高速铣加工的错误想法及概念

小编薇薇

在制造行业，对高速铣床普遍存在如下等较多的错误观念：

• 高速铣床只是一台配了高转速主轴的铣床
• 主轴转速越高,加工速度就越快
• 高速铣床是一种新的科技,只是为了取代一般的传统铣床
• 20,000 转的主轴已足够模具生产之需求
• 高速铣床只是轴向服务器加大加快
• 高速铣床只能加工电极
• ………
  
  

事实上，高速铣床是一种新的技术与应用哲学：

要想要发挥出高速切削的效能，就必须个个环节的紧密配合，如果有其中一个环节搭配不佳，将无法发挥高速切削的效能。

• 高速的刀杆与刀具
• 高速的主轴
• 高动力的XYZ轴
• 高速的CNC控制器
• 高速的程序策略
  
  

高速切削时的情况

随着转速增加到一定程度时，则刀具的温度和切削力反而会逐渐下降。这种现象被用在了高速铣削技术中。

传统铣削

高速铣削

传统铣削	高速铣削
材料移除面积大但速度慢	材料移除面积小但速度快
产生温度高	产生温度低
成品精度低, 刀具损耗快	成品精度高, 刀具损耗慢
表面不佳	表面良好

高速切削热源的分散比率

高速铣削(HSM)和高效能铣削(HPM)加工理念

例：粗加工淬硬钢，材料硬度 >55HRC

高速铣削的应用范围

• 为了与主轴规格相匹配，保证加工的稳定性和安全起见，刀具直径不超过16mm(HSK-E40)。
• 与传统铣削相比，高速铣削的切削去除率相对比较小，对于小零件和模具加工应用非常适合。
• 可应用于薄片加工、微细加工等等新的加工应用。
• 是软材或超硬材料的新理念加工工法。
  
  

例:  铝件，壁厚为0.5mm，如果没有高速铣削技术该零件可能无法生产。

1. 高速配合的刀杆与刀具

实际上，并不是机器在做切削，而是刀具！刀具就像汽车的轮胎，是汽车中唯一接触地面的零件。在赛车中良好与合适的轮胎是致胜的关键，刀具的选择及加工条件可以依照刀具商所提供的资料, 但使用者仍需依实际加工情况予以调整。

选择刀具的标准：

• 直径（根据工件几何尺寸、精度）
• 类型（粗加工、精加工、开槽、3D轮廓、边缘加工…）
• 形状（球刀、圆鼻刀、多刃铣刀 ..)
• 材料（高速钢、硬质合金、金属陶瓷、金刚石、立方氮化硼CBN）
• 刀具涂层 （TiN、TiCN、TiAlN …）
• 品质（径向跳动,形状精度, 动平衡, 刚性）
  
  

2. 高速主轴

实际上，高速的主轴就像F1赛车内的引擎高转速与高动力。

主轴大略可分为两种规格：

• 有轴承的=> 高扭力，目前最高速度能达到5.4万转。
• 无轴承的（气体带动）=>低扭力，但转速非常快（>100krpm） 。
  
  

高扭力容许较大材料的切削，使用较大的刀具与较硬的材料。高转速容许较快的切削速率与达到HSM的效果。

3. 高动态性能的各轴

实际上，机器本身的床台结构就好比车子的底盘，强壮安全的吸收冲击与震动。

传统的硬轨可以通过机台上的调整来获得较佳的精度，但是它无法达到线性滑轨所能达到的高速加工。高速的各轴及坚固的床身结构，加速度是关键因素，高加速度的各轴减少时间上的浪费，更好的切削表面，刀具磨损低。

4.高速铣削控制器CNC

实际上，控制器如同驾驶员，它的操作技能决定了赛车的胜负它需要有前瞻性、灵敏度和快速的反应能力。

5. 高速铣削的CAM加工策略

实际上，有许多条路可以从一点到达下一个点，可是所有的路径都会在速度，表面等产生不同的效果。

来源 前沿数控技术

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