- FACE MILLING (CYCLE 232) :
3.2 Định nghĩa về gia công cao tốc
Thật ra có nhiều cách khác nhau để định nghĩa gia công cao tốc dựa vào các yếu tố sau:
Gia công với tốc độ cắt cao
Gia công với tốc độ quay của trục chính cao. Gia công với lƣợng ăn dao cao.
Gia công với năng suất cao.
Tóm lại việc định nghĩa về HSM không đơn giản, nó dựa vào vật liệu gia công, phƣơng pháp gia công, dao cắt... Vì vậy việc định nghĩa về HSM phụ thuộc vào kỹ thuật hiện hành.Tùy theo loại vật liệu mà dải (vùng) tốc độ gia công cao tốc khác nhau
Về cơ bản, gia công cao tốc là một sự kết hợp của tốc độ trục chính của máy cao (high spindle speed), lƣợng ăn dao lớn (high feed), hệ điều khiển CNC cao cấp và hơn thế nữa. Tốc độ trục chính khoảng 8000(vòng/phút) có thể là điểm khởi đầu cho gia công cao tốc. Trong thực tế, tốc độ cao nhất cho gia công cao tốc trên các máy công cụ ngày càng tăng, lên đến 60.000 (vòng/phút) và hơn thế nữa. Tốc độ ăn dao trung bình ít nhất là 10 (m/s) trong khi tốc độ di chuyển nhanh lên đến 40 (m/phút) và cao hơn, công suất động cơ trục chính ít nhất là 15 kW.
Xem xét một cách toàn diện thì HSM hứa hẹn một thị trƣờng mới, vì gia công cao tốc không chỉ làm giảm lực cắt, tăng chất lƣợng bề mặt. Tuy nhiên tuổi bền của dao lại giảm đi khi tăng tốc độ cắt, vì vậy cần phải nghiên cứu để phát triển về dụng cụ dùng trong cắt cao tốc.
Ngoài ra thuật ngữ High Speed Machining (HSM) thƣờng đƣợc xem nhƣ là việc sử dụng dao phay ngón với số vòng quay và lƣợng chạy dao cao. HSM cho phép gia công thô, tinh với năng suất cao những chi tiết kích thƣớc nhỏ, hay gia công tinh và siêu tinh chi tiết các cỡ. Ví dụ nhƣ gia công hốc trên các tiết diện khung bằng nhôm với tốc độ cắt cao, gia công khuôn các loại…HSM đƣợc sử dụng để gia công những chi tiết có các bề mặt đặc biệt, gia công vật liệu cứng (≥ 50 HRC).
Hình 3.2
HSM thƣờng đƣợc áp dụng để gia công tinh thép đã tôi cứng với tốc độ cắt và lƣợng chạy dao cao gấp 4-6 lần chế độ cắt áp dụng trong gia công truyền thống.. Tuy nhiên, về bản chất HSM không đơn giản là gia công với tốc độ cắt cao mà nên đƣợc xem nhƣ là một quá trình gia công với những phƣơng pháp và thiết bị đặc biệt.
Thông thƣờng đối với các chi tiết có độ cứng khoảng 32-42 HRC, cách gia công truyền thống bao gồm :
- Gia công thô và bán tinh.
- Xử lý nhiệt để đạt độ cứng cần thiết ( 63 HRC ).
- Gia công bằng điện cực (gia công tia lửa điện -EDM) để chế tạo các phần đặc biệt của khuôn : các bán kính rất nhỏ, những hốc sâu mà gia công cắt gọt bị hạn chế.
- Gia công tinh và siêu tinh các mặt trụ, phẳng, hốc bằng carbide cứng, vât liệu sứ
Trong trƣờng hợp gia công khuôn, đôi khi cần thêm thời gian gia công tinh bằng tay. Do đó, chi phí sản xuất có thể cao, thời gian chế tạo tăng quá mức cho phép.
Trong chế tạo khuôn mẫu, kỹ thuật HSM có thể đem lại năng suất vƣợt trội, làm giảm thời gian gia công, tăng độ chính xác, giảm thời gian dừng máy , hầu nhƣ
không cần hoặc cần rất ít đến công đoạn đánh bóng thủ công, giúp giảm số lần thử khuôn.