- FACE MILLING (CYCLE 232) :
3.1Lịch sử của gia công cao tốc.
Định nghĩa đầu tiên về HSM đƣợc đƣa ra bởi Carl Salomon vào năm 1931. Dựa trên nghiên cứu về cắt kim loại trên thép và hợp kim màu: vận tốc cắt vc = 440 m/phút (thép), 1600 m/phút (đồng), 16.500 m/phút (nhôm). Và ông đã dự đoán rằng từ một tốc độ cắt xác định thì nhiệt độ gia công sẽ giảm trở lại (hình 3.1)
Tốc độ cắt (m/phút)
Hình 3.1. Nhiệt độ gia công khi phay cao tốc (theo dự đoán của Salomon)
Salomon thực hiện nghiên cứu cơ bản của mình trên lƣỡi cƣa tròn, và vì tốc độ cao quay không có sẵn ông đã có thể đạt tốc độ cắt cao chỉ bằng cách tăng đƣờng kính. 1000 . .Dn vc (m/phút) (1.1) Nhiệt cắt 0 C
Tuy nhiên, gia công phần lớn các phôi, các công cụ có đƣờng kính rất lớn hiếm khi đƣợc sử dụng. Điều này có nghĩa rằng trong ứng dụng thực tế tốc độ cắt cao, chủ yếu có thể đạt đƣợc là tốc độ quay cao. Tuy nhiên điều này đã không thể thực hiện đƣợc vào lúc đó. Nghiên cứu cơ bản của Salomon cho thấy rằng có một phạm vi nhất định cắt tốc độ, nơi không thể gia công thực hiện do quá mức nhiệt độ cao. Vì lý do này, cắt cao tốc gia công cũng có thể đƣợc gọi là tốc độ cắt vƣợt quá giới hạn đó. Với hiện đại kiến thức, Viện ptw (Production engineering and Machine tools) xác định tốc độ cao gia công nhƣ là cắt với tốc độ vƣợt quá tốc độ thông thƣờng từ 5 đến 10 lần.
Vào năm 1977, lần đầu tiên tốc độ cắt cho máy phay có tốc độ lên tới 1.980 m/phút. Các xét nghiệm cũng cho thấy chất lƣợng bề mặt đƣợc cải thiện, tăng đáng kể với việc tăng tốc độ cắt. Một kết quả quan trọng của các xét nghiệm này là ở tốc độ cao cắt nhiệt sinh ra trong quá trình gia công phần lớn sẽ truyền vào phoi. Năm 1979, Không quân Mỹ bắt đầu một chƣơng trình nghiên cứu toàn diện sự hợp tác với General Electric để điều tra cơ bản có hiệu lực mối quan hệ và kiểm tra các cơ hội tích hợp tốc độ cao vào công nghiệp gia công ứng dụng. Nó đã đƣợc tìm thấy rằng cắt tối ƣu phạm vi tốc độ trong các hợp kim nhôm gia công khoảng 1.500 và 4.500 m/phút.
Kỹ thuật gia công là nền cơ bản để phát triển tất cả các thiết bị liên quan đến quá trình cắt cao tốc. Điều này nói lên kỹ thuật gia công vật liệu đặc thù không chỉ ảnh hƣởng đến sự phát triển của dao cụ mà còn là cách đặc biệt để thiết kế các thiết bị trong máy công cụ cũng nhƣ bản chất đặc biệt của quá trình gia công.