Всесторонний обзор высокоскоростных машин

Что такое высокоскоростные машины?

Как следует из названия, высокоскоростные станки в промышленности используются для выполнения процессов высокоскоростной обработки, примером может служить печально известный высокоскоростной обрабатывающий центр. Идея высокоскоростной обработки первоначально была разработана немецкими изобретателями, а именно доктором Карлом Салмоном, в 1920-х годах. Идея родилась, когда ее изобретатель обнаружил, что тепло, выделяющееся между заготовкой и режущим инструментом, достигает апогея при определенной критической частоте вращения шпинделя при работе с определенным металлом заготовки.

Проще говоря, высокая Скоростная обработка — это процесс, при котором быстро создаются легкие надрезы под низким давлением, которые идеально подходят для изготовления пресс-форм со сложной геометрией полостей и стержней, а также конструкционных компонентов в аэрокосмической промышленности. Эти быстрые резы, в свою очередь, приводят к общему увеличению скорости съема материала. Технически любую из операций или их комбинацию можно определить как высокоскоростную операцию обработки:

● Операция с высокой скоростью вращения шпинделя (n).
● Операция с высокой скоростью съема (Q).
● Работа с высокой скоростью подачи (vf).
● Работа с высокой скоростью резания (vc).

Сказано что по сей день станки и процессоры делаются лучше, быстрее и мощнее, чем когда-либо, и постоянно выпускаются в быстром темпе, каждый из которых превосходит друг друга. Такое явление идет рука об руку с тем фактом, что как производители деталей, так и механические мастерские способны находить новые способы повышения производительности за счет желаемых станков и процессов.

Выбор материалов для высокоскоростных машин

Как уже упоминалось, высокоскоростная обработка особенно распространена в аэрокосмической промышленности, а также в секторе изготовления пресс-форм. В свете этого наиболее распространенными типами металлов, которые вы увидите в процессах высокоскоростной обработки, являются стали, нержавеющая сталь, алюминий и титан, которые являются наиболее подходящими видами металлов для соответствующих применений.

Поскольку все эти металлы по-своему уникальны, каждый из них определяет высокоскоростную обработку по-своему. Например, титановые металлы специально используются на этапе чистовой обработки поверхности высокоскоростной обработки. Удельный фут в минуту (SFM) может утроиться, в то время как подача останется прежней. Кроме того, число оборотов в минуту (об/мин) остается низким на этапах черновой обработки, но может увеличиваться на этапе чистовой обработки поверхности.

Преимущества высокоскоростных машин

Вопреки распространенному мнению, одним из самых больших преимуществ высокоскоростной обработки является то, что она фактически увеличивает срок службы оборудования из-за гораздо меньшей нагрузки как на режущий инструмент, так и на сам станок. Это означает, что гораздо меньшая нагрузка также направлена ​​на сам станок, и износ инструмента станет менее вероятным по сравнению с обычными процессами обработки.

Благодаря повышенной скорости и подаче, используемым при высокоскоростной обработке. , материал режется так быстро, что во время процесса почти не передается тепло. Это помогает сократить время обработки (поскольку охлаждение и закалка занимают меньше времени), а также уменьшить количество выбросов.

Ограничения высокоскоростных машин

В цехах также возникло несколько проблем с применением высокоскоростной обработки, которые во многом связаны с выбором материала, приемлемой геометрией заготовок, свободным пространством в цехе, мощностью шпинделя, сложностью деталей, станками с ЧПУ для скоростной фрезеровки, срок службы инструмента и уровень подготовки операторов. Все эти факторы необходимы для бесперебойной работы высокоскоростного производства. И когда вы покупаете станок с ЧПУ для своего цеха, эти факторы следует учитывать в первую очередь.

Главная проблема заключается в том, что не все материалы идеально подходят для высокоскоростных процессов обработки. Таким образом, вы действительно ограничены только теми, которые хорошо подходят, то есть прочными закаленными металлами, включая закаленные стали, нержавеющую сталь, титан и инструментальную сталь. Основной принцип здесь заключается в том, что для сохранения срока службы режущего инструмента станка различные материалы должны обрабатываться с различной соответствующей скоростью.

Другой известный фактор связан с геометрией заготовок. Максимальная глубина подреза может быть легко ограничена теми, у кого есть внутренние вырезы, как предупреждают многие производители. Также было сказано, что станки с ЧПУ, которые не рассчитаны на высокоскоростные операции, могут в конечном итоге производить много бракованных деталей и сломанных станков, поэтому многие из этих станков фактически идут на компромисс при определенных оборотах. Таким образом, очевидным выводом является то, что возможности отдельного станка напрямую связаны с производительностью процессов высокоскоростной обработки.

Правильные стратегии обработки для высокоскоростных станков

Первоочередной задачей высокоскоростной обработки является выбор подходящих станков. В соответствии с принципом, согласно которому крутящий момент и мощность машины меняются при изменении материала, необходимо тщательно выбирать станки. Например, станок, подходящий для высокоскоростной обработки алюминия, может оказаться непригодным для обработки других материалов. Поэтому всегда проверяйте график мощности и крутящего момента станка перед началом любой операции высокоскоростной обработки, чтобы убедиться, что станок сможет справиться с намеченными требованиями. Во время операций высокоскоростной обработки следует применять методы утончения и обработки углов. Обычно это влечет за собой компенсацию подачи по угловому радиусу, методы трохоидального фрезерования и завальцовку. Как отмечают многие эксперты, использование надлежащих методов убережет ваши машины от перегрузки.