الحركة عالية السرعة HSM

خاصية الماكينات العالية السرعة (HSM) هي خاصية برمجية تُقلِّل من زمن الدورة وتزيد، في الوقت ذاته، من جودة الصقل السطحي. تقلل خاصية HSM من زمن الدورة في:

  • مسارات الأدوات في ماكينات التفريز الديناميكية الحديثة عالية الكفاءة
  • تطبيقات السطح ثلاثية الأبعاد
  • مسارات الأدوات رباعية وذات خمسة محاور ذات الحركة الآنية
  • حتى مسارات الأدوات التي تحتوي على منحنيات ذات خدد ثنائية الأبعاد
HSM. Product of Haas CNC machine tools

إن خوارزمية التحكم ذات الحركة عالية السرعة تحقق سرعة عالية بشكلٍ رئيسي من خلال حساب زاوية التقاطع بين أشواط الحركة الخطية و/أو الدائرية، والحفاظ على أقصى سرعة ممكنة خلال انتقال الأشواط. يجب أن يتم ذلك على نحوٍ جيد قبل تنفيذ الحركة فعليًا، حتى يمكن استيعاب التغييرات المفاجئة في الاتجاه في مقطع توزيع السرعة، دون انتهاك قيود التسارع.

كلما كان التغيير في الاتجاه كبيرًا، قَلَّت السرعة في انتقال الحركة، حتى تصل إلى أقل سرعة بمقدار صفر لتغيير اتجاه بمقدار 90 درجة أو أكبر. 

التسارع قبل الاستكمال

التسارع قبل الاستكمال هو خوارزمية تُستخدم من قِبل الماكينة لتتحرك في معدل التغذية المبرمج بشكلٍ أطول، بينما تقطع المسار المطلوب بدقة.

بدون خاصية الحركة عالية السرعة HSM، تتسارع الماكينة من صفر في بداية كتلة من التعليمات البرمجية، وتتباطأ إلى الصفر في نهاية كتلة من التعليمات البرمجية. قد لا تصل الماكينة مطلقًا إلى معدل التغذية المبرمج للكتل القصيرة.

باستخدام خاصية HSM، ينظر التحكم إلى الزاوية بين كتلتين من التعليمات البرمجية، ويحسب التسارع والتباطؤ الأمثلين للتنقل من كتلة للكتلة التي تليها. ويُبقي ذلك الماكينة في معدل التغذية المبرمج لمدةٍ أطول.

كتل في الثانية

تستخدم خاصية الماكينات عالية السرعة وظيفة النظر للأمام المعتمدة على 80 كتلة لتخطيط المسار، ويمكنها المعالجة بسرعة تصل إلى 1000 كتلة في الثانية. وهذا يعني كتلة واحدة كل مللي ثانية (1/1000 من الثانية). ويفترض ذلك عدم الحاجة إلى تغيير في الاتجاه أو السرعة للبقاء في المسار المبرمج، وهو أمر غير واقعي. 

وتوجد وظيفة أخرى لخاصية HSM وهي الجمع بين أشواط قصيرة للغاية (أقل من 0.0002" أو 0.005 مم) مع الكتلة السابقة أو الكتلة التالية عندما يقل التغيير في الاتجاه عن الحد المُعيَّن. وهذا يسمح للماكينة بتنفيذ أشواط أصغر - مثل تلك الموجودة غالبًا في التفريز الديناميكي/عالي الكفاءة - دون انخفاض كبير في السرعة، أو انحراف عن مسار الأدوات. 

وللحفاظ على حركة سلسة وانسيابية، فإنه يجب ألا يحتوي برنامجك على رمز يستغرق أقل من مللي ثانية للتنفيذ. 

High speed Machining. Product of Haas CNC machine tools

عائد الاستثمار

مثال لعائد الاستثمار:
        خيار الماكينات عالية السرعة (HSM): $2495

زمن الدورة الجزئي بدون خاصية HSM يساوي 86 ثانية

زمن الدورة الجزئي باستخدام خاصية HSM يساوي 69 ثانية أي أسرع بنسبة 20%
        الفارق: 17 ثانية
 
القِطع لكل ساعة بدون HSM: 42
القِطع لكل ساعة باستخدام HSM: 52 

معدل الورشة: 60 $/ساعة، 40 ساعة كل أسبوع

40 ساعة × 20% =  توفير 8 ساعات/أسبوع × 60 $ معدل الورشة = توفير 480 $ في الأسبوع
 
وقت الاسترداد: 1.3 شهر

HSM. Product of Haas CNC machine tools