Чи багато ви знаєте про помилкові уявлення та концепції щодо високошвидкісного фрезерування?
У виробничій промисловості існує багато помилкових уявлень про високошвидкісне фрезерування, наприклад:
Високошвидкісна фрезерна машина - це просто фрезерний верстат, оснащений високошвидкісним шпинделем
Чим вище швидкість шпинделя, тим швидше швидкість обробки
Високошвидкісний фрезерний верстат - це нова технологія, яка просто замінює загальний традиційний фрезерний верстат
Шпинделя зі швидкістю 20000-об/хв достатньо для виробництва форм.
Високошвидкісне фрезерування прискорюється лише за рахунок збільшення осьового сервера
Високошвидкісне фрезерування може обробляти тільки електроди
………
Насправді високошвидкісне фрезерування - це нова технологія та філософія застосування:
Якщо ви хочете підвищити ефективність високошвидкісного різання, ви повинні тісно співпрацювати з кожною ланкою. Якщо одна з ланок підібрана неправильно, ви не зможете виявити ефективність високошвидкісного різання.
Високошвидкісні тримачі та фрези
високошвидкісний шпиндель
Потужні осі X, Y, Z
Високошвидкісний контролер ЧПК
стратегія високошвидкісного програмування
Ситуація при швидкісному різанні
У міру збільшення швидкості обертання до певного рівня температура та сила різання інструменту поступово зменшуватимуться. Це явище використовується в технології високошвидкісного фрезерування.
картина
картина
Звичайне фрезерування
картина
Високошвидкісне фрезерування
Звичайне фрезерування
Високошвидкісне фрезерування
Площа видалення матеріалу велика, але повільна
Винос матеріалу невеликий, але швидкий
висока температура
генерувати низьку температуру
Точність готових виробів низька, інструмент швидко зношується.
Висока точність готових виробів і повільний знос інструменту
Поганий зовнішній вигляд
Хороша поверхня
Коефіцієнт дисперсії джерела тепла високошвидкісного різання
картина
Концепції високошвидкісного фрезерування (HSM) і високопродуктивного фрезерування (HPM)
Example: Rough machining of hardened steel, material hardness >55HRC
картина
Область застосування високошвидкісного фрезерування
1) Щоб відповідати специфікаціям шпинделя та забезпечити стабільність і безпеку обробки, діаметр інструменту не перевищує 16 мм (HSK-E40).
2) У порівнянні з традиційним фрезеруванням швидкість видалення різання при високошвидкісному фрезеруванні відносно мала, що дуже підходить для дрібних деталей і обробки форм.
3) Його можна використовувати в нових програмах обробки, таких як обробка тонких листів і мікрообробка.
4) Це нова концепція методу обробки м’яких або надтвердих матеріалів.
Приклад. Алюмінієву деталь із товщиною стінки 0,5 мм неможливо виготовити без технології високошвидкісного фрезерування.
1. Високошвидкісна відповідність тримача інструменту та інструменту
Насправді ріже не машина, а інструмент! Інструменти, як автомобільні шини, єдині частини автомобіля, які торкаються землі. Хороші та відповідні шини є запорукою успіху в гонках. Вибір ріжучих інструментів і умов обробки може ґрунтуватися на інформації, наданій виробником ріжучого інструменту, але користувачеві все одно потрібно внести коригування на основі фактичних умов обробки.
Критерії вибору інструментів:
Діаметр (відповідно до геометричних розмірів і точності заготовки)
Тип (чорнова обробка, чистова обробка, обробка канавок, 3D контурна обробка, обробка кромок...)
Форма (кульковий фреза, фреза з круглим носом, фреза з декількома кромками...)
Матеріали (швидкорізальна сталь, твердий сплав, металокераміка, алмаз, кубічний нітрид бору CBN)
Покриття інструменту (TiN, TiCN, TiAlN...)
Якість (радіальне биття, точність форми, динамічний баланс, жорсткість)
2. Швидкохідний шпиндель
Фактично, високошвидкісний шпиндель схожий на високу швидкість і потужність двигуна гоночного автомобіля Формули-1.
Шпинделі можна умовно розділити на дві специфікації:
1) З підшипниками з великим крутним моментом більше або дорівнює, поточна максимальна швидкість може досягати 54,000 об/хв.
2) Bearingless (gas driven) ≥ low torque, but very fast speed (>100 об/хв).
Високий крутний момент дозволяє різати більші матеріали, використовуючи більші інструменти та твердіші матеріали. Висока швидкість обертання дозволяє швидше різати та досягає ефекту HSM.
3. Високі динамічні характеристики кожної осі
Фактично, сама конструкція станини машини схожа на шасі автомобіля, міцна та безпечна для поглинання ударів і вібрації.
Традиційні жорсткі напрямні можуть досягти кращої точності шляхом регулювання на столі верстата, але вони не можуть досягти високошвидкісної обробки, яку можуть досягти лінійні направляючі. Завдяки високошвидкісним вісям і міцній конструкції станини прискорення є ключовим фактором. Осі з високим прискоренням зменшують витрати часу, забезпечують кращі ріжучі поверхні та зменшують знос інструменту.
4. Високошвидкісний фрезерний контролер ЧПУ
Насправді контролер схожий на водія, і його навички експлуатації визначають результат автомобіля. Це вимагає передбачливості, чутливості та здатності швидкого реагування.
5. Стратегія обробки CAM для високошвидкісного фрезерування
Насправді існує багато способів дістатися від однієї точки до іншої, але всі шляхи матимуть різний вплив на швидкість, поверхню тощо.
