I. Hvad er højtilspændingsfræsning?
Højtilspændingsfræsning (forkortet HFM) er en avanceret fræsestrategi inden for moderne CNC-bearbejdning. Dens kerneegenskab er "lille skæredybde og høj tilspændingshastighed". Sammenlignet med traditionelle fræsemetoder anvender denne teknologi en ekstremt lille aksial skæredybde (normalt fra 0,1 til 2,0 mm) og en ekstremt høj tilspændingshastighed pr. tand (op til 5-10 gange højere end traditionel fræsning) kombineret med en høj spindelhastighed for at opnå en forbløffende tilspændingshastighed.
Den revolutionerende natur af dette bearbejdningskoncept ligger i dets fuldstændige transformation af skærekraftens retning, hvorved den skadelige radiale kraft, der genereres ved traditionel fræsning, omdannes til en gavnlig aksial kraft, hvilket muliggør højhastigheds- og effektiv bearbejdning. Det hurtigfremstillede fræsehoved er netop et specialiseret værktøj designet til at implementere denne strategi og er blevet et uundværligt bearbejdningsværktøj i moderne formfremstilling, luftfarts- og bilindustrien, blandt andet.
II. Funktionsprincippet forHøjtilspændingsfræser
Hemmeligheden bag højfreseren ligger i dens unikke design med lille hovedvinkel. I modsætning til traditionelle fræsere med en hovedvinkel på 45° eller 90°, anvender hurtigfresehovedet typisk en lille hovedvinkel på 10° til 30°. Denne ændring i geometrien ændrer fundamentalt skærekraftens retning.
Mekanisk transformationsproces: Når klingen kommer i kontakt med emnet, forårsager designet med den lille hovedspånvinkel, at skærekraften primært peger i aksial retning (langs værktøjskroppens akse) snarere end radial retning (vinkelret på aksen) som ved traditionel fræsning. Denne transformation resulterer i tre nøgleeffekter:
1. Vibrationsdæmpende effekt: Den enorme aksiale kraft trækker skæreskiven "mod" hovedakslen, hvilket får skæreværktøjet - hovedakselsystemet til at være i en spændt tilstand. Dette undertrykker effektivt vibrationer og flagren, hvilket muliggør jævn skæring selv under store udhæng.
2. Maskinbeskyttelseseffekt: Aksialkraften bæres af tryklejet på maskinens hovedaksel. Dets bæreevne er meget højere end radiale lejers, hvilket reducerer skader på hovedakslen og forlænger udstyrets levetid.
3. Tilspændingsforbedringseffekt: Eliminerer vibrationsbegrænsninger, hvilket gør det muligt for værktøjet at håndtere ekstremt høje tilspændingshastigheder pr. tand. Tilspændingshastigheden kan nå 3 til 5 gange højere end konventionel fræsning, med en maksimal hastighed på over 20.000 mm/min.
Dette geniale mekaniske design gør det muligt for det hurtige fræsehoved at opretholde en høj spånvolumen, samtidig med at skærevibrationer reduceres betydeligt, hvilket lægger grundlaget for overfladebearbejdning af høj kvalitet.
III. De vigtigste fordele og karakteristika vedHøjtilspændingsfræser
1. Højeffektiv bearbejdning: Den mest bemærkelsesværdige fordel ved højtilspændingsfræsere er dens fremragende spåntagningshastighed (MRR). Selvom den aksiale skæredybde er relativt lav, kompenserer den ekstremt høje tilspændingshastighed fuldstændigt for denne mangel. For eksempel, når en almindelig portalfræser bruger et hurtigtilspændingsfræsehoved til at bearbejde værktøjsstål, kan tilspændingshastigheden nå 4.500-6.000 mm/min, og spåntagningshastigheden er 2-3 gange højere end for traditionelle fræsere.
2. Fremragende overfladekvalitet: På grund af den ekstremt glatte skæreproces kan hurtig tilspænding opnå en fremragende overfladefinish, der typisk når Ra0,8μm eller endnu højere. I mange tilfælde kan overflader, der bearbejdes ved hjælp af hurtig tilspændingsfræsehoveder, anvendes direkte, hvilket eliminerer halvfinishprocessen og forkorter produktionsprocessen betydeligt.
3. Bemærkelsesværdig energibesparende effekt: Forskning viser, at energiforbruget ved hurtigfremføringsfræsning er 30 % til 40 % lavere end ved traditionel fræsning. Skærekraften udnyttes effektivt til materialefjernelse i stedet for at blive forbrugt i værktøjets og maskinens vibrationer, hvilket opnår ægte grøn forarbejdning.
4. Det kan forlænge værktøjssystemets levetid betydeligt: Den jævne skæreproces reducerer stød og slid på værktøjet, og værktøjets levetid kan øges med mere end 50 %. Den lave radiale kraftkarakteristik reducerer også belastningen på maskinværktøjets spindel, hvilket gør den særligt velegnet til gamle maskiner med utilstrækkelig stivhed eller til bearbejdningsscenarier med store spændvidder.
5. Fordele ved bearbejdning af tyndvæggede dele: Den ekstremt lille radialkraft gør højtilspændingsfræseren til et ideelt valg til bearbejdning af tyndvæggede og let deformerede dele (såsom strukturelle komponenter til luftfart, karosseridele til biler). Deformationen af emnet reduceres med 60%-70% sammenlignet med traditionel fræsning.
Reference for typiske bearbejdningsparametre for højtilspændingsfræseren:
Ved brug af en højtilspændingsfræser med en diameter på 50 mm og 5 klinger til bearbejdning af P20-værktøjsstål (HRC30):
Spindelhastighed: 1.200 o/min
Fremføringshastighed: 4.200 mm/min
Aksial skæredybde: 1,2 mm
Radial skæredybde: 25 mm (sidetilførsel)
Metalfjernelseshastighed: Op til 126 cm³/min
IV. Resumé
Højtilspændingsfræseren er ikke blot et værktøj; den repræsenterer et avanceret bearbejdningskoncept. Gennem genialt mekanisk design forvandler den ulemperne ved skærekraft til fordele og opnår en perfekt kombination af høj hastighed, høj effektivitet og høj præcisionsbearbejdning. For mekaniske bearbejdningsvirksomheder, der står over for pres for at øge effektiviteten og opfylde krav til bearbejdning af høj kvalitet, er den rationelle anvendelse af højtilspændingsfræsehovedteknologien utvivlsomt et strategisk valg for at forbedre konkurrenceevnen.
Med den kontinuerlige udvikling af CNC-teknologi, værktøjsmaterialer og CAM-software vil teknologien til hurtigfremføring fortsætte med at udvikle sig og yde stærk teknisk support til intelligent transformation og opgradering af fremstillingsindustrien. Integrer straks hurtigfremføringsfræsehovedet i din produktionsproces og oplev den transformerende effekt af effektiv bearbejdning!
Opslagstidspunkt: 3. september 2025
