高速切削的加工技術和高速機床

1、高速切削的加工技術和高速機床高速切削的加工技術和高速機床閱讀：1579作者：單錫林在現(xiàn)代機械切削加工技術中，高速切削正在越來越多地被人提及，其技術已開始被使用，隨之而來的首先是高速機床，那么，高速切削與傳統(tǒng)切削技術究竟有什么不同其實現(xiàn)的條件是什么實現(xiàn)它有哪些益處其適用性怎么樣呢本文將試圖回答這些問題，并且盡可能結合目前在世界上居領先水平的瑞士MIKRON公司的機床的結構、特點來分析，用它同目前國內仍在普遍應用的傳統(tǒng)的加工方法和切削理論相

2、比較，促進高新技術在國內的應用和普及。高速機床縮短加工時的切削與非切削時間，對于復雜形狀和難加工材料及高硬度材料減少加工工序，最大限度地實現(xiàn)產品的高精度和高質量，是我們提高勞動生產率、實現(xiàn)經濟性生產的一個重要的目標。有人認為，一提高速加工，就是主軸轉速要幾萬轉；只要主軸轉速一達到幾萬轉，就可以實現(xiàn)高速切削，這其實是不全面的。隨著科學技術的發(fā)展，現(xiàn)代機床已經具備了下面的條件，也只有具備這些條件，才會使得高速切削成為可能。1.機電一體化的主

3、軸，即所謂電主軸。現(xiàn)代化的主軸是電機與主軸有機地結合成一體，采用電子傳感器來控制溫度，自有的水冷或油冷循環(huán)系統(tǒng)，使得主軸在高速下成為“恒溫”；又由于使用油霧潤滑、混合陶瓷軸承等新技術，使得主軸可以免維護、長壽命、高精度。由于采用了機電一體化的主軸，減去了皮帶輪、齒輪箱等中間環(huán)節(jié)，其主軸轉速就可以輕而易舉地達到0～42000rmin，甚至更高。不僅如此，由于結構其次是要針對不同的加工對象、不同的硬度、不同的材質、不同的形狀來選擇相應合理的

4、參數(shù)，而不能一味地追求為高速而高速，特別是對于型腔加工，形狀復雜而刀具直徑又較小時，由于刀具的運動軌跡不是簡單的直線運動而是曲線，甚至有直角拐彎的時候，工藝參數(shù)的合理性就尤為重要，因為要想保持同一進給速度進行直角切削，搞不好會由于機床運動部件的巨大慣性而導致刀具做彎角運動時突然斷裂，而變速運動又會由于加速和減速等運動造成切削厚度的瞬間變化，而導致切削刀變化使工件表面有切紋，由此使加工質量下降，所以，針對不同的加工對象，需要編程人員選擇合

5、理的刀具運動軌跡，優(yōu)化切削參數(shù)；另一方面，根據需要選擇適合的切削速度，只有這樣才能真正發(fā)揮高速切削的長處。應用高速切削，我們可以實現(xiàn)下列目標：(1)由于采用小的切削深度和厚度，刀具每刃的切削量極小，因而機床主軸、導軌的受力就小，機床的精度壽命長，同時刀具壽命也延長了。(2)雖然切削深度和厚度小，但由于主軸轉速高，進給速度快，因此使單位時間內的金屬切除量反而增加了，由此加工效率也提高了。(3)加工時可將粗加工、半精加工、精加工合為一體，全

6、部在一臺機床上完成，減少了機床臺數(shù)，避免由于多次裝夾使精度產生誤差。(4)可以加工高硬度、難加工材料(可達62HRC左右)，可以鉆1mm以下的小孔。(5)最重要的是，加工時間短，經濟性能好。高速切削的應用目前，高速切削已經不是實驗室里的技術了，它更多的是應用于以下幾個方面。(1)有色金屬，如鋁、鋁合金，特別是鋁的薄壁加工。目前已經可以切出厚度為0.1mm、高為幾十毫米的成形曲面。(2)石墨加工。在模具的型腔制造中，由于采用電火花腐蝕加工

7、，因而石墨電極被廣泛使用。但石墨很脆，所以，必須采用高速切削才能較好地進行成形加工。(3)模具，特別是淬硬模具的加工。由于淬硬的材料可以直接從供應商處購買，因此采用高速切削可以直接將模具切出，這不單單是省去了過去機加工→電加工的幾道工序；節(jié)約工時，還由于目前高速切削已經可以達到很高的表面質量(Ra≤0.4um)，因此省去了電加工后面的磨削和拋光的工序；相反，切削中形成的已加工表面的壓應力狀態(tài)，還會提高模具工件表面的耐磨程度（有統(tǒng)計說模具