Einführung in das hocheffiziente Mahlen

Das Folgende ist nur einer von mehreren Blog-Beiträgen, die für hocheffizientes Fräsen relevant sind. Um ein vollständiges Verständnis dieser beliebten Bearbeitungsmethode zu erlangen, sehen Sie sich einen der zusätzlichen HEM-Beiträge unten an!

Hochgeschwindigkeitsbearbeitung vs. HEM I So bekämpfen Sie die Spanausdünnung I Eintauchen in die Schnitttiefe I Wie Sie 4 Hauptarten von Werkzeugverschleiß vermeiden I Einführung in das Trochoidalfräsen

High Efficiency Milling (HEM) ist eine Strategie, die in der metallverarbeitenden Industrie schnell an Popularität gewinnt. Die meisten CAM-Pakete bieten jetzt Module zum Generieren von HEM-Werkzeugwegen an, jedes mit seinem eigenen proprietären Namen. In diesen Paketen kann HEM unter anderem auch als Dynamic Milling oder High Efficiency Machining bezeichnet werden. HEM kann zu tiefgreifender Werkstatteffizienz, verlängerter Werkzeuglebensdauer, höherer Leistung und Kosteneinsparungen führen. Hochleistungs-Schaftfräser, die für höhere Geschwindigkeiten und Vorschübe ausgelegt sind, helfen Maschinenbedienern, die Vorteile dieser beliebten Bearbeitungsmethode voll auszuschöpfen.

Hocheffizientes Mahlen definiert

HEM ist eine Frästechnik zum Schruppen, die eine geringere radiale Schnitttiefe (RDOC) und eine höhere axiale Schnitttiefe (ADOC) verwendet. Dies verteilt den Verschleiß gleichmäßig über die Schneidkante, leitet Wärme ab und verringert die Wahrscheinlichkeit eines Werkzeugausfalls.

Diese Strategie unterscheidet sich vom traditionellen oder konventionellen Mahlen, das typischerweise eine höhere RDOC und eine niedrigere ADOC erfordert. Herkömmliches Fräsen verursacht Wärmekonzentrationen in einem kleinen Teil des Schneidwerkzeugs, wodurch der Werkzeugverschleißprozess beschleunigt wird. Während herkömmliches Fräsen mehr axiale Durchgänge erfordert, verwenden HEM-Werkzeugwege mehr radiale Durchgänge.

Weitere Informationen zur Optimierung der Schnitttiefe in Bezug auf HEM finden Sie unter Eintauchen in die Schnitttiefe:Umfangs-, Schlitz- und HEM-Ansätze.

Integrierte CAM-Anwendungen

Die Bearbeitungstechnologie hat sich mit der Entwicklung schnellerer, leistungsfähigerer Maschinen weiterentwickelt. Um Schritt halten zu können, haben viele CAM-Anwendungen integrierte Funktionen für HEM-Werkzeugwege entwickelt, darunter Trochoidal Milling, eine Bearbeitungsmethode, die verwendet wird, um einen Schlitz zu erzeugen, der breiter als der Schneiddurchmesser des Schneidwerkzeugs ist.

HEM basiert weitgehend auf der Theorie rund um die radiale Spanausdünnung oder das Phänomen, das bei variierendem RDOC auftritt, und bezieht sich auf die Spandicke und den Vorschub pro Zahn. HEM passt die Parameter an, um während des gesamten Schruppvorgangs eine konstante Belastung des Werkzeugs aufrechtzuerhalten, was zu aggressiveren Materialabtragsraten (MRR) führt. Auf diese Weise unterscheidet sich HEM von anderen Hochleistungs-Werkzeugwegen, die andere Methoden zum Erreichen einer signifikanten MRR beinhalten.

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Nahezu jede CNC-Maschine kann HEM ausführen – der Schlüssel ist eine schnelle CNC-Steuerung. Bei der Konvertierung von einem regulären Programm zu HEM werden etwa 20 Zeilen HEM-Code für jede Zeile regulären Codes geschrieben. Ein schneller Prozessor wird benötigt, um nach dem Code vorauszusehen und mit der Operation Schritt zu halten. Darüber hinaus ist eine fortschrittliche CAM-Software erforderlich, die die Werkzeuglast intelligent verwaltet, indem sie IPT und RDOC anpasst.

Fallstudien zum hocheffizienten Mahlen

Das folgende Beispiel zeigt das Ergebnis, das ein Maschinist hatte, als er mit einem HEV-5-Werkzeug von Helical Solutions eine HEM-Operation in 17-4PH-Edelstahl durchführte. Beim HEM griff dieser 5-schneidige Schaftfräser mit einem Durchmesser von ½ Zoll radial nur zu 12 %, aber axial zu 100 % in das Teil ein. Dieser Maschinist konnte den Werkzeugverschleiß reduzieren und 40 Teile mit einem einzigen Werkzeug fertigen, gegenüber nur 15 mit einem herkömmlichen Schrupp-Werkzeugweg.

Die Auswirkung von HEM auf eine Schruppanwendung ist auch in der folgenden Fallstudie zu sehen. Bei der Bearbeitung von 6061 Aluminium mit Helicals H45AL-C-3, einem 1/2″, 3-Nuten-Schruppfräser, konnte dieser Maschinist ein Teil in 3 Minuten fertigstellen, gegenüber 11 Minuten mit einem herkömmlichen Schrupp-Werkzeugweg. Ein Werkzeug konnte 900 Teile mit HEM herstellen, eine Steigerung von mehr als 150 % gegenüber der herkömmlichen Methode.

Bedeutung von Werkzeugen für HEM

Im Allgemeinen geht es bei HEM darum, das Tool auszuführen – nicht das Tool selbst. Praktisch jedes Tool kann HEM durchführen, aber die Verwendung von Werkzeugen, die den Strapazen von HEM standhalten, führt zu größerem Erfolg. Du kannst zwar einen Marathon in jeder Art von Schuhen laufen, aber mit Laufschuhen erzielst du wahrscheinlich die besten Ergebnisse und die beste Leistung.

HEM wird aufgrund der aggressiven MRR des Vorgangs und der Zerbrechlichkeit von Werkzeugen mit einer Größe von weniger als 1/8 Zoll oft als Bearbeitungsmethode für Werkzeuge mit größerem Durchmesser angesehen. Es können jedoch auch Miniaturwerkzeuge verwendet werden, um HEM zu erzielen.

Die Verwendung von Miniaturwerkzeugen für HEM kann zusätzliche Herausforderungen mit sich bringen, die Sie verstehen müssen, bevor Sie mit dem Betrieb beginnen.

Beste Tools für HEM:

• Hohe Wellenzahl für erhöhten MRR.
• Großer Kerndurchmesser für zusätzliche Festigkeit.
• Werkstoffoptimierte Werkzeugbeschichtung für erhöhte Schmierfähigkeit.
• Variable Pitch/Variable Helix-Design für reduzierte Obertöne.

Schlüsselmitnahmen

HEM ist ein Bearbeitungsbetrieb, der in Werkstätten weltweit immer beliebter wird. HEM ist eine Frästechnik zum Schruppen, die einen niedrigeren RDOC und einen höheren ADOC als herkömmliches Fräsen verwendet. HEM verteilt den Verschleiß gleichmäßig über die Schneidkante eines Werkzeugs, reduziert Wärmekonzentrationen und verlangsamt die Werkzeugverschleißrate. Dies gilt insbesondere für Werkzeuge, die am besten geeignet sind, die Vorteile von HEM zu fördern.