高速加工原理及特点
高速加工作为模具制造中最为重要的一项先进制造技术，是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术。在常规切削加工中备受困扰的一系列问题，通过高速加工的应用得到了解决。
其切削速度、进给速度相对于传统的切削加工，以级数级提高，切削机理也发生了根本的变化。与传统切削加工相比，高速加工发生了本质性的飞跃，其单位功率的金属切除率提高了30%～40%， 切削力降低了30%，刀具的切削寿命提高了70%，留于工件的切削热大幅度降低，低阶切削振动几乎消失。
随着切削速度的提高，单位时间毛坯材料的去除率增加，切削时间减少，加工效率提高，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。同时，高速加工的小量快进使切削力减少，切屑的高速排除，减少了工件的切削力和热应力变形，提高了刚性差和薄壁零件切削加工的可能性。由于切削力的降低，转速的提高使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，而工件的表面粗糙度对低阶频率最为敏感，由此降低了表面粗糙度。
在模具的高淬硬钢件（hrc45～65）的加工过程中，采用高速可以取代电加工和磨削抛光的工序，避免了电极的制造和费时的电加工时间，大幅度减少了钳工的打磨与抛光量。一些市场上越来越需要的薄壁模具工件，高速铣削可顺利完成。而且在高速铣削cnc加工中心上，模具一次装夹可完成多工步加工。这些优点在资金回转要求快、交货时间紧急、产品竞争激烈的模具等行业是非常适宜的。
高速加工系统主要由可满足高速的高速加工中心、高性能的刀具夹持系统、高速刀具、安全可靠的高速cam软件系统等构成，因此，高速加工实质上是一项大的系统工程。随着切削刀具技术的进步，高速加工已可以应用于加工合金钢（hrc>30），广泛地应用于汽车和电子元件产品中的冲压模、注塑模具等零件的加工。高速加工的定义依赖于被加工的工件材料的类型。例如，高速加工合金钢采用的切削速度为500m/min，而这一速度在加工铝合金时为常规采用的顺铣速度。
随着高速加工的应用范围扩大，对新型刀具材料的研究、刀具设计结构的改进、数控刀具路径新策略的产生和切削条件的改善等也有所提高。而且，切削过程的计算机辅助模拟技术也出现了，这项技术对预测刀具温度、应力、延长刀具使用寿命很有意义。铸造、冲模、热压模和注塑模加工的应用代表了铸铁、铸钢和合金钢的高速应用范围的扩大。工业领先的国家在冲模和铸模制造方面，研制时间大部分耗费在机械加工和抛光加工工序上。冲模或铸模的机械加工和抛光加工约占整个加工费用的2/3，而高速铣可正好用来缩短研制周期，降低加工费用。
高速之所以得到工业界越来越广泛地应用，是因为它相对传统加工具有显著的优越性，具体说来有以下特点：
（一）生产效率有效提高。
高速加工允许使用较大的进给率，比常规切削加工提高5～10倍，单位时间材料切除率可提高3～6倍。当加工需要大量切除金属的零件时，可使加工时间大大减少。
（二）至少降低30%的切削力。
由于高速采用极浅的切削深度和窄的切削宽度，因此切削力较小，与常规切削相比，切削力至少可降低30%，这对于加工刚性较差的零件来说可减少加工变形，使一些薄壁类精细工件的切削加工成为可能。
（三）加工质量得到提高。
因为高速旋转时刀具切削的激励频率远离工艺系统的固有频率，不会造成工艺系统的受迫振动，保证了较好的加工状态。由于切削深度、切削宽度和切削力都很小，使得刀具、工件变形小，保持了尺寸的精确性，也使得切削破坏层变薄，残余应力小，实现了高精度、低粗糙度加工。
从动力学角度分析频率的形成可知，切削力的降低将减小由于切削力产生的振动（即强迫振动）的振幅；转速的提高使切削系统的工作频率远离机床的固有频率，避免共振的发生；因此高速可大大降低加工表面粗糙度，提高加工质量。
（四）降低加工能耗，节省制造资源。
由于单位功率的金属切除率高、能耗低以及工件的在制时间短，从而提高了能源和设备的利用率，降低了切削加工在制造系统资源总量中的比例，符合可持续发展的要求。
（五）简化了加工工艺流程。
常规切削加工不能加工淬火后的材料，淬火变形必须进行人工修整或通过放电加工解决。高速则可以直接加工淬火后的材料，在很多情况下可完全省去放电加工工序，消除了放电加工所带来的表面硬化问题，减少或免除了人工光整加工。
铝合金加工工艺为五种
1.喷沙也叫喷丸
利用高速砂流的冲击作用清理和粗化金属表面的过程。这种方法的铝件表面处理能够使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。该铝合金工艺我们经常在苹果公司的各类产品中看到,以及被现有的电视机面壳或中框也越来越多采用。
2.抛光
利用机械、化学或电化学的方法,使汽车铝件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。抛光工艺主要分为:机械抛光、化学抛光、电解抛光。汽车铝件采用机械抛光+电解抛光后能接近不锈钢镜面效果,给人以高档简约、时尚未来的感觉(当然易留下指纹还要多加呵护)。
3.拉丝
金属拉丝是反复用砂纸将铝板刮出线条的制造过程。拉丝可分为直纹拉丝、乱纹拉丝、旋纹拉丝、螺纹拉丝。金属加工微信,内容不错,值得关注。金属拉丝工艺,可以清晰显现每一根细微丝痕,从而使金属哑光中泛出细密的发丝光泽,产品兼备时尚和科技感。
4.高光切削
采用精雕机将钻石刀加固在高速旋转(一般转速为20000转/分)的精雕机主轴上去切削零件,在产品表面产生局部的高亮区域。切削高光的亮度受铣削钻头速度的影响,钻头速度越快切削的高光越亮,反之则越暗并容易产生刀纹。金属加工微信,内容不错,值得关注。
5.阳极氧化
阳极氧化是指金属或合金的电化学氧化,铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化不但可以解决铝表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,更能延长铝的使用寿命并增强美观度,已成为铝表面处理不可缺少的一环,是目前应用最广且非常成功的工艺。
铝合金的加工工艺流程
以上资料网上整理而来，可作为参考
1）铝合金属于易加工材料，适合高速切削加工，因此车削速度要选得高一点；
2）铝合金材料熔点较低，300度左右，最好使用切削液，对于精加工宜选乳化
型减摩切削液或低浓度的切削油；
3）铝合金切削加工时塑性大，容易粘刀形成积屑瘤，易变形，切削力要小，精
加工时可选择锋利且导热性优异的金刚石刀具。
从工业材质的角度上来讲铝合金还具有一定的机械性能，密度小，导电性、导热性良好，因此在工业领域广泛应用，同时也是加工中心可加工类型之一。
铝合金的强度与硬度较低，切削负荷小。由于导热性好，散热较快，加之铝合金的熔点比较低，为600°左右，铝合金碎屑很容易粘滞在钻头上，形成积屑瘤。这些因素影响了铝合金的切削加工性，在使用加工中心切削。钻孔铝合金材质时应该注意以下方面。
铝合金材质很软，主轴转速应在刀具承受的范围内适当调高,进给速度要尽量调小,如果进给大的话整个加工过程排屑就会困难。在加工铝合金工件时，必须充分地夹紧和支撑工件，并保持刀具锋利。否则，工件往往会有离开切削刀具的倾向。如加工表面出现不规则的槽痕和光亮的挤压斑一种可能是由于刀具对工件的压力不正常引发的，还有一种可能是由于夹持不牢固而引起振颤时，刀具在工件的表面作间隙式的磨蹭，发生挤压现象和粉状切削，然后当间隙或弹性消失时，刀具就咬入工件的表面，形成槽痕。而铝合金工件对表面光洁程度要求较高，因此在加工时要尤为注意。
为了减轻产生积屑瘤的情况，特别是避免积屑瘤在消失时的残痕粘附在前面上，应将钻头切削刃的前刀面（螺旋槽）和后刀面用油石鐾光到0.8μm以上；最好选用刃沟经过抛光的钻头。为了获得光洁的工件表面，尽可能采用先钻孔后扩孔的组合，因为各种合格的铝合金工件毛坯，总会有一些氧化层，加剧钻头的磨损。
另外，铝合金加工过程中切削液的选择非常重要。必须保证良好的润滑性、冷却性、过滤性和防锈性，因此，可用于铝合金加工的切削液与普通的切削液有所不同。在进行铝合金钻孔时，由于是高速加工，可产生大量的热量，如果产生的热量不能及时地被切削液带走，将会发生粘刀现象，严重的会出现积屑瘤，将严重的影响到工件的加工精糙度和刀具的使用寿命，同时热量也可使工件发生变形，严重影响到工件的精度。因此切削液的选择要在考虑润滑性的基础上也要考虑到冷却性能。对于铝合金精加工可以选择粘度低的切削油或半合成的减摩切削液。
选用牌号最好是W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。两种高速钢作为精车车刀。
白钢刀具有散热性高，刃口锋利，刃口容易修磨等优点。它的缺点是使用过程中耐磨性差，需要及时修磨刃口。
另外加工铝合金要添加煤油作为冷却液，可以大大提高零件的表面光洁度。
为了实现镗削加工的高速化和高精度化，必须注意刀齿振动对加工表面粗糙度和工具寿命的影响。为了防止加工精度和工具寿命下降，所选用的加工中心必须配备动平衡性能优异的主轴，所选镗削刀具也必须具有很高的动平衡特性。尤其是镗削工具中航长风的刀齿部分，应选择适用于高速切削的几何形状、刀具材料及装卡方式。切削刃端部的R应较大，以利于提高加工效率；在保证获得同等加工表面粗糙度的前提下，应加大进给量。但加大进给量应适可而止，否则将增大切削阻力，不利于提高加工效率。切削刃带应设置0.1mm以下的负倒棱，这样可有效保持刀具寿命的稳定。
至于刀具材料，则视被加工材料性质而有所不同。如加工40HRC以下的钢等材料时，可选用金属陶瓷刀具，这种刀具在v=300m/min以上的高速切削条件下，可获得良好的加工表面粗糙度与较长的刀具寿命。
涂层硬质合金刀具则适用于对60HRC以下的钢材等进行高速切削，刀具寿命非常稳定，但切削速度稍低于金属陶瓷刀具。
CBN烧结体刀具适用于加工高硬度钢、铸铁等材料，切削速度可达1000m/min以上，而且刀具寿命非常稳定。CBN刀齿的刃带部分应进行适当的倒棱处理，这种处理对进行稳定的高速切削和延长刀具寿命极为有利。在对铝合金等有色金属及非金属材料进行超高速切削时，可选用金刚石烧结体刀具，这种刀具切削稳定，刀具寿命也很长。应注意的是，使用金刚石刀具时，刀齿刃带必须进行倒棱处理，这是保证切削稳定的重要条件。
在铰削加工方面，目前尚未见到高速、高精度的新型刀具问世，该领域的研究开发工作似乎处于停滞不前的状态。高速铰刀迄今仍被某些特定的用户用来进行高速高精度孔加工。这种铰刀带有负前角，刚性高，断屑效果好，在高速切削条件下，可进行稳定的精密孔加工。该铰刀的特点是，采用较大的负前角和奇数刀齿，其高速切削的速度是过去的铰刀无法达到的，因此，可以说此种设计对铰刀的传统概念进行了大胆的突破，是一种高效率的铰削刀具。
整体刀具侧面加工速度可以高点，切宽小点，方便排屑。切宽控制在刀具直径的三分之二，切深控制在切削刃长的2/3，进给每齿0.1以上。
槽加工就要考虑排屑的问题，所以切深不要太大，进给要慢点，其余你根据实际情况而变动。
