胡冬生

摘 要：切削加工是指用切削工具（包括刀具、磨具和磨料）把坯料或工件上多余的材料层切去成为切屑，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。高速切削技术不只是一项先进技术，它的发展和推广应用将带动整个制造业的进步和效益的提高。随着机械加工对切削效率和加工质量的要求越来越高，高速切削加工作为一种新型的加工技术，不但能够高效率的减少资源的使用，也可以有效的减轻对环境的污染，在机械制造领域中的应用比较多。

关键词：高速;切削;加工;技术

高速切削加工方法是绿色切削技术中经常使用的一种，在提高生产率、减少热变形和切削力以及实现高精度、高质量零件加工方面具有显著的优越性。在机械加工工程中，在应用高速度切割削减技术展开机械设备切削时，高速加工作为模具制造中最为重要的一项先进制造技术，是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术。与传统切削加工相比，高速加工发生了本质性的飞跃，其单位功率的金属切除率提高了30%～50%， 切削力降低了40%，刀具的切削寿命提高了80%.随着切削速度的提高，单位时间毛坯材料的去除率增加，切削时间减少，加工效率提高，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。

一、高速切削加工的优势分析

（一）提供机械零件加工质量。高速切削加工是机械制造中最主要的加工方法。虽然毛坯制造精度不断提高，精铸、精锻、挤压、粉末冶金等加工工艺应用日广，但由于切削加工的适应范围广，且能达到很高的精度和很低的表面粗糙度，在机械制造工艺中仍占有重要地位。如今，高速切削加工已进入了一个以高速切削为代表的新的发展阶段，由于高速切削加工能极大地提高材料的切除率和零件的加工质量。在进行机械高速切削加工的时候，当机械切削的速度到达一定的数值之后，机械切削的力度差不多平均降到30%左右，特别是直径方向的机械切削力会较大程度的降低，因此能够帮助加工一些刚性比较低的，壁比较薄的零部件的高速度精细加工。

（二）能够降低加工成本。高速切削技术作为模具加工中的一种先进制造技术，在现代工业生产中，已经越来越受到人们的关注。如何在加工质量、加工效率和加工成本之间寻求侧重及平衡，也是降低加工成本的一个有效途径。随着切削速度的进步，单位时间内的材料切除率增加，切削加工时间减少，从而可大幅度进步加工效率，降低加工本钱。 因而成为当今金属切削加工的发展方向之一。模具企业要缩短制造周期并降低成本，必须广泛采用先进切削加工技术，而代表先进制造技术的高速切削技术的出现，满足了现代模具加工的要求与特点。

（三）能够提高加工效率。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5-12倍以上的切削加工叫做高速切削或超高速切削，单位时间材料切除率可提高3～8倍。当加工需要大量切除金属的零件时，可使加工时间大大减少。对比传统模具加工中的电火花加工，高速切削节省了电极设计加工的过程，加工精度显著提高，大幅度减少甚至取消了钳工的抛光量与打磨配研量，加工效率得到大幅度的提高。例如，目前的模局加工主要还是以普通机加工和电火花加工为主。工艺繁琐、效率低、周期长，而高速切削技术以其高速、高质、能直接加工淬硬钢的特点，在缩短模具制造周期并降低成本方面有着很光明的应用前景。

二、高速切削加工需掌握的关键技术

（一）机床的选择。 高速机床是数控机床的高速切削加工技术中做到高速度加工生产的基本前提和要求。一个国家高速机床的设计和使用在很大程度上体现该国家的数控高速加工的水平。为了适应粗精加工、轻重切削和快速移动，同时保证高精度，性能良好的机床是实现高速切削的关键因素。因此，应选用具有足够精度和刚度的机床。必要时可以采取补偿校正的方法，如在螺纹磨床或滚齿机上，根据事先测得的机床传动链误差加装误差校正装置，以校正机床的传动系统误差。

（二）加工刀具相关技术 。高速铣削大多采用硬质合金刀具。在保证安全和满足加工要求的条件下，刀具悬伸尽可能短，刀体中央韧性要好。刀柄要比刀具直径粗壮，连接柄呈倒锥状，以增加其刚性。尽量在刀具及刀具系统中央留有冷却液孔。刀具技术从一开始就相辅相成共同发展，可以毫不夸张的说，只有刀具技术和机床技术的不断发展，才推进了高速切削技术。高速切削刀具应具有良好的机械性能和热稳定性要保证加工刀具的结构在高速旋转状态下的动平衡和刀具寿命，为达到这一目的，必须采用带有动平衡装置的刀具，即在刀套表面 安装机械滑块或采用流体动平衡设计，或采用整体刀具形式，确保刀体与刀套的安装间隙最小。精加工中一般遵循不换刀原则以保证精度。由于不同型面过渡区的圆弧半径较小，加工刀具的半径等于或小于过渡圆弧半径，从目前国内模具生产的情况来看，加工工艺在很大程度上还制约了高速加工模具的应用

（三）切削加工参数的选择。要重新考虑权衡和公道选用相应的切削参数，以使高速干式切削加工过程的动态稳定性满足加工要求。实际高速切削选择切削用量时，应选择较高的切削速度，较小的进给速度和切深更有利于提高表面粗糙度。可根据切削负载或切削力的变化调整转速和进给，以最优化的切削参数、切削路径完成加工。粗加工采用变速切削可有效地减小机床负载、提高切削效率，精加工采用变速切削优化切削质量、提高切削效率。切削加工参数对于机械工件材质硬度的变化、切削深度的不同、刀具磨损状况、切削液流量变化等因素，都將导致实际切削工况偏离理想状态。因此，正确合理地选择切削参数，对确保产品质量、提高生产率，降低制造成本、保证数控机床安全运行和提高综合效益是十分重要的。

三、结束语

高速切削技术是切削技术的重要发展方向之一，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，高速切削机理，高速切削工艺的研究已经成为先进制造技术的一个重要发展方向。只有在相关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。

参考文献：

[1]关伟，高速切削加工技术的现状及发展趋势[J];科学中国人;2017年14期

[2]梁兆顺，白向娟，中碳钢材料高速切削原理分析与仿真[J];青海大学学报;2016年06期

[3]胡光明，注射模型芯加工工艺研究[J];模具工业;2015年03期