劉刃陶

（宜興高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 江蘇 214207）

高速切削技術(shù)應(yīng)用到加工的過(guò)程中需要綜合的問(wèn)題較多，主要的考慮因素包括表面粗糙程度、切削速度以及進(jìn)刀方式等。高速切削加工只有在一定的條件下才可以有效實(shí)施。高速切削技術(shù)在模具加工中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，能夠促使模具迅速成型，不斷提升工作效率，優(yōu)化了成本，減少了時(shí)間[1]。因此，高速切削技術(shù)的運(yùn)用可以快速完成工作，促進(jìn)模具加工企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

一、高速切削加工技術(shù)的概念及特點(diǎn)

（一）高速切削技術(shù)概述

高速切削理論最早開(kāi)始于1930年，發(fā)展至今已經(jīng)形成了現(xiàn)代化的制造技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于零件切削加工領(lǐng)域之中。現(xiàn)階段，該技術(shù)的含義具體是指對(duì)不同類(lèi)型的加工材料進(jìn)行綜合分析之后，利用相適應(yīng)的刀具材料，合適的切削速度，以及較為先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備等控制，通過(guò)速度與效率方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的加工，不再僅僅是對(duì)利用高速切削速度來(lái)完成零件的切削加工[2]。

（二）高速切削加工技術(shù)的特點(diǎn)

1.加工質(zhì)量的提升

高速切削技術(shù)一是可以有效提高加工的效率，二是能有效降低走刀距離，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)工件精度的提高。高速切削技術(shù)作用于模具制造，不會(huì)因?yàn)闊崃窟^(guò)高而導(dǎo)致變形問(wèn)題的出現(xiàn)。另外，該技術(shù)可以有效避免表面損傷問(wèn)題，在實(shí)施加工技術(shù)之后，表面屬于壓應(yīng)力狀態(tài)，可以有效提高工件的耐磨程度。

2.加工范圍的拓展

熱壓紙技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)︹伜辖鸬纫恍┚邆漭^高加工難度的材料進(jìn)行高效切割。另外，基于工件發(fā)熱程度較小的優(yōu)勢(shì)，其能夠?qū)σ恍┤埸c(diǎn)較低的材料進(jìn)行加工，模具加工后的表面不會(huì)產(chǎn)生質(zhì)變問(wèn)題，因此質(zhì)量能夠保證，精度也有所提高。

3.經(jīng)濟(jì)方面的提升

高速切削技術(shù)應(yīng)用于模具加工之中，其經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)也較為明顯，能夠有效減少加工時(shí)間，不斷發(fā)揮模具制造工序的集約化優(yōu)勢(shì)。高速切削技術(shù)要求工藝裝備更加精致，因此所投入的資本也較高。相較于普通機(jī)床的價(jià)格，高速加工性能的機(jī)床價(jià)格要高出三成或一倍?；谏鲜鎏攸c(diǎn)，一些模具制造企業(yè)會(huì)選擇利用CAD/CAM技術(shù)來(lái)降低加工成本，減少周期。除此之外，高速切削技術(shù)應(yīng)用在模具制造的同時(shí)，也能夠?qū)傂暂^差的零件進(jìn)行加工，因此充分實(shí)現(xiàn)了機(jī)床利用率與刀具耐用程度的不斷提高，促進(jìn)了高速加工技術(shù)的效率。

二、高速切削加工技術(shù)在模具加工中的具體應(yīng)用

在制造企業(yè)的業(yè)務(wù)之中，模具加工是其生產(chǎn)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，也是實(shí)現(xiàn)規(guī)模發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在進(jìn)行模具加工的過(guò)程中，零件質(zhì)量及其表面的粗糙程度要求較高，需要運(yùn)用高速切削技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用到模具加工之中，促使制造時(shí)間有所降低，成本有所減少[3]。但需要注意的是，高速切削的定義并不是因?yàn)槠渲鬏S轉(zhuǎn)動(dòng)速度的優(yōu)勢(shì)，也不是擁有高速加工中心，以本質(zhì)分析，高速切削技術(shù)是一種較為系統(tǒng)化的加工工藝。其優(yōu)勢(shì)是高速切削，目的是利用這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)加工效率的提高，優(yōu)化模具表面粗糙程度，降低成本，以此獲得較高的生產(chǎn)效益。

（一）機(jī)床技術(shù)方面

高速切削技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床加工方面，會(huì)帶來(lái)與普通切削加工技術(shù)不同的效果，高速切削技術(shù)在機(jī)床主軸、機(jī)床等方面都有著較為特殊的要求。在主軸方面，其技術(shù)應(yīng)當(dāng)保持強(qiáng)度與精度的高要求，因?yàn)樵诟咚偾邢鬓D(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中其速度較快，因此需要與高轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的沖擊保持一致；在機(jī)床方面，高速切削機(jī)床自身的強(qiáng)度與精度也應(yīng)當(dāng)與高速加工的要求相契合，簡(jiǎn)而言之，就是要?jiǎng)偠刃阅苣軌虮３制椒€(wěn)，具有較強(qiáng)的敏銳性與響應(yīng)能力。高速切削技術(shù)還有一些其他輔助特性，最為突出的是冷卻系統(tǒng)角度，需要保障其在應(yīng)用過(guò)程中產(chǎn)生的切削液冷卻能夠相互適應(yīng)，而換刀系統(tǒng)同樣需要保障其快速自動(dòng)運(yùn)行，找準(zhǔn)定位。

（二）刀具材料方面

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期驗(yàn)證，在使用傳統(tǒng)加工方式時(shí)，切削速度能對(duì)刀具產(chǎn)生一定影響，使刀具出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，切削的速度與其磨損的程度有著較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系。因此，對(duì)于高速切削技術(shù)的應(yīng)用，加工企業(yè)應(yīng)當(dāng)更加重視刀具磨損問(wèn)題。經(jīng)相關(guān)的研究實(shí)驗(yàn)指出，切削的溫度與力度可能會(huì)受到切削線(xiàn)速度的影響，當(dāng)速度臨近可控點(diǎn)甚至更高的時(shí)候，前者就可能出現(xiàn)下降的問(wèn)題，同時(shí)，一旦速度提升，也會(huì)導(dǎo)致溫度與力度的提升。加工企業(yè)應(yīng)當(dāng)認(rèn)真思考的是，由于材料的差異，所形成的臨界值也有著較為顯著的不同。所以，針對(duì)不同的刀具材料來(lái)說(shuō)，高速切削技術(shù)的使用范圍也存在較大差距。

（三）軟件方面

高速切削與普遍性數(shù)控加工，這兩種工藝雖有著較大的不同，但也有一定的相似性，都需要自動(dòng)編程軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

目前，高速切削技術(shù)在模具加工中應(yīng)用較為廣泛。因此，其在進(jìn)行設(shè)計(jì)的編程過(guò)程中，需要利用CAD/CAM軟件實(shí)現(xiàn)。而國(guó)產(chǎn)常用的軟件是CAXA。CAM軟件只有在具有較為快速的運(yùn)轉(zhuǎn)速度過(guò)程中，才能夠?qū)崿F(xiàn)與高速加工的結(jié)合，并且促使高速切削編程與普通數(shù)控加工量在加工數(shù)量層面進(jìn)行有效的區(qū)別[4]。高速切削技術(shù)在其具體的實(shí)施與應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)質(zhì)量的控制，過(guò)切或者碰刀等都可能產(chǎn)生較大的影響。因此，基于上述問(wèn)題，CAM軟件為了能夠?yàn)榍邢骷庸た刂坪脮r(shí)間，就需要認(rèn)真檢查刀具，并且對(duì)此實(shí)施優(yōu)化處理。在高速切削技術(shù)應(yīng)用中，無(wú)論是實(shí)際的進(jìn)給量、速度還是背吃刀量等都有著嚴(yán)格的選擇要求，這點(diǎn)要由傳統(tǒng)的數(shù)控編程。依據(jù)現(xiàn)階段數(shù)控加工方式的普及與應(yīng)用，高速切削技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)正向著人性化的方向發(fā)展，現(xiàn)已具備了較為完善的加工選項(xiàng)。這將更加方便、有利地完成整個(gè)操作。

（四）加工工藝方面

高速切削技術(shù)在加工工藝方面的應(yīng)用主要有三種類(lèi)型：粗加工、半精加工和精加工。

粗加工。其工藝主要應(yīng)用于對(duì)加工余量的去除，所以對(duì)于尺寸的精度及表面粗糙程度的要求較為嚴(yán)格。但是，其在操作過(guò)程中需要實(shí)現(xiàn)材料高效去除的基本要求，因此這一加工方式的重要目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)大削量。在操作實(shí)施的過(guò)程中，該技術(shù)需要保障機(jī)床的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)切削力方向或者是大小發(fā)生較大強(qiáng)度的改變，緩解切削程度較大的問(wèn)題。在工藝層面，該技術(shù)需要保障零件在粗加工過(guò)程中保持良好的形狀，不會(huì)發(fā)生較大的改變，可以選擇在一些形狀突變或者尖角的位置做好圓角過(guò)渡的設(shè)計(jì)，保證在精加工的時(shí)候利用多種精加工模式實(shí)現(xiàn)處理任務(wù)。其主要利用的方式有殘余量加工或者是交線(xiàn)清角等模式。除此之外，對(duì)于下刀與刀間行距之間的過(guò)渡需要做好沖擊的分析，最佳的方式就是用斜向下刀或者圓弧刀。同時(shí)，該技術(shù)應(yīng)當(dāng)考慮在進(jìn)行加工的過(guò)程中對(duì)刀的行間距進(jìn)行設(shè)置，保障其需要處于50%～70%的直徑之間。高速切削技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中，最好選擇分層切削的方式，以此保障切削的穩(wěn)定性。為了避免出現(xiàn)硼刀的問(wèn)題，背吃刀量需要小于刀具直徑。

半精加工。半精加工的完美實(shí)現(xiàn)就是要為精加工做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。基于此，我們應(yīng)當(dāng)做好被加工好的零件的表面工作，從而確保材料在被加工之后的表面較為平滑，以此來(lái)減少多余材料的應(yīng)用，保障精加工余量更加勻稱(chēng)。

精加工。精加工操作過(guò)程中需要充分按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行，無(wú)論是零件的加工還是處理都需要遵照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)定，唯有這樣，才可以有效保障零件表面粗糙程度與尺寸精準(zhǔn)度等能較好地滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的需求。與此同時(shí)，我們還需要綜合分析精加工的道路軌跡與粗加工的平滑過(guò)渡，二者差距不能太小，應(yīng)當(dāng)充分分析精加工的基本特點(diǎn)，可以加強(qiáng)主轉(zhuǎn)軸的速度，并且減少背吃刀量，通過(guò)這種方式來(lái)增加給進(jìn)的速度[5]。以加工速度分析，其既可以應(yīng)用由外向內(nèi)的方式，也可以應(yīng)用先處理階梯面，后處理平面的方式，根據(jù)具體的情況進(jìn)行選擇與實(shí)施。

三、結(jié)束語(yǔ)

模具是現(xiàn)代化發(fā)展必備的重要內(nèi)容，無(wú)論是哪種產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，都需要模具來(lái)作為輔助，因此模具的生產(chǎn)更加重要。高速切削技術(shù)是現(xiàn)代模具生產(chǎn)的一項(xiàng)重要技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)之中。模具的制造代表著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平發(fā)展情況。因此，我國(guó)應(yīng)當(dāng)充分利用高速切削技術(shù)在模具加工之中的優(yōu)勢(shì)，有效減少模具制造周期，提高生產(chǎn)效率。高速切削技術(shù)在模具加工中的應(yīng)用不容忽視，我們需要與時(shí)俱進(jìn)，緊跟時(shí)代發(fā)展的潮流，做好高速切削加工工作，為制造企業(yè)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)更多便利，帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)利益。