数控机床中高速切削加工技术应用研究

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1、数控机床中高速切削加工技术应用研究　　摘要对高速切削加工技术在数控机床中的应用意义、关键技术应用、发展趋势以及对数控机床提出的新要求等多方面进行阐述，结合生产实际指出数控高速切削技术在工业生产领域的应用，大大提高了工件的质量和工业生产效率。随着科技的进步，数控机床将最终实现与高速切削技术应用的完美结合。关键词高速切削；技术；数控中图分类号：TG506文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）20-0016-01数控高速切削加工技术即提高切削速度且能保持切削温度，甚至使减低切削温度跟切削速度成反比，减少切削刀具磨损的技术。这项技术基于

2、机床结构、技术、材料，主轴、进给、CNC系统、刀具材料及技术、测量测试技术等多种相关技术及硬件充分发展的基础上综合生成的一种技术。高速切削加工的应用范畴是理解该技术的核心内容。在实际生产过程中，加工方法、材料、切削速度等的选择应用根据具体生产需要而定。1数控高速切削加工的应用意义数控高速切削加工，可明显提高切削加工的生产效率，提高生产工艺的质量。其在工业生产中的运用价值为：61）有效降低工件加工表面的受热时间，减小工件受热变形，提高工件表面精度。2）使用切削速度高，切削量小的切削形式，有效降低切削力30%以上。3）显著提高进给和切削速度，使加工

3、过程最大限度地保持平稳状态。4）高速切削缩短加工周期，节约能源，降低设备使用率。2高速切削重要技术的实用分析2.1高速切削运行原理根据不同材料分类，高速加工技术的切屑机理也各不相同，即使是生产加工相同的工艺材料，高速切削运行工作中，切削产生的热及切削产生的力度的变化，导致刀具受到磨损，进而影响工具加工表面。对高速切削运行原理进行深入研究，有助于切削用量选择趋于科学合理性，是工件加工的理论基础。2.2数控高速切削刀具技术的应用6数控高速切削加工系统主要由材料、刀具、机床器械组成，其中刀具是整个工艺系统中运作最活跃的组成部分。切削刀具技术的应用是制

4、约高速切削加工的主要原因之一。高速运作的切削速度促使刀具、加工参数、刀体结构等因素也要随之不断发生变化，当刀具材料及制造技术产生很大变化时，高速切削加工在提高生产率的同时需更加注意保证加工精度及安全性和可靠性。所以，高速切削刀具技术必须要具备优良的几何定位和精确的装夹定位，保证高速切削过程中整个系统的平稳性和安全性。2.3数控高速切削机床技术要求高速切削要求数控机床中需配有相应的主轴、CNC控制系统及高速补给系统。机床主轴单元需高速转速的状态下平稳运行，且运行状态及性能在整个工作过程中需保持良好。其中主轴轴承作为机床主轴单元的重要部分，在加工机

5、床中占重要地位，对高速主轴的负载容量和寿命产生直接影响。因此，增强机床主轴结构性能可有效优化机床整体性能，提高生产率。所以在高速切削系统中，须配备能移动迅速、定位精确的进给系统。面对高性能进给系统，机床导轨及工作台结构面临更大的挑战。2.4数控高速切削工艺6在工业生产领域中，数控高速切削技术属于一种新型切削术，在技术使用中，相应加工参数及参考实例相对匮乏。高速切削工艺参数优化是目前高速切削工艺应用的最大制约因素之一。此外，现在广泛使用的CNC软件的编程功能不能确保切削过程中的稳定性，无法满足高速切削中零件NC程序的要求。因此，在高速切削过程中需

6、人工编程来优化或补充自动编程，使得高速切削价值下降。只有开发新的数据编程，让主轴功率与切削数据相吻合，扩展高速切削的利用空间。3高速切削技术在数控机床使用中的发展趋势在工业生产领域中，数控高速切削技术的应用可有效弥补传统加工领域中存在的技术缺陷，其主要发展趋势为：1）应用于壁薄或细长类工件的加工，可有效降低切削热及切削力对工件形状产生的影响，增强加工精度，提高工件质量。2）可应用于淬硬钢、高锰钢、耐磨铸铁等传统加工方法难以进行加工操作的材料。3）应用高速切削可提高1-2级加工精度，免去后续光整加工，缩短加工周期。4高速切削加工技术对数控机床提出

7、的新要求高速切削技术的应用，对整个系统的设备运行速度、精度、稳定性等都有相对的高要求。经过生产实践研究发现，高速切削加工技术目前最适用于数控机床。当目前工业生产领域中的数控机床依然有很多的改进空间，只有对其硬件、软件进行不断地提高和完善才能更好的适用于高速切削技术，将此切削技术独特优势发挥得淋漓尽致，提高生产效率。高速切削技术对数控机床的要求具体如下：61）数控机床主轴使用电主轴。电主轴可有效保证机床发电机与主轴的完美融合，保持生产过程中整个系统的稳定性和安全性。此外，电主轴可更科学合理地控制温差，是温差保持在最理想范围内，提高主轴的性能，延长

8、主轴的使用寿命，降低资源损耗。2）提高伺服单元性能。数控机床伺服单元的性能上需配备高响应速度的设备，根据目前技术水平，滚珠丝杠副为数控机床中较理想的伺