高速切削技術(shù)是一種采用超硬材料刀具和能可靠地通過(guò)高速運(yùn)動(dòng)的高精度、高自動(dòng)化、高柔性的制造設(shè)備以極大地提高切削速度來(lái)達(dá)到提高材料切除率、加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代制造加工技術(shù)。它是提高切削效果、加工質(zhì)量、加工精度和降低加工成本的重要手段。
從提高生產(chǎn)效率的角度,制造技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。*階段為加工輔助時(shí)間較長(zhǎng)階段。在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)以前,機(jī)械零件加工過(guò)程所花的時(shí)間,超過(guò)70%是輔助時(shí)間——用于零件的上下料、測(cè)量、換刀和調(diào)整機(jī)床等。第二階段為數(shù)控加工階段。以數(shù)控機(jī)床為基礎(chǔ)的柔性制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,大大降低了零件加工的輔助時(shí)間,極大地提高了生產(chǎn)率。加工中心是數(shù)控機(jī)床進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物,加工中心、柔性制造單元(FMC)和柔性制造系統(tǒng)(FMS)的應(yīng)用,解決了自動(dòng)換刀和自動(dòng)裝卸工件等問(wèn)題,更大程度上提高了整個(gè)零件加工的自動(dòng)化水平。
計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)和自動(dòng)化工廠(AF)更使制造自動(dòng)化技術(shù)達(dá)到的高峰,在提高生產(chǎn)效率的同時(shí),大大地提高了產(chǎn)品質(zhì)量。第三階段為高速加工階段。由于加工零件的輔助時(shí)間大幅度降低,在機(jī)械零件加工的總工時(shí)中,切削所占的時(shí)間比例就變得越來(lái)越大。因此,要想進(jìn)一步提高機(jī)床的生產(chǎn)率,除了優(yōu)化生產(chǎn)工藝外,只能減少切削時(shí)間。降低切削工時(shí)就意味著要提高切削速度,它包括提高主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度兩個(gè)方面。
高速切削是個(gè)相對(duì)的概念,如果加工方法和切削材料不同,高速切削的速度范圍也就不同。如從加工方法的角度,車(chē)削加工速度范圍是700~7000m/min,銑削加工速度范圍是300~6000m/min,鉆削加工的速度范圍是200~1100m/min,磨削加工的速度范圍是150~360m/min。從材料的角度,目前鋁合金的高速切削范圍是1500~5500m/min,鑄鐵的高速切削范圍是750~4500m/min,普通鋼的高速切削范圍是600~800m/min。一般認(rèn)為高速加工的速度范圍是普通加工的5~10倍。隨著高速機(jī)床設(shè)備和刀具等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的突破性進(jìn)展,高速加工的速度范圍還會(huì)不斷擴(kuò)展。
高速數(shù)控車(chē)床高速切削技術(shù)是在機(jī)床結(jié)構(gòu)及材料、機(jī)床設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、高速主軸系統(tǒng)、快速進(jìn)給系統(tǒng)、高性能CNC系統(tǒng)、高性能刀具夾具系統(tǒng)、高性能刀具材料及刀具設(shè)計(jì)制造技術(shù)、高精度測(cè)試技術(shù)、高速切削機(jī)理,高速切削工藝等諸多技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上綜合而成的。