Многие компании пытаются уложиться в жесткие производственные графики и удовлетворить спрос на точные детали. Длительное время выполнения заказа и медленная обработка часто препятствуют прогрессу. Чтобы оставаться конкурентоспособными, машиностроительным заводам требуются более быстрые и надежные методы выполнения своих задач. Высокоскоростная обработка помогает быстро резать металл, улучшать качество деталей и обеспечивать своевременную доставку продукции.
Многие команды хотят знать, как высокоскоростная обработка может помочь им в работе. Давайте разберемся, как она работает и когда ее следует использовать.
Что такое высокоскоростная обработка?
Высокоскоростная обработка (ВСО) - это метод резания, при котором используются значительно более высокие скорости, чем при стандартной обработке. Он включает в себя более высокую скорость вращения шпинделя, более быструю подачу и быстрые перемещения между резами.
Основная цель - быстрое удаление материала без выделения избыточного тепла. Быстрые и легкие резы помогают сохранить инструменты холодными. Это уменьшает износ инструмента и обеспечивает более гладкую поверхность готовой детали.
HSM также использует специальные траектории резания, исключающие резкие повороты. Такие плавные траектории снижают нагрузку как на станок, так и на деталь. Станки, созданные для HSM, более прочные и быстрее реагируют на быстрые движения.
Общие методы высокоскоростной обработки
При высокоскоростной обработке используются специализированные методы для достижения оптимальных результатов. Каждый метод предназначен для ускорения резки, снижения нагрева и получения более точных деталей. Вот некоторые из основных способов использования высокоскоростной обработки.
Трохоидальное фрезерование
Трохоидальное фрезерование - это метод вырезания пазов или карманов с помощью петлеобразного движения. Инструмент движется по небольшим круговым траекториям при движении вперед. Это позволяет сохранить инструмент холодным и распределить силу резания. Это помогает инструменту служить дольше и позволяет глубже врезаться в твердые материалы.
Фрезерный станок
Фрезерование с отслаиванием использует узкий срез, поддерживая постоянную скорость движения инструмента вперед. Инструмент "отслаивает" тонкие полоски материала при каждом проходе. Это снижает усилие на инструмент. Он хорошо работает с прочными металлами и поддерживает низкий нагрев.
Высокоскоростная обработка карманов
Высокоскоростная обработка карманов используется для очистки больших участков внутри детали. На станке используются быстрые, неглубокие проходы, а не глубокие пропилы. Это помогает быстро удалить стружку и избежать поломки инструмента. Кроме того, стенки кармана становятся более гладкими.
Обработка покоя
Остаточная обработка - это метод доработки небольших участков, которые могли быть пропущены при предыдущей резке. Программное обеспечение определяет участки с остатками материала и использует для их обработки инструменты меньшего размера. Это экономит время и обеспечивает точность детали.
Динамическая фрезеровка
Динамическое фрезерование поддерживает постоянную скорость зацепления инструмента с материалом. Траектория движения инструмента меняется, чтобы избежать больших нагрузок. Это означает, что станок может использовать более высокие скорости и подачи. Это снижает износ инструмента и обеспечивает более стабильное качество деталей.
Высокоскоростное сверление и нарезание резьбы
Высокоскоростной бурение и постукивание Используют высокие скорости вращения шпинделя и быстрые перемещения. Сверла или метчики быстрее входят и выходят из материала. Это сокращает время цикла. Специальные покрытия и охлаждающие жидкости помогают сохранить остроту инструментов и снизить нагрев.
Преимущества высокоскоростной обработки
Использование высокоскоростной обработки дает производителям неоспоримое преимущество. Она ускоряет производство, повышает качество деталей и помогает инструментам служить дольше. Ниже перечислены основные преимущества, которые получают команды при использовании этого метода.
Повышенная производительность
Высокоскоростная обработка режет быстрее. При этом сокращается время цикла и уменьшаются холостые перемещения. Станок тратит больше времени на резку и меньше на перемещение между этапами.
Мастерские могут производить больше деталей за то же время. Это помогает соблюдать сроки и выполнять крупные заказы, не требуя дополнительных станков.
Улучшенная обработка поверхности
Поскольку инструменты движутся быстрее и выполняют более легкие резы, готовые поверхности получаются более гладкими. На них меньше заусенцев и неровных краев.
Это может уменьшить или даже устранить необходимость во вторичном полировка или шлифование. Это экономит время и труд, улучшая внешний вид конечного продукта.
Снижение износа инструмента
В HSM используются методы, снижающие силу резания и нагрев. Меньший нагрев означает меньшее повреждение инструмента. Плавные траектории движения инструмента также позволяют избежать резкого давления на режущую кромку.
В результате инструменты служат дольше. Это снижает затраты на инструменты и поддерживает стабильность производства.
Низкое энергопотребление
При высокоскоростной обработке материал удаляется быстрее, используя меньшие резы и устойчивые траектории движения инструмента. Это снижает нагрузку на двигатели станка.
Машина потребляет меньше энергии на одну деталь. Со временем это снижает затраты на электроэнергию и способствует более эффективному производству.
Основные факторы операций высокоскоростной обработки
Для достижения максимальных преимуществ высокоскоростной обработки необходимо, чтобы несколько ключевых факторов работали в тандеме. Каждый из них влияет на скорость, точность и стабильность процесса. Давайте рассмотрим, что имеет наибольшее значение.
Скорость и мощность шпинделя
Высокоскоростная обработка требует высокой скорости вращения шпинделя. Многие установки работают на скорости более 10 000 об/мин. Шпиндель также должен обладать достаточной мощностью для поддержания таких скоростей под нагрузкой.
Более прочные шпиндели могут выполнять более глубокие или быстрые резы без замедления. Они также помогают предотвратить болтание и плохое качество обработки поверхности.
Жесткость и устойчивость машины
На высоких скоростях даже малейшая вибрация может повредить деталь. Рама машины должна быть жесткой. Компоненты должны выдерживать изгиб или тряску.
Устойчивый станок выполняет резку более плавно. Это также помогает защитить инструменты и продлить срок их службы. Именно поэтому большинство станков HSM имеют прочные станины и точные линейные направляющие.
Оптимизация траектории инструмента
Стратегия траектории движения инструмента играет важную роль. Для высокоскоростной обработки лучше всего подходят траектории, избегающие резких поворотов и резких изменений направления.
Плавные, плавные траектории поддерживают постоянную нагрузку при резании. Программное обеспечение CAM помогает генерировать такие траектории. Оно также позволяет избежать ненужных воздушных резов и перекрытий. Это экономит время и защищает инструмент.
Заготовки и приспособления
На высоких скоростях даже небольшие перемещения деталей могут вызвать проблемы. Деталь должна прочно удерживаться на месте. Зажимы, тиски и приспособления должны выдерживать вибрацию и оставаться зафиксированными.
Часто используются нестандартные приспособления. Они помогают удерживать сложные формы или тонкие стенки без изгиба. Хорошее крепление обеспечивает большую точность и повторяемость.
Применение в различных отраслях промышленности
HSM используется в различных отраслях промышленности. Он помогает компаниям быстрее и качественнее изготавливать детали. Ниже приведены некоторые ключевые области, в которых HSM оказывает значительное влияние.
Аэрокосмические компоненты
В аэрокосмической отрасли часто работают с твердыми металлами, такими как титан и инконель. Эти материалы трудно поддаются обработке. HSM быстро снимает металл, сохраняя при этом жесткие ограничения по размерам. Он обычно используется для изготовления тонких стенок, кронштейны, охватываети конструкционных деталей. HSM помогает снизить вес, повысить точность деталей и сократить время производства.
Автомобильные запчасти
Автопроизводители используют HSM для изготовления блоков цилиндров, деталей подвески и нестандартных конструкций. Быстрая скорость резки способствует крупносерийному производству. Процесс хорошо работает с алюминием и другими легкими металлами, которые помогают экономить топливо.
Медицинское оборудование
Медицинские детали должны быть точными и очень гладкими. HSM используется для изготовления инструментов, имплантатов и испытательного оборудования. Он позволяет создавать чистые, четкие детали из таких материалов, как нержавеющая сталь, титан и пластмассы. Это часто устраняет или уменьшает необходимость в дополнительной обработке.
Изготовление пресс-форм и штампов
HSM является важным инструментом в производство пресс-форм и штампов. Он обрабатывает твердые металлы с высокой точностью. Гладкие поверхности, которые он создает, требуют меньше полировки в дальнейшем. Высокая скорость резания позволяет инструментальщикам быстро изготавливать пресс-формы, что особенно выгодно для коротких партий или нестандартных деталей.
Лучшие практики для внедрения
Для достижения наилучших результатов HSM необходимо тщательно продумать и оптимизировать каждый аспект настройки. Соблюдение передовых методов помогает сократить количество ошибок, продлить срок службы инструмента и поддерживать стабильное качество.
Оценка пригодности деталей
Не все детали подходят для высокоскоростной обработки. Сначала необходимо проверить материал, форму и допуски.
Детали с тонкими стенками, крутыми изгибами или глубокими карманами обычно получают наибольшую выгоду. Более простые детали или малотиражные партии могут не нуждаться в скорости и стоимости HSM.
Выберите правильные станки
Станок должен быть создан для высокоскоростной работы. Это означает, что у него должны быть быстрые шпиндели, быстрое управление движением и прочная, жесткая рама.
Если станок слабый или медленный, он может вибрировать или оставлять неровные поверхности. Это также может сократить срок службы инструмента и привести к ошибкам.
Используйте высококачественные режущие инструменты
Хорошие инструменты - ключевой фактор в HSM. Для быстрой резки используйте острые, хорошо сбалансированные инструменты с правильным покрытием и формой.
Твердосплавные инструменты с термостойкими покрытиями, такими как TiAlN или алмаз, часто являются лучшим выбором. Убедитесь, что инструмент соответствует материалу, который вы режете.
Контрольный чип Эвакуация
На высоких скоростях стружка накапливается быстро. Если ее быстро не удалить, она может повредить инструмент или перегреть деталь.
Для удаления стружки используйте струи воздуха, охлаждающую жидкость или системы высокого давления. Траектории движения инструмента должны быть открытыми, а резы - легкими, чтобы облегчить сход стружки.
Обеспечение жесткости зажимных приспособлений
Во время резки деталь должна оставаться абсолютно неподвижной. Любое движение приводит к дребезгу, плохой обработке поверхности или повреждению инструмента.
Используйте прочные зажимы или специальные приспособления. Держите деталь близко к столу, чтобы ограничить вибрацию. Надежная установка обеспечивает более качественную резку и продлевает срок службы инструмента.
Заключение
Высокоскоростная обработка - это современный подход, который помогает производителям обрабатывать детали быстрее, с большей точностью и длительным сроком службы инструмента. Для повышения производительности используются высокие скорости вращения шпинделя, оптимизированные траектории движения инструмента и стабильные станки. Этот метод широко используется в аэрокосмической, автомобильной, медицинской промышленности и при изготовлении пресс-форм.
Хотите узнать, подходит ли высокоскоростная обработка для вашего следующего проекта? Свяжитесь с нами сегодня чтобы получить квалифицированную консультацию или быстрое предложение.
Привет, я Кевин Ли
Последние 10 лет я занимался различными формами изготовления листового металла и делился здесь интересными идеями из своего опыта работы в различных мастерских.
Связаться
Кевин Ли
У меня более десяти лет профессионального опыта в производстве листового металла, специализирующегося на лазерной резке, гибке, сварке и методах обработки поверхности. Как технический директор Shengen, я стремлюсь решать сложные производственные задачи и внедрять инновации и качество в каждом проекте.
