探析高速切削加工技术在数控机床中的应用

    摘要：高速切削加工技术是 21 世纪的一种先进制造技术，有着强大的生命力和广阔的应
用前景。通过高速切削加工技术

,可以解决在数控机床常规切削加工中备受困扰的一系列问

题。本文就针对高速切削加工技术进行简要的分析，同时也探讨了高速切削加工技术在数控
机床中的应用发展趋势。

 

　　关键词：高速切削加工技术；数控机床；应用

 

　　

1、高速切削加工技术的概述 

　　所谓的高速切削（见图

1）是在传统刀具切削的基础上发展起来的一种新型切削技术 ，

因此高速切削具有传统切削技术的特点和功能，但是高速切削技术在提高生产率、降低生产
成本、提高加工精细程度等方面要优于传统的切削技术。

 

　　

 

　　图

1 高速切削 

　　但是高速切削加工中的

“高速”只是一个相对的概念，对于不同的加工方法、加工条件和

工件材料，数控高速切削加工时所采用的切削速度是不同的，目前在国际上高速切削加工
有很多的定义方式，比如德国

Darmstadt 工业大学生产工程与机床研究所提出：高于(5~10)

倍的普通切削速度的切削加工则为数控高速切削加工。由于数控数控高速切削加工能够获得
很高的生产效率、表面质量和加工精度，因此受到了加工制造业的广泛重视。而高速切削技
术是一项复杂的系统工程，因为高速切削技术涉及的领域大而广，如机床结构的设计技术、
数控机床的控制系统以及刀具结构的设计和制造技术等。因此，要想充分发挥高速切削技术
的优势，需要对各领域内的技术指标进行充分的考虑和定位，实现高速切削技术与各个子
系统中相关控制指标的结合，从而确保高速切削技术的可靠性。

 

　　

2、高速切削加工的关键技术 

　　高速切削技术是切削加工的发展方向，也是时代发展的产物。高速切削技术是切削加工
技术的主要发展方向之一，它随着新技术、新材料及新工艺的发展而迈上更高的台阶。我国
的高速切削技术起步较晚，直到二十世纪八十年代中后期，我国才开始注意到高速切削技
术的巨大发展潜力和应用前景，并着手开始研究。但是通过我国科技工作者的艰苦工作，各
项高速切削技术都取得了一些进展，特别是适用于高速切削用刀具材料如陶瓷刀具材料、立
方氮化硼刀具等的开发与应用己形成一定规模。

 

　　

2.1、高速切削工作原理理 

　　高速切削技术的应用和发展是以高速切削机理为理论基础的。通过对高速加工中切屑形
成机理、切削力、切削热、刀具磨损、表面质量等技术的研究，为开发高速机床、高速加工刀具
提供了理论指导。高速切削加工系统主要由可满足高速切削的高速加工中心、高性能的刀具
夹持系统、高速切削刀具、安全可靠的高速切削

cam 软件系统等构成，因此，高速加工实质

上是一项大的系统工程。随着高速切削加工的应用范围扩大，对新型刀具材料的研究、刀具
设计结构的改进、数控刀具路径新策略的产生和切削条件的改善等也有所提高。而且，切削
过程的计算机辅助模拟技术也出现了，这项技术对预测刀具温度、应力、延长刀具使用寿命
很有意义。

 

　　

2.2、高速切削机床 

　　高速切削技术自身也存在着一些急待解决的问题，如高硬度材料的切削机理、建立高速