Введение в-высокоскоростную обработку (HSM) - Новости

Высокоскоростная-обработка (HSM) — это передовая технология резки, при которой материалы обрабатываются со значительно более высокими скоростями резания и подачами, чем те, которые используются при традиционной обработке. Речь идет не просто о более быстрой работе шпинделя; это сложная система, которая сочетает в себе высокую скорость шпинделя, высокую скорость подачи, малую глубину резания и специализированный подход с ЧПУ для достижения значительного повышения производительности, точности и качества поверхности.

Основной принцип: «Золотая середина»

Фундаментальная идея HSM заключается в удалении материала путем взаимодействия меньшей части режущего инструмента с заготовкой (небольшая глубина резания), но перемещения его по поверхности с очень высокой скоростью. Это позволяет теплу уноситься со стружкой до того, как оно перейдет в заготовку или инструмент и повредит их. Это контрастирует с традиционной обработкой, которая часто использует более низкие скорости, более глубокие резы и генерирует больше тепла и давления инструмента.

Ключевые характеристики HSM

Высокие скорости резания (SFM или м/мин):Скорость шпинделя может варьироваться от 10 000 до более 60 000 об/мин, а иногда и выше, по сравнению с несколькими тысячами об/мин при обычной обработке.

Высокие скорости подачи (IPM или мм/мин): Инструмент очень быстро перемещается по заготовке, обеспечивая постоянную нагрузку стружки.

Низкая радиальная глубина резания (ступенчатая): HSM обычно использует очень легкие резы, часто лишь небольшой процент диаметра инструмента.

Высокая осевая глубина резания (для некоторых операций):Несмотря на небольшую ширину резания, инструмент часто может работать на всю длину канавки, что позволяет эффективно обрабатывать глубокие детали.

Специализированные контроллеры ЧПУ:Для HSM требуются контроллеры ЧПУ с чрезвычайно высокой скоростью обработки, чтобы обрабатывать сложные траектории движения инструмента и быстрые изменения направления без пауз (феномен, известный как «метки задержки»).

Ключевые преимущества и преимущества

Переход на HSM дает несколько существенных преимуществ:

Значительно сокращенное время обработки: Сочетание высоких скоростей и высоких скоростей подачи значительно увеличивает скорость съема материала, что приводит к сокращению производственных циклов.

Превосходная обработка поверхности:Легкая и быстрая резка приводит к получению гораздо более гладкой поверхности, что часто устраняет или уменьшает необходимость вторичных операций отделки, таких как ручная полировка или шлифовка.

Более высокая точность и меньшие искажения деталей:Поскольку детали передается очень мало тепла, тепловое расширение и деформация сводятся к минимуму. Это имеет решающее значение для производства деликатных компонентов в аэрокосмической и медицинской промышленности.

Умение обрабатывать тонкостенные-детали: Низкие силы резания предотвращают отклонение или вибрацию тонких деталей во время обработки.

Увеличенный срок службы инструмента (в некоторых случаях): Хотя инструменты работают на высоких скоростях, снижение нагрева и меньшая сила резания на зуб могут привести к меньшему износу и увеличению срока службы инструмента-при условии использования правильных параметров.

Основные требования к HSM

Внедрить HSM не так просто, как увеличить скорость стандартной машины. Для этого требуется полностью интегрированная система:

Станок с ЧПУ-с поддержкой HSM: Станок с высокочастотным-шпинделем, высокоточными-ШВП, жесткой рамой для гашения вибрации и быстрыми сервоприводами.

Специализированные режущие инструменты: Инструменты должны быть идеально сбалансированы, часто с использованием твердого сплава или современных материалов, таких как CBN или PCD, и иметь определенную геометрию для работы с высокой-скоростью.

Программное обеспечение CAM для HSM: Программное обеспечение должно генерировать «трохоидальные» или «адаптивные» траектории инструмента. Это гладкие, плавные пути, которые поддерживают постоянную нагрузку на инструмент, избегают резких изменений направления и не позволяют инструменту погрузиться непосредственно в материал.

Правильный рабочий режим: Заготовка должна удерживаться с исключительной жесткостью, чтобы выдерживать высокие ускорения и замедления.

Общие приложения

HSM особенно ценен в отраслях, где требуется сложная геометрия, высокая точность и эффективное удаление материала:

Аэрокосмическая промышленность: Обработка крупных и сложных конструктивных деталей из твердых алюминиевых сплавов.

Изготовление пресс-форм и штампов: Создание сложных литьевых форм и штампов для литья под давлением-, часто из закаленной стали, с превосходным качеством поверхности.

Медицинский:Производство точных и сложных компонентов, таких как ортопедические имплантаты и хирургические инструменты.

Электроника:Обработка алюминиевых и медных радиаторов и корпусов для бытовой электроники.

Заключение

Высокоскоростная-обработка представляет собой сдвиг парадигмы субтрактивного производства. Оптимизируя взаимодействие между инструментом и заготовкой для повышения скорости и эффективности, HSM позволяет производителям производить детали более высокого качества быстрее и точнее, чем когда-либо прежде, что делает его краеугольным камнем современного,-производства с высокой добавленной стоимостью.