機械制造中數控高速切削加工工藝淺談

摘 要：在機械制造過程中通過運用數控高速切削加工工藝，能夠對機械的加工效率和加工質量進行有效提高，特別是在汽車制造行業、模具工業、航空航天工業等領域中，其對數控高速切削加工工藝變得越來越為廣泛和普遍，且己獲取比較好的成效本文對機械制造中數控高速切削的加工工藝進行深入研究，希望能為高速切削加工的應用提供新的思路，促進機械加工行業的進一步發展。

關鍵詞：機械制造 數控高速切削 加工工藝

數控高速切削目前在機械制造業得到了普遍運用，日常加工中主要借助了高速加工的基本原理，以精加工數控操作來提高機械制造效率，合理地選用道具。高速切削工藝主要通過數控編程來進行操控的，注意切削用量，以合理的速度、較高的操作工藝來進行機械切削加工制造，在應用高速切削技術的基礎上，不僅提高了機械制造速度，還將現代操作工藝的優勢得到了很好地體現。因此目前高速切削工藝在國內機械制造業得到了廣泛運用，將這種工藝用在難加工材料、復雜曲面、薄壁件等的切削加工環節，更好地發揮了高速切削工藝的優勢。

一、機械制造對數控高速切削進行運用的優勢

（一）提高工件的加工工藝水準。在機械制造中通過運用高效切削工藝，能夠對加工效率進行有效提高，縮短對工件的加工時間，進而能夠為企業獲取更多的經濟收益。在機械制造中對高速切削工藝進行充分利用，能夠對工件尺寸精度及其表而形狀精度進行有效提高，使機械制造的要求得以滿足[1]。

（二）提高機械加工的精度。在機械制造過程中，通過運用高速切削工藝，能夠對加工精度進行有效提高，使其加工質量得到顯著提升。例如，在高速切削的加工階段，由于切削力度并不大，能夠有效降低工件形狀變形的概率，通過對高速切削工藝進行充分利用，能夠對工件的受熱量進行有效降低，對工件高溫受熱變形現象進行有效避免f21。作為機械加工人員，應對高速切削工藝的這種優勢進行充分利用，在機械工件加工過程中，應盡量選用高速切削這種加工工藝。

二、在機械制造中數控高速切削加工工藝的運用

積極摒棄傳統的工藝方式，如在現階段的數控高速切削加工中應用編程軟件，工藝過程繁雜，具有很高的計算精度，計算速度更高、更準，插補功能不可替代。在應用編程技術的過程中，有效提高了加工速度，確保了切削深度，及時改變了以往的加工策略，從而構建了有效、安全、準確的道具加工路徑，確保了工件表面精度。提升高速切削工藝，比如在數控高速切削加工中，積極采用等體積切削法來保持了切削厚度，確保了切削體積恒定，通過借助螺旋線方向來找到切入點，使得刀具軌跡平滑。提高了加工質量，工件精度較高，盡量減少了刀具切入次數，提高了加工效率，避免了熱變形。

（一）高速切削加工工藝的數控編程策略。在進行高速切削加工工藝過程中，由于機床和道具之間出現過載時，會使機械制造加工成本大大提高，同時工件的加工精度也會出現一定程度的下降，所以機床和道具嚴禁出現過載現象，夾具、道具和工件之間嚴禁出現互相碰撞現象。綜上所述，高速切削加工工藝在進行數控編程過程中，一定要對以上現象進行重點考慮[2]。

在高速切削加工工藝進行數控編程過程中，一定要對恒定切削載荷進行有效保證，金屬切削層厚度一定要保證適中恒定。另外，所選用的刀具切入工件方式一定要保證平滑。針對刀具軌跡，嚴禁出現直角過渡現象，一定要保證平滑過渡。

對加工工件的加工精度進行有效保證。在進行高速切削過程中，一定要對刀具的切入次數進行有效減少，選用合理、科學的螺旋走刀軌跡方式，這樣才能夠對工件的加工精度和表而質量進行有效保證[3]。此外，針對切削進給量，假如偏小，極易降低切削的穩定性，發生切削振動現象，所以切削進給量一定要合理，使其維持在平衡狀態，這樣才能夠有效提高加工工件的表而質量。

（二）刀具、刀柄對高速切削加工技術的運用。裝夾的重復定位精度、幾何精度是刀具、刀柄對高速切削加工技術進行運用的主要體現在進行高速切削過程中，離心力、強烈振動會對整個加工系統造成一定程度的影響，因此為保證刀具、刀柄的加工質量和加工安全。在進行高速切削加工過程中，和普通切削相比，高速切削存在很多不同之處。其中，HSK高速刀柄具有一種獨特的性能，即熱脹冷縮緊固式特性，且在當前市場中是比較常見的。如果在高速切削過程中，刀具需要對多種外界因素進行承受，如振動、摩擦、高壓、高溫、外界載荷等，選用HSK高速刀柄是比較合適的[4]。為保證高速切削加工工藝的順利實現，必須要對刀具的經濟性能工藝性能與高速切削的方式進行深入考慮。

（三）銑削加工機床對高速切削加工技術的運用。目前，針對數控高速切削加工技術的運用，主要是對其他一些技術進行有效配合的，如新材料結構基礎技術、CNC技術、微電子技術等。其中，銑削加工機床對高速切削加工技術的運用是比較普遍的，但是高速切削加工技術對機床系統的部件提出的要求卻是非常高的。主要體現在以下幾方而：

對主軸、刀柄提出比較高的剛性要求。系統轉速應控制在10000-50000r/min，通過對主軸進行運用，以對冷卻系統和空氣進行有效壓縮，使主軸和刀柄之間的軸向間隙控制在0-0.00762mm對機床系統剛性提出了比較高的要求。銑削加工機床對高速切削加工技術運用過程中，為能夠充分發揮出高速切削加工技術的優勢作用，應對高速供給驅動器進行速度控制。其中，高速供給驅動器的3D輪廓加工速度應控制在10m/min，快進速度應控制在45m/min加工工藝必須要具有足夠高的安全可靠性。為能夠有效融合刀具壽命和切削條件二者之間的關系，對機床的利用效率進行有效提升，保證在無人操作情況下，也不會影響高速切削加工技術的安全可靠性，優質的工藝模型是關鍵。

三、結論

當前，在我國機械制造業領域中，數控高速切削加工工藝是一種非常重要的加工工藝，尤其是汽車模具制造行業和航天航空制造行業。為促使數控高速切削加工工藝的運用前景更為客觀，我們一定要繼續深入研究這種加工工藝。將高速切削工藝應用在切削加工過程中，使得相應材料的切削率提高了3～5倍，提升高速切削加工的有效性和安全性。構建加工控制系統，制定了切削加工方案，減少刀具的移動時間，積極使用表面平滑的道具來進行數控高速切削，更好的確保了加工精度，盡量避免刀具轉向，自覺遵循高速切削加工工藝的基本原則，保證切削過程和刀具路徑不中斷，將高速切削工藝得到很好運用。

參考文獻

[1] 嚴江.機械制造中數控高速切削加工技術的應用方式田.南方農機，2017，48（18）：117.

[2] 凌魁.數控高速切削加工技術在機械制造中的應用田.科技創新與應用，2017（17）：105.

作者簡介：王乾宇，齊齊哈爾工程學院機械設計制造及其自動化專業。