Thép 1144 dùng trong gia công CNC – Khả năng tiện, phay, khoan và cắt gọt

Thép 1144 dùng trong gia công CNC là một trong những hướng ứng dụng đáng chú ý của AISI 1144. Đây là thép Carbon trung bình thuộc nhóm free-cutting steel, được thiết kế để có khả năng cắt gọt tốt hơn so với nhiều loại thép Carbon thông thường.

Trong gia công CNC, thép 1144 có thể được sử dụng cho các nguyên công như tiện, phay, khoan, doa, tạo ren, cắt rãnh và gia công chi tiết tự động. Vật liệu đặc biệt phù hợp với những sản phẩm phải gia công nhiều nguyên công hoặc sản xuất với số lượng lớn.

Theo dữ liệu Machining Doctor, AISI 1144 được xếp vào nhóm Free Cutting Steel, với chỉ số machinability tham khảo 76% trong hệ thống của nguồn này. Cùng bảng dữ liệu đó cho thấy 1144 có khả năng gia công tốt nhưng không nên hiểu con số 76% là một tiêu chuẩn tuyệt đối cho mọi máy CNC và mọi điều kiện cắt.

1. Thép 1144 có phù hợp gia công CNC không?

Có. Thép 1144 khá phù hợp với gia công CNC, đặc biệt là các nguyên công cắt gọt trên phôi dạng thanh.

Các ứng dụng phổ biến gồm:

• Tiện CNC
• Phay CNC
• Khoan
• Doa
• Tiện ren
• Phay rãnh
• Cắt rãnh
• Parting-off
• Gia công chốt
• Gia công bạc
• Gia công trục
• Gia công bulông, đai ốc
• Gia công các chi tiết tự động số lượng lớn

Nguyên nhân chính là thành phần Lưu huỳnh tương đối cao của 1144 thúc đẩy sự hình thành các bao thể MnS, góp phần hỗ trợ đặc tính cắt gọt và phá phoi.

AISI 1144 được phân loại là medium-carbon steel/free-cutting steel và có các ứng dụng thực tế như thanh kéo nguội hoặc hoàn thiện, đai ốc dập nguội, rivet, vít máy và vít gỗ.

2. Thành phần thép 1144 ảnh hưởng thế nào đến gia công CNC?

Thành phần tham khảo của AISI 1144 gồm:

Trong đó, S và Mn có vai trò quan trọng đối với khả năng gia công.

Lưu huỳnh kết hợp với Mangan tạo thành MnS. Các bao thể này có thể hỗ trợ quá trình hình thành và phá phoi khi dao cắt đi qua vật liệu.

Trong khi đó, hàm lượng Carbon khoảng 0,40–0,48% giúp 1144 có cơ tính cao hơn nhiều loại thép Carbon thấp dễ cắt.

Nhờ đó, vật liệu tạo ra sự cân bằng giữa:

Khả năng cắt gọt + cơ tính + khả năng sản xuất hàng loạt.

3. Thép 1144 dùng trong tiện CNC

Tiện CNC là một trong những ứng dụng nổi bật nhất của thép 1144.

Các chi tiết thường gặp gồm:

• Trục
• Chốt
• Bạc
• Sleeve
• Spacer
• Bulông
• Đai ốc
• Chi tiết ren
• Shaft
• Pin
• Fitting
• Piston rod
• Spindle

Khi tiện 1144, khả năng tạo phoi tương đối thuận lợi có thể giúp giảm hiện tượng phoi dài trong điều kiện gia công thích hợp.

Điều này đặc biệt hữu ích khi:

• Máy chạy tự động
• Gia công liên tục
• Gia công nhiều chi tiết
• Có nhiều nguyên công tiện
• Cần hạn chế thời gian dừng máy để xử lý phoi

Theo Machining Doctor, tốc độ cắt tham khảo cho tiện thép 1144 khoảng 285–385 m/phút trong điều kiện lý tưởng với dao carbide phù hợp, gá dao và phôi ổn định, độ cứng vật liệu ở mức danh nghĩa và chiều dài nhô dao ngắn. Đây nên được xem là khoảng giá trị tham khảo để bắt đầu, không phải thông số bắt buộc cho mọi máy CNC.

Công thức tính tốc độ quay

Khi đã chọn tốc độ cắt VcV_c, tốc độ trục chính có thể tính gần đúng:

n = (1000 × Vc) / (π × D)

Trong đó:

• n: vòng/phút
• Vc: tốc độ cắt, m/phút
• D: đường kính phôi/dao, mm

Ví dụ, với đường kính phôi 50 mm và Vc 300 m/phút:

n ≈ 1.910 vòng/phút.

Giá trị thực tế cần điều chỉnh theo máy, dao, gá đặt, trạng thái vật liệu và yêu cầu bề mặt.

4. Thép 1144 dùng trong phay CNC

Ngoài tiện, thép 1144 có thể sử dụng cho phay CNC.

Một số nguyên công gồm:

• Phay mặt
• Phay vai
• Phay rãnh
• Phay then
• Phay bậc
• Phay biên dạng
• Phay hốc
• Gia công chi tiết truyền động

Machining Doctor đưa ra khoảng tốc độ cắt tham khảo cho phay 1144 khoảng 175–240 m/phút trong điều kiện lý tưởng. Nguồn này cũng khuyến nghị lựa chọn grade carbide theo điều kiện phay cụ thể.

Tuy nhiên, tốc độ phay thực tế phụ thuộc vào:

• Đường kính dao
• Số me dao
• Vật liệu dao
• Lớp phủ dao
• Chiều sâu cắt
• Chiều rộng ăn dao
• Lượng chạy dao/răng
• Độ cứng phôi
• Độ cứng vững máy
• Gá đặt
• Dung dịch làm mát

Do đó, không nên lấy riêng một giá trị Vc rồi áp dụng cho mọi dao phay.

5. Thép 1144 dùng để khoan CNC

Khoan cũng là một nguyên công phù hợp với thép 1144.

Các sản phẩm có thể cần khoan như:

• Trục có lỗ tâm
• Bạc
• Flange
• Chi tiết ren
• Bulông
• Housing nhỏ
• Chốt có lỗ
• Các chi tiết tiện CNC

Theo Machining Doctor, tốc độ cắt tham khảo cho khoan thép 1144 khoảng 115–155 m/phút trong điều kiện lý tưởng.

Tốc độ thực tế phải được điều chỉnh theo:

• Đường kính mũi khoan
• HSS hay carbide
• Lớp phủ
• Chiều sâu lỗ
• Khả năng thoát phoi
• Tưới nguội
• Độ cứng máy

Đặc biệt với lỗ sâu, việc kiểm soát phoi và khả năng đưa dung dịch làm mát vào vùng cắt trở nên quan trọng.

6. Gia công ren thép 1144 trên máy CNC

Thép 1144 cũng có thể được sử dụng để gia công:

• Ren ngoài
• Ren trong
• Ren hệ mét
• Ren UNC/UNF
• Stud
• Bulông
• Lead screw
• Fitting

Khả năng gia công của 1144 giúp thuận lợi khi phải thực hiện nhiều bước tiện ren.

Tuy nhiên, khi tạo ren cần chú ý:

• Hình dạng insert
• Góc dao
• Bán kính mũi dao
• Chiều sâu ren
• Bước ren
• Khả năng thoát phoi
• Tình trạng dao
• Độ cứng vững của chi tiết

Đối với sản xuất hàng loạt, nên thử nghiệm và tối ưu thông số trên chính máy CNC và loại dao đang sử dụng thay vì sao chép thông số từ một nguồn khác.

7. Thép 1144 có dễ phá phoi khi tiện CNC không?

Đây là một trong những ưu điểm đáng chú ý của 1144.

Trong thép free-machining, các bao thể MnS có thể làm thay đổi cơ chế tạo phoi, giúp quá trình cắt tạo phoi thuận lợi hơn so với một số thép Carbon thông thường.

Khi điều kiện cắt phù hợp, điều này có thể giúp:

• Giảm phoi dài
• Giảm hiện tượng quấn phoi
• Tăng tính ổn định khi tiện tự động
• Hỗ trợ tăng năng suất
• Giảm thời gian xử lý phoi

Tuy nhiên, không nên hiểu rằng thép 1144 luôn tự động tạo phoi ngắn trong mọi điều kiện.

Hình dạng phoi còn phụ thuộc vào:

• Góc dao
• Breaker
• Tốc độ cắt
• Lượng chạy dao
• Chiều sâu cắt
• Bán kính mũi dao
• Độ cứng vật liệu
• Tình trạng dao

8. Chọn dao CNC khi gia công thép 1144

Đối với gia công 1144, dao carbide thường là lựa chọn phổ biến trong sản xuất CNC.

Có thể cân nhắc:

Dao carbide tiện

Phù hợp với:

• Tiện ngoài
• Tiện mặt
• Tiện rãnh
• Tiện ren
• Tiện tinh

Dao phay carbide

Phù hợp với:

• Phay mặt
• Phay rãnh
• Phay bậc
• Phay biên dạng

Mũi khoan carbide hoặc HSS

Việc chọn HSS hay carbide phụ thuộc vào:

• Đường kính lỗ
• Số lượng sản phẩm
• Độ cứng máy
• Chiều sâu lỗ
• Tốc độ quay
• Yêu cầu năng suất

Không có một loại dao duy nhất tối ưu cho mọi trường hợp.

9. Tốc độ cắt thép 1144 khi gia công CNC

Một số giá trị tham khảo từ Machining Doctor:

Các giá trị trên được công bố với giả định điều kiện gia công lý tưởng như dao carbide phù hợp, gá dao ổn định, gá phôi chắc chắn, nguyên liệu tốt, chiều dài nhô dao ngắn và độ cứng vật liệu danh nghĩa.

Vì vậy, đây là giá trị tham khảo để thiết lập chế độ cắt ban đầu, không phải tiêu chuẩn cố định.

Trong thực tế CNC, có thể cần giảm Vc nếu:

• Máy yếu
• Gá không đủ cứng
• Phôi nhô dài
• Dao nhô dài
• Vật liệu cứng hơn dự kiến
• Yêu cầu bề mặt cao
• Xuất hiện rung
• Nhiệt vùng cắt cao

10. Lượng chạy dao khi gia công thép 1144

Lượng chạy dao là thông số quan trọng không kém tốc độ cắt.

Với tiện CNC, có thể sử dụng:

Vf = f × n

Trong đó:

• Vf: tốc độ chạy dao, mm/phút
• f: lượng chạy dao, mm/vòng
• n: tốc độ trục chính, vòng/phút

Không nên đưa ra một lượng chạy dao cố định cho tất cả trường hợp gia công 1144 vì lượng chạy dao phụ thuộc mạnh vào:

• Tiện thô hay tinh
• Chiều sâu cắt
• Insert
• Bán kính mũi dao
• Đường kính phôi
• Độ cứng máy
• Yêu cầu Ra
• Gá đặt

Đối với sản xuất thực tế, nên lấy khuyến nghị từ nhà sản xuất insert/dao làm điểm xuất phát rồi tối ưu bằng thử nghiệm.

11. Thép 1144 có phù hợp sản xuất CNC hàng loạt không?

Có, đây là một trong những trường hợp 1144 phát huy ưu điểm rõ rệt.

Nếu một chi tiết phải gia công hàng nghìn sản phẩm, những yếu tố như khả năng phá phoi và năng suất cắt gọt có ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí.

1144 phù hợp với những sản phẩm như:

• Chốt
• Bạc
• Trục nhỏ
• Spacer
• Bulông
• Đai ốc
• Fitting
• Chi tiết ren
• Shaft
• Các chi tiết dạng thanh

Một bảng machinability của Machining Doctor xếp 1144 ở mức 76%, trong khi 12L14 là 170% và 1215 là 136% trong cùng hệ thống. Điều này cho thấy 1144 là thép dễ gia công, nhưng không đồng nghĩa nó có khả năng gia công cao nhất trong mọi loại free-machining steel.

12. Ứng dụng CNC phổ biến của thép 1144

Gia công trục

1144 có thể dùng để gia công:

• Shaft
• Drive shaft
• Motor shaft
• Pump shaft
• Spindle
• Arbor

Đây là nhóm sản phẩm tận dụng tốt sự cân bằng giữa cơ tính và khả năng gia công của vật liệu.

Gia công bạc

Các sản phẩm như:

• Bushing
• Sleeve
• Spacer

thường trải qua nhiều nguyên công tiện và khoan, phù hợp với thép dễ gia công.

Gia công chi tiết ren

1144 có thể dùng cho:

• Nut
• Bolt
• Stud
• Screw
• Lead screw

Đặc biệt thích hợp khi sản phẩm cần sản xuất số lượng lớn.

13. Ưu điểm của thép 1144 khi gia công CNC

1. Khả năng cắt gọt tốt

Đây là ưu điểm nổi bật nhất của AISI 1144.

2. Phá phoi thuận lợi

MnS hỗ trợ đặc tính free-machining của vật liệu.

3. Cơ tính cao hơn một số thép dễ cắt Carbon thấp

Carbon khoảng 0,40–0,48% giúp 1144 có cơ tính tương đối tốt.

4. Phù hợp sản xuất hàng loạt

Có thể ứng dụng cho máy CNC và các quy trình gia công tự động.

5. Phù hợp nhiều dạng chi tiết

Từ trục, bạc, chốt đến đai ốc, vít và chi tiết ren.

14. Hạn chế khi gia công CNC thép 1144

Mặc dù dễ gia công, 1144 vẫn có một số điểm cần lưu ý.

Không phải inox

1144 là thép Carbon nên không có khả năng chống ăn mòn như thép không gỉ.

Khả năng hàn không phải ưu điểm

Hàm lượng lưu huỳnh cao có lợi cho cắt gọt nhưng không thuận lợi cho các ứng dụng cần hàn.

Không phải vật liệu tối ưu cho mọi chi tiết chịu tải

Nếu sản phẩm cần độ dai cao, chịu va đập mạnh hoặc yêu cầu nhiệt luyện chuyên sâu, cần đánh giá các mác thép hợp kim khác.

Không nên chạy dao theo thông số có sẵn một cách máy móc

Cùng là 1144 nhưng trạng thái vật liệu, độ cứng, kích thước phôi và điều kiện máy khác nhau có thể làm chế độ cắt tối ưu khác nhau.

15. So sánh thép 1144 và 12L14 khi gia công CNC

Theo cùng hệ thống đánh giá của Machining Doctor, 1144 có machinability 76%, trong khi 12L14 ở mức 170%. Đây là so sánh trong cùng hệ thống tham chiếu, không phải phần trăm hiệu suất máy CNC thực tế.

16. Có nên chọn thép 1144 cho gia công CNC không?

Có thể ưu tiên AISI 1144 khi:

• Chi tiết cần tiện nhiều
• Cần tạo ren
• Cần khoan và doa
• Cần gia công hàng loạt
• Muốn giảm vấn đề phoi dài
• Cần cơ tính cao hơn thép Carbon thấp
• Không yêu cầu chống ăn mòn như inox
• Không lấy khả năng hàn làm yêu cầu chính

Ngược lại, nếu mục tiêu chính là tốc độ gia công cực cao trên các chi tiết nhỏ, nên so sánh 1144 với 12L14, 1215 hoặc các free-machining steel khác trước khi quyết định.

17. Kết luận

Thép 1144 dùng trong gia công CNC rất phù hợp cho các chi tiết cần kết hợp giữa khả năng cắt gọt và cơ tính.

Các nguyên công tiêu biểu gồm:

• Tiện CNC
• Phay CNC
• Khoan
• Doa
• Tiện ren
• Phay rãnh
• Cắt đứt
• Gia công tự động

Các sản phẩm phổ biến gồm:

• Trục
• Spindle
• Bạc
• Sleeve
• Chốt
• Bulông
• Đai ốc
• Vít
• Bánh răng và pinion trong các ứng dụng phù hợp
• Lead screw
• Các chi tiết cơ khí sản xuất hàng loạt

Điểm nổi bật của AISI 1144 là đặc tính free-machining, trong đó MnS hình thành nhờ sự kết hợp của Mangan và Lưu huỳnh góp phần hỗ trợ quá trình cắt gọt. Dữ liệu gia công tham khảo hiện có cho thấy 1144 phù hợp với tiện, phay, khoan và các nguyên công cắt gọt khác.

Khi lập chương trình CNC, không nên chỉ dựa vào tên mác 1144. Cần xác định thêm trạng thái vật liệu, độ cứng, đường kính phôi, loại dao, lớp phủ, độ cứng vững của máy, phương pháp gá và yêu cầu bề mặt để tối ưu tốc độ cắt và lượng chạy dao.

FAQ – Thép 1144 dùng trong gia công CNC

Thép 1144 có dễ gia công CNC không?

Có. AISI 1144 thuộc nhóm free-cutting steel và được sử dụng cho nhiều nguyên công tiện, phay, khoan và gia công tự động.

Thép 1144 có tiện CNC tốt không?

Có. Tiện CNC là một trong những ứng dụng nổi bật của 1144, đặc biệt với trục, bạc, chốt, spacer, đai ốc và chi tiết ren.

Tốc độ cắt thép 1144 khi tiện CNC bao nhiêu?

Machining Doctor đưa ra khoảng 285–385 m/phút cho tiện trong điều kiện lý tưởng với dao carbide phù hợp. Đây chỉ là khoảng tham khảo và cần điều chỉnh theo máy, dao, phôi và điều kiện gá.

Tốc độ phay thép 1144 bao nhiêu?

Khoảng tham khảo được công bố là 175–240 m/phút trong điều kiện lý tưởng. Thông số thực tế cần được tối ưu theo dao và máy.

Thép 1144 có khoan CNC được không?

Có. Khoan là một nguyên công phù hợp với 1144. Tốc độ cắt tham khảo từ Machining Doctor là 115–155 m/phút trong điều kiện lý tưởng.

Thép 1144 có phù hợp gia công hàng loạt không?

Có. Đặc tính free-machining khiến 1144 phù hợp với các chi tiết phải gia công nhiều và sản xuất với số lượng lớn.

Thép 1144 có tốt hơn 12L14 khi gia công CNC không?

Không thể nói đơn giản là tốt hơn. 12L14 có chỉ số machinability cao hơn trong hệ thống Machining Doctor, trong khi 1144 có hàm lượng Carbon cao hơn và có lợi thế về cơ tính trong những ứng dụng phù hợp.

Địa chỉ cung cấp thép 1144 và vật liệu gia công CNC

CÔNG TY TNHH MTV VẬT LIỆU TITAN

📍 Địa chỉ: 133/14/5 Bình Thành, Phường Bình Hưng Hòa B, Quận Bình Tân, TP. Hồ Chí Minh.
🏪 Cửa hàng: 145D Bình Thành, Phường Bình Hưng Hòa B, Quận Bình Tân, TP. Hồ Chí Minh.
📞 Hotline: 0909 246 316
🌐 Website: vatlieutitan.vn

Để tìm hiểu thêm về thép và vật liệu phục vụ gia công cơ khí, có thể tham khảo vatlieucokhi.net và vatlieucokhi.org.

Khi yêu cầu báo giá thép 1144, nên cung cấp quy cách, đường kính/kích thước, số lượng, dạng thanh, trạng thái vật liệu và yêu cầu cơ tính để lựa chọn đúng vật liệu cho gia công CNC.