Высокоскоростная механообработка (HSM) является относительно новым технологическим процессом. Этот вид обработки резанием относится к числу наиболее прогрессивных и быстро развивающихся. В станкостроении сегодня наблюдается устойчивая тенденция создания станков, предназначенных для высокоскоростной обработки.
Высокоскоростная механическая обработка (HSM) — одна из современных технологий, которая, по сравнению с обычным резанием, позволяет увеличить эффективность, точность и качество, а также уменьшить затраты и время механообработки.
Основной ее принцип состоит в том, что при очень высокой скорости резания происходит увеличение температуры в зоне резания, и обрабатываемый материал становится мягче. При этом силы резания существенно уменьшаются, что позволяет достичь более высокой производительности (скорости удаления материала).
Использование подобных методик позволяет несколько снижать температуру режущей кромки при различных скоростях резания для различных материалов.
Доказано, что в процессе формирования стружки, 80% тепла получается в зоне механической деформации материала (первая зона), 18% создается в зоне контакта стружка-инструмент, и 2% создается в зоне трения режущей кромки инструмента о материал.
Исследования, проведенные во время высокоскоростной механической обработки с правильно подобранными параметрами, показали, что 75% произведенного тепла отводится со стружкой, 20% — через инструмент, и 5% — через обрабатываемую деталь (см. Рисунок). Отсюда следует один из наиболее важных принципов теории высокоскоростной механической обработки: наибольшее количество произведенного тепла отводится вместе со стружкой. Вследствие этого и стала выполнимой HSM обработка. Это также объясняет, почему контролирование процесса образования стружки настолько важно при программировании траекторий обработки.
Рисунок — Диаграмма отвода тепла из зоны резания при HSM
HSM — это не только механообработка с высокой скоростью резания, но и процесс, где операции обработки выполняются очень специфическими методами на специальном оборудовании. Обработка HSM происходит не только с высокой скоростью вращения шпинделя, потому что есть много примеров ее выполнения инструментом большого диаметра с невысокой скоростью вращения шпинделя.
Так как HSM часто используется при окончательной обработке закаленных сталей с высокой скоростью вращения шпинделя и большой рабочей подачей, то она может быть названа скорее «высокопроизводительной механообработкой» (HPM — High Perfomance Machining), потому что процесс охватывает все стадии: от черновой обработки — до финишной, и далее — до суперфинишной.
Таким образом, можно с уверенностью говорить, что использование HSM позволяет сократить время цикла производства и увеличить точность обработанных деталей.
Используя HSM можно перепланировать процесс производства за счет сокращения стадий фрезерования электродов и электроэрозионной обработки. Процесс HSM обеспечивает предел точности размеров порядка 0,02 мм, к тому же после механообработки заранее закаленной заготовки значительно увеличивается долговечность матриц и пуансонов.
Список литературы
- Алексеев Г.А., Аршинов В.А., Смольников Е.А. «Расчет и конструирование режущего инструмента» М. Машиностроение, 1984г.
- Корсаков В.С. «Основы конструирования приспособлений» М.; Машиностроение, 1983г.
- Крис Виттингтон, Владимир Власов Высокоскоростная механообработка интернет ресурс http://xreferat.com/76/470-1-vysokoskorostnaya-mehanoobrabotka.html