l'Usinage à Haute Vitesse est aujourd'hui devenu une des méthodes principales d'améliorer la productivité des machines. Le terme Usinage à Haute Vitesse (HSM) embrasse des vitesses élevées d'axe, taux d'entrée élevés, accélération élevée et la décélération évaluent aussi bien que des taux transversaux rapides élevés. L'accent cependant, devrait non seulement, être mit sur des vitesses élevées mais également sur les niveaux élevés de précision et d'exactitude, fonctionnant en même temps que les vitesses élevées. HSM (spécifiquement de fraisage) est, dans un certain sens, pas très différent de l'usinage conventionnel. Il implique les mêmes composants de processus que l'usinage conventionnel : alimentation, vitesses, les profondeurs de coupe, outils de coupe, etc. La différence se trouve dans l'application de ces composants. Dans la pratique en matière de HSM, on remplace essentiellement quelques coupes plus lentes, lourdes par les coupes qui sont plus rapides et plus légères, mais raccourcir plutôt la durée de cycle de production.

Le but pour chaque méthode de réduction reste le même - pour produire un morceau de travail qui est constant et précis.

L'utilisation d'axe de hautes vitesses et des taux d'alimentation peut créer, cependant, quelques problèmes potentiels. Ceux-ci doivent être adressés d'abord avant que nous puissions réaliser notre but de fabriquer des produits plus rapidement, tout en maintenant la précision désirée. Avec des vitesses d'axe traditionnelles aux taux de révolution bas, on peut voir l'outil presque comme un corps raide ("presque "couvre des requêtes comme le débattement, qui n'est pas analysé ici). Cependant, cela ne tient pas quand la vitesse d'axe est haute. À un taux de révolution particulier (caractéristique spécifique à une machine, à l'axe, à l'outil, etc.,) l'outil exposera une vibration auto-excitée (le bavardage) et vibration de résonance. Le résultat peut être au minimum une erreur d'usinage et dans les pires cas la rupture ou les dommages d'outil à la machine. Pour éviter des erreurs résultant de l'axe et des vibrations d'outil, il faut assurer que l'axe est bien équilibré. On devrait connaître les fréquences de clavardage pour des fixations de machine particulières, pour éviter de programmer à de telles vitesses d'axe.

Concentrons-nous maintenant sur les situations liées à l'usinage aux taux d'entrée élevés. À mesure que la vitesse d'usinage augmente, les forces exigées rapidement d'accélération ou de décélération les composants mobiles de la machine augmentent en meme temps. Le résultat de ceci peut être une augmentation des erreurs de position d'outil, la répétition de mouvement diminuée et usure excessive des pièces mobiles de la machine. Selon le type de contrôleur et la machine, les erreurs de nature différente peuvent apparaître. Avec des taux d'alimentation accrus, une machine plus vieille aura tendance à dépasser aux coins pointus. Une machine moderne, équipé d'un contrôleur adapter, produira coupe de mouvement à un coin pointu. À mesure que l'alimentation augmente, une commande numérique par ordinateur (CNC) adapter réduira le rayon du cercle coupé (en fait le changement de rayon arrive non seulement le long des arcs circulaires, mais en n'importe quel mouvement courbé, y compris l'interpolation spline ou une série de mouvements linéaires très courts representer sur une longue periode, le mouvement courbé). Tous les changements soudains dans le taux d'entrée ou de l'accélération (secousse) auront comme conséquence des vibrations de corps de machine et quelques erreurs aléatoires de position.

À chaque étape du processus industriel, il y a certaines solutions qui peuvent être appliquées pour faciliter le HSM. Par exemple :

1) Conception de Géométrie des pièces.
En travaillant avec des systèmes de CAD et concevoir la géométrie de partie, essayez de créé des surfaces lisses chaque fois que possible.

2) Conception de Processus d'Usinage.
En travaillant avec des systèmes de CAM, pour produire l'interpolation courbée (NURBS, spline, des arcs 2D ou 3D), les transitions douces d'utilisation passent entre le modèle zigzag,, etc. autant que possible. La plupart des systèmes de CAM modernes peuvent optimiser la forme de la procédure d'outil pour des buts de HSM.

3) Post-traitant NC.
En produisant une bande NC, appliquez toutes les fonctions disponibles liées à HSM.

4) Cupe de pièces.
Utilisez les machines, les contrôleurs qui soutiennent le découpage élevé de vitesse et l'interpolation incurvée. Si ce n'est pas possible (par exemple: quelqu'un possède déjà une machine plus vieille), l'utilisation un post-processeur NC qui sera, en mode autonome, prépareront la bande préparée HSM.

Qu’est qu’un un Post-processeur NC ?

Un post-processeur NC est logiciel responsable de traduire des instructions neutres d'un système de CAM dans les instructions spécifiques exigées par la machine NC. Ce logiciel répond aux exigences uniques, des caractéristiques et les limitations du système de CAM, la machine NC et l'environnement industriel.

Usinage de Haut Vitesse et Post-traitement NC

Puisque le post-processeur NC convertit des données de CAD/CAM dans la machine contrôlant des codes, il joue un rôle central dans le processus de HSM. D'abord, le post-processeur NC doit pouvoir produire des codes NC de contrôle de la commande CNC HSM. Tandis qu'en mode de HSM, le contrôleur analysera les mouvements d'outil. Basé sur les informations cueillies, il ajustera constamment l'alimentation d'une telle façon que la quantité d'erreur de position est toujours au-dessous du minimum demandé, tandis que le temps d'usinage reste aussi court que possible.

Un post-processeur NC permis par HSM devrait être capable de produire l'interpolation de NURBS (incluant des axes linéaires et rotatifs, des taux d'alimentation, des vitesses d'axe et l'interpolation circulaire 3D). Avec l'interpolation incurvée le processus de découpage est plus lise, causant moins de vibrations dans le système, de ce fait tenant compte des taux d'entrée plus rapides.

L'ajustement de courbe est, une autre caractéristique important du post-processeur NC capable de HSM. L'ajustage de précision peut-être utilisée pour convertir l'interpolation par morceaux linéaires en mouvements incurvés ou, convertir CAM pour produire des mouvements incurvés au type d'interpolation soutenu par le contrôleur de la machine. Le dernier point est particulièrement important en ce qui concerne l'usinage à 5 axes. En convertissant un mouvement de CAM (position de pièce de pointe de X, Y, Z et vecteur d'axe d'outil de I, J, K) à la bande de NC (par exemple : X, Y, Z usine la position d'axes linéaire et A, B des chefs de rotation) l'application de cinématique inverse rend la courbe de production complètement différente d'un produit par le système de CAM. Le processus d'adaptation peut venir pour aider ici, en produisant NURBS ou d'autres types des courbes qui peuvent être comprises par le contrôleur. De plus, en ce qui concerne des meilleures conditions de réduction utilisant NURBS ou l'Adaptation d'Arc à d'autres effets avantageux. D'abord, il raccourcit significativement la bande de produit NC, faisant ainsi n'importe quel transfert de données plus facilement. En second lieu, la possibilité d'arriver aux états diminution de données tandis que des ordres des mouvements courts sont combinés dans de plus long mouvement.

Maintenant, quelqu'un peut poser la question : "Qu'es qui peut être fait quand votre machine et contrôleur ne soutien simplement pas le HSM?"

Quand c'est le cas, le programme NC doit être modifié hors circuit afin d'émuler le HSM ou, encore meilleur, un post-processeur NC permis par HSM peut produire une bande, prépare HSM. De façon semblable comme un contrôleur le fait, le post-processeur NC pense à l'avance pour analyser la courbure de chemin d'outil, la vitesse d'outil, l'accélération et d'autres paramètres. Basée sur l'analyse, informations sur les paramètres de contrôleur, si disponible - des données expérimentales (dépassent la table) et la tolérance de réduction exigée, la distribution de vitesses d'axes de machine est ajustée avant que la production de bande ne soit produite. Le taux d'alimentation ajusté permet à la machine de maintenir l'exactitude de réduction exigée tandis que, réduisant en même temps au minimum l'usinage du temps.

À son niveau de base l'avantage le plus grand de l’Usinage de Haut Vitesse doit permettre aux fabricants de toutes les tailles de produire un nombre plus grand de parties dans une période de temps plus courte, améliorant ainsi toute la ligne inférieure importante. Le post-traitant NC joue une partie essentielle dans ce processus. Il s'assure que les fonctions d'usinage à grande vitesse d'une machine capable de HSM sont utilisées au maximum. Par l'émulation, les machines qui ne sont pas équipées de capacités HSM sont toujours capables de prendre le plein avantage de cette caractéristique.