切削知識：高速切削與普通切削的區(qū)別

　　在現(xiàn)代機械切削加工技術(shù)中，高速切削正在越來越多地被人提及，其技術(shù)已開始被使用，隨之而來的，首先是高速機床，那么，高速切削與傳統(tǒng)切削技術(shù)究竟有什么不同？其實現(xiàn)的條件是什么？實現(xiàn)它有哪些益處？其適用性怎么樣呢？本文將試圖回答這些問題，并且盡可能結(jié)合目前在世界上居領(lǐng)先水平的瑞士MIKRON公司的機床的結(jié)構(gòu)、特點來分析，用它同目前國內(nèi)仍在普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)的加工方法和切削理論相比較，促進(jìn)高新技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和普及。

　　在現(xiàn)代機械切削加工技術(shù)中，高速切削正在越來越多地被人提及，其技術(shù)已開始被使用，隨之而來的，首先是高速機床，那么，高速切削與傳統(tǒng)切削技術(shù)究竟有什么不同?其實現(xiàn)的條件是什么?實現(xiàn)它有哪些益處?其適用性怎么樣呢?本文將試圖回答這些問題，并且盡可能結(jié)合目前在世界上居領(lǐng)先水平的瑞士MIKRON公司的機床的結(jié)構(gòu)、特點來分析，用它同目前國內(nèi)仍在普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)的加工方法和切削理論相比較，促進(jìn)高新技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用和普及。

　　高速切削

　　顧名思義，高速切削，首先是高的速度，即要有高的主軸轉(zhuǎn)速，比如12000r/min、18000r/min、30000r/min、40000r/min，甚至還有更高的轉(zhuǎn)速仍在試驗中；另一方面，又應(yīng)有更大的進(jìn)給量，如30000mm/min、40000mm/min，甚至60000mm/min；再有就是快速移動、快速換刀、主軸換刀后從靜態(tài)到達(dá)其所需轉(zhuǎn)速的加速時間等等，只有達(dá)到了上述標(biāo)準(zhǔn)才能稱之為高速。

　

　　其次是要針對不同的加工對象、不同的硬度、不同的材質(zhì)、不同的形狀來選擇相應(yīng)合理的參數(shù)，而不能一味地追求為高速而高速，特別是對于型腔加工，形狀復(fù)雜而刀具直徑又較小時，由于刀具的運動軌跡不是簡單的直線運動而是曲線，甚至有直角拐彎的時候，工藝參數(shù)的合理性就尤為重要，因為要想保持同一進(jìn)給速度進(jìn)行直角切削，搞不好會由于機床運動部件的巨大慣性而導(dǎo)致刀具做彎角運動時突然斷裂，而變速運動又會由于加速和減速等運動造成切削厚度的瞬間變化，而導(dǎo)致切削刀變化使工件表面有切紋，由此使加工質(zhì)量下降，所以，針對不同的加工對象，需要編程人員選擇合理的刀具運動軌跡，優(yōu)化切削參數(shù)；另一方面，根據(jù)需要選擇適合的切削速度，只有這樣才能真正發(fā)揮高速切削的長處。應(yīng)用高速切削，我們可以實現(xiàn)下列目標(biāo)：

　　(1)由于采用小的切削深度和厚度，刀具每刃的切削量極小，因而機床主軸、導(dǎo)軌的受力就小，機床的精度壽命長，同時刀具壽命也延長了。

　　(2)雖然切削深度和厚度小，但由于主軸轉(zhuǎn)速高，進(jìn)給速度快，因此使單位時間內(nèi)的金屬切除量反而增加了，由此加工效率也提高了。

　　(3)加工時可將粗加工、半精加工、精加工合為一體，全部在一臺機床上完成，減少了機床臺數(shù)，避免由于多次裝夾使精度產(chǎn)生誤差。

　　(4)可以加工高硬度、難加工材料(可達(dá)62HRC左右)，可以鉆ø1mm以下的小孔。

　　(5)最重要的是，加工時間短，經(jīng)濟性能好。

　　高速切削的適用性

　　高速加工作為一種新的技術(shù)，其優(yōu)點是顯而易見的，它給傳統(tǒng)的金屬切削理論帶來了一種革命性的變化。那么，它是不是放之四海而皆準(zhǔn)呢?顯然不行。目前，即便是在金屬切削機床水平先進(jìn)的瑞士、德國、日本、美國，對于這一嶄新技術(shù)的研究也還處在不斷的摸索研究當(dāng)中。實際上，人們對高速切削的經(jīng)驗還很少，還有許多問題有待于解決：比如高速機床的動態(tài)、熱態(tài)特性；刀具材料、幾何角度和耐用度問題，機床與刀具間的接口技術(shù)(刀具的動平衡、扭矩傳輸)、冷卻潤滑液的選擇、CAD/CAM的程序后置處理問題、高速加工時刀具軌跡的優(yōu)化問題等等。迄今為止，國內(nèi)目前真正在實際加工中使用的是瑞士MIKRON公司的主軸轉(zhuǎn)速為42000r/min的機床，南京航空航天大學(xué)購買了MIKRON的主軸為18000r/min機床，上海交大、大連理工大學(xué)等也買了主軸轉(zhuǎn)速為18000r/min的機床，山東工大、西安交大、北京理工大學(xué)都將購買高速機床做相應(yīng)的研究。應(yīng)該說，高速切削在我國，尚未正式進(jìn)入大學(xué)課堂，如果一些教授、導(dǎo)師們的頭腦中還是空白，那怎么去教學(xué)生、去發(fā)展相應(yīng)的技術(shù)？更不要說國內(nèi)的機床廠家的情況了。應(yīng)該實事求是地講，由于多年來國有企業(yè)科研投入少，現(xiàn)有的機制不能充分鼓勵創(chuàng)新，基礎(chǔ)研究和元器件水平薄弱，新產(chǎn)品開發(fā)滯后等諸多問題的影響，我國的機床行業(yè)與國外同行業(yè)一流水平的差距已經(jīng)拉大，這一差距總的來說恐怕在十年以上?，F(xiàn)在看來，主軸轉(zhuǎn)速為10——42000r/min這樣的高速切削在實際應(yīng)用時仍受到一些限制。