高速切削技术现状存在问题

1、高速切削技术现状及存在问题高速切削技术现状及存在问题高速切削技术现状及存在问题高速切削技术现状及存在的问题2008/2/27/15：15慧聪网机床行业频道切削加工是机械加工应用最广泛的加工方法之一，而高速是它的重要发展方向，此中包含高速软切削、高速硬切削、高速干切削、大进给切削等。高速切削能够大幅度提升生产效率和单位时间内资料切除率，改良加工表面质量降低加工开销。高速切削的见解与高速切削技术高速切削是一个相对见解，怎样定义，当前还没有共鸣。并且因为不一样样的加工方式、不一样样工件有不一样样的高速切削范围，因此也很难就高速切削的速度范围给出一个的确的定义。高速切削技术是在机床构造及资料、机床设计

2、制造技术、高速主轴系统、快速进给系统、高性能CNC控制系统、高性能刀夹系统、高性能刀具资料及刀具设计制造技术、高效高精度丈量测试技术、高速切削机理、高速切削工艺等诸多有关硬件与软件技术均获得充散发展的基础之上综合而成的。因此，高速切削加工是一个复杂的系统工程，波及机床、刀具、工件、加工工艺过程参数及切削机理等诸多方面。2高速切削技术外国发显现状从德国博士提出高速切削概念，并于同年申请了专利以来，高速切削技术的发展经历了高速切削的理论研究阶段、高速切削应用研究阶段、高速切削的初步应用阶段、高速切削的较成熟阶段等四个阶段，现已在生产中获得推行应用。特别是20世纪80年月以来各工业发达国家接踵投入大

3、批人力、财力，研究开发高速切削技术及有关技术，发展快速。外国近几年来高速加工机床发展快速，美国、法国、德国、日本、瑞士、英国、加拿大、意大利等国家接踵开发了各自的高速切削机床。1/5高速主轴是高速切削技术最重要的重点技术，平常采纳主轴、电动机一体化的电主轴零件，实现无中间环节的直接传动，主轴支承一般使用陶瓷轴承、静压轴承、动压轴承、空气轴承以及油0气润滑、发射润滑等技术，也有使用磁力轴承的。进给系统则开始采纳直线电动机或小导程大尺寸高质量的滚珠丝杠或大导程多头丝杠，以供给更高的进给速度和更好的加、减速特色，最大加快度可达210g。CNC控制系统则使用多片32位或64位CPU，以知足高速切削加工

4、对系统快速数据办理能力的要求，并采纳前馈和大批超前途序段办理功能，以保证高速加工时的插补精度。采纳强力高压、高效的冷却系统以解决极热切屑问题。采纳温控循环水(或其余介质)来冷却主轴电动机、主轴轴承、直线电动机、液压油箱、电气柜，有的甚至冷却主轴箱、横梁、床身等大构件。采纳更齐备的安全保障举措保证机床操作者及机床四周现场人员的安全，防范机床、刀具、工件及有关设备的损害；鉴识和防范可能惹起重要事故的工况；保证产品产量与质量。研究工件的资料特色对加工方法的影响，一些难加薪水料如镍基合金、钛合金和纤维增强塑料等，在高速条件下变得易于切削。其余，不一样样资料最正的确削速度也不一样样，工件资料仍是选择刀具

5、及加工参数的重要依照，一般在高速加工中，宜采纳高转速、中小切深、快进给、多行程，可是在高速加工的工艺参数选择方面，当前国际上没有面向生产适用的数据库能够参照。高速切削机理的研究主要包含高速切削过程中的切屑成形机理、切削力、切削热变化规律及刀具磨损机理对加工效率、加工精度和加工表面圆满性的影响规律。当前对铝合金的高速切削机理研究，已获得了较为成熟的结论，并已用于指导铝合金的高速切削生产实践。2/5但对黑色金属及难加薪水料的高速切削加工机理研究尚在研究阶段，其高速切削工艺规范还很不圆满，是当前高速切削生产中的难点，也是切削加工领域研究的焦点。其余，高速切削已进入铰孔、攻丝等的应用中，其机理也都在不

6、停研究之中。就当前而言，对高速切削时的切削力、切削温度、刀具磨损与刀具寿命、加工表面质量与加工精度的变化规律还需要做更为深入的研究和商讨。高速切削技术国内发显现状高速切削在国内的研究及应用起步较晚，但进入20世纪90年月以来已广泛惹起关注。当前全国大概有300多万台机床，大多数仍是通用机床，数控机床包含经济型在内大概占10%左右，在航空、航天、汽车、模具、机床和工程机械等行业入口数控机床和加工中心占了较大比率。此刻国内10015000r/min的立式加工中心和18000r/min的卧式加工中心已开发成功并生产问世，生产的高速数字化仿形铣床最高转速达到了400r/min，35004000r/mi

7、n的数控车床和车削中心已成批生产，8000r/min的数控车床也已问世。高速机床的高档数控系统和开放式数控系统正在深入研究中，但当前主要仍是依靠入口。当前国内正逐渐开始推行应用高速切削技术，主假如应用在航空航天、模具和汽车工业，加工铝合金和铸铁好多，但采纳的刀具以入口为主。国内刀具资料当前仍以高速钢、硬质合金刀具为主，先进刀具资料(如涂层硬质合金、金属陶瓷、陶瓷刀具、CBN和PCD刀具等)虽有必定基础，但应用范围不够广泛。总的来说，切削速度广泛偏低，切削水平易加工效率较低。3/5高速切削基础理论研究起步较晚，80年月以来，国内对陶瓷刀具高速硬切削时的切屑形成、切削温度、切削力、刀具磨损与损坏、

8、刀具寿命和加工表面质量等规律进行了系统研究，并已在生产中获得好多应用。自90年月以来，对高速切削铝合金、钢、铸铁、高温合金、钛合金等的切削力、切削温度、刀具磨损与损坏和刀具寿命进行了必定研究和商讨，但还没有进行全面系统的研究。对切削加工过程的监控技术研究好多，但投入生产使用的较少。附表各样加工方法的高速切削速度范围加工方式切削速度(m/min)车削7007000铣削3006000钻削2001100拉削3075铰削20500磨削50001004高速切削的应用因为高速切削机床和刀具技术及有关技术的快速进步，高速切削技术已应用于航空、航天、汽车、模具、机床等行业中，车、铣、镗、钻、拉、铰、攻丝、磨削

9、铝合金、钢、铸铁、钛合金、镍基合金、铅、铜及铜合金、纤维增强的合成树脂等几乎全部传统切削能加工的资料，以及传统切削很难加工的资料。刀具资料主要使用碳素工具钢、超高速钢、硬质合金、涂层刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼、天然金刚石、人工金刚石、聚晶金刚石等。当前国际上高速切削加工技术主要应用于汽车工业、工件自己或刀具系统刚性不足的加工领域及加工复杂曲面的领域。不一样样加工方式、不一样样工件资料有不一样样的高速切削范围。不一样样加工方式高速切削线速度的范围见附表，附图所示为几种常有工件资料高速铣削时的速度范围。高速切削还在进一步发展中，估计铣削加工铝的切削速度可达到100m/min，加工铸铁可达到5000

10、m/min，加工一般钢也将达到2500m/min；钻削加工铝切削转速可达到300r/min，加工铸铁达到200r/min，加工一般钢达到100r/min。高速切削存在的问题及发展展望高速切削是切削加工发展的主要方向之一，它除依靠于数控技术、微电子技术、新资料和奇异构件等基础技术的发展4/5外，自己亦存在着一系列亟待攻陷的技术问题，如刀具磨损严重，高速切削刀具切入切出时损坏问题，高速切削用刀具资料价钱昂贵，铣、镗等展转刀具及主轴需要动均衡，刀具夹持要牢靠安全，主轴系统昂贵且寿命短，并且所用高速加工机床及其控制系统价钱昂贵，使得高速切削的一次性投入较大，这些问题限制着高速切削的进一步推行应用。高速

11、切削发展趋向和将来研究方向概括起来主要有：(1)新一代高速大功率机床的开发与研制；(2)高速切削动向特色及坚固性的研究；(3)高速切削机理的深入研究；(4)新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具资料的研制及适合于高速切削的刀具构造的研究；(5)进一步拓宽高速切削工件资料及其高速切削工艺范围；(6)开发适用于高速切削加工状态的监控技术；(7)成立高速切削数据库，开发适于高速切削加工的编程技术以进一步推行高速切削加工技术；(8)鉴于高速切削工艺，开发推行干式(准干式)切削绿色制造技术；(9)鉴于高速切削，开发推行高能加工技术。结语发展先进制造技术，中兴我国制造业，迎接新世纪的挑战乃是成立兴盛工业国家的