhau.

Tùy theo cơ tính của vật liệu cùng khả năng biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo mà trong quá trình cắt gọt chi tiết cơ khí tạo ra nhiều dạng phoi khác nhau như phoi vụn, phoi xếp, phoi dây…

Quá trình hình thành phoi

Quá trình gia công cắt gọt là quá trình lấy đi khỏi phôi một lượng vật liệu không nguyên khối được gọi là phoi để nhận được chi tiết có hình dáng, kích thước, chất lượng bề mặt theo yêu cầu kỹ thuật.

Dưới tác dụng của lực cắt, lớp kim loại ở mặt trước của dao sẽ bị nén lại, sau đó lớp kim loại bị tách rời bắt đầu bị ép trồi lên dọc theo mặt trước của dao (hiện tượng này xảy ra cho đến khi nào áp lực của dao chưa vượt quá lực liên kết giữa các phần tử vật liệu) cho đến khi áp lực của dao lên vật liệu vượt quá lực liên kết giữa các phần tử vật liệu thì phoi bị nén sẽ trượt theo mặt phẳng, dao tiếp tục nén và các phần tử phoi tiếp theo tiếp tục trượt.

Các phần tử vật liệu trượt theo mặt trượt, nằm nghêng so với bề mặt phôi một góc bằng 30-40 độ. Bên trong mỗi phần tử vật liệu cũng diễn ra sự xê dịch các tinh thể dưới một góc bằng 60-65 độ.

Như vậy, trong quá trình cắt gọt, đầu tiên trong các phần tử vật liệu được cắt xảy ra biến dạng đàn hồi sau đó là biến dạng dẻo, và kết thúc là các phần tử phoi trượt liên tục.

Các loại phoi

Phoi vụn

Phoi vụn được hình thành khi gia công các vật liệu cứng và giòn ví dụ như gang, đồng thau, đá, gốm xứ, Ebônít,.. Nó gồm những mảnh vật liệu rời rạc có hình dáng khác nhau, các phần tử vật liệu này không liên kết với nhau hoặc liên kết với nhau rất yếu.

Phoi xếp

Phoi xếp được tạo thành khi gia công vật liệu có độ cứng vừa phải, có ít độ dẻo với vận tốc cắt trung bình. Phía bề mặt phoi trượt lên mặt trước của dao là mặt nhẵn, còn phía đối diện thì gồ ghề có dạng răng cưa. Các phần tử vật liệu trong dạng phoi này liên kết với nhau tương đối bền vững.

Phoi dây

Phoi dây được tạo thành khi gia công các vật liệu có độ dẽo cao, độ cứng thấp với tốc độ cắt lớn. Phoi dạng này trượt ra khỏi dao dưới dạng dây dài có độ nhẳn cá bề mặt xung quanh tương đối như nhau, ít thấy răng cưa.

Các dạng phoi trên đây không phải là cố định theo vật liệu, mà nó có thể thay đổi từ dạng phoi này sang dạng phoi khác nếu ta thay đổi điều kiện cắt gọt. Ví dụ như khi chiều sâu cắt nhỏ và tốc độ cắt cao thì khả năng tạo ra phoi dây cao hơn.

Căn cứ vào dạng phoi ta có thể phán đoán về mức độ hợp lí của chế độ cắt và thông số hình học của dao đã chọn.

Phôi

Phôi là gì

Phôi dùng để chỉ nguyên vật liệu chính để tạo ra các sản phẩm trong gia công cơ khí theo yêu cầu, kích thước. mẫu mã của khách hàng đã được thiết kế từ trước.

Vì phôi sau khi cắt gọt sẽ trở thành sản phẩm cơ khí nhất định nên nó trở thành đối tượng không thể thiếu trong bất kì quá trình gia công nào. Vật liệu gia công phôi được chia thành vật liệu kim loại và vật liệu phi kim loại.

Nguyên tắc chọn phôi trong gia công

Khi lập quy trình chế tạo một chi tiết ta cần chọn vật liệu chế tạo phôi, loại phôi, xác định kích thước phôi phù hợp.

Kích thước phôi được xác định bằng cách tính toán lượng dư gia công.

Loại phôi thì căng cứ theo yêu cầu kỹ thuật và chức năng làm việc của chi tiết.

Chọn phôi phải đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật, tính năng, giá thành phù hợp, chế tạo chi phí thấp, dễ chế tạo, quy trình công nghệ đơn giản, tiết kiệm mà vẫn phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tốt.

Qua đó để chọn được loại vật liệu cần thiết, hình dáng, kết cấu công nghệ, quy trình sản xuất, phương pháp chết tạo phôi và khả năng đạt độ chính xác của phương pháp.

Ngoài ra ta còn phải căn cứ vào điều kiện làm việc của xưởng để cân nhắc cho phù hợp, nếu như ta chọn loại phôi không phù hợp với điều kiện nhà xưởng không đáp ứng chế tạo được sẽ làm thấy thoát về mặt kinh tế, cũng như thời gian tiền bạc.