高速切削加工技術(shù)的應(yīng)用

高速切削技術(shù)已漸趨成熟，并開始在制造領(lǐng)域中大顯身手。高速機(jī)床的單元技術(shù)和整機(jī)水平正在逐步提高。技術(shù)基礎(chǔ)雄厚的機(jī)床廠推出了多種高速、高精度的機(jī)床產(chǎn)品，并且在航空航天制造、汽車工業(yè)和模具制造、輕工產(chǎn)品制造等重要工業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)造了驚人的效益。高速切削技術(shù)和高速加工機(jī)床越來越多地受到工業(yè)部門的青睞。

   高速切削加工的概念和特點(diǎn)：  

1 ．高速切削歷史與現(xiàn)狀 

高速切削的起源可追溯到 20 世紀(jì) 20 年代末期。德國的切削物理學(xué)家薩洛蒙（ Carl 壓lomon ）博士于 1929 年進(jìn)行了超高速切削模擬試驗(yàn)。 1931 年 4 月發(fā)表了著名的超高速切削理論，提出了高速切削假設(shè)。薩洛蒙指出：在常規(guī)的切削速度范圍內(nèi)，切削溫度隨著切削速度的增大而提高對于每一種工件材料，存在一個(gè)速度范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)，當(dāng)切由于切削溫度太高，任何刀具都無法承受，切削加工不可能進(jìn)行。但是，切削速度進(jìn)一步提高，超過這個(gè)速度范圍后（切削溫度反而降低。同時(shí)，切削力也會(huì)大幅度下降。按照他的假設(shè)，在具有一定速度的高速區(qū)進(jìn)行切削加工，會(huì)有比較低的切削溫度和比較小的切削力，有可能用現(xiàn)有的刀具進(jìn)行超高速切削，從而大幅度減少切削時(shí)間，成倍地提高機(jī)床的生產(chǎn)率。 

   美國于 1960 年前后開始進(jìn)行超高速切削試驗(yàn)。試驗(yàn)將刀具裝在加農(nóng)炮里，從滑臺上射向工件；或?qū)⒐ぜ��?dāng)作子彈射向固定的刀具。 1977 年美國在一臺帶有高頻電主軸的加工中心上進(jìn)行了高速切削試驗(yàn)，其主軸轉(zhuǎn)速可以在 180 ～ 18000r / min 范圍內(nèi)無級變速，工作臺的最大進(jìn)給速度為 7 . 6m / min。 

      1979 年美國防衛(wèi)技術(shù)研究總署（ DARPA ）發(fā)起了一項(xiàng)“先進(jìn)加工研究計(jì)劃”，研究切削速度比塑性波還要快的超高速切削，為快速切除金屬材料提供科學(xué)依據(jù)。 

       在德國， 1984 年國家研究技術(shù)部組織了以 Darmstadt 工業(yè)大學(xué)的生產(chǎn)工程與機(jī)床研究所 PTW ）為首，包括 41 家公司參加的兩項(xiàng)聯(lián)合研究計(jì)劃，全面而系統(tǒng)地研究了超高速切削機(jī)瓜刀具、控制系統(tǒng)以及相關(guān)的工藝技術(shù)，分別對各種工件材料（鋼、鑄鐵、特殊合金、鋁合金、鋁鑲鑄造合金、銅合金和纖維增強(qiáng)塑料等）的超高速切削性能進(jìn)行了深入的研究與試驗(yàn)，取得了切削熱的絕大部分被切屑帶走國際公認(rèn)的高水平研究成果，并在德國工廠廣泛應(yīng)用，獲得了好的經(jīng)濟(jì)效益。日本于 20 世紀(jì) 60 年代就著手超高速切削機(jī)理的研究。日本學(xué)者發(fā)現(xiàn)在超高速切削時(shí)，工件基本保持冷態(tài)，其切屑要比常規(guī)切屑熱得多。日本工業(yè)界 35善于吸取各國的研究成果并及時(shí)應(yīng)用到新產(chǎn)品開發(fā)中去，尤其在高速切削機(jī)床的研究和開發(fā)方面后來居上，現(xiàn)已躍居世界領(lǐng)先地位。進(jìn)人 20 世紀(jì) 90 年代以來，以松浦（ Matsuora ）、牧野 ( Makino ）、馬扎克（ Mazak ）和新瀉鐵（ Niigata ）等公司為代表的一批機(jī)床制造廠，陸續(xù)向市場推出不少超高速加工中心和數(shù)控銑床，日本廠商現(xiàn)已成為世界上超高速機(jī)床的主要提供者。