摘要

　　具有广阔发展空间的高速切削技术在制造领域中逐渐得以认同。数控机床发展及其功能部件革新是使高速切削技术推广应用的关键。

　　关键词

　　高速切削技术;电主轴;直线电机;开放性数控系统;网络控制 

　　20世纪末兴起的以高切削速度、高进给速度和高加工精度为主要特征的高速切削技术已经成为现代数控加工技术的重要发展方向之一。汽车、航天、航空、船舶、模具制造及精密微细加工等对高速切削的高要求，推动着高速切削技术在现代制造领域内得到迅速发展及广泛应用。

　　1 高速切削的概念

　　高速切削的概念是德国的切削物理学家Carl Salomn首先提出的，他在xx的切削实验中得出如图1所示的切削速度(V)与切削温度(T)的关系图。从图1中可以看到，一定的材料对应一个临界切削速度(Vc)，其切削温度(Tc){zg}。在常规切削范围内(见图1a/区)，切削温度随着切削速度的增加而增加，当实际切削速度超越临界切削速度后，切削速度继续提高，切削温度反而下降(见图1c区)。因而得出结论：在高速切削区，可以用现有的刀具对金属材料进行切削加工。

　　不同的材料和不同的加工方法的高速切削速度范围各异。如碳素钢为500~2000m/min，灰铸铁为600~3000 m/min，铝合金为1000~7000 m/min，铜为900~5000 m/min;车削为700~7000 m/min，铣削为200~7000 m/min，钻削为100~1000 m/min，磨削为5000~12000 m/min。一般而言，高速切削的切削速度比常规切削速度高5~10倍，与之相对应的进给速度一般为2~25 m/min。

　　由于高速切削的速度比常规切削速度几乎高一个数量级，进给速度也高10倍左右，切削机理发生变化，切削力减小，切削热降低，工艺系统振动减弱，对切削刀具材料的要求不甚苛刻。因此，高速切削加工为现代制造领域带来了一系列高效益。

　　2 高速切削产生的高效益

　　2.1 高生产率

　　高速切削中，由于切削速度和进给速度大幅度提高，使得单位时间内的材料切除率比常规切削加工高4~5倍;高速切削可实现高度的工序集中加工，如粗加工、半精加工、精加工甚至精细加工，可以集中在一道工序中进行而不会降低加工精度，有效地减少了装卸、搬运工件的辅助工时;刀具耐用度可提高70%;数控加工中心换刀时间和工件托盘交换时间的缩短，进一步减少刀具调整和工件安装的时间，从而获得更高的生产效率。

　　2.1高加工精度

　　高速切削加工突破了传统的切削加工的理念，其切削机理发生很大变化，在减少加工误差，提高加工质量方面也显示出其独特的魅力。

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