机械制造中高速切削加工的应用(标准版)

( 安全技术 )

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机械制造中高速切削加工的应

用(标准版)

Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people

make mistakes

机械制造中高速切削加工的应用(标准版)

高速切削加工是一种重要的机械制造技术，被广泛的应用在机械制造领域。高速切削加工技术不仅提高了加工的效率，还提高了机械制造产品的质量。通过深入分析机械制造中高速切削加工的应用，不断提高高速切削加工技术，从而推动机械制造行业的快速发展。本文分析了高速切削加工技术概述和高速切削加工技术的应用领域，阐述了机械制造中高速切削加工的关键技术。

机械制造中高速切削加工的应用，不仅能够提高模具的精度，确保机械加工的正常使用和高速运转，并且有效地简化机械制造的工作程序，提高工作质量和效率，满足机械加工的需要。机械制造中高速切削加工，推动了机械制造领域的快速发展。

一、高速切削加工技术概述

高速切削加工技术是机械制造领域最重要的一项技术，集低耗、

优质、高效为一体，高速切削加工技术在机械制造中的应用，解决了机械制造领域的中一系列问题，和传统的切削加工技术相比，给进速度、切削速度都有了明显的提高，并且具有很高的加工精度。高速切削加工是一项综合性的系统工作，主要由高速切削软件系统、高速切削刀具、高效的刀具夹持系统等构成。

高速切削加工技术有很多的优点，工件变形小、切削力低、切削周期短、去除材料率高，高速切削加工技术的应用主要依据产品所需的几何形状和工件材料，在机械制造中高速切削加工技术也有很多的缺点，高速切削加工技术需要使用大量的刀具，由于速度过快，刀具的磨损严重，经常需要高质量的机床，最重要的是高速切削加工技术需要先进的涂层材料和刀具材料。

二、高速切削加工技术的应用

航空航天工业轻合金的加工

在飞机机械制造业中，航空航天器加工制造最重要的目标是减轻重量，以往是通过焊接或者铆接方式组合构件，用整体制造的方法将大量的细筋和薄壁复杂零件组合起来，将一个实心的毛坯进行

整体掏空和切除，去除75%以上的材料，这种切削方式的切除量非常大，浪费了大量的机械材料，增加了很多的切削加工费用，高速切削加工技术很好地解决了这个问题。

模具制造业

通常情况下，模具都是由高耐磨性能、高硬度的合金材料加工制造的，具有很高的加工难度，传统的切削加工方式都是采用电火花，技术落后，难以保障生产质量。采用高速切削加工技术加工模具，通过一次完成所有的精加工和粗加工，采用大进给、高转速，极大地提高加工生产效率。

Ni基高温合金

Ti合金（Ti-5Al-5V）和Inconel718零件的加工，由于这些零件需要很高的加工精度，通常在加工过程中切削速度都很慢，如果采用高速切削加工技术，不仅能够提高零件的加工质量，还能够极大地提高切削加工效率，减轻刀具磨损。

纤维增强复合材料的加工

纤维增强复合材料在切削加工过程中，对刀具的磨损很严重，

高速切削加工技术可以使用PCD的聚晶金刚石刀具，不仅可以保护刀具，还能够有效地避免层间剥离问题，材料加工质量好，生产效率较高。

三、机械制造中高速切削加工的关键技术

高速切削对机床的要求

机床是进行高速切削加工操作的关键因素和首要条件，高速切削加工技术需要机床具有安全的防护设置、可靠的CNC控制性能、良好的隔热性能和吸振特性、良好的床身刚性和较大的主轴功率、高动态的主轴转速和给进驱动等。

主轴要具有大扭矩、大功率和高转速

主轴是高速切削加工机床最重要的核心构件，高速切削加工机床的主轴不仅转速要很高，其运行功率和传递扭矩也要很大，并且还要在高速切削加工过程中要保持良好的热态特性和动态。近年来，新润滑技术和高精度陶瓷轴承的广泛应用，使高速切削加工技术的主轴转速能够达到35000~50000r/min。当前的高速切削加工机床的主轴多采用的是内部冷却循环、油气润滑、精密陶瓷轴承、内置电

机的密封结构。

给进速度高，确保固定数量的刀具每齿给进量

高速切削加工技术需要很高的给进速度，传统的驱动丝杠已经不能满足机械制造的要求，当前很多高速切削加工机床都采用了大功率电机来直线驱动导轨，将切削加工机床转速从5m/min提高到85~125m/min[3]

。

给进系统具有很大的加速度

高速切削加工过程中，系统给进机床的工作行程通常从十几毫米到几十毫米，在如此短的工作行程中，要确保稳定可靠的高速切削，给进系统不仅要有很大的给进速度，还要具有很大的给进加速度，最大程度地缩短启动-加速-停止的过程，实现安全平稳可靠的切削加工。

走刀技术

高速切削加工技术在敞口型的模具区域，要尽量从模具的外型进行走刀，结合模具材料的切削情况进行实时分析，对于没有敞口

型的模具，可以采用螺旋形的走刀方式，从局部进行切入，最大程度减少刀具的高速变向，高速切削加工选择单一路径或者回路路径进行切削，在换向时高速切削加工机床要紧急降速，再接着进行加工操作。另外，由于高速切削加工机床具有很大的加速局限性，急动或者急停会影响切削加工机床的稳定运行，并且很可能因为拉刀或者过切在模具拐角的位置发生咬边。

高速切削加工技术不仅能够提高加工质量，还能够延长刀具使用寿命，提高加工效率，是现代机械制造领域中一种重要的技术。通过分析和研究机械制造中高速切削加工的应用，不断改进高速切削加工技术，有利于推动现代机械制造行业的快速发展。

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