机械制造中的机械加工高速切削技术

第２期（总第１５９期）　２０１０年４月　机械工程与自动化　ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　＆　ＡＵＴＯＭＡＴ１０Ｎ　Ｎｏ．２　Ａｐｒ．　

文章编号：１６７２—６４１３（２０１Ｏ）０２—０２０６—０２　

高速切削加工工艺分析　

常晓俊　，任建平。　

（１．山西工程职业技术学院，山西　太原０３０００９；２．中北大学，山西　太原０３００５１）　

摘要：高速切削加工是当今最先进的加工手段之一。从高速加工工艺的角度分析轻金属、钢、铸铁、难加工材　

料的加工特性，从而能够在实际加工中合理地制订工艺规程、切削用量及刀具参数。　

关键词：高速切削；轻金属；钢；铸铁；难加工材料　

中图分类号：ＴＧ６６　文献标识码：Ｂ　

０　引言　

高速加工技术是指采用超硬材料刀具和磨具，利　

用能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化和高柔　

性的制造设备，以提高切削速度来达到提高材料切除　

率、加工精度和加工质量的先进加工技术。　

随着数控机床、加工中心和柔性制造系统在机械　制造中的应用，机械加工的辅助工时大为缩短，这使　

得切削工时占去了总工时的主要部分，因此，只有提　

高切削速度和进给速度，才有可能在提高生产率方面　

出现一次新的飞跃和突破。这就使得高速加工技术得　

以迅速发展。　高速切削不同工件材料时，所用的切削刀具、工　

艺方法以及切削参数均有很大不同，掌握高速切削工　

艺特点是高速切削应用技术中的一个重要环节。　

１高速切削轻金属　

铝是飞机和各种航天器零部件的主要材料，也是　

机器和仪表零部件的常用金属。它的相对密度很轻，经　

过适当处理的铝合金材料，其强度可高达５４０　ＭＰａ。近　

年来铝合金在汽车和其他动力机械中的应用也逐渐增　

多。铝镁合金大多使用铸件，这些轻合金的最大优点　

在于其固有的易切特性。　加工轻合金的优越性主要表现在：①切削力和切　

削功率小，大约比切削钢件小７Ｏ　ｏ，４；②切屑短、不卷　

曲，因而在高速加工中易于实现排屑自动化；⑧刀具　

磨损小，用涂层硬质合金、多晶金刚石等刀具在很高　

机械加工技术中数控加工的应用

当前我国的科学技术有了很大程度的提升，一些先进的技术也在具体的生产当中有着重要的应用，在机械加工技术当中的数控加工技术的应用就比较重要。文章主要就机械加工中数控加工应用重要性以及数控加工的特征进行阐述，然后就数控加工的具体应用策略加以探究，希望此次理论研究对实际操作起到一定指导作用。

标签：机械加工；数控加工；应用

引言

随着全球经济一体化的发展，对我国的工业发展也起到了很大的推动作用，使得各国的工业竞争也日益激烈，为能够应对这一发展局势，加强我国的机械加工技术的升级完善就比较重要。机械加工技术当中的数控技术的应用是新型的应用技术，主要是借助计算机网络的作用来对生产效率提供的技术。

1 机械加工中数控技术应用重要性及数控加工特征

1.1 机械加工中数控技术应用重要性分析

数控加工技术主要就是通过数字控制技术进行实施的高效率及高精密的机械加工，数控技术在机械加工当中的应用对我国的汽车制造业起到了很大的推动作用，数控技术在机械加工中的应用有效提升了机械加工的整体效率，为汽车产业的发展提供了技术保障。数控加工技术的应用将原有的汽车机械加工的程序操作简单化的呈现出来，从而实现了礼仪的最大化[1]。另外就是机械加工技术的应用对机床的控制能力得到了有效提升，将机床设备的功能很大程度的提升，不仅能够对机械加工质量有了保证，其工作的高效化也能得到有效实现。

1.2 机械加工中数控加工的特征体现

机械加工中数控加工技术在生产的精度以及生产率层面比较高，对实际劳动强度得到了降低。数控加工技术在机械加工中的应用对机械加工方式的转变有着重要体现，数控加工技术自身的灵活性较好，在实际操作上也更为简单化，能够保证机械加工高效以及准确性，数控加工主要是通过数字休息技术的应用。对计算机的充分利用以及对其实施编制程序，这样只需单人操作就能够完成多项任务，实际工作的时间得到了缩短，并且模块化的工作方式在工作质量上也有着保障。

高速切削技术在模具加工中的应用

随着技术的不断进步和发展，高速切削作为一种非常先进的前沿技术已经在制造行业中得到了快速的发展和应用，并取得了不错的经济效益和社会价值。本文首先简要介绍了高速切削技术的基本内涵，然后重点论述了高速切削的技术特点及其在模具加工中的应用，最后将高速切削与普通机加工及电火花加工进行了比较，并指出了当前高速切削技术存在的一些问题。

标签：高速切削；模具加工；高速加工

一、引言

德国物理学家Carl.J.Salomon于1931年4月提出了速切削理论，可以表述为：在常规切削速度范围内，切削温度随着切削速度的提高而升高，但切削速度提高到一定值后，切削温度不但不升高反会降低，且该切削速度值与工件材料的种类有关。之后高速切削技术的发展经历了高速切削理论的探索、应用探索、初步应用和较成熟应用等四个阶段，现已在生产中得到了一定的推广应用。一般我们所说的高速切削技术主要是指由机床结构及材料、机床设计制造技术、高速主轴系统、快进系统、高性能刀具材料及刀具设计制造系统、高性能刀夹系统、高效高精度测量测试技术、高速切削机理和高速切削工艺等诸多相关硬件与软件技术所构成的综合系统。高速切削的主要目标之一是通过高生产率来降低生产成本，主要针对精加工工序，常常是用于加工淬硬模具钢。

二、高速切削的技术特点及其在模具加工中的应用

高速切削的技术特点

高速切削技术主要有以下几个技术特点：首先是能够大幅度地提高生产效率，这主要是由于高速切削技术极大地减少了加工过程中的机动时间和辅助时间，并且在自动化程度方面也有所提高，因而生产效率能够得到提升。其次是可以获得很高的加工精度，一方面是由于高速切削可以减少至少30%以上的切削力，可以最大限度地减少工件变形；另一方面加工过程中产生的切削热往往来不及传递给工件，也可以将热变形控制在最小范围内。最后是可以降低加工能耗和节约制造资源，由于单位功率的金属切除率高、能耗低以及工件的在制时间短，从而提高了能源和设备的利用率，降低了切削加工在制造系统资源总量中的比例。高速切削技术的这一特点很好了满足了可持续发展的要求，在建设资源节约型和环境友好型社会的背景下具有十分重要的意义和作用。

数控高速切削加工技术在机械制造中的应用

摘 要

数控切削加工技术对现在机械发展提供了重要帮助，科学技术的的发展和各种先进设备技术的不断完善，机械的设计加工需要更先进和更科学的生产方式，随着机械生产量的日益增加，客户对产品质量要要求增加以及厂家对成本要求的节省，低成本高效率的想法诞生，对机械加工技术要求多样化。我们改如何改变市场对机械制造的高要求，让机械设计适应市场变化的能力提升，如此一来才能来满足市场需求，提高设备设计理念。

第一章 数控切削加工技术概述

1.1 数控切削加工技术及其特点

1.1.1 数控切削加工技术

数控切削加工技术是提前使用计算机编程，让编程输入计算机变控制计算机完成编程过程，得到我们想要的成品，数控切削加工技术是通过传统的机械制造技术，计算机技术、网络通信技术等集合起来的，现代机械技工给传统机械加工提供互相需要的联系帮助，使得数据得到更好的输入与输出，增强了机械制造灵活性，提高了生产效率，改进了产品质量。

1.1.2 数控切削加工技术特点

(1)能快捷方便地改变加工参数。

(2)能对复杂零件和零件复杂曲面形状完成加工效率有所提高。

(3)在装夹工件方面减少了传统的繁琐性，。 第二章 数控切削技术在机械制造业的应用

2．1 数控切削加工技术在设备上的应用

机械制造必须有机械设备做前提，对于现代机械制造的需要，现代化机械产品必须有有控制能力的机械设备来提供帮助，机械制造业有了计算机数控技术提供的设备控制能力，数控切削加工通过输入代码对机床控制，从而使产品输出，现代化机械设备能通过控制介质记录刀具选择，刀具与工件的相对位置，主轴的变速等，以此控制指令来控制机械设备，生产我们需要的工件。

2．2 数控切削加工技术在工业生产上的应用

驱动单元、控制单元和执行机构组成了数控切削加工的总过程，数控切削加工运用在一些复杂的恶劣的生产环境中，人类难以完成或者完成过程有危险的环境当中。它能模拟人工操作，通过程序编程，控制设备成危险操作，不仅改善了劳动条件，还保证了人身安全，甚至产品质量也能通过编程输入与设备的精确也能随之提高。