Высокоскоростная обработка 101

Высокоскоростная обработка (HSM или HSC) — это передовая технология обработки, которая была быстро разработана и применена в 1990-х годах. Обычно относится к фрезерной обработке с высокой скоростью вращения шпинделя (10 000–100 000 об/мин) и высокой скоростью подачи (40–180 м/мин). Сегодня мы подробно познакомим вас со следующим содержанием высокоскоростной обработки:

Что такое высокоскоростная обработка

История высокоскоростной обработки

Традиционная обработка и высокоскоростная обработка

Особенности высокоскоростной обработки

Факторы, которые следует учитывать при высокоскоростной обработке

Технология высокоскоростной обработки

Преимущества высокоскоростной обработки

Область применения высокоскоростной обработки

Что такое высокоскоростная обработка

Высокоскоростная обработка (HSM или HSC) — это передовая технология обработки, которая была быстро разработана и применена в 1990-х годах. Обычно относится к фрезерной обработке с высокой скоростью вращения шпинделя (10 000–100 000 об/мин) и высокой скоростью подачи (40–180 м/мин). Высокоскоростная обработка — это быстрый процесс резания, который может обеспечить высокую скорость съема металла (MRR), высокую скорость подачи и скорость вращения шпинделя. Он сочетает в себе быстрое движение и хорошо спланированные приложения для получения точных деталей и наилучших результатов.

История высокоскоростной обработки

Первая попытка высокоскоростной обработки была предпринята в начале 1920-х годов. Примерно через 10 лет Карл Соломон предложил свое определение высокоскоростной обработки:«При определенной скорости резания, которая в 5–10 раз выше, чем при обычной обработке, температура эвакуации стружки с режущей кромки начнет падать». Его ныне известная диаграмма стала синонимом изучения высокоскоростной обработки и объяснила так называемую «кривую Соломона».

Только в конце 1950-х годов исследования HSM начали развиваться. В 1980-х годах Lockheed была одной из первых компаний, внедривших HSM, за ней последовали другие компании-производители аэрокосмической техники. Именно в этот момент высокоскоростная обработка становится жизнеспособной противоположностью традиционной обработке.

Сегодня высокоскоростная обработка становится все более популярной, и ее все чаще можно увидеть в механических мастерских.

Традиционный Обработка И высокая скорость Обработка

Обычная обработка во многом сильно отличается от HSM. При использовании традиционной технологии обработки время контакта между инструментом и заготовкой намного больше, чем при использовании HSM. Обычная обработка также требует больших усилий резания.

По сравнению с высокоскоростной обработкой традиционная обработка обычно приводит к снижению точности заготовки и плохому качеству поверхности. Еще одно важное отличие, связанное с высокоскоростной обработкой, заключается в том, что скорость съема материала намного выше.

Особенности высокоскоростной обработки

• Высокая скорость съема металла (MRR) и минимальное время обработки.
• Высокая производительность и низкая стоимость
• Отличная размерная точность и аккуратность
• Возможности обработки высокоточных сложных 3D-деталей
• Устранение ненужных шагов, таких как полировка и сборка.

Высокоскоростная обработка может решить проблемы обработки новых материалов в практических приложениях, адаптироваться к обработке трехмерных криволинейных поверхностей с высоким качеством поверхности, высокой точностью и сложными формами, уменьшить и избежать малоэффективной электроэрозионной обработки, решить проблемы обработки тонкостенные детали и высокоскоростная обработка композитных материалов с ЧПУ также могут сократить количество манипуляций и зажимов и избежать ошибок обработки, вызванных повторным позиционированием, что не только улучшает качество обработки, но и повышает эффективность обработки.

Факторы, которые следует учитывать при высокоскоростной обработке

Для высокоскоростной обработки и услуг ЧПУ необходимо учитывать некоторые из основных факторов:

• Выбор и баланс инструментов
• Утончение стружки
• Требования к компьютеру
• Жесткость заготовки и инструмента
• Материалы и стратегии обработки
• Программирование камеры
• Выбор инструмента

Технология высокоскоростной обработки

Высокоскоростная обработка — это сложный процесс изготовления деталей, и вы должны знать, как выполнять HSM. Если неопытный человек использует правильный инструмент для выполнения процесса, он не увенчается успехом.

HSM представляет собой смесь технологий, используемых в различных приложениях. Эти коллекции технологий удобны в использовании и очень полезны для выполнения любой операции.

Вот некоторые из лучших методов высокоскоростной обработки:

1:Черновая обработка погружением

Это ручная траектория инструмента CAM и программа. Можно сказать, что это секретное оружие для спасения Бэкона. Двумя основными характеристиками черновой обработки со врезкой являются:

Изменяя усилие от плоскости XY к осевым усилиям Z вверх и вниз, вы можете добиться более жесткого реза.

По сравнению с концевой фрезой спиральное сверло может снимать больше материала.

Когда боковые канавки вызывают большее отклонение инструмента, черновое или фрезерное плунжерное фрезерование лучше всего подходит для глубоких канавок. Плунжерное фрезерование позволяет выполнять черновую обработку на старых станках в условиях мастерской.

2:Трохоидальная обработка/фрезерование

Этот метод фрезерования с ЧПУ подходит для фрезерования глубоких полостей, закрытых полостей и канавок. Циклоидная обработка — отличное решение для нарезания канавок на специальных твердых материалах, таких как титан и инконель.

Основные преимущества циклоидной обработки:

• Сократить время цикла
• Возможность запуска инструментов с несколькими слотами
• Можно удалить больше материала
• Увеличить срок службы инструмента
• Эффект прореживания стружки
• Уменьшить количество осевых проходов.
• Высокая скорость
• Поддерживать непрерывную скорость подачи.

3:Дополнительные шаги

Эти соединения очень эффективны для переходов между соседними траекториями инструмента при высоких скоростях подачи. Он имеет тенденцию производить резкие шаги в конце передачи. Простые круговые движения будут более резкими при больших подачах. В последние десять лет обработка поверхностей с параллельными линиями сканирования использовалась для окончательной обработки моделей с несколькими поверхностями.

Подходящим решением для средней скорости подачи является использование простой циклической траектории инструмента в качестве альтернативы резким поворотам между проходами сканирования.

Преимущества высокоскоростной обработки

Высокоскоростная обработка обычно использует высокие скорости фрезерования и быстрые многократные проходы для повышения эффективности, инструменты малого диаметра, соответствующие подачи и небольшие радиальные и осевые глубины резания, то есть объем резания. По мере увеличения скорости фрезерования время обработки значительно сокращается, а сила резания уменьшается, а вибрация мала, особенно значительно снижается радиальная сила резания, а деформация детали мала. Поскольку большое количество тепла отводится стружкой во время резки, температура поверхности заготовки низкая. Благодаря вышеупомянутым характеристикам высокоскоростного фрезерования, высокоскоростная обработка имеет выдающиеся преимущества по сравнению с обычной обработкой:высокая производительность, стабильная работа, высокое качество поверхности, не требуется никаких других процедур обработки поверхности, и она способствует обработке тонких материалов. стеновые детали и материалы высокой прочности, высокой твердости и хрупкости могут сократить время доставки, уменьшить количество оборудования и площади мастерской, а также сократить количество рабочих. Несмотря на первоначальный рост капиталовложений в оборудование, общие преимущества процесса высокоскоростного фрезерования по-прежнему значительно улучшаются.

Область применения высокоскоростной обработки

Высокоскоростную механическую обработку можно использовать для непосредственного производства режущих инструментов для прототипов, мелкосерийных деталей и деталей двигателей. Основная цель HSM – снизить производственные затраты при повышении производительности.

1. Авиационная промышленность

Требования авиационной промышленности заключаются в высокой прочности и надежности, а в процессе проектирования, изготовления и проектирования летательных аппаратов существует множество ограничений. Авиация является одной из самых сложных и комплексных технологий, и технология HSM в основном используется в авиационной отрасли. В целях реализации новейших процессов и технологий также увеличивается использование высокопрочных алюминиевых сплавов. Основные причины выбора HSM для авиации и проектирования самолетов:

Глубина режущего слоя

Высокая скорость резки, высокая эффективность обработки

Скорость подачи и точность механической поверхности

Выбор параметров резки

Эти факторы делают HSM лучшим выбором для авиационной промышленности, чем другие технологии и методы фрезерования.

2. Медицинская промышленность

Медицинское оборудование, инструменты и детали требуют более высокой точности и точности, и вы можете достичь этой высокой точности с помощью высокоскоростной обработки с ЧПУ. Его можно использовать для ортопедических имплантатов, суставных имплантатов, форм или хирургических инструментов. Требования к материалам могут варьироваться в зависимости от высоких стандартов качества.

Многие компании, предоставляющие услуги ЧПУ, обслуживают медицинскую промышленность и приобрели высокий уровень знаний в области высокоскоростной обработки с ЧПУ и высокоскоростной подачи при обработке.

3. Высокоскоростная обработка данных в автомобильной промышленности

Высокоскоростная обработка обеспечивает широкий спектр продуктов и областей применения. В последние годы автомобильная промышленность увеличила скорость обработки алюминия, чтобы снизить вес и стоимость.

Он в основном используется для мелкосерийного производства, изготовления сложных деталей и пресс-форм. Автомобильная промышленность требует высокоскоростного фрезерования и массового производства деталей, и HSM — хороший выбор.

Автозапчасти изготавливаются с помощью высокоскоростной обработки, и многие компании, предоставляющие услуги ЧПУ, могут стать хорошим выбором для производства автозапчастей.