数控高速切削加工技术在机械制造中的应用

王艺霖 1 江 军 2

中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 黑龙江 哈尔滨 150066

摘要：随着机械制造业水平的逐步提高，切削技术需要不断创新和改进，以帮助机械制造业得到更好的发展。基于此，高速加工技术应运而生。高速加工技术是一种新的加工技术，它促进了机械制造业加工质量水平的提高，显示出广阔的发展前景。

关键词：数控高速切削；加工技术；机械制造；应用

1数控高速切削加工技术的优势

1.1提高加工的精确度

通常来讲，在机械制造中使用数控高速切削加工技术，可以大幅提升加工效率和切削速度，能够确保切削效果良好，增加机械切削的成功概率，进而提高切削加工的精确度，避免浪费资源。与此同时，在机械制造加工中，需科学定位刀具，为成品加工奠定良好的基础。

1.2极大地提升了切削的效率

相比于传统的切削工艺，数控高速切削加工最典型的特征便是工作效率高，在相同的时间段内，其切削量是传统技术的四倍以上，并且在有效地改进了切削的工序，使切削工艺更集中，确保了切削目标的顺利实现。传统切削技术在加工过程中需要先划分攻坚，然后就不同的工序采取不同的加工技术，然后再开展装卸、搬运等等，所需的时间长，并且降低了加工制造的速度。而应用数控高速切削加工技术，只需一道工序即可，极大地减少了人力和时间，同时还提高了切削的效率。

1.3加工材料适用性强

一般来讲，针对某些加工难度较大的材料，数控高速切削技术应用效果良好，比如说在机械制造中，金属、钛合金等材料类，在加工环节，此类材料极易出现硬化情况，进而会磨损刀具。若采取数控高速切削材料加工技术，可利用自动化控制系统，从材料实际加工问题入手，优化加工过程，主要优化关键点在于切削材料的温度控制和切削路径控制。通过数控高速切削技术，可以顺利完成切削加工作业，同时，还能减少对切削刀具的磨损，保证使用的安全性。

2数控高速切削加工技术在机械制造中的应用

2.1机械制造中数控高速切削加工技术的刀具、刀柄加工

考虑到数控高速切削加工技术具有较强的系统性，加工过程复杂且多样，因此该技术对刀具的制作提出了更高的要求，在加工与制造期间，需要高度关注刀具和刀柄二者装夹重复定位精度与几何精度。在制造时，在振动与离心力的共同作用下，会对数控高速切削加工系统产生极大的影响，目的是提升成品加工的高速度平衡与刚度要求，最终确保刀具与刀柄能在安全的状态下进行加工，同时还保证了加工产品的质量。在应用数控高速切削加工技术时，刀柄材料的性能高低也会对加工的效率产生直接影响，所以应当结合实际情况选择适当的刀柄。例如：HSK高速刀柄适用于高速加工中，原因是这类刀柄的主要特性为热胀冷缩，并且结构紧固，非常适合应用在高速切削中。另外，数控高速切削加工技术加工过程中刀具不可避免地会遭受振动、摩擦、高温、冲击、高压等外界因素的影响，因此对其进行加工时需要综合考虑经济学与工艺性。

2.2铣削加工的应用

为了满足质量标准规定，需要重视数控高速切削加工技术，在使用中，应与CNC技术、微电子技术等相结合，这样才能达到机床系统的硬件设置需求。相比传统加工技术，数控高效切削加工技术的适应性更强、应用范围更广，因此，在技术使用中，须全面分析切削加工技术的应用情况。第一，机械制造中，机床系统的刚度很强，因此，机床系统应与性能较高的驱动器共同使用，在此环节，须合理控制驱动器的供给速度。第二，在机械制造中，数控高速切削加工技术的应用，还需要准确了解刀柄、主轴的刚度，尤其是高速加工过程中，须合理控制主轴转速，同时还要做好刀柄和主轴的间隙大小。

2.3数控高速切削加工技术中数控编程

数控高速加工技术的应用目的不仅是为了提高常规加工的进给量和速度，而且还经常用于一些复杂、特殊的工件。以数控编程为例，不仅要保证刀具的精度和安全性符合标准，还要保证加工工件的表面质量和精度符合标准。为了实现这个目标，我们需要优化编程技术。在数控高速切削过程中，为了保证加工的安全性和质量水平，不仅要保证机床和刀具不超载，还要注意避免工件和刀具与夹具之间的相互干燥和碰撞，因为一旦机床和刀具超载，制造成本可能会增加，同时也会在一定程度上降低产品的精度和质量。因此，有必要根据上述因素对数控编程进行优化。此外，在编程过程中，还需要确保切削载荷处理的恒定状态。为了进一步提高金属切削层的加工质量，有必要对其进行严格的控制。与仿形加工相比，分层加工有助于提高材料去除的有效性和持久性。此外，切割工件时，刀具应光滑；其次，还必须确保刀具轨迹可以在不进行直接过滤的情况下平滑过渡。在很大程度上，切削技术的水平是根据加工工件的精度来衡量的。在机械制造过程中应用这种技术时，还必须考虑加工工件的质量和精度，以尽可能地确保刀具的最小数量。建议选择螺旋路径的刀具路径。最后，合理控制切削进给速度，避免切削振动现象。如果进给速度降低，将影响切割的稳定性，并导致切割振动。因此，在加工过程中必须始终处于平衡状态，以保证被加工工件表面的质量。

2.4在高精度加工中的应用

在高精度加工中，与传统加工技术相比，数控高速加工技术的应用效果非常明显。主要原因是数控高速切削技术集成了大量高速计算的数控元件，可以保证在实现切削系统功能的基础上，通过更精密的仪器提高成品精度，提高加工质量和效率。例如，高速高精度电主轴技术的应用需要严格控制切削速度，以保证高精度的切削。不应该太快。一旦切割速度过快，很可能会影响切割力的大小，不利于保证切割质量。因此，只有合理控制切削力，才能在薄壁精密加工或刚度较差零件的加工中取得良好的效果。此外，在高精度加工中，该技术的应用还可以降低机械变形的概率，保证加工精度。

2.5定期做好设备的维护保养

为有效利用数控高速切削加工技术，必须重视技术是否先进，是否可以满足要求。在机械制造中，首先要保证数控高速切削加工体系的完善，以便更好地提升机械加工设施的技术水平。一般来讲，在日常运行中，数控设备故障次数很少，若出现故障，便是大故障，将会对切削加工的精确度造成很大影响。因此，在日常工作中，相关设备操作人员必须具有较高的专业水准，能够根据要求定期做好设备的保养和维护工作，及时排查设备故障可能出现的因素，确保设备始终处于稳定、安全的运行状态。在整个操作环节，应规范操作流程，按照操作手册要求进行操作，这也是降低设备故障的重中之重，不能因为操作不当，而引起故障。同时，在完成日常保养及维护工作后，还需要根据实际情况，如实填写维护手册内容，便于后期维护查阅资料和参考，能够快速排除隐患，延长设备的使用年限。

结论

总之，高速加工技术广泛应用于机械制造业，主要涉及航空航天工业、轻合金加工、模具制造和汽车加工业，以及纤维增强复合材料的加工和扩展。同时，我们还需要注意各种应用技术的要求，以促进切割效率的提高。

参考文献：

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