現(xiàn)代工業(yè)需要高效完成零件加工。客戶希望更快地完成訂單，并需要零件品質(zhì)穩(wěn)定。鋁是現(xiàn)代生產(chǎn)中最普遍使用的合金之一 ，似乎是最好的材料。它重量輕、堅(jiān)固、耐用且耐腐蝕。這就是新銑削鋁策略得以快速發(fā)展的原因。
現(xiàn)代成功的CNC鋁銑削方法之?稱為高速加工（High-Speed Machining）。與傳統(tǒng)銑削相比，主要區(qū)別在于高速銑削的速度要高得多， 操作者可以利用高速銑削增加切削進(jìn)給。因此，HSM銑削鋁在許多意想不到的方面非常有利。以下是選擇鋁HSM策略而不是使用傳統(tǒng)銑削將獲得的好處。
1.效率更高
通過將切削速度提高到傳統(tǒng)鋁銑削的3倍，可以將進(jìn)給提高到2倍（對(duì)于較軟的鋁合金）。據(jù)我們所知，加工進(jìn)給是定義整個(gè)銑削過程生產(chǎn)率的參數(shù)。話雖如此， 高速加工效率可以與傳統(tǒng)銑削相媲美。鋁的可加工性使主軸轉(zhuǎn)速可以提高到18000rpm甚至更高 ， 從而使材料去除率令人恐懼。
這樣的材料去除率使得使用HSM策略的鋁加工服務(wù)成為汽車和航空航天工業(yè)非常有利可圖的選擇。在第一種情況下，汽車原型需要大量材料去除，最好盡可能少的銑削設(shè) 置。在第二種情況下，有很多長(zhǎng)而大的部件，它們有深凹陷（它們必須很輕， 所以它 們大多被加工成一組相交的肋條）和薄壁， 此外飛機(jī)和火箭的80%都由鋁合金制成。
2.切削溫度
事實(shí)證明，切削溫度會(huì)隨著速度的增加而變化。起初，隨著速度的增加，溫度也會(huì)上升。但是，隨著速度的進(jìn)一步提高 ，溫度開始急劇下降，直到某個(gè)點(diǎn)，溫度不再重要。提高切削速度只會(huì)將溫度降低到很小的程度。這種轉(zhuǎn)變正是HSM的標(biāo)志。例如， 當(dāng)以300-500m/min的速度銑削鋁時(shí)，溫度可能達(dá)到600-800度。但是，如果我們將速度提高到1200，溫度就會(huì)下降到不到200度， 而以1800 m/min的速度銑削，溫度僅為150度。從那一刻起，更快的切削速度就毫無意義了。
想想看， 僅僅150-200度由于局部熱處理，切削區(qū)域的材料屬性沒有變化，金屬顆粒沒有增加，冷卻需求也小得多。我認(rèn)為這是一個(gè)很好的優(yōu)勢(shì)。
3.刀具壽命更長(zhǎng)
這看起來可能很奇怪，因?yàn)榍邢魉俣雀?，刀具磨損也必須更大 ，但如果我們比較HSM和傳統(tǒng)銑削中鋁切削刀具切削的材料量，而不是刀具壽命（以分鐘為單位），我 們就會(huì)發(fā)現(xiàn)差異很明顯，并且高速銑削鋁材更勝?籌。刀具壽命延長(zhǎng)的原因是什么？ 首先， 切削溫度較低， 這意味著刀具材料強(qiáng)度更高。然后，高速銑削過程中的切屑寬 度要小得多（ 刀具轉(zhuǎn)動(dòng)速度更快，即使進(jìn)給量增加，也能切下更薄的切屑）。
此外，在加工鋁時(shí)，主要問題之一是鋁太軟，在加工過程中會(huì)粘在刀具的切削刃上。這會(huì)降低刀具的鋒利度并增加切削力，從而縮短刀具壽命。但在高速加化工時(shí)不會(huì)發(fā)生這種情況。鋁會(huì)脫落。
4.高速鋁合金加工
我們都認(rèn)為進(jìn)給率越高，鋁材表面光潔度就越低，因?yàn)榈毒咔邢魅幸苿?dòng)得越遠(yuǎn)， 而刀具可以轉(zhuǎn)動(dòng)并切斷鋁材。通常，這會(huì)導(dǎo)致切屑更寬、切削力更大、表面光潔度更差。然而，在HSM中，盡管進(jìn)給率較大 ，但刀具速度更高 ，因此切屑實(shí)際上比傳統(tǒng)銑 削更薄。此外，由于切削力較小， 振動(dòng)也較小。
5.恒定刀具嚙合角
使用立銑刀銑削零件型腔時(shí)的主要問題之一與制造凹槽角度有關(guān)。立銑刀必須旋轉(zhuǎn)90 度才能加工出凹槽，此時(shí)，它必須切割的材料會(huì)加倍（從凹槽的兩側(cè)）。這會(huì)導(dǎo)致切削力局部增加， 對(duì)刀具壽命和零件精度非常不利。但是，HSM鋁銑削具有許多預(yù)定的 刀具路徑生成策略， 其中包括恒定的刀具嚙合角。
這意味著刀具在以圓形軌跡加工其 周圍的所有材料時(shí)會(huì)逐漸接近該角度。這樣，切削力保持不變，精度也保持不變。此 外，刀具壽命也延長(zhǎng)了。
6.冷卻液使用
?些用于鋁加工的HSM策略根本不使用冷卻液。我的意思是， 在200度下加工幾乎不需要對(duì)材料和刀具進(jìn)行任何冷卻。然而， 有些客戶的零件圖紙仍然使用冷卻液來提高 零件質(zhì)量， 但冷卻液的容量與傳統(tǒng)加工相比要低得多。一些鋁高速銑削工藝使用所謂 的最小量潤(rùn)滑。所施用的冷卻液量剛好足以形成一層薄膜， 以降低摩擦并提供一些冷卻。
因此，很明顯，高速鋁銑削是?種創(chuàng)新且高效的制造定制零件、原型、小批量和其他 鋁合金套件的方法。通過高速加工 ， 您將獲得更優(yōu)惠的價(jià)格，并減少等待訂單完成的時(shí)間。
