Шта је{0}}брзина обрада?
Зависи кога питаш.
Неки људи то третирају као маркетиншки термин-набацују „велика-брзина“ на листу са спецификацијама и наплаћују више. Други улазе у жестоке расправе о тачним праговима обртаја. Користан одговор је негде између.
-Машинска обрада велике брзине, или ХСМ, генерално подразумева сечење брзином пет до десет пута већом од оне која се сматра нормалном за дати материјал. Али „нормално“ се стално мења како се алати и машине побољшавају, тако да се дефиниција креће са тим. Пре двадесет година, 8.000 обртаја у минути је било брзо. ВМЦ-ови сада-нивоа су то постигли без покушаја.
Саломон ствар
Скоро сваки чланак о ХСМ-у помиње Карла Саломона и његов немачки патент из 1931. године. Ево кратке верзије: спровео је експерименте сечења алуминијума спиралним млиновима при смешним брзинама за време-до 16.500 м/мин у неким тестовима-и открио да температура сечења не само да расте заувек. Достигне врхунац при некој критичној брзини, а затим опада како идете брже.
Број патента је 523594 ако желите да копате по њему. Већина Саломонових оригиналних истраживачких белешки изгубљена је током рата, због чега још увек постоји дебата о томе шта је тачно мерио и како. Истраживачи на местима као што је Ахен провели су године покушавајући да провере његове облине. Сада је консензус да основни однос важи, али је компликованији од једноставне линије на графикону.
Зашто је ово важно? Зато што сугерише режим у којем брже сечење заправо ствара мање топлоте у радном комаду. А за свакога ко обрађује делове који не могу да толеришу термичку дисторзију-танке зидове, уске толеранције, сложену геометрију-то је велика ствар.
Куда иде топлота?
Ево шта се дешава при великим брзинама резања, барем према уџбеницима: струготина се формира и одлази тако брзо да са собом носи већину топлоте резања. Неки извори бацају бројке попут 90% или 95%. Искрено, прецизно мерење овога је тешко, а проценат зависи од материјала, геометрије алата, расхладне течности и гомиле других варијабли.
Оно што је лакше приметити: при одговарајућим ХСМ параметрима, струготине се окидају вруће-понекад промењене боје у плаву или браон боју на челику-док сам део остаје релативно хладан. Можете осетити ово. Покрените пробни рез, зауставите машину, додирните радни предмет. Неће те изгорети, иако би чипс могао.
За рад са калупима, ово је важно јер шупљине имају све врсте карактеристика које мрзе топлоту. Танка ребра. Дубоки џепови. Зидови готово без пропуха. Обрађујте их на уобичајен начин и расту током сечења, а затим се скупљају како се охладе, а ваше димензије завршавају негде где нисте намеравали. Обрађујте их у ХСМ условима и они остају димензионално стабилнији.
Барем је то теорија. Прави резултати зависе од много фактора. Видео сам продавнице како улажу у ХСМ опрему и још увек се боре против топлотних проблема јер њихово држање није било довољно чврсто, или нису прилагодиле своје стратегије сечења, или десетак других ствари.
Део алата нико не жели да плати
Не можете радити ХСМ са редовним држачима алата. Овде продавнице долазе у невоље-купе брзо-вретено и покушавају да користе свој постојећи ЦАТ40 или БТ30 алат.
Проблем физике
Проблем је центрифугална сила. При 15.000 или 20.000 обртаја у минути, проврт вретена се шири од центрифугалног оптерећења. Чврста дршка алата се не шири на исти начин. Конус се попушта. Отказивање расте. Одједном ваше скупо-вртено велике брзине даје лошије резултате од ваше старе машине.
Решење је ХСК-немачки дизајн (Хохл-Сцхафт-Кегел, шупља конусна дршка) који је постао ИСО стандард средином 90-их. Шупља конструкција омогућава да се дршка шири заједно са вретеном и истовремено додирује и конус и лице. Сила стезања расте како брзина расте уместо да се смањује.
Оно што вам нико не каже унапред: прелазак на ХСК значи замену читавог кревета за алат. Сваки држач, свака стезаљка, сваки наставак. Плус арборс, плус пресетери ако нису компатибилни. Брзо се додаје. А онда су вам потребни људи који знају како да правилно рукују ХСК алатом-то је прецизније-осетљивије од ствари са стрмим конусом.
Програмирање је пола битке
Вретена великих{0}}брзина не постижу ништа ако путања алата стално приморава успоравање. Ово је можда највећа разлика између куповине ХСМ могућности и стварне употребе.
Старо{0}}програмирање калупа генерисало је хиљаде сићушних сегмената линија за приближне криве. Контролори су их обрађивали један по један. Код конвенционалне хране, у реду. На ХСМ феедовима, контрола не може да прати корак. Машина успорава, сустиже, убрзава, поново успорава. Добијате трзаве покрете и трагове сведока на површини.
Савремени ЦАМ уместо тога користи интерполацију сплине-а-НУРБС криве које замењују стотине линијских сегмената једном математичком дефиницијом. Програм постаје краћи. Контролор може даље да гледа унапред. Феед остаје конзистентан кроз сложену геометрију.
Али НУРБС подршка варира између ЦАМ система и контрола машина. А за правилно подешавање потребно је знање које нема сваки програмер. Знам продавнице које користе скупу ХСМ опрему са застарелим ЦАМ-ом, генеришу путање алата{2}}сегмената линија, питајући се зашто не виде резултате које су очекивали.
Стратегија сечења се такође мења. Конвенционална груба обрада захтева тешке резове при спорим помацима-закопајте резач, гурните снажно. ХСМ груба обрада захтева лагано радијално захватање при великим помацима. Резач остаје оптерећен, али никада није преоптерећен. Снаге остају ниске. Танки зидови се не склањају. Мали алати се не ломе.
Да бисте ово урадили како треба, потребан је ЦАМ софтвер који подржава сталне{0}}путеве алата за ангажовање и програмере који разумеју када да их користе. Машина је скоро најлакши део.
За продавнице калупа
Да ли је било шта од овога важно зависи од тога шта градите.
Највише користи имају сложени калупи-замршене линије раздвајања, оптичке површине, танка језгра, чврсти затварачи-затварачи-. Време које бисте потрошили на монтирање и полирање на клупи претвара се у време вретена, које је предвидљивије и поновљивије. Површинска обрада машине се толико побољшава да ручни рад значајно опада. Зависност од ЕДМ-а опада јер можете глодати карактеристике које су некада биле потребне електроде.
Једноставни калупи са великодушним толеранцијама? Отплата је мање очигледна. Конвенционална обрада би могла добро послужити.
Већина радова на калупима за бризгање пада негде између. Питање није да ли ХСМ функционише-то је успостављено. Питање је да ли ваша комбинација послова оправдава улагање у опрему, алате, софтвер и обуку. То је другачији обрачун за сваку радњу.
Једно ћу рећи: јаз између продавница које имају стварне ХСМ могућности и продавница које немају се све више повећава. Очекивања о времену испоруке су све већа. Спецификације површине постају све захтевније. Купци са сложеним послом концентришу се на добављаче који могу да га испоруче. Да ли се тај притисак односи на вас зависи од ваше тржишне позиције.
Не постоји универзални одговор. Али ако губите понуде на сложеним пословима, или ваш рад на припреми и даље расте, или клијенти стално траже бржи обрт на сложеним пословима-то су знаци на које вреди обратити пажњу.