高速切削加工是當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分宠能，擁有高效率栓稻、高精度及高表面質(zhì)量等特征癣臭。本文介紹此技術(shù)的定義、發(fā)展現(xiàn)狀竹观、適用領(lǐng)域以及中國的需求情況镐捧。

　　高速切削加工的定義

　　高速切削加工是面向21世紀(jì)的一項(xiàng)高新技術(shù)，它以高效率栈幸、高精度和高表面質(zhì)量為基本特征愤估，在汽車工業(yè)帮辟、航空航天速址、模具制造和儀器儀表等行業(yè)中獲得了愈來愈廣泛的應(yīng)用，并已取得了重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益由驹，是當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分芍锚。

　　高速切削是實(shí)現(xiàn)高效率制造的核心技術(shù)，工序的集約化和設(shè)備的通用化使之具有很高的生產(chǎn)效率蔓榄〔⑴冢可以說，高速切削加工是一種不增加設(shè)備數(shù)量而大幅度提高加工效率所必不可少的技術(shù)甥郑。高速切削加工的優(yōu)點(diǎn)主要在于：提高生產(chǎn)效率逃魄、提高加工精度及降低切削阻力。

　　有關(guān)高速切削加工的含義澜搅，目前尚無統(tǒng)一的認(rèn)識窄兜，通常有如下幾種觀點(diǎn)：切削速度很高，通常認(rèn)為其速度超過普通切削的5-10倍屋犯；機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速很高恤兴，一般將主軸轉(zhuǎn)速在10000-20000r/min以上定為高速切削；進(jìn)給速度很高滑期，通常達(dá)15-50m/min闽但，最高可達(dá)90m/min；對于不同的切削材料和所釆用的刀具材料账阳，高速切削的含義也不盡相同阁喉；切削過程中，刀刃的通過頻率(Tooth Passing Frequency)接近于“機(jī)床-刀具-工件”系統(tǒng)的主導(dǎo)自然頻率(Dominant Natural Frequency)時狡氏，可認(rèn)為是高速切削吩饶”磷梗可見高速切削加工是一個綜合的概念。

　　高速切削加工技術(shù)現(xiàn)狀

　　高速切削加工對機(jī)床唯乃、刀具和切削工藝等方面都有一些具體的要求泥天。下面分別從這幾個方面闡述高速切削加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。

　　機(jī)床設(shè)備

　　現(xiàn)階段壳影，為了實(shí)現(xiàn)高速切削加工拱层，一般釆用高柔性的高速數(shù)控機(jī)床、加工中心宴咧，也有釆用專用的高速銑根灯、鉆床。這些設(shè)備的共同之處是：必須同時具有高速主軸系統(tǒng)和高速進(jìn)給系統(tǒng)掺栅，才能實(shí)現(xiàn)材料切削過程的高速化烙肺。高速切削與傳統(tǒng)切削最大的區(qū)別是，“機(jī)床-刀具-工件”系統(tǒng)的動態(tài)特性對切削性能有更強(qiáng)的影響力氧卧。在該系統(tǒng)中桃笙，機(jī)床主軸的剛度、刀柄形式沙绝、刀長設(shè)定搏明、主軸拉刀力、刀具扭力設(shè)定等闪檬，都是影響高速切削性能的重要因素星著。

　　在高速切削中，材料去除率(Metal Removal Rate坐署，MRR)良稽，即單位時間內(nèi)材料被切除的體積，通常受限于“機(jī)床-刀具-工件”工藝系統(tǒng)是否出現(xiàn)“顫振”玻岳。因此坞裂，為了滿足高速切削加工的需求，首先要提高機(jī)床動靜剛度尤其是主軸的剛度特性∪姆啵現(xiàn)階段高速切削之所以能夠成功苗隔，一個很關(guān)鍵的因素在于對系統(tǒng)動態(tài)特性問題的掌握和處理能力。

　　為了更好地描述機(jī)床主軸的剛度特性镰鹤，工程上提出新的無量綱參數(shù)—DN值溺六，用以評價機(jī)床的主軸結(jié)構(gòu)對高速切削加工的適應(yīng)性。所謂DN值即“主軸直徑與每分鐘轉(zhuǎn)速之積”达华。新近開發(fā)的加工中心主軸DN值大都已超過100萬伪给。為了減輕軸承的重量，還釆用了比鋼制品要輕得多的陶瓷球軸承；軸承潤滑方式大都釆用油氣混合潤滑方式盲如。在高速切削加工領(lǐng)域姓迅，目前已開發(fā)空氣軸承和磁軸承以及由磁軸承和空氣軸承合并構(gòu)成的磁氣/空氣混合主軸。

　　在機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)方面俊马，高速切削加工所用的進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)通常都為大導(dǎo)程丁存、多頭高速滾珠絲槓，滾珠釆用小直徑氮化硅(Si3N4)陶瓷球柴我，以減少其離心力和陀螺力矩解寝；釆用空心強(qiáng)冷技術(shù)來減少高速滾珠絲槓運(yùn)轉(zhuǎn)時由于摩擦產(chǎn)生溫升而造成的絲槓熱變形。

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