超高速切削机理的研究
模具高速切削关键技术研究进展
高速切 削加工与传统的模具加工工艺的比较， 如表 Ｉ 所示 。
表 １高速切削加工与 Ｅ Ｍ加工模具的工艺 比较 Ｄ
高速切￣Ｊ ］ （ Ｓ Ｉ Ｉ ＩＨ Ｍ） ］］ ］
适用材料 几何形状 （ ）
２高速切削技术
高速切削加工技 术中的“ 高速” 是一个相对概念 ， 对于不 同 的加工方法和工件材料与刀具材料 ， 高速切削加工时应用 的切削
及其在模具加工行业中的应用。与传统的模具加工工艺（ 普通放电加工 Ｅ Ｍ） Ｄ 相比较 ， 详细分析 了高速 切 削技 术应 用于模 具加 工制造业 中的优 势 ， 重点从 高速切 削机床 、 工 刀具 、 Ｙ＿ 艺技 术及 策略等 并 加 ７ －Ｙ ￣－ － －－
方面 ， 高速切 削技 术应 用于模具 制造 中的 关键技 术进行 了分析探讨 。最后 综述 了模具 高速加 工 中存 对
３２ 高速切 削在模具 工业 中的应用 ＿
高速切 削加工技术引进到模具． 业 ，主要应用于以下几个 ［
方面 ：
４高速切削加工模具 的关键技术
高速切削加工技术是在高速切削机床 、 搞性能 Ｃ Ｃ控制系 Ｎ （） １淬硬模具型腔的直接加工 利用高速切 削可加工硬材料 统 、 高性能刀柄 、 性能刀具材料及刀具设计制造技术 、 商 高效高精 的特点直接加＿淬硬后 的模具型腔 ， Ｔ 特别是浅腔 、 大曲率 的模具 度测试技术 、 高速切削加＿ Ｔ理论 、 高速切削加１ 工艺等诸多相关 二
３高速切削技术在模具制造 中的应用
进 行 切削 加 工 ， 进 行热 处 理 、 削或 电火 花 加 工 ， 手 工 打 ３１高速切 ￣ ｍ －模 具与其他 加工方式 的工艺 比较 然后 磨 最后 ． Ｕ ｒ 磨、 抛光 ， 加工周期很长 。 机加工和抛光所花费时间 占整个模具加 模具制造具有生产批量小 、 工件 型面复杂 、 材料硬度高 、 加
超高速加工技术
应用案例二：汽车发动机缸体加工
总结词
提高缸体质量和加工效率
详细描述
在汽车发动机缸体加工中，超高速加工技术能够提高缸体的加工效率和精度，同时降低废品率。通过高速旋转的 刀具和高效的切削液系统，可以快速去除材料，减少切削力和热量的产生，提高缸体的表面质量和耐久性。
应用案例三：模具钢材料加工
总结词
提高模具寿命和加工效率
发展趋势
随着新材料、新工艺的不 断涌现，超高速加工技术 正朝着智能化、绿色化、 复合化等方向发展。
主题重要性
促进制造业转型升级
满足市场需求
超高速加工技术的应用有助于提高生 产效率、降低成本，推动制造业向智 能化、柔性化、绿色化方向转型升级。
随着市场对产品品质和性能要求的不 断提高，超高速加工技术的应用能够 满足消费者对高品质产品的需求。
超高速加工技术能够大幅提高航空航天材料的加工效率，缩 短生产周期，降低制造成本，同时保证零部件的加工精度和 质量。
汽车制造
汽车制造领域需要大量高精度零部件 ，超高速加工技术能够快速、准确地 加工出汽车发动机缸体、缸盖、变速 器壳体等复杂零部件。
超高速加工技术能够提高汽车零部件 的加工效率，降低生产成本，同时提 高零部件的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳 强度等性能。
数字化
超高速加工技术将向数字化方向发展， 实现数字化的加工模型和加工过程的 仿真与优化。
05
超高速加工技术的实际案例
应用案例一：航空叶片加工
总结词
提高加工效率，降低生产成本
详细描述
超高速加工技术应用于航空叶片加工，能够显著提高加工效率，缩短生产周期， 降低生产成本。通过高转速的刀具和精确的数控系统，可以快速、准确地完成 叶片的切削和磨削，提高表面质量和精度。
高速切削技术的研究
关键词 ： 高速切 削 特 应用领域 最
建议
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｇ ｐ ｅ ａ ｈ ｎ ｎｇ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ Ｈｉ ｈ Ｓ ｅ ｄ Ｍ ｃ ｉ ｉ ｃ ｏ ｏ ｙ ＢＵ Ｙ ｎ ｆｎ ， Ｕ Ｑｕ ｎ ｐ ｎ ｕ － ｇ Ｓ Ｎ ａ －ｉ ｇ ｅ
采用 ５次 贝齐尔样 条来拟 合多轴 刀轨 ， 以维 持稳定 的进 给 速度 和 较 小 的 角 加 速 度 ； 国学 者 Ｃ ． ａｔｕ ， ． ｕ ， 法 Ｌ ｒｇ ｅ Ｅ Ｄ ｃ ｉ Ａ Ａ ｏａｄ 用通过 刀位点 与刀轴 线 的上下多项 式描 述 曲 ． ｆ ｕｒ采
ｐ ｏ ｒ ｍｍｉ ｇ ｔｃ ｎ ｑ ｅｆ ｒｈ ｇ ｐ ｅ ｌ ｎ ｎ ｐ ｌ ａ ｉｎ ｆ ｌ ．Ｓ ｍｅ ｓ ｇ ｅ ｔ ｎ ｒ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ｏ ｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｃ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｒ ｇａ ｎ ｈ ｉｕ ｏ ｉｈ ｓ ｅ ｄ ｍｉ ｉ ｇ ａ ｄ ａ ｐ ｉ ｔ ｅｄ ｏ ｕ ｇ ｓｉ ｓ ｆ ｐ ｌ ｔ ｆｈ ｇ —ｐ ｅ ｕ ｔ ｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｅ ｌ ｃ ｏ ｉ ｏ ｏ ｃ ｏ ｉ
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４ ・ ３
文章编号 ：０ ２— ８ ６ ２０ ）５—０４ ０ １０ ６ ８ （ ０７ ０ ０ ３— ４
高速 切 削技 术 究 木 的研
卜 云峰 。 孙全平
（ 阴工 学 院 ， 苏 淮 江 淮安 ２３ ０ ） ２０ ２
摘要 ： 高速切削技 术是制造业发展 的趋 势， 其应 用将提高加 工精度和 生产率Ｏ本 文介绍 了高速切 削的特 点、 程序 编制的方
速加 工 的 ５一轴编程 技术 意义非 常明显 。
高速切削技术研究
高速切削技术研究第一部分高速切削技术的定义与特点 (2)第二部分高速切削刀具材料与磨损机理 (4)第三部分高速切削机床的选型与应用 (7)第四部分高速切削参数优化方法 (10)第五部分高速切削过程的热控制技术 (13)第六部分高速切削加工精度与表面质量 (15)第七部分高速切削在典型零件加工中的应用 (17)第八部分高速切削技术的发展趋势与挑战 (20)第一部分高速切削技术的定义与特点高速切削技术是一种先进的制造工艺，它通过使用高转速的刀具和优化的切削参数来提高材料去除率、加工精度和表面质量。
该技术的核心在于实现高效率、高质量和高精度的加工过程。
在高速切削过程中，刀具以极高的速度旋转（通常超过每分钟数千转），同时进给速度也相应提高。
这种高速旋转产生的离心力有助于减小切削力和切削热，从而延长刀具寿命并减少工件的热变形。
此外，由于切削力的降低，高速切削还可以减少振动，进一步提高加工精度。
高速切削技术的优势主要体现在以下几个方面：1.高效率：与传统切削相比，高速切削可以显著提高材料去除率，缩短加工时间。
研究表明，高速切削可以提高生产效率达 30%至50%。
2.高精度：高速切削过程中的低切削力可以减少工件的振动，从而提高加工精度。
此外，由于切削热的影响较小，工件的热变形也得到了控制。
3.高质量表面：高速切削产生的切削热较低，这有助于减少工件的烧伤和裂纹，从而获得更好的表面质量。
4.刀具寿命延长：高速切削可以降低切削力，减少刀具磨损，从而延长刀具的使用寿命。
5.节能减排：高速切削技术可以实现更高的材料去除率，从而减少能源消耗和碳排放。
然而，高速切削技术也存在一些挑战，如刀具成本较高、对机床性能要求较高等。
因此，在实际应用中，需要根据具体加工需求和技术条件，合理选择切削参数和刀具，以确保高速切削技术的有效性和经济性。
总之，高速切削技术作为一种先进的制造工艺，具有高效率、高精度、高质量表面等优势，但在实际应用中需充分考虑其成本和设备要求。
高速切削加工技术的探导
高速切削报告-国内外现状
2、超高速切削加工优势
极大地提高了机床的生产率
随着切削速度的大幅度提高，进给速度也相应提 高5－10倍。这样，单位时间内的材料切除率可大大增 加，可达到常规切削的3－6倍，甚至更高； 同时机床快速空程速度的大幅度提高，也大大减 少了非切削的空行程时间，从而极大地提高了机床的 生产率。
降低切削力
大多数情况下，垂直力比水平力大，这和理论分析的 结果相反；
峰值切削力只增加了33％－70％，而不是预计的500 ％，而且使用的平均力还会减小； 在高速切削下，剪切角增大而导致剪切力减小。
超高速切削加工 与传统的切削加工相比发生了质变
1.3 高速切削逐渐成熟
在20世纪70年代中期，美国科学家罗伯特·金 （Robert I.king）和麦克唐纳（Mcdonaid.J)着手 验证和发展沃汉（Vaughan）的研究结论。
存在的问题
1）刚度低、惯量大，难以获得高进给速度和高加速度 （速度很难超过60m/min、加速度很难超过1.5 g）。
2）非线性严重，不易实现闭环控制。
3）传动误差较大，影响机械加工精度。
4）机械传动链结构复杂，特别是在重型机和多坐标机 床中这个问题尤为突出。
5）机械噪声大。
6）传动效率低，一般0.6。
主要结论：
1）高速切削方面
在超高速条件下，高强度材料可以切削，切削速度可高 达1220m/s；
高速钢刀具可在这一速度下切削高强度材料；
加工合金材料的脆性失效现象在高速下并没有发生； 高速下的实验结果和通常的加工曲线计算的结果不一样； 超高速切削可提高工件的表面质量； 高速切削的金属加工切除率可高达普通切削的240倍。
先进制造工艺--高速切削技术
第三讲1.高速切削技术高速切削的产生背景和发展史高速切削（HSM或HSC）通常指高主轴转速和高进给速度下的立铣，它是20世纪90年代迅速走向实际应用的先进加工技术，在航空航天制造业、模具加工业、汽车零件加工、以及精密零件加工等得到广泛的应用。
高速铣削技术既可用于铝合金、铜等易切削金属，也可用于淬火钢、钛合金、高温合金等难加工材料，以及碳纤维塑料等非金属材料。
例如，在铝合金等飞机零件加工中，曲面多且结构复杂，材料去除量达高达90％～95％，采用高速铣削可大大提高生产效率和加工精度；在模具加工中，高速铣削可加工淬火硬度大于HRC50的钢件，因此许多情况下可省去电火花加工和手工修磨，在热处理后采用高速铣削达到零件尺寸、形状和表面粗糙度要求。
高速切削概念始于1931年德国所罗门博士的研究成果：“当以适当高的切削速度（约为常规速度的5～10倍）加工时，切削刃上的温度会降低，因此有可能通过高速切削提高加工生产率”。
60多年来，人们一直在探索有效、适用、可靠的高速切削技术，但直到20世纪90年代该技术才逐渐在工业实际中推广应用。
高速切削最早在飞机制造业和模具制造l受到很大的重视。
为使飞机的零部件满足很高的可靠性要求，大部分重要零件都是在整块铝合金坯件卜铣削而成，既可减少焊缝，又可提高零件的强度和抗振性。
但常规铣削效率很低，从而导致了高的生产成本和长的交货时间。
高速切削是克服这方面问题的最好解决方案。
汽车工业中，模具制造是产品更新换代的关键。
新车型定型后，模具制造周期的长短直接影响到产品的上市时间，也关系到市场竞争的成败。
所以在80年代美国、欧洲和日本的政府都出巨资推动高速切削在模具制造中的应用研究，90年代初高速切削已进入工业化应用。
图16 高速切削在生产应用中的发展历程图17 采用高速切削后产品质量提高的历程a一硬质合金切钢 b一硬质合金切铸铁c—CBN切铸铁图16是德国宝马公司（BMW）采用高速切削的历程。
高速切削加工技术的研究及其推广应用
２２ 现 代 高速 切 削技 术 的概 念 ．
目前 国内对高速加工 、高速切削技术普遍 存在一些观念误 区。
其一 ， 认为高速机床 ＝ 高速切削 ＝ 高速加工 ； 二 ， 为高速加工技 其 认 术可适用于任何企业。 这两种观点都失之于片面 。 高速加工的实现 并不仅仅取决于机床主轴的 回转速度和直线运 动速度 ， 而是与多种 技术条 件（ 如刀具直径 、 齿数 、 刃 零件 、 表面状况等） 。高速加工 相关 技术也并非适用于任何企业 ，其应 用效 益要视 产品的技术附加值 、 加工技术要求 、 市场需求 、 企业的生产 、 理模式 、 管 技术水平 等各方
一
个假设 ， 即同年 申请 了德国专 利（ ｃ ｉｅ 『 ｈｇ ＩＬ ｇ ｐｅ ｓ Ｍａｈｎ ｈ ｉｈｃｔｎ ｅｄ） ｌｉ ｓ
的所罗 门原理 ： 被加 ｌ 材料都有一个临界切削速度 ｖ ， Ｔ 在切削速度 达到临界速度之前 ，切 削温度 和刀具磨 损随着切削速度增 大而增 大， 当切 削速度达到普通切 削速度 的 ５ ６倍 时， ～ 切削刃 口的温度 开 始随切削速度增大而降低 ， 刀具磨损随切削速度增大而减小。切削
塑性材料时 ， 传统 的加工方式为 “ 重切削”， 每一刀切削的排屑量都 很大 ， 即吃刀大 ， 但进给速度低 ， 切削力大。实践证明随着切削速度 的提高 ， 切屑形态从带状 、 片状到碎屑状演化 ， 所需单 位切削力在初 期呈上升趋势 ， 而后急剧下降 ， 这说明高速切削 比常规切削轻快 ， 两
面具体情况而定。因此在企业技 术改造 中 ， 切忌 “ 邯郸学步”， 生搬 硬套 ， 不加分析地 盲 目引进 、 应用 高速加 工技术 。
４ 结 语
高速切削技术是切削技术的重要发展方向之一 ， 从现代科学技 术的角度去确切定 义高速切削 ， 目前还 没有取得一致 ， 因为它是一 个相对概念 ， 同的加 工方式 ， 不 不同 的切 削材料有着不 同的高速切
高速切削机理
1.不同背吃刀量情况下切削力
不同背吃刀量情况下切削力 的值及变化规律分别如表1、 右图所示。右图中，在背吃 刀量不断增加时，平均切削 力都呈上升趋势，且背吃刀 量的增加对主切削力F 的影 响要比对切深抗力F 的影响 要明显。当背吃刀量增加一 倍时，切削力约增加一倍。 这是因为，切削时随着背吃 刀量的增大，剪切角逐步减 小，而从切削力的计算公式 可以得知，随着剪切角的减 小，切削力会逐步增大，同 时剪切角的大小也代表了切 屑变形的程度，所以切削的 变形程度会随着背吃刀量的 增加而逐步增加。
（2）.周期脆性断裂理论
周期性断裂理论认为锯齿状切 屑形成是由于从工件自由表面 向切削刃扩展一定距离的周期 性整体断裂造成的。M. C. Shaw对Ti6Al4V进行快停切 削试验发现,一个锯齿状切屑单 元可以分为整体断裂区和裂纹 呈不连续分布的微裂纹区,如图 所示。该理论认为锯齿切屑形 成的机理是断裂力学。由于待 加工表面是不光滑的,而是由一 些微观的隆起、裂纹以及空穴 等组成的粗糙表面,在切削加工 过程中,压应力会引起表面内部 材料的流动,导致自由表面由于 工件脆性而形成裂纹。随刀具 前进,裂纹向切削刃不断扩展,但 由于刀尖附近压应力较大,扩展 裂纹受到抑制,所以在刀尖附近 形成微裂纹。
切削加工中切屑的形成和折断是非常复杂的过程， 有诸多不同的影响因素。屑的可断性是受很多因 素影响的复杂物理现象，当刀片槽型相当复杂且 在不同的切削条件下切削时，预测切屑折断就更 加复杂。因此有必要建立切削试验数据库系统， 并采用以知识为基础的系统分析方法来预报切屑 的折断过程。
对切屑折断预报的研究方法
3
基于对切屑形成机理 的分析，运用试验设计 技术建立切屑形成和折 断的数学模型和计算机 仿真，进行切屑形状和 折断的判断。 其结果具有一定的可 外延性。
钛合金的超高速切削加工技术研究
摘 要 ： 课 题 针 对钛 合 金 的 难 加 工 性 ． 阐 述 影 响 材 本 在 料 切 削加 工 性 因素 的 基 础 上 ， 着重 就 超 高速 切 削钛 舍金 的 可 行 性 、 削速 度 范 围 ， 及 刀 具 的 匹配 等进 行 了探 索研 究 。 切 从 关 键 词 ： 合金 超 高速 切 削加 工 切 削加 工 性 钛 随着 先 进 制 造 技 术 愈 来 愈 广 泛 地 应 用 于制 造业 ，超 高 速 切 削技 术 应 用 于 钛 合 金 的 切 削 加 工 显 现 出 了 明 显 的优 越 性 。 本 文 主 要 就 超 高 速 切 削 钛 合 金 过 程 中对 刀 具 耐 用 度 、加 工效 率 和 加 工 质 量 等 影 响 极 大 的刀 具 材 料 重 点 阐述 ．以 寻 求 刀 具 与钛 合 金 的最 佳 匹 配 。 钛 合 金 化 学 亲 和 力 大 ，导 热 性 差 且 强 度 高 ，使 切 削 温 度 大 幅提 高 、 具 磨损 加剧 ， 传 统 的加 工方 法难 以加工 。 刀 用 长期 以来 ．改善 钛合 金切 削加 工 性 的途 径一 直在 探 索 中 ，
１超 速 切 削 的特 点 及 刀 具 材 料 ． （） １ 高速 切 削技 术
高 速 切 削 是 一个 相 对 概 念 ． 如何 定 义 ， 目前 尚无 共 识 。通 常 把 切 削 速 度 比常 规 高 出５ １倍 的切 削 加 工 叫做 高 速 切 削 — ０ 或 超 高 速 切 削 。 按 不 同 加 工 工 艺 规 定 的 高 速 切 削 范 围 ， 车削
均 小 。由 于切 削 速 度 高 ， 刀量 很 小 ， 吃 剪切 变形 区窄 ， 形 系 数 变 ∈ 小 ， 削 力 降 低 ３ ％一 ９ ％。 同时 ， 减 切 ０ ０ 由于 切 削 力 小 ， 刀 也 让 小 ， 高 了加 工 质 量 。 提 刀 具 和 工件 受 热 影 响 小 。 切 削 产 生 的热 量 大 部 分 被 高 速 流 出 的 切 屑所 带 走 ， 工 件 和 刀 具 热 变 形 小 ， 效 地 提 高 了加 故 有 工精度 。 材 料切 除率 高 ， 件 表 面 质 量 好 。首先 ，ｐ ａ Ｓ ， 件 粗 工 ａ 与 ｅ］ 工 ￣ 糙 度好 。其 次 ， 削 线 速 度 高 ， 床 激 振 频 率 远 高 于 工 艺 系统 切 机 的 固有 频 率 ． 而 工 艺 系 统 振 动很 小 ， 分 容 易 获 得 好 的表 面 因 十 质 量 ， 件 表 面 鳞 刺 的高 度 会 显 著 降低 ， 至 完 全 消 失 。超 高 工 甚 速 切 削 时其 进 给 速度 可 随 切 削 速 度 的 提 高 相 应 提 高 ５ １ 倍 。 — ０ 这 样 ， 位 时 间 内材 料 的 切 除 率可 提 高 ３ ５ 。 单 — 倍 高 速切 削 刀 具 热 硬 性 好 ，且 切 削 热 量 大 部 分 被 高 速 流 动 的 切 屑 所 带 走 ． 进 行 高 速 干 切 削 ， 用 冷 却 液 ， 少 了 对 环 可 不 减 境 的 污染 ， 实 现 绿 色 加 工 。 能 可 完 成 高 硬 度 材 料 和 硬 度 高 达 ＨＲ ４ － ６ 淬 硬 钢 的 加 Ｃ０ ２ 工 。如采 用带 有特 殊 涂 层 （ｉ１ 的 硬 质 合金 刀具 ， 高 速 、 ＴＡＮ） 在 大 进 给 和 小 切 削 量 的 条件 下 ．完 成 高 硬 度 材 料 和 淬 硬 钢 的 加 工 ． 仅 效 率 高 出 电加 工 （ Ｄ 的３ 倍 ， 且 表 面 质 量 很 高 不 Ｅ Ｍ） —６ 而 （ ａ Ｉ） 基 本 上 不 用 钳 工 抛 光 。 Ｒ０ ， ４ （ ） 高速 切 削的 刀 具 材 料 ２超 由 于超 高 速 切 削 的速 度 比常 规 切 削 速 度 高 几 倍 甚 至 十 几 倍 ， 削温度很高 ， 切 因此 超 高 速 切 削 对 刀 具 材 料 提 出 了更 高 的 要 求 。 刀具 材 料 应 具 备高 的耐 热 性 、 热 冲 击性 ， 抗 良好 的高 温
高速切削加工技术
高速切削的适用性
高速切削的适用性
高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易见的，它给传统的金属切削理论带来了一种革命性的变化。那 么，它是不是放之四海而皆准呢?显然不行。即便是在金属切削机床水平先进的瑞士、德国、日本、美国，对于这 一崭新技术的研究也还处在不断的摸索研究当中。实际上，人们对高速切削的经验还很少，还有许多问题有待于 解决：比如高速机床的动态、热态特性；刀具材料、几何角度和耐用度问题，机床与刀具间的接口技术（刀具的 动平衡、扭矩传输）、冷却润滑液的选择、CAD/CAM 的程序后置处理问题、高速加工时刀具轨迹的优化问题等等。
(1)CAM系统应具有很高的计算编程速度
高速加工中采用非常小的切给量与切深，故高速加工的NC程序比对传统数控加工程序要大得多，因而要求计 算速度要快，要方便节约刀具轨迹编辑，优化编程的时间。
(2)全程自动防过切处理能力及自动刀柄干涉检查能力
高速加工以传统加工近10倍的切削速度进行加工，一旦发生过切对机床、产品和刀具将产生灾难性的后果， 所以要求其CAM系统必须具有全程自动防过切处理的能力。高速加工的重要特征之一就是能够使用较小直径的刀 具，加工模具的细节结构。系统能够自动提示最短夹持刀具长度，并自动进行刀具干涉检查。
如此看来，主轴转速为10～r/min这样的高速切削在实际应用时仍受到一些限制： (1)主轴转速10～r/min时，刀具必须采用 HSK 的刀柄，外加动平衡，刀具的长度不能超过120mm，直径不 能超过16mm，且必须采用进口刀具。这样，在进行深的型腔加工时便受到限制。 (2)机床装备转速为10～r/min的电主轴时，其扭矩极小，通常只有十几个N·m，最高转速时只有5～6N·m。 这样的高速切削，一般可用来进行石墨、铝合金、淬火材料的精加工等。 (3)MIKRON公司针对这些情况开发了一些主轴最高转速为r/min、r/min、r/min和r/min的机床，尽力提高 进给量(～mm/min)，以保证机床既能进行粗加工，又能进行精加工，既省时效率又高。
高速切削(HSM)技术
高速切削(HSM)技术
一、高速切削的原始定义 1931年，德国切削物理学家萨洛蒙博士提出了一个假设，即同年申请 了德国专利（Machine with high cutting speeds）的所罗门原理：被加 工材料都有一个临界切削速度V0，在切削速度达到临界速度之前，切削温 度和刀具磨损随着切削速度增大而增大，当切削速度达到普通切削速度的 5～6倍时，切削刃口的温度开始随切削速度增大而降低，刀具磨损随切削 速度增大而减小。 切削塑性材料时，传统的加工方式为“重切削”，每 一刀切削的排屑量都很大，即吃刀大，但进给速度低，切削力大。实践证 明随着切削速度的提高，切屑形态从带状、片状到碎屑状演化，所需单位 切削力在初期呈上升趋势，而后急剧下降，这说明高速切削比常规切削轻 快，两者的机理也不同。
4、高速切削的CAM系统软件 高速切削有着比传统切削特殊的工艺要求，除了要有高速切削机床和高速切 削刀具，具有合适的CAM编程软件也是至关重要的。一个优秀的高速加工 CAM编程系统应具有很高的计算速度，较强的插补功能，全程自动过切检查及 处理能力，自动刀柄与夹具干涉检查、绕避功能，进给率优化处理功能，待加 工轨迹监控功能，刀具轨迹编辑优化功能，加工残余分析功能等等。数控编程 可分为几何设计（CAD）和工艺安排（CAM），在使用CAM系统进行高速加 工数控编程时，除刀具和加工参数根据具体情况选择外，加工方法的选择和采 用的编程策略就成为了关键。一名出色的使用CAD/CAM工作站的编程工程师 应该同时也是一名合格的设计与工艺师，他应对零件的几何结构有一个正确的 理解，具备对于理想工序安排以及合理刀具轨迹设计的知识和概念。首先要注 意加工方法的安全性和有效性；其次要尽一切可能保证刀具轨迹光滑平稳，这 会直接影响加工质量和机床主轴等零件的寿命；最后要尽量使刀具载荷均匀， 这会直接影响刀具的寿命。 另外，在国内外众多的CAD/CAM软件中并不是都适用于高速切削数控编 程。这其中比较成熟适用于高速加工编程的有：英国DelCAM公司的PowerMill 软件模块，日本Makino公司的FFCUT软件（其FF加工模块已集成到美国UGS公 司的CAM软件中），以色列的Cimatron软件，美国PTC公司的Pro/ENGINEER 软件，国内北航海尔华正软件有限公司的CAXA-ME软件等。
超高速加工技术
超咼速加工技术2011级机械设计制造及其自动化4班刘傅文摘要：本文介绍了超高速加工技术的概念、内容和发展现状，并分析了其发展动向。
关键词：高速加工技术、机械制造、先进加工、发展。
超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。
超高速加工技术的特征：切削力低、热变形小、材料切除率高、高精度、减少工序。
超高速加工技术主要包括：（1）超高速切削、磨削机理研究。
对超高速切削和磨削加工过程、各种切削磨削现象、各种被加工材料和各种刀具磨具材料的超高速切削磨削性能以及超高速切削磨削的工艺参数优化等进行系统研究。
（2）超高速主轴单元制造技术研究。
主轴材料、结构、轴承的研究与开发；主轴系统动态特性及热态性研究；柔性主轴及其轴承的弹性支承技术研究；主轴系统的润滑与冷却技术研究；主轴的多目标优化设计技术、虚拟设计技术研究；主轴换刀技术研究。
（3）超高速进给单元制造技术研究。
高速位置芯片环的研制；精密交流伺服系统及电机的研究；系统惯量与伺服电机参数匹配关系的研究；机械传动链静、动刚度研究；加减速控制技术研究；精密滚珠丝杠副及大导程丝杠副的研制（4）超高速加工用刀具磨具及材料研究。
研究开发各种超高速加工（包括难加工材料）用刀具磨具材料及制备技术。
（5）高速CNC空制系统：超高速加工要求CNC控制系统具有快速数据处理能力和高功能化特性，以保证加工复杂曲面轮廓时，具有良好的加工性能。
还要具有高速插补及超前处理能力，防止刀具轨迹偏移和突发事故。
（6）超高速加工在线检测与控制技术研究。
对超高速加工机床主轴单元、进给单元系统和机床支承及辅助单元系统等功能部位和驱动控制系统的监控技术，对超高速加工用刀具磨具的磨损和破损、磨具的修整等状态以及超高速加工过程中工件加工精度、加工表面质量等在线监控技术进行研究。
验研究。
高速加工切削热产生机理及监控技术研究综述
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ｈ 高加 工精度 。 ．
２０ 年 １ 月 中国制造业信息化 ０７ ０
第 ３ 卷 第 １ 期 ６ ９
求解 的 问题可看作 是一个二维平 面问题 。 切 削热通 过如 下 ４ 方式 传导 至周 围环境 ： 种 由 工 件带 走 ， 件温 度升高 ； 工 由切 屑带 走 ， 屑温度 升 切 高； 由刀具 带走 ， 刀具 温 度 升 高 ； 由周 围介 质 （ 冷 如 却 液 、 气等 ） 空 带走 。 切 削 区域 的 温度 分 布 由于 切 削 区域 中各 点 到 ３个 变形 区（ 刀具 、 屑及 工件 ） 源 的距 离各 不 相 切 热 同 ， 点所 获得 的 热 量及 传 导 热 量亦 不 同 ， 各 因此 切
理学家 Ｃ ｒ Ｊ Ｓ ｌｍ ｎ博 士 用 大 直径 圆锯 片 对 不 ａ１ ． ａ ｏ ． ｏ 同材料 进行 铣 削实验 ， 发现 了如 图 １所示 的铣 削速
切削速度 ／ （ ・ ｉ ） ｍ ｒｎ ａ
图 １ Ｓ ｌ ｏ 博 士 高速 切 削加 工 理论 示 意 图 ａｍｎ ｏ
即所罗门原理（ 亦称高速切削理论 ）被加工材料都 ： 有一个 临界切 削速 度 。 在 切 削 速 度 达 到 临 界 速 ， 度 。 之前 ， 切削 温度 随着切 削速 度增 大 而升高 ， 刀
收 稿 日期 ：０ ７ ６ ６ ２０ —０ —２
５ ０ ， ～１ 倍 故单位时问内材料切除率（ 切削速度 、 进
的重要方 面 。
１ 高速加工技术
１ １ 高速 加 工 的概 念 ．
高速 切 削 是指 在 比常规 切 削 速 度高 出很 多 的 速度 下进 行 的切 削加 工 ， 因此有 时也 称 为超高 速切 削 （ ｔａ ｉ ｐｅ ｃｉｉｇ 【 Ｕｌ —ｈｇ ｓｅｄｍａｈｎｎ ） ｒ ｈ 。德 国切 削物
超高速加工技术作业
超高速加工技术研究内容
1.超高速切削原理
在机械加工中, 切
削温度是一个重要的
制约参数。根据德国
著名切削物学家萨洛
蒙的超高速切削理论,钢材的切削来自度与切削温度可用萨洛蒙曲
线来表示(参见图),曲
线表明切削速度和切
图1
削温度不是呈线性的。
萨洛蒙曲线
图2 切削速度与摩擦系数关系
3.高速加工的特点
➢切削力低 切削变形小，切屑流出速度加快，切削力 比常规降低30-90%，可高质量地加工出薄壁零件；
超高速加工技术
• 技术概述 • 研究内容 • 技术应用 • 发展趋势 • 加工刀具
超高速加工技术的概述
• 超高速加工技术是指采用超硬材料的刃具， 通过极大地提高切削速度和进给速度来提 高材料切除率、加工精度和加工质量的现 代加工技术。
• 超高速加工技术主要包括：超高速切削与 磨削机理研究，超高速主轴单元制造技术， 超高速进给单元制造技术，超高速加工用 刀具与磨具制造技术，超高速加工在线自 动检测与控制技术等。
图5 波音公司的F15战斗机的起动减速板
图6 高速铣削典型工件
铝合金整体零件： 整体零件“掏空”，
切除量大 零件有薄壁，要求小
切削力 小直径刀具 较长的刀具悬伸
2.模具制造 当采用高转速、高进给、低切削深度的加工方法
时，对淬硬钢模具型腔加工可获得较佳的表面质量， 可省去后续的电加工和手工研磨等程序。 3.汽车制造
图 3 加工零件
➢ 材料切除率高 单位时间内切除率可提高3-5倍；
➢ 高精度 切削激振频率远高于机床系统固有频率， 加工平稳、振动小；
➢ 热变形小 温升不超过3ºC，90%切削热被切屑带走；
A为高速切削加工时的热传导过程 B为传统加工的热传导过程
高速切削(HSC)技术
一、高速切削的原始定义1931年，德国切削物理学家萨洛蒙（Carl.J.Salomon）博士提出了一个假设，即同年申请了德国专利（Machine with high cutting speeds）的所罗门原理：被加工材料都有一个临界切削速度V0，在切削速度达到临界速度之前，切削温度和刀具磨损随着切削速度增大而增大，当切削速度达到普通切削速度的5～6倍时，切削刃口的温度开始随切削速度增大而降低，刀具磨损随切削速度增大而减小。
切削塑性材料时，传统的加工方式为“重切削”，每一刀切削的排屑量都很大，即吃刀大，但进给速度低，切削力大。
实践证明随着切削速度的提高，切屑形态从带状、片状到碎屑状演化，所需单位切削力在初期呈上升趋势，而后急剧下降，这说明高速切削比常规切削轻快，两者的机理也不同。
二、现代高速切削技术的概念所罗门原理出发点是用传统刀具进行高速度切削，从而提高生产率。
到目前为止，其原理仍未被现代科学研究所证实。
但这一原理的成功应该不只局限于此。
高速切削技术是切削技术的重要发展方向之一，从现代科学技术的角度去确切定义高速切削，目前还没有取得一致，因为它是一个相对概念，不同的加工方式，不同的切削材料有着不同的高速切削速度和加工参数。
这里包含了高速软切削、高速硬切削、高速湿切削和高速干切削等等。
事实上，高速切削技术是一个非常庞大而复杂的系统工程，它涵盖了机床材料的研究及选用技术，机床结构设计和制造技术，高性能CNC控制系统、通讯系统，高速、高效冷却、高精度和大功率主轴系统，高精度快速进给系统，高性能刀具夹持系统，高性能刀具材料、刀具结构设计和制造技术，高效高精度测试测量技术，高速切削机理，高速切削工艺，适合高速加工的编程软件与编程策略等等诸多相关的硬件和软件技术。
只有在这些技术充分发展的基础上，建立起来的高速切削技术才具有真正的意义。
所以要发挥出高速切削的优越性能，必须是CAD/CAM系统、CNC控制系统、数据通讯、机床、刀具和工艺等技术的完美组合。
数控高速切削加工技术发展应用论文
试论数控高速切削加工技术的发展与应用研究摘要：本文系统介绍了数控高速切削加工的基础理论及发展过程，分析了高速加工的优点和应用领域，总结了发展数控高速切削加工需要的关键技术和研究方向。
关键词：高速切削；关键技术；应用研究【中图分类号】tg519.1数控高速切削技术（high speed machining，hsm，或high speed cutting，hsc），是提高加工效率和加工质量的先进制造技术之一，相关技术的研究已成为国内外先进制造技术领域重要的研究方向。
我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步落后。
研究先进技术的理论和应用迫在眉睫。
一、数控高速切削加工的含义高速切削理论由德国物理学家carl.j.salomon在上世纪三十年代初提出的。
他通过大量的实验研究得出结论：在正常的切削速度范围内，切削速度如果提高，会导致切削温度上升，从而加剧了切削刀具的磨损；然而，当切削速度提高到某一定值后，只要超过这个拐点，随着切削速度提高，切削温度就不会升高，反而会下降，因此只要切削速度足够高，就可以很好的解决切削温度过高而造成刀具磨损不利于切削的问题，获得良好的加工效益。
二、数控高速切削加工的优越性由于切削速度的大幅度提高，高速切削加工技术不仅提高了切削加工的生产率，和常规切削相比还具有一些明显的优越性：第一、切削力小：在高速铣削加工中，采用小切削量、高切削速度的切削形式，使切削力比常规切削降低30%以上。
第二、材料切除率高：采用高速切削，切削速度和进给速度都大幅度提高，相同时间内的材料切除率也相应大大提高。
从而大大提高了加工效率。
第三、工件热变形小：在高速切削时，大部分的切削热来不及传给工件就被高速流出的切屑带走，因此加工表面的受热时间短，不会由于温升导致热变形，有利于提高表面精度，加工表面的物理力学性能也比普通加工方法要好。
高速切削加工技术及应用论文
浅谈高速切削加工技术及应用摘要：高速切削(high speed cutting,hsc)是近年来迅速崛起的一项先进制造技术。
本文就高速切削加工技术的发展、特点、关键技术及其应用作一简要的研究与阐述。
关键词：高速切削加工；技术；研究；应用中图分类号：tg659 文献标识码：a 文章编号：1006-3315（2011）11-175-0011931年4月德国物理学家carl.j.saloman最早提出了高速切削（high speed cutting）的理论，并于同年申请了专利。
他指出：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之后，切削温度不但不会升高反而会降低，且该切削速度vc与工件材料的种类有关。
对于每一种工件材料都存在一个速度范围，在该速度范围内，由于切削温度过高，刀具材料无法承受，切削加工不可能进行。
要是能越过这个速度范围，高速切削将成为可能，从而大幅度地提高生产效率。
由于实验条件的限制，当时高速切削无法付诸实践，但这个思想给后人一个非常重要的启示。
一、高速切削加工概述1．高速切削历史和现状高速切削的起源可追溯到20世纪20年代末期。
德国的切削物理学家萨洛蒙博士于1929年进行了超高速切削模拟试验。
1931年4月发表了著名的超高速切削理论，提出了高速切削假设。
我国早在20世纪50年代就开始研究高速切削，但由于各种条件限制，进展缓慢。
近10年来成果显著，至今仍有多所大学、研究所开展了高速加工技术及设备的研究。
2．切削速度的划分根据高速切削机理的研究结果，高速切削不仅可以大幅度提高单位时间材料切除率，而且还会带来一系列的其他优良特性。
高速切削的速度范围定义在这样一个给切削加工带来一系列优点的区域。
这个切削速度区比传统的切削速度高得多，因此也称超高速切削。
通常把切削速度比常规高出5～10倍以上的切削加工叫做高速切削或超高速切削。
3．高速切削的优势高速切削具有以下特点：①可提高生产效率；②降低了切削力；③提高加工质量；④高速切削的切削热对工件的影响小；⑤加工能耗低，节省制造资源；⑥高速切削可以加工难加工材料；⑦简化了加工工艺流程；⑧可降低加工成本。
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压
田
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着靶前 后 的子 弹速 度 。 子弹 击 穿 靶板 ， 板上 的力 传感 器将 子 弹 靶 对 靶板 的 冲 击 压 力 信 号 转 换 成 电信 号 ， 再经振 动测试 仪 中 的电荷放大 器放大 ，
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随着击 靶速 度的提高 ， 冲击力 Ｆ 呈下降 ｔ
趋势 ．
田 ３ 高 速切制模 报实 验 — 关 系 图 ▲ —— 铝板 － ●—— 一钢 板
维普资讯
由图 １的高 速 切 削模 型 中 力 平衡 关 系 知道 ：
＋ｎ ＝Ｆ ・ ｉｅ ｓｎ （） １
式 中
—— 刀具 对 切 屑 作 用 的 合 力 Ｉ Ｆ —— 切 屑 脱 离 母 体瞬 间的 达 朗 伯 惯 性 力 ｝ Ｆ 一 切 屑 流 经 前 刀 面 时的 摩 擦 力 ． ｒ
工硬化．
高 速 切 削 时 切 削 模 型 的 建 立 ． 以 是 产 生 连 续 型 带 状 切 屑 为先 决 条 件 ． 资 有
料 记 载 ， 在 较 低速 度 切 削 时 ， 切 面上 处 剪
存 在 一 个 冲 击 力 Ｆ ， 当 Ｖ ＜ １０ 但 ５０ ｒｒｉ ， Ｆ 《 ， 在 常 规 速 度 切 ／ａｎ时 则 故 削 时 ， 可 忽 略． 高 速 切 削 时 ， ＝ Ｐ ｆ 在
２ １ 超 高速 切 削 模 拟 实验 装 置 ． 模拟 实 验 装 置 见 图 ２ 示 ． 用 的 仪 器 有 ： 所 使 ＹＤＬ １型 压 电 晶体 力 传 感 器 、 Ｄ一 振 动 测 一 Ｚ ２型
试 仅 、 Ｙ 记录 仪 、 Ｘ— ＨＧ２ ２ ２型 ０ Ａ一
六 路 电子 测 速 仅 、４式 手 枪 和 ５ ６ ６ 式 半 自动 步 枪 、 改 变 子 弹 速 度 可 的 介 质 变 换 装置 ． 子 弹穿 过介 质 变换 装置 ， 经 铝 箔 测 速 仅 ， 速 仅 记 录 下 子 弹 测 Ｈ 电荷敏太嚣 卜— 力传感器 ｛
年代 末期 ， 由于新型刀具材料的不断出现和机床工业的迅速 发展 ， 使美 、 法等 国家率先在机 德、 床上 进 行 了正 规 的高 速 切削 试验 ， 得 到 了一 些 金 属 材 料在 高速 切 削 条件 下 的 准 确 试验 数 据 ． 并
试验 结 果 表 明 ， 速 加 工 的零 件 表 面质 量 明 显 改 善 ， 加 工 零 件 的表 面 温 升 和 热 变 形 较 小 ， 高 被 切 削力 也 较 小 ． 由于 高 速 加 工 具 有 高 效 率 和 高 表 面 质 量 等 优越 性 ， 以从 ８ 所 ０年 代 末 起 ， 、 等 美 德 国家 已开 始 生 产 商 品化 的高 速 加 工机 床． 在 其 机 理 方面 的研 究 则很 少 ， 超 高 速 切 削 方 面 的 但 在 研 究 更少 ， 国在 此 领 域 的研 究几 乎是 空 白． 文 对 超 高速 切 削 机 理 和 现 象 做 了 一 些 研 究 ， 我 本 提 出 了相 应 的切 削 公 式 ．
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田 １ 高逮蜘剖楱瘟
Ｖ ・ ｏ ｒ／ ｓ９ ｔ） ， ｃｓｏｃ （ 一 ｏ 由于高速 切削时切削力 Ｆ 比常规切削时 的 Ｆ 低． ｏ ｚ ｚ 作用在工件 剪 切 面 上 的 必 然 下 降 ， 沿 剪 切 面 向上 ， 由于 Ｖ 的 大 幅 度提 高 ， 增 加很 快 ， 在 切 屑 Ｆ 又 Ｆ 且 脱 离 工 件 母 体 的 瞬 间 存 在一 个 加 速 度 ａ 使 之 产 生 一 个 沿 前 刀 面 向上 的 达 朗 伯 惯 性 力 Ｆ． ， ｜
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又 因为 Ｆ。 ， ・ ＝ ， ａ， 口＝ ｄ ｄ 则 有 Ｉ ￣／ｔ
Ｆ。 ｄ（ ４ ／ ｔ 一 ｍ￣） ｄ
式 中 ｑ—— 切 屑 脱 离 母 体 时的 瞬 时 速 度 ｝ ｄ 一 切屑 脱 离 母 体 瞬 闻 的 时 间 （ｒ Ａ ） ｄ — ｔ． 将 式 （ ）和 式 （ ） 并 则 有 ４ ５合
１ 高速 切 削 时切 削 方 程 的推 导
按 照 产 生 连 续 的 带 状 切 屑 理 论 ， 高 速 切 削 时 切 屑 即 将 脱 离 母 体 的 瞬 间 ， 一 个 变 速 运 在 是 动 ， 一 个 向外 的 加 速 度 ， 之 产 生 一 个 沿前 刀 面 向外 的达 朗 伯 惯 性 力 ． 有 使 因而 高 速 切 削 公 式 不 同于 常 规 速 度 的切 削 方 程 ． 假设条件 ： １ ）切 削 时形 成 带 状 切屑 ， 产 生 积 屑 瘤 ， 不
； （ｓ ｓ ＋ｓ￣ｉ。一Ｆ（ｎ 一ｍｏ ） ｃ ｏｒ ｉ ｓｒ ｏ ｏ ｎ ｎ ） ．ｉ／ ｓ／ ｓ １ ｆ
再 整理 得 出 名 义 摩 擦 角 Ｊ ９为
ｔｎ９＝ ｃ ｓ ｏ （ Ａ ＋ Ｆ ａＪ ＝ ￣ ） Ｆ ｏ ｒ ｄ ｍ￣ ／ ｔ ，
（ ６ ）
（） ７
金 属 被 拉 伸 ， 且 局 部 金 属 粘 附 在 子 弹 上． 种 表 象 和 刀 具 前 刀 面 与 切 屑 底 层 相 接 触 状 态 相 而 这
似． 塑性变 形层厚 的大 小随速度 的变化而变化 ， 速度 低 ， 变形层 厚度 增大 ， 切削 力也 增大 ， 速度
【 ＝ １ 踮 ０ｒ／ ｎ ａｊＶ ｌ ｍｌ
２ 子弹击靶 模拟切 削实验 装置框 图
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录下来 ， 对 曲线进行受力 的标定． 再
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５
２ ２ 实 验 结 果 ．
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由实验 数据绘 制 出冲量 与 子 弹 速 度 日曲线 圈 ， 圈 ３所 示． 见 曲线 图 中 可
以得 出 以 下两 点结 论 ： 结 论 １ 从 两 条 曲线 上 可 以 看 出 ，
维普资讯
１９９９年 ３月
沈 阳 工 业 学 院 学 报
ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＥＮＹＡＮＧ Ｉ ＴＩ Ｓ ＮＳ ＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｍ ．１９９９ 第 １卷 第 ｌ ８ 期 Ｊ
超 高 速切 削机 理 的 研 究
一
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［ ］ ㈤ Fra bibliotek维普资讯
第ｌ 期
张 志军 等 ：超高速切削机理 的研究
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再 由滑移线场切削模型 的莫 尔圆脚 得出
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式中
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剪切角．
将 卢 代入式 （）中则 得出高速切削 时的切削方程 为 值 ９
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ｊＶ 一 １ １ ／ ｍ “ ）Ｖ ； １ Ｏ０ｒ ｒｉ ５ ８ ０ｒ ｒ ａ ８９ ／ ｎ ａ
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ｅ）Ｖ 一 ４ ８ Ｏ ｒ ｕ ｎ １ ４ ／ ａ
图 ４ Ａ 钢 板弹孔 撮部试 样的金 相组 织雕片 （ ０ Ｘ） ｊ １０
沈 阳 工 业 学 院 学 报
１９ ９ ９芷
结论 ２ 在两条 曲线 上都 存在一处 明显 的拐 点 ， 就是说对金属材 料而言 ， 随着切削速度 的 提高 ， 切削 力会 在某 处突然下 降． 不同的金属材料 突降点 的速度 不 同．
３ 超 高 速切 削 机理 分 析
超 高速 切削机理分析 基于 曲线图和弹孔根部试 样的金相 组织照片． 同速度下 弹孔 根部 不 金 相 组 织 照 片见 图 ４所 示． ａ和 ｂ照 片 分 别 是 曲线 ２拐 点左 边 弹 孔 根 部 试 样 的金 相 组 织 照 片 ． 子弹与靶 板相 互激 烈摩擦的一面 ， 晶粒被 明显地拉 长 ， 并沿子弹穿出方向密集排列 ， 晶界模糊 ， 并 呈 一 条 条 白色 线 条状 ． 主 要 是 由于 材 料 的塑 性 变 形 起 主 导 作 用 ， 摩 擦 力 的 作 用 下 ， 层 这 在 底
卜 一
摘 要
张 志 军
（ 阳工业 学院机械 工程 幕 ． 阳 １ ０ １ ） 沈 沈 １０ ５
贾 春 德
（ 阳工 业学 院） 沈
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着 重研 究 了超 高速 切 削 的现 象 和 机 理 ， 出 ７相 应 的 切 削 方 提
程 ． 研 制 ７一 套 以 高速 于 弹 撞 击靶 板 的 高 速 切 削 的模 拟 实 验 系统 ， Ａ 并 从
高变形层厚度 减 小 ， 切削力 也减小． 恰好符合结 论 １ 照 片 ｃ 这 ． 为拐点 处靶板 弹孔 根部的金相 组织照片 ， 由此照片可看 出 ， 底层金属 中只是在局部 浅层中还存 在塑性变形 ， 局部有金属粘着 ， 值大 部分晶粒仍保持原 状 ． 别晶粒尺 寸变大 ， 个 并围绕 自身的 对称 辅略 微转 动 ， 动则是 由于 转 应 力 不 均 匀 所 致 ． 说 明切 屑 底 层 金 属 组 织 出现 了相 变 超 塑 性 现 象 ］ 由于 超 塑 性 的 出 现 ， 这 ． 变 形 力明显减小 ， 没有加工硬化现象 ， 试样变形 后的弯曲率加大 ， 晶粒并没有在受拉方 向上伸长 ， 而 是仍 然 保 持 着 等 辅 状 ， 晶粒 内部 变 形 很 小 ， 晶 界 处 没 有发 现 由于 显 著 的 晶 界 滑 移 和 晶 粒 转 在
（０ １）
２ 超 高速切 削 的实 验研 究
超高速切削 目前还不能在机 械加工 中得到实 际的应用． 早在 ５ Ｏ年代 ， 苏联 的一些学者先 后用火箭弹 为载体做了相 当于 刨削 的超高速切削实验． 只能观察被加 工工 件 的切 削痕迹和 但 刀 具 的 磨 损 状 态 ， 无法 对 切 屑 的 形成 过 程 和 切 削 机 理 进 行 研 究 ． 文 作 者 自制 了一 套较 为 先 而 本 进的子弹击靶的超 高速 切削 的模拟实验装置 ， 利用不 同速 度的子弹射击不同材料的靶 ， 并记录 子弹着靶时 的力信号 ， 得出了不 同速度下 力的值．