Hogesnelheidsbewerking: Een uitgebreide gids voor efficiënte prototypeproductie

Hogesnelheidsbewerking (HSM) verwijst naar hoge voedsnelheden en spindelsnelheden voor het verwijderen van materiaal zonder in te boeten op onderdeelkwaliteit en precisie. Het grootste voordeel van HSM is snelle cyclus tijd en betere gereedschapslevensduur.

De hoofdkarakteristieken van HSM zijn als volgt:

• Hoge metaalafvoersnelheid (MRR) & minimalisatie van bewerkingstijd
• Hoge productiviteit & lage kosten
• Uitstekende dimensionele precisie & nauwkeurigheid
• De mogelijkheid voor 3D complexe onderdelen met hoge precisie
• Eliminatie van onnodige stappen zoals polijsten en montage

Wat is Hogesnelheidsbewerking (HSM)?

Hogesnelheidsbewerking is een proces waarbij we hoge metaalafvoersnelheden (MRR), lichte en snelle sneden met hoge voedsnelheden en spindelsnelheden kunnen bereiken.

Het is een combinatie van snelle bewegingen en goed geplande toepassingen om nauwkeurige onderdelen en de beste resultaten te bereiken.

Enkele hoofdfactoren die u moet overwegen voor hogesnelheidsbewerking en CNC-diensten zijn:

• Gereedschapsselectie & balans
• Spaandiktereductie (Chip thinning)
• Machinevereisten
• Werkstuk & gereedschapsstevigheid
• Materiaal & bewerkingsstrategie
• CAM-programmering
• Freesselectie

Technieken gebruikt voor hogesnelheidsbewerking

Hogesnelheidsbewerking is een ingewikkeld proces voor het produceren van onderdelen, en u moet weten hoe u HSM uitvoert. Als een onervaren persoon het proces met de juiste tooling uitvoert, zal het onsuccesvol zijn.

HSM is een mengsel van technieken die voor verschillende toepassingen worden gebruikt. Deze verzameling technieken is gebruiksvriendelijk en zeer nuttig voor het bedienen van elke operatie.

Enkele van de beste technieken voor hogesnelheidsbewerking zijn:

1: Insteekruwfrezen (Plunge Roughing)

Het is een type CAM-gereedschappad en kan handmatig geprogrammeerd worden. U kunt het een geheimwapen noemen om uw bewerkingen te redden. De twee hoofdeigenschappen van insteekruwfrezen zijn:

1. U kunt meer rigide snijden verkrijgen door krachten van het XY-vlak naar axiale Z- opwaartse en neerwaartse krachten te veranderen.
2. U kunt meer materiaal verwijderen door de gedraaide booren dan de frees.

Insteekruwfrezen of frezen is het beste voor diepe zakken wanneer zijzakken meer gereedschapsuithoek veroorzaken. Insteekfrezen stelt u in staat om ruwfrezen op oude machines in de werkplaats uit te voeren. Enkele nadelen van insteekruwfrezen zijn:

• Centrumsne & conventionele gedraaide boor
• 2D vs. 3D insteekruwfrezen
• Golfende randen

2: Trochoïdale bewerking / frezen

Deze CNC-freesmethode kan toegepast worden voor het frezen van diepe zakken, ingeperkte kaviteiten en sleuven. Trochoïdale bewerking is een uitstekende oplossing voor sleuven in exotische en harde materialen zoals titanium en Inconel.

De grote voordelen van trochoïdale bewerking zijn:

• Reductie van cyclus tijd
• In staat om multi-gefluite gereedschappen te gebruiken
• Kan meer materiaal verwijderen
• Verbeterde gereedschapslevensduur
• Spaandiktereductie effect (Chip thinning effect)
• Vermindering van het aantal axiale passes
• Hogesnelheidsmogelijkheden
• Handhaving van continue voedsnelheden

3: Zijstappen (Side Steps)

Dit zijn de verbindingen die effectief kunnen zijn voor de overgang tussen aangrenzende gereedschappadden tijdens hoge voedsnelheden. Het neigt ertoe een scherpe overstapbeweging te produceren aan het einde van de pass. Eenvoudige ronde bewegingen kunnen scherper zijn bij een hoge voeding. De afgelopen decennium is parallele scaanlijn oppervlaktebewerking gebruikt om multi-oppervlaktemodellen te verwerken.

Een passende oplossing bij een matige voedsnelheid is het gebruik van een eenvoudig lusvormig gereedschappad als alternatief voor scherpe bochten tussen scaanpasses.

Machines voor hogesnelheidsbewerking

Het is essentieel om een machine, koppelgrafiek / vermogengereedschap te onderzoeken voordat u een HSM-operatie start. De machine moet in staat zijn om alle vereisten te hanteren. Een hogesnelheidsmachine die geschikt is voor 300-M, is misschien niet geschikt voor een ander materiaal zoals titanium. Daarom moet een juiste strategie voor HSM-operatie worden toegepast om hoogwaardige, nauwkeurige onderdelen te krijgen.

Veel machines zijn in staat tot hogesnelheidsbewerking. Het kan een 5-assen freesmachine of een 3-assen freesmachine zijn. Enkele machines die voor hogesnelheidsbewerking gebruikt kunnen worden zijn:

1: Mikron Mill-S-400-U

De Mikron Mill-S-400-U is specifiek ontworpen voor hogesnelheidsbewerking en maakt het mogelijk om kwalitatieve oppervlakteafwerkingen en hoge precisie van onderdelen te krijgen. De unieke functie van een intelligente temperatuurmanagementsysteem houdt de machine precies tijdens de draaitijd en hoge freessnelheden.

Mikron hogesnelheidsbewerkingsfreescentra zijn 10 keer sneller dan andere conventionele machines. De compacte constructie kan u uitzonderlijke toegang bieden tot alle machinegebieden voor onderhoud.

De vermogenscomponenten van HSM en het machinebed worden optimaal gekoeld, wat de thermische stabiliteit in de productieomgeving verbetert.

2: Matsuura LX-160

Het is een hoogwaardige lineaire machine met een korte cyclus tijd. De geoptimaliseerde stevigheid van de LX-160 waarborgt een hoog niveau van precisie en een stabiel bewerkingsplatform. De LX-160 verlaagt de cyclus tijd, en alle assen van de Matsuura LX-160 worden aangedreven door een motor. Door deze factor kunt u snelle versnelling en hoge snelheid bereiken.

De zeldzame functies en intelligente beschermingssysteem maken de LX-160 gebruiksvriendelijk en beste implementatie van HSM-voedoperaties en technieken.

Gereedschappen voor hogesnelheidsbewerking

HSM vereist geavanceerde bewerkingsgereedschappen. Er zijn verschillende typen hogesnelheidsbewerkingsgereedschappen om verschillende toepassingen uit te voeren. De vereisten voor elke industrie zijn anders, zoals in de auto-industrie; horizontale bewerkingsgereedschappen worden gebruikt voor grote series productie.

Aan de andere kant in matrijs/stempeldie-industrieën, zijn oppervlakteafwerking, nauwkeurigheid en nauwkeurige onderdelen van groot belang, en het vereist een andere set hogesnelheidsgereedschappen.

Gereedschapsselectie hangt van veel dingen af. Het hangt af van:

• Kenmerken van het HSM-onderdeel
• Hogesnelheid & hoge nauwkeurigheid
• Afmeting & snelle voedsnelheden
• Materiaal & kosten

Deze factoren bepalen het beste gereedschap voor hogesnelheids-aluminiumbewerking. Het belangrijkste is stabiliteit en goed gebalanceerde gereedschappen. Anders kan het trillingen creëren en leiden tot korte gereedschapslevensduur.

HSM-gereedschapsselectie begint en eindigt met een werkstuk. Gereedschapsbalans is erg belangrijk en beïnvloedt indirect de gereedschapslevensduur en spindel. Enkele stappen voor gereedschapsbalans zijn:

• Schonheid van balansmachine & snijgereedschap
• Plaatsing snijgereedschap in spindel
• Metingen & nulstellen van de onbalans in de machine

Het is noodzakelijk om het juiste gereedschap met strakke tolerantie en snelheid te kiezen. Het succes van de HSM-operatie berust op veel factoren zoals:

• Machineprogramma's
• Gereedschapsgebruik en strategieën
• Gereedschappen & juiste strategie

HSM-gereedschappen moeten ontworpen zijn voor hoge snelheid, en enkele vuistregels voor hogesnelheidsbewerking kunnen toegepast worden. Een klein percentage inval van de gereedschapsdiameter zou effectief kunnen zijn voor spaandiktereductie effecten. Het stelt ook verhoogde snelheidssnelheden toe.

Materiaal voor hogesnelheids CNC-bewerking

Veel industrieën gebruiken HSM, zoals luchtvaart, medische, aviatie-industrieën. HSM heeft een breed scala aan materialen volgens de vereisten van zijn specifieke operatie. Enkele veelvoorkomende typen materialen zijn:

1: Aluminiumoxide

Het is een van de basale snijgereedschapsmaterialen gebruikt voor hogesnelheids-aluminiumbewerking. Het wordt gebruikt vanwege de chemische stabiliteit bij hoge temperaturen en superieure hardheid. Het heeft lage weerstand tegen breuk.

2: Keramisch snijgereedschap

Keramieken zijn hoogst bestendig tegen abrasieve slijtage en hoge-temperatuurhardheid. Ze zijn niet-metallische materialen beschikbaar in twee klassen:

• Siliciumnitride-gebaseerde keramieken
• Alumine-gebaseerde keramieken

3: Diamant

Het heeft hoge hardheid, uitstekende chemische stabiliteit en warmteleiding. Het duurste gereedschapsmateriaal is natuurlijke diamant, omdat het scherpe snijranden heeft. Natuurlijke diamanten worden voornamelijk gebruikt in:

• Micromechanische onderdelen
• Retroreflector
• Harde schijf chip
• Ultra-precieze bewerking
• Navigatie gyroscoop

Er zijn vier typen diamant die we kunnen gebruiken in hogesnelheids CNC-bewerking en hogesnelheids-aluminiumbewerking.

Toepassingen van hogesnelheidsbewerking

Hogesnelheidsbewerking kan gebruikt worden voor de directe productie van prototypes, kleine batches componenten, snijgereedschappen voor motoronderdelenproductie. Het hoofddoel van HSM is om productiekosten te verlagen met hogere productiviteit.

Het andere doel van HSM is de toename van de algehele concurrentiekracht met levertermijnen en korte looptijden.

1: Luchtvaartindustrie

De vereisten van een luchtvaartindustrie zijn van hoge duurzaamheid en betrouwbaarheid, en veel restricties zijn betrokken bij het ontwerp en de productie van vliegtuigen. Luchtvaart is een van de meest ingewikkelde en complexe technologieën, en HSM-technieken worden meestal gebruikt voor de luchtvaartindustrie. Het gebruik van hoogsterkte aluminiumlegeringen neemt ook toe voor de implementatie van de nieuwste processen en technieken. De hoofredenen om HSM te kiezen voor luchtvaart en vliegtuigontwerp zijn:

Diepte van de snijlagen Snijsnelheid & hoge efficiëntie van bewerking Voedsnelheid & nauwkeurig mechanisch oppervlak Selectie van snijparameters

Deze factoren maken HSM een betere keuze voor de luchtvaartindustrie dan andere freestechnieken en methoden.

2: Medische industrie

Medische instrumenten, gereedschappen en onderdelen eisen meer precisie en nauwkeurigheid, en u kunt dit hoge niveau van precisie bereiken met hogesnelheids CNC-bewerking. Het kan gebruikt worden voor orthopedische implanten, gewrichtsimplanten, matrijzen of chirurgische instrumenten. De materiaalvereisten kunnen verschillen met hoge kwaliteitsstandaarden.

Veel CNC-diensten aanbieders bedienen de medische industrie en hebben een grote diepgang en kennis opgebouwd in hogesnelheids CNC-bewerking en hogesnelheidsbewerkingsvoedingen.

De medische onderdelenfabrikanten worden efficiënter en gingen geen concessies op kwaliteit.

3: Hogesnelheidsbewerking voor de auto-industrie

Hogesnelheidsbewerking biedt een breed scala aan producten en wordt gebruikt voor diverse toepassingen. In de afgelopen jaren is hogesnelheids-aluminiumbewerking toegenomen om gewicht en kosten in de auto-industrie te verlagen.

Het wordt voornamelijk gebruikt voor kleine batchproductie, complexe onderdelen en matrijsproductie. De auto-industrie vereist hogesnelheidsfrezen en hoog-volume onderdelenproductie, en HSM is een goede keuze om aan deze vereisten te voldoen.

De hoofdfocus van de auto-industrie is om snelle en goedkope voertuigen te produceren, en hoge investeringen vereisen het implementeren van verschillende methodologieën.

De auto-onderdelen worden geproduceerd met hogesnelheidsbewerking, en veel bedrijven die CNC-diensten aanbieden, kunnen een goede keuze zijn voor uw auto-onderdelenproductie.

Hogesnelheidsbewerking bij WayKen

HSM is het opkomende bewerkingsproces en een technologische oplossing voor de massaproductie van onderdelen. WayKen levert hoog-volume producten zonder in te boeten op kwaliteit, en we begrijpen hoe we productieoplossingen aan onze klanten kunnen leveren. WayKen is uw beste keuze voor het bouwen van een progressief en winstgevend bedrijf. U kunt betere onderdelen krijgen met een superieure oppervlakteafwerking, betere gereedschapslevensduur en snelle materiaalverwijdering. Neem contact met ons op voor meer informatie. WayKen staat klaar om u te helpen uw business te boosten.