機(jī)械制造中數(shù)控高速切削加工工藝淺談

摘 要：在機(jī)械制造過程中通過運(yùn)用數(shù)控高速切削加工工藝，能夠?qū)C(jī)械的加工效率和加工質(zhì)量進(jìn)行有效提高，特別是在汽車制造行業(yè)、模具工業(yè)、航空航天工業(yè)等領(lǐng)域中，其對(duì)數(shù)控高速切削加工工藝變得越來越為廣泛和普遍，且己獲取比較好的成效本文對(duì)機(jī)械制造中數(shù)控高速切削的加工工藝進(jìn)行深入研究，希望能為高速切削加工的應(yīng)用提供新的思路，促進(jìn)機(jī)械加工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造 數(shù)控高速切削 加工工藝

數(shù)控高速切削目前在機(jī)械制造業(yè)得到了普遍運(yùn)用，日常加工中主要借助了高速加工的基本原理，以精加工數(shù)控操作來提高機(jī)械制造效率，合理地選用道具。高速切削工藝主要通過數(shù)控編程來進(jìn)行操控的，注意切削用量，以合理的速度、較高的操作工藝來進(jìn)行機(jī)械切削加工制造，在應(yīng)用高速切削技術(shù)的基礎(chǔ)上，不僅提高了機(jī)械制造速度，還將現(xiàn)代操作工藝的優(yōu)勢(shì)得到了很好地體現(xiàn)。因此目前高速切削工藝在國內(nèi)機(jī)械制造業(yè)得到了廣泛運(yùn)用，將這種工藝用在難加工材料、復(fù)雜曲面、薄壁件等的切削加工環(huán)節(jié)，更好地發(fā)揮了高速切削工藝的優(yōu)勢(shì)。

一、機(jī)械制造對(duì)數(shù)控高速切削進(jìn)行運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)

（一）提高工件的加工工藝水準(zhǔn)。在機(jī)械制造中通過運(yùn)用高效切削工藝，能夠?qū)庸ば蔬M(jìn)行有效提高，縮短對(duì)工件的加工時(shí)間，進(jìn)而能夠?yàn)槠髽I(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)收益。在機(jī)械制造中對(duì)高速切削工藝進(jìn)行充分利用，能夠?qū)ぜ叽缇燃捌浔矶螤罹冗M(jìn)行有效提高，使機(jī)械制造的要求得以滿足[1]。

（二）提高機(jī)械加工的精度。在機(jī)械制造過程中，通過運(yùn)用高速切削工藝，能夠?qū)庸ぞ冗M(jìn)行有效提高，使其加工質(zhì)量得到顯著提升。例如，在高速切削的加工階段，由于切削力度并不大，能夠有效降低工件形狀變形的概率，通過對(duì)高速切削工藝進(jìn)行充分利用，能夠?qū)ぜ氖軣崃窟M(jìn)行有效降低，對(duì)工件高溫受熱變形現(xiàn)象進(jìn)行有效避免f21。作為機(jī)械加工人員，應(yīng)對(duì)高速切削工藝的這種優(yōu)勢(shì)進(jìn)行充分利用，在機(jī)械工件加工過程中，應(yīng)盡量選用高速切削這種加工工藝。

二、在機(jī)械制造中數(shù)控高速切削加工工藝的運(yùn)用

積極摒棄傳統(tǒng)的工藝方式，如在現(xiàn)階段的數(shù)控高速切削加工中應(yīng)用編程軟件，工藝過程繁雜，具有很高的計(jì)算精度，計(jì)算速度更高、更準(zhǔn)，插補(bǔ)功能不可替代。在應(yīng)用編程技術(shù)的過程中，有效提高了加工速度，確保了切削深度，及時(shí)改變了以往的加工策略，從而構(gòu)建了有效、安全、準(zhǔn)確的道具加工路徑，確保了工件表面精度。提升高速切削工藝，比如在數(shù)控高速切削加工中，積極采用等體積切削法來保持了切削厚度，確保了切削體積恒定，通過借助螺旋線方向來找到切入點(diǎn)，使得刀具軌跡平滑。提高了加工質(zhì)量，工件精度較高，盡量減少了刀具切入次數(shù)，提高了加工效率，避免了熱變形。

（一）高速切削加工工藝的數(shù)控編程策略。在進(jìn)行高速切削加工工藝過程中，由于機(jī)床和道具之間出現(xiàn)過載時(shí)，會(huì)使機(jī)械制造加工成本大大提高，同時(shí)工件的加工精度也會(huì)出現(xiàn)一定程度的下降，所以機(jī)床和道具嚴(yán)禁出現(xiàn)過載現(xiàn)象，夾具、道具和工件之間嚴(yán)禁出現(xiàn)互相碰撞現(xiàn)象。綜上所述，高速切削加工工藝在進(jìn)行數(shù)控編程過程中，一定要對(duì)以上現(xiàn)象進(jìn)行重點(diǎn)考慮[2]。

在高速切削加工工藝進(jìn)行數(shù)控編程過程中，一定要對(duì)恒定切削載荷進(jìn)行有效保證，金屬切削層厚度一定要保證適中恒定。另外，所選用的刀具切入工件方式一定要保證平滑。針對(duì)刀具軌跡，嚴(yán)禁出現(xiàn)直角過渡現(xiàn)象，一定要保證平滑過渡。

對(duì)加工工件的加工精度進(jìn)行有效保證。在進(jìn)行高速切削過程中，一定要對(duì)刀具的切入次數(shù)進(jìn)行有效減少，選用合理、科學(xué)的螺旋走刀軌跡方式，這樣才能夠?qū)ぜ募庸ぞ群捅矶|(zhì)量進(jìn)行有效保證[3]。此外，針對(duì)切削進(jìn)給量，假如偏小，極易降低切削的穩(wěn)定性，發(fā)生切削振動(dòng)現(xiàn)象，所以切削進(jìn)給量一定要合理，使其維持在平衡狀態(tài)，這樣才能夠有效提高加工工件的表而質(zhì)量。

（二）刀具、刀柄對(duì)高速切削加工技術(shù)的運(yùn)用。裝夾的重復(fù)定位精度、幾何精度是刀具、刀柄對(duì)高速切削加工技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用的主要體現(xiàn)在進(jìn)行高速切削過程中，離心力、強(qiáng)烈振動(dòng)會(huì)對(duì)整個(gè)加工系統(tǒng)造成一定程度的影響，因此為保證刀具、刀柄的加工質(zhì)量和加工安全。在進(jìn)行高速切削加工過程中，和普通切削相比，高速切削存在很多不同之處。其中，HSK高速刀柄具有一種獨(dú)特的性能，即熱脹冷縮緊固式特性，且在當(dāng)前市場(chǎng)中是比較常見的。如果在高速切削過程中，刀具需要對(duì)多種外界因素進(jìn)行承受，如振動(dòng)、摩擦、高壓、高溫、外界載荷等，選用HSK高速刀柄是比較合適的[4]。為保證高速切削加工工藝的順利實(shí)現(xiàn)，必須要對(duì)刀具的經(jīng)濟(jì)性能工藝性能與高速切削的方式進(jìn)行深入考慮。

（三）銑削加工機(jī)床對(duì)高速切削加工技術(shù)的運(yùn)用。目前，針對(duì)數(shù)控高速切削加工技術(shù)的運(yùn)用，主要是對(duì)其他一些技術(shù)進(jìn)行有效配合的，如新材料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)技術(shù)、CNC技術(shù)、微電子技術(shù)等。其中，銑削加工機(jī)床對(duì)高速切削加工技術(shù)的運(yùn)用是比較普遍的，但是高速切削加工技術(shù)對(duì)機(jī)床系統(tǒng)的部件提出的要求卻是非常高的。主要體現(xiàn)在以下幾方而：

對(duì)主軸、刀柄提出比較高的剛性要求。系統(tǒng)轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在10000-50000r/min，通過對(duì)主軸進(jìn)行運(yùn)用，以對(duì)冷卻系統(tǒng)和空氣進(jìn)行有效壓縮，使主軸和刀柄之間的軸向間隙控制在0-0.00762mm對(duì)機(jī)床系統(tǒng)剛性提出了比較高的要求。銑削加工機(jī)床對(duì)高速切削加工技術(shù)運(yùn)用過程中，為能夠充分發(fā)揮出高速切削加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用，應(yīng)對(duì)高速供給驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行速度控制。其中，高速供給驅(qū)動(dòng)器的3D輪廓加工速度應(yīng)控制在10m/min，快進(jìn)速度應(yīng)控制在45m/min加工工藝必須要具有足夠高的安全可靠性。為能夠有效融合刀具壽命和切削條件二者之間的關(guān)系，對(duì)機(jī)床的利用效率進(jìn)行有效提升，保證在無人操作情況下，也不會(huì)影響高速切削加工技術(shù)的安全可靠性，優(yōu)質(zhì)的工藝模型是關(guān)鍵。

三、結(jié)論

當(dāng)前，在我國機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域中，數(shù)控高速切削加工工藝是一種非常重要的加工工藝，尤其是汽車模具制造行業(yè)和航天航空制造行業(yè)。為促使數(shù)控高速切削加工工藝的運(yùn)用前景更為客觀，我們一定要繼續(xù)深入研究這種加工工藝。將高速切削工藝應(yīng)用在切削加工過程中，使得相應(yīng)材料的切削率提高了3～5倍，提升高速切削加工的有效性和安全性。構(gòu)建加工控制系統(tǒng)，制定了切削加工方案，減少刀具的移動(dòng)時(shí)間，積極使用表面平滑的道具來進(jìn)行數(shù)控高速切削，更好的確保了加工精度，盡量避免刀具轉(zhuǎn)向，自覺遵循高速切削加工工藝的基本原則，保證切削過程和刀具路徑不中斷，將高速切削工藝得到很好運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 嚴(yán)江.機(jī)械制造中數(shù)控高速切削加工技術(shù)的應(yīng)用方式田.南方農(nóng)機(jī)，2017，48（18）：117.

[2] 凌魁.數(shù)控高速切削加工技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用田.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（17）：105.

作者簡(jiǎn)介：王乾宇，齊齊哈爾工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)。