- FACE MILLING (CYCLE 232) :
3.5Những điểm mạnh và yếu của HSM 1 Điểm mạnh
3.5.1 Điểm mạnh
- Nhiệt của chi tiết và dao đƣợc giữ ở mức thấp (phần lớn nhiệt sinh ra trong quá trình gia công đƣợc loại bỏ cùng với phoi), vì vậy nâng cao tuổi bền dao. Mặt khác, trong các ứng dụng HSM, chiều sâu cắt nhỏ và thời gian lƣỡi cắt tiếp xúc rất ngắn. Có thể nói rằng lƣợng chạy dao nhanh hơn tốc độ truyền nhiệt. Hình vẽ bên cạnh so sánh mức độ truyền nhiệt khi gia công bằng HSM và gia công truyền thống - Lực cắt nhỏ tạo nên độ uốn dao nhỏ và không đổi. Điều này cùng với lƣợng dƣ gia công không đổi là một trong những điều kiện tiên quyết để gia công với độ an toàn và năng suất cao.
- Gia công đạt năng suất cao trên những chi tiết nhỏ. HSM có thể tăng tính kinh tế trong gia công thô, bán tinh và tinh khi lƣợng vật liệu bóc đi tƣơng đối ít.
- Năng suất cao khi gia công tinh, có khả năng rất tốt trong gia công tinh các bề mặt. Thông thƣờng độ nhám Ra đạt khoảng 0,2 m .
- Có khả năng gia công ở những thành mỏng. HSM có thể gia công thành mỏng dày 0,2 mm, cao 20 mm. Các đƣờng chạy dao theo hƣớng phay thuận. Thời gian tiếp xúc của lƣỡi cắt và chi tiết là rất ngắn để tránh rung động và làm uốn cong thành chi tiết. Lƣỡi cắt cũng đòi hỏi phải rất sắc.
- Với kỹ thuật HSM, nhà sản xuất khuôn có thể giảm bớt đến tối thiểu công đoạn gia công tia lửa điện EDM, do đó tiết kiệm đƣợc chi phí sản xuất và đơn giản hoá quy trình gia công. HSM có thể tạo đƣợc dung sai kích thƣớc khoảng 0,02 mm trong khi dung sai kích thƣớc tạo ra qua EDM là 0,2 mm. Độ bền của khuôn cũng tăng lên nếu thay thế EDM bằng cách gia công cắt gọt. Ngoài ra, EDM có thể tạo nên một lớp biến cứng dƣới lớp vật liệu chảy trên cùng. Lớp biến cứng này (có thể đạt đến 20 microns) là gây khó khăn và làm tốn thời gian trong công đoạn đánh bóng. EDM còn có thể gây nên những vết nứt nhỏ ở lớp chảy và lớp biến cứng. Trong điều kiện không thuận lợi, chúng có thể dẫn đến phá hỏng mỏi một phần chi tiết gia công.
Hình vẽ 3.8 Trình bày 3 quy trình gia công:
A : Gia công truyền thống. Phôi chƣa tôi cứng (1), gia công thô (2), gia công bán tinh (3), tôi đạt độ cứng yêu cầu (4); Quá trình EDM bao gồm gia công điện cực và dùng điện cực để ăn mòn ở những chỗ sâu và bán kính nhỏ (5) , gia công tinh khi đã dễ dàng gia công hơn (6) ; Đánh bóng thủ công (7)
B : Quá trình tƣơng tự nhƣ A nhƣng thay công đoạn EDM bằng gia công tinh HSM. Quy trình rút ngắn đƣợc một công đoạn.
C : Phôi đƣợc tôi đến độ cứng yêu cầu (1), gia công thô (2), gia công bán tinh (3), gia công tinh (4). HSM đƣợc áp dụng ở hầu hết các công đoạn. Quy trình rút ngắn đƣợc hai bƣớc và giảm đƣợc từ 30 – 50 % thời gian so với quy trình A.
3.5.2 Điểm yếu
- Gia tốc cao của trục làm tăng độ mòn của các thiết bị dẫn hƣớng, vít me – đai ốc bi và bạc đạn trục chính, dẫn đến chi phí bảo trì cao.
- Cần có quy trình gia công đặc biệt, thiết bị lập trình và giao diện truyền dữ liệu tốc độ cao.
- Yêu cầu ngƣời điều khiển máy phải có kiến thức về HSM. - Thời gian thử và sửa lỗi đáng kể.
- Sai lầm do ngƣời điều khiển hoặc do lỗi phần mềm sẽ gây hậu quả nghiêm trọng.
- Cần tận dụng hết năng suất và khả năng cắt gọt của HSM.
Các yêu cầu về an toàn lao động trong HSM rất quan trọng. Tất cả các máy đều phải trang bị kính chống đạn. Lý do là động năng sinh ra do mảnh hợp kim bị mẻ…rất lớn. Cũng không nên sử dụng dao có phần gá dao dài. Kiểm tra vít me, đai ốc bi thƣờng xuyên để tránh các vết nứt do mỏi. Sử dụng dao có ghi rõ số vòng quay trục chính lớn nhất. Không sử dụng dao thép gió (HSS ). Theo kinh nghiệm của hãng Sandvik tại Việt Nam, khi gia công HSM với tốc độ trên 30.000 vòng/phút nên sử dụng dao phay hợp kim cứng nguyên khối (solid carbide endmill), không sử dụng dao gắn mảnh hợp kim cứng.