铣削铝的 6 个高速加工技巧

八月发布。 2019 年 3 月 30 日，| By WayKen 快速制造

现代工业需要快速完成零件。快速原型或定制零件的需求每月都在增加。客户希望他们的订单更快，并且需要组件比以前具有更高的准确性。现代生产中最广泛使用的合金之一是铝，它似乎是最好的材料。它重量轻、坚固、耐用且耐腐蚀。这就是为什么新的铣削铝策略得到迅速发展的原因。

现代成功的 CNC 铝铣削方法之一称为高速加工。与传统铣削相比，主要区别在于高速铣削的速度要高得多，并且使用它们，机械师可以增加切削进给。因此，HSM 铣削铝在许多意想不到的方面都非常有利。以下是选择 HSM 铝加工策略而不是使用传统铣削的好处。

效率更高

通过将切削速度提高到传统铝铣削的 3 倍，可以将进给量提高到 2 倍（对于较软的铝合金）。据我们所知，加工进给是定义整个铣削过程生产率的参数。话虽如此，与传统铣削相比，高速加工效率可以大大提高。铝的可加工性使其可以将主轴转速提高到 18000 rpm 甚至更高，从而使材料去除率变得可怕。

这样的材料去除率使得使用 HSM 策略的铝加工服务为汽车和航空航天工业提供了非常有利可图的服务。在第一种情况下，汽车原型需要大量材料去除，最好是尽可能少的铣削设置。在第二种情况下，有很多长而大的零件有很深的口袋（它们必须是轻量级的，所以它们大多被加工成一组相交的肋条）和薄壁，此外，铝合金就是飞机和火箭高达80%。

切割温度

事实证明，切割温度随速度的增加而变化。起初，随着速度的增加，温度也会增加。然而，随着我们走得更远，温度开始急剧下降，直到某个时候，它不再重要。提高切削速度只会将温度降低到很小的程度。这种转变意味着 HSM。例如，当以 300-500 m/min 的速度铣削铝时，温度可能会达到 600-800 度。但是，如果我们将速度提高到 1200，温度会下降到 200 度以下，在 1800 m/min 时只有 150 度。从那时起，剪得更快是没有意义的。

试想一下，只有 150-200 度！由于局部热处理，切割区域没有材料性能变化，没有金属晶粒增加，对冷却的需求也小得多。我会说，这是一个很好的优势。

工具寿命更长

这可能看起来很奇怪，因为切削速度更大，因此刀具磨损也必须如此，但如果我们将 HSM 的铝切削刀具切削的材料量与传统铣削而不是刀具寿命（以分钟为单位）进行比较，我们'会看到差异是显而易见的，并且在高速铣削铝方面有优势。刀具寿命延长的原因是什么？首先，切削温度较低，这意味着刀具材料强度较高。然后，高速铣削时的切屑宽度要低得多（即使进给增加，刀具也能更快地切出更薄的切屑）。

此外，在加工铝材时，主要问题之一是它非常柔软，在加工过程中会粘在刀具的切削刃上。这会降低刀具锋利度并增加切削力，从而缩短刀具寿命。但这不会在高速下发生。铝刚刚离开。

高速铣铝的精度

我们都认为较高的进给会使铝表面光洁度降低，因为刀具切削刃移动得更远，而刀具可以转动并切断它。通常，这会导致更宽的切屑、更高的切削力和更差的表面光洁度。然而，在 HSM 中，尽管进给量很大，但刀具的速度更高，因此切屑实际上比传统铣削中更薄。此外，由于切削力更小，振动也更低。

恒定的工具啮合角度

使用立铣刀铣削零件型腔时的主要问题之一与制造型腔角度有关。立铣刀必须转动 90 度才能产生型腔，此时，它必须切割的材料加倍（从型腔的两侧）。这会导致切削力局部增加，对刀具寿命和零件精度非常不利。然而，HSM 铝铣削有许多预先确定的刀具路径生成策略，包括恒定的刀具啮合角。这意味着刀具逐渐接近角度，同时以圆形轨迹加工其周围的所有材料。这样，切削力保持不变，精度也保持不变。此外，延长了刀具寿命。

冷却液使用

一些用于铝加工的 HSM 策略根本不使用冷却剂。我的意思是，在 200 度下加工几乎不需要对材料和刀具进行任何冷却。然而，一些极其精确的操作仍然使用冷却剂来提高零件质量，但与传统加工相比，冷却剂的数量要低得多。一些铝高速铣削工艺使用所谓的微量润滑。所施用的冷却剂的量刚好足以形成降低摩擦并提供一定冷却的薄膜。

因此，很明显，高速铝铣削是制造定制零件、原型、小批量和其他铝合金套件的创新且高效的方式。借助高速加工，您将获得更优惠的价格，并减少等待订单完成的时间。