探究機(jī)械制造中高速切削的加工工藝

邵加發(fā)

【摘 ?要】隨著制造工藝的不斷發(fā)展和精進(jìn)，對于機(jī)械制造來說，使用高速切削的加工工藝能夠有效提升機(jī)械制造過程中的加工速度和質(zhì)量，高速切削的加工工藝對于各個(gè)制造行業(yè)來說應(yīng)用十分廣泛，并且達(dá)到了非常好的制作效果。本文章通過系統(tǒng)的分析機(jī)械制造中高速切削的加工工藝并總結(jié)出了高速切削加工工藝的發(fā)展情況，高速切削主要優(yōu)勢及高速切削加工工藝的整體流程，為加工工藝的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持，促進(jìn)加工工藝的發(fā)展，進(jìn)而提高機(jī)械制造的水平。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造;高速切削;加工工藝

引言

高速切削是指數(shù)控機(jī)床中使用的一種金屬加工方式。刀具速度及進(jìn)給率比傳統(tǒng)的切削方式快很多，切削厚度小，切削速度是傳統(tǒng)切削速度的5-10倍。高速切削技術(shù)的不斷發(fā)展對于制造業(yè)來說是有重大意義的，在進(jìn)行常規(guī)工作的過程當(dāng)中，高速切削工藝主要利用高速這一方式，通過專業(yè)的加工技術(shù)，以精確的手段大幅度提高機(jī)械制造的效率，可省時(shí)30%。高速切削的工藝主要是通過高技術(shù)手段來完成的，是通過數(shù)控的編程來進(jìn)行實(shí)際操作，以合適的速度和高效率的手段來進(jìn)行機(jī)械制造。高速切削技術(shù)不但能夠提高制造的效率，還能深化高技術(shù)制造工藝。現(xiàn)階段我國應(yīng)用高速切削工藝十分廣泛，它具有加工能力強(qiáng)、處理工藝細(xì)致等優(yōu)勢，有效推動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展。

1 機(jī)械制造中高速切削加工的發(fā)展情況

現(xiàn)階段高速切削加工技術(shù)的不斷發(fā)展將相對難加工的材料進(jìn)行的快速的切削，從而催化了數(shù)控技術(shù)不斷精進(jìn)，有效的推動(dòng)了后期進(jìn)行人工處理更加快速和便捷，比如研磨和拋光的后期處理過程。在機(jī)械制造的實(shí)際操作過程當(dāng)中，會出現(xiàn)技術(shù)工作人員無法及時(shí)掌握到市場的變化以及對于工藝的需求，忽略了市場對于產(chǎn)品多樣化的要求，從而嚴(yán)重壓縮了產(chǎn)品更新的時(shí)間，所以目前承受了較大的市場競爭。產(chǎn)品更新的時(shí)間在過去是九十天，現(xiàn)階段是有二十天的試模期，在生產(chǎn)過程中模具的準(zhǔn)確度和精度較低，因此即使產(chǎn)品出產(chǎn)也無法做到立即面向市場，對于整個(gè)行業(yè)的發(fā)展來說是非常不利的。

2 機(jī)械制造中高速切削加工工藝的主要優(yōu)勢

高速切削工藝的產(chǎn)生于英國，該工藝的提出主要是為了能夠有效提高切削的實(shí)際速度，同時(shí)避免了在切削過程當(dāng)中變形的情況，還能夠大幅度的提高切削的總體質(zhì)量，從而推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)步。高速切削工藝的使用能夠改善需要難度較大的加工操作，比如說一些加工難度大的剛、錳鋼等材料，高速切削的工藝在上述材料中使用的過程中，能夠大幅度的提高且效率。高速切削工藝相對于其他工藝來說制造技術(shù)是較好的，所以在制造行業(yè)中受到了廣泛的應(yīng)用。在制造模具的過程當(dāng)中，使用高速切削工藝是非常普遍的，可以達(dá)到模具高準(zhǔn)確度的要求，并且在后期不需要經(jīng)過拋光、研磨的處理過程。

2.1 高速切削中加工工藝的優(yōu)勢

在機(jī)械制造中高速切削能夠有效的縮短加工的時(shí)間，可以保證在較短的時(shí)間內(nèi)高效率的完成加工的任務(wù)量。只有單位時(shí)間生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更多，才能夠保證給企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)因?yàn)楦咚偾邢鞯漠a(chǎn)品通過高精度的儀器進(jìn)行操控，所以其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的外觀形狀、尺寸的大小優(yōu)勢都是非常明顯的，同時(shí)其表面都更加光滑，能夠高質(zhì)量的滿足企業(yè)客戶的直接需求。

2.2高速切削中加工精度高的優(yōu)勢

在機(jī)械制造的過程當(dāng)中，高速切削能夠有效的降低產(chǎn)品加工中出現(xiàn)的問題，還能夠大幅度的提高產(chǎn)品加工的質(zhì)量，這樣就能將高速切削工藝中加工精度高的優(yōu)勢展現(xiàn)出來。在高速切削的操作過程當(dāng)中，如果切削的力道較小，這樣生產(chǎn)產(chǎn)品因此受到形變的概率就會減小，使用高速切削的方式進(jìn)行產(chǎn)品的加工，不但能夠減少產(chǎn)品的受熱程度，還能避免其因?yàn)樵诟邿崃康那闆r下產(chǎn)生形狀的變化。隨著高速切削的優(yōu)勢不斷凸顯，該行業(yè)的工作人員也不斷深化對于高速切削工藝的認(rèn)知程度，推動(dòng)了技術(shù)的廣泛使用。

3 機(jī)械制造中高速切削加工工藝的整體流程

3.1 高速切削加工工藝的使用

高速切削工藝的出現(xiàn)能夠有效的解決使用難度大的材料，所以在高速切削技術(shù)運(yùn)用的過程當(dāng)中要確定其具體使用的范圍，基于此，就要細(xì)致的了解高速切削工藝的主要技術(shù)操作過程，從而更好的設(shè)計(jì)操作機(jī)器，這樣就能有效的保證高速切削工藝的實(shí)施，達(dá)成高速生產(chǎn)的目標(biāo)。第一主軸作為整個(gè)數(shù)控機(jī)床的主要部件，同時(shí)在機(jī)床的運(yùn)作過程當(dāng)中起到執(zhí)行的作用。高速切削過程中主軸轉(zhuǎn)速n可達(dá)40000r/min，甚至更高，切削速度Vc=πdn/1000，在美國航天工業(yè)中切削鋁合金Vc可達(dá)7500m/min，一般切削鋼和鑄鐵Vc可達(dá)1000-1200m/min。所以當(dāng)通過主軸的部件來支撐生產(chǎn)產(chǎn)品的過程時(shí)，為了保證整個(gè)切削工藝能高效的完成，就會加大切削的載荷力，這樣以來主軸部件就會影響到整個(gè)數(shù)控機(jī)床的操作性能。主軸部件對于數(shù)控機(jī)床的正常使用是非常必要的部件，所以對于主軸部件要高度重視，高效規(guī)劃設(shè)計(jì)，從而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，保證其硬度和精度符合生產(chǎn)的要求。第二是配套道具的準(zhǔn)備，配套道具也是數(shù)控機(jī)床正常工作的重要內(nèi)容，所以要盡心積極的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備。對于配套道具的要求是要有高度的耐磨性能，同時(shí)硬度要強(qiáng)，還需要有足夠的輕度和韌性。在機(jī)械制造中高速切削加工產(chǎn)品過程中需要有較強(qiáng)的耐熱性能，這樣才能夠減少熱能對于設(shè)備的損害。

3.2 高速切削工藝加工編程技術(shù)的應(yīng)用

高速切削工藝經(jīng)過不斷的進(jìn)步和發(fā)展，應(yīng)該及時(shí)與高新技術(shù)進(jìn)行接軌，要避免使用過去傳統(tǒng)的加工方式，比如可以使用現(xiàn)階段應(yīng)用廣泛的編程軟件，實(shí)現(xiàn)CAD/CAM的程序后置處理，及時(shí)需要的工藝十分復(fù)雜，編程軟件也能通過高效、準(zhǔn)確、安全的方式來進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)，能夠保證精度高的要求。同時(shí)加工編程技術(shù)還能有效的提高加工的效率，確保切削的深度達(dá)到產(chǎn)品的要求，形成了一套完備的加工流程，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。為了有效的提高高速切削的操作工藝，可以在具體的操作過程中使用體積切削的辦法來維持切削的厚度符合標(biāo)準(zhǔn)，還能夠保證體積不變。加工編程技術(shù)的應(yīng)用能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量，使得產(chǎn)品精確度更好，還能有效避免因?yàn)闊崃窟^高而導(dǎo)致的變形情況。

3.3準(zhǔn)確規(guī)劃高速切削的加工方案

3.3.1明確加工控制系統(tǒng)

加工控制系統(tǒng)對于產(chǎn)品的制造來說是非常重要的，這決定了產(chǎn)品的實(shí)際精度，同時(shí)需要掌握道具的操作情況，從而能夠合理的規(guī)劃好產(chǎn)品的加工順序，避免的操作混亂的問題。當(dāng)對產(chǎn)品進(jìn)行初步操作的過程中，加工為粗加工，一般情況下是用較高的速度和較短的時(shí)間來除去產(chǎn)品外部的材料，從而大體上的滿足質(zhì)量要求以及整體的輪廓要求。有效保證機(jī)器的運(yùn)行良好，在使用高速切削工藝時(shí)也減少了切削方向和荷載變化產(chǎn)生的影響，從而推動(dòng)了高速切削工藝的發(fā)展。

3.3.2確定切削的施工方案

只有及時(shí)的明確高速切削的施工方案，才能進(jìn)行模塊的初始化過程，從而保證了數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的傳輸和生成，并可以進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合經(jīng)典的模型進(jìn)行切削加工體的構(gòu)建過程，能夠保證整體的結(jié)合是最為優(yōu)化的，還能在數(shù)據(jù)的傳送過程中列舉好相關(guān)高速切削的數(shù)據(jù)。還要進(jìn)行切削參數(shù)的準(zhǔn)備，從而能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃，對于不足之處能夠做到及時(shí)優(yōu)化，同時(shí)掌握好數(shù)據(jù)的變化，根據(jù)實(shí)際的加工狀態(tài)輸出加工流程，根據(jù)實(shí)際施工過程中的現(xiàn)狀不斷優(yōu)化工藝，從而保證高速切削的實(shí)際要求。

3.3.3控制操作過程中的數(shù)據(jù)參數(shù)

在對產(chǎn)品進(jìn)行加工的過程當(dāng)中，要掌握數(shù)據(jù)參數(shù)的變化過程，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的控制，然后開展后續(xù)數(shù)據(jù)的處理過程。比如可以通過控制分析法來實(shí)時(shí)了解高速切削過程中產(chǎn)品的狀態(tài)。通過對控制圖進(jìn)行分析并進(jìn)行研究，從而更好的提高工藝的生產(chǎn)質(zhì)量，通過合理、有效的策略來不斷解決可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)而確保整體工程安全、可控，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)的變化傳送到統(tǒng)計(jì)的模塊當(dāng)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。

3.4 機(jī)械制造中高速切削工藝的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行產(chǎn)品的高速切削時(shí)，因?yàn)檎w的操作速度較快，所以一旦出現(xiàn)緊急的情況對于產(chǎn)品的質(zhì)量的影響都是很大的，比如緊急停止和緊急啟動(dòng)。所以要將整體的加工過程看成一個(gè)整體，進(jìn)行合理的規(guī)劃，這樣才能夠保證切削工藝更加優(yōu)化。對于道具的要進(jìn)行合理化的選擇，在進(jìn)行平面加工時(shí)，使用較為頻繁的是立銑刀，在對立體的產(chǎn)品進(jìn)行加工時(shí)，使用的道具主要是變斜角的道具，在對曲面的產(chǎn)品進(jìn)行加工時(shí)，因?yàn)楫a(chǎn)品曲面的要求較高，就需要考慮道具切削速度的問題，要使用頂端密距來進(jìn)行產(chǎn)品的加工。

結(jié)語

綜上所述，對于我國的機(jī)械制造行業(yè)來說，高速切削技術(shù)的加工工藝的應(yīng)用范圍最為廣泛的，無論是在汽車模型的生產(chǎn)制造還是航天制造業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)的將會不斷的進(jìn)步和提高，為了能夠更加提升機(jī)械制造中高速切削的加工工藝，需要不斷運(yùn)用高新技術(shù)，并加以結(jié)合，不斷深化高速切削的加工工藝。

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（作者單位：保山技師學(xué)院）