高速切削 先进加工技术

    进入21世纪，切削加工依然是制造技术最基础的工艺，而高速切削则是切削加工工艺最重要的发展方向。多年的研究证明，在很高的切速区，随着切速的增高，切削力减小，切削温度虽增至很高，但达到一定值后增势趋缓保持不变。

    高速切削，就是指切削温度随切速的增加不再显著增长的切削阶段，其切速一般比普通切削高出5-10倍之多，所以又常被称为超高速切削。高速切削的速度范围是一个相对概念，会随不同的加工方式和不同的工件材料而异。目前实际生产中高速铣削铝、铝合金（含硅量小于12%）以及铸铁的速度范围，大约分别为1500-4000m/min和750-2000m/min。

    实际上在机床上进行高速切削加工时，则不仅有高的切削速度，而且要有高的进给速度（含快移速度）以及能在最短时间和行程内达到指定速度的高加（减）速度与之相配合。所以高速切削加工概念的内涵又有所延伸，它即包含高的切削速度，也包含高的进给速度（含快移速度）和高的加（减）速度。很明显，高速切削加工是一项系统工程，它涉及机床、刀具、工件和若干外围技术，比如CAM技术、加工状态监控技术等。

    高速切削加工试验（高的切速、小的切深、快的进给）表明，它可以提高加工效率和降低加工能耗（单位功率的材料切除率），又能获得高的加工精度和表面质量（表面完整性和粗糙度），尤其适合加工薄壁零件。实验还表明，某些难加工材料比如镍基合金、钛合金和纤维增强塑料，在高速切削条件下也变得易于切削，刀具磨损过快问题获得缓解。

    最近十年，高速切削加工在汽车工业、航空航天业和模具工业获得较广泛的应用，而且成效显著。在汽车工业，高速加工中心的加工效率已足以取代组合机床，成为柔性生产线的主力加工设备，从而有力地推动了大批量生产的柔性化；在航空航天业，高速数控铣床和加工中心不仅使薄壁、窄筋工件的加工变得容易，而且促进了机翼、机身等构件采用整体制造法（既构件由大型铝合金坯料切除80%的多余材料整体制成）。

    从技术角度看，高速切削加工已经正在与精密和超精密加工、硬切削加工、干和准干切削加工相结合。