高速マシニング ガイドと、プロトタイプ生産に必要な理由
高速加工とは、部品の品質と精度を損なうことなく材料を除去するための高い送り速度とスピンドル速度を指します。 HSM の主な利点は、短いサイクル時間と長い工具寿命です。
HSM の主な機能は次のとおりです。
高い金属除去率 (MRR) &加工時間の最小化
- 高い生産性と低コスト
- 優れた寸法精度と精度
- 複雑な 3D パーツを高精度で処理できる能力
- 研磨や組み立てなどの不要な工程の排除
高速加工 (HSM) とは?
高速加工は、高い金属除去率 (MRR)、高い送り速度での軽量で高速な切削、およびスピンドル速度を実現できるプロセスです。
正確なパーツと最高の結果を実現するための素早い動きとよく計画されたアプリケーションの組み合わせです。
高速加工と CNC サービスについて考慮しなければならない主な要因は次のとおりです。
- ツールの選択とバランス
- チップの薄化
- マシン要件
- 工作物と工具の剛性
- 材料と機械加工の戦略
- CAM プログラミング
- カッターの選択
高速加工に使用される技術
高速加工は部品製造の複雑なプロセスであり、HSM の実行方法を知る必要があります。経験の浅い人が適切なツールを使用してプロセスを実行すると、成功しません。
HSM は、さまざまなアプリケーションに使用される技術の組み合わせです。これらの手法のコレクションはユーザーフレンドリーで、あらゆる操作に非常に役立ちます。
高速加工に最適なテクニックは次のとおりです:
1:プランジ荒削り
CAMツールパスの一種で、手動でプログラムします。ベーコンを救うための秘密兵器と言えます。プランジ荒加工の 2 つの主な特性は次のとおりです。
<オール>プランジ荒削りまたはフライス削りは、サイド ポケットにより工具のたわみが大きくなる深いポケットに最適です。プランジミリングでは、工場の古い機械で荒加工を行うことができます。プランジ荒加工の欠点は次のとおりです。
- センターカットと従来のツイストドリル
- 2D と 3D のプランジ荒削り
- スカラップエッジ
2:トロコイド加工/フライス加工
この CNC フライス加工方法は、深いポケット、閉じ込められた空洞、および溝のフライス加工に適用できます。トロコイド加工は、チタンやインコネルなどのエキゾチックで硬い材料のスロット加工に最適なソリューションです。
トロコイド加工の大きな利点は次のとおりです。
- サイクルタイムの短縮
- マルチ フルート ツールを実行できる
- より多くの素材を取り除くことができます
- 工具寿命の向上
- チップ薄化効果
- 軸パスの数を減らす
- 高速機能
- 継続的な送り速度を維持する
3:サイドステップ
これらは、高送り速度での隣接するツール パス間の移行に効果的な接続です。パスの最後に鋭いステップオーバー ムーブを生成する傾向があります。単純なラウンド移動は、高送りでよりシャープになります。過去 10 年間、パラレル スキャン ライン サーフェス マシニングは、マルチサーフェス モデルの仕上げに使用されてきました。
中程度の送り速度での適切な解決策は、単純なループ ツール パスをスキャン パス間の代替鋭角として使用することです。
高速加工用の機械
HSM 操作を開始する前に、機械、トルク グラフ、電動工具を調べることが不可欠です。マシンは、すべての要件を処理できる必要があります。 300-Mに適した高速機は、チタンなどの他の材料には適していない場合があります。したがって、高品質で正確な部品を得るには、HSM 操作の適切な戦略を適用する必要があります。
多くの機械は高速加工が可能です。 5 軸フライス盤または 3 軸フライス盤の場合があります。高速加工に使用できる一部のマシンは次のとおりです。
1:ミクロンミル-S-400-U
Mikron Mill-S-400-U は、高速加工用に特別に設計されており、部品の高品質な表面仕上げと高精度を実現します。インテリジェントな温度管理システムの独自の機能により、稼働時間と高速フライス加工時に機械が正確に維持されます。
Mikron 高速マシニング ミリング センタは、他の従来のマシンよりも 10 倍高速です。コンパクトな構造により、メンテナンスのためにすべての機械領域に非常にアクセスしやすくなります。
HSM の電源コンポーネントとマシン ベッドが最適に冷却され、生産環境での熱安定性が向上します。
2:マツウラ LX -160
サイクルタイムの短いハイグレードなリニアマシンです。 LX-160 の最適化された剛性は、高レベルの精度と安定した加工プラットフォームを保証します。 LX-160 はタクトタイムを短縮し、マツウラ LX-160 の全軸をモーターで駆動します。この要因により、急加速とハイスピードを実現できます。
珍しい機能とインテリジェントな保護システムにより、LX-160 はユーザー フレンドリーになり、HSM フィード操作と技術を最適に実装できます。
高速加工用工具
HSM には高度な機械加工ツールが必要です。さまざまなアプリケーションを実行するために、さまざまな種類の高速加工ツールがあります。自動車業界のように、各業界の要件は異なります。大規模なバッチ生産に使用される横型機械加工ツール
一方、金型業界では、表面仕上げ、精度、精密な部品が非常に重要であり、別の高速ツール セットが必要です。
ツールの選択は多くのことに依存します。依存します
- HSM部分の特徴
- 高速＆高精度
- サイズと早送り速度
- 材料と費用
これらの要因により、高速アルミニウム加工に最適な工具が決まります。最も重要なことは、安定性とバランスの取れたツールです。そうしないと、びびりが発生し、工具寿命が短くなる可能性があります。
HSM 工具選択はワークピースで始まり、ワークピースで終わります。ツールのバランスは非常に重要であり、ツールの寿命と主軸に間接的に影響します。ツールバランスの手順は
- バランスマシンと切削工具の清潔さ
- スピンドルへの切削工具の配置
- 機械の不均衡を測定してゼロにする
厳しい公差と速度を備えた適切なツールを選択する必要があります。 HSM 操作の成功は、次のような多くの要因に依存します:
- 機械プログラム
- ツールの使用と戦略
- ツールと適切な戦略
HSM ツールは高速用に設計する必要があり、高速化に関するいくつかの経験則が適用できます。工具径のわずかな割合で、切りくずを薄くする効果が得られます。また、速度を上げることもできます。
高速CNC加工用素材
航空宇宙、医療、航空業界など、多くの業界で HSM が使用されています。 HSMには、特定の操作の要件に応じた幅広い材料があります。一般的な素材の種類は次のとおりです。
1:酸化アルミニウム
アルミの高速加工に使用する切削工具の基本素材の一つです。高温での化学的安定性と優れた硬度のために使用されます。破壊に対する耐性が低いです。
2:セラミック切削工具
セラミックスは、耐摩耗性と高温硬度に優れています。それらは 2 つのクラスで利用できる非金属材料です:
- 窒化ケイ素系セラミックス
- アルミナ系セラミックス
3:ダイヤモンド
硬度が高く、化学的安定性に優れ、熱伝導性に優れています。最も高価な工具材料は天然ダイヤモンドで、刃先が鋭いためです。天然ダイヤモンドの主な用途:
- マイクロメカニカル部品
- レトロリフレクター
- ハードディスクチップ
- 超精密機械加工
- ジャイロスコープを操作する
高速 CNC 機械加工と高速アルミニウム機械加工で使用できるダイヤモンドは 4 種類あります。
高速加工の応用
高速機械加工は、試作品、小ロット部品、エンジン部品製造用の切削工具の直接生産に使用できます。 HSM の主な目標は、生産性を高めて生産コストを削減することです。
HSM のもう 1 つの目標は、納期と短いリードによる全体的な競争力の向上です。
1:航空産業
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航空業界の要求は高い耐久性と信頼性であり、航空機の設計製造および設計プロセスには多くの制限が伴います。航空は最も複雑で複雑な技術の 1 つであり、HSM 技術は主に航空業界で使用されます。最新のプロセスと技術を実装するために、高強度アルミニウム合金の使用も増加しています。航空および航空機の設計に HSM を選択する主な理由は次のとおりです。
- カットレイヤーの深さ
- 切削速度と加工の高能率
- 送り速度と精密な機械面
- 切断パラメータの選択
これらの要因により、HSM は他のフライス加工技術や方法よりも航空業界にとってより良い選択となっています。
2:医療産業
医療機器、ツール、および部品は、より高い精度と精度を必要としますが、高速 CNC 機械加工でこの高レベルの精度を実現できます。整形外科用インプラント、関節インプラント、金型、または手術器具に使用できます。高品質の基準では、材料の要件が異なる場合があります。
多くの CNC サービス プロバイダー企業は医療業界にサービスを提供しており、高速 CNC 機械加工と高速機械加工フィードに関する深い知識と知識を獲得しています。
医療部品メーカーは効率化を進めており、品質を損なうことはありませんでした。
3:自動車産業向けの高速加工
高速加工により、幅広い製品とさまざまなアプリケーションでの用途が提供されます。近年、自動車業界では、軽量化とコスト削減のために高速アルミニウム加工が増加しています。
主に小ロット生産、複雑な部品、金型製造に使用されます。自動車産業では、高速フライス加工と大量の部品生産が必要であり、HSM はこれらの要件を満たすための優れた選択肢です。
自動車業界の主な焦点は、高速で安価な車両を生産することであり、多額の投資にはさまざまな方法論の実装が必要です。
自動車部品は高速機械加工で製造されており、CNC サービスを提供する多くの企業が自動車部品の製造に適しています。
Wayken で高速加工を実現
HSM は新しい機械加工プロセスであり、部品の大量生産のための技術的ソリューションです。WayKen は、品質を犠牲にすることなく大量の製品を提供しており、お客様に製造ソリューションを提供する方法を理解しています。 Wayken は、進歩的で収益性の高いビジネスを構築するための最良の選択です。優れた表面仕上げ、優れた工具寿命、素早い材料除去により、より優れた部品を得ることができます。詳細については、お問い合わせください。 WayKen は、お客様のビジネスを後押しするお手伝いをします。
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