Es wird allgemein angenommen, dass die Schnittgeschwindigkeit und die Vorschubgeschwindigkeit 5 bis 10 Mal höher sind als bei der traditionellen Bearbeitungsmethode namens CNC-Bearbeitung. Es ist ein Metallverarbeitungsverfahren, das für CNC-Fräsmaschinen verwendet wird. Gegenwärtig übersteigt die Spindeldrehzahl von CNC-Fräsmaschinen, die für das Hochgeschwindigkeitsschneiden geeignet sind, 1000 U/min, und einige erreichen sogar 100.000 U/min. Die Werkzeuggeschwindigkeit und der Vorschub sind viel höher als bei der herkömmlichen Schnittgeschwindigkeit, so dass die Schnittdicke kleiner wird und der Span viel dünner ist als beim herkömmlichen Schneiden.
Gemäß der Solomon-Kurve ist die Schnitttemperatur niedriger als beim herkömmlichen Schneiden, wenn die Schnittgeschwindigkeit einen bestimmten Wert erreicht (z. B. das Zehnfache der herkömmlichen Schnittgeschwindigkeit). Bei der Formenbearbeitung werden im Allgemeinen Kugelkopffräser mit kleinem Durchmesser zum Hochgeschwindigkeitsfräsen verwendet. Die Maschinengeschwindigkeit muss 20000 bis 40000 U/min erreichen, die Vorschubgeschwindigkeit ist niedrig, die Maschinensteifigkeit ist gut, das Hochgeschwindigkeitsschneiden kann gehärteten Stahl verarbeiten, die Härte beträgt mehr als 60 HRC und die Rauheit beträgt 0,8 um. die Verarbeitungseffizienz ist doppelt so hoch wie bei EDM.
Vorteile der Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitung
1. Die Vorschubgeschwindigkeit der Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitung beträgt das 5- bis 10-fache der herkömmlichen Zerspanung, wodurch etwa 30% der Bearbeitungszeit eingespart werden können.
2. CNC kann dünnwandige Werkstücke wie Aluminium mit einer Wandstärke von 0,5 mm bearbeiten, was weniger Schnittkraft erfordert.
3. Die Unzulänglichkeiten der herkömmlichen Schrupp- und Endbearbeitung werden beseitigt und die Genauigkeit der bearbeiteten Oberfläche wird verbessert.
4. Die CNC-Verarbeitungsgeschwindigkeit ist schneller als die Wärmeleitungsgeschwindigkeit. Außerdem kann ein Verziehen des Werkstücks durch Erwärmung vermieden werden. Die meiste Wärme verbleibt auf dem Span und kann nicht auf das Werkstück übertragen werden.
5. Für das Hochgeschwindigkeitsschneiden können auch harte Materialien verwendet werden, sogar Materialien mit einer Härte von 60 HRC (z. B. Teile aus legiertem Stahl nach der Wärmebehandlung). Auf diese Weise ist nach der Verarbeitung kein zusätzlicher Härteprozess erforderlich und auch das Risiko des Härteprozesses wird eliminiert.
Nachteile des Hochgeschwindigkeitsschneidens
1. Die ultrahohe Geschwindigkeit des Hochgeschwindigkeitsschneidens erfordert eine Ausrüstung, um den Sicherheitsschutz am Arbeitsplatz zu verbessern. Kleine Chips mit hoher Geschwindigkeit haben eine ziemlich hohe Fluggeschwindigkeit, die sogar schneller sein kann als die Bewegung von Gewehrkugeln. Das Werkzeug ist einfacher zu verwenden, verringert jedoch auch die Lebensdauer des Werkzeugs erheblich. Allerdings muss der Zeitaufwand für die Materialbearbeitung stark verkürzt werden.
2. Auch das Hochgeschwindigkeitsschneiden stellt hohe Anforderungen an die Auswuchtung des Werkzeugs. Wenn es nicht ausgewuchtet ist, erzeugt es viel Kraft, um das Werkzeug zu beschädigen und die Position der Spindel stark zu beeinflussen. Aufgrund der extrem hohen Geschwindigkeit und Belastung beim High-Speed-Cutting ist der Teileverbrauch sehr hoch. Daher sind häufig Maschinenwartung und Spindel- und Werkzeugwechsel erforderlich, was die Kosten stark erhöht.
Um die Leistungsfähigkeit des Hochgeschwindigkeitsfräsens voll ausspielen zu können, müssen alle Aspekte der CNC-Bearbeitung eng aufeinander abgestimmt sein. Wenn einer der Links nicht übereinstimmt, ist die Leistung des Hochgeschwindigkeitsfräsens schlecht oder erfolgreich.
1. Hochgeschwindigkeits-Werkzeugregal und Werkzeuge
Da die tatsächliche Schnittwirkung nicht durch die Maschine, sondern durch das Werkzeug bestimmt wird, ist die Wahl des Werkzeugs sehr wichtig.
2. Hochgeschwindigkeitsspindel
Lager: hohes Drehmoment
Lagerlos (Luftantrieb): geringes Drehmoment.
3. Hochdynamische XYZ-Achse
Herkömmliche Hartschienen können auf der Maschine eingestellt werden, um eine bessere Genauigkeit zu erzielen, aber sie können nicht die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung erreichen, die lineare Gleitschienen erreichen können. Hochleistungs- und Hochgeschwindigkeits-XYZ-Achsen können die Zeitverschwendung für jede Achse reduzieren. Es kann die Schnittfläche verbessern und den Werkzeugverschleiß reduzieren.
4. Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitungscontroller
Mit Sensibilität und schneller Reaktionsfähigkeit.
5. Hochgeschwindigkeits-Programmierstrategie
Analysieren Sie Materialien, Oberflächen und Bearbeitungspfade, um den effektivsten Prozess zu bestimmen.
