探究機(jī)械制造中高速切削的加工工藝

邵加發(fā)

【摘 ?要】隨著制造工藝的不斷發(fā)展和精進(jìn)，對(duì)于機(jī)械制造來(lái)說(shuō)，使用高速切削的加工工藝能夠有效提升機(jī)械制造過(guò)程中的加工速度和質(zhì)量，高速切削的加工工藝對(duì)于各個(gè)制造行業(yè)來(lái)說(shuō)應(yīng)用十分廣泛，并且達(dá)到了非常好的制作效果。本文章通過(guò)系統(tǒng)的分析機(jī)械制造中高速切削的加工工藝并總結(jié)出了高速切削加工工藝的發(fā)展情況，高速切削主要優(yōu)勢(shì)及高速切削加工工藝的整體流程，為加工工藝的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持，促進(jìn)加工工藝的發(fā)展，進(jìn)而提高機(jī)械制造的水平。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造;高速切削;加工工藝

引言

高速切削是指數(shù)控機(jī)床中使用的一種金屬加工方式。刀具速度及進(jìn)給率比傳統(tǒng)的切削方式快很多，切削厚度小，切削速度是傳統(tǒng)切削速度的5-10倍。高速切削技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)于制造業(yè)來(lái)說(shuō)是有重大意義的，在進(jìn)行常規(guī)工作的過(guò)程當(dāng)中，高速切削工藝主要利用高速這一方式，通過(guò)專業(yè)的加工技術(shù)，以精確的手段大幅度提高機(jī)械制造的效率，可省時(shí)30%。高速切削的工藝主要是通過(guò)高技術(shù)手段來(lái)完成的，是通過(guò)數(shù)控的編程來(lái)進(jìn)行實(shí)際操作，以合適的速度和高效率的手段來(lái)進(jìn)行機(jī)械制造。高速切削技術(shù)不但能夠提高制造的效率，還能深化高技術(shù)制造工藝?，F(xiàn)階段我國(guó)應(yīng)用高速切削工藝十分廣泛，它具有加工能力強(qiáng)、處理工藝細(xì)致等優(yōu)勢(shì)，有效推動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展。

1 機(jī)械制造中高速切削加工的發(fā)展情況

現(xiàn)階段高速切削加工技術(shù)的不斷發(fā)展將相對(duì)難加工的材料進(jìn)行的快速的切削，從而催化了數(shù)控技術(shù)不斷精進(jìn)，有效的推動(dòng)了后期進(jìn)行人工處理更加快速和便捷，比如研磨和拋光的后期處理過(guò)程。在機(jī)械制造的實(shí)際操作過(guò)程當(dāng)中，會(huì)出現(xiàn)技術(shù)工作人員無(wú)法及時(shí)掌握到市場(chǎng)的變化以及對(duì)于工藝的需求，忽略了市場(chǎng)對(duì)于產(chǎn)品多樣化的要求，從而嚴(yán)重壓縮了產(chǎn)品更新的時(shí)間，所以目前承受了較大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。產(chǎn)品更新的時(shí)間在過(guò)去是九十天，現(xiàn)階段是有二十天的試模期，在生產(chǎn)過(guò)程中模具的準(zhǔn)確度和精度較低，因此即使產(chǎn)品出產(chǎn)也無(wú)法做到立即面向市場(chǎng)，對(duì)于整個(gè)行業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)是非常不利的。

2 機(jī)械制造中高速切削加工工藝的主要優(yōu)勢(shì)

高速切削工藝的產(chǎn)生于英國(guó)，該工藝的提出主要是為了能夠有效提高切削的實(shí)際速度，同時(shí)避免了在切削過(guò)程當(dāng)中變形的情況，還能夠大幅度的提高切削的總體質(zhì)量，從而推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的進(jìn)步。高速切削工藝的使用能夠改善需要難度較大的加工操作，比如說(shuō)一些加工難度大的剛、錳鋼等材料，高速切削的工藝在上述材料中使用的過(guò)程中，能夠大幅度的提高且效率。高速切削工藝相對(duì)于其他工藝來(lái)說(shuō)制造技術(shù)是較好的，所以在制造行業(yè)中受到了廣泛的應(yīng)用。在制造模具的過(guò)程當(dāng)中，使用高速切削工藝是非常普遍的，可以達(dá)到模具高準(zhǔn)確度的要求，并且在后期不需要經(jīng)過(guò)拋光、研磨的處理過(guò)程。

2.1 高速切削中加工工藝的優(yōu)勢(shì)

在機(jī)械制造中高速切削能夠有效的縮短加工的時(shí)間，可以保證在較短的時(shí)間內(nèi)高效率的完成加工的任務(wù)量。只有單位時(shí)間生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品更多，才能夠保證給企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)因?yàn)楦咚偾邢鞯漠a(chǎn)品通過(guò)高精度的儀器進(jìn)行操控，所以其生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品的外觀形狀、尺寸的大小優(yōu)勢(shì)都是非常明顯的，同時(shí)其表面都更加光滑，能夠高質(zhì)量的滿足企業(yè)客戶的直接需求。

2.2高速切削中加工精度高的優(yōu)勢(shì)

在機(jī)械制造的過(guò)程當(dāng)中，高速切削能夠有效的降低產(chǎn)品加工中出現(xiàn)的問(wèn)題，還能夠大幅度的提高產(chǎn)品加工的質(zhì)量，這樣就能將高速切削工藝中加工精度高的優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)出來(lái)。在高速切削的操作過(guò)程當(dāng)中，如果切削的力道較小，這樣生產(chǎn)產(chǎn)品因此受到形變的概率就會(huì)減小，使用高速切削的方式進(jìn)行產(chǎn)品的加工，不但能夠減少產(chǎn)品的受熱程度，還能避免其因?yàn)樵诟邿崃康那闆r下產(chǎn)生形狀的變化。隨著高速切削的優(yōu)勢(shì)不斷凸顯，該行業(yè)的工作人員也不斷深化對(duì)于高速切削工藝的認(rèn)知程度，推動(dòng)了技術(shù)的廣泛使用。

3 機(jī)械制造中高速切削加工工藝的整體流程

3.1 高速切削加工工藝的使用

高速切削工藝的出現(xiàn)能夠有效的解決使用難度大的材料，所以在高速切削技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中要確定其具體使用的范圍，基于此，就要細(xì)致的了解高速切削工藝的主要技術(shù)操作過(guò)程，從而更好的設(shè)計(jì)操作機(jī)器，這樣就能有效的保證高速切削工藝的實(shí)施，達(dá)成高速生產(chǎn)的目標(biāo)。第一主軸作為整個(gè)數(shù)控機(jī)床的主要部件，同時(shí)在機(jī)床的運(yùn)作過(guò)程當(dāng)中起到執(zhí)行的作用。高速切削過(guò)程中主軸轉(zhuǎn)速n可達(dá)40000r/min，甚至更高，切削速度Vc=πdn/1000，在美國(guó)航天工業(yè)中切削鋁合金Vc可達(dá)7500m/min，一般切削鋼和鑄鐵Vc可達(dá)1000-1200m/min。所以當(dāng)通過(guò)主軸的部件來(lái)支撐生產(chǎn)產(chǎn)品的過(guò)程時(shí)，為了保證整個(gè)切削工藝能高效的完成，就會(huì)加大切削的載荷力，這樣以來(lái)主軸部件就會(huì)影響到整個(gè)數(shù)控機(jī)床的操作性能。主軸部件對(duì)于數(shù)控機(jī)床的正常使用是非常必要的部件，所以對(duì)于主軸部件要高度重視，高效規(guī)劃設(shè)計(jì)，從而提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，保證其硬度和精度符合生產(chǎn)的要求。第二是配套道具的準(zhǔn)備，配套道具也是數(shù)控機(jī)床正常工作的重要內(nèi)容，所以要盡心積極的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備。對(duì)于配套道具的要求是要有高度的耐磨性能，同時(shí)硬度要強(qiáng)，還需要有足夠的輕度和韌性。在機(jī)械制造中高速切削加工產(chǎn)品過(guò)程中需要有較強(qiáng)的耐熱性能，這樣才能夠減少熱能對(duì)于設(shè)備的損害。

3.2 高速切削工藝加工編程技術(shù)的應(yīng)用

高速切削工藝經(jīng)過(guò)不斷的進(jìn)步和發(fā)展，應(yīng)該及時(shí)與高新技術(shù)進(jìn)行接軌，要避免使用過(guò)去傳統(tǒng)的加工方式，比如可以使用現(xiàn)階段應(yīng)用廣泛的編程軟件，實(shí)現(xiàn)CAD/CAM的程序后置處理，及時(shí)需要的工藝十分復(fù)雜，編程軟件也能通過(guò)高效、準(zhǔn)確、安全的方式來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)，能夠保證精度高的要求。同時(shí)加工編程技術(shù)還能有效的提高加工的效率，確保切削的深度達(dá)到產(chǎn)品的要求，形成了一套完備的加工流程，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。為了有效的提高高速切削的操作工藝，可以在具體的操作過(guò)程中使用體積切削的辦法來(lái)維持切削的厚度符合標(biāo)準(zhǔn)，還能夠保證體積不變。加工編程技術(shù)的應(yīng)用能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量，使得產(chǎn)品精確度更好，還能有效避免因?yàn)闊崃窟^(guò)高而導(dǎo)致的變形情況。

3.3準(zhǔn)確規(guī)劃高速切削的加工方案

3.3.1明確加工控制系統(tǒng)

加工控制系統(tǒng)對(duì)于產(chǎn)品的制造來(lái)說(shuō)是非常重要的，這決定了產(chǎn)品的實(shí)際精度，同時(shí)需要掌握道具的操作情況，從而能夠合理的規(guī)劃好產(chǎn)品的加工順序，避免的操作混亂的問(wèn)題。當(dāng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行初步操作的過(guò)程中，加工為粗加工，一般情況下是用較高的速度和較短的時(shí)間來(lái)除去產(chǎn)品外部的材料，從而大體上的滿足質(zhì)量要求以及整體的輪廓要求。有效保證機(jī)器的運(yùn)行良好，在使用高速切削工藝時(shí)也減少了切削方向和荷載變化產(chǎn)生的影響，從而推動(dòng)了高速切削工藝的發(fā)展。

3.3.2確定切削的施工方案

只有及時(shí)的明確高速切削的施工方案，才能進(jìn)行模塊的初始化過(guò)程，從而保證了數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的傳輸和生成，并可以進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合經(jīng)典的模型進(jìn)行切削加工體的構(gòu)建過(guò)程，能夠保證整體的結(jié)合是最為優(yōu)化的，還能在數(shù)據(jù)的傳送過(guò)程中列舉好相關(guān)高速切削的數(shù)據(jù)。還要進(jìn)行切削參數(shù)的準(zhǔn)備，從而能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃，對(duì)于不足之處能夠做到及時(shí)優(yōu)化，同時(shí)掌握好數(shù)據(jù)的變化，根據(jù)實(shí)際的加工狀態(tài)輸出加工流程，根據(jù)實(shí)際施工過(guò)程中的現(xiàn)狀不斷優(yōu)化工藝，從而保證高速切削的實(shí)際要求。

3.3.3控制操作過(guò)程中的數(shù)據(jù)參數(shù)

在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工的過(guò)程當(dāng)中，要掌握數(shù)據(jù)參數(shù)的變化過(guò)程，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的控制，然后開展后續(xù)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程。比如可以通過(guò)控制分析法來(lái)實(shí)時(shí)了解高速切削過(guò)程中產(chǎn)品的狀態(tài)。通過(guò)對(duì)控制圖進(jìn)行分析并進(jìn)行研究，從而更好的提高工藝的生產(chǎn)質(zhì)量，通過(guò)合理、有效的策略來(lái)不斷解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)而確保整體工程安全、可控，然后將相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)的變化傳送到統(tǒng)計(jì)的模塊當(dāng)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。

3.4 機(jī)械制造中高速切削工藝的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行產(chǎn)品的高速切削時(shí)，因?yàn)檎w的操作速度較快，所以一旦出現(xiàn)緊急的情況對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量的影響都是很大的，比如緊急停止和緊急啟動(dòng)。所以要將整體的加工過(guò)程看成一個(gè)整體，進(jìn)行合理的規(guī)劃，這樣才能夠保證切削工藝更加優(yōu)化。對(duì)于道具的要進(jìn)行合理化的選擇，在進(jìn)行平面加工時(shí)，使用較為頻繁的是立銑刀，在對(duì)立體的產(chǎn)品進(jìn)行加工時(shí)，使用的道具主要是變斜角的道具，在對(duì)曲面的產(chǎn)品進(jìn)行加工時(shí)，因?yàn)楫a(chǎn)品曲面的要求較高，就需要考慮道具切削速度的問(wèn)題，要使用頂端密距來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的加工。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)來(lái)說(shuō)，高速切削技術(shù)的加工工藝的應(yīng)用范圍最為廣泛的，無(wú)論是在汽車模型的生產(chǎn)制造還是航天制造業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)的將會(huì)不斷的進(jìn)步和提高，為了能夠更加提升機(jī)械制造中高速切削的加工工藝，需要不斷運(yùn)用高新技術(shù)，并加以結(jié)合，不斷深化高速切削的加工工藝。

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（作者單位：保山技師學(xué)院）