高速加工技術的應用

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

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

以主軸轉速界定：高速加工的主軸轉速應≥10000r/min。

高速加工的技術特點：

1、 加工效率高：

高速加工的進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，刀具的偏振頻率遠離工藝系統的固有頻率，不易產生振動；又切削力小，熱變形小，殘余應力小，易于保證加工精度和表面質量。

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，可對常規難加工的硬表面進行加工，從而使工序集約化，這點對于模具的加工具有特殊意義。

目前，要想實現高速加工技術的應用，必須從以下幾個方面著手：

1、 加工機床的結構必須保證：

運動部件輕：采用刀具運動方式由主軸實現三個線性軸的運動。

剛性好：允許更高的加工速度。

固有頻率高：不斷提高機床的動態性能。

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

2、 機床的主軸必須適應高速加工：

目前，機床的主軸磨損較快，影響高速加工技術的應用。可考慮機床主軸的陶瓷化。陶瓷的比重較低，與傳統鋼制的軸承主軸相比，為其重量的2/5左右。可縮短主軸到達穩定轉數的時間。同時，熱膨脹系數低，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量。

3、 機床的進給系統必須不斷完善：

機床的進給伺服系統代表了機床的動態性能。電機絲杠或直線電機構成的伺服進給系統更適合于高速加工，同時，以滾動導軌取代滑動導軌，其效果將更加明顯。

4、 數控系統的廣泛應用：

數控系統的廣泛應用將為高速加工技術的全面應用提供一個更加廣闊的空間。盡管數控系統并不是實現高速加工的必要先決條件，但卻是一個非常有利的促進條件。

5、 其他制約高速加工技術的條件：

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，也是一個長期內需要解決的問題。

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