Apa Internet Kecepatan Machining?

Ada banyak definisi untuk Internet Kecepatan Machining (HSM). MMSOnline menggunakan tagline "Mencapai tingkat removal logam tinggi dengan melewati penggilingan cepat" untuk zona HSM di situs mereka. Lain definisi teknologi sangat tinggi HSM adalah "Machining pada frekuensi resonansi Mesin, "yang pergi ke teknik HSM untuk memilih kecepatan spindle yang meminimalkan obrolan. Anda akan berpikir bahwa" High Speed "bagian dari HSM akan menekankan kecepatan lebih cepat spindle (Sandvik mengatakan HSM dimulai pada 18000 rpm), tetapi interpretasi yang tidak universal berbagai toko menemukan teknik HSM dapat bekerja dengan baik bahkan pada spindle lambat. Yang lainnya berpendapat bahwa HSM adalah semua tentang tingkat removal material yang tinggi dan meninggalkan permukaan akhir yang cukup baik untuk panggilan selesai dalam satu lulus.

Apapun definisi hewan peliharaan Anda dari HSM mungkin, saya ingin melihat HSM sebagai kumpulan teknik yang "tumbuh" bersama-sama dalam berbagai operasi mesin kedirgantaraan seperti Boeing. Ini awalnya terlibat spindle kecepatan yang sangat tinggi tetapi banyak dari teknik ini telah sejak berubah untuk dapat diterapkan bahkan untuk spindle kecepatan yang lebih rendah.

Mari kita daftar dari beberapa teknik ini:

- .. HSM lebih memilih untuk menggabungkan hidup seadanya dan finishing melewati Ini benar-benar hanya mungkin dengan spindle kecepatan yang lebih tinggi, jadi jika Anda mencoba untuk mendapatkan oleh dengan spindle lambat, Anda harus membagi ke dalam hidup seadanya yang lebih tradisional dan finishing melewati Untuk finishing lulus, gunakan perkakas dengan banyak seruling mungkin. Finishing mengasumsikan semua dalam sudut telah mengasarinya keluar, sehingga akan ada banyak chip izin yang tersedia. Semakin banyak seruling yang Anda miliki, semakin cepat Anda dapat memberi makan melalui kerja untuk diberikan chipload. Oleh karena itu, produktivitas naik. Satu-satunya alasan untuk menggunakan seruling sedikit adalah untuk meningkatkan Chip clearance.

-. HSM lebih suka perkakas kecil yang bergerak cepat untuk sangat besar perkakas bergerak lambat yang dirancang untuk "memonopoli" The perkakas kecil menghemat perubahan alat dan membuatnya lebih mudah untuk mencapai cita-cita menghilangkan kebutuhan untuk hidup seadanya terpisah dan finishing melewati. Manfaatkan lebar dipotong relatif rendah 10-15% dari diameter alat ke sesedikit 5% tergantung di mana sweet spot untuk max rpm spindle Anda dan SFM alat Anda dapat menangani dalam materi ini kedalaman radial rendah memungkinkan alat yang lebih baik Chip izin dan waktu untuk mendinginkan udara, yang memungkinkan untuk produktivitas yang lebih tinggi terutama pada bahan

keras. Lihat artikel untuk mengambil panas dari luka untuk beberapa ide tentang bagaimana ini bekerja. Dengan lebar berpotongan rendah, meningkatkan kedalaman potong . Hal ini memungkinkan lebih dari seruling cutter untuk ikut bermain, bukan hanya mengenakan keluar bagian bawah endmill tersebut.

- .. Ketika kecepatan spindle adalah faktor pembatas, mempertimbangkan endmill pakan tinggi endmills pakan tinggi memaksimalkan aksial Chip menipis dan memungkinkan feedrates jauh lebih tinggi Strategi lain seadanya populer ketika Anda tidak memiliki banyak kecepatan spindle seperti yang Anda inginkan adalah sebanyak Mesin kekakuan adalah terjun seadanya.

-. Gunakan strategi CAM lintasan pahat yang menghindari "Tirani Corner" (lihat di bawah untuk lebih lanjut tentang pemotong) strategi tersebut termasuk strategi sudut alat keterlibatan konstan seperti Volumill atau Adaptive Kliring, trochoidal Milling, dan Mengiris atau Peeling of Corners.

-. Karena benar spindle HSM menawarkan berbagai jauh lebih luas dari RPM dari spindle konvensional, HSM sering menekankan memilih kecepatan spindle yang memaksimalkan zona penggilingan stabil yang obrolan yang jauh lebih kecil kemungkinannya Prinsip-prinsip anti-obrolan yang sama dapat diterapkan untuk menurunkan kecepatan spindle, Anda hanya memiliki wilayah rpm kurang di mana untuk menemukan zona stabil yang memaksimalkan produktivitas. Lihat artikel kami tentang obrolan untuk lebih lanjut tentang zona penggilingan stabil dan peran rpm spindle dalam obrolan.

Jadi di sana Anda memiliki gudang kecil strategi untuk memilih dari untuk meningkatkan produktivitas Anda menggunakan ide-ide yang dipelajari di dunia HSM. Mari kita menelusuri sedikit lebih pada beberapa dari mereka. Perhatikan lebar bagaimana dangkal dipotong menciptakan chip lebih tipis daripada luka penuh dalam. Setiap kali lebar Anda potong kurang dari setengah diameter cutter yang Anda butuhkan untuk mulai mengambil chip yang menipis ke rekening. Kegagalan untuk melakukannya berarti Anda tidak beroperasi pada yang chiploads produsen merekomendasikan. Dalam kasus terbaik, Anda meninggalkan uang di atas meja dengan tidak memotong secepat yang Anda bisa. Dalam kasus terburuk, chip ini terlalu tipis menyebabkan menggosok dan mengkilapkan, yang memanaskan alat dan memakai itu secara dramatis lebih cepat.

Perhitungan standar masinis untuk feed dan kecepatan tidak memperhitungkan untuk chip menipis. Anda akan perlu kalkulator masinis seperti G-Wizard untuk datang dengan feed yang tepat dan kecepatan di mana chip yang menipis adalah faktor.

The Tyranny of the Corner

Setelah menguasai Chip radial menipis sebagai penyempurnaan feed Anda dan kecepatan, ada tantangan lain yang menanti sebelum Anda benar dapat menguasai teknik HSM. Ini melibatkan berurusan dengan Tirani Corner. Setiap kali pemotong bergerak Anda dari pemotongan dalam garis lurus ke . mengubah arah di sudut, memotong kekuatan dan keterlibatan cutter pergi jalan sampai ini cukup mudah untuk melihat dari diagram: Panah menunjukkan arah dipotong karena hasil dari kanan ke kiri ke sudut. Diagram menunjukkan keterlibatan radial sekitar 50%. Seperti yang Anda lihat, pindah ke sudut ganda sudut alat keterlibatan dari sekitar 90 derajat sampai 180 derajat. Ketika itu terjadi, pasukan cutter yang dua kali lipat, kemampuan untuk membersihkan chip dibelah dua, dan jumlah waktu suling menghabiskan di udara di mana ia dapat melepaskan panas juga dibelah dua. Ini adalah hal yang sangat sulit bagi pemotong memang, dan shock itu datang sangat tiba-tiba seperti cutter tidak harus bergerak jauh untuk menjadi sepenuhnya tertanam di sudut.

Dengan hasil praktis dari semua ini adalah bahwa direkomendasikan feed produsen dan kecepatan untuk perkakas didasarkan pada kebutuhan untuk menyimpan beberapa margin keamanan untuk sudut -. Cukup banyak margin keamanan berdasarkan apa yang kami lihat G-Wisaya memiliki alat . kalkulator sudut keterlibatan yang memungkinkan Anda bermain dengan menghitung sudut keterlibatan alat berdasarkan deskripsi sudut, alat, dan yang diinginkan dipotong Berikut adalah screen shot dari estimator: Dalam hal ini kita menunjukkan "endmill 1/2 membuat potongan dengan keterlibatan radial 10% dalam saku dengan sudut 90 derajat. Kita bisa melihat bahwa setelah cutter hits sudut, sudut alat keterlibatan, yang merupakan jumlah derajat lingkar cutter yang terlibat dalam pemotongan hits puncak 126 derajat. Sebagai perbandingan, slotting adalah sudut 180 derajat keterlibatan dan sekitar seburuk yang Anda bisa mendapatkan (baik, terjun adalah 360 derajat!).

Untuk waktu yang lama dunia CNC hanya berurusan dengan Tirani Corners. Beberapa pekerjaan dilakukan pada variasi feedrate untuk memperlambat cutter seperti itu pergi ke sudut, tapi sangat sulit untuk melakukan ini dengan baik. Sudut keterlibatan datang pada begitu cepat bahwa melambat harus memperpanjang jauh sebelum sudut. Ini mengganggu kemampuan untuk mengambil banyak produktivitas dengan membuat cutter berjalan lebih cepat dalam garis lurus. Bagaimana jika kita bisa datang dengan strategi lintasan pahat yang memastikan cutter tidak pernah masukkan sudut dengan cara ini?

Mengacu kembali ke contoh kita dari screen shot di atas, 90 sudut derajat berarti TEA ini (Alat Engagement Angles) hingga 126 derajat. Meskipun kami memiliki sebuah dipotong dangkal (10% dari diameter), itu banyak keterlibatan. Tapi jika kita memotong dalam garis lurus tanpa sudut, TEA yang turun sepanjang jalan turun ke hanya 36 derajat. Wow, bayangkan berapa banyak cepat kita dapat mendorong cutter jika kita tahu sudut keterlibatan tidak akan melebihi 36 derajat? Jika hanya soal rasio TEA (itu tidak!), kita bisa pergi 3,5 kali lebih cepat di lintasan pahat.

Jadi bagaimana kita bisa mencapai itu? Asumsikan bahwa sebagai pemotong bergerak ke sudut, itu membelok di sepanjang serangkaian busur daripada membajak jauh ke sudut. Setiap arc "Peels" lapisan lain, dan kedalaman potong di busur yang diatur untuk sesuai dengan mengurangi cutter pasukan sehingga kita bisa pergi kecepatan penuh melalui kulitnya. Dapatkah Anda melihat bagaimana pojok Peeling mungkin mendapatkan Anda melalui sudut yang lebih cepat daripada hanya membajak dengan cutter?

Trochoidal Milling mirip dalam konsep. Mari kita ambil contoh slot, yang sangat menuntut untuk memotong dan memaksa kita untuk memperlambat. Misalkan kita memiliki cutter yang 1/2 lebar slot diameter. Sekarang kita memiliki beberapa ruang untuk bekerja dengan. Mari kita memperlakukannya seperti sudut mengupas dan melakukan serangkaian perulangan langkah yang mengiris kulit sedikit slot bukan hanya menggali lurus dengan cutter besar. itu trochoidal Penggilingan. Berikut ini adalah ide dari apa yang tampak seperti untuk Slot kami: There are some variations, such as whether we use full circular loops or keep the retract side shorter by making little D's. The choice of the latter depends on your machine's acceleration capabilities. The D's demand a faster tighter machine while the loops can be a little more forgiving of slower machines.

The thing is, these sorts of cuts are capable of driving the tool enough faster that they can beat a big hogging cutter at material removal, especially if you don't have a big heavy machine with a lot of horsepower to back up the big hogging cutter.

What's the next level of refinement for this idea?

 

Constant Tool Engagement Angle Toolpaths

Trochoidal Milling and Corner Peeling are special cases. The Trochoids got created to deal with slot-like narrow pockets and of course Corner Peeling is for corners. Initially the CAM world wanted to solve HSM by taking the toolpaths they started with and using such techniques to chip away at their weak points. But before too long, folks started thinking of toolpaths that just never create a corner because they relied on completely new strategies. These are the Constant Tool Engagement Angle Toolpaths which go by many brand names such as Volumill, Dynamic Milling, or Adaptive Clearing. They all create elaborate looping toolpaths where the cutter veers away from over engagement just in the nick of time.

Here is a comparison of typical HSM and conventional toolpaths for the same pocket done in GibbsCAM:

Perbandingan saku yang sama dilakukan dengan HSM dan toolpaths konvensional di GibbsCAM seperti yang ditunjukkan oleh GWE CNC Simulator ...

Anda dapat melihat ada pasti banyak tikungan tajam di lintasan pahat konvensional. Tidak heran HSM bisa jadi jauh lebih cepat!

Tinggi Kecepatan Machining Feed dan Kecepatan

Pertanyaannya adalah, seberapa jauh lebih cepat HSM bisa? Padahal, apa jenis feed dan kecepatan yang harus saya berjalan dengan HSM?

Untuk waktu yang lama tidak ada banyak bantuan yang tersedia untuk feed dan kecepatan. Penyedia CAM diterbitkan berbagai laporan bagaimana pelanggan cepat memotong, tetapi berkaitan anekdot tersebut kembali ke mesin Anda sendiri bermasalah. Jika tidak ada yang lain, Anda tidak tahu apakah angka-angka adalah dasar, atau nomor hand disetel dikembangkan untuk pembuatan bagian tertentu dengan banyak trial and error. Jika mereka yang terakhir, mereka kemungkinan besar akan gagal jika Anda plug mereka ke bagian yang berbeda pada mesin yang berbeda dengan algoritma HSM lintasan pahat yang sedikit berbeda , dan seterusnya.

HSM bukanlah sesuatu yang Anda dapat dengan mudah mengetahui dengan beberapa tabel baik. Untungnya, ada metode matematika yang bekerja untuk itu. Setelah semua, HSM hanya fisika dan di mana ada fisika beberapa derajat prediktabilitas berikut. Caranya adalah dengan menganalisis Alat sudut keterlibatan yang digunakan untuk memotong tertentu (yang dapat diperoleh kalkulator HSM dari lebar dipotong) dan menggunakan informasi yang bersama-sama dengan pengetahuan tentang bagaimana menghitung kecepatan konvensional dan feed untuk "mundur" konservatisme diterapkan pada feed konvensional dan kecepatan karena sudut. Dua efek utama yang harus dipertanggungjawabkan adalah izin Chip dan pemanasan alat. Low TEA beri alat proporsi yang lebih besar dari lingkaran rotasi di mana untuk mendinginkan udara atau melalui paparan pendingin.

G-Wisaya memiliki built-in HSM kalkulator: Contoh dipotong ditampilkan adalah 1/2 "endmill baja ringan, keterlibatan radial 10% seperti yang kita bicarakan, dan penuh 1" kedalaman potong. Dengan lintasan pahat HSM yang menjamin tidak ada sudut akan dipotong, kita dapat berjalan 3.936 rpm pada 44,9 ipm feedrate. itu 1,6 HP dipotong. Tanpa HSM, dipotong jatuh kembali ke 1765 rpm sebesar 8,8 ipm untuk memotong itu hanya 0,3 HP. tingkat removal material untuk HSM sekitar 5x lebih besar dengan HSM. Anda tidak perlu berpikir keras untuk menyadari mengapa toolpaths HSM ini telah menjadi hampir sangat diperlukan untuk banyak toko-toko.

Anda juga dapat menggunakan G-Wizard untuk mendapatkan Feed dan Mempercepat mereka trochoidal Milling Slot dan kami telah menulis sebuah Blog Post mengatakan dengan tepat bagaimana.