高速切削技術(shù)是切削加工技術(shù)的主要發(fā)展方向之一,它會隨著cnc技術(shù)、微電子技術(shù)、新材料和新結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展而邁上更高的臺階。但我們也應(yīng)清醒的看到,高速切削技術(shù)自身也存在著一些急待解決的問題,如高硬度材料的切削機理、刀具在載荷變化過程中的破損、建立高速切削數(shù)據(jù)庫、開發(fā)適用于高速切削加工狀態(tài)的監(jiān)控技術(shù)和綠色制造技術(shù)等等。同時高速切削所用的cnc機床,車、銑、鉆等刀具,cad/cam軟件等技術(shù)含量高,價格昂貴,使得高速切削投資大,這在一定程度上制約了高速切削技術(shù)的推廣應(yīng)用。
jaVx9FR+ 一、高速切削的原始定義
muBl~6_mb2 1931年,德國切削物理學(xué)家薩洛蒙(carl.j.salomon)博士提出了一個假設(shè),即同年申請了德國專利(machine with high cutting speeds)的所羅門原理:被加工材料都有一個臨界切削速度v0,在切削速度達到臨界速度之前,切削溫度和刀具磨損隨著切削速度增大而增大,當切削速度達到普通切削速度的5~6倍時,切削刃口的溫度開始隨切削速度增大而降低,刀具磨損隨切削速度增大而減小。 切削塑性材料時,傳統(tǒng)的加工方式為“重切削”,每一刀切削的排屑量都很大,即吃刀大,但進給速度低,切削力大。實踐證明隨著切削速度的提高,切屑形態(tài)從帶狀、片狀到碎屑狀演化,所需單位切削力在初期呈上升趨勢,而后急劇下降,這說明高速切削比常規(guī)切削輕快,兩者的機理也不同。
}dqOE-"I"n 二、現(xiàn)代高速切削技術(shù)的概念
U+(qfa5( 所羅門原理出發(fā)點是用傳統(tǒng)刀具進行高速度切削,從而提高生產(chǎn)率。到目前為止,其原理仍未被現(xiàn)代科學(xué)研究所證實。但這一原理的成功應(yīng)該不只局限于此。高速切削技術(shù)是切削技術(shù)的重要發(fā)展方向之一,從現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的角度去確切定義高速切削,目前還沒有取得一致,因為它是一個相對概念,不同的加工方式,不同的切削材料有著不同的高速切削速度和加工參數(shù)。這里包含了高速軟切削、高速硬切削、高速濕切削和高速干切削等等。
*IF~ab2 事實上,高速切削技術(shù)是一個非常龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程,它涵蓋了機床材料的研究及選用技術(shù),機床結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造技術(shù),高性能cnc控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng),高速、高效冷卻、高精度和大功率主軸系統(tǒng),高精度快速進給系統(tǒng),高性能刀具夾持系統(tǒng),高性能刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造技術(shù),高效高精度測試測量技術(shù),高速切削機理,高速切削工藝,適合高速加工的編程軟件與編程策略等等諸多相關(guān)的硬件和軟件技術(shù)。只有在這些技術(shù)充分發(fā)展的基礎(chǔ)上,建立起來的高速切削技術(shù)才具有真正的意義。所以要發(fā)揮出高速切削的優(yōu)越性能,必須是cad/cam系統(tǒng)、cnc控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊、機床、刀具和工藝等技術(shù)的完美組合。
'%rn-|) 三、高速切削技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與優(yōu)點
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