Phay da: Kỹ thuật chuẩn bị bề mặt để kiểm soát chất lượng thép

Định nghĩa và khái niệm cơ bản

Phay da là một quy trình gia công chính xác được sử dụng trong ngành công nghiệp thép để loại bỏ lớp bề mặt (da) của các sản phẩm thép, đặc biệt là tấm, phôi, phôi tròn hoặc tấm. Quy trình này loại bỏ có chọn lọc lớp vật liệu ngoài cùng thường chứa các khuyết tật bề mặt, quá trình khử cacbon, vảy hoặc các khuyết tật khác hình thành trong quá trình đúc, cán hoặc xử lý nhiệt.

Mục đích chính của phay da là cải thiện chất lượng bề mặt và độ chính xác về kích thước của các sản phẩm thép trước khi xử lý tiếp theo hoặc giao hàng cuối cùng. Bằng cách loại bỏ lớp ngoài bị lỗi, các nhà sản xuất có thể loại bỏ các điểm không đều trên bề mặt có thể lan truyền thành các khuyết tật trong sản phẩm hoàn thiện.

Trong bối cảnh rộng hơn của quá trình chế biến luyện kim, phay da là một bước kiểm soát chất lượng quan trọng, là cầu nối giữa sản xuất thép chính và sản xuất hạ nguồn. Nó vừa là một quy trình khắc phục để sửa các khuyết tật bề mặt vừa là một bước chuẩn bị để đảm bảo các điều kiện tối ưu cho các hoạt động tiếp theo như cán, rèn hoặc hàn.

Bản chất vật lý và cơ sở lý thuyết

Cơ chế vật lý

Ở cấp độ vi cấu trúc, quá trình phay da loại bỏ lớp bề mặt không đồng nhất của thép, khác biệt đáng kể so với vật liệu khối. Lớp bề mặt này thường chứa các tạp chất phi kim loại, các hạt oxit và các vùng có thành phần hóa học thay đổi do tương tác với khí quyển trong quá trình xử lý.

Lớp vỏ ngoài của các sản phẩm thép thường biểu hiện các cấu trúc hạt khác nhau so với vật liệu lõi. Quá trình khử cacbon bề mặt, trong đó hàm lượng cacbon giảm gần bề mặt do tiếp xúc với oxy ở nhiệt độ cao, tạo ra một gradient các đặc tính cơ học từ bề mặt đến lõi. Phay lớp vỏ loại bỏ lớp bị tổn hại này để lộ ra vật liệu có các đặc tính nhất quán.

Quá trình này cắt kim loại ở cấp độ vi mô, tạo ra bề mặt mới bằng cách phá vỡ các liên kết nguyên tử dọc theo các mặt phẳng tinh thể cụ thể. Cơ chế cắt bao gồm biến dạng dẻo trước lưỡi cắt, sau đó là hình thành phoi và tách khỏi phôi.

Mô hình lý thuyết

Mô hình lý thuyết chính mô tả quá trình phay da là mô hình cắt trực giao, phân tích cơ chế loại bỏ vật liệu như một quá trình hai chiều. Mô hình này, do Merchant tiên phong vào những năm 1940, mô tả mối quan hệ giữa lực cắt, hình dạng dụng cụ và đặc tính vật liệu.

Hiểu biết lịch sử về phay da phát triển từ các hoạt động thực nghiệm tại xưởng thành phân tích khoa học về cơ học cắt kim loại. Công trình đầu thế kỷ 20 của Taylor đã thiết lập mối quan hệ cơ bản giữa các thông số cắt và tuổi thọ dụng cụ, trong khi nghiên cứu sau đó của Ernst, Merchant và những người khác đã phát triển các mô hình toàn diện về sự hình thành phoi.

Các phương pháp tiếp cận hiện đại bao gồm mô hình phần tử hữu hạn (FEM) mô phỏng các tương tác nhiệt-cơ phức tạp trong quá trình cắt và mô phỏng động lực học phân tử kiểm tra quá trình ở quy mô nguyên tử. Các phương pháp tiếp cận này khác với các mô hình cổ điển ở chỗ tính đến độ nhạy tốc độ biến dạng, hiệu ứng nhiệt và sự tiến hóa của cấu trúc vi mô trong quá trình gia công.

Cơ sở khoa học vật liệu

Quá trình phay da tương tác trực tiếp với cấu trúc tinh thể của thép, trong đó lực cắt gây ra chuyển động trật khớp và biến dạng dẻo. Hiệu quả của quá trình thay đổi theo hướng tinh thể học, vì một số hệ thống trượt kích hoạt dễ dàng hơn trong quá trình cắt.

Các ranh giới hạt trong thép ảnh hưởng đáng kể đến quá trình phay. Các cấu trúc hạt mịn hơn thường tạo ra bề mặt hoàn thiện tốt hơn, trong khi các hạt thô có thể dẫn đến bề mặt không đều hoặc bị rách trong quá trình gia công. Sự hiện diện của các pha khác nhau (ferrite, perlite, martensit) ảnh hưởng đến lực cắt và kiểu mài mòn dụng cụ.

Quá trình này kết nối với các nguyên lý khoa học vật liệu cơ bản bao gồm làm cứng biến dạng, trong đó biến dạng dẻo làm tăng độ bền của vật liệu và làm mềm nhiệt, trong đó nhiệt sinh ra khi cắt làm giảm sức cản của vật liệu. Sự cân bằng giữa các cơ chế cạnh tranh này quyết định đặc điểm hình thành phoi và chất lượng bề mặt.

Biểu thức toán học và phương pháp tính toán

Công thức định nghĩa cơ bản

Tỷ lệ loại bỏ vật liệu (MRR) trong quá trình phay da được định nghĩa như sau:

$$MRR = a_p \times a_e \times v_f$$

Ở đâu:
- $a_p$ = chiều sâu cắt theo trục (mm)
- $a_e$ = chiều rộng xuyên tâm của vết cắt (mm)
- $v_f$ = tốc độ nạp liệu (mm/phút)

Công thức tính toán liên quan

Công suất cắt cần thiết để phay da có thể được tính như sau:

$$P_c = \frac{k_c \times MRR}{60,000}$$

Ở đâu:
- $P_c$ = công suất cắt (kW)
- $k_c$ = lực cắt riêng (N/mm²)
- $MRR$ = tốc độ loại bỏ vật liệu (mm³/phút)

Độ nhám bề mặt có thể được ước tính bằng cách sử dụng:

$$R_a \approx \frac{f_z^2}{8 \times r_\varepsilon}$$

Ở đâu:
- $R_a$ = độ nhám trung bình số học (μm)
- $f_z$ = bước tiến trên mỗi răng (mm)
- $r_\varepsilon$ = bán kính mũi dụng cụ (mm)

Điều kiện và giới hạn áp dụng

Các công thức này giả định điều kiện cắt ổn định mà không có sự mài mòn hoặc rung động đáng kể của dụng cụ. Chúng có giá trị đối với các hoạt động phay thông thường với các thiết lập cứng nhắc và sự kết hợp dụng cụ thích hợp.

Các mô hình có giới hạn khi tốc độ cắt vượt quá ngưỡng nhất định, nơi mà hiệu ứng nhiệt chiếm ưu thế, thường là trên 300-400 m/phút đối với thép cacbon. Ở độ sâu cắt rất thấp (dưới 0,1 mm), hiệu ứng kích thước trở nên đáng kể và các mô hình mất độ chính xác.

Các phương trình này giả định các đặc tính vật liệu phôi đồng nhất, điều này có thể không đúng đối với vật liệu tách biệt hoặc vật liệu tổng hợp. Chúng cũng bỏ qua các hiệu ứng động như rung động rung lắc có thể làm thay đổi đáng kể quá trình loại bỏ vật liệu thực tế.

Phương pháp đo lường và đặc tính

Thông số kỹ thuật thử nghiệm tiêu chuẩn

ASTM E3-11: Hướng dẫn tiêu chuẩn về chuẩn bị mẫu kim loại học - Bao gồm việc chuẩn bị mẫu để kiểm tra chất lượng bề mặt phay.

ISO 4287: Thông số kỹ thuật hình học của sản phẩm (GPS) - Kết cấu bề mặt - Cung cấp các thông số để định lượng độ nhám bề mặt sau khi phay da.

ASTM B46.1: Kết cấu bề mặt - Thiết lập các phương pháp đo lường và báo cáo các đặc tính bề mặt của sản phẩm gia công.

ISO 8688-2: Kiểm tra tuổi thọ dụng cụ trong phay - Phác thảo các quy trình đánh giá hiệu suất dụng cụ trong quá trình phay mặt như phay da.

Thiết bị và nguyên tắc thử nghiệm

Máy đo độ nhám bề mặt đo địa hình của bề mặt được phay bằng phương pháp tiếp xúc bằng bút stylus hoặc kỹ thuật quang học không tiếp xúc. Các thiết bị này định lượng các thông số như độ nhám trung bình (Ra) và chiều cao độ nhám tối đa (Rz).

Máy đo tọa độ (CMM) đánh giá độ chính xác về kích thước và độ phẳng của bề mặt được phay. Chúng hoạt động bằng cách thăm dò phôi tại các điểm xác định và so sánh tọa độ đo được với các giá trị danh nghĩa.

Phương pháp phân tích nâng cao sử dụng kính hiển vi điện tử quét (SEM) để kiểm tra cấu trúc vi mô bề mặt ở độ phóng đại cao, phát hiện các đặc điểm như vết rách, vết bẩn hoặc vết nứt nhỏ mà có thể không nhìn thấy được bằng phương pháp kiểm tra thông thường.

Yêu cầu mẫu

Mẫu thử tiêu chuẩn phải có kích thước phù hợp với thiết bị thử nghiệm, thường dài và rộng 100-200 mm để đánh giá độ nhám bề mặt. Độ dày phải đủ để ngăn ngừa biến dạng trong quá trình gia công, thường là ít nhất 10 mm.

Chuẩn bị bề mặt đòi hỏi phải xử lý cẩn thận để tránh nhiễm bẩn hoặc hư hỏng. Các mẫu vật phải được làm sạch bằng dung môi thích hợp để loại bỏ chất lỏng cắt hoặc mảnh vụn mà không làm thay đổi đặc tính bề mặt gia công.

Mẫu vật phải đại diện cho các điều kiện sản xuất thực tế, bao gồm cấp vật liệu, điều kiện xử lý nhiệt và lịch sử chế biến. Đối với các nghiên cứu so sánh, các mẫu đối chứng từ các vùng chưa xay xát phải được bảo quản.

Thông số thử nghiệm

Thử nghiệm tiêu chuẩn được tiến hành ở nhiệt độ phòng (20±2°C) trừ khi đánh giá cụ thể tác động của nhiệt độ. Độ ẩm nên được kiểm soát trong khoảng 40-60% độ ẩm tương đối để ngăn ngừa ăn mòn trong quá trình thử nghiệm.

Các phép đo độ nhám bề mặt thường sử dụng chiều dài di chuyển của bút stylus là 5,6 mm với chiều dài cắt là 0,8 mm, theo tiêu chuẩn ISO 4288. Nên thực hiện nhiều phép đo theo các hướng khác nhau để tính đến kết cấu theo hướng.

Các phép đo độ phẳng phải được thực hiện khi mẫu vật ở trạng thái không có ứng suất, thường được hỗ trợ tại ba điểm để tránh biến dạng do lực kẹp.

Xử lý dữ liệu

Thu thập dữ liệu chính bao gồm việc số hóa các cấu hình bề mặt theo khoảng thời gian lấy mẫu 0,5-1 μm để phân tích độ nhám. Đối với các phép đo kích thước, các đám mây điểm có mật độ thích hợp (thường là khoảng cách 1-5 mm) được thu thập.

Phân tích thống kê bao gồm tính toán các giá trị trung bình và độ lệch chuẩn cho các tham số độ nhám. Phát hiện và loại bỏ giá trị ngoại lai bằng tiêu chuẩn Chauvenet hoặc các phương pháp tương tự đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu.

Giá trị cuối cùng được tính bằng cách lấy trung bình nhiều phép đo trên các diện tích đại diện của mẫu vật. Đối với kết cấu bề mặt, cả tham số 2D (Ra, Rz) và tham số 3D (Sa, Sz) đều có thể được báo cáo tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng.

Phạm vi giá trị điển hình

Phân loại thép	Phạm vi giá trị điển hình (Độ nhám bề mặt Ra)	Điều kiện thử nghiệm	Tiêu chuẩn tham khảo
Thép Cacbon (1020-1045)	0,8-3,2 μm	Chèn cacbua, 100-150 m/phút	Tiêu chuẩn ISO4287
Thép hợp kim (4140-4340)	1,2-4,0 μm	Chèn cacbua, 80-120 m/phút	Tiêu chuẩn ISO4287
Thép không gỉ (304-316)	1,6-6,3 μm	Chèn cacbua, 60-100 m/phút	Tiêu chuẩn ISO4287
Thép công cụ (H13, D2)	0,4-1,6 μm	Chèn CBN, 70-110 m/phút	Tiêu chuẩn ISO4287

Sự khác biệt trong mỗi phân loại thép chủ yếu là do sự khác biệt về cấu trúc vi mô và độ cứng. Hàm lượng cacbon và các nguyên tố hợp kim cao hơn thường làm tăng lực cắt và có thể dẫn đến bề mặt hoàn thiện kém hơn.

Các giá trị này đóng vai trò là chuẩn mực để kiểm soát chất lượng trong môi trường sản xuất. Độ nhám bề mặt dưới giới hạn dưới có thể chỉ ra tình trạng mài mòn dụng cụ quá mức hoặc thông số cắt không phù hợp, trong khi các giá trị trên giới hạn trên cho thấy chất lượng bề mặt không đạt yêu cầu.

Xu hướng chung cho thấy vật liệu cứng hơn đòi hỏi tốc độ cắt thấp hơn nhưng có thể đạt được bề mặt hoàn thiện mịn hơn với dụng cụ thích hợp. Thép không gỉ thường có khả năng gia công kém nhất do đặc tính làm cứng khi gia công.

Phân tích ứng dụng kỹ thuật

Những cân nhắc về thiết kế

Các kỹ sư phải tính đến việc loại bỏ vật liệu trong quá trình phay da khi chỉ định kích thước ban đầu. Thông thường, thêm 1-3 mm mỗi mặt được phân bổ cho các hoạt động phay da trên các thành phần quan trọng.

Hệ số an toàn cho dung sai kích thước sau khi phay da thường nằm trong khoảng từ 1,2-1,5, tính đến các biến thể về độ sâu cắt, độ lệch của dụng cụ và sự giãn nở nhiệt trong quá trình gia công. Các ứng dụng nghiêm ngặt hơn có thể yêu cầu hệ số an toàn cao hơn.

Quyết định lựa chọn vật liệu phải xem xét khả năng gia công cùng với các yêu cầu chức năng. Đối với các thành phần yêu cầu phay da rộng rãi, vật liệu có đặc tính gia công tốt có thể được ưu tiên ngay cả khi các đặc tính cơ học bị ảnh hưởng đôi chút.

Các lĩnh vực ứng dụng chính

Trong sản xuất hàng không vũ trụ, quá trình phay da rất quan trọng để loại bỏ lớp alpha (lớp giàu oxy) khỏi các thành phần hợp kim titan. Quá trình này đảm bảo khả năng chống mỏi và ngăn ngừa hỏng hóc sớm trong các ứng dụng chịu ứng suất cao như các thành phần bánh đáp và giá đỡ động cơ.

Ngành công nghiệp ô tô sử dụng phương pháp phay da cho bề mặt sàn đầu xi lanh và mặt ghép khối động cơ. Các ứng dụng này đòi hỏi bề mặt cực kỳ phẳng với độ nhám được kiểm soát để đảm bảo bịt kín đúng cách và tải đồng đều.

Trong sản xuất khuôn mẫu, phay da loại bỏ vùng chịu ảnh hưởng của nhiệt khỏi các khối thép công cụ được cắt bằng ngọn lửa hoặc gia công bằng dây EDM. Quá trình này loại bỏ các vết nứt nhỏ và đảm bảo độ cứng đồng đều trước khi gia công cuối cùng.

Đánh đổi hiệu suất

Chất lượng hoàn thiện bề mặt thường xung đột với yêu cầu về năng suất. Để đạt được độ hoàn thiện bề mặt mịn hơn, cần tốc độ nạp chậm hơn và nhiều lần gia công, làm giảm năng suất và tăng chi phí sản xuất.

Độ sâu loại bỏ vật liệu là một sự đánh đổi khác. Các vết cắt sâu hơn đảm bảo loại bỏ hoàn toàn các khuyết tật bề mặt nhưng lãng phí nhiều vật liệu hơn và tăng thời gian gia công. Độ sâu không đủ có nguy cơ để lại các khuyết tật có thể làm giảm hiệu suất của linh kiện.

Các kỹ sư cân bằng các yêu cầu cạnh tranh này bằng cách triển khai các chiến lược gia công thích ứng. Các lần gia công thô ban đầu loại bỏ phần lớn vật liệu lỗi ở tốc độ loại bỏ vật liệu cao, sau đó là các lần gia công hoàn thiện được tối ưu hóa cho chất lượng bề mặt.

Phân tích lỗi

Nứt nhiệt là một chế độ hỏng hóc phổ biến liên quan đến quá trình phay da không đúng cách. Tốc độ cắt quá cao tạo ra nhiệt độ cao có thể gây ra ứng suất kéo dư và nứt vi mô, đặc biệt là trong thép cứng.

Cơ chế hỏng hóc thường bắt đầu bằng quá nhiệt cục bộ trong quá trình cắt, sau đó là quá trình làm mát nhanh tạo ra các gradient nhiệt. Các gradient này tạo ra ứng suất dư có thể lan truyền thành các vết nứt sau này trong quá trình sử dụng, đặc biệt là trong điều kiện tải trọng tuần hoàn.

Các phương pháp giảm thiểu bao gồm lựa chọn đúng các thông số cắt, áp dụng các chiến lược làm mát phù hợp và xử lý giảm ứng suất sau gia công. Trong các ứng dụng quan trọng, có thể sử dụng thử nghiệm không phá hủy như kiểm tra bằng thuốc nhuộm thẩm thấu để phát hiện các vết nứt bề mặt.

Các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp kiểm soát

Ảnh hưởng của thành phần hóa học

Hàm lượng cacbon ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất phay da. Thép cacbon cao hơn (>0,4%) thường yêu cầu tốc độ cắt giảm và thể hiện tỷ lệ mài mòn dụng cụ tăng do độ cứng và khả năng chống mài mòn cao hơn.

Lưu huỳnh, khi có mặt dưới dạng nguyên tố vi lượng (0,1-0,3%), cải thiện khả năng gia công bằng cách tạo thành các tạp chất mangan sulfua hoạt động như chất phá phoi bên trong. Tuy nhiên, các tạp chất này có thể làm giảm tính toàn vẹn bề mặt trong các thành phần chịu ứng suất cao.

Tối ưu hóa thành phần thường liên quan đến việc cân bằng khả năng gia công so với các đặc tính cơ học. Các loại thép gia công tự do có chứa chì, lưu huỳnh hoặc bismuth tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phay da nhưng có thể làm giảm độ dẻo dai hoặc khả năng hàn.

Ảnh hưởng của cấu trúc vi mô

Kích thước hạt mịn hơn thường cải thiện chất lượng bề mặt hoàn thiện trong quá trình phay da bằng cách cung cấp khả năng chống cắt đồng đều hơn. Số kích thước hạt ASTM 7-10 thường mang lại kết quả tối ưu cho hầu hết các loại thép.

Phân bố pha ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất gia công. Các cấu trúc vi mô ferit-pearlitic gia công dễ dự đoán hơn các cấu trúc martensitic, có xu hướng gây ra sự mài mòn dụng cụ nhanh hơn và khả năng hư hỏng bề mặt.

Các tạp chất không phải kim loại, đặc biệt là tạp chất oxit cứng, có thể gây ra hiện tượng mẻ dụng cụ và khuyết tật bề mặt trong quá trình phay da. Thép sạch hơn với hàm lượng tạp chất ít hơn thường tạo ra bề mặt hoàn thiện tốt hơn.

Xử lý ảnh hưởng

Điều kiện xử lý nhiệt ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất phay da. Thép ủ dễ gia công hơn vật liệu đã tôi và ram, nhưng có thể bị biến dạng nhiều hơn trong quá trình cắt.

Các quy trình gia công nguội trước đây có thể làm tăng độ cứng thông qua quá trình tôi luyện biến dạng, đòi hỏi phải điều chỉnh các thông số cắt. Các bề mặt cán nguội thường đòi hỏi phải phay lớp da sâu hơn để đạt được vật liệu đồng nhất.

Tốc độ làm nguội trong quá trình đông đặc ảnh hưởng đến các kiểu phân tách và phân bố tạp chất. Các sản phẩm đúc liên tục thường thể hiện khả năng gia công đồng đều hơn so với các vật liệu đúc thỏi có sự phân tách rõ rệt.

Các yếu tố môi trường

Nhiệt độ cao làm giảm độ bền kéo của thép, có khả năng cải thiện khả năng gia công nhưng có nguy cơ gây mất ổn định kích thước. Phay da ở nhiệt độ trên 200°C có thể yêu cầu dụng cụ đặc biệt và các thông số đã sửa đổi.

Môi trường ăn mòn có thể làm tăng tốc độ mài mòn dụng cụ thông qua tương tác hóa học giữa chất lỏng cắt và vật liệu dụng cụ. Việc lựa chọn đúng loại hóa chất làm mát là điều cần thiết để có hiệu suất ổn định.

Các hiệu ứng phụ thuộc vào thời gian bao gồm quá trình làm cứng trong quá trình cắt bị ngắt quãng, trong đó các bề mặt được gia công một phần có thể cứng lại giữa các lần cắt. Hiện tượng này đặc biệt rõ rệt ở thép không gỉ austenit và đòi hỏi phải điều chỉnh thông số theo từng bước.

Phương pháp cải tiến

Kỹ thuật bao gồm có kiểm soát là một phương pháp luyện kim để nâng cao hiệu suất phay da. Bằng cách thay đổi thành phần và hình thái bao gồm, quá trình hình thành chip có thể được tối ưu hóa mà không ảnh hưởng đến các đặc tính cơ học.

Ứng dụng chất làm mát áp suất cao cải thiện khả năng thoát phoi và giảm nhiệt độ cắt. Việc hướng chất làm mát áp suất (70-100 bar) chính xác vào cạnh cắt giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của dụng cụ và cải thiện chất lượng bề mặt.

Tối ưu hóa đường chạy dao bằng các chiến lược CAM tiên tiến có thể giảm thiểu độ lệch dao và đảm bảo loại bỏ vật liệu đồng đều. Các kỹ thuật như phay trochoidal làm giảm lực cắt và lực tiếp xúc xuyên tâm, cải thiện độ chính xác về kích thước.

Các điều khoản và tiêu chuẩn liên quan

Các thuật ngữ liên quan

Xử lý bề mặt là các quá trình sửa đổi đặc điểm bề mặt mà không loại bỏ vật liệu đáng kể. Không giống như phay da, loại bỏ một lớp xác định, xử lý tập trung vào việc sửa đổi kết cấu thông qua các quá trình như phun bi hoặc đánh bóng.

Scalping là một dạng thô của quá trình phay da được áp dụng cho các thỏi đúc hoặc các sản phẩm đúc liên tục để loại bỏ các khuyết tật bề mặt lớn trước các hoạt động tạo hình chính. Nó thường loại bỏ các lớp sâu hơn (5-15 mm) so với quá trình phay da chính xác.

Sự hình thành lớp trắng mô tả vùng bề mặt bị biến đổi về mặt kim loại được tạo ra trong quá trình gia công mạnh. Lớp biến đổi cấu trúc vi mô này thể hiện các tính chất khác với vật liệu khối và thường được tránh thông qua các thông số phay da thích hợp.

Các thuật ngữ này đại diện cho những cách tiếp cận khác nhau đối với việc quản lý chất lượng bề mặt trong chuỗi chế biến thép, trong đó phay bề mặt được coi là quy trình chính xác trung gian.

Tiêu chuẩn chính

ASTM A480/A480M thiết lập các yêu cầu tiêu chuẩn cho các sản phẩm thép không gỉ cán phẳng, bao gồm các yêu cầu về độ hoàn thiện bề mặt có thể đạt được thông qua phay da. Tiêu chuẩn này xác định các chỉ định hoàn thiện cụ thể và mức độ khuyết tật có thể chấp nhận được.

Tiêu chuẩn Châu Âu EN 10163 quy định các yêu cầu giao hàng về tình trạng bề mặt của tấm, lá và dải thép cán nóng. Tiêu chuẩn này phân loại chất lượng bề mặt thành các lớp xác định mức độ phay da cần thiết.

Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản JIS G 0203 khác với các tiêu chuẩn phương Tây ở chỗ nhấn mạnh tiêu chí kiểm tra trực quan cùng với các phép đo định lượng. Tiêu chuẩn này cung cấp phân loại chi tiết các khuyết tật bề mặt cần loại bỏ thông qua quá trình phay da.

Xu hướng phát triển

Nghiên cứu hiện tại tập trung vào các hệ thống điều khiển thích ứng theo dõi lực cắt và độ rung theo thời gian thực. Các hệ thống này tự động điều chỉnh các thông số cắt để duy trì các điều kiện tối ưu bất chấp sự thay đổi về đặc tính vật liệu.

Các công nghệ làm mát bằng khí lạnh mới nổi sử dụng nitơ lỏng hoặc carbon dioxide cho thấy triển vọng cải thiện tính toàn vẹn bề mặt trong quá trình phay da của thép cường độ cao. Các phương pháp này làm giảm đáng kể nhiệt độ cắt mà không gây ra các vấn đề về môi trường như chất lỏng cắt truyền thống.

Các phát triển trong tương lai có thể sẽ tích hợp các thuật toán học máy để dự đoán các thông số phay da tối ưu dựa trên chứng chỉ vật liệu và lịch sử xử lý trước đó. Phương pháp này hứa hẹn sẽ giảm thời gian thiết lập và cải thiện tính nhất quán giữa các lô vật liệu khác nhau.