高速切（qiē）削加工技術在數控機床中的運用-齒輪加工機床網（wǎng）-數（shù）控（kòng）機（jī）床市場網

您現在（zài）的位置：齒輪加工機床（chuáng）網> 加工與維修> 高速切削加（jiā）工技（jì）術在數控機床中的運用

高速切削加工（gōng）技術在數控機床中的運用（yòng）

2021-1-14 來源：天津機電（diàn）職（zhí）業技術（shù）學院作者：朱祖明

摘要：本文首先介紹數控高速切削加工技術的優點，其次闡述數控機床應用（yòng）高速（sù）切削技術的基本要求，最後提出（chū）數控高速切削加工（gōng）技術在數控機床的具體應用，希望可以促使高速切削加工技術能夠（gòu）在數控機床中最大化發揮自身作用，促使工件質量和精確度有（yǒu）所提升。

關鍵詞：高速切削加工技術　數控機床　運用

1、引言

在機械加工中高（gāo）速切（qiē）削加工技術被廣泛運用，其主要原因是由於高速切削有著高效率、高質（zhì）量和精確度高、低（dī）消耗的特點。所以，運用高速（sù）切削加工技術不僅符合（hé）可持續發展觀，實現綠色（sè）環保，而且還可以提高工件質量，減少資源消耗。而數（shù）控（kòng）機床是機械製造的主要（yào）工具，將其融入高速切削技術，對機械加工效率的提升有著至關重（chóng）要的作用。

2　、數控高速切削加工技術的優點

數控高速切削加工技術有著高效率、低消耗、工藝先進等（děng）優勢，屬於現代化機械自動化製（zhì）造技（jì）術的典型代表，與傳統切削技術相比有著不可替代（dài）的優勢（shì）。與此同時，數控高速切削加（jiā）工技術的工作原理也發生重大的變化，在一定程度上促使切削加工質（zhì）量的進（jìn）一步提升，以下是（shì）數控高（gāo）速切削加工技術的優點。

2.1　切削速度有所提升

切削速度有所提（tí）升（shēng）是數（shù）控（kòng）高速切（qiē）削加（jiā）工技術最為顯著的一個特點（diǎn），與（yǔ）傳統切削速度相比提高了 3 倍～ 8 倍，同時機床的空城速度也得到（dào）質的突破，在一定程度上使得設備非切（qiē）削空行程時間（jiān）有所減少，對於汽車模型等機械設備加（jiā）工效率的提升有一定幫助。

2.2　高速精密加（jiā）工

數控高速切削（xuē）加工技術切削（xuē）速度的提升，會使得其切削力相應（yīng）下降 30% 左右，其中徑向切削力會大幅度下降，這在一定程度上使得數控高速切削加工技術對薄壁類或者剛性能較差零（líng）件的技術加工有所（suǒ）提升，會使得數控高速切削加工技術係（xì）統的準確（què）度有所保障，其中係統定位（wèi）夾持精度有顯著的提升，這也從側麵對其（qí）係統中的刀具係統精確度提出較高的要求（qiú），從而可以保障高速切削加工過（guò）程中係統（tǒng）的穩定性，使得加工技術速度和精確度提升。

2.3　熱變形零件加工（gōng）

在高速切削技術具體應（yīng）用過程中，將近95% 以上的（de）切削熱無法第一時間（jiān）傳輸到工件中，而是被切屑帶走，因此通常情況下工件都是冷卻狀（zhuàng）態。所以高速切（qiē）削技術對（duì）容易產生熱變形的零件效（xiào）果更加良好（hǎo）。但也需要重點關注熱變形偏差（chà）問題的發生，該問題會在一（yī）定程度上影響數控切（qiē）削加工（gōng）技術的精確度，尤其是對機床等機械設備切削加工過程（chéng）的影響[1]。這就需要采（cǎi）取合適的偏（piān）差消除技術減（jiǎn）少熱變形偏差問題（tí）的發生，促使加工生產企業獲得更多的經濟收（shōu）益。

2.4　難加工材料的加工

鈦合金、鎳（niè）基合金等在實際加工過程中，會由於硬度大、耐衝擊，且存在硬化的情況，會使得加工難度係數較大，從而導致在（zài）加工時（shí）會出現切削溫度較高的情況，長久下去就會對刀具造成嚴重的磨損。而采（cǎi）取高速切削加工技術可以有效減少上述問題的發生（shēng），而且還可以保障機械製造生產效率和質量，同時也對模具質量的提升有一定的作用。

3、數控機床應用高速切（qiē）削技術的基本要（yào）求

3.1 高速主軸單元（yuán）運行要求

高（gāo）速切削機床與普通機床相比，最大的區（qū）別就是高速主軸單元，高速（sù）切削機床的高速主軸單元是高速切削操作的中樞組織。所以，對高（gāo）速主軸單元的運行提出更為嚴（yán）格的要求，其中包含優良的冷（lěng）卻設（shè）備、穩定的（de）平衡性能、最（zuì）佳的動態性能和較高的傳遞力矩（jǔ）等[2]。

3.2 高速主軸單元（yuán）技術參數的設置

若想要（yào）保障高速主軸單元技術的合理性，則需要合理的設置（zhì）相關參數，具體而言：

（1）主軸的轉（zhuǎn）速設（shè）置（zhì），即主軸轉速（sù） 1min 要高於1000 轉。需要遵（zūn）循高速主軸轉速（sù）與普通機床轉（zhuǎn）速相比（bǐ）高出 5 倍～ 10 倍的原（yuán）則。

（2）高速（sù）主軸機床的輸出功率設置。高速主軸機床的輸出功（gōng）率需要控製在 20KW ～ 80KW。這樣的速度不（bú）僅可（kě）以提升高速切削的加工速度和效（xiào）率，而且還可以對重載材料和部件進（jìn）行切削。（3）高速（sù）主軸單元在啟動過程中通常隻需（xū）要 1s ～ 2s 就可以實現高速運作，所以（yǐ）啟動時間和製動時間相對較短。從側麵可以反（fǎn）映出注重單元的加速（sù）遠遠優於普通（tōng）機（jī）床，這就需要將參數設置為（1—8）g（g=9.81m/s2）。

4、數控高速切削加工技術在數（shù）控機床的（de）具體應用

4.1　在刀具、刀柄技工中的應用

由於（yú）數控高速切削加工技（jì）術（shù）較（jiào）為複雜多變，對刀具的製作有著十分高（gāo）的要求。所以，需要相關工作（zuò）人員在實際加工和製（zhì）造時，重點關注刀（dāo）具的強度，刀柄的裝夾定位是否精確等問題。在整個製造過程中（zhōng），離心力、振動數在對數控（kòng）高速切削加工技術係統有著（zhe）一定的影響，其可以滿足成品加工的（de）高（gāo）速動平衡、剛（gāng）度（dù）需求，同時還可以保（bǎo）障（zhàng）刀具和刀柄的安全質量。在高速加工過程中，刀（dāo）柄材料的選擇與加（jiā）工速度有著直接的關係，相關工作人員需要根據實際情況合理選擇材（cái）料[3]。譬如，在高速加工中可以使用 HSK 高速刀柄，該刀柄具有良好的熱脹冷縮性能，同時也（yě）有著良好穩定（dìng）性。此外，在高速加工過程（chéng）中刀具也會受到高（gāo）溫、摩擦（cā）、衝擊等因素的（de）影響，這就要保障刀具既經濟適用，各項性能優良，同時也需（xū）要滿足耐（nài）高溫、摩擦、衝擊的要求，進而保障高速加工的順利完成。

4.2　在銑削加工機床中的（de）應用（yòng）

現階段，機床高速切削加工中已經逐漸開始融（róng）入微電（diàn）子技術、CNC 技術（shù）等，並被廣泛應用在銑削加工（gōng）機床過程中（zhōng）。因機床係統結構複雜，對各方麵要求較高，需提高對應用方式的（de）重視（shì）度，進而才（cái）可以使得機床（chuáng）高速切削加工技術（shù）最大（dà）化發揮自身作用，具體而言：

（1）需要保障機床係統的剛性。在銑削機床加工製造時，需保障高速切削加工技術最大化發揮自身作用，進而（ér）能夠與高速供給驅動器相互配合，具體參數：快進速度需要保持在 40m/min，銑削係統減速度在 0.3m/s、加速（sù）度 0.4m/s，3D 輪廓加工速（sù）度控製在10m/min。

（2）刀柄和主軸剛性能與相關標準要求相符合，即係（xì）統轉速為 10000r/min ～50000r/min，為減少主軸和刀具之間的軸向細縫，需（xū）要將其控製在 0.00762mm 內，同時主軸需要將（jiāng）空氣壓縮，冷卻係統[4]。

（3）需要保障技工技術流程的規範性，在（zài）刀具與切削條件相互配合的情況下，需要促使工藝流程（chéng）質量的提升，進而可以保（bǎo）障機（jī）床使用率的提升，可以在未有工（gōng）作人員操（cāo）作（zuò）的情況下（xià），還可以（yǐ）保障加工技術的安全性和穩定性。

4.3　高速數控切（qiē）削加工技術的數控編程策（cè）略

高速（sù）數控切（qiē）削加工技術雖然可以促使傳統加（jiā）工效率和質量（liàng）的提升，但也存在複雜多（duō）變的控製性能。在（zài）數控編程中，需重點關注刀具的（de）準確（què）度和安全穩定，與此同時也需保障機械製造表（biǎo）麵的光滑和準確。所以，要重點研究高速數控切削技術的編程問題。在整個高速數控切削加工（gōng）中，為（wéi）能夠使（shǐ）得加工安全和質量有所提升，需要保障刀（dāo）具和機床負載不超（chāo）標，還需要對工（gōng）件、刀具和夾（jiá）具之間的距離進行合理的（de）控製。若機床和刀具兩者之間出現過載的情（qíng）況，則會增（zēng）加機械製造加工成本（běn）費用，進而（ér）使得工件質量和準確性受到影響，所以需提高對數控編程工作的重視度[5]。

與此同時，整個數控編程工作最終的目的是對高速（sù）數控切削加工技（jì）術的切削載（zǎi）荷進行合理的控製，使得加工技（jì）術最大化發揮自身作用。所以，對金屬切削（xuē）層厚度進行合理的控製（zhì），采取分層加工的方式。在刀具切（qiē）削工件時，根據（jù）實（shí）際情況選擇合適的刀具；刀具的運動路線也需（xū）要保（bǎo）持（chí）合理性，嚴禁（jìn）杜絕（jué）直（zhí）接過（guò）濾（lǜ）情況的（de）發生。由於加工工件的準確度與切削積技術水平有著直接的關係，需要在數控高（gāo）速（sù）切削加工時（shí），嚴（yán）格遵循行管標準控製精（jīng）確對和質量，從而減少刀具切入次數，改變走刀軌跡，切削（xuē）進給量合理，有效杜（dù）絕切削振動情況（kuàng）的出現。如若進給量少，則會造成切削不穩定，進而出現振動（dòng）。因此，需要（yào）控製在合（hé）理的範（fàn）圍內，保障（zhàng）加工（gōng）表麵的質量和光滑度[6]。

5、結束（shù）語

總而言之（zhī），在機械（xiè）製造過程中，數控高速切削加工技術（shù）的廣泛運用，不（bú）僅可以促使（shǐ）加工質量和效率的提升（shēng），而且還能夠減少切削時間（jiān），使得工件製造周期有（yǒu）所減少，進而可以在市場競爭中占有重要地位。但數控高速切削加工技術也存在一定（dìng）的局限性，其中包（bāo）含數控編程係統、機床（chuáng）要求等內（nèi）容，需要加大相關方麵的研究力度，促使數控（kòng）高速切削（xuē）加工技術最大（dà）化（huà）發揮自身作用。

投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊（xùn）合作，歡迎聯係本網編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多（duō）相關信息

名企推薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多