從刀具發(fā)展歷程看升碱，從十九世紀末到二十世紀中期些搅，刀具材料以高速鋼為主要代表；1927年德國首先研制出硬質(zhì)合金刀具材料并獲得廣泛應用浊丑；二十世紀50年代常枢，瑞典和美國分別合成出人造金剛石，切削刀具從此步入以超硬材料為代表的時期湖笨。二十世紀70年代旗扑，人們利用高壓合成技術(shù)合成了聚晶金剛石(PCD)，解決了天然金剛石數(shù)量稀少慈省、價格昂貴的問題臀防，使金剛石刀具的應用范圍擴展到航空、航天边败、汽車袱衷、電子、石材等多個領域笑窜。

　　刀具材料的選擇是切削加工成功的基礎致燥。與硬質(zhì)合金相比，PCD刀具速度可達4000m/min排截，而硬質(zhì)合金只有其1/4嫌蚤。從壽命上看，PCD刀具一般能提高20倍匾寝。從加工出的表面質(zhì)量看搬葬，PCD的效果比硬質(zhì)合金要好30%-40%。此外黍鸡，CBN(立化氮化硼)超硬材料刀具和表面涂層刀具的發(fā)展對推動切削加工技術(shù)的進步也功不可沒芜监。

　　100多年來，刀具的切削速度不斷提高秀坤，帶來了加工效率的變化锦售，進一步帶來了加工范圍的拓展。切削加工發(fā)展的最大標志荒懒，就是高速切削加工(highspeedcutting茉蔗，簡稱HSC)的發(fā)展峭跺。

　　一個高速切削加工系統(tǒng)所涉及的方面很多。僅從加工過程上看锚躺，傳統(tǒng)的切削加工新罗，一個被加工工件如模具，需要經(jīng)過毛坯退火—粗加工—精加工—淬火—EDM準備—電火花加工—特別的精加工—人工拋光等程序骄雇。而高速加工僅需要毛坯的淬火—粗加工—半精加工—精加工以及超精加工等環(huán)節(jié)训奢，從步驟上來說，就減少了三個瑰侥，加工時間比傳統(tǒng)加工方法縮短30%-50%左右饼暑；在加工小尺寸部件時，這種優(yōu)勢尤其明顯洗做。更有甚者弓叛，過去某些企業(yè)制作復雜的模具，基本上都需要3诚纸、4個月才能交付使用撰筷，采用高速切削加工後，只需要半個月便可完成咬清。

　　一個高速切削加工系統(tǒng)闭专，由刀具和技術(shù)兩部分組成奴潘。與刀具相關的因素有刀具材料的選擇旧烧、刀具系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、刀具需加工的邊緣形狀画髓。而與技術(shù)密切相關的是CAD/CAM系統(tǒng)的選擇掘剪、刀具加工路徑的規(guī)劃、切削參數(shù)的設置以及冷卻與潤滑環(huán)節(jié)奈虾。

　　自高速切削普及以來夺谁，從1950年至2000年的半個世紀內(nèi)，加工效率提高了4-5倍以息。當然固荷，需要提到的是，高速切削一般是由其加工物件來定義其“高速”的范圍兴题。

　　刀具在全部加工成本中所占比重并不大应婴。我們以汽車業(yè)某制造過程為例來分析：機床等設備投資占總成本35%；設備工作時的能耗占7%噩檬；企業(yè)的正常運營成本占27%林邪；冷卻及潤滑成本占17%；直接人工占9%肾轨；刀具占4%初禁。無獨有偶套芦，機床加工鋁合金工件的批量生產(chǎn)成本中，冷卻及潤滑占16%棘魏；刀具4%短材；其他加工成本占80%∨朐ィ可以看出溉浙，刀具在整個成本中，僅占了極小的一部分蒋荚。但是戳稽，不可忽視的是，這4%成本的刀具期升，卻可能影響到10%-15%的整體加工效率惊奇。

　　對刀具來說，最關鍵的因素有三個播赁，成本颂郎、壽命、效率容为。有實驗表明乓序，若刀具成本降低30%，整體成本大約降低1%坎背；若提高50%的刀具壽命替劈，整體成本大約降低1%；但是得滤，若盡可能的優(yōu)化切削參數(shù)娇建，提高20%的刀具加工效率，那麼菊虏，每一個工件整體成本能降低15%以上厘举。

　　當然，要全面提高機床的生產(chǎn)效率桦材，不僅應通過高速切削減少工件的切削加工時間屋赌，還需大力壓縮加工輔助時間(含機床調(diào)整、程序運行檢查炮惕、空行程瓜坎、起制動空運轉(zhuǎn)、工件上下料和裝夾汁匪、換刀等時間)蠕为、待機時間和故障停機時間，因為在多品種小批量生產(chǎn)條件下，機床的有效切削時間一般只占其全部工時的25%-35%艘珊】∈疲可見，除高速切削外绷旗，如何更加有效的加工喜鼓，是制造業(yè)面臨的重要課題之一。

　　目前衔肢，綠色加工技術(shù)已成為全球的熱點庄岖，這個綠色，包括了經(jīng)濟角骤、環(huán)保隅忿、高效。從環(huán)保角度看邦尊，一方面是高速高效加工帶來能耗的降低背桐，另一方面，冷卻液與潤滑液的選擇是非常關鍵蝉揍。如上所述链峭，冷卻液的成本在整體成本中所占比例頗高，達到16%左右又沾。潤滑與冷卻的效果與整體的加工效率也非常相關弊仪，尤其是對難加工材料，如鈦合金巷科，切削到一定程度後冠八，必須進行適當?shù)睦鋮s。隨高速切削的發(fā)展差赂，冷卻液澆注時晋合，刀具經(jīng)常出現(xiàn)熱裂的情況，導致刀具壽命降低拨俏，這一點需要改進。

　　總之咒祠，在加工技術(shù)中智复，高精度、高效率萌琉、低成本光樱、環(huán)保，及結(jié)果的可預見性咧饭，都將是明顯的趨勢尿愿。這個可預見性，是指加工結(jié)果必須是可預測的栏渺、可控制的呛梆，而不是隨機的锐涯。這就要求操作者對加工技術(shù)有更深的理解。

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