HSM

Mikä on HSM?

HSM eli High Speed Machining tarkoittaa suomeksi suurinopeuskoneistusta. Kyseessä on menetelmä, jossa materiaalinpoistonopeuksia kasvatetaan hyödyntämällä suurempia lastuamisnopeuksia ja syöttönopeuksia. Monesti HSM liitetään pyörintänopeuksiin, jotka ylittävät 15 000 rpm, mutta se käsittää myös muita tekijöitä, kuten työkalu- ja konerakenteen jäykkyyden, lämpökompensaation ja työkaluohjelmistojen edistykset.

HSM:n erityispiirteet

Suurinopeuskoneistuksen tavoitteena on korvata hitaat ja raskaat leikkaukset kevyemmillä ja nopeammilla leikkauksilla. Tämä saattaa vaikuttaa vastoin intuitiota, mutta oikein toteutettuna tämä menetelmä mahdollistaa tarkempien osien valmistuksen nopeammin. Koko koneistusjärjestelmän, mukaan lukien työstökoneen rakenteen ja ohjelmistojen, tulee tukea suurinopeuskoneistusta, jotta saavutetaan toivottu tuottavuus ja laatu.

Suurinopeuskoneistuksen historia

Ensimmäiset kokeilut suurinopeuskoneistuksella tehtiin 1920-luvun alussa, ja modernin suurinopeuskoneistuksen periaatteet määritti Carl Solomon 1930-luvulla. Hänen tunnettu Solomonin käyränsä osoitti lämpötilan laskun tietyssä leikkuunopeudessa, joka on viisi- kymmenkertainen perinteiseen koneistukseen verrattuna. 1980-luvulla suuryritykset, kuten Lockheed, alkoivat soveltaa suurinopeuskoneistusta, mikä johti sen laajempaan käyttöön erityisesti lentokoneosien valmistuksessa.

Perinteinen koneistus vs. HSM

Perinteisessä koneistuksessa työkalun ja työkappaleen välinen kontaktiaika on pidempi ja leikkuuvoimat suurempia, mikä voi johtaa epätarkkoihin työkappaleisiin ja heikompaan pinnanlaatuun. Suurinopeuskoneistuksessa taas materiaalinpoistonopeus on huomattavasti korkeampi, ja tasainen lastun koko ja työkalukuorma mahdollistavat paremmat leikkuuparametrit. Tämä vähentää työkalun kulumista ja tarpeen käyttää lastuamisnesteitä.

HSM:n hyödyt ja sovellukset

Suurinopeuskoneistuksella saavutetaan merkittäviä etuja, kuten nopeampi tuotantoaika, parempi pinnanlaatu ja vähemmän työkappaleen lämmönmuodostusta. Erityisesti nykyaikainen CAD/CAM-ohjelmisto mahdollistaa optimoinnin, joka hyödyntää HSM:a maksimaalisesti. Lastuavia työkaluja voidaan käyttää tehokkaammin, ja pienempienkin työkalujen käyttö on taloudellisesti kannattavaa.

HSM:n vaatimukset ja työkalut

HSM vaatii korkealaatuiset ja tarkasti tasapainotetut työkalut sekä jäykän työkalupitimen. Lyhyemmät työkalut vähentävät värähtelyjä ja parantavat toistotarkkuutta sekä pinnanlaatua. Työkalupitimet, kuten lämpökutisteistukat, auttavat ylläpitämään tasapainon suurilla kierrosnopeuksilla.

Yhteenveto

Suurinopeuskoneistus (HSM) on moderni koneistusmenetelmä, jolla saavutetaan korkeammat materiaalinpoistonopeudet ja paremmat työkappaleen laadut. Oikeiden työkalujen ja koneistusparametrien valinnalla voidaan merkittävästi parantaa tuottavuutta ja vähentää kustannuksia. HSM:n yleistyminen konepajoissa on osoitus menetelmän tehokkuudesta ja kehittyneisyydestä verrattuna perinteisiin koneistusmenetelmiin.