Pemesinan Kecepatan Tinggi: Dasar-dasar & Praktik Terbaik

Pemesinan kecepatan tinggi (HSM atau HSC) adalah teknologi pemesinan canggih yang dikembangkan dan diterapkan dengan cepat pada tahun 1990. Biasanya merujuk pada pemrosesan frais pada kecepatan spindle tinggi (10.000-100.000r/min) dan kecepatan feed tinggi (40m-180m/min). Hari ini kami akan memperkenalkan secara rinci konten berikut tentang pemesinan kecepatan tinggi:

Apa itu pemesinan kecepatan tinggi

Sejarah pemesinan kecepatan tinggi

Pemrosesan tradisional dan pemrosesan kecepatan tinggi

Ciri-ciri pemesinan kecepatan tinggi

Faktor yang harus dipertimbangkan untuk pemesinan kecepatan tinggi

Teknologi untuk pemesinan kecepatan tinggi

Keuntungan pemesinan kecepatan tinggi

Bidang aplikasi pemesinan kecepatan tinggi

Apa itu Pemesinan Kecepatan Tinggi

Pemesinan kecepatan tinggi (HSM atau HSC) adalah teknologi pemesinan canggih yang dikembangkan dan diterapkan dengan cepat pada tahun 1990. Biasanya merujuk pada pemrosesan frais pada kecepatan spindle tinggi (10.000-100.000r/min) dan kecepatan feed tinggi (40m-180m/min). Pemesinan kecepatan tinggi adalah proses pemotongan yang cepat yang dapat mencapai tingkat pengeluaran logam (MRR) tinggi, laju feed tinggi, dan kecepatan spindle. Ini menggabungkan gerakan cepat dan aplikasi yang terencana dengan baik untuk mencapai bagian yang presisi dan hasil terbaik.

Sejarah Pemesinan Kecepatan Tinggi

Upaya pertama pada pemesinan kecepatan tinggi terjadi pada awal tahun 1920. Sekitar 10 tahun kemudian, Carl Solomon mengajukan definisinya tentang pemesinan kecepatan tinggi: "Pada kecepatan pemotongan spesifik yang 5 hingga 10 kali lebih tinggi dari pemesinan konvensional, suhu pengeluaran irisan tepi pemotong akan mulai turun." Grafiknya yang kini terkenal telah menjadi sinonim dengan mempelajari pemesinan kecepatan tinggi dan menjelaskan yang disebut "kurva Solomon."

Sampai akhir tahun 1950, penelitian HSM baru mulai berkembang. Pada tahun 1980, Lockheed adalah penerapan awal HSM, diikuti oleh perusahaan manufaktur penerbangan lainnya. Titik itulah pemesinan kecepatan tinggi menjadi antitesis yang layak dari pemesinan tradisional.

Saat ini, pemesinan kecepatan tinggi semakin populer, dan semakin sering dilihat di bengkel mesin.

Pemesinan Tradisional dan Pemesinan Kecepatan Tinggi

Pemrosesan konvensional sangat berbeda dari HSM dalam banyak hal. Saat menggunakan teknologi pemesinan tradisional, waktu kontak antara alat dan workpiece jauh lebih lama dibandingkan dengan menggunakan HSM. Pemesinan tradisional juga melibatkan gaya pemotongan yang lebih besar.

Dibandingkan dengan pemesinan kecepatan tinggi, pemesinan tradisional biasanya mengakibatkan akurasi workpiece yang berkurang dan finishing permukaan yang buruk. Perbedaan besar lain yang terkait dengan pemesinan kecepatan tinggi adalah tingkat pengeluaran material jauh lebih tinggi.

Ciri-ciri Pemesinan Kecepatan Tinggi

• Tingkat pengeluaran logam (MRR) tinggi dan waktu pemrosesan yang diminimalkan
• Produktivitas tinggi dan biaya rendah
• Akurasi dimensi dan akurasi yang baik
• Kemampuan pemesinan bagian 3D kompleks yang presisi tinggi
• Menghilangkan langkah-langkah yang tidak perlu seperti pengkilapan dan pemasangan

Pemesinan kecepatan tinggi dapat menyelesaikan masalah pemrosesan material baru dalam aplikasi praktis, menyesuaikan pemrosesan permukaan lengkung tiga dimensi dengan kualitas permukaan tinggi, presisi tinggi, dan bentuk kompleks, mengurangi dan menghindari EDM yang tidak efisien, menyelesaikan masalah pemrosesan bagian dinding tipis, dan pemrosesan gabungan kecepatan tinggi CNC juga dapat mengurangi jumlah penanganan dan klem, dan menghindari kesalahan pemrosesan yang disebabkan oleh penempatan ulang berulang, yang tidak hanya meningkatkan kualitas pemrosesan, tetapi juga meningkatkan efisiensi pemrosesan.

Faktor yang harus dipertimbangkan untuk pemesinan kecepatan tinggi

Untuk pemesinan kecepatan tinggi dan layanan CNC, beberapa faktor utama yang harus Anda pertimbangkan adalah:

• Pilihan dan keseimbangan alat
• Chip thinning
• Persyaratan mesin
• Kekakuan workpiece dan alat
• Material dan strategi pemrosesan
• Pemrograman Cam
• Pilihan alat

Teknologi untuk Pemesinan Kecepatan Tinggi

Pemesinan kecepatan tinggi adalah proses manufaktur bagian yang kompleks, dan Anda harus tahu cara melakukan HSM. Jika orang yang tidak berpengalaman menggunakan alat yang tepat untuk melakukan proses, itu tidak akan berhasil.

HSM adalah campuran teknologi yang digunakan dalam berbagai aplikasi. Koleksi teknologi ini ramah pengguna dan sangat berguna untuk mengoperasikan setiap operasi.

Beberapa teknik terbaik untuk pemesinan kecepatan tinggi adalah:

1: Plunge Roughing

Ini adalah alat jalur CAM manual dan program. Dapat dikatakan ini adalah senjata rahasia untuk menyelamatkan Bacon. Dua karakteristik utama roughing masuk adalah:

Dengan mengubah gaya dari bidang XY ke gaya axial Z atas dan bawah, Anda dapat mencapai pemotongan yang lebih kaku.

Dibandingkan dengan end mill, twist drillnya dapat menghapus lebih banyak material.

Saat gerongga samping menyebabkan defleksi alat yang lebih besar, roughing atau frais masuk adalah yang terbaik untuk gerongga dalam. Roughing masuk memungkinkan Anda untuk melakukan rough machining pada alat mesin lama di bengkel.

2: Trochoidal Machining / Milling

Metode frais CNC ini cocok untuk memfrais rongga dalam, rongga tertutup, dan gerongga. Machining sikloid adalah solusi yang unggul untuk gerongga material keras khusus seperti titanium dan inconel.

Main advantages of cycloid processing are:

• Mengurangi waktu siklus
• Kemampuan untuk mengeksekusi alat multi-slot
• Dapat menghapus lebih banyak material
• Meningkatkan umur alat
• Efek chip thinning
• Mengurangi jumlah laluan axial
• Kemampuan kecepatan tinggi
• Mempertahankan laju feed kontinu

3: Side Steps

Koneksi ini sangat efektif untuk transisi antara jalur alat yang berdekatan selama laju feed tinggi. Ini cenderung menghasilkan langkah tajam di akhir laluan. Gerakan lingkaran sederhana akan lebih tajam pada feed tinggi. Dalam sepuluh tahun terakhir, pemrosesan permukaan garis skan paralel telah digunakan untuk finishing model multi-permukaan.

Solusi yang sesuai untuk laju feed sedang adalah menggunakan jalur alat siklus sederhana sebagai alternatif untuk belokan tajam antara laluan skan.

Keuntungan Pemesinan Kecepatan Tinggi

Pemesinan kecepatan tinggi umumnya menggunakan kecepatan frais tinggi dan beberapa laluan cepat untuk meningkatkan efisiensi, alat diameter kecil, feed yang sesuai, dan kedalaman pemotongan radial dan axial kecil, yaitu volume pemotongan. Seiring bertambahnya kecepatan frais, waktu pemrosesan sangat menyingkat, dan gaya pemotongan berkurang, dan getaran kecil, terutama gaya pemotongan radial sangat berkurang, dan deformasi bagian kecil. Karena sejumlah besar panas pemotongan diangkut oleh irisan selama pemotongan, suhu permukaan workpiece rendah. Akibat karakteristik frais kecepatan tinggi di atas, pemesinan kecepatan tinggi memiliki keuntungan yang luar biasa dibandingkan pemesinan konvensional: produktivitas tinggi, kerja stabil, kualitas permukaan tinggi, tidak diperlukan prosedur pengolahan permukaan lainnya, dan cocok untuk memproses bagian dinding tipis dan material berkekuatan tinggi, kekerasan tinggi, dan rapuh, dapat menyingkat waktu pengiriman, mengurangi jumlah peralatan dan luas bengkel, dan mengurangi jumlah pekerja. Meskipun peningkatan awal biaya investasi peralatan, manfaat keseluruhan proses frais kecepatan tinggi masih secara signifikan ditingkatkan.

Bidang Aplikasi Pemesinan Kecepatan Tinggi

Pemesinan kecepatan tinggi dapat digunakan untuk langsung memproduksi alat pemotong untuk prototipe, bagian batch kecil, dan pembuatan bagian mesin. Tujuan utama HSM adalah mengurangi biaya produksi dengan produktivitas yang lebih tinggi.

1: Industri Penerbangan

Persyaratan industri penerbangan adalah daya tahan dan keandalan yang tinggi, dan banyak pembatasan yang terlibat dalam proses desain, manufaktur dan desain pesawat. Penerbangan adalah salah satu teknologi yang paling kompleks dan rumit, dan teknologi HSM terutama digunakan dalam industri penerbangan. Untuk mengimplementasikan proses dan teknologi terbaru, penggunaan alloy aluminium yang kuat juga meningkat. Alasan utama memilih HSM untuk penerbangan dan desain pesawat adalah:

Kedalaman lapisan pemotongan

Kecepatan pemotongan cepat, efisiensi pemrosesan tinggi

Kecepatan feed dan permukaan mekanis presisi

Pemilihan parameter pemotongan

Faktor-faktor ini menjadikan HSM pilihan yang lebih baik untuk industri penerbangan daripada teknologi dan metode frais lainnya.

2: Industri Medis

Peralatan, alat, dan bagian medis memerlukan presisi dan akurasi yang lebih tinggi, dan Anda dapat mencapai presisi tinggi ini melalui pemesinan CNC kecepatan tinggi. Ini dapat digunakan untuk implantasi ortopedi, implantasi sendi, cetakan, atau alat bedah. Persyaratan material dapat bervariasi berdasarkan standar kualitas tinggi.

Banyak perusahaan penyedia layanan CNC melayani industri medis dan telah memperoleh tingkat kedalaman dan pengetahuan yang tinggi dalam pemesinan CNC kecepatan tinggi dan feed pemesinan kecepatan tinggi.

3: Pemrosesan Kecepatan Tinggi di Industri Otomotif

Pemesinan kecepatan tinggi menyediakan berbagai produk dan penggunaan untuk berbagai aplikasi. Dalam beberapa tahun terakhir, industri otomotif telah meningkatkan pemrosesan aluminium kecepatan tinggi untuk mengurangi berat dan biaya.

Ini terutama digunakan untuk produksi batch kecil, bagian kompleks, dan pembuatan cetakan. Industri otomotif memerlukan frais kecepatan tinggi dan produksi massal bagian, dan HSM adalah pilihan yang baik.

Bagian mobil diproduksi oleh pemesinan kecepatan tinggi, dan banyak perusahaan yang menyediakan layanan CNC dapat menjadi pilihan yang baik untuk pembuatan bagian mobil Anda.