Вступ до високо-швидкісної обробки (HSM) - Новини

Високо{0}}швидкісна обробка (HSM) це вдосконалена технологія різання, при якій матеріали обробляються зі значно вищими швидкостями різання та швидкістю подачі, ніж ті, які використовуються при звичайній обробці. Йдеться не лише про прискорення роботи шпинделя; це складна система, яка поєднує в собі високі швидкості шпинделя, високі швидкості подачі, малу глибину різання та спеціалізований підхід ЧПК для досягнення вражаючих переваг у продуктивності, точності та якості поверхні.

Основний принцип: «Солодке місце»

Фундаментальна ідея HSM полягає у видаленні матеріалу шляхом зачеплення меншої частини ріжучого інструменту з деталлю (невелика глибина різу), але переміщення його по поверхні з дуже високою швидкістю. Це дозволяє теплу відводитися разом зі стружкою, перш ніж воно зможе перейти на заготовку або інструмент і пошкодити їх. Це контрастує зі звичайною обробкою, яка часто використовує менші швидкості, глибші різи та створює більше тепла та тиску інструменту.

Ключові характеристики HSM

Висока швидкість різання (SFM або м/хв):Швидкості шпинделя можуть коливатися від 10 000 до понад 60 000 обертів за хвилину, а іноді навіть вище, порівняно з кількома тисячами обертів за хвилину при звичайній обробці.

Висока швидкість подачі (IPM або мм/хв):Інструмент дуже швидко рухається по заготовці, щоб підтримувати постійне навантаження на стружку.

Низька радіальна глибина різання (Stepover):HSM зазвичай використовує дуже легкі надрізи, часто лише невеликий відсоток діаметра інструменту.

Велика осьова глибина різання (для певних операцій):Хоча ширина різу невелика, інструмент часто може працювати на всю довжину канавки, що дозволяє ефективно обробляти глибокі деталі.

Спеціалізовані контролери з ЧПК: HSM вимагає контролерів ЧПК із надзвичайно високою швидкістю обробки, щоб обробляти складні траєкторії інструменту та швидкі зміни напрямку без пауз (явище, відоме як «мітки зупинки»).

Основні переваги та переваги

Перехід на HSM дає кілька суттєвих переваг:

Значно скорочений час обробки: Завдяки поєднанню високих швидкостей і швидкої подачі швидкість знімання матеріалу значно збільшується, що призводить до скорочення виробничих циклів.

Чудова обробка поверхні: Легкі, швидкі розрізи забезпечують набагато більш гладку поверхню, часто усуваючи або зменшуючи потребу у вторинних фінішних операціях, таких як ручне полірування чи шліфування.

Вища точність і менші спотворення деталей: Оскільки до деталі передається дуже мало тепла, теплове розширення та деформація зведені до мінімуму. Це критично важливо для виробництва делікатних компонентів в аерокосмічній та медичній промисловості.

Можливість обробки тонкостінних-деталей: Низьке зусилля різання запобігає відхиленню або вібрації тонких елементів під час обробки.

Подовжений термін служби інструменту (у деяких випадках): Незважаючи на те, що інструменти працюють на високих швидкостях, зменшене нагрівання та менші сили різання на зуб можуть призвести до меншого зношування, подовжуючи термін служби інструменту-за умови використання правильних параметрів.

Основні вимоги до HSM

Впровадити HSM не так просто, як збільшити швидкість на стандартній машині. Для цього потрібна повністю інтегрована система:

HSM-Верстат з ЧПК: Машина з високо-шпинделем, високо-точними кульковими гвинтами, жорсткою рамою для гасіння вібрації та швидкими сервоприводами.

Спеціалізовані ріжучі інструменти: Інструменти мають бути ідеально збалансованими, часто з використанням твердих сплавів або передових матеріалів, таких як CBN або PCD, і розроблені зі спеціальною геометрією для високо-швидкісних робіт.

Програмне забезпечення CAM для HSM:Програмне забезпечення має генерувати «трохоїдальні» або «адаптивні» траєкторії інструменту. Це гладкі, плавні траєкторії, які підтримують постійне навантаження на інструмент, уникають різких змін напрямку та запобігають прямому зануренню інструменту в матеріал.

Правильна робота:Заготівлю необхідно утримувати з надзвичайною жорсткістю, щоб витримувати високі прискорення та уповільнення.

Загальні програми

HSM особливо цінний у галузях промисловості, які потребують складних геометрій, високої точності та ефективного видалення матеріалу:

Аерокосмічна: Механічна обробка великих складних конструкційних компонентів з твердих алюмінієвих сплавів.

Виготовлення форм і штампів: Створення складних форм для лиття під тиском і-форм для лиття під тиском, часто із загартованої сталі, з чудовою якістю поверхні.

Медичні: Виробництво точних складних компонентів, таких як ортопедичні імплантати та хірургічні інструменти.

електроніка: Обробка алюмінієвих і мідних радіаторів і корпусів побутової електроніки.

Висновок

Високо-швидкісна обробка являє собою зміну парадигми субтрактивного виробництва. Оптимізуючи взаємодію між інструментом і заготовкою для швидкості й ефективності, HSM дозволяє виробникам виготовляти деталі вищої якості швидше й точніше, ніж будь-коли раніше, що робить його наріжним каменем сучасного високо-вартісного виробництва.