掌握高效铣削：技术与优势全解析

本文是关于高效铣削（HEM）系列博客文章之一。若想全面了解这一流行加工方法，请查看下方的其他 HEM 相关文章！

高速加工与 HEM 对比 | 如何应对切屑变薄 | 深入解析切削深度 | 如何避免四大类刀具磨损 | 超摆线铣削入门

高效铣削（HEM）是一种在金属加工行业迅速普及的策略。大多数 CAM 软件包现在都提供生成 HEM 刀具路径的模块，每个都有自己的专有名称。在这些软件中，HEM 也被称为动态铣削或高效加工等。HEM 能带来显著的车间效率提升、刀具寿命延长、性能增强和成本节约。专为实现更高转速和进给速度设计的高性能铣刀，将帮助机加工人员充分发挥这一流行加工方法的优势。

高效铣削定义

HEM 是一种粗加工铣削技术，采用较小的径向切削深度（RDOC）和较大的轴向切削深度（ADOC）。这种方式可将磨损均匀分布在切削刃上，散发热量，降低刀具失效风险。

该策略不同于传统铣削，后者通常采用较大的 RDOC 和较小的 ADOC。传统铣削会导致热量集中在刀具一小部分，加速刀具磨损。此外，传统铣削需要更多轴向切削层数，而 HEM 刀具路径则采用更多径向切削层数。

关于优化 HEM 切削深度的更多信息，请参阅《深入解析切削深度：外周、开槽与 HEM 方法》。

内置 CAM 应用

随着更快、更强大机床的发展，加工技术不断进步。为跟上步伐，许多 CAM 应用开发了 HEM 刀具路径内置功能，包括超摆线铣削——一种用于加工宽于刀具切削直径槽宽的方法。

HEM 主要基于径向切屑变薄理论，即随 RDOC 变化而发生的现象，涉及切屑厚度和每齿进给量。HEM 通过调整参数，在整个粗加工过程中保持刀具恒定负载，从而实现更激进的材料去除率（MRR）。在这方面，HEM 与其他高性能刀具路径不同，后者通过不同方法实现显著的 MRR。

点击此处了解高效铣削提升效率的强大功能

几乎任何 CNC 机床都能执行 HEM，关键在于快速的 CNC 控制器。从常规程序转换为 HEM 时，每行常规代码将生成约 20 行 HEM 代码。需要快速处理器来预读代码并跟上操作。此外，还需要能智能管理刀具负载、调整 IPT 和 RDOC 的先进 CAM 软件。

高效铣削案例研究

以下案例展示了机加工人员使用 Helical Solutions HEV-5 刀具在 17-4PH 不锈钢中执行 HEM 操作的结果。这款 1/2 英寸直径、5 刃铣刀仅以 12% 径向切入，但 100% 轴向切入。该机加工人员减少了刀具磨损，单把刀具可完成 40 个零件，而传统粗加工路径仅能完成 15 个。

下方案例研究也展示了 HEM 在粗加工中的效果。使用 Helical H45AL-C-3（1/2 英寸、3 刃粗加工铣刀）加工 6061 铝材时，HEM 仅需 3 分钟完成零件，而传统粗加工需 11 分钟。单把刀具用 HEM 可加工 900 个零件，比传统方法提升 150% 以上。

刀具对 HEM 的重要性

总体而言，HEM 关键在于如何运行刀具，而非刀具本身。几乎所有刀具都能执行 HEM，但使用专为承受 HEM 严苛条件设计的刀具将获得更大成功。就像跑马拉松虽可穿任何鞋，但专业跑鞋能带来最佳效果和表现。

HEM 常被视为大直径刀具的加工方法，因其激进的 MRR 和 1/8 英寸以下小直径刀具的脆弱性。然而，微小直径刀具也可实现 HEM。

使用微小刀具进行 HEM 会带来额外挑战，开机前必须充分理解。

HEM 推荐刀具特性：

• 高刃数，提升 MRR
• 大芯径，增强强度
• 针对工件材料优化的涂层，提高润滑性
• 变螺距/变螺旋角设计，减少振动

核心要点

HEM 是一种在全球车间日益普及的加工操作。作为一种粗加工铣削技术，它采用比传统铣削更小的 RDOC 和更大的 ADOC，将磨损均匀分布在刀具切削刃上，减少热量集中，降低刀具磨损率。这一点在最适合发挥 HEM 优势的刀具上尤为明显。