高速加工技術(shù)的應(yīng)用

        高速加工技術(shù)是指采用特殊材料的刀具，通過極大地提高切削速度和進(jìn)給速度，來提高被加工件的切除率，同時，加工精度和質(zhì)量也顯著提高的新型加工技術(shù)。

以切削速度和進(jìn)給速度界定：高速加工的切削速度和進(jìn)給速度應(yīng)為普通切削加工速度的5~10倍。

以主軸轉(zhuǎn)速界定：高速加工的主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)≥10000r/min。

高速加工的技術(shù)特點(diǎn)：

1、 加工效率高：

高速加工的進(jìn)給率較普通切削加工提高5~10倍，材料切除率提高3~6倍。

2、 切削力小：

高速加工的切削力較常規(guī)切削加工至少降低30%，徑向力降低的更為明顯。這樣，加工過程中，對加工件的沖擊力更小，不易引起工件受力變形。因此，特別適用于薄壁零件和細(xì)長工件的加工。

3、 切削熱小：

在高速加工中，95%以上的切削熱被切屑帶走，因此，工件積熱少，溫升低，特別適用于熔點(diǎn)低，易氧化，易熱變形的加工件。

4、 加工精度高：

高速加工中，刀具的偏振頻率遠(yuǎn)離工藝系統(tǒng)的固有頻率，不易產(chǎn)生振動；又切削力小，熱變形小，殘余應(yīng)力小，易于保證加工精度和表面質(zhì)量。

5、 工序集約化：

高速加工可獲得更高的加工精度和更低的表面粗糙度，并在一定條件下，可對常規(guī)難加工的硬表面進(jìn)行加工，從而使工序集約化，這點(diǎn)對于模具的加工具有特殊意義。

目前，要想實(shí)現(xiàn)高速加工技術(shù)的應(yīng)用，必須從以下幾個方面著手：

1、 加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)必須保證：

運(yùn)動部件輕：采用刀具運(yùn)動方式由主軸實(shí)現(xiàn)三個線性軸的運(yùn)動。

剛性好：允許更高的加工速度。

固有頻率高：不斷提高機(jī)床的動態(tài)性能。

減震性好：減少加工過程中震動對加工精度和表面質(zhì)量的影響。使用新材料，提高機(jī)床的抗震性。

2、 機(jī)床的主軸必須適應(yīng)高速加工：

目前，機(jī)床的主軸磨損較快，影響高速加工技術(shù)的應(yīng)用。可考慮機(jī)床主軸的陶瓷化。陶瓷的比重較低，與傳統(tǒng)鋼制的軸承主軸相比，為其重量的2/5左右。可縮短主軸到達(dá)穩(wěn)定轉(zhuǎn)數(shù)的時間。同時，熱膨脹系數(shù)低，使主軸的熱變位控制在10um以下（溫升5℃以下），即為通常的1/2，更加有利于提高加工質(zhì)量。

3、 機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)必須不斷完善：

機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)代表了機(jī)床的動態(tài)性能。電機(jī)絲杠或直線電機(jī)構(gòu)成的伺服進(jìn)給系統(tǒng)更適合于高速加工，同時，以滾動導(dǎo)軌取代滑動導(dǎo)軌，其效果將更加明顯。

4、 數(shù)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用：

數(shù)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用將為高速加工技術(shù)的全面應(yīng)用提供一個更加廣闊的空間。盡管數(shù)控系統(tǒng)并不是實(shí)現(xiàn)高速加工的必要先決條件，但卻是一個非常有利的促進(jìn)條件。

5、 其他制約高速加工技術(shù)的條件：

刀具使用壽命及使用條件：目前的高速加工急需具有更佳耐磨性、耐熱性及動平衡的切削刀具，同時，如何降低滿足加工條件的刀具價格，也是一個長期內(nèi)需要解決的問題。

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