Hoogsnelheidsbewerking: Fundamenten & Best Practices

Hoogsnelheidsbewerking (HSM of HSC) is een geavanceerde bewerkingstechnologie die in de jaren 90 snel werd ontwikkeld en toegepast. Meestal verwijst het naar freesbewerking bij hoge spindelsnelheid (10.000-100.000 t/min) en hoge voedsnelheid (40-180 m/min). Vandaag introduceren we in detail de volgende inhoud van hoogsnelheidsbewerking:

• Wat is hoogsnelheidsbewerking
• De geschiedenis van hoogsnelheidsbewerking
• Traditionele bewerking en hoogsnelheidsbewerking
• Kenmerken van hoogsnelheidsbewerking
• Factoren om te overwegen voor hoogsnelheidsbewerking
• Technologie voor hoogsnelheidsbewerking
• Voordelen van hoogsnelheidsbewerking
• Toepassingsgebieden van hoogsnelheidsbewerking

Wat is Hoogsnelheidsbewerking

Hoogsnelheidsbewerking (HSM of HSC) is een geavanceerde bewerkingstechnologie die in de jaren 90 snel werd ontwikkeld en toegepast. Meestal verwijst het naar freesbewerking bij hoge spindelsnelheid (10.000-100.000 t/min) en hoge voedsnelheid (40-180 m/min). Hoogsnelheidsbewerking is een levendig snijproces dat een hoge metaalverwijderingssnelheid (MRR), hoge voedsnelheid en spindelsnelheid kan bereiken. Het combineert snelle beweging en goed geplande toepassingen om nauwkeurige onderdelen en de beste resultaten te bereiken.

De Geschiedenis van Hoogsnelheidsbewerking

De eerste poging tot hoogsnelheidsbewerking vond plaats in de vroege jaren 20. Ongeveer 10 jaar later stelde Carl Solomon zijn definitie van hoogsnelheidsbewerking voor: "Op een specifieke snijsnelheid die 5 tot 10 keer hoger is dan conventionele bewerking, begint de spaanuitvoertemperatuur van de snijrand te dalen." Zijn nu beroemde grafiek is synoniem geworden met het leren van hoogsnelheidsbewerking en verklaarde de zogenaamde "Salomon-curve".

Pas in de late jaren 50 begon HSM-onderzoek op te vliegen. In de jaren 80 was Lockheed een vroege adopter van HSM, gevolgd door andere luchtvaartfabrikanten. Op dit moment werd hoogsnelheidsbewerking de levensvatbare tegenhanger van traditionele bewerking.

Vandaag de dag wordt hoogsnelheidsbewerking steeds populairder en wordt het steeds vaker in de machinezaak gezien.

Traditionele Bewerking en Hoogsnelheidsbewerking

Conventionele bewerking verschilt op veel manieren van HSM. Bij gebruik van traditionele bewerkingstechnologie is de contacttijd tussen het gereedschap en het werkstuk veel langer dan bij HSM. Conventionele bewerking omvat ook grotere snijkrachten.

Vergeleken met hoogsnelheidsbewerking leidt traditionele bewerking meestal tot verminderde werkstuknauwkeurigheid en slechte oppervlakteafwerking. Een ander groot verschil gerelateerd aan hoogsnelheidsbewerking is dat de materiaalverwijderingssnelheid veel hoger is.

Kenmerken van Hoogsnelheidsbewerking

• Hoge metaalverwijderingssnelheid (MRR) en geminimaliseerde verwerkingstijd
• Hoge productiviteit en lage kosten
• Uitstekende dimensionale nauwkeurigheid en precisie
• Bewerkingsmogelijkheden van hoogprecisie 3D complexe onderdelen
• Elimineer onnodige stappen zoals polijsten en montage

Hoogsnelheidsbewerking kan de verwerkingsproblemen van nieuwe materialen in praktische toepassingen oplossen, zich aanpassen aan de verwerking van driedimensionale gekromde oppervlakken met hoge oppervlakte kwaliteit, hoge precisie en complexe vormen, laagefficiënte EDM verminderen en vermijden, de verwerkingsproblemen van dunwandige onderdelen oplossen, en CNC hoogsnelheids samengestelde bewerking kan ook het aantal hanteringen en spannen verminderen, en verwerkingsfouten door herhaalde positionering vermijden, wat niet alleen de verwerkingskwaliteit verbetert, maar ook de verwerkingsefficiëntie verbetert.

Factoren om te overwegen voor hoogsnelheidsbewerking

Voor hoogsnelheidsbewerking en CNC-diensten zijn enkele van de hoofdfactoren die u moet overwegen:

• Gereedschapsselectie en balans
• Spaandunning
• Machinevereisten
• Werkstuk en gereedschapsstevigheid
• Materialen en verwerkingsstrategieën
• CAM programmering
• Gereedschapsselectie

Technologie voor Hoogsnelheidsbewerking

Hoogsnelheidsbewerking is een complex proces van onderdelenfabricatie, en u moet weten hoe HSM uit te voeren. Als een onervaren persoon het juiste gereedschap gebruikt om het proces uit te voeren, zal het niet lukken.

HSM is een mengsel van technologieën die in diverse toepassingen worden gebruikt. Deze technologieverzamelingen zijn gebruiksvriendelijk en zeer nuttig voor het bedienen van elke operatie.

Enkele van de beste technieken voor hoogsnelheidsbewerking zijn:

1: Insteek Ruwfrezen (Plunge Roughing)

Het is een handmatig CAM gereedschappad en programma. Het kan gezegd worden dat het het geheime wapen is om bacon te redden. De twee hoofdkarakteristieken van insteek ruwfrezen zijn:

• Door de kracht van het XY-vlak naar de axiale Z op- en neerkrachten te veranderen, kunt u een meer starre snede bereiken.
• Vergeleken met een eindfrees, kan de boor meer materiaal verwijderen.

Wanneer zijkwasten meer gereedschapsafbuiging veroorzaken, is insteek frezen ruwfrezen of frezen het beste voor diepe kwasten. Insteek frezen stelt u in staat om ruwbewerking uit te voeren op oude machine tools in de werkplaats.

2: Trochoïdaal Bewerking / Frezen

Deze CNC-freesmethode is geschikt voor het frezen van diepe kwasten, gesloten kwasten en kwasten. Cycloïdale bewerking is een uitstekende oplossing voor het frezen van speciale harde materialen zoals titaan en inconel.

De hoofvoordelen van cycloïdale bewerking zijn:

• Cyclus tijd verminderen
• Mogelijkheid om multi-kwast gereedschappen uit te voeren
• Kan meer materiaal verwijderen
• Gereedschapslevensduur verbeteren
• Spaandunning effect
• Verminder het aantal axiale passes
• Hoge snelheid capaciteit
• Continue voedsnelheid handhaven

3: Zijstappen (Side Steps)

Deze verbindingen zijn erg effectief voor overgangen tussen aangrenzende gereedschappadden tijdens hoge voedsnelheden. Het neigt ertoe scherpe treden te produceren aan het einde van de pas. Eenvoudige cirkelbewegingen zullen scherper zijn bij hoge voedingen. In de afgelopen tien jaar is parallele scanlijn oppervlakteverwerking gebruikt om multi-oppervlaktemodellen af te werken.

De geschikte oplossing voor de medium voedsnelheid is om een eenvoudige cyclegereedschappad te gebruiken als alternatief voor scherpe bochten tussen scanpasses.

Voordelen van Hoogsnelheidsbewerking

Hoogsnelheidsbewerking gebruikt doorgaans hoge freessnelheden en snelle meerdere passes om de efficiëntie te verbeteren, kleine diameter gereedschappen, geschikte voedingen, en kleine radiale en axiale snijdieptes, dat wil zeggen, de snijhoeveelheid. Naarmate de freessnelheid toeneemt, wordt de verwerkingstijd aanzienlijk verkort, en de snijkracht wordt verminderd, en de trilling is klein, met name de radiale snijkracht wordt aanzienlijk verminderd, en de vervorming van het onderdeel is klein. Omdat een grote hoeveelheid snijwarmte wordt meegenomen door de spannen tijdens snijden, is de temperatuur van het werkstukoppervlak laag. Vanwege de bovengenoemde kenmerken van hoogsnelheidsfrezen, heeft hoogsnelheidsbewerking uitstekende voordelen ten opzichte van conventionele bewerking: hoge productiviteit, stabiel werk, hoge oppervlakte kwaliteit, geen andere oppervlaktebehandelingsprocedures vereist, en gunstig voor het verwerken van dunwandige onderdelen en hoge sterkte, hoge hardheid en bros materialen, kan de levertermijn verkorten, het aantal apparatuur en werkplaatsoppervlakte verminderen, en het aantal werknemers verminderen. Ondanks de initiële toename in apparatuurinvesteringskosten, zijn de algehele voordelen van het hoogsnelheidsfreesproces nog steeds aanzienlijk verbeterd.

Toepassingsgebied van Hoogsnelheidsbewerking

Hoogsnelheidsbewerking kan worden gebruikt om direct snijgereedschappen te produceren voor prototypes, kleine series onderdelen, en motoronderdelenfabricatie. Het hoofddoel van HSM is om productiekosten te verlagen met hogere productiviteit.

1: Luchtvaartindustrie

De eisen van de luchtvaartindustrie zijn hoge duurzaamheid en betrouwbaarheid, en veel beperkingen zijn betrokken in het proces van vliegtuigontwerp, fabricatie en ontwerp. Luchtvaart is een van de meest complexe en ingewikkelde technologieën, en HSM-technologie wordt voornamelijk in de luchtvaartindustrie gebruikt. Om de nieuwste processen en technologieën te implementeren, neemt het gebruik van hoogsterkte aluminiumlegeringen ook toe. De hoofgronden voor het kiezen van HSM voor luchtvaart en vliegtuigontwerp zijn:

• Diepte van de snijlaag
• Snelle snijsnelheid, hoge verwerkingsefficiëntie
• Voedsnelheid en precisie mechanisch oppervlak
• Selectie van snijparameters

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

2: Medische Industrie

Medische apparatuur, gereedschappen en onderdelen vereisen hogere precisie en nauwkeurigheid, en u kunt deze hoge precisie bereiken door hoogsnelheids CNC-bewerking. Het kan worden gebruikt voor orthopedische implantaten, gewrichtsimplantaten, vormen of chirurgische instrumenten. Materiaaleisen kunnen variëren op basis van hoge kwaliteitsstandaarden.

Veel CNC-dienstanbieders dienen de medische industrie en hebben een hoog niveau van diepgang en kennis verworven in hoogsnelheids CNC-bewerking en hoogsnelheidsbewerking voeding.

3: Hoogsnelheidsbewerking in de Automotive Industrie

Hoogsnelheidsbewerking biedt een breed scala aan producten en toepassingen voor diverse toepassingen. In de laatste jaren heeft de automotive industrie de hoogsnelheids aluminiumverwerking verhoogd om gewicht en kosten te verminderen.

Het wordt voornamelijk gebruikt voor kleine series productie, complexe onderdelen en vormfabricatie. De automotive industrie vereist hoogsnelheids frezen en massaproductie van onderdelen, en HSM is een goede keuze.

Auto-onderdelen worden geproduceerd door hoogsnelheidsbewerking, en veel bedrijven die CNC-diensten aanbieden, kunnen een goede keuze zijn voor uw auto-onderdelenfabricatie.