高速切削技术的特点
时间：2024-04-12 17:04:09 来源：admin 点击：0次
高速切削理论是由德国物理学家萨洛蒙（Carl.J.Salomon）于1931年提出的，该理论的核心思想是任何一种材料均对应一个临界切削速度，在常规切削速度范围内，即在达到临界切削速度前，切削温度和刀具的磨损均随切削速度的增大而增大，但在切削速度超过临界切削速度后，若继续提高切削速度，切削温度反而降低，而且刀具的磨损也减小。因而高速切削能够大幅缩短切削加工时间，提高生产效率，而且还能获得较好的加工表面质量和较高的加工精度。
目前对于高速切削速度的范围也没有确切的界定，通常认为高速切削的切削速度应为常规切削速度的5～10倍或更高，进给速度一般为2～25m/min，有的可高达60～80m/min。加工材料和加工方法不同，高速切削速度范围也有所区别，例如铸铁的高速切削速度范围为900～3000m/min，而铝合金和钛合金材料的高速切削速度范围则分别为1000～7000m/min和100～1000m/min；高速车削的切削速度范围一般为700～7000m/min，而高速铣削和高速磨削的切削速度范围则分别为600～6000m/min和5000～10000m/min。
高速切削技术已经成为集高效、优质、低耗于一体的先进制造技术，与常规切削相比，高速切削主要有以下优点：（1）生产效率高。由于高速切削具有很高的切削速度和进给速度，因此高速切削时单位时间的材料去除率比常规切削有了大幅提高。高速切削特别适用于航空航天、汽车工业和模具制造等对材料去除率要求较大的行业。例如高速铣削某航空铝合金零件时，若将机床主轴的转速由4000r/min 提高到20000r/min，则单位时间的材料去除率可增加3倍，生产效率将是普通铣削的4～5倍。（2）切削力小。虽然高速切削的切削速度很高，但由于切削参数较小，因此同常规切削相比，剪切变形区反而变窄，剪切角增大，使切屑的流出速度大大加快，切削变形反而减小，因此高速切削的切削力比常规切削力降低30%～90%，所以高速切削特别适合于加工机床丝杠、飞机上的机翼壁板等细长轴类、薄板及薄壁类等刚度较差的零件，目前采用高速切削加工飞机上的薄壁零件的壁厚最小可达3～5μm。（3）热变形小。高速切削具有很高的进给速度和切削速度，能够大大缩短工件的切削时间，因此90%以上的切削热还未传给工件就已被高速流出的切屑带走，所以因温升而导致的工件热变形甚微，故高速切削非常适合于加工细长的、易热变形的、精度要求较高的零件。（4）加工精度高。高速切削时工件基本处于“无振动”的平稳状态，加之切削力和切削热的影响较小，所以更容易获得较高加工精度的零件。例如高速切削淬硬钢材料时能获得的表面粗糙度值Ra＜0.6μm，高速铣削灰铸铁工件时，其表面粗糙度值Ra可低至0.63μm，相当于磨削的工艺水平，因此高速切削特别适用于光学仪器及精密制造工业等领域。（5）可加工难加工材料。由于高速切削具有较小的切削力和切削变形，所以刀具不易磨损，可用于加工某些难加工的材料。例如航空航天工业大量采用铝合金、镁合金、镍合金及钛合金等材料，这些材料普遍具有高强度、高硬度、高耐磨性和耐冲击等特性，传统的加工方法存在切削温度高、切削变形大、加工质量差、刀具磨损严重及加工效率低等问题，而高速切削则能有效地减少刀具的磨损，延长刀具使用寿命，提高生产效率，并获得较高的加工表面质量。
客服1 