blog post

Jaki jest główny powód dla którego warto używać HEM?

 

Przedstawienie strategii HEM

Wysokowydajne frezowanie, czyli HEM (High Efficiency Milling) zyskuje coraz większą popularność w branży metalowej. Większość pakietów CAM oferuje moduły do generowania ścieżek narzędzi HEM, każda pod inną nazwą. Strategie tego typu można również nazwać dynamicznym frezowaniem oraz wysokowydajną obróbką mechaniczną. HEM może przedłużyć trwałość narzędzia, zwiększyć wydajność oraz zmniejszyć koszt. Frezy przeznaczone do obróbki w wysokimi posuwami i prędkościami pozwalają uzyskać pełnię możliwości strategii obróbkowych.

Definicja HEM

HEM jest strategią obróbkową przeznaczoną do obróbki zgrubnej. Charakteryzuje się niższą głębokością skrawania promieniowego (RDOC) i wyższą głębokość skrawania (ADOC). Powoduje to równomierne zużycie krawędzi skrawającej, lepsze odprowadzanie ciepła (rozproszenie) oraz zmniejsza ryzyku uszkodzenia narzędzia. Ta strategia różni się od tradycyjnego lub konwencjonalnego frezowania, które zwykle wymaga wyższego RDOC i małego ADOC. Tradycyjne frezowanie powoduje koncentrację ciepła w jednej małej części narzędzia skrawającego, przyspieszając proces zużycia narzędzia. Ponadto, podczas gdy tradycyjne frezowanie wymaga większej liczby osiowych przejść, ścieżki narzędzia HEM wykorzystują więcej przejść w kierunku promieniowym.

HEM w dużej mierze opiera się o teorię Zmniejszenia Grubości Wióra oraz zagadnieniach zmiennej grubości wióra przy różnych RDOC i posuwach na ząb. HEM dostosowuje parametry w celu osiągnięcia stałego obciążenia narzędzia podczas obróbki zgrubnej co skutkuje zwiększeniem objętościowej wydajności skrawania (MRR). W ten sposób HEM różni się od tradycyjnych obróbek skrawania, które w inny sposób zwiększą MRR.

Przedstawienie strategii HEM

Wysokowydajne frezowanie, czyli HEM (High Efficiency Milling) zyskuje coraz większą popularność w branży metalowej. Większość pakietów CAM oferuje moduły do generowania ścieżek narzędzi HEM, każda pod inną nazwą. Strategie tego typu można również nazwać dynamicznym frezowaniem oraz wysokowydajną obróbką mechaniczną. HEM może przedłużyć trwałość narzędzia, zwiększyć wydajność oraz zmniejszyć koszt. Frezy przeznaczone do obróbki w wysokimi posuwami i prędkościami pozwalają uzyskać pełnię możliwości strategii obróbkowych.

Jaki jest główny powód dla którego warto używać HEM?

Poniżej przedstawiono główne powody jakimi kierowali się nasi klienci przy wyborze HEM. Częstym powodem odpowiedzi „Inne” był fakt, że wszystkie z wymienionych powodów przekonały respondentów do wyboru HEM. Inne odpowiedzi obejmowały: bardziej niezawodne ścieżki narzędzia, obniżenie kosztów części, łatwość programowania, lepszą kontrolę obróbki  i  mniejsze prawdopodobieństwo złamania narzędzia.

Jakie korzyści osiągnęli nasi klienci po przejściu na HEM?

Respondenci zostali poproszeni o wybór korzyści jakie przyniosło im przejście na HEM

Jakie rozmiary są używane przy obróbce HEM?

Który program CAM najczęściej używany jest do programowania HEM?

Przykłady

Poniżej przedstawiono przykład obróbki stali nierdzewnej 17-4PH (35HRC) strategią HEM. Podczas wykonywania obróbki przez frez trzpieniowy, 5-ostrzowy, o średnicy 12mm używano 12% promienia freza ale za to 100% jego APMX. Skutkiem tego zabiegu jest zwiększenie żywotności narzędzia oraz wykonanie 40 sztuk w porównaniu do 15 sztuk przy tradycyjnym frezowaniu.

Obróbka aluminium 6061 frezem do aluminium, 3 ostrzowym UFA, technolog był w stanie ukończyć element w 3 minuty przy użyciu strategii HEM zamiast 11 minut klasycznymi strategiami obróbki. Przy użyciu HEM narzędzie jest w stanie wykonać 900 części co daje wzrost o ponad 150% względem standardowym obróbek.

Narzędzia do HEM

HEM jest strategią prowadzenia narzędzia, a nie samego narzędzia. Praktycznie każde narzędzie może wykonywać obróbkę wg. HEM ale użycie narzędzi specjalnie zaprojektowanych do tej obróbki pozwoli uzyskać najlepsze wyniki.

HEM jest strategią używaną najczęściej do frezów o dużej średnicy ze względu na jej agresywny charakter i na kruchość narzędzi poniżej 3mm średnicy. Jednak HEM sprawdzi się również przy mniejszych rozmiarach frezów.

Użycie miniaturowych frezów do obróbki HEM może stwarzać dodatkowe problemy, które trzeba poznać i przeanalizować przed przystąpieniem do obróbki.

Najlepsze narzędzia do HEM:

  • Duża maksymalna głębokość skrawania (LU) zwiększa MRR
  • Duże średnice narzędzi zwiększają jego wytrzymałość
  • Powłoka dobrana pod konkretny materiał zwiększa żywotność narzędzia i „śliskość” obróbki
  • Zmienny skok i różna helisa dla ostrzy dla zmniejszenia wibracji układu

 

HEM to strategia obróbkowa zyskująca coraz większą popularność na całym świecie, w różnych gałęziach przemysłu. Technika frezowania przeznaczona do obróbki zgrubnej, która wykorzystuje niższe RDOC i wyższe ADOC niż tradycyjne frezowanie, dzięki czemu możliwe jest równomierne zużycie ostrza, zmniejszenie koncentracji ciepła i wydłużenie żywotności narzędzia. Efekty szczególnie wyraźnie widać przy zastosowaniu narzędzi przeznaczonych specjalnie do tej obróbki.

HSM vs. HEM

Postęp technologiczny wymaga zwiększenie produktywności. Jednym ze sposobów są nowe strategie obróbkowe. Do najpopularniejszych w ostatnim czasie należą: frezowanie trochoidalne, obróbka wysokoobrotowa, frezowanie adaptacyjne, frezowanie z dużymi posuwami oraz HSM.

Przy  takiej ilości nowych strategii mogą pojawić się pewne niejasności co do tego, do czego się one odnoszą. High Efficiency Milling (HEM) i High Speed Machining (HSM) to często spotykane pojęcia, które mogą być ze sobą mylone. Obie techniki prowadzą do zwiększenie szybkości usuwania materiału i zwiększenie wydajności. Jednak na tym podobieństwa się kończą.

HSM

Termin HSM często jest używany jako ogólnik odnoszący się do wszystkich strategii obróbkowych mających na celu zwiększenie wydajności, w tym HEM. Tymczasem HEM i HSM są oddzielnymi i różniącymi się od siebie strategie. HSM obejmuje technikę, która skutkuje zwiększoną wydajnością, przy zastosowaniu zmodyfikowanych głębokości skrawania, prędkości obrotowej i posuwu. Podczas gdy parametry HEM zmieniają się w czasie obróbki, w HSM parametry są stałe. Bardzo wysoka prędkość obrotowa, w połączeniu ze znacznie mniejszymi głębokościami skrawania skutkuje możliwością dobrania znacznie wyższego posuwu. Charakteryzuje się bardzo niskimi wartościami ap i ae. Ogólnie obróbkę można uznać za obróbkę 2,5D, gdyż narzędzie obniża się o stałą wartość i na tej wysokości pracuje.

HEM

Pomysł na obróbkę HEM narodził się z filozofii o maksymalnym wykorzystaniu geometrii narzędzia. Parametry są na bieżąco tak regulowane aby przy każdym obrocie, każde z ostrzy miało taką samą grubość wióra, nawet przy równych promieniowych głębokościach skrawania i przy interpolacji łuków. Umożliwia to najbardziej efektywne wykorzystanie pełnego potencjału narzędzia. Wykorzystanie pełnej długości narzędzia pozwala na równomierne zużycie narzędzia, przedłużenie jego żywotności i obniżenie kosztów produkcji. Do pewnego stopnia HEM wykorzystuje parametry tradycyjnej obróbki wykańczającej jednak ze znacznie zwiększonym posuwem i prędkością obrotową, co daje znacznie większą wydajność (MRR). Technika ta jest, zazwyczaj, wykorzystywana przy skrawaniu dużych objętości materiału i obróbce kieszeni.

Kontrola grubości wióra i pełne wykorzystanie potencjału narzędzia

Zmniejszenie grubości wióra jest zjawiskiem występującym przy zmiennych głębokościach promieniowych (RDOC) i jest związanym z grubością wióra i posuwem na ząb. Pomimo powszechnego przekonania, że te dwie wartości dotyczą tego samego, są to różne pojęcia i są bezpośrednio związane ze sobą nawzajem. Posuw na ząb przekłada się bezpośrednio na szybkość posuwu narzędzia i jest powszechnie określany jako milimetry na ząb lub obciążenie wiórowe.

Grubość wióra

Grubość wióra jest często pomijanym parametrem. Odnosi się do grubości każdego powstałego wióra mierzona w największym przekroju. Użytkownik powinien zwracać uwagę na wartość maksymalnej grubości wióra i posuwu na ząb, ponieważ są to parametry mające bezpośredni wpływ na obróbkę.

Jak kontrolować grubość wióra

Przy ae równemu połowie średnicy freza (lewa strona rys. 1.) grubość wióra i posuw na ząb są sobie równe. Każdy ząb zaczyna obróbkę pod kątem prostym, co pozwoli na najbardziej efektywne frezowanie i pełne wykorzystanie średnicy narzędzia.

Gdy RDOC spadnie poniżej 50% średnicy freza (prawa strona rys. 1.), maksymalna grubość wióra również spanie, co może zmienić idealne warunki skrawania dla danego przypadku. Może to prowadzić do gorszej jakości gotowej części, wydłużenie czasu obróbki a nawet do przedwczesnego zużycia narzędzia. Prawidłowe dobranie pozostałych parametrów obróbki pozwoli zmniejszyć te efekty.

Celem jest uzyskanie stałej grubości wióra poprzez dostosowanie posuwu podczas skrawania z różnymi RDOC. Można wyliczyć to z poniższego równania, biorąc pod uwagę średnicę narzędzia (D), ae (RDOC), grubość wióra (CT) i posuw (IPT). Jako grubości wióra użyj wartości jak dla pracy połową średnicy freza. Możliwe jest wyliczanie posuwu na bieżąco, w czasie obróbki, dzięki czemu grubość wióra będzie stała. Rozwiązanie przedstawiono na rys. 2.

 

Korzyści

Podsumowując, celem powyższych zabiegów jest maksymalne wykorzystanie narzędzia. Utrzymanie stałej grubości wióra gwarantuje, że narzędzie jest wykorzystywane w 100% w każdym momencie pracy. Inne zalety to: zmniejszenie tarcia, zwiększenie wydajności (MRR) oraz wydłużenie czasu życia narzędzia.

 

 

Dobór promieniowej i osiowej głębokości skrawania

Każda operacja obróbki CNC wymaga wybrania strategii doboru promieniowej i osiowej głębokości skrawania. Promieniowa głębokość skrawania (RDOC), odległość, na jaką narzędzie wchodzi w obrabiany przedmiot; osiowa głębokość skrawania (ADOC), odległość, na jaką narzędzie zagłębia się w obrabiany przedmiot wzdłuż jego linii środkowej, stanowią podstawę parametrów obróbki. Odpowiedni dobór tych parametrów ma kluczowe znaczenie dla powodzenia obróbki.

Odpowiedni dobór RDOC

Głębokość na jaką narzędzie zagłębi się promieniowo w materiał zależy od rodzaju obróbki. W obróbce wykańczającej ilość materiału usuwanego ze ścian stanowi około 3-5% średnicy freza.

Przy agresywnych obróbkach zgrubnych używane jest 30%-50% średnicy narzędzia. Jest to znacznie więcej niż przy obróbkach zgrubnych, jednak ADOC jest, zazwyczaj, znacznie mniejszy.

Odpowiedni dobór ADOC

Głębokość na jaką frez zagłębi się w materiał zależy od geometrii narzędzia. Nieodpowiedni dobór może prowadzić do ugięcia narzędzia, jego uszkodzenia i niskiej jakości obrabianej części.

Frezy są dostępne w wielu opcjach, zarówno dotyczy to średnic jak i długości całkowitych i roboczych. Wybór narzędzia, które umożliwi uzyskanie najmniejszego ugięcia i najwyższej wydajności ma kluczowe znaczenie. Maksymalna długość skrawania (APMX) zależy od głębokości rowka jaki będziemy frezować, ten parametr decyduje o wyborze wymiarów narzędzia. Przy głębokich rowkach potrzebne jest większe APMX, jednak należy ją tak aby frez się nie ugiął.

Dobór głębokości dla strategii HEM

Przy obróbce HEM wybór niskiego RDOC i wysokiego ADOC jest kluczowy. W takim przypadku można zwiększyć posuw i płynnie go regulować, tak aby uzyskać stalą grubość wióra co znacznie wydłuży żywotność narzędzia.

Tradycyjne frezowanie:

  • Wysoki RDOC
  • Niski ADOC
  • Standardowy posuw

Frezowanie HEM:

  • Niski RDOC
  • Wysoki ADOC
  • Podwyższony posuw

 

Dla obróbki HEM zalecane jest użycie 7-30% średnicy narzędzia jako RDOC i dwukrotność średnicy narzędzia jako ADOC, to wszystko ze zwiększonym posuwem.

Ta kombinacja parametrów roboczych spowoduje zauważalny wzrost wydajności. Nowoczesne oprogramowanie CAM zazwyczaj oferuje kompletne rozwiązania HEM. Podobne parametry mogą być stosowane przy trochoidalnym frezowaniu rowków.

Zapobieganie zużyciu narzędzia

Definicja zużycia narzędzia

Zużycie narzędzia jest to uszkodzenie i stopniowa awaria narzędzia skrawającego w wyniku regularnej pracy. Każde narzędzie zużywa się w czasie jego eksploatacji. Zużycie narzędzia ma znaczny wpływ na jakość produktu, dlatego należy przeciwdziałać zużywaniu i stale je monitorować. Zużycie narzędzia może prowadzić do jego całkowitej awarii, co może prowadzić do poważnych uszkodzeń zarówno przedmiotu obrabianego, obrabiarki a nawet operatora. Aby przedłużyć żywotność narzędzia, kluczowe znaczenie ma identyfikacja i łagodzenie różnych oznak zużycia narzędzia. Zarówno naprężenia termiczne, jak i mechaniczne powodują zużycie narzędzia, przy czym głównym powodem jest ciepło i ścieranie.

Dowiedz się, jak rozpoznać najpowszechniejsze rodzaje zużycia narzędzi i ich przyczyny, dzięki czemu możliwe będzie szybkie rozwiązanie problemów i wydłużenie życia narzędzia.

Zużycie ścierne

Powierzchnie krawędzi skrawających ścierają się poprzez mechaniczną interakcję z przedmiotem obrabianym. Tępi to krawędź tnąco i może prowadzić do zmiany średnicy narzędzia. Przy wyższych prędkościach obrotowych większym problemem staje się ciepło powstające w czasie tarcie, które powoduje znaczne uszkodzenie krawędzi tnącej, zwłaszcza gdy nie zastosowano odpowiedniej powłoki.

Jeśli narzędzie zużywa się zbyt szybko należy zredukować prędkość skrawania i zoptymalizować zużycie chłodziwa. Strategia HEM również może być sposobem na zbyt szybkie zużywanie się narzędzia poprzez rozłożenie pracy na całą długość narzędzia. Zapobiega to miejscowemu zużyciu i przedłuża żywotność narzędzia.

Chipping (wykruszenia)

Wykruszenia mogą być łatwo zidentyfikowane przez oderwania lub pofałdowania krawędzi skrawającej lub poprzez sprawdzenie powierzchni przedmiotu obrabianego. Słabe wykończenie powierzchni może wskazywać, że narzędzie doświadczyło pewnego rodzaju odpryskiwania, co może doprowadzić do ewentualnej katastrofalnej awarii narzędzia.

Chipping jest zazwyczaj spowodowany przez nadmierne obciążenie narzędzia oraz brak płynności przejść (frezowanie jest w końcu obróbką prerywaną), ale może to być również spowodowane pękaniem termicznym, innym rodzajem zużycia narzędzia, które jest szczegółowo omówione poniżej.

Pękanie termiczne

Zjawisko to jest często identyfikowane jako pęknięcie prostopadłe do krawędzi skrawającej. Pęknięcia tworzą się powoli, ale mogą prowadzić do pękania i przedwczesnej awarii narzędzia.

Pękanie termiczne jest spowodowane ekstremalnymi wahaniami temperatury podczas frezowania. Dodawanie odpowiedniej powłoki ma bardzo pozytywny wpływ na zapewnienie odporności na ciepło i zmniejszanie zużycia ściernego. Strategia HEM dodatkowo pozwala na uniknięcie negatywnego wpływu wysokich temperatur na frez. Ciepło powstałe w czasie obróbki rozkłada się na całą długość narzędzia, co zapobiega poważnym wahaniom temperatury.

Złamanie

Złamanie to całkowite zniszczenie narzędzia, powstałe z powodu nagłego pęknięcia, często będącego wynikiem niewłaściwej prędkości skrawania, posuwu, niewłaściwej powłoki lub nieodpowiedniej głębokości skrawania. Problemy z uchwytem narzędziowym lub luźne trzymanie przez uchwyt w czasie pracy również może być powodem pękania. Podobnie jak nieciągłości i wtrącenia w materiale obrabianym.

Dostosowanie prędkości skrawania, posuwu i głębokości skrawania wg katalogu oraz sprawdzenie sztywności pozwoli zminimalizować ryzyko pęknięcia do minimum. Optymalizacja zużycia chłodziwa również pozwala zmniejszyć to ryzyko poprzez eliminację zmian temperatury, które wyszczerbiają krawędż skrawającą i mogą prowadzić do złamania freza. Ścieżki narzędzia wg HEM zapewniają bardzo jednostajne obciążenie narzędzia, co zmniejsza obciążeń dynamiczne, redukuje nacisk na narzędzie, co znacznie zmniejsza ryzyko złamania narzędzia.

Obróbka HEM mikronarzędziami

Korzyści z wykorzystania HEM przy obróbce mikronarzędziami

Obróbka strategią HEM jest zazwyczaj pomijana przy obróbce mikronarzędziami (<3mm). Dodatkowym problemem jest konieczność posiadania maszyny zapewniającej wysokie prędkości obrotowe, co nie zawsze jest możliwe. Jednakże, jeśli proces obróbkowy mikronarzędziami stratgią HEM jest przygotowany poprawnie to może on przynieść podobne korzyści jak przy frezach o większych średnicach. Zalety HEM:

  • Wydłużona trwałość narzędzia
  • Większa wydajność
  • Krótszy czas pracy na sztukę
  • Oszczędność pieniędzy

Rozwiązywanie typowych problemów

Kruchość i łamliwość narzędzia

Kruchość jest jednym z głównych wyzwań związanych z wykorzystaniem HEM przy obróbce mikronarzędziami. Bicie osiowe i drgania wrzeciona, wyboczenie narzędzia, niespójność materiału i nierównomierne obciążenie to tylko niektóre z problemów, które mogą doprowadzić do uszkodzenia narzędzia. Strategia HEM nie może być wykorzystywana do obróbki frezami poniżej 0,75mm. Możliwa jest obróbka od średnicy około 1,6mm. Jednak nawet w tym wypadku należy dobrać dobre oprzyrządowanie i obrabiarkę.

Techniki zapobiegania awariom:

  • Upewnij się czy narzędzie jest dobrze zamocowane
  • Użyj najmniejszego możliwego wysięgu i jak najmniejszej maksymalnej głębokości skrawania
  • Upewnij się, że bicie wrzeciona nie jest nadmierne, użyj uchwytu termokurczliwego
  • Wybierz odpowiednią powłokę

Zbyt wysokie temperatury i „szok termiczny”

Ze względu na małe średnice narzędzia i wysoką wydajność obróbki mogą pojawić się problemy z temperaturą. Mogą pojawić się pękania termiczne, topienia, przypieczenia, wypaczanie krawędzi. W celu obniżenia temperatury stosuje się chłodziwo, pomaga ono również usunąć wióry i smaruje. Należy jednak uważać aby chłodziwo nie chłodziło materiału zbyt szybko lub nierównomiernie. Może to prowadzić do szoku termicznego a co za tym idzie do mikropęknięć.

Techniki zapobiegania przegrzaniu i szokowi termicznemu

  • Narzędzie powlekane może pracować na sucho lub być chłodzone sprężonym powietrzem
  • Wybierz odpowiednią powlokę
  • Używaj narzędzia o odpowiedniej geometrii dla danego materiału
  • Zmniejsz prędkość obrotową RPM

Przy odpowiednich warunkach obróbka frezami o małych średnicach może również wiele zyskać dzięki technologii HEM: zmniejszenie zużycia, przyspieszenie produkcji, zwiększenie dokładności. Jednak odpowiednie przygotowanie obróbki wymaga więcej wysiłku i doświadczenia.

Najlepsze rozwiązania dla obróbki trochoidalnej

Czym jest frezowanie trochoidalne?

Frezowanie trochoidalne to metoda obróbki, stosowana do tworzenia rowka szerszego niż średnica freza. Osiąga się to za pomocą serii okrągłych nacięć znanych jako ścieżka obróbki trochoidalnej. Podobnie jak obróbka HEM frezowanie trochoidalne wykorzystuje wysokie prędkości, zachowując niską promieniową głębokość skrawania (RDOC) i wysoką osiową głębokość skrawania (ADOC).

Frezowanie trochoidalne jest w dużej mierze oparte na teorię ścieniania wiórów podczas obróbki. Frezy mają swoją idealną grubość wiórka, która zależy od ich geometrii. Teoria ta zakłada, że możliwe jest zwiększenie grubości wióra w celu utrzymania stałej grubości w czasie obróbki.

W przeciwieństwie do liniowych obróbek konwencjonalnych, frezowanie trochoidalne wykorzystuje spiralną ścieżkę narzędzia z niskim RDOC, aby zmniejszyć obciążenie i zużycie narzędzia (rys. 1).

 

Zalety frezowania trochoidalnego

Frezowanie trochoidalne może być bardzo korzystne przy niektórych zastosowaniach. Zmniejszenie RDOC pozwala na zmniejszenie ilości ciepła wytworzonego podczas obróbki, a także sił skrawania i obciążenia wrzeciona. Zmniejszenie siły promieniowej pozwala na większą dokładność w czasie obróbki.

Zalety obróbki trochoidalnej:

  • Zmniejszenie siły skrawania
  • Zredukowanie ciepła
  • Większa dokładność obróbki
  • Poprawa żywotności narzędzia
  • Szybsza obróbka tego samego detalu
  • Jedno narzędzie do wielu rozmiarów rowków, kieszeni, otworów

Ponadto mniejsza promieniowa głębokość skrawania pozwala na większą osiową głębokość skrawania, co oznacza, że ​​można wykorzystać całą długość krawędzi skrawającej. Zapewnia to rozłożenie ciepła całej długości krawędzi skrawającej a nie, jak w przypadku konwencjonalnego frezowania, na pojedynczej sekcji freza. Rozłożenie ciepła i zużycia na całą długość narzędzia oraz ograniczenie wpływu temperatury pozwala znacznie wydłużyć czas życia narzędzia.

Dzięki zmniejszeniu siły skrawającej możliwe jest zwiększenie prędkości skrawania. Ponieważ cała maksymalna głębokość skrawania narzędzia jest wykorzystana frezowanie trochoidalne można wykonywać z mniejszą ilością przejść w płaszczyźnie Z. Zwiększenie parametrów i zmniejszenie ilości przejść znacznie skraca czas obróbki jednego elementu.

Ponieważ frezowanie trochoidalne wykorzystuje narzędzia o mniejszej średnicy niż szerokość rowka możliwa jest obróbka rowków o wielu szerokościach tym samym narzędziem. Pozwala to zaoszczędzić miejsce w magazynie narzędziowym obrabiarki, zmniejszyć czas zmiany narzędzia w czasie obróbki oraz koszty zakupu narzędzi.

Wyzwania przy frezowaniu trochoidalnym

Przy frezowaniu trochoidalnym największe wyzwania stoją przed obrabiarka i oprogramowaniem. Maszyna powinna osiągać duże prędkości obrotowe oraz posuwy i dodatkowo posuw musi płynnie się zmieniać w czasie obróbki. Brak możliwości zmiany posuwu w czasie obróbki spowoduje różną grubość wióra, co spowoduje spadek jakości, pogorszenie warunków obróbki a w skrajnych przypadkach nawet złamanie narzędzia.

Przy tego typu obróbce wymagane jest również specjalne oprogramowanie CAM, pozwalające na ustalenie odpowiednich ścieżek ruchu, prędkości oraz zmienności posuwu. Dodatkową komplikacją jest stosunek średnicy narzędzia do szerokości rowka oraz różna wielkość RDOC w zależności od tego stosunku. Większość źródeł sugeruje, że średnica freza powinna stanowić 50-70% szerokości rowka, a promieniowa głębokość skrawania 10-35% średnicy freza. Dla bezpieczeństwa należy skontaktować się z dostawcą narzędzia.

 

 

HEM FAQ

Co to jest High Efficiency Milling (HEM)?

HEM jest strategią do frezowania, która wykorzystuje niższą głębokość skrawania promieniowego (RDOC) i wyższą głębokość skrawania (ADOC) w połączeniu ze zmienną, zoptymalizowaną szybkością posuwu. Technika ta zapewnia równomierne rozłożenie zużycia krawędzi skrawającej, rozprasza ciepło i zmniejsza ryzyko uszkodzenia narzędzia.

 

Czy strategia HEM ma również inne nazywa?

Większość pakietów CAM oferuje teraz moduły do generowania ścieżek narzędziowych HEM, każda z własnymi zastrzeżonymi nazwami. W tych pakietach HEM można również nazwać Dynamic Milling lub High Efficiency Machining.

 

Czy HEM to to samo co HSM?

Obydwie metody są bardzo popularne, ich zastosowanie prowadzi do zwiększenia wydajności (MRR) oraz produktywności. Jednak HEM skupia się na zwiększeniu głębokości skrawania a HSM na podniesieniu parametrów kinetycznych, głównie posuwu.

Jakie są zalety HEM?

Do zalet HEM należy zaliczyć: zwiększenie produktywności, wydłużenie żywotności narzędzia, zwiększenie wydajności (MRR) oraz ogólnie obniżenie kosztów.

Czym HEM różni się od tradycyjnego frezowania?

Tradycyjne/konwencjonalne frezowanie charakteryzuje się wysokim RDOC i niskim ADOC, zupełnie przeciwnie do HEM. Tradycyjne frezowanie wymaga wielu przejść osiowych, podczas gdy ścieżki HEM wykorzystują wiele przejść w kierunku promieniowym. Ścieżki tradycyjnego frezowania wykorzystują stałą prędkość posuwu, a w HEM posuw jest zmienny aby uzyskać stałą grubość wióra oraz stałą silę skrawania.

Czym jest frezowanie trochoidalne?

Cechą charakterystyczną obróbki trochoidalnej jest obróbka rowków za pomocą frezów o mniejszej średnicy niż szerokość rowka. Jest to pewna odmiana HEM. Również wykorzystuje wysokie prędkości przy niskim RDOC i wysokim ADOC. Wykorzystuje również zmienny posuw aby utrzymać stałą grubość wióra.

Jakie narzędzia są najlepsze do HEM?

Najlepsze frezy do obróbki HEM to takie, które mogą pracować przy wysokich prędkościach obrotowych i posuwach. Dodatkowo należy wybierać frezy o dużej liczbie krawędzi tnących, dużych średnicach oraz zmiennych kątach helisy i nierównomiernych podziałkach ostrzy.

Na jakich maszynach można wykonywać obróbkę HEM?

Praktycznie każda maszyna CNC może wykonywać obróbkę metodą HEM. Jednak istotną cechą potrzebną do poprawnego wykonania obróbki jest szybki kontroler potrzebny do odczytywania zwiększonej liczby linijek kodu. Kod opisujący obróbkę tego samego detalu przy obróbce HEM na 20 razy więcej linii niż w przypadku tradycyjnego frezowania.

Porady i opinie

Zalety wg naszych klientów

„ Będziesz zadziwiony trwałością narzędzia”

„Spróbuj, HEM to ogromne zwiększenie wydajności”

„Świetny do materiałów trudnoobrabialnych”

„Jest to najlepszy sposób na obróbkę zgrubną stali niskowęglowych, takich jak 1018. Ścierność takich materiałów jest czynnikiem ograniczającym obróbkę.”

„Fenomenalna strategia dla zwiększenia trwałości narzędzia i do obróbki głębokich rowków i konturów. Można w pełni wykorzystać parametry narzędzia”

„Na pierwszy rzut oka wygląda przerażająco ale po pierwszym użyciu można się przekonać, że HEM działa”

„Zaufaj zaleceniom co do parametrów kinematycznych – zwiększenie ich odmieni obróbkę”

„Zwiększ głębokość cięcia, zmniejsz szerokość, zwiększ posuw i obserwuj jak czas obróbki spada”

„Nie podchodź sceptycznie do zalecanych parametrów – wypróbuj je”

"Kup dobre narzędzia o odpowiedniej geometrii dla materiału."

„Użyj mniejszego narzędzia niż wcześniej do obróbki tego samego rowka” (obróbka trochoidalna)

„Uważaj na ugięcie narzędzia”

Źródło: HEM Guidebook | © 2017 Harvey Performance Company, LLC

CONTACT MAP