Yüksek-Hızlı İşleme Nedir?

Kime sorduğunuza bağlı.

Bazı insanlar bunu bir pazarlama terimi gibi ele alıyor-teknik özellikler sayfasına "yüksek-hız"ı tokatlıyor ve daha fazla ücret alıyor. Diğerleri ise kesin RPM eşikleri hakkında hararetli tartışmalara giriyor. Yararlı cevap arada bir yerdedir.

Yüksek-hızda işleme veya HSM, genellikle belirli bir malzeme için normal kabul edilenden beş ila on kat daha yüksek hızlarda kesme anlamına gelir. Ancak aletler ve makineler geliştikçe "normal" de değişmeye devam ediyor, dolayısıyla tanım da onunla birlikte değişiyor. Yirmi yıl önce 8.000 RPM hızlıydı. Artık giriş-seviyesindeki VMC'ler bunu denemeden başarabiliyor.

Salomon meselesi

HSM ile ilgili hemen hemen her makale Carl Salomon'dan ve onun 1931 Alman patentinden bahsediyor. İşte kısa versiyon: Alüminyumu helisel frezelerle çok yüksek hızlarda kesme deneyleri yaptı-bazı testlerde 16.500 m/dak'ya kadar-ve kesme sıcaklığının sonsuza kadar artmaya devam etmediğini buldu. Kritik bir hızda zirveye ulaşıyor ve siz hızlandıkça düşüyor.

Bu neden önemli? Çünkü daha hızlı kesmenin aslında iş parçasında daha az ısı ürettiği bir rejim öneriyor. Ve termal bozulmayı tolere edemeyen parçaları işleyen herkes için-ince duvarlar, dar toleranslar, karmaşık geometri-bu çok önemli.

Isı nereye gidiyor?

En azından ders kitaplarına göre, yüksek kesme hızlarında şunlar olur: Talaş o kadar hızlı oluşur ve ayrılır ki, kesme ısısının çoğunu da beraberinde taşır. Bazı kaynaklar %90 veya %95 gibi rakamlar veriyor. Dürüst olmak gerekirse, bunu tam olarak ölçmek zordur ve yüzde, malzemeye, takım geometrisine, kesme sıvısına ve bir dizi başka değişkene bağlıdır.

Gözlemlenmesi daha kolay olan şey: Uygun HSM parametrelerinde talaşlar sıcak çıkar-bazen çelik üzerinde mavi veya kahverengi rengi değişir-ve parçanın kendisi nispeten soğuk kalır. Bunu hissedebilirsin. Bir deneme kesimi yapın, makineyi durdurun, iş parçasına dokunun. Çipler olsa bile seni yakmaz.

Kalıp işleri için bu önemlidir, çünkü boşluklar ısıdan nefret eden her türlü özelliğe sahiptir. İnce kaburgalar. Derin cepler. Neredeyse hiç taslak olmayan duvarlar. Bunları geleneksel şekilde işleyin ve kesme sırasında büyürler, soğudukça küçülürler ve boyutlarınız istemediğiniz bir yere ulaşır. Bunları HSM koşullarında işleyin ve boyutsal olarak daha kararlı kalırlar.

En azından teori bu. Gerçek sonuçlar birçok faktöre bağlıdır. Mağazaların HSM ekipmanına yatırım yaptığını ve iş parçalarının yeterince sağlam olmaması veya kesme stratejilerini ayarlamamaları veya bir düzine başka şey yüzünden hala termal sorunlarla mücadele ettiklerini gördüm.

Kimsenin para ödemek istemediği takım parçası

HSM'yi normal takım tutucularla yapamazsınız. İşte bu noktada dükkanlar sorun yaşıyor-yüksek-hızlı bir iş mili satın alıyorlar ve mevcut CAT40 veya BT30 takımlarını kullanmaya çalışıyorlar.

 

Fizik Problemi

 

Sorun merkezkaç kuvvetidir. 15.000 veya 20.000 RPM'de iş mili deliği santrifüj yüklemeden dolayı genişler. Sağlam bir takım sapı aynı şekilde genişlemez. Konik uyum gevşer. Çıkış artıyor. Pahalı, yüksek-hızlı iş miliniz aniden eski makinenizden daha kötü sonuçlar üretmeye başlar.

Çözüm, 90'ların ortalarında bir ISO standardı haline gelen HSK-bir Alman tasarımıdır (Hohl-Schaft-Kegel, içi boş konik sap). İçi boş yapı, sapın iş mili ile birlikte genişlemesini sağlar ve aynı anda hem koniğe hem de yüze temas eder. Hız arttıkça sıkıştırma kuvveti azalmak yerine artar.

Kimsenin size önceden söylemediği şey: HSK'ya geçmek, tüm alet yatağınızı değiştirmek anlamına gelir. Her tutucu, her pens, her uzatma. Artı tutucular ve uyumlu değillerse ön ayarlayıcılar. Hızlı bir şekilde eklenir. Ve sonra, HSK takımlarını doğru şekilde nasıl kullanacağını bilen insanlara ihtiyacınız var-bu, dik konik işlerden daha hassastır-.

Programlama savaşın yarısıdır

Takım yolu sürekli olarak yavaşlamayı zorlarsa, yüksek-hızlı iş milleri hiçbir şey başaramaz. Bu belki de HSM yeteneğini satın almakla onu gerçekten kullanmak arasındaki en büyük kopukluktur.

Eski tarz-kalıp programlaması, eğrileri yaklaşık olarak tahmin etmek için binlerce küçük çizgi parçası oluşturuyordu. Kontrolörler bunları birer birer işledi. Geleneksel beslemelerde sorun yok. HSM beslemelerinde kontrol buna ayak uyduramıyor. Makine yavaşlıyor, yetişiyor, hızlanıyor, tekrar yavaşlıyor. Sarsıntılı hareketler ve yüzeyde tanık izleri alıyorsunuz.

Ancak NURBS desteği, CAM sistemleri ve makine kontrolleri arasında farklılık gösterir. Ve bunu doğru bir şekilde ayarlamak, her programcının sahip olmadığı bilgiyi gerektirir. Eski CAM'li pahalı HSM ekipmanı çalıştıran, hat-segmenti takım yolları oluşturan ve neden bekledikleri sonuçları göremediklerini merak eden mağazaları biliyorum.

Kesme stratejisi de değişir. Geleneksel kaba işleme, yavaş ilerlemelerde ağır kesimler gerektirir-kesiciyi gömün, sertçe itin. HSM kaba işleme, yüksek ilerlemelerde hafif radyal kavrama gerektirir. Kesici yüklü kalır ancak asla aşırı yüklenmez. Kuvvetler düşük kalır. İnce duvarlar bükülmez. Küçük aletler kırılmaz.

Bunu doğru şekilde gerçekleştirmek, sürekli etkileşimli araç yollarını-destekleyen CAM yazılımını ve bunları ne zaman kullanacaklarını anlayan programcıları gerektirir. Makine neredeyse işin kolay kısmıdır.

Kalıphaneler için

Bunlardan herhangi birinin önemli olup olmadığı ne inşa ettiğinize bağlıdır.

Karmaşık kalıplar-karmaşık ayırma çizgileri, optik yüzeyler, ince çekirdekler, sıkı kapatmalar-kapatmalar-en fazla faydayı sağlar. Tezgahta montaj ve cilalama için harcadığınız zaman, daha öngörülebilir ve daha tekrarlanabilir olan iş mili zamanına dönüşür. Makinenin yüzey kalitesi, manuel çalışmayı önemli ölçüde azaltacak kadar iyileşir. Eskiden elektrotlara ihtiyaç duyan özellikleri frezeleyebileceğiniz için EDM bağımlılığı azalır.

Cömert toleranslara sahip basit kalıplar mı? Geri ödeme daha az belirgindir. Geleneksel işleme gayet iyi hizmet edebilir.

Çoğu enjeksiyon kalıp işi arada bir yere düşer. Sorunun HSM'nin çalışıp çalışmadığı-sorun olmadığı kesindir. Soru, iş karışımınızın ekipman, alet, yazılım ve eğitime yapılan yatırımı haklı gösterip göstermediğidir. Bu her mağaza için farklı bir hesaplamadır.

Bir şey söyleyeceğim: Gerçek HSM kapasitesine sahip mağazalar ile olmayan mağazalar arasındaki uçurum genişliyor. Teslim süresi beklentileri sıkılaşmaya devam ediyor. Yüzey özellikleri giderek daha zorlu hale geliyor. Karmaşık işleri olan müşteriler, işi gerçekten yerine getirebilecek tedarikçilere odaklanıyor. Bu baskının sizin için geçerli olup olmadığı pazar konumunuza bağlıdır.

Evrensel bir cevap yok. Ancak karmaşık işlerde fiyat tekliflerinizi kaybediyorsanız veya uygun işçiliğiniz artmaya devam ediyorsa veya müşteriler karmaşık işlerde daha hızlı geri dönüş talep etmeye devam ediyorsa-bunlar dikkat etmeye değer işaretlerdir.