超高速切削技術(shù)

　　超高速切削技術(shù)，是以比常規(guī)高10倍左右對零件進(jìn)行切削加工的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)。實(shí)踐證明，當(dāng)切削速度提高10倍，進(jìn)給速度提高20倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)的切削“禁區(qū)”后，切削機(jī)理發(fā)生了根本的變化。其結(jié)果是：單位功率的金屬切除率提高了30%-40%，切削力降低了30%，刀具的切削壽命提高了70%  ，留于工件的切削熱大幅度降低，切削振動(dòng)幾乎消失；切削加工發(fā)生了本質(zhì)性的飛躍。在常規(guī)切削加工中備受困惑的一系列問題亦得到了解決，真可謂是集高效、優(yōu)質(zhì)、低耗于一身的先進(jìn)制造技術(shù)，是切削加工新的里程碑。

　　該項(xiàng)新技術(shù)始于八十年代初期，美、德、法等國處于領(lǐng)先地位，英、日、瑞士等國亦追蹤而上，至八十年代后期，在上述國家里已形成了新興的產(chǎn)業(yè)，年產(chǎn)值已達(dá)數(shù)十億美元，并正在逐年上升。同濟(jì)大學(xué)現(xiàn)代制造技術(shù)研究所已與德國Darmstadt大學(xué)建立了項(xiàng)目合作關(guān)系，并獲得了初步成果。按目前看，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的航空，汽車、動(dòng)力機(jī)械、模具、軸承、機(jī)床等行業(yè)首先受惠于該項(xiàng)新技術(shù)，使上述行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高，成本大幅度降低，獲得了市場競爭優(yōu)勢。 

　　超高速切削技術(shù)是未來切削加工的方向，也是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物。首先，它依賴于數(shù)控技術(shù)、微電子技術(shù)、新材料和新穎構(gòu)件等基礎(chǔ)技術(shù)的出現(xiàn)。然而，它自身亦存在著有待攻克的一系列特殊的關(guān)鍵技術(shù)，歸納起來有以下幾方面：

　　1.超高速大功率的主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。由于主運(yùn)動(dòng)需要具有幾萬轉(zhuǎn)／分甚至十幾萬轉(zhuǎn)／分的轉(zhuǎn)速和幾十千瓦的輸出功率，并且其結(jié)構(gòu)尺寸限制很嚴(yán)。這是常規(guī)措施難以辦到的。按國外經(jīng)驗(yàn)，采用內(nèi)傳動(dòng)鏈，那就要涉及到電樞設(shè)計(jì)，電機(jī)冷卻、交流調(diào)頻變速系統(tǒng)、超高速軸承、軸承的特殊潤滑、冷卻和密封、主軸的調(diào)整平衡、可靠的刀具裝卸、主軸的狀態(tài)參數(shù)監(jiān)控等問題。

　　2.超高速的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。每分鐘幾十米速度的多維系統(tǒng)，形成軌跡復(fù)雜而精確的超高速進(jìn)給系統(tǒng)，其突出的難點(diǎn)有二處：一是運(yùn)動(dòng)慣性要降低到最小的程度；二是數(shù)控伺服系統(tǒng)要具有高速而精確的跟蹤性能。

　　3.超高速切削刀具。對于不同材料的工件，應(yīng)具有相應(yīng)的刀具材料、刀具參數(shù)和特殊的刀體結(jié)構(gòu)。 

  　4.特殊的支承材料和安全防護(hù)體系。為了使機(jī)床的固有頻率遠(yuǎn)離切削顫振頻率，獲得良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，國外均采用新穎的非金屬大阻尼材料作支承件。由于高速切削飛濺的切屑和碎片具有槍彈般的殺傷力。所以須置以具有防彈效果的防護(hù)體系，同時(shí)，還要考慮到觀察和操作的方便性。