HSM

High-Speed -Bearbeitung (HSM) ist ein Softwarefeature, das die Zyklusdauer verringert  und zugleich die Qualität der bearbeiteten Oberfläche verbessert. Kürzere Zykluszeiten mit HSM  bei:

  • Moderne, dynamische, hocheffiziente Fräswerkzeugbahnen
  • Dreidimensionalen  Oberflächenanwendungen
  • 4- und 5-Achsen-Simultanbewegungs-Werkzeugbahnen
  • Sogar Werkzeugbahnen, die zweidimensionale Spline-Kurven aufweisen
HSM. Product of Haas CNC machine tools

Der Schnellbewegungs-Steueralgorithmus erzielt große Geschwindigkeit hauptsächlich dadurch, dass er den Schnittwinkel zwischen den linearen und/oder kreisförmigen Bewegungsanschlägen berechnet und die maximal mögliche Geschwindigkeit durch den Anschlagübergang beibehält. Dies muss deutlich vor der eigentlichen Bewegungsausführung erfolgen, so dass abrupte Richtungsänderungen im Geschwindigkeitsprofil aufgenommen werden können, ohne dabei die Beschleunigungsbeschränkungen zu verletzen.

Je stärker die Richtungsänderung ist, desto geringer muss die Geschwindigkeit im Übergangsmodus sein. Das geht herab bis zur Geschwindigkeit Null bei Richtungsänderungen von 90 Grad oder mehr.  

Beschleunigung vor Interpolation

Beschleunigung vor Interpolation  ist ein Algorithmus, den die Maschine verwendet, um länger mit dem programmierten Vorschub zu fahren, während sie präzise die Werkzeugbahn fräst.

Ohne HSM  beschleunigt die Maschine am Anfang eines Codeblocks von Null und bremst am Ende eines Codeblocks auf Null ab. Bei kurzen Codeblöcken erreicht die Maschine den programmierten Vorschub unter Umständen gar nicht.

Mit HSM  achtet die Steuerung auf den Winkel zwischen zwei Codeblöcken und berechnet die optimale Beschleunigung und Verzögerung, um von einem Block zu nächsten zu navigieren. Das hält die Maschine länger auf der programmierten Vorschubgeschwindigkeit.

Blöcke pro Sekunde

Die ”High-Speed”-Bearbeitung (HSM) nutzt eine Vorausschau auf die kommenden 80 Codeblöcke, um die Werkzeugbahn zu planen, und kann den Code mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1000 Sätzen pro Sekunde verarbeiten. Das ist ein Block pro Millisekunde! Voraussetzung ist, dass keine Änderung in Richtung oder Geschwindigkeit notwendig sind, um der programmierten Werkzeugbahn zu folgen, was nicht realistisch ist. 

Eine andere Funktion im HSM-Algorithmus kombiniert extrem kurze Hübe (weniger als 0,0002" oder 0,005 mm) mit dem vorhergehenden oder nachfolgenden Block, wenn die Richtungsänderung unter einer speziellen Grenze bleibt. Damit kann die Maschine kleinere Verfahrhübe, wie sie häufig beim dynamischen/hocheffizienten Fräsen auftreten, ohne dramatische Geschwindigkeitsabsenkung oder Abweichungen von der Werkzeugbahn ausführen. 

Um eine gleichförmige und flüssige Bewegung beizubehalten, sollte Ihr Programm keine Code-Blöcke enthalten, die weniger als eine Millisekunde zur Ausführung benötigen. 

High speed Machining. Product of Haas CNC machine tools

Return on Investment

Beispielrechnung zur  Amortisation:
        HSM: $2.495,00

Teil-Zykluszeit ohne HSM = 86 s

Zykluszeit pro Werkstück mit HSM = 69 s = 20 % schneller
          Differenz: 17 s
 
Teile pro Stunde ohne HSM: 42
Teile pro Stunde mit HSM: 52 

Werkstattkosten: $60,00 pro Stunde, 40 h pro Woche

40 h x 20 % = 8,0 h/Woche gespart X $60,00 Werkstattkosten = $480,00 Ersparnis pro Woche
 
Amortisation: innerhalb von  1,3  Monaten

HSM. Product of Haas CNC machine tools