许芝华,顾西慧 (南京北方信息产业集团有限公司,江苏南京211153)
摘要高速切削加工技术近年来在我国机械加工方面得到了较快的发展,高速切削以其显著的优越性越来越多地得到数控加工人员的重视。也有人错误地认为,高速切削只能在加工中心上实现,本文作者通过对高速切削基本原理的阐述,并通过实例介绍,说明高速切削不仅可以用于加工中心上,同样也可用于普通的数控铣床上,同样可以达到提高加工效率、减小切削应力以及改善加工表面质量的目的。
关键词高速切削;数控加工;节能增效
什么是高速切削,目前来讲还没有统一的定义。对于不同的设备、不同的加工方法、不同的零件材料和不同的刀具材料,在高速切削加工时所用的切削速度并不相同,因此,对高速切削加工来讲,也是一个相对的概念。 1 我国高速切削现状和高速切削基本原理1.1我国高速切削现状高速切削加工技术在国外研究起步较早,目前已得到较为广泛的应用,而在国内很多行业也是近几年才陆续推广应用。随着对高速切削理论的深入研究,高速切削技术不仅应用到主轴转速较高的加工中心上,同时也被逐步应用到普通的数控铣床上。由于加工中心价格昂贵,动辄上百万,甚至几百万,也制约了高速切削技术的发展。而将高速切削原理用于普通的数控铣床上,用于提高工作效率,改善零件加工质量,也同样可以收到较好的效果。 传统的铣削加工,无论是加工中心还是数控铣床,通常情况下,数控编程人员在对机械零件进行加工编程时,往往大多采用较低主轴转速、较大切削深度、较小进给速度的程序。传统观念认为主轴转速快会加快刀具的磨损,而大切削深度会更多地去除零件材料,用这种方法进行加工能带来较高的切削效率。但高速切削理论表明,这种方法属于高负荷状态下切削,切削过程中会产生较大的切削应力,由切削应力带来的热变形及切削振动会对加工质量产生较大影响。 1.2高速切削基本原理高速切削的基本原理是在低负荷状态下切削,通过提高主轴转速,减少切削深度,加大进给速度的方法,{zd0}限度地减少切削热的产生,而较低的切削深度又能使铣刀端齿全部参与切削,而在这种情况下则利于切屑的排出,大部分切削热可通过切屑带走,有文献报道,在低负荷状态下切削,约有90%的切削热会通过切屑带走,从而有效解决切削热变形及振动的问题,而且在切削效率以及刀具使用寿命上也会有很大的提升。
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