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1、.高速切削技术概述1.1高速切削的概念高速切削(HighSpeedCutting)是一个相対概念，迄今尚未有一个确切的界定。高速切削通常指比常规切削速度和进给速度鬲出5倍〜10倍的切削加工，有时也称为超高速切削(Ultra2highSpeedCutting)。也有将主轴转速达到10000r/min〜60000r7min，快速进给速度40m/min以上，平均进给速度10m/min以上，加速度大于lg的切削加工定义为高速切削。对于不同的工件材料和加工工艺，高速切削速度(切削加工的线速度，单位m/min)范围也不同。按工件材料划分，当切削速度对钢材达到380m
2、/min以上、铸铁700m/min以上、铜材lOOOm/min以上、铝材1100m/min以上、塑料1150m/min以上时,被认为是合适的高速切削速度范围;按加工工艺划分,高速切削速度范围为:车削700m/min〜7000m/min,铳削300m/min〜6000m/min,钻削200m/min〜1100m/min,磨削5000m/min〜10000m/min。高速切削概念是徳国切削物理学家萨洛蒙(CaMSslonion)于1931年提出的，现在人们常川“萨洛蒙曲线”來表示。他认为，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，一定的工件材料
3、对应有一个临界切削速度，此处切削温度最高，但当切削速度超过临界值后，切削温度不但不升反而下降。对于每一种工件材料，都存在一个速度范围，在该范围内，由于切削温度太高，刀具材料无法承受，切削加工不能进行，这个范围称Z为“死谷”。如果切削速度能越过“死谷”，在高速区T作，则有可能用现冇的刀具进行高速切削,切削温度与常规切削基本相同，从而大大减少切削工时，大幅度提高机床生产效率。1.2高速切削技术的特点高速切削速度较之常规切削速度几乎高出1个数量级，其切削机制异于常规切削。由于切削机制的改变，使得高速切削技术具冇如下特点。1切削力小由于切削速度高，切們流出速度加
4、快，切們流出阻力减少，切削变形减小，从而使切削力比常规切削降低30%以上，尤其是主轴轴承、刀具、工件受到的径向切削力大幅度减少，特别适合于加工薄壁类刚性差的工件，如飞机上的机翼壁板等。2.2工件热变形小在高速切削时，90%以上的切削热来不及传给工件就被高速流出的切屑带走，工件积累热量少，工件温升不会超过3°C,基木保持冷态，不会由于温升导致热变形，特别适合于加工细长易热变的工件。1.2.3材料切除率高随切削速度的提高，进给速度也相应提高5倍〜10倍，单位时间内的材料切除率可达常规切削的3倍〜6倍，适用于材料切除率婆求大的场合，在航空航天、汽布和模具制造等
5、领域,高速切削技术已成为加工整体构件最理想的制造技术。在2001年徳国汉诺威举办的欧洲机床展览会(EMO)上展出的荷兰Unisign公司制造的Unipro25型五轴立式加工中心(X行程1000mm、Y行程800mm),电主轴功率lOOkW,最高转速25000r/min,最大扭矩90N・m,其铳削铝合金的材料切除率已达8000cm3/min〜10000cm3/min。1.2.4工艺系统振动小，可实现高精度、低粗糙度加工在高速切削时，机床的激振频率很高，远远超岀了“机床一刀具一工件”工艺系统的固有频率范围(50Hz〜300Hz),使得加工过程平稳，振动小，可
6、实现高精度、低粗糙度加工。高速切削加工获得的表而质量常可达磨削水平，因此常可省去铳削示的精加工工序。例如,瑞±DIXI机械公司生产的DHP50高精度卧式加工中心,工作台500mmX500mm,双托盘,行程为700mmX700mmX700mm,主轴转速为12000r/min,功率为25kW,刀库容量65把，换刀吋间4s(T2T),6s(C2C),定位精度4um,重复定位精度2卩m(按TS023022标准)，测量分辨率0.5uni。高速切削尤其适合于光学等领域的加工。2.5可加工难加工材料难加工材料如高镒钢、淬硬钢、奥氏体不锈钢、复合材料和耐燃铸铁等的切削加
7、工不仅切削效率低，而且刀具寿命短。高速切削时，山于切削力小，切們变形卩FL力小，刀貝磨损小,故可加工一些难加工材料。例如，航空制造业中大量采用的傑基合金、钛合金材料，强度大、硬度高、耐冲击、易加工硬化，切削温度高，刀具磨损严重，在常规切削屮一般采用很低的切削速度。如果采用高速切削，其切削速度可提高到lOOrn/min〜lOOOin/miri,不但能大幅度提高机床生产效率，而且能有效减少刀具磨损，提高工件表面加工质量。1.2.6高速干切削可以实现加工过程的绿色制造高速干切削就是在切削加工过程屮不使川任何切削液的工艺方法,是对传统切削方式的一种技术创新。它相
8、对于湿切削而言,是一种从源头上控制污染的绿色切削和清洁制造工艺,它消除了切削液的
