數控高速切削加工關鍵技術分析

張斌

摘 要：隨著科技水平的提高，越來越多的生產技術被開發出來。其中，高速切削加工技術在生產生活中的應用大幅度地提高了機械加工效率和產品加工質量，本文主要針對高速切削加工技術，介紹它的優點，分析高度切削技術涉及到的高度切削加工機床、刀具等諸多問題。對數控高速切削加工技術的具體應用具有一定的指導意義。

關鍵詞：高速切削；切削刀具；工藝

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.040

隨著時代的進步與發展，為了更好地滿足人們生產生活活動的需求，許多的新產品也開始陸陸續續地出現，而且這些新產品也提出了個性化的特征。對于這些新產品而言，在其開發過程中，往往都需要使得零件功能、結構以及材料發生較大的變化。伴隨著科技水平的不斷提升，作為先進制造技術重要組成部分的高速切削技術在生產生活中得到了越來越多的應用。

1 數控高速切削技術的定義

所謂的數控高速切削技術，它所指的也是切削加工技術的一種，但是這種切削加工技術相比于傳統的切削技術而言，其切削的速度高出了很多倍。因此有的時候數控高速切削技術也被人們叫做高速切削。所以從數控高速切削技術的定義中我們不難發現，實質上這里所說的“高速”只是一個相對的概念，“高速”這一概念往往會因為加工條件、加工材料等的不同而發生變化，比如說在對于不同的材料進行切削加工時，其切削的速度就有可能會不同。所以說對于切削速度的劃分應該考慮多方面因素的影響，而不能夠一概而論，比如說對于不同的切削條件而言，則應該有一個對應的切削速度范圍。就數控高速切削技術而言，我們往往很難從整體上采用定量的方式來對其加以定義，但是在這一技術的實際應用中，這里的速度一般都是指的機器的主軸轉速和進給速度。

2 數控高速切削加工技術的優勢

對于數控高速切削加工技術而言，它實質上整合了許多的制造技術，因而也就具有更多的優勢，相比于傳統的切削加工技術而言，它在切削速度、進給速度以及切削機理等方面都發生了重大的改變，其優勢主要體現在以下幾個方面：

2.1 有效提高加工效率

加工效率的提高是數控高速切削加工技術最重要的優勢之一，因為隨著切削速度的加快，加工效率的提高是必然的結果。一般通過該技術來進行切削加工，在單位時間內，材料的切除率往往能夠達到傳統切削技術的三到六倍。而且在應用該技術的過程中，機床的快速空程速度也得到了有效的提高，這樣就可以使得非切削的空行程時間大大的減少，對于提高產品加工效率也有著非常重要的意義。

2.2 適用于熱加工

數控高速切削加工技術還適用于熱加工，這也是傳統切削加工技術所不具備的優勢。因為在應用該技術的過程中，由于切削的速度非常快，所以在切削的過程中雖然會產生一定的熱量，但是至少有98%的切削熱都會因為切削速度過快而被切削直接帶走，這樣就使得工件的溫度保持在了一個相對穩定的狀態。因而對于那些容易產生熱變形的工件而言，該技術是一種非常有效的加工技術。

2.3 適用于精密加工

在對一些剛性較差的零件進行加工的時候，數控高速切削加工技術也有著非常大的優勢，因為在進行高速切削的時候，如果切削速度達到了一定的值，相應的切削力就會有所下降，所以在對這些薄壁類剛性較差的零件進行精密加工時，這一技術就有著非常大的優勢。

2.4 可以加工各種難加工材料

在加工中我們通常會遇到一些比較難加工的材料，這類材料往往具有強度大、硬度高以及切削溫度過高等特征，比如說鎳基合金和鈦合金等，采用傳統的切削方式對其進行加工，往往十分容易對刀具造成損害，而如果利用數控高速切削加工技術來對其進行處理，往往就能夠取得較好的加工效果。

3 數控高速切削加工的關鍵技術

3.1 提高切削效率

刃口鈍化處理工藝對于提高切削效率有著重要的作用，按照目前人們的認知情況，在加工鈦合金金屬的時候，使用刃口比較鋒銳的刀具對于提高切削效率是有益的，但是實際情況卻是通過改變刀具的微觀幾何結構的設計參數，同樣可以提高切削效率，為了更好地滿足切削的要求，并不只是要求切削的速度有所提升，同時還需要在數控機床、刀具材料等方面取得一定的突破，這樣才能夠使得切削效率得到更為顯著的提高。

3.2 正確選擇刀具

工欲善其事必先利其器，在進行數控高速切削加工的過程中，刀具對于切削的效率及質量都有著非常重要的影響，所以如果對于刀具的選擇不合理，會使昂貴、復雜的機床或者加工系統完全不起作用。由于高速切削技術的高速運行，而高速加工線速度只要是受到刀具的限制，所以在目前數控機床可以達到的速度范圍之內，速度越快，對刀具的磨損也就越嚴重。所以，高速切削加工技術對刀具材料提出了更高的要求，同時數控高速切削技術與普通的數控加工技術也有著更大的差別，所以在對刀具進行選擇時，必須要依據該技術的實際要求，合理地選擇刀具的路徑規格。比如說刀具的選擇應該保證切削體積的相同，同時還需要有利于維持穩定的切削速度，最后刀具的運轉還需要能夠與進給速度保持一致。

3.3 合理選擇切削用量

在進行數控編程的過程中，工作人員必須要對于每一道工序的切削用量加以確定，并且將其以指令的形式寫入到相應的數控程序之中。針對不同的加工方法，其所需要的切削用量往往也是不同的，切削深度應該根加工余量來確定，粗加工的時候，除了留下精加工的余量外，還應該盡可能的一次走刀切除全部粗加工余量。

4 總結

總而言之，數控高速加工技術是現代先進制造技術的重要組成部分之一，它在許多領域都得到了充分的應用，并且體現出了其獨有的優勢，數控高速切削加工技術為我國工業的發展做出了突出的貢獻，尤其是在航空航天、汽車以及模具制造等領域，它的應用使得生產的效率得到了有效的改善。

參考文獻：

[1]徐向陽.數控機床中高速切削加工技術的應用分析[J].硅谷，2013（20）：16-16，19.

[2]毛春明.數控高速切削加工關鍵技術探究[J].軍民兩用技術與產品，2015（18）：123-123.

[3]汪洪濤.試論數控高速切削加工技術的發展與應用研究[J].商情，2016（24）：178.