高速加工 101

高速加工（HSM或HSC）是一种先进的加工技术，在1990年代迅速发展和应用。通常指高主轴转速（10,000-100,000r/min）和高进给速度（40m-180m/min）的铣削加工。今天我们将详细介绍高速加工的以下内容：

什么是高速加工

高速加工的历史

传统加工与高速加工

高速加工的特点

高速加工的考虑因素

高速加工技术

高速加工的优势

高速加工应用领域

什么是高速加工

高速加工（HSM或HSC）是一种先进的加工技术，在1990年代迅速发展和应用。通常指高主轴转速（10,000-100,000r/min）和高进给速度（40m-180m/min）的铣削加工。高速加工是一种轻快的切削过程，可以实现高金属去除率（MRR）、高进给率和主轴转速。它结合了快速运动和精心规划的应用，以实现精确的零件和最佳效果。

高速加工的历史

高速加工的第一次尝试发生在 1920 年代初期。大约 10 年后，Carl Solomon 提出了他对高速加工的定义：“在比传统加工高 5 到 10 倍的特定切削速度下，切削刃的排屑温度将开始下降。”他现在著名的图表已经成为学习高速加工的代名词，解释了所谓的“所罗门曲线”。

直到 1950 年代后期，HSM 研究才开始起飞。在 1980 年代，洛克希德是 HSM 的早期采用者，其他航空制造公司紧随其后。正是在这一点上，高速加工成为传统加工的可行对立面。

如今，高速加工越来越普及，越来越多地出现在机加工车间。

传统 加工 和高速 加工

传统处理在许多方面与 HSM 有很大不同。使用传统加工技术时，刀具与工件的接触时间比使用HSM时长得多。传统加工还涉及更大的切削力。

与高速加工相比，传统加工通常会导致工件精度降低和表面光洁度差。与高速加工相关的另一个主要区别是材料去除率要高得多。

高速加工的特点

• 金属去除率 (MRR) 高，加工时间最短
• 高生产率和低成本
• 出色的尺寸精度和准确度
• 高精度 3D 复杂零件的加工能力
• 消除不必要的步骤，例如抛光和组装

高速加工可以解决新材料在实际应用中的加工问题，适应表面质量高、精度高、形状复杂的三维曲面的加工，减少和避免低效率电火花加工，解决薄壁零件，CNC高速复合加工还可以减少搬运和装夹次数，避免重复定位造成的加工误差，既提高了加工质量，又提高了加工效率。

高速加工的考虑因素

对于高速加工和 CNC 服务，您必须考虑的一些主要因素是：

• 工具选择与平衡
• 芯片减薄
• 机器要求
• 工件和刀具刚性
• 材料和加工策略
• 摄像头编程
• 工具选择

高速加工技术

高速加工是制造零件的复杂过程，您必须知道如何进行 HSM。如果没有经验的人使用正确的工具来执行该过程，则不会成功。

HSM 是各种应用中使用的技术的混合体。这些技术合集界面友好，对操作任何操作都非常有用。

高速加工的一些最佳技术是：

1：切入粗加工

它是一个手动 CAM 刀具路径和程序。可以说是拯救培根的秘密武器。切入粗加工的两个主要特点是：

通过将 XY 平面的力改变为轴向 Z 的上下力，可以实现更刚性的切割。

与立铣刀相比，麻花钻可以去除更多的材料。

当侧槽导致刀具偏斜较大时，插铣粗加工或铣削最适合深槽。插铣让您可以在车间对旧机床进行粗加工。

2：摆线加工/铣削

这种数控铣削方法适用于铣削深型腔、封闭型腔和凹槽。摆线加工是对钛、铬镍铁合金等特殊硬质材料进行切槽的绝佳解决方案。

摆线加工的主要优点是：

• 缩短周期时间
• 能够执行多槽工具
• 可以去除更多的材料
• 延长刀具寿命
• 芯片变薄效应
• 减少轴向走刀次数
• 高速能力
• 保持连续进给速度

3：侧台阶

这些连接对于高进给率期间相邻刀具路径之间的过渡非常有效。它倾向于在传球结束时产生急剧的步伐。简单的圆周运动在高进给时会更加尖锐。近十年来，并行扫描线曲面处理已被用于完成多曲面模型。

中等进给率的适当解决方案是使用简单的循环刀具路径来替代扫描路径之间的急转弯。

高速加工的优势

高速加工一般采用高铣削速度和快速多次走刀来提高效率、小直径刀具、适当的进给量以及小的径向和轴向切削深度，即切削量。随着铣削速度的提高，加工时间大大缩短，切削力减小，振动小，特别是径向切削力大大减小，零件变形小。由于切削时大量切削热被切屑带走，工件表面温度较低。由于高速铣削的上述特点，高速加工与常规加工相比具有突出的优势：生产率高、工作稳定、表面质量高、无需其他表面处理程序、有利于加工薄-壁件和高强度、高硬度和脆性材料，可以缩短交货时间，减少设备数量和车间面积，减少工人数量。尽管初期设备投资成本有所增加，但高速铣削工艺的整体效益仍有显着提升。

高速加工应用领域

高速加工可用于直接生产用于原型、小批量零件和发动机零件制造的刀具。 HSM的主要目标是降低生产成本，提高生产力。

1：航空业

航空工业的要求是高耐用性和高可靠性，在飞机设计、制造和设计过程中涉及很多限制。航空是最复杂、最复杂的技术之一，HSM技术主要应用于航空工业。为了实施最新的工艺和技术，高强度铝合金的使用也在增加。选择HSM进行航空和飞机设计的主要原因是：

切割层深度

切削速度快，加工效率高

进给速度与精密机械表面

切削参数的选择

这些因素使 HSM 成为航空工业比其他铣削技术和方法更好的选择。

2：医疗行业

医疗设备、工具和零件需要更高的精度和精度，而您可以通过高速CNC加工来实现这种高精度。可用于骨科植入物、关节植入物、模具或手术器械。材料要求可能因高质量标准而异。

许多CNC服务提供商公司服务于医疗行业，并在高速CNC加工和高速加工进给方面获得了高水平的深度和知识。

3：汽车行业的高速处理

高速加工为各种应用提供了广泛的产品和用途。近年来，汽车行业加大高速铝加工以减轻重量和成本。

主要用于小批量生产、复杂零件和模具制造。汽车行业需要高速铣削和批量生产零件，HSM是一个不错的选择。

汽车零部件是通过高速加工制造的，许多提供CNC服务的公司可以成为您汽车零部件制造的不错选择。