고속-가공이란 무엇입니까?

누구에게 물어보느냐에 따라 다릅니다.

어떤 사람들은 이를 마케팅 용어인 -사양표에 있는 "고속-"이라고 치고 더 많은 비용을 청구하는 것처럼 취급합니다. 다른 사람들은 정확한 RPM 임계값에 대해 열띤 논쟁을 벌입니다. 유용한 대답은 그 사이 어딘가에 있습니다.

고속-가공, 즉 HSM은 일반적으로 특정 재료에 대해 일반적인 속도보다 5~10배 빠른 속도로 절단하는 것을 의미합니다. 그러나 "정상"은 도구와 기계가 개선됨에 따라 계속 바뀌므로 정의도 그에 맞춰 움직입니다. 20년 전에는 8,000RPM이 빨랐습니다. 이제 보급형-레벨 VMC는 시도 없이 이를 달성했습니다.

살로몬의 것

HSM에 관한 거의 모든 기사에는 Carl Salomon과 그의 1931년 독일 특허가 언급되어 있습니다. 간략한 버전은 다음과 같습니다. 그는 헬리컬 밀을 사용하여 -일부 테스트에서 최대 16,500m/분-이라는 엄청난 속도로 알루미늄을 절단하는 실험을 진행한 결과 절단 온도가 영원히 계속 올라가는 것이 아니라는 사실을 발견했습니다. 어느 정도 임계 속도에서 최고조에 달했다가 속도가 빨라지면 떨어집니다.

이것이 왜 중요합니까? 이는 절삭 속도가 빨라지면 실제로 공작물에서 열이 덜 발생하는 방식을 제안하기 때문입니다. 그리고 열 변형-얇은 벽, 엄격한 공차, 복잡한 형상-을 견딜 수 없는 가공 부품의 경우 이는 큰 문제입니다.

더위는 어디로 가나요?

적어도 교과서에 따르면 높은 절단 속도에서 발생하는 현상은 다음과 같습니다. 칩이 너무 빨리 형성되고 떨어져 나가므로 대부분의 절단 열이 함께 전달됩니다. 일부 출처에서는 90% 또는 95%와 같은 숫자를 제시합니다. 솔직히 이를 정확하게 측정하는 것은 어렵고 백분율은 재료, 공구 형상, 절삭유 및 기타 여러 변수에 따라 달라집니다.

관찰하기 더 쉬운 점: 적절한 HSM 매개변수에서 칩은 뜨겁게 떨어져 나가고-때로는 강철 위에서 파란색 또는 갈색으로 변색됩니다-부품 자체는 상대적으로 차갑게 유지됩니다. 이것을 느낄 수 있습니다. 테스트 절단을 실행하고 기계를 멈추고 작업물을 만지십시오. 칩이 화상을 입더라도 화상을 입지는 않습니다.

금형 작업의 경우 공동에는 열을 싫어하는 모든 종류의 특징이 있기 때문에 이것이 중요합니다. 얇은 갈비뼈. 깊은 주머니. 외풍이 거의 없는 벽. 이것을 전통적으로 기계로 가공하면 절단하는 동안 늘어나고 식으면서 수축되어 치수가 의도하지 않은 위치에 있게 됩니다. HSM 조건에서 가공하면 전체적으로 더욱 치수 안정성이 유지됩니다.

적어도 그것은 이론입니다. 실제 결과는 많은 요인에 따라 달라집니다. 나는 상점에서 HSM 장비에 투자했지만 워크홀딩이 충분히 견고하지 않았거나 절단 전략을 조정하지 않았거나 기타 여러 가지 이유로 여전히 열 문제와 싸우는 것을 보았습니다.

누구도 비용을 지불하고 싶지 않은 툴링 부분

일반 툴홀더로는 HSM을 할 수 없습니다. 여기서 상점은 문제에 봉착합니다.{1}}고속 스핀들을 구입하고-기존 CAT40 또는 BT30 도구를 사용하려고 합니다.

 

물리학 문제

 

문제는 원심력이다. 15,000 또는 20,000RPM에서 스핀들 보어는 원심 하중으로 인해 확장됩니다. 견고한 공구 생크는 같은 방식으로 확장되지 않습니다. 테이퍼 핏이 느슨해집니다. 런아웃이 올라갑니다. 갑자기 값비싼 고속-스핀들이 기존 기계보다 더 나쁜 결과를 낳고 있습니다.

해결책은 90년대 중반에 ISO 표준이 된 HSK{0}}독일 디자인(Hohl-Schaft-Kegel, 중공 테이퍼 생크)입니다. 중공 구조로 인해 생크가 스핀들과 함께 확장되고 테이퍼와 페이스에 동시에 접촉됩니다. 속도가 감소하는 대신 클램핑력은 증가합니다.

아무도 미리 알려주지 않습니다. HSK로 전환한다는 것은 전체 도구 상자를 교체하는 것을 의미합니다. 모든 홀더, 모든 콜릿, 모든 익스텐션. 아버와 호환되지 않는 경우 프리세터도 추가됩니다. 빨리 합산됩니다. 그리고 HSK 툴링을 적절하게 다루는 방법을 아는 사람이 필요합니다.-가파른 테이퍼 작업보다 더 정밀하고-민감합니다.

프로그래밍은 전투의 절반입니다

고속-스핀들은 공구 경로가 지속적으로 감속을 강제하는 경우 아무 성과도 내지 못합니다. 이것이 아마도 HSM 기능을 구입하는 것과 실제로 사용하는 것 사이의 가장 큰 단절일 것입니다.

구식의-금형 프로그래밍에서는 곡선을 근사화하기 위해 수천 개의 작은 선분을 생성했습니다. 컨트롤러는 이를 한 번에 하나씩 처리했습니다. 기존 사료에서는 괜찮습니다. HSM 피드에서는 제어가 따라잡을 수 없습니다. 기계는 느려졌다가 따라잡았다가 빨라졌다가 다시 느려집니다. 표면에 불규칙한 움직임과 목격자 표시가 나타납니다.

그러나 NURBS 지원은 CAM 시스템과 기계 제어에 따라 다릅니다. 그리고 이를 올바르게 설정하려면 모든 프로그래머가 갖고 있지 않은 지식이 필요합니다. 저는 오래된 CAM이 포함된 고가의 HSM 장비를 실행하고 라인{2}}세그먼트 도구 경로를 생성하며 왜 예상한 결과를 볼 수 없는지 궁금해하는 매장을 알고 있습니다.

절단 전략도 변경됩니다. 기존 황삭에서는 느린 이송으로 큰 절삭이 필요합니다.-커터를 묻어 세게 밀어냅니다. HSM 황삭은 고이송에서 가벼운 반경 방향 맞물림을 취합니다. 커터는 로드된 상태를 유지하지만 결코 과부하되지 않습니다. 힘은 낮게 유지됩니다. 얇은 벽은 편향되지 않습니다. 작은 도구는 깨지지 않습니다.

이를 올바르게 수행하려면 지속적인 -참여 도구 경로를 지원하는 CAM 소프트웨어와 이를 언제 사용해야 하는지 이해하는 프로그래머가 필요합니다. 기계는 거의 쉬운 부분입니다.

금형공장용

이 문제가 무엇인지 여부는 무엇을 구축하고 있는지에 따라 다릅니다.

복잡한 금형-복잡한 분할선, 광학 표면, 얇은 코어, 긴밀한 차단--이 가장 큰 이점을 제공합니다. 벤치에서 피팅하고 연마하는 데 소요되는 시간은 스핀들 시간으로 전환되며, 이는 더욱 예측 가능하고 반복 가능합니다. 기계의 표면 조도가 향상되어 수작업이 크게 줄어듭니다. 전극이 필요했던 기능을 밀링할 수 있으므로 EDM 의존도가 낮아집니다.

허용오차가 넉넉한 단순한 금형이요? 투자 회수가 덜 명확합니다. 기존의 기계 가공으로도 괜찮을 수 있습니다.

대부분의 사출 성형 작업은 그 사이 어딘가에 해당됩니다. 문제는 HSM이 작동하는지 여부가 아니라-정해진 것입니다. 문제는 귀하의 직무 조합이 장비, 툴링, 소프트웨어 및 교육에 대한 투자를 정당화하는지 여부입니다. 매장마다 계산이 다릅니다.

한 가지 말씀드리고 싶은 점은 실제 HSM 기능을 갖춘 매장과 그렇지 않은 매장 간의 격차가 벌어지고 있다는 것입니다. 리드 타임 기대치는 계속해서 강화되고 있습니다. 표면 사양은 점점 더 까다로워지고 있습니다. 복잡한 업무를 수행하는 고객들은 이를 실제로 전달할 수 있는 공급업체에 집중하고 있습니다. 그러한 압력이 귀하에게 적용되는지 여부는 귀하의 시장 위치에 따라 다릅니다.

보편적인 대답은 없습니다. 그러나 복잡한 작업에 대한 견적이 손실되거나 피팅 인력이 계속 증가하거나 고객이 복잡한 작업에 대해 더 빠른 처리 시간을 계속 요구하는 경우-이는 주목할 가치가 있는 징후입니다.