El mecanizado de alta velocidad utiliza altas velocidades de avance y de husillo para eliminar material sin comprometer la calidad y precisión de la pieza. La principal ventaja de HSM es un tiempo de ciclo rápido y una mejor vida útil de la herramienta.
Las principales funciones del HSM son las siguientes:
Alta tasa de eliminación de metal (MRR) y minimización del tiempo de mecanizado
¿Qué es el mecanizado de alta velocidad (HSM)?
El mecanizado de alta velocidad es un proceso donde podemos conseguir altas tasas de arranque de viruta (MRR), cortes ligeros y rápidos con altos avances y velocidades de husillo.
Es una combinación de movimientos rápidos y aplicaciones bien planificadas para obtener piezas precisas y mejores resultados.
Algunos factores clave que debe considerar cuando se trata de servicios CNC y mecanizado de alta velocidad son:
- Selección y equilibrio de herramientas.
- molienda de virutas
- Requisitos de la máquina
- Rigidez de piezas y herramientas
- Estrategia de materiales y procesamiento.
- Programación CAM
- Selección de cortador
Técnicas para el mecanizado de alta velocidad.
El mecanizado de alta velocidad es un proceso de fabricación de piezas complicado y es necesario saber cómo realizar HSM. Si una persona sin experiencia realiza el proceso con la herramienta adecuada no tendrá éxito.
HSM es una mezcla de técnicas utilizadas para diversas aplicaciones. Estas colecciones de técnicas son fáciles de usar y muy útiles para realizar cualquier operación.
Algunas de las mejores técnicas de mecanizado de alta velocidad incluyen:
1: Rectificado por inmersión
Es un tipo de trayectoria CAM y se programa manualmente. Podrías llamarlo un arma secreta para salvar tu pellejo. Las dos propiedades principales del rectificado por inmersión son:
- Puede lograr un corte más rígido convirtiendo las fuerzas del plano XY en fuerzas axiales Z hacia arriba y hacia abajo.
- Las brocas helicoidales le permiten eliminar más material que una fresa.
El desbaste o el fresado por inmersión es mejor para cavidades profundas cuando las cavidades laterales causan una mayor deflexión de la herramienta. El fresado por inmersión permite realizar trabajos de desbaste en máquinas antiguas en el taller. Algunas desventajas del rectificado por inmersión son:
- Corte central y broca helicoidal convencional.
- Desbaste por inmersión 2D vs. 3D
- Bordes ondulados
2: Mecanizado/fresado trocoidal
Este proceso de fresado CNC se puede utilizar para fresar cavidades profundas, cavidades estrechas y ranuras. El mecanizado trocoidal es una excelente solución para mecanizar ranuras en materiales duros y exóticos como el titanio y el Inconel.
Las principales ventajas del mecanizado trocoidal son:
3: pasos laterales
Estas son conexiones que pueden ser efectivas para la transición entre trayectorias adyacentes a altas velocidades de avance. Suelen producir un movimiento cruzado brusco al final del pase. Los movimientos circulares simples pueden ser más nítidos a velocidades de avance altas. En la última década, se ha utilizado la superficie de líneas de exploración paralelas para finalizar modelos con múltiples superficies.
Una solución adecuada a velocidades de avance moderadas es utilizar una ruta de bucle simple como giros bruscos alternos entre pasadas de escaneo.
Máquinas de mecanizado de alta velocidad
Antes de iniciar un proceso HSM, es importante inspeccionar una máquina, tabla de torsión o herramienta eléctrica. La máquina debe poder cumplir con todos los requisitos. Una máquina de alta velocidad adecuada para 300-M puede no ser adecuada para otros materiales como el titanio. Por lo tanto, se debe adoptar una estrategia adecuada para que la operación HSM obtenga piezas precisas y de alta calidad.
Muchas máquinas son adecuadas para el mecanizado de alta velocidad. Puede ser una fresadora de 5 ejes o una fresadora de 3 ejes. Algunas máquinas que se pueden utilizar para mecanizado de alta velocidad son las siguientes:
1: Molino de micrones-S-400-U
Mikron Mill-S-400-U fue especialmente diseñado para mecanizado de alta velocidad y permite acabados superficiales de alta calidad y alta precisión de piezas. El exclusivo sistema inteligente de gestión de temperatura garantiza que la máquina funcione con precisión durante el tiempo de funcionamiento y a altas velocidades de fresado.
Los centros de fresado de alta velocidad Micron son 10 veces más rápidos que las máquinas tradicionales. El diseño compacto proporciona una accesibilidad excepcional a todas las áreas de la máquina para trabajos de mantenimiento.
Los componentes de potencia del HSM y la base de la máquina se refrigeran de forma óptima, lo que mejora la estabilidad térmica en el entorno de producción.
2: Matsuura LX-160
Es una máquina lineal de alta calidad y con un tiempo de ciclo corto. La rigidez optimizada del LX-160 garantiza un alto nivel de precisión y una plataforma de mecanizado estable. El LX-160 reduce el tiempo de ciclo y todos los ejes del Matsuura LX-160 son impulsados por un solo motor. Esto le permite lograr una rápida aceleración y alta velocidad.
Las características excepcionales y el sistema de protección inteligente hacen que el LX-160 sea fácil de usar y permiten una implementación óptima de las operaciones y técnicas de energía del HSM.
Herramientas de mecanizado de alta velocidad
HSM requiere herramientas de edición avanzadas. Existen diferentes tipos de herramientas de mecanizado de alta velocidad para diferentes aplicaciones. Los requisitos son diferentes en cada industria, por ejemplo en la industria automotriz; Las herramientas de mecanizado horizontal se utilizan para producciones de gran volumen.
Por otro lado, en la industria de moldes y moldeo por inyección, la calidad de la superficie, la exactitud y la precisión de las piezas son de gran importancia y requieren un conjunto diferente de herramientas de alta velocidad.
La elección de la herramienta depende de muchas cosas. Esto depende de
Estos factores determinan cuál es la mejor herramienta para el mecanizado de aluminio a alta velocidad. Lo más importante es la estabilidad y las herramientas bien equilibradas. De lo contrario, se pueden producir vibraciones y reducir la vida útil de la herramienta.
La selección de herramientas HSM comienza y finaliza con una pieza. El equilibrio de la herramienta es muy importante y afecta indirectamente la vida útil de la herramienta y del husillo. Algunos pasos para equilibrar la herramienta son
Es necesario seleccionar la herramienta adecuada con tolerancias ajustadas y velocidad. El éxito del funcionamiento del HSM depende de muchos factores, como por ejemplo:
Las herramientas HSM deben diseñarse para altas velocidades y es posible que se apliquen algunas reglas generales para altas velocidades. Un pequeño cambio porcentual en el diámetro de la herramienta sería eficaz en el rectificado de virutas. Esto también permite velocidades más altas.
Material para mecanizado CNC de alta velocidad.
Muchas industrias utilizan HSM, como la aeroespacial, la medicina y la aviación. HSM dispone de una amplia gama de materiales para cubrir las necesidades de cada aplicación. Algunos tipos de materiales comunes son:
1: óxido de aluminio
Es uno de los materiales básicos de herramientas de corte para el mecanizado de aluminio a alta velocidad. Se utiliza debido a su estabilidad química a altas temperaturas y dureza superior. Tiene baja resistencia a la rotura.
2: herramienta de corte de cerámica
La cerámica es extremadamente resistente a la abrasión y a las altas temperaturas. Se trata de materiales no metálicos que se encuentran disponibles en dos clases:
3: diamante
Tiene alta dureza, excelente estabilidad química y conductividad térmica. El material de herramienta más caro es el diamante natural porque tiene hojas afiladas. Los diamantes naturales se utilizan principalmente en:
Hay cuatro tipos de diamante que podemos utilizar en el mecanizado CNC de alta velocidad y en el mecanizado de aluminio de alta velocidad.
Aplicaciones de mecanizado de alta velocidad
El mecanizado de alta velocidad se puede utilizar para producir directamente prototipos, componentes de bajo volumen y herramientas de corte para la producción de piezas de motores. El principal objetivo de HSM es reducir los costes de producción aumentando la productividad.
El otro objetivo de HSM es aumentar la competitividad global mediante plazos de entrega y plazos de entrega cortos.
1: industria de la aviación
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Los requisitos de la industria de la aviación son una alta durabilidad y confiabilidad, y el proceso de fabricación y diseño de aeronaves tiene muchas limitaciones. La aviación es una de las tecnologías más complicadas y complejas y las técnicas HSM se utilizan principalmente en la industria de la aviación. También está aumentando el uso de aleaciones de aluminio de alta resistencia para implementar los últimos procesos y técnicas. La principal razón para elegir HSM en la aviación y la fabricación de aviones es:
Estos factores hacen que HSM sea una mejor opción para la industria aeroespacial que otras técnicas y métodos de fresado.
2: industria médica
Los instrumentos, herramientas y piezas médicos requieren mayor precisión y exactitud, y este alto nivel de precisión se puede lograr con el mecanizado CNC de alta velocidad. Puede utilizarse para implantes ortopédicos, implantes articulares, moldes o instrumentos quirúrgicos. Los requisitos de materiales pueden variar dependiendo de los altos estándares de calidad.
Muchos proveedores de servicios CNC prestan servicios a la industria médica y tienen un amplio conocimiento en mecanizado CNC de alta velocidad y avances en el mecanizado de alta velocidad.
Los fabricantes de piezas médicas son cada vez más eficientes sin comprometer la calidad.
3: Mecanizado de alta velocidad para la industria del automóvil
El mecanizado de alta velocidad ofrece una amplia gama de productos y usos para diversas aplicaciones. En los últimos años, se ha incrementado el mecanizado de aluminio de alta velocidad para reducir el peso y el coste en la industria automotriz.
Se utiliza principalmente para la producción de lotes pequeños, piezas complejas y fabricación de moldes. La industria automotriz exige fresado de alta velocidad y producción de piezas en gran volumen, y HSM es una buena opción para cumplir con estos requisitos.
El objetivo de la industria del automóvil es producir vehículos rápidos y baratos. Las altas inversiones requieren la implementación de diferentes métodos.
Las autopartes se fabrican mediante mecanizado de alta velocidad y muchas empresas que ofrecen servicios de CNC pueden ser una buena opción para fabricar sus autopartes.
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