Uvod v visoko-hitrostno obdelavo (HSM) - Novice

Visoko{0}}hitrostna obdelava (HSM) je napredna tehnologija rezanja, pri kateri se materiali strojno obdelujejo pri znatno višjih rezalnih hitrostih in pomikih od tistih, ki se uporabljajo pri običajni obdelavi. Ne gre le za hitrejše delovanje vretena; to je prefinjen sistem, ki združuje visoke hitrosti vretena, hitre pomike, majhne globine reza in specializiran pristop CNC za doseganje izjemnih dobičkov v produktivnosti, natančnosti in kakovosti površine.

Osnovno načelo: "Sweet Spot"

Temeljna ideja za HSM je odstraniti material tako, da se manjši del rezalnega orodja dotakne obdelovanca (majhna globina reza), vendar ga premika po površini z zelo visoko hitrostjo. To omogoča, da se toplota odnese z odrezkom, preden se lahko prenese na obdelovanec ali orodje in ga poškoduje. To je v nasprotju s konvencionalno obdelavo, ki pogosto uporablja nižje hitrosti, globlje reze in ustvarja več toplote in pritiska orodja.

Ključne značilnosti HSM

Visoke rezalne hitrosti (SFM ali m/min): Hitrosti vretena se lahko gibljejo od 10.000 do več kot 60.000 RPM, včasih celo višje, v primerjavi z nekaj tisoč RPM pri običajni obdelavi.

Visoke hitrosti podajanja (IPM ali mm/min): Orodje se zelo hitro premika po obdelovancu, da ohrani enakomerno obremenitev odrezkov.

Nizka radialna globina reza (Stepover):HSM običajno uporablja zelo lahke reze, pogosto le majhen odstotek premera orodja.

Visoka aksialna globina reza (za nekatere operacije): Medtem ko je širina reza majhna, lahko orodje pogosto deluje s celotno dolžino žleba, kar mu omogoča učinkovito obdelavo globokih delov.

Specializirani CNC krmilniki:HSM zahteva krmilnike CNC z izjemno visokimi hitrostmi obdelave za obvladovanje zapletenih poti orodja in hitre spremembe smeri brez premora (pojav, znan kot "oznake zadrževanja").

Ključne koristi in prednosti

Prehod na HSM ponuja več pomembnih prednosti:

Drastično zmanjšan čas obdelave: S kombinacijo visokih hitrosti in hitrega podajanja se hitrosti odstranjevanja materiala znatno povečajo, kar vodi do krajših proizvodnih ciklov.

Vrhunska površinska obdelava:Lahki, hitri rezi povzročijo veliko bolj gladko površino, kar pogosto odpravi ali zmanjša potrebo po sekundarnih končnih postopkih, kot je ročno poliranje ali brušenje.

Večja natančnost in manjše popačenje delov:Ker se na del prenese zelo malo toplote, sta toplotna ekspanzija in popačenje čim manjša. To je ključnega pomena za proizvodnjo občutljivih komponent v vesoljski in medicinski industriji.

Sposobnost obdelave tankostenskih-delov:Majhne rezalne sile preprečujejo, da bi se tanki deli med obdelavo upogibali ali vibrirali.

Podaljšana življenjska doba orodja (v nekaterih primerih): Čeprav se orodja vrtijo pri visokih hitrostih, lahko zmanjšana toplota in nižje rezalne sile na zob vodijo do manjše obrabe in podaljšajo življenjsko dobo orodja-, če so uporabljeni pravilni parametri.

Bistvene zahteve za HSM

Implementacija HSM ni tako preprosta kot povečanje hitrosti na standardnem stroju. Potrebuje popolnoma integriran sistem:

HSM-zmogljiv CNC stroj: Stroj z visoko-frekvenčnim vretenom, visoko-natančnimi krogličnimi vreteni, togim okvirjem za blaženje tresljajev in hitrimi servo pogoni.

Specializirana orodja za rezanje: Orodja morajo biti popolnoma uravnotežena, pogosto morajo uporabljati karbidne trdine ali napredne materiale, kot sta CBN ali PCD, in zasnovana s posebnimi geometrijami za-hitre aplikacije.

Programska oprema CAM za HSM:Programska oprema mora generirati "trohoidne" ali "prilagodljive" poti orodja. To so gladke, tekoče poti, ki vzdržujejo konstantno obremenitev orodja, preprečujejo ostre spremembe smeri in preprečujejo, da bi orodje pahnilo neposredno v material.

Pravilno držanje dela:Obdelovanec je treba držati z izjemno togostjo, da prenese velike pospeške in pojemke.

Pogoste aplikacije

HSM je še posebej dragocen v panogah, ki zahtevajo zapletene geometrije, visoko natančnost in učinkovito odstranjevanje materiala:

Aerospace:Obdelava velikih, kompleksnih konstrukcijskih komponent iz trdnih aluminijevih zlitin.

Izdelava kalupov in kalupov: Ustvarjanje zapletenih kalupov za brizganje in -matrice za tlačno litje, pogosto iz kaljenega jekla, z odlično kakovostjo površine.

Medicinski:Izdelava natančnih, kompleksnih komponent, kot so ortopedski vsadki in kirurški instrumenti.

Elektronika: Obdelava aluminijastih in bakrenih hladilnikov ter ohišij za potrošniško elektroniko.

Zaključek

High{0}}Speed Machining predstavlja spremembo paradigme subtraktivne proizvodnje. Z optimiziranjem interakcije med orodjem in obdelovancem za hitrost in učinkovitost HSM proizvajalcem omogoča, da hitreje in natančneje izdelujejo dele višje kakovosti kot kadar koli prej, zaradi česar je temelj sodobne proizvodnje z visoko-vrednostjo.