機械制造中數控高速切削加工技術的應用

黃烘坤

摘要： 伴隨科學技術的高速發展，機械加工方面為了進一步提高工作效率以及加工質量，開始引入高速切削加工技術，進而引發了機械制造行業新一輪的技術改革，特別是目前許多先進制造工業應用十分廣泛。例如汽車以及航空等機械制造領域相較于其他機械制造行業而言更為廣泛，獲得了十分理想的效果。為此，文章簡要分析了數控高速切削加工技術發展現狀及其所具有的技術優勢，同時從銑削加工機床、刀柄與道具加工等方面論述高速切削加工技術在機械制造行業中的具體應用，以期為機械制造行業工作效率的提高提供參考與幫助。

Abstract： With the rapid development of science and technology， in order to further improve work efficiency and processing quality in mechanical processing， high-speed cutting processing technology has been introduced， which has triggered a new round of technological reforms in the machinery manufacturing industry， especially in many advanced manufacturing industries. For example， machinery manufacturing fields such as automobiles and aviation are more extensive than other machinery manufacturing industries， and have achieved very desirable results. To this end， the article briefly analyzes the development status of CNC high-speed cutting processing technology and its technical advantages， and discusses the specific application of high-speed cutting processing technology in the machinery manufacturing industry from the aspects of milling machine tools， tool holders and prop processing， etc.， with a view to Provide reference and help for the improvement of work efficiency in the machinery manufacturing industry.

關鍵詞： 機械制造;高速切削加工技術;數控技術;具體應用

Key words： machinery manufacturing;high-speed cutting technology;numerical control technology;specific application

中圖分類號：TG519.1? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2021）17-0085-03

0? 引言

我國經濟的快速發展無法脫離工業技術的支持，而我國經濟水平的高速發展也進一步加快了生產技術的發展速度，使得數控機床技術得到不斷的更新。機械制造屬于機械商家結合企業實際需要制造對應成品的工業化部門，包括發動機以及機床等機械性制造品，也可專門生產組件或是零件，具體將原材料制作為企業以及商戶實際需要的成品，借由編寫生產計劃、毛坯鑄造以及零件切削加工等多步流程。其中，又以切削加工技術是最為關鍵的一道工序，直接關乎零件最終是否能夠達到客戶實際需要，并關系著最終生產效率以及生產所需要投入的成本。傳統切削更容易已然無法滿足目前生產的實際需求，高速切削加工技術應運而生，該技術不僅能夠顯著提升生產效率，同時確保加工質量，有助于推動機械制造行業的進一步發展。

1? 高速切削加工技術的作用

1.1 提高加工的精確度

一般情況下，高速切削加工技術應用期間，切削加工效率得到顯著提高，可能會造成切削力減弱，特別是徑向切削力，減少的幅度十分明顯，如此在薄壁類型或是剛性并不理想的零部件加工之中具有明顯的技術優勢，能夠保證技術的應用效果。就整體情況而言，數控高速切削加工技術于實際運用期間，精準度得到顯著提高，可以保證機械制造精準度達到要求，避免精準度方面產生問題。不僅如此，合理運用高速切削加工技術時，能夠有效確保整體加工作進行過程中的靜態與動態穩定效果，符合目前機械制造更容易關于高效率、高精度的要求，從而規避部分工作問題的產生。

1.2 有利于加強熱變形零部件加工效果

機械制造切削加工期間，高速切削加工技術的運用將會產生約98%上下的切削熱無法第一時間傳輸至工件位置。該狀況之下，大部分時間之中，工件都進入冷態的狀態，所以該技術對可能產生熱變形零部加工而言至關重要，能夠有效保證變形零部件加工整體質量以及精確度，提高熱變形零部件加工能力。然而，必須關注的是，有較大概率產生變形現象的零部件于加工過程中可能產生誤差現象，特別是機床機械設備切削加工程序方面，必然會受到一定的干預。故而，需要運用誤差補償方法，避免機床產生熱變形誤差問題，確保補償的精確性，加強魯棒性，從本質上避免熱變形零部件加工出現規格偏差的問題。

1.3 有利于提高材料最終的加工效果

一般情況下，鈦合金材料等加工的難度相對較高，不管是硬度，還是強度都相對較高，同時具備耐沖擊性的特征，在加工過程中有較大概率差生硬化的現象，可能會形成較高的切削溫度，久而久之，容易造成刀具受到損耗，無法有效保護道具的使用壽命以及整體質量。而采用數控高速切削加工技術之后，不只是能夠有效克服該類技術方面的問題，同時確保機械制造工作效率以及產品質量達到預期效果，特別是模具表面質量，避免產生機械制造工作方面的問題，確保機械制造加工整體效果，使得許多加工難度相對較高的材料同樣可以獲得有效的加工。

1.4 有利于加快加工速度

數控高速切削加工技術在應用期間，切削速度十分快，相比傳統切削速度快3倍至8倍，從某種程度的而言，還可以進一步加快機床空乘速度，縮減機械設備非切削的空形成市場，從一定程度而言可以顯著提高工件各類機械設備的加工工作效率，以免產生有關問題，確保整體切削加工工作質量以及效果滿足有關要求，從本質上避免不同方面的不足。

2? 數控高速切削加工技術在機械制造之中的具體應用

2.1 科學應用銑削技術

如今，數控高速切削加工技術在機械制造之中的應用愈漸廣泛與頻繁，重點是搭配運用微電子、CNC技術以及先進材料進行工作，銑削加工技術是其中關鍵的構成部分，具備一定的運用優勢，然而在運用期間，針對機床部件的所提出的要求較為苛刻。具體如下：第一，要求機床整體剛性與標準相符，洗削機床加工制造行業之中，需要進一步供應高速供給驅動器的設施，確保可以最大程度發揮、數控高速切削加工技術的作用以及價值。針對驅動器設備來說，理應將速度限制在40m/min，應用3D輪廓加工技術過程中，速度也需要繞限制在10m/min上下。期間，為了確保銑削加工整體質量，還需要為系統供應0.4m/s加速度以及0.3m/減速度。第二，刀柄與主軸的在剛性方面與標準相符，一般情況下，系統轉速控制在每分鐘1萬轉至5萬轉狀態下，需要將主軸視為基礎，針對壓縮空氣以及冷卻系統等有關內容予以設置，確保能夠將刀柄位置以及主軸位置的軸向間隙限定在0.0007mm之下，避免產生剛性問題。第三，更容易技術本身的穩定性以及安全性必須達到要求。一般情況下，數控高速切削加工技術實際機應用期間高質量的工藝模型針對切削條件、刀具使用時長的有機結合至關重要必須保證兩者之間的有機融合，方可確保機床使用效率達到預期的效果，以確保在沒人操縱的狀況下，使得整體加工技術得以更為高效的應用，同時確保技術運用的安全性以及穩定性，符合機械制造工作的實際需要。

2.2 在刀具以及刀柄加工之中的技術應用

由于數控高速切削加工技術本身具有較高的系統性，且整體結構較為復雜，所以關于刀具的制作要求相對較高，在加工以及制造期間，應尤為重視刀具以及刀柄安裝、定位精準度以及集合精準度，上述因素將直接影響數控高速切削加工技術在機械制造之中的運用效果。實際制造期間，離心力以及強烈振動數與數控高速切削加工技術系統之間關系十分密切，可以有效保障產品加工期間的高速動平衡以及剛度需要繞，同時可以避免道具以及刀柄受到損害，延長其使用時間。不僅如此，當高速加工期間，刀柄材料需要也與加工整體效率之間有密切關系，所以必須結合實際狀況開展選擇。包括HSK高速刀柄更為適宜于高速加工運用，該類型刀具屬于具備熱脹冷縮緊固式特點的高速刀柄，適宜于高速切削的環節。另外，在高速加工期間，刀具必須承載高溫、高壓以及沖擊等外界因素的干預，故而必須結合刀具經濟情況、工藝情況開展高速加工。這些也是實現高速加工的關鍵性因素，在選擇數控高速切削刀具加工材料期間，必須考慮高速切削的方式。

2.3 高速數控切削加工技術數控編程方案

數控高速切削加工技術應用于機械制造工業之中，尤其需要重視數控編程技術的應用，原因在于有關技術具備一定特殊性特征，難以將其理解為一般的加工進給以及轉速數值的增加，需要道具在實際應用期間的行動路徑有極高的精確度以及安全性，從而確保表面整體質量?；谠摫尘跋拢仨毧茖W采用數控編程相關技術，遵照合理化的技術準則，以保障切削加工質量能夠達到相應的需要。工作人員在運用先進技術期間，需要把刀具、被加工工件以及夾具固定在合適的位置，以保證三者之間間隔距離處于科學范圍之中，避免產生彼此干預或是碰撞的問題，不然不僅影響制造質量，同時也對工具產生嚴重的影響與損害，或是道具以及機床產生過載運行的問題。工作人員應用數控技術期間，需要保障恒定切削荷載滿足有關標準，保證金屬切削過程中厚度值不會產生波動，處于恒定的狀態，以免影響最終加工質量。實際加工過程中，確保加工保持進水且學成厚度適中相同，滿足對應的需要。除此之外，還需要規合理設計平滑刀具的切入方法，確保刀具能夠更為平滑地進入，以免形成直角的跡象，否則，產品表面會產生對應的痕跡，導致產品最終不能滿足實際需要。

另外，工作人員需要保障加工工件加工的精確度，由于在數控高速切削加工期間，需要時刻確保工件表面質量以及加工精確度，盡量減少刀具切入的頻率，同時應用最為科學的螺旋走刀軌跡方法。不僅如此，需要保證切削進給量的合理性，若是進給量設定過小，可能導致切削呈現不穩定的狀態，形成切削振動的問題。故而，進給量必須維持在平衡樁體，保證加工表面質量的穩定提高。

3? 數控高速切削加工技術的影響因素

3.1 工件材料因素的干預

于冶煉流程之中，所加工的工件材料如果存在雜質，可能導致材料的硬質點受到較大影響，使得切削過程中受到嚴重的影響，如果振動相對強烈，造成刀刃出現刀刃崩損的問題，進而引發一定的危險。熱處理過程中，可能會誘發各個部位硬度減弱。如果在粗加工之后，再次開展淬火予以精加工，可能會引發加工工件的尺寸產生變形，導致精度受到一定程度的影響。故而，高速切削加工技術需要結合現實狀況以及條件，選擇更為科學的工件材料，以加強切削加工技術整體質量以及效率。

3.2 刀具所產生的影響

刀具系統運用有較大概率對高速切削加工技術產生影響，如果刀具系統具有較強的離心力，則加工期間將產生十分劇烈發的振動，導致刀具的應用質量受到嚴重的影響，所以需要提升集合精度的要求，確保裝夾重復定位的精確度。技術人員在開展數控加工高速切削過程中，傳統7：24錐度刀柄系統有剛性無法滿足常規標準，所以重復定位的精確度不佳，同時辦法由其余不穩定性等問題，不建議應用在高速切削過程中。如今，較為常用的刀具為雙面接觸空心短椎刀柄HSK，該刀具各項表現均滿足實際需求。

4? 結束語

機械制造屬于工業生產期間的重要環節，同時也是評價一個國家工業發展水平的重要指標。為了進一步加快機械制造效率，并提高其施工質量，需要引入數控高速切削交工技術，所以，在機械制造引入數控高速切削加工技術對提高我國制造業水平而言至關重要，企業在機械制造期間也需要尤為重視有關技術的廣泛應用，明確其使用帶來的價值，并通過對銑削技術、刀具以及刀柄以及數控編程方案的合理應用，實現機械制造與數控高速切削加工技術融合，提高機械制造效率以及質量。

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