Много ли вы знаете о заблуждениях и понятиях о высокоскоростном фрезеровании?
В обрабатывающей промышленности существует множество заблуждений относительно высокоскоростного фрезерования, например следующие:
Высокоскоростное фрезерование – это просто фрезерный станок, оснащенный высокоскоростным шпинделем.
Чем выше скорость шпинделя, тем выше скорость обработки.
Высокоскоростной фрезерный станок - это новая технология, призванная заменить обычный традиционный фрезерный станок.
Шпинделя со скоростью 20000-об/мин достаточно для производства пресс-форм.
Высокоскоростное фрезерование ускоряется только за счет увеличения осевого сервера.
Высокоскоростным фрезерованием можно обрабатывать только электроды.
………
Фактически, высокоскоростное фрезерование — это новая технология и философия применения:
Если вы хотите добиться эффективности высокоскоростной резки, вы должны тесно работать с каждым звеном. Если одно из звеньев не подобрано правильно, вы не сможете добиться эффективности высокоскоростной резки.
Высокоскоростные держатели инструментов и фрезы
высокоскоростной шпиндель
Мощные оси X, Y, Z
Высокоскоростной контроллер ЧПУ
стратегия высокоскоростного программирования
Ситуация при высокоскоростной резке
По мере увеличения скорости вращения до определенного уровня температура и сила резания инструмента постепенно уменьшаются. Это явление используется в технологии высокоскоростного фрезерования.
картина
картина
Обычное фрезерование
картина
Высокоскоростное фрезерование
Обычное фрезерование
Высокоскоростное фрезерование
Зона удаления материала большая, но медленная.
Удаление материала небольшое, но быстрое
высокая температура
генерировать низкую температуру
Точность готовых изделий низкая, инструмент быстро изнашивается.
Высокая точность готовых изделий и медленный износ инструмента.
Плохой внешний вид
Хорошая поверхность
Коэффициент рассеивания источника тепла для высокоскоростной резки
картина
Концепции высокоскоростного фрезерования (HSM) и высокопроизводительного фрезерования (HPM)
Example: Rough machining of hardened steel, material hardness >55HRC
картина
Область применения высокоскоростного фрезерования
1) Чтобы соответствовать характеристикам шпинделя и обеспечить стабильность и безопасность обработки, диаметр инструмента не превышает 16 мм (HSK-E40).
2) По сравнению с традиционным фрезерованием скорость съема резания при высокоскоростном фрезеровании относительно невелика, что очень подходит для обработки мелких деталей и пресс-форм.
3) Его можно использовать в новых приложениях обработки, таких как обработка тонких листов и микрообработка.
4) Это новый концептуальный метод обработки мягких и сверхтвердых материалов.
Пример. Алюминиевую деталь с толщиной стенки 0,5 мм невозможно изготовить без технологии высокоскоростного фрезерования.
1. Высокоскоростной держатель инструмента и инструмент
На самом деле, режет не машина, а инструмент! Инструменты подобны автомобильным шинам: единственные части автомобиля, которые касаются земли. Хорошие и подходящие шины – залог успеха в гонках. Выбор режущего инструмента и условий обработки может основываться на информации, предоставленной производителем режущего инструмента, но пользователю все равно необходимо внести коррективы с учетом фактических условий обработки.
Критерии выбора инструментов:
Диаметр (в зависимости от геометрических размеров и точности заготовки)
Тип (черновая, чистовая обработка, обработка канавок, 3D контурная обработка, обработка кромок...)
Форма (шариковая фреза, круглоконечная фреза, многолезвийная фреза...)
Материалы (быстрорежущая сталь, твердый сплав, металлокерамика, алмаз, кубический нитрид бора CBN)
Покрытие инструмента (TiN, TiCN, TiAlN...)
Качество (радиальное биение, точность формы, динамический баланс, жесткость)
2. Высокоскоростной шпиндель.
Фактически, высокоскоростной шпиндель подобен высокой скорости и мощности двигателя гоночного автомобиля Формулы-1.
Шпиндели можно условно разделить на две спецификации:
1) При использовании подшипников с высоким крутящим моментом, превышающим или равным, текущая максимальная скорость может достигать 54,000 об/мин.
2) Bearingless (gas driven) ≥ low torque, but very fast speed (>100 об/мин).
Высокий крутящий момент позволяет резать более крупные материалы, используя более крупные инструменты и более твердые материалы. Высокая скорость вращения позволяет увеличить скорость резания и добиться эффекта HSM.
3. Высокие динамические характеристики каждой оси.
Фактически, конструкция станины самой машины похожа на шасси автомобиля: она прочная и безопасная для поглощения ударов и вибрации.
Традиционные жесткие направляющие позволяют добиться большей точности за счет регулировки стола станка, но они не могут обеспечить высокую скорость обработки, которую могут обеспечить линейные направляющие. Благодаря высокоскоростным осям и прочной конструкции станины ускорение является ключевым фактором. Оси с высоким ускорением сокращают потери времени, обеспечивают лучшую режущую поверхность и снижают износ инструмента.
4. Высокоскоростной фрезерный контроллер с ЧПУ.
По сути, контроллер подобен водителю, и от его навыков управления зависит исход движения автомобиля. Это требует дальновидности, чувствительности и способности быстрого реагирования.
5. Стратегия CAM-обработки для высокоскоростного фрезерования
На самом деле существует множество способов добраться из одной точки в другую, но все пути по-разному влияют на скорость, поверхность и т. д.
