基于數控機床高速切削加工工藝的應用方式研究

崔福霞

摘 要：數控機床的應用極大地提升了機械零件的精度，使工業機械加工產生了革命性的轉變，大大提升了工業機械加工的生產效率，促進了工業的經濟發展。而在數控機床的應用中，高速切削加工也是最常用到的機械加工方式，高速切削加工極大地提升了機械零件的加工速度，如今更是得到了廣泛的應用。該文通過對數控機床高速切削加工工藝的應用現狀進行分析，提出滿足數控機床高速切削加工的基本要求，并規劃出高速切削加工的應用趨勢，希望能為高速切削加工的更廣泛應用提供新的思路，從而促進工業機械加工行業的進一步發展。

關鍵詞：數控機床 高速切削 切削加工 應用方式

中圖分類號：TG506 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（b）-0001-02

高速切削加工工藝是數控機床對機械零件進行加工的一種方法，高速切削工藝具備高效率、低磨損的加工優點，如今更是在數控機床加工中得到了廣泛的應用。高速切削加工能夠使加工零件表面更加細膩光滑，還能大幅度提升加工效率。如何通過數控機床高速切削加工工藝的創新和研究積累，來進一步提升高速切削工藝的加工效率，使高速切削工藝在數控機床的應用中能夠發揮更好的作用，以滿足時代對加工工藝的發展需求，正是該文接下來需要對數控機床高速切削工藝進行闡述的。

1 目前高速切削加工工藝的應用現狀

高速切削加工工藝的應用需要滿足相應的條件和要求，從而使高速切削工藝能夠通過數控機床充分帶動刀具或工件，來大幅度提升加工速度。應通過不斷創新和研發更加優良的數控機床執行部件，來不斷滿足高速切削加工的基本要求，才能使高速切削加工工藝更加完善，提升加工效率。高速切削加工是最新崛起的一項高新技術，高速化的特性滿足了數控機床的發展需要。在國外其他國家，高速切削加工工藝發展更加壯大，國外的NC機床等生產廠家，對數控機床的技術性能參數完善，也比以前的機床性能指標要高很多。額定工作加速度已經達到6～25 m/s2的范圍內。而相比于國外高速切削加工工藝的發展，我國在高速切削加工工藝技術上還有待完善和鉆研，雖然近些年來在高速切削加工工藝上面取得了一些進展，不過仍與國外其他國家存在著較大的距離。

2 數控機床高速切削加工的基本要求

2.1 主軸單元的設計

數據機床高速切削工藝的基本要求得到滿足，才能設計出更加科學合理的數控機床，主軸部件是滿足高速切削工藝的一項重要要求。主軸部件是整個高速切削工藝的核心組成部分之一，主軸部件也是高速切削加工的執行件，它的作用是通過對工件或刀具進行帶動切削，并且能夠承受切削加工過程和驅動過程中的荷載作用。所以，在進行數控機床設計時，一定要對主軸部件的質量和性能進行優化，采用更高旋轉精度和剛度的主軸部件，注重主軸部件的熱變形性能和抗振性能，以此滿足數控機床高速切削加工的相關要求。

2.2 機床控制單元的設計

數控機床中的控制單元設計也對高速切削加工產生至關重要的影響，由于高速切削是在高速度旋轉中完成的，這就需要設計一個完善的機床控制系統，來大幅度減少輔助時間，確保數控機床的使用效率得到提升，從而保障數控機床的加工質量。在對機床控制單元進行設計中，也要根據實際情況應用情況來進行合理設計。

2.3 配套刀具的設計

配套刀具的設計直接影響到數控機床高速切削加工的加工效率和加工質量，良好的配套刀具首先應具備更高的硬度和超強的耐磨性能，對于輕度和韌性等也有較高的要求，另外，刀具的熱性能與耐沖擊性能也是必不可少的。在高速切削加工中的配套刀具中，根據材質的不同分為CBW（立方氮化磞）、陶瓷、金剛石和涂層。在進行配套刀具設計時，應根據這些材質的物理性能不同，進行相應選擇。

3 數控機床高速切削加工工藝的應用趨勢

3.1 高速切削工藝向縱深方向發展

高速切削工藝在未來必然會向縱深方向進行發展，在未來的高速加工工藝中，必然會研發出以銑削為主要代表的加工中心，取代傳統的多主軸組合機床在高速加工中的地位。這種加工中心具備很高的柔性，不會對原有的加工效率進行降低，并且應用前景非常廣闊。而以銑削為代表的加工中心，也會促進電加工機床的不斷創新，功能更加多樣化，使其更加具備高速化、多樣化的加工特性。高速切削工藝也會因此得到突飛猛進的發展，并且應用領域也會越來越廣，從而形成向縱深方向發展的趨勢。

3.2 高速切削加工更加高精度化

未來功能更加多樣化、高速化的加工中心的不斷研發，必然會對更高精度有所要求，如果加工精度得不到保證，高速加工也就沒有了意義。通過對加工中心的不斷研發和創新，充分利用計算機的輔助功能，以改善加工中心的動靜態和熱態性能，提高計算機技術對數控機床的控制能力，以確保加工精度誤差不斷減少。這也正是未來數控機床高速化、高精度化的發展方向。

3.3 高速切削加工工藝更加智能化、開放化、網絡化和模塊化

在國外其他國家，數控機床制造企業使系統化和模塊化在機床中不斷得到了應用，并對機床功能進行了明確的劃分，設計出了功能和結構相對獨立的單元模塊，通過單元模塊的不斷組裝，設計出多種功能的數控機床，大大減少了制作工期和制作成本，滿足了市場對數控機床的多元化需求。通過單元模塊與高速加工技術進行配套組裝，形成了多種多樣的模塊化產品。而模塊化設計需要使其更加具備智能化、開放化、模塊化和網絡化，使其更加符合高速切削加工的未來應用趨勢。

3.4 高速切削加工工藝更加綠色化

數控機床高速切削加工過程中離不開冷卻液的使用，而冷卻液的使用不僅增加了成本，又會對環境造成一定程度的影響。隨著時代對環境保護的越來越重視，未來高速切削加工也必然會向著綠色化的方向進行發展，而高速數控機床干切削技術的有效應用，使得追求綠色化的加工形成了現實，通過不斷地對干切削技術進行應用和創新，未來的高速切削加工工藝必然會不斷向著綠色化、環保化的制造要求前進。

4 結語

該文通過對目前國內和國外在數控機床設計中的高速切削工藝的應用現狀進行相應分析，并指出高速切削工藝的發展需要滿足的基本要求，總結出數控機床高速切削加工工藝的應用前景，通過高速切削工藝向縱深方向發展的應用趨勢，使高速切削加工工藝向著高精度化進行不斷發展，從而使數據機床更加智能化、網絡化、開放化，并倡導數控機床高速切削加工工藝朝著綠色化方向不斷應用，以滿足時代對干切削的加工方式的需要，并且適應21世紀綠色化的發展潮流。

參考文獻

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