基于數(shù)控機(jī)床高速切削加工工藝的應(yīng)用方式研究

崔福霞

摘 要：數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用極大地提升了機(jī)械零件的精度，使工業(yè)機(jī)械加工產(chǎn)生了革命性的轉(zhuǎn)變，大大提升了工業(yè)機(jī)械加工的生產(chǎn)效率，促進(jìn)了工業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用中，高速切削加工也是最常用到的機(jī)械加工方式，高速切削加工極大地提升了機(jī)械零件的加工速度，如今更是得到了廣泛的應(yīng)用。該文通過對數(shù)控機(jī)床高速切削加工工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出滿足數(shù)控機(jī)床高速切削加工的基本要求，并規(guī)劃出高速切削加工的應(yīng)用趨勢，希望能為高速切削加工的更廣泛應(yīng)用提供新的思路，從而促進(jìn)工業(yè)機(jī)械加工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 高速切削 切削加工 應(yīng)用方式

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

高速切削加工工藝是數(shù)控機(jī)床對機(jī)械零件進(jìn)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(yōu)點(diǎn)，如今更是在數(shù)控機(jī)床加工中得到了廣泛的應(yīng)用。高速切削加工能夠使加工零件表面更加細(xì)膩光滑，還能大幅度提升加工效率。如何通過數(shù)控機(jī)床高速切削加工工藝的創(chuàng)新和研究積累，來進(jìn)一步提升高速切削工藝的加工效率，使高速切削工藝在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用中能夠發(fā)揮更好的作用，以滿足時代對加工工藝的發(fā)展需求，正是該文接下來需要對數(shù)控機(jī)床高速切削工藝進(jìn)行闡述的。

1 目前高速切削加工工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀

高速切削加工工藝的應(yīng)用需要滿足相應(yīng)的條件和要求，從而使高速切削工藝能夠通過數(shù)控機(jī)床充分帶動刀具或工件，來大幅度提升加工速度。應(yīng)通過不斷創(chuàng)新和研發(fā)更加優(yōu)良的數(shù)控機(jī)床執(zhí)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(shù)，高速化的特性滿足了數(shù)控機(jī)床的發(fā)展需要。在國外其他國家，高速切削加工工藝發(fā)展更加壯大，國外的NC機(jī)床等生產(chǎn)廠家，對數(shù)控機(jī)床的技術(shù)性能參數(shù)完善，也比以前的機(jī)床性能指標(biāo)要高很多。額定工作加速度已經(jīng)達(dá)到6～25 m/s2的范圍內(nèi)。而相比于國外高速切削加工工藝的發(fā)展，我國在高速切削加工工藝技術(shù)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(jìn)展，不過仍與國外其他國家存在著較大的距離。

2 數(shù)控機(jī)床高速切削加工的基本要求

2.1 主軸單元的設(shè)計

數(shù)據(jù)機(jī)床高速切削工藝的基本要求得到滿足，才能設(shè)計出更加科學(xué)合理的數(shù)控機(jī)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(zhí)行件，它的作用是通過對工件或刀具進(jìn)行帶動切削，并且能夠承受切削加工過程和驅(qū)動過程中的荷載作用。所以，在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床設(shè)計時，一定要對主軸部件的質(zhì)量和性能進(jìn)行優(yōu)化，采用更高旋轉(zhuǎn)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(shù)控機(jī)床高速切削加工的相關(guān)要求。

2.2 機(jī)床控制單元的設(shè)計

數(shù)控機(jī)床中的控制單元設(shè)計也對高速切削加工產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，由于高速切削是在高速度旋轉(zhuǎn)中完成的，這就需要設(shè)計一個完善的機(jī)床控制系統(tǒng)，來大幅度減少輔助時間，確保數(shù)控機(jī)床的使用效率得到提升，從而保障數(shù)控機(jī)床的加工質(zhì)量。在對機(jī)床控制單元進(jìn)行設(shè)計中，也要根據(jù)實際情況應(yīng)用情況來進(jìn)行合理設(shè)計。

2.3 配套刀具的設(shè)計

配套刀具的設(shè)計直接影響到數(shù)控機(jī)床高速切削加工的加工效率和加工質(zhì)量，良好的配套刀具首先應(yīng)具備更高的硬度和超強(qiáng)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(jù)材質(zhì)的不同分為CBW（立方氮化磞）、陶瓷、金剛石和涂層。在進(jìn)行配套刀具設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)這些材質(zhì)的物理性能不同，進(jìn)行相應(yīng)選擇。

3 數(shù)控機(jī)床高速切削加工工藝的應(yīng)用趨勢

3.1 高速切削工藝向縱深方向發(fā)展

高速切削工藝在未來必然會向縱深方向進(jìn)行發(fā)展，在未來的高速加工工藝中，必然會研發(fā)出以銑削為主要代表的加工中心，取代傳統(tǒng)的多主軸組合機(jī)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(jìn)行降低，并且應(yīng)用前景非常廣闊。而以銑削為代表的加工中心，也會促進(jìn)電加工機(jī)床的不斷創(chuàng)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(jìn)的發(fā)展，并且應(yīng)用領(lǐng)域也會越來越廣，從而形成向縱深方向發(fā)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(fā)，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(fā)和創(chuàng)新，充分利用計算機(jī)的輔助功能，以改善加工中心的動靜態(tài)和熱態(tài)性能，提高計算機(jī)技術(shù)對數(shù)控機(jī)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(shù)控機(jī)床高速化、高精度化的發(fā)展方向。

3.3 高速切削加工工藝更加智能化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化和模塊化

在國外其他國家，數(shù)控機(jī)床制造企業(yè)使系統(tǒng)化和模塊化在機(jī)床中不斷得到了應(yīng)用，并對機(jī)床功能進(jìn)行了明確的劃分，設(shè)計出了功能和結(jié)構(gòu)相對獨(dú)立的單元模塊，通過單元模塊的不斷組裝，設(shè)計出多種功能的數(shù)控機(jī)床，大大減少了制作工期和制作成本，滿足了市場對數(shù)控機(jī)床的多元化需求。通過單元模塊與高速加工技術(shù)進(jìn)行配套組裝，形成了多種多樣的模塊化產(chǎn)品。而模塊化設(shè)計需要使其更加具備智能化、開放化、模塊化和網(wǎng)絡(luò)化，使其更加符合高速切削加工的未來應(yīng)用趨勢。

3.4 高速切削加工工藝更加綠色化

數(shù)控機(jī)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(huán)境造成一定程度的影響。隨著時代對環(huán)境保護(hù)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(jìn)行發(fā)展，而高速數(shù)控機(jī)床干切削技術(shù)的有效應(yīng)用，使得追求綠色化的加工形成了現(xiàn)實，通過不斷地對干切削技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用和創(chuàng)新，未來的高速切削加工工藝必然會不斷向著綠色化、環(huán)?；闹圃煲笄斑M(jìn)。

4 結(jié)語

該文通過對目前國內(nèi)和國外在數(shù)控機(jī)床設(shè)計中的高速切削工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行相應(yīng)分析，并指出高速切削工藝的發(fā)展需要滿足的基本要求，總結(jié)出數(shù)控機(jī)床高速切削加工工藝的應(yīng)用前景，通過高速切削工藝向縱深方向發(fā)展的應(yīng)用趨勢，使高速切削加工工藝向著高精度化進(jìn)行不斷發(fā)展，從而使數(shù)據(jù)機(jī)床更加智能化、網(wǎng)絡(luò)化、開放化，并倡導(dǎo)數(shù)控機(jī)床高速切削加工工藝朝著綠色化方向不斷應(yīng)用，以滿足時代對干切削的加工方式的需要，并且適應(yīng)21世紀(jì)綠色化的發(fā)展潮流。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫建雷.探析高速切削加工技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（16）：22-26.

[2] 丁杰，趙杰，張振金.高速切削加工技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用[J].機(jī)械設(shè)計與制造，2007（12）：15-18.

[3] 馬偉明.高速切削加工技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2016（10）：7-11.