機械加工中高速切削加工的關鍵技術分析

　　[摘 要]在切削技術不斷的發(fā)展和創(chuàng)新下，高速切削加工技術逐漸得到了廣泛應用，作為一種高效制造加工過程�？梢詫崿F(xiàn)高質量、高精度的加工制造。尤其是在控制單元和數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)化創(chuàng)新，高速切削加工逐漸被廣泛應用在航天工業(yè)鋁合金加工中，同時在電子元件和汽車制造領域中有所應用。而高速切削加工由于自身研制周期短、切削力偏低，可以有效提升加工效率和質量，得到了廣泛的應用。由此看來，加強高速切削加工在機械制造中應用研究，有助于為改善傳統(tǒng)技術中存在的缺陷和不足，提升加工作業(yè)效率和質量。本文就高速切削加工在機械制造中應用進行分析，提出合理的措施予以實踐。
　　[關鍵詞]高速切削加工；機械制造；應用；輕合金
　　中圖分類號：TG506 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0040-01
　　一、高速切削加工技術的應用領域
　　高速切削加工作為一種前沿的制造加工技術，較之傳統(tǒng)的加工技術而言優(yōu)勢更為突出，可以更好地滿足市場激烈競爭需求的同時，還可以保證加工質量和低成本需求。
　�。ㄒ唬┖娇蘸教旃�業(yè)輕合金加工
　　在航空航天領域中，如何能夠減輕重量是相關工作者長期以來的主要研究方向，在航空航天器研究制造中，通過焊接形成的組合構件，合并為含有復雜零件的綜合體，通過整體制造法，將其中85%的材料剔除。由于金屬切割工序自身特性，切割難度大、工作量大，傳統(tǒng)的切削加工技術較為陳舊，實際應用中需要浪費大量的時間和精力，切削加工效率偏低。而高速切削加工技術的出現(xiàn)，以其獨特的優(yōu)勢被廣泛應用在航空航天加工領域中，有效改善傳統(tǒng)工藝中存在的缺陷和不足，取得了可觀的成效，無論是切削效率還是質量，抑或是切削成本都得到了顯著的改善，實踐應用成效更為突出。
　�。ǘ�）模具制造業(yè)
　　模具的生產制造更多的是采用高強度、耐磨性較強的合金材料，通過熱處理制造，所以加工難度較大。以往的加工工藝主要是通過電火花加工處理，生產效率和質量偏低。而高速切削加工技術在模具加工中應用，可以有效提升模具加工效率和精度，滿足高標準要求，帶來更大的效益。
　�。ㄈ�）汽車業(yè)加工
　　汽車發(fā)動機中的汽缸蓋和箱體主要是采用組合機床加工方式，對于技術變化較快的零件，由于參數(shù)經常變化，所以為后續(xù)的車輛維修和更換部件帶來一定的不便，現(xiàn)在主要是通過高速切削加工技術進行加工，可以更好地滿足加工要求，提升加工效率和質量。
　�。ㄋ模├w維增強復合材料加工
　　對于纖維增強復合材料的加工處理，由于材料強度較高，所以切割刀具磨損十分嚴重，同聚晶金剛石PCD刀具高速加工和制造，實際效果較為可觀。同時，還可以有效避免層間剝離問題的出現(xiàn)，大大提升加工效率和質量。
　�。ㄎ澹�擴展領域
　　高速切削加工技術經過不斷完善和創(chuàng)新，技術水平得到了顯著提升，而干式切削正是高速切削加工技術的拓展形態(tài)，以其快速成型和高密度零件加工優(yōu)勢，得到了廣泛的應用，大大提升加工制造質量。
　　二、高速切削加工技術的關鍵技術
　�。ㄒ唬└咚偾邢骷庸ぜ夹g的要求
　　在高速切削加工技術應用中，需要相應的條件支持，而機床正是高速切削的關鍵性因素。高速切削加工技術應用要求機床廠具備高動態(tài)和高轉速特點、大功率、機床剛性更為突出，同時還可以有效降低加工和制造中產生的振動，提升控制性能的同時，為高速切削加工提供安全防護，各項活動有序開展。
　　其一，主軸高速運轉，作為高速切削機床的核心部件，要求傳遞的扭矩和功率系數(shù)更大，在高速運轉具有良好的動態(tài)特性。通過高精度陶瓷軸承和新潤滑技術的廣泛應用，促使高速主軸轉速得到了顯著提升。進給速度快，在提升高速主軸轉速的同時，還可以有效提升進給速度，主要是采用直線電機驅動導軌。
　　其二，進給系統(tǒng)的加速度較高，機床進給系統(tǒng)工作行程大概停留在幾十到幾百毫米左右，短行程中為了能夠保證切削穩(wěn)定，除了需要較高的進給速度以外，還要保證進給系統(tǒng)具備更高的加速度，保證切削作業(yè)活動的有序開展。在滿足機床結構設計要求的同時，還可以推動機床設計創(chuàng)新和發(fā)展。
　　其三，高速切削機床結構要求較高，對于機床結構的剛度和力學性能要求較高。
　�。ǘ�）高速切削加工對刀具的要求
　　對于優(yōu)質刀具材料的選擇，在滿足高強度、耐磨性和經濟型要求的同時，還需要具備更高的抗沖擊性和耐熱性，能夠在實際應用中具備良好的力學性能。高速切削加工技術在實際應用中，要求刀具壽命更高，提升加工質量和加工精度，避免換刀帶來的不必要麻煩，影響到生產效率。此外，對于高強度、高溫韌性和高溫強度性能，是高速切削加工中刀具材料的基礎條件。當前廣泛應用的高速切削刀具材料較為多樣，包括金屬陶瓷刀具、涂層刀具以及金剛石刀具等等。
　　對于高速切削的刀具結構要求較高，刀具在高速切削作業(yè)中，以往的刀具由于接觸不可靠，所以切削加工效率低。而高速切削的刀具采用短錐柄，實際應用中可以獲得更高的接觸剛度和切割精準度。同時，在加工中高速切削可以實現(xiàn)快速換刀，由于其獨特的刀柄結構，換刀時間得到有效地減少。但是需要注意的是，在高速切削刀具使用前，需要經過充分的精密動平衡處理，避免工作發(fā)生不同程度上的振動問題。
　�。ㄈ�）高速切削加工的工藝要求
　　其一，在選擇切削方式時，應該盡可能通過順銑加工工藝，保證切削工作有序開展。主要是由于在切削初期，切屑厚度較大，逐漸減小。在逆銑時，由于刀具剛切入厚度最小，隨后逐漸增加，這樣可能加劇刀具和工件的摩擦，刀具熱量增加，徑向力隨之增加。
　　其二，金屬去除率穩(wěn)定，確保工件的切削時刀具承受的負荷均衡、穩(wěn)定，延長刀具使用壽命的同時，確保切削活動有序進行，提升切削質量和效率。
　　其三，走刀方式選擇中，對于敞口性強的區(qū)域，可以從選擇從材料外面走刀，這樣可以更加充分的了解到切削情況，同時盡可能降低刀具急速換向，保持單一的方向進行切削，主要是由于在急速換向時要求機床停止，然后進行后續(xù)的加工活動。這樣將會造成時間的浪費，影響到切削精度。故此，應該盡可能降低刀具切入變向次數(shù)。
　　三、結論
　　綜上所述，高速切削加工逐漸被廣泛應用在航天工業(yè)鋁合金加工中，同時在電子元件和汽車制造領域中有所應用。而高速切削加工由于自身研制周期短、切削力偏低，可以有效提升加工效率和質量，做出了突出的貢獻。
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