10 loại máy khoan khác nhau và công dụng của chúng

1. Giới thiệu chung về máy khoan

Máy khoan (drilling machine) là thiết bị gia công cơ khí dùng để tạo lỗ tròn hoặc định hình lỗ với nhiều kích thước khác nhau trên vật liệu như kim loại, gỗ, nhựa… Máy khoan không chỉ thực hiện khoan mà còn hỗ trợ các phép gia công phụ trợ như doa lỗ, taro, countersink, counterbore, spot‐facing… với cơ chế quay trục chính để đưa mũi khoan xuyên qua chi tiết gia công.

2. Nguyên lý hoạt động

Về cơ bản, máy khoan hoạt động dựa trên việc truyền động từ động cơ đến trục chính (spindle), làm quay mũi khoan (drill bit) với tốc độ và lực cắt xác định. Người vận hành điều chỉnh độ sâu khoan qua bàn máy (table) hoặc cơ cấu di chuyển đầu khoan, đồng thời kiểm soát tốc độ và lực ăn dao thông qua hộp số hoặc biến tần tích hợp trên máy.

3. Cấu tạo cơ bản của máy khoan

Các bộ phận chính của máy khoan thường bao gồm:

• Base (đế máy): giữ toàn bộ máy ổn định.

• Column (cột máy): dẫn hướng cho đầu khoan lên xuống.

• Table (bàn máy): đặt và định vị chi tiết.

• Spindle (trục chính): gắn mũi khoan, truyền mô-men xoắn.

• Chuck (đầu kẹp mũi khoan): siết chặt mũi khoan.

• Drill Head (đầu máy): chứa động cơ, hệ truyền động.

• Controls (bảng điều khiển): điều chỉnh tốc độ, lực ăn dao, bật/tắt máy.

4. Phân loại 10 loại máy khoan và ứng dụng

4.1. Máy khoan cầm tay di động (Portable Drilling Machine)

Máy khoan di động nhỏ gọn, thường chạy bằng điện hoặc pin, thích hợp khoan nhanh ở vị trí ngoài xưởng, nơi vật nặng không thể đưa lên bàn máy. Ưu điểm là linh hoạt, dễ mang vác, dùng cho gỗ, kim loại mỏng, bê tông mỏng và lắp đặt tại chỗ khi thi công công trình.

4.2. Máy khoan nhạy (Sensitive Drilling Machine)

Máy khoan bench‐mounted hoặc floor‐mounted, có trục quay được điều khiển bằng tay cảm nhận lực cắt trực tiếp. Phù hợp khoan chính xác lỗ nhỏ đường kính từ 0.35 mm đến 15 mm, tốc độ cao (đến 2000 rpm), dùng trong sản xuất linh kiện điện tử, chế tác trang sức, nghiên cứu và giáo dục.

4.3. Máy khoan đồng bộ (Gang Drilling Machine)

Trang bị nhiều đầu khoan gắn song song trên cùng một trục giá, cho phép khoan đồng thời nhiều lỗ hoặc nhiều chi tiết giống nhau. Thường dùng trong sản xuất hàng loạt các chi tiết công nghiệp, ô tô, hàng không, tăng năng suất và độ đồng nhất kích thước lỗ.

4.4. Máy khoan đa trục (Multi‐spindle Drilling Machine)

Tương tự gang drill nhưng số trục có thể lên đến 6–8 hoặc hơn, mỗi trục đặt mũi khác nhau. Đầu máy cố định, chi tiết dịch chuyển để gia công liên tục. Ứng dụng chủ yếu trong sản xuất hàng loạt, giảm thời gian thay mũi, đảm bảo độ chính xác cao.

4.5. Máy khoan thẳng đứng (Upright Drilling Machine)

Còn gọi pillar drill hoặc bench drill có trục chính thẳng đứng, dùng hộp số hoặc đai truyền để thay đổi tốc độ. Công suất và khả năng khoan lớn hơn máy sensitive, thường khoan lỗ đường kính 20–40 mm, dùng trong xưởng chế tạo cơ khí và mộc công nghiệp.

4.6. Máy khoan cần (Radial Drilling Machine)

Đầu khoan gắn trên cần ngang có thể xoay quanh trục cột, dịch chuyển lên xuống, tiến lui, giúp khoan vào chi tiết lớn, cồng kềnh mà không phải di chuyển phôi. Ưu điểm linh hoạt, khoan lỗ sâu, lỗ góc, lỗ giao nhau trên chi tiết kích thước lớn như khung máy, vỏ động cơ lớn….

4.7. Máy khoan CNC (CNC Drilling Machine)

Tích hợp điều khiển số cho toàn bộ trục X–Y–Z và trục khoan, tự động hóa chu trình khoan, thay mũi, gia công chính xác hàng loạt. Phổ biến trong công nghiệp ô tô, hàng không, thiết bị y tế, nơi đòi hỏi độ chính xác < 0.01 mm và khả năng lập trình phức tạp.

4.8. Máy khoan lỗ sâu (Deep Hole Drilling Machine)

Thiết kế cho khoan lỗ có chiều sâu lớn so với đường kính (tỷ lệ L/D cao), mũi khoan giữ cố định, chi tiết quay. Dùng khoan nòng súng, trục khuỷu, ống dẫn dầu… Đảm bảo độ thẳng, độ nhẵn lòng lỗ và khả năng làm mát liên tục khi khoan sâu.

4.9. Máy khoan vi (Micro Drill Press)

Dùng mũi khoan siêu nhỏ (đường kính < 3 mm), vận tốc cực cao, tay cấp lực ăn nhẹ cho phép khoan độ chính xác micron. Ứng dụng trong chế tạo linh kiện điện tử, lỗ PCB, y tế, quang học… nơi yêu cầu lỗ cực nhỏ với độ lệch rất thấp.

4.10. Máy khoan turret (Turret Type Drilling Machine)

Có đầu khoan xoay nhiều vị trí (turret) chứa nhiều trục khoan, cho phép chọn trục nhanh mà không cần thay mũi. Chủ yếu dùng trong gia công loạt chi tiết có nhiều lỗ khác nhau, giảm thời gian thiết lập, tăng hiệu suất cho xưởng chế tạo cơ khí.

5. Bảng tổng hợp tính năng và ứng dụng

6. Hướng dẫn chọn mua và bảo trì

• Xác định mục tiêu khoan: đường kính, chiều sâu, vật liệu, độ chính xác.

• Chọn máy cơ bản (upright/radial) hay tự động (CNC, multi‐spindle) dựa vào khối lượng và độ phức tạp đơn hàng.

• Kiểm tra công suất, phạm vi tốc độ, hệ thay mũi, hệ làm mát và độ cứng khung máy.

• Bảo trì: tra dầu định kỳ bánh răng, làm sạch phoi, kiểm tra độ mòn trục/chuck, siết bulong định vị.

7. Kết luận và tài liệu tham khảo mở rộng

Việc hiểu rõ đặc điểm, cấu tạo và ứng dụng cụ thể của 10 loại máy khoan giúp bạn tối ưu hóa quy trình gia công, tiết kiệm chi phí đầu tư và tăng năng suất. Để khai thác tối đa hiệu quả:

• Nghiên cứu catalogue kỹ thuật nhà sản xuất.

• Tham khảo các tiêu chuẩn an toàn (cấp độ bảo hộ, che chắn phoi, chống rung).

• Đào tạo kỹ thuật viên vận hành và bảo trì.

Bạn có thể xem thêm về:

• Mũi khoan hợp kim, mũi khoan phủ PVD/TiN.

• Phương pháp khoan nguội/lạnh sâu (cryogenic drilling).

• Ứng dụng khoan tự động hoá trong Nhà máy Thông minh (Smart Factory).

Mua máy khoan tốt nhất ở đâu? Hãy chọn mua máy khoan tại QTE Technologies. Đây là công ty hàng đầu cung cấp giá cạnh tranh với chất lượng tốt nhất. QTE Technologies tự hào là một nhà cung cấp MRO toàn cầu, phục vụ khách hàng tại hơn 180 quốc gia. Chúng tôi thành lập năm 2010 cung cấp hơn 1 triệu sản phẩm cho mọi ngành công nghiệp và khoa học kỹ thuật. Ngoài ra, bạn có thể liên hệ với chúng tôi bất cứ lúc nào thông qua hỗ trợ trò chuyện 24×7, điện thoại, WhatsApp hoặc email. Khám phá những gì khách hàng có giá trị của chúng tôi nói về dịch vụ của chúng tôi trên trang đánh giá chuyên dụng của chúng tôi.

Tác giả bài viết: Ban biên tập của QTE Technologies (có nền tảng vững chắc về cả kỹ thuật và sáng tác - tích lũy hơn 15 năm kinh nghiệm).