مقدمه‌ای بر ماشین‌کاری با سرعت بالا (HSM) - اخبار

ماشینکاری با سرعت بالا-(HSM)یک فناوری برش پیشرفته است که در آن مواد با سرعت برش و نرخ تغذیه به طور قابل توجهی بالاتر از آنچه در ماشینکاری معمولی استفاده می شود، ماشین کاری می شوند. این صرفاً در مورد اجرای سریعتر یک دوک نیست. این یک سیستم پیچیده است که سرعت اسپیندل بالا، نرخ تغذیه سریع، عمق کم برش، و یک رویکرد تخصصی CNC را برای دستیابی به دستاوردهای قابل توجه در بهره وری، دقت و کیفیت سطح ترکیب می کند.

اصل اصلی: "نقطه شیرین"

ایده اساسی پشت HSM این است که مواد را با درگیر کردن بخش کوچک‌تری از ابزار برش با قطعه کار (عمق کم برش) حذف کنیم، اما آن را با سرعت بسیار بالا بر روی سطح حرکت دهیم. این اجازه می دهد تا گرما با تراشه منتقل شود و به قطعه کار یا ابزار آسیب برساند. این در تضاد با ماشین‌کاری معمولی است که اغلب از سرعت‌های آهسته‌تر، برش‌های عمیق‌تر و تولید گرما و فشار ابزار بیشتر استفاده می‌کند.

ویژگی های کلیدی HSM

سرعت های برش بالا (SFM یا m/min):سرعت اسپیندل می تواند از 10000 تا بیش از 60000 دور در دقیقه و گاهی حتی بیشتر از چند هزار دور در دقیقه در ماشینکاری معمولی باشد.

نرخ‌های خوراک بالا (IPM یا mm/min):ابزار بسیار سریع در سراسر قطعه کار حرکت می کند تا بار تراشه ثابت را حفظ کند.

عمق برش شعاعی کم (Stepover):HSM معمولاً از برش های بسیار سبک، اغلب تنها درصد کمی از قطر ابزار استفاده می کند.

عمق برش محوری بالا (برای عملیات خاص):در حالی که عرض برش کوچک است، ابزار اغلب می‌تواند در تمام طول فلوت خود کار کند و به آن اجازه می‌دهد تا ویژگی‌های عمیق را به طور موثر ماشینکاری کند.

کنترلرهای تخصصی CNC:HSM به کنترل‌کننده‌های CNC با سرعت پردازش بسیار سریع نیاز دارد تا مسیرهای ابزار پیچیده و تغییرات سریع جهت را بدون مکث کنترل کنند (پدیده‌ای که به عنوان "علامت‌های ساکن" شناخته می‌شود).

مزایا و مزایا کلیدی

تغییر به HSM چندین مزیت قابل توجه دارد:

کاهش شدید زمان ماشینکاری:با ترکیب سرعت های بالا و نرخ های تغذیه سریع، نرخ حذف مواد به طور قابل توجهی افزایش می یابد و منجر به چرخه های تولید کوتاه تر می شود.

پایان سطح برتر:برش‌های سبک و سریع منجر به سطح بسیار صاف‌تری می‌شود که اغلب نیاز به عملیات تکمیلی ثانویه مانند پرداخت دستی یا سنگ زنی را از بین می‌برد یا کاهش می‌دهد.

دقت بیشتر و اعوجاج کمتر قطعه:از آنجا که گرمای بسیار کمی به قطعه منتقل می شود، انبساط و اعوجاج حرارتی به حداقل می رسد. این برای تولید قطعات ظریف در صنایع هوافضا و پزشکی بسیار مهم است.

قابلیت ماشینکاری قطعات دیواره نازک-:نیروهای برش کم از انحراف یا لرزش ویژگی های نازک در حین ماشینکاری جلوگیری می کند.

عمر ابزار افزایش یافته (در برخی موارد): اگرچه ابزارها با سرعت بالا کار می‌کنند، گرمای کاهش یافته و نیروهای برشی کمتر به ازای هر دندان می‌تواند منجر به سایش کمتر شود و عمر ابزار را طولانی‌تر کند-به شرط استفاده از پارامترهای صحیح.

الزامات ضروری برای HSM

پیاده سازی HSM به سادگی افزایش سرعت در یک ماشین استاندارد نیست. به یک سیستم کاملاً یکپارچه نیاز دارد:

HSM{0}}دستگاه CNC با قابلیت HSM: دستگاهی با-دوک با فرکانس بالا، پیچ‌های توپ با دقت-بالا، یک قاب سفت و سخت برای کاهش لرزش، و درایوهای سروو سریع.

ابزار تخصصی برش: ابزارها باید کاملاً متعادل باشند، اغلب از کاربید یا مواد پیشرفته مانند CBN یا PCD استفاده می‌کنند و با هندسه‌های خاص برای کاربردهای-سرعت بالا طراحی شده‌اند.

نرم افزار CAM برای HSM:نرم افزار باید مسیرهای ابزار "تروکوئیدی" یا "تطبیقی" را ایجاد کند. اینها مسیرهای صاف و روانی هستند که بار ابزار را ثابت نگه می دارند، از تغییرات جهتی شدید جلوگیری می کنند و از فرورفتن مستقیم ابزار در مواد جلوگیری می کنند.

کار مناسب:قطعه کار باید با استحکام استثنایی نگه داشته شود تا در برابر شتاب و کاهش سرعت بالا مقاومت کند.

برنامه های کاربردی رایج

HSM به ویژه در صنایعی که نیاز به هندسه پیچیده، دقت بالا و حذف کارآمد مواد دارند، ارزشمند است:

هوافضا:ماشینکاری اجزای ساختاری بزرگ و پیچیده از آلیاژهای آلومینیوم جامد.

ساخت قالب و قالب: ایجاد قالب های تزریقی پیچیده و قالب های ریخته گری قالب، اغلب از فولادهای سخت شده، با کیفیت سطح عالی.

پزشکی:تولید قطعات دقیق و پیچیده مانند ایمپلنت های ارتوپدی و ابزار جراحی.

الکترونیک:ماشینکاری هیت سینک و شاسی آلومینیوم و مس برای لوازم الکترونیکی مصرفی.

نتیجه گیری

ماشین‌کاری با سرعت بالا نشان‌دهنده یک تغییر پارادایم در تولید کاهشی است. با بهینه‌سازی تعامل بین ابزار و قطعه کار برای سرعت و کارایی، HSM تولیدکنندگان را قادر می‌سازد تا قطعات با کیفیت بالاتر را سریع‌تر و دقیق‌تر از قبل تولید کنند و آن را به سنگ بنای تولید مدرن و با ارزش- تبدیل کند.