高速切削技術是切削加工技術的主要發(fā)展方向之一，它會隨著cnc技術、微電子技術、新材料和新結構等基礎技術的發(fā)展而邁上更高的臺階。但我們也應清醒的看到，高速切削技術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)控技術和綠色制造技術等等。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的推廣應用。 I+Qt5Ox  
一、高速切削的原始定義 bB/fU7<{)u  
  1931年，德國切削物理學家薩洛蒙(carl.j.salomon)博士提出了一個假設，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。 {P?p*2J'  
  二、現(xiàn)代高速切削技術的概念 Cvt/ot-J?  
  所羅門原理出發(fā)點是用傳統(tǒng)刀具進行高速度切削，從而提高生產率。到目前為止，其原理仍未被現(xiàn)代科學研究所證實。但這一原理的成功應該不只局限于此。高速切削技術是切削技術的重要發(fā)展方向之一，從現(xiàn)代科學技術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。 `]6W*^'PD  
  事實上，高速切削技術是一個非常龐大而復雜的系統(tǒng)工程，它涵蓋了機床材料的研究及選用技術，機床結構設計和制造技術，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、刀具結構設計和制造技術，高效高精度測試測量技術，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的硬件和軟件技術。只有在這些技術充分發(fā)展的基礎上，建立起來的高速切削技術才具有真正的意義。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、刀具和工藝等技術的完美組合。 /viBJ`-O  
  三、高速切削技術的發(fā)展現(xiàn)狀與優(yōu)點 Xa'b@*o&  
  自所羅門原理申請專利以來，高速切削技術的發(fā)展歷經理論探索階段，應用探索階段，初步應用階段和較成熟應用階段。特別是20世紀70年代后，各工業(yè)發(fā)達國家相繼投入大量的人力、物力、財力研究開發(fā)高速切削技術及相關技術，發(fā)展日新月異，德國、美國、瑞典、瑞士、英國和日本等制造強國走在了世界前列。近幾年，隨著科學技術的突飛猛進和經濟發(fā)展的強大推動，高速切削機床、刀具技術和相關技術迅速進步，使高速切削(hsc-high speed cutting)技術以其高效率、高質量應用于航天、航空、汽車、模具和機床等行業(yè)中，各種切削方式、各種材料幾乎無所不能，尤其是高速銑削和高速車削發(fā)展神速。該技術為“輕切削”方式，每一刀切削排屑量小，切削深度小，即ap與ae很小，但切削線速度大，為傳統(tǒng)的3～5倍，進給速度大，為傳統(tǒng)的5～10倍。其優(yōu)點在于： um".Z4S  
  加工時間短，效率高。高速切削的材料去除率通常是常規(guī)的3～5倍。 -idbR[1{?  
  刀具切削狀況好，切削力小，主軸軸承、刀具和工件受力均小。由于切削速度高，吃刀量很小，剪切變形區(qū)窄，變形系數(shù)ξ減小，切削力降低大概30%~90%。同時，由于切削力小，讓刀也小，提高了加工質量。 LDo~  
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  刀具和工件受熱影響小。切削產生的熱量大部分被高速流出的切屑所帶走，故工件和刀具熱變形小，有效地提高了加工精度。 oO &%&;[/A  
  工件表面質量好。首先ap與ae小，工件粗糙度好，其次切削線速度高，機床激振頻率遠高于工藝系統(tǒng)的固有頻率，因而工藝系統(tǒng)振動很小，十分容易獲得好的表面質量。 './qBJ  
  高速切削刀具熱硬性好，且切削熱量大部分被高速流動的切屑所帶走，可進行高速干切削，不用冷卻液，減少了對環(huán)境的污染，能實現(xiàn)綠色加工。 Z_jV0[\v0P  
  可完成高硬度材料和硬度高達hrc40-62淬硬鋼的加工。如采用帶有特殊涂層(tialn)的硬質合金刀具，在高速、大進給和小切削量的條件下，完成高硬度材料和淬硬鋼的加工，不僅效率高出電加工(edm)的3~6倍，而且獲得十分高的表面質量(ra0.4)，基本上不用鉗工拋光。 @v6{U?  
  四、高速切削系統(tǒng) >A L^y(G  
  高速切削系統(tǒng)主要由高速切削cnc機床、高性能的刀具夾持系統(tǒng)、高速切削刀具、高速切削cam系統(tǒng)軟件等幾部分組成。 ZI :wJU:f  
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