高速铣削技术简介
1. 高速铣削的定义 利用高的主轴转速和高的进给速度，达到高的金属切除率，并获 得良好的加工精度和质量的铣削加工方法。 2 . 速铣削技术涉及到的软、硬件条件 硬件条件指对机床和刀具方面的要求，主要包括以下几方面：下一页 返回11.1 Nhomakorabea高速铣削简介
1）高速主轴单元 高速主轴大多采用内置式马达驱动，主轴机电 一体化，直接传动，转速达到每分钟几万转。其要求应用各种不同的 主轴轴承和主轴润滑和冷却来达到更高的载荷值。
11.1 高速铣削简介
1．粗加工的高速铣削要求： 1）刀具以5°倾角，采用螺旋或倾斜方式进入工件材料。 根据刀具材料、工件材料、机床和CNC系统的能力和条件，使其 进给率与主轴转速之比值应该达到最佳。 2）即使在减少进给量或刀具停止时也要避免急剧改变切削方向， 以防止刀具损坏。 3）为了平稳从容地加工硬化了的材料，径向进给量不得大于 6%～8%的刀具直径，深度进给量最大不超过5%的刀具直径。 2．半精加工的高速铣削要求： 1）避免急剧的铣削运动。 2）为了避免过切，刀具不采用螺旋或斜坡方式下刀，直接下沉到 下一个切削平面。 3）径向切削量小于6%～8%的刀具直径。 4）满足均匀切削条件
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11.2 高速铣削方法
1.进退刀控制 与常规铣削相比较，高速铣削在进退刀控制上要求更高，应尽量 采用斜线、圆弧或螺旋线方式及在轮廓、曲面切向进退刀，保证圆弧 过度，层间进退刀要减少进刀/退刀的相对高度，精加工时最好从工件 外部进刀。 2.移刀方法 在双向切削加工中，为避免行间过渡时方向急剧改变，可采用空 间内向圆弧走刀、空间外向圆弧走刀、“高尔夫”式走刀等方式加工。 如图11-1所示。
我们知道，在常规切削过程中，切削温度和刀具磨损限制了切削 线速度的提高，但远在60多年前，卡尔·索罗门博士（Salomon）发 现，当切削线速度进一步提高，超过某个临界值的时候，切削温度和 切削力反而变小，然后随着切削线速度的继续提高，温度和切削力又 急剧增加。这就使得高速加工(High Speed Machining)成为可能。
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11.1 高速铣削简介
高速铣削的工艺特点可概括为： 1）很窄的公差带。 2）浅切削。 3）高速的切削速度（达到机床极限）。 4）用斜坡和螺旋式进刀。 5）大量采用分层切削。 6）轮廓加工采用小的粗糙度。 7）多用球头刀和圆角立铣刀。 8）切削的切除率尽量保持常数。 9）防止产生切屑的二次切断。
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11.1 高速铣削简介
高速切削要求保持切削载荷平稳，最大限度地减少速率损失，同 时使程序处理速度最大。载荷平稳的前提是要求合理的粗加工和半精 加工方案，上道工序较为均匀的加工余量是高速铣削发挥优势的条件 之一。
对于黑色金属的加工，采用常规铣削进行粗加工，以低成本去处 大量材料；对于铝合金等材料的粗加工和精加工则直接采用高速铣削。 高速铣削可高速成型——它能达到很高的走刀速度，切削更多的表面 积。对于高速铣削，半精加工特别重要。
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11.1 高速铣削简介
✓ 11.1.2 高速铣削的工艺分析
高速铣削是一种高效铣削的方法，它以高切削速度进行小切削量 加工，但其金属去除率比深度铣削效率高，延长了刀具寿命，减少了 非加工时间，它适应了现代生产快速反应的应用特点。
高速铣削的工艺过程与原则 高速铣削采用小切削用量并未减少铣削加工时间，但简化了工艺 过程，减少了整个生产时间（如减少或避免了电极的设计与制造，抛 光时间可大幅度减少或省去），提高了生产效率。
4）高刚性的机床结构，机床结构要有很好的刚度，在高速切削 下抵抗有害的震动，使进给平稳，保证加工精度。
5）超硬刀具材料、结构和涂层工艺等，主轴和刀具的连接采用 新的两面约束型刀具系统。用1：10的短锥柄刀柄可使刀具轴向定位精 度提高，径向跳动降低。刀具旋转要均匀，刀具要进行平衡测试。
软件条件指对编程技术的要求：必须具备适应高速加工编程的 CAM系统。
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11.1 高速铣削简介
3．高速铣削的加工特点 高速铣削加工特点之一就是高速。高速主轴（高切削速度）和高 进给加工过程中大约有75%的热量被切屑迅速带走，从而减小了加工 的刀具温度，刀具寿命得到极大的提高，大约5%的热量由工件吸收， 工件温度低，对解决切削变形、热稳定性很有好处；减少了对冷却的 要求，如使用风冷即可以达到满意的效果。 高速铣削另一特点是小切削用量。高速铣削时主轴转速可达 10000～100000r/min,进给可达20～40m/min,进给加速度可达2～10g。 高速铣削的切宽约为刀具的1/3，切深约为刀具直径的1/10，在加工中 要求分开进行端铣和周铣。
2）快速进给和高加（减）速的驱动系统，采用取消中间运动环 节的直线电动机，可达到高速进给（至少10m/min以上）和高加(减)速。
3）高性能的高速CNC控制系统，系统要有加工指令预处理功能， 能进行NURBS插补，CNC系统要有高速大容量的存储
4）高刚性的机床结构，机床结构要有很好的刚度，在高速切削 下抵抗有害的震动，使进给平稳，保证加工精度。
第11章 高速铣削技术简介
11.1 高速铣削简介 11.2 高速铣削方法
11.1 高速铣削简介
✓ 11.1.1 高速铣削的定义和加工特点
高速铣削是近年来得到迅速发展和应用的一种先进金属切削加工 技术。在航空与模具业，高速铣削很好地解决了薄壁零件的加工，在 提高加工效率和提高制造质量方面，高速铣削也起到很重要的作用。
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11.1 高速铣削简介
精加工要求按照零件的设计要求，加工出达到最好的表面质量和 轮廓精度，精加工的刀位轨迹紧贴着轮廓表面的刀位轨迹应平稳，没 有急剧的方向改变，精加工可用最佳的切削速度和大的进给率。
3．精加工的高速铣削要求： 避免急剧变化的刀具运动。 避免在外形轮廓上进刀和退刀，在轮廓铣削中尽量直接下沉到下 一个深度。 每齿的横向进给量要与径向进给量相同。 采用真实粗糙度铣削，用粗糙度值计算步距。 每齿进给量为常数以达到最好的表面加工质量。
对于高速铣削任务，要把粗加工、半精加工、精加工作为一个整 体过程来考虑，设计出一个包括选用刀具和设置切削参数在内的合理 加工方案，从整体上达到加工的高质量和生产的高效率，发挥高速铣 削的优势，就是高速铣削工艺设计的原则。
在粗加工中，机床平稳协调地运行，避免切削方向的急剧改变是 其基本要求。
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