基于數(shù)控機床高速切削加工工藝的應用方式研究

崔福霞

摘 要：數(shù)控機床的應用極大地提升了機械零件的精度，使工業(yè)機械加工產(chǎn)生了革命性的轉變，大大提升了工業(yè)機械加工的生產(chǎn)效率，促進了工業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。而在數(shù)控機床的應用中，高速切削加工也是最常用到的機械加工方式，高速切削加工極大地提升了機械零件的加工速度，如今更是得到了廣泛的應用。該文通過對數(shù)控機床高速切削加工工藝的應用現(xiàn)狀進行分析，提出滿足數(shù)控機床高速切削加工的基本要求，并規(guī)劃出高速切削加工的應用趨勢，希望能為高速切削加工的更廣泛應用提供新的思路，從而促進工業(yè)機械加工行業(yè)的進一步發(fā)展。

關鍵詞：數(shù)控機床 高速切削 切削加工 應用方式

中圖分類號：TG506 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（b）-0001-02

高速切削加工工藝是數(shù)控機床對機械零件進行加工的一種方法，高速切削工藝具備高效率、低磨損的加工優(yōu)點，如今更是在數(shù)控機床加工中得到了廣泛的應用。高速切削加工能夠使加工零件表面更加細膩光滑，還能大幅度提升加工效率。如何通過數(shù)控機床高速切削加工工藝的創(chuàng)新和研究積累，來進一步提升高速切削工藝的加工效率，使高速切削工藝在數(shù)控機床的應用中能夠發(fā)揮更好的作用，以滿足時代對加工工藝的發(fā)展需求，正是該文接下來需要對數(shù)控機床高速切削工藝進行闡述的。

1 目前高速切削加工工藝的應用現(xiàn)狀

高速切削加工工藝的應用需要滿足相應的條件和要求，從而使高速切削工藝能夠通過數(shù)控機床充分帶動刀具或工件，來大幅度提升加工速度。應通過不斷創(chuàng)新和研發(fā)更加優(yōu)良的數(shù)控機床執(zhí)行部件，來不斷滿足高速切削加工的基本要求，才能使高速切削加工工藝更加完善，提升加工效率。高速切削加工是最新崛起的一項高新技術，高速化的特性滿足了數(shù)控機床的發(fā)展需要。在國外其他國家，高速切削加工工藝發(fā)展更加壯大，國外的NC機床等生產(chǎn)廠家，對數(shù)控機床的技術性能參數(shù)完善，也比以前的機床性能指標要高很多。額定工作加速度已經(jīng)達到6～25 m/s2的范圍內(nèi)。而相比于國外高速切削加工工藝的發(fā)展，我國在高速切削加工工藝技術上還有待完善和鉆研，雖然近些年來在高速切削加工工藝上面取得了一些進展，不過仍與國外其他國家存在著較大的距離。

2 數(shù)控機床高速切削加工的基本要求

2.1 主軸單元的設計

數(shù)據(jù)機床高速切削工藝的基本要求得到滿足，才能設計出更加科學合理的數(shù)控機床，主軸部件是滿足高速切削工藝的一項重要要求。主軸部件是整個高速切削工藝的核心組成部分之一，主軸部件也是高速切削加工的執(zhí)行件，它的作用是通過對工件或刀具進行帶動切削，并且能夠承受切削加工過程和驅動過程中的荷載作用。所以，在進行數(shù)控機床設計時，一定要對主軸部件的質(zhì)量和性能進行優(yōu)化，采用更高旋轉精度和剛度的主軸部件，注重主軸部件的熱變形性能和抗振性能，以此滿足數(shù)控機床高速切削加工的相關要求。

2.2 機床控制單元的設計

數(shù)控機床中的控制單元設計也對高速切削加工產(chǎn)生至關重要的影響，由于高速切削是在高速度旋轉中完成的，這就需要設計一個完善的機床控制系統(tǒng)，來大幅度減少輔助時間，確保數(shù)控機床的使用效率得到提升，從而保障數(shù)控機床的加工質(zhì)量。在對機床控制單元進行設計中，也要根據(jù)實際情況應用情況來進行合理設計。

2.3 配套刀具的設計

配套刀具的設計直接影響到數(shù)控機床高速切削加工的加工效率和加工質(zhì)量，良好的配套刀具首先應具備更高的硬度和超強的耐磨性能，對于輕度和韌性等也有較高的要求，另外，刀具的熱性能與耐沖擊性能也是必不可少的。在高速切削加工中的配套刀具中，根據(jù)材質(zhì)的不同分為CBW（立方氮化磞）、陶瓷、金剛石和涂層。在進行配套刀具設計時，應根據(jù)這些材質(zhì)的物理性能不同，進行相應選擇。

3 數(shù)控機床高速切削加工工藝的應用趨勢

3.1 高速切削工藝向縱深方向發(fā)展

高速切削工藝在未來必然會向縱深方向進行發(fā)展，在未來的高速加工工藝中，必然會研發(fā)出以銑削為主要代表的加工中心，取代傳統(tǒng)的多主軸組合機床在高速加工中的地位。這種加工中心具備很高的柔性，不會對原有的加工效率進行降低，并且應用前景非常廣闊。而以銑削為代表的加工中心，也會促進電加工機床的不斷創(chuàng)新，功能更加多樣化，使其更加具備高速化、多樣化的加工特性。高速切削工藝也會因此得到突飛猛進的發(fā)展，并且應用領域也會越來越廣，從而形成向縱深方向發(fā)展的趨勢。

3.2 高速切削加工更加高精度化

未來功能更加多樣化、高速化的加工中心的不斷研發(fā)，必然會對更高精度有所要求，如果加工精度得不到保證，高速加工也就沒有了意義。通過對加工中心的不斷研發(fā)和創(chuàng)新，充分利用計算機的輔助功能，以改善加工中心的動靜態(tài)和熱態(tài)性能，提高計算機技術對數(shù)控機床的控制能力，以確保加工精度誤差不斷減少。這也正是未來數(shù)控機床高速化、高精度化的發(fā)展方向。

3.3 高速切削加工工藝更加智能化、開放化、網(wǎng)絡化和模塊化

在國外其他國家，數(shù)控機床制造企業(yè)使系統(tǒng)化和模塊化在機床中不斷得到了應用，并對機床功能進行了明確的劃分，設計出了功能和結構相對獨立的單元模塊，通過單元模塊的不斷組裝，設計出多種功能的數(shù)控機床，大大減少了制作工期和制作成本，滿足了市場對數(shù)控機床的多元化需求。通過單元模塊與高速加工技術進行配套組裝，形成了多種多樣的模塊化產(chǎn)品。而模塊化設計需要使其更加具備智能化、開放化、模塊化和網(wǎng)絡化，使其更加符合高速切削加工的未來應用趨勢。

3.4 高速切削加工工藝更加綠色化

數(shù)控機床高速切削加工過程中離不開冷卻液的使用，而冷卻液的使用不僅增加了成本，又會對環(huán)境造成一定程度的影響。隨著時代對環(huán)境保護的越來越重視，未來高速切削加工也必然會向著綠色化的方向進行發(fā)展，而高速數(shù)控機床干切削技術的有效應用，使得追求綠色化的加工形成了現(xiàn)實，通過不斷地對干切削技術進行應用和創(chuàng)新，未來的高速切削加工工藝必然會不斷向著綠色化、環(huán)?；闹圃煲笄斑M。

4 結語

該文通過對目前國內(nèi)和國外在數(shù)控機床設計中的高速切削工藝的應用現(xiàn)狀進行相應分析，并指出高速切削工藝的發(fā)展需要滿足的基本要求，總結出數(shù)控機床高速切削加工工藝的應用前景，通過高速切削工藝向縱深方向發(fā)展的應用趨勢，使高速切削加工工藝向著高精度化進行不斷發(fā)展，從而使數(shù)據(jù)機床更加智能化、網(wǎng)絡化、開放化，并倡導數(shù)控機床高速切削加工工藝朝著綠色化方向不斷應用，以滿足時代對干切削的加工方式的需要，并且適應21世紀綠色化的發(fā)展潮流。

參考文獻

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