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機(jī)械制造可應(yīng)用于建筑工程,、電氣工程,、紡織業(yè)以及運(yùn)輸業(yè)等，以提供精良的機(jī)械設(shè)備,、器具等,，在制造過程中應(yīng)用數(shù)控高速切削加工技術(shù)能夠進(jìn)一步的加工與改善，使得器具制造周期有效縮短,，提高工作效率,，而且還能延長(zhǎng)切削刀具的使用壽命，以避免成本的損失,。

關(guān)鍵詞：數(shù)控,；高速切削加工技術(shù)；機(jī)械制造

0引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開工業(yè)技術(shù)的支持,，而國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也推動(dòng)了生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展,，提升數(shù)控機(jī)床技術(shù)的水平。機(jī)械制造是機(jī)械廠家根據(jù)企業(yè)的要求制作相應(yīng)成品的工業(yè)部門,，例如機(jī)床,、發(fā)動(dòng)機(jī)以及汽車等機(jī)械產(chǎn)品，也可以制作組件或零件,，其主要將原材料制作成企業(yè)或用戶需求的成品,，需經(jīng)過編制生產(chǎn)計(jì)劃、材料準(zhǔn)備,、毛坯鑄造,、零件切削加工、組件,、調(diào)試檢驗(yàn),、刷漆、入庫(kù)以及運(yùn)輸?shù)冗^程,，其中切削加工是機(jī)械制造重要步驟,，決定著零件的質(zhì)量以及成品的質(zhì)量，同時(shí)還會(huì)影響著生產(chǎn)效率與成本消耗[1-2],。由于傳統(tǒng)的切削技術(shù)在當(dāng)下生產(chǎn)工業(yè)中較為落后,，從而產(chǎn)生新的切削技術(shù)———高速切削加工技術(shù)，其在數(shù)控機(jī)床中進(jìn)行切削加工,，可有效提高生產(chǎn)率,，還可保證加工質(zhì)量，有利于促進(jìn)機(jī)械制造工業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[3],。

1數(shù)控高速切削加工技術(shù)的現(xiàn)狀

現(xiàn)階段,，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,，數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平得到質(zhì)的飛躍，使得機(jī)械制造工業(yè)傳統(tǒng)的組合機(jī)床技術(shù)無法滿足工業(yè)發(fā)展的需求,，從而逐漸被替代[4],。相比之下，數(shù)控高速切削加工技術(shù)是一種制造技術(shù),，其不僅消耗低,、切削速度快、性能高,，而且能夠大幅度降低切削振動(dòng),、留于工件的切削熱。常規(guī)的切削技術(shù)切削力較低,，從而降低生產(chǎn)效率,，針對(duì)加工剛性較差的金屬零件，可導(dǎo)致加工變形,，損失加工成本,，而通過使用高速切削加工技術(shù)可有效解決備受困擾的問題，而且能夠提高切削速度與進(jìn)給速度,，同時(shí)也可高速排除切屑,，減少工件熱應(yīng)力變形發(fā)生情況，從而有利于增加薄壁零件切削加工的可能性,，逐漸減少機(jī)械制造切削加工的局限性,，這給機(jī)械制造工業(yè)部門帶來廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景[5-6]。

2數(shù)控高速切削加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1簡(jiǎn)化加工工序

相對(duì)于傳統(tǒng)切削技術(shù)來說,，需要在淬火的條件下進(jìn)行手工修整,，從而修得成品，而采用數(shù)控高速切削技術(shù)可通過直徑小的道具進(jìn)行細(xì)節(jié)加工,，減少切削量,，同時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)表面硬化的情況，從而減少手工修整工序,，節(jié)省大部分機(jī)械加工的工序,，因此縮短成品的生產(chǎn)周期[7]。

2.2提高加工技術(shù)精密度

數(shù)控高速切削技術(shù)不但能夠提高速度,，而且在技術(shù)上具有明顯的優(yōu)勢(shì),。數(shù)控高速切削技術(shù)整體系統(tǒng)可提高成品或零件密度確率，同時(shí)刀具重復(fù)定位可有利于多次進(jìn)行成品修復(fù),，還可延長(zhǎng)使用壽命,；除此之外，在汽車模具制造中采用原NC程序,，不需要再次編程,，都可達(dá)到確無誤的效果,。由此可知，不管加工過程是處于動(dòng)態(tài)還是靜態(tài),，使用該技術(shù)都能夠穩(wěn)定協(xié)調(diào)工作,，以達(dá)到高速高精度的加工水平,。因汽車覆蓋件模具加工尺寸較大,，而且3D型面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以需要保證加工精度達(dá)到高水平,，從而增加切削量,。針對(duì)以上情況，采用數(shù)控高速切削加工技術(shù),，可有效提高生產(chǎn)效率與成品精密度,。例如，以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)前罩翻邊模具的數(shù)控高速切削加工技術(shù)的應(yīng)用情況：它的工件材料為CH-1,，外形尺寸為2000mm×1400mm×400mm,，工件硬度為HB330。因此,，采用涂層硬質(zhì)合金刀具材料進(jìn)行加工,，保證表面加工粗糙程度約1μm，時(shí)間控制24h左右,，無需給予手工研磨,，僅僅對(duì)其進(jìn)行油石拋光即可；其次,，再配合鉗工修配（3h）,，共花27h。與傳統(tǒng)切削加工操作時(shí)間比較,，其減少了83%左右,。

2.3適用于遇熱易變性的零件

在切削加工過程中，切削熱會(huì)傳遞給工作臺(tái),，而針對(duì)遇熱易變性的零件加工的難度較大,，極易出現(xiàn)變形，而數(shù)控高速切削技術(shù)能保持工件的冷態(tài)狀態(tài),，進(jìn)而能夠?qū)嶙冃蔚牧慵M(jìn)行加工,，且補(bǔ)償進(jìn)度*，還可解決加工誤差的問題,，節(jié)省機(jī)械制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本[8],。

3數(shù)控高速切削加工技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

3.1在刀具、刀柄加工中的技術(shù)應(yīng)用

因數(shù)控高速切削加工技術(shù)系統(tǒng)性強(qiáng),，且較為復(fù)雜多樣,，因此對(duì)于刀具的制作要求更高,，在加工與制作過程中，主要對(duì)刀具,、刀柄的裝夾重復(fù)定位精度,、幾何精度給予較高重視。在制造過程中,，離心力,、強(qiáng)烈振動(dòng)數(shù)可影響數(shù)控高速切削加工技術(shù)系統(tǒng)，以提高成品加工的高速動(dòng)平衡,、剛度要求,，還有效保證刀具與刀柄的安全性與質(zhì)量。在高速加工過程中,，刀柄材料的要求也可影響加工的效率,，因此需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。例如HSK高速刀柄較為適合高速加工應(yīng)用,，其是一種具有熱脹冷縮緊固式特性的高速刀柄,，可適應(yīng)高速切削環(huán)節(jié)。除此之外,，在高速加工過程中刀具需要承受高溫,、振動(dòng)、摩擦,、高壓,、沖擊等外界因素，所以需要結(jié)合刀具經(jīng)濟(jì)性能,、工藝性能進(jìn)行高速加工,。

3.2在銑削加工機(jī)床中的技術(shù)應(yīng)用

目前，在配有微電子技術(shù),、新材料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)技術(shù),、CNC技術(shù)等條件下開展機(jī)床高速切削加工，從而可廣泛應(yīng)用于銑削加工機(jī)床中,。由于機(jī)床系統(tǒng)較為復(fù)雜,，且要求較高，需要重視應(yīng)用方式,，以充分利用與結(jié)合機(jī)床高速切削加工技術(shù),。先，應(yīng)提高機(jī)床系統(tǒng)的剛性要求,，在銑削機(jī)床加工制造過程中,，為大限度發(fā)揮高速切削加工技術(shù)，需要提供配合高速供給驅(qū)動(dòng)器，且快進(jìn)速度要達(dá)到40m/min,，銑削系統(tǒng)提供0.3m/s的減速度,、0.4m/s的加速度，3D輪廓加工速度約10m/min,。其次,，還要保證刀柄和主軸的剛性能夠符合標(biāo)準(zhǔn)，所以保證系統(tǒng)轉(zhuǎn)速為10000-50000r/min,，為確保主軸與刀具之間的軸向間隙能夠有效控制在0.00762mm范圍內(nèi),，應(yīng)讓主軸壓縮空氣，冷卻系統(tǒng),。后,，還要保證技工工藝可靠性,，在使刀具壽命與切削條件相互融合中,，應(yīng)提高優(yōu)質(zhì)的工藝模型質(zhì)量，從而有效提高機(jī)床的利用率,，即便是無人操作狀態(tài)下,，依然保證加工技術(shù)具有較高的安全可靠性。

3.3高速數(shù)控切削加工技術(shù)的數(shù)控編程策略

高速數(shù)控切削加工技術(shù)不僅僅是提高常規(guī)加工進(jìn)給與轉(zhuǎn)速,，其還有較為復(fù)雜與特殊的控制性能,。特別是在數(shù)控編程過程中，要嚴(yán)格確保刀具的準(zhǔn)度與安全性,，同時(shí)也要保證機(jī)械制造表面質(zhì)量與精度,，因此需要改善該技術(shù)的編程策略。在數(shù)控高速切削加工過程中,，為保證加工的安全性與質(zhì)量水準(zhǔn),，不僅要確保刀具與機(jī)床不過載，還要限制工件,、刀具與夾具之間碰撞與干涉,，由于機(jī)床與刀具之間出現(xiàn)過載，可高度增加機(jī)械制造加工成本,，而且還會(huì)影響成品的質(zhì)量與確度,，所以需要著手于以上因素進(jìn)行改變數(shù)控編程。此外,，在編程過程中數(shù)控高速切削加工技術(shù)過程的主要特征是恒定切削載荷,，為確保加工技術(shù)的質(zhì)量，要嚴(yán)格觀察與控制金屬切削層厚度,，并保持適中恒定,，與仿形加工比較，分層加工可有助于提高材料去除量的有效恒定效果；除此之外,，刀具切入工件方式,，要選擇平滑的刀具；其次要確保刀具軌跡能夠平滑過渡,，不能夠出現(xiàn)直接過濾的情況,。加工工件精度也是衡量切削技術(shù)水平的標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)控高速切削加工過程中密切監(jiān)察加工工件確度與質(zhì)量,，大限度減少刀具的切入次數(shù),，同時(shí)走刀方式要選擇合理的螺旋軌跡。合理控制切削進(jìn)給量,，可減少切削振動(dòng)情況,。若進(jìn)給量減少，可造成切削不穩(wěn)定,，從而導(dǎo)致振動(dòng),。因此，必須保持平衡狀態(tài),，從而能夠穩(wěn)定提升加工表面質(zhì)量,。

4數(shù)控高速切削加工技術(shù)的影響因素

4.1工件材料因素影響

在冶煉環(huán)節(jié)中，工件材料若出現(xiàn)雜質(zhì),，會(huì)影響材料硬質(zhì)點(diǎn),，使切削過程受到一定的影響，若振動(dòng)較為強(qiáng)烈,，可致使刀刃崩損,，造成一定的危險(xiǎn)。在熱處理環(huán)節(jié)中,，還會(huì)出現(xiàn)不同部位硬度問題,，若粗加工后，再次經(jīng)淬火進(jìn)行精加工,，可導(dǎo)致加工工件尺寸變形,，從而直接影響其精度。因此,，在高速切削加工技術(shù)中需要根據(jù)實(shí)際情況與條件,，選擇合理的工件材料，以提高切削加工技術(shù)的質(zhì)量與效率,。

4.2刀具因素影響

刀具系統(tǒng)應(yīng)用容易影響高速切削加工技術(shù),，若刀具系統(tǒng)的離心力較大，導(dǎo)致加工過程中會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)烈的振動(dòng),，可降低刀具的使用質(zhì)量,，因此需提高幾何精度要求，以保證裝夾重復(fù)定位的精度。在數(shù)控加工高速切削中,，傳統(tǒng)7:24錐度刀柄系統(tǒng)有剛性達(dá)不到常規(guī)標(biāo)準(zhǔn),，所以重復(fù)定位精度較差，還伴有其他不穩(wěn)定性問題,，不建議應(yīng)用于高速切削中?，F(xiàn)如今，雙面接觸空心短錐刀柄HSK是能夠適應(yīng)高速切削應(yīng)用的常用刀具,。

5結(jié)語(yǔ)

在機(jī)械制造過程中,，數(shù)控高速切削技術(shù)應(yīng)用提高加工效率，增加毛坯材料的去除率,，縮短切削時(shí)間,，從而有效縮短產(chǎn)品的制造周期，在產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力占據(jù)重要優(yōu)勢(shì),。同時(shí),，該技術(shù)具有優(yōu)點(diǎn)，也必然存在一定的不足之處,，其可受到工藝材料高速切割的適用性,、數(shù)控編程系統(tǒng)的要求以及機(jī)床的要求的局限性,。