では、高速加工とは一体何なのか？高速加工とは、より軽いミーリングパスと高い主軸回転数および送り速度を組み合わせることによって、高い金属除去率を達成する加工です。
高速加工は、サイクルタイムを短縮し、工具寿命を延ばし、工場の生産性を向上させます。
あなたの工場で高速加工を始める準備ができたなら、ここで検討すべきことがあります。
高速加工とは？
1920年代、ドイツの発明家カール・サーモン博士は、切削工具と被加工物の界面で発生する熱量が最大になるのは、被加工物に使用される金属が所定の臨界主軸回転数のときであることを観察した。この洞察が高速加工の開発につながった。
高速マシニングは、非常に速く、しかし非常に軽く、低圧で切削することに焦点を当てた手順であり、複雑な金型を製造するために使用される。 コアとキャビティ のジオメトリーと構造部品である。 航空宇宙部門.材料除去率の向上は、これらのカットを行う速度から直接もたらされる。
それは有益か？
確かにそうだ！高速加工を採用することで、機械と切削工具の両方にかかるストレスが大幅に軽減されるため、装置の寿命が延びるのです。機械と切削工具の両方にかかるストレスが大幅に軽減されるため、設備の寿命が延びます。加工に採用される速度と送り速度が速いため、材料は急速に切削され、その結果、加工中の熱伝達が最小限に抑えられます。その結果、加工中の熱伝達が最小限に抑えられ、工場からの排出物が削減されると同時に、加工時間も短縮されます（冷却と硬化に要する時間が短縮されるため）。
高速加工の実行：
HSMは様々なアプリケーションにおけるテクニック集である。これらのテクニック・コレクションはシンプルで、あらゆるプロセスを実行するのに非常に便利です。
以下に高速加工技術の代表的なものを挙げる：
1. フライス加工とトロコイド加工
このCNCフライス加工技術は、深い凹み、狭い空洞、溝を加工することができます。トロコイド加工は、チタンやインコネルなどの特殊で加工が困難な材料の溝加工に適した方法です。
トロコイド加工の主な利点は以下の通りです：
- サイクルタイム 削減
- マルチフルート工具の使用が可能
- 材料除去量の増加 工具寿命の向上 切り屑排出の影響
- アキシャルパスの回数を制限する。
- 高速運転能力
- 供給量を一定に保つ。
2. 急降下のラフ
この加工は CAM 手動でプログラムされたツールパス。ベーコンを救う秘密兵器のようなものだ。プランジ荒加工の主な特徴は2つある：
- より剛性の高い切削のために、加圧力をXYプランから軸方向Z-上下力に変更する。
- ドリルがねじれているため、エンドミルよりも多くの材料を除去できる。
ポケットが深いと工具のたわみが大きくなるため、プランジ荒加工やフライス加工が理想的です。プランジ加工は、店内の旧式の機械の荒加工を可能にします。
3. サイドへのステップ
この方法は、高い送り速度で隣接する工具経路間を移行するのに役立つ。通常、パスの終点でシャープなステップオーバーを行います。高送りでは、単純なラウンド移動がより鮮明になります。パラレルスキャンラインサーフェス加工は、過去10年間、多面モデルの製造の仕上げに使用されてきました。
さらに、スキャン実行間のシャープな代替ツイストとして単純なループツールパスは、合理的な送り速度で効果的なソリューションです。
CNC高速加工における設定のヒント：
高速CNC加工は、次のような重要な工程である。 CNC加工サービス なぜなら、迅速かつ正確に部品を加工し、対応する加工効率を高めることができるからだ。
高速CNCマシニングセンタと標準マシニングセンタには、スピンドル、ツールマガジンなど、多くの違いがある、 用具CNCシステムなど。主な違いは、主軸回転速度と切削送りである。標準的な高速CNCマシニングセンターは、標準仕様を満たす必要があります。
高速送り切削が可能なCNCマシニングセンター
CNC工作機械において、切削送りを大きくすることは、加工効率を向上させることに匹敵する。これは特に高速CNCマシニングセンタに当てはまる。通常、切削送り速度は20～40m/minである。切削送りはもちろん最速である。
リニアモータの成熟は、高速CNCマシニングセンタの質的な飛躍をもたらし、あらゆる方向への加工効率と精度を向上させた。リニアモーターの駆動モードは、可動部が少なく歪みの問題がない非接触の直接駆動モードです。
この技術により、工作機械の製造は、標準的なボールねじでは対応できないレベルまで進歩した。リニアモーターは優れた加減速特性を持ち、加速度は2Gに達することもあり、一般的な駆動装置の10～20倍速く、送り速度は4～5倍速い。
高速CNCマシニングセンターを支える専用スピンドル
高速マシニングセンタの高速スピンドルは、高精度、高剛性、安定動作、低熱変形であることが要求される。マシニングセンタの主軸には、ベルト式、歯車式、ダイレクトドライブ式、電動式などがある。
現在、ダイレクトドライブスピンドルと電動スピンドルは高速CNCマシニングセンターで使用することができますが、残りのスピンドルは基本的な速度要件に一致することはできません。主軸回転数は10000rpmを下回ることはできない。このような高速回転を実現できるのは、ダイレクトドライブスピンドルと電動スピンドルだけである。
もう一つ考慮すべきことは、直結スピンドルの最高回転数が電動スピンドルより低いことである。直結スピンドルの切削力は電動スピンドルの切削力よりも格段に大きいため、直結スピンドルの切削力は電動スピンドルの切削力よりもはるかに大きい。
高速CNCマシニングセンターツール
高速CNCマシニングセンター工具は、高速CNCマシニングセンターの工具材料であり、工具の種類ではない。高速CNCマシニングセンターでは、一般的に多結晶ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、硬質コーティング工具などの材料を使用する。適切な工具は、切削速度を最大まで加速することができる。
この技術では、特に柄の長い工具の場合、工具構造の動的バランスを確保することが極めて重要になる。このバランスは、高速の遠心力によって、曲げ強度と破壊靭性が不十分なツールホルダーやブレードが破損するのを防ぐために不可欠である。この配慮は、高速CNCマシニングセンターにとって重要な意味を持つ。オペレータを危険にさらす選択されたツールホルダーシステムは、自動工具交換の再現性と工具の切削剛性にも影響する。現在、ツールホルダーシステムは通常、7:24テーパーの片持ち式である。 クランピングツール ホルダーシステム。
CNCマシニングセンター 高速CNCシステム
高速CNCマシニングセンターのCNCシステムは、通常のCNCシステムよりも高い要求がある。高速CNCマシニングセンタの数値制御システムは、最速のデータ処理能力と最高の機能属性を備えていなければならない。これは、4軸または5軸の高速CNCマシニングセンタに当てはまります。
さらに、32ビットまたは64ビットのプロセッサーを搭載した数値制御システムの使用が望ましい。これら2つの数値制御システムは非常に強力で、従来の数値制御システムとは比較にならない。
高速マシニングセンターのCNCプログラミング：
高速加工用のCNCマシンのプログラミングは、通常の加工速度用のCNCマシンのプログラミングとは異なります。高速加工は送り速度と加工速度が速いため、プログラマーはワークピースを通過する切削工具の経路を予測する必要があります。
加工方向の急激な変化を避けることは、NCコードをプログラミングする際、加工中に小さな送りと浅い切り込みを使用することと同様に重要です。これは、切削速度が低下し、「クロール」現象が発生する可能性があるためで、いずれも加工面の品質を損なうだけでなく、削り過ぎや削り残し、工具の損傷、スピンドルの損傷につながることさえあります。
特に3次元の輪郭を処理する場合、難しい輪郭やコーナー部分は他の部分とは別に処理する必要がある。ジグザグ法、直線法、その他の一般的なアプローチに比べ、すべての面を同時に処理することが望ましい。
高速加工中は、切削工具がゆっくりとワークピースに進入し、切り出し後に工具が再びワークピースに進入しないようにすることをお勧めします。このため、切り出し後に切削層に急に入るよりも、徐々に再入力する方が望ましい。その2：できる限りホールドする。負荷の変動は工具のたわみを誘発し、加工精度、表面品質、工具寿命に悪影響を及ぼすため、切削厚さ、送り速度、切削線速度を一定に保つことで、切削パラメータを安定させることが重要です。
加工輪郭の難しい部分の前処理は、しばしば必要である。これは、小径工具の高速仕上げ加工が、前工程で使用する大径工具に遅れをとるのを防ぐのに役立つ。その結果、切削に必要な作業が劇的に増加する。
現在、「加工残渣解析」は、いくつかのCAMプログラムで利用可能な機能である。この機能を利用することで、CAMシステムは各切削後の加工残渣の正確な位置をピンポイントで特定することができる。これは、安定した工具負荷に依存する高速加工の秘訣である。さらに、本質的なことは、実りある現実化である。
ツールパスは短ければ短いほどよい。そのため、データポイントの密集や切削方向の急激なシフトに直面しても、加工プロセス全体で最大送り速度を維持することができます。加減速プログラムの頻繁な呼び出しや変換の必要性を最小限に抑えるため、「ジグザグ」切削経路では、「円弧」（または同様の円弧形状の線分）を使用して、隣り合う2つの直線セグメントを結合します。
さらに、高速加工におけるCAMシステムの自動オーバーカット（残削）保持機能は、加工精度と安全性にとって非常に重要です。なぜなら、ワークのオーバーカット（残留）ダメージは不可逆的だからです。工具の損傷も深刻であるため、加工輪郭の完全性を保証するために、加工された幾何学的表面の正確で連続的なデジタルモデルの作成と、効率的な工具経路生成アルゴリズムが必要となる。第二に、ツールパスをチェックするCAMシステムの能力が重要である。
全体として、一方では、プログラマーがワークショップに処理コードを送る前に、プログラムの正確性をテストすることを可能にする。もう一方では、ソフトウェアを最適化する可能性もある。加工パイプラインは、常に安全な最大送り速度になるように送り速度を自動的に調整します。
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