高速切削技术.doc

机械工程学报 第39卷第2期期

高速切削技术

学号：
姓名：

面向高速切削数控加工工艺的研究

（沈阳理工大学机械工程学院沈阳110159)

摘要：高速加工在机械加工领域得到广泛的应用，阐述了高速加工的概念、特征、原理及高速切削工艺。论述了高速切削数控编程总的原则、高速粗加工、精加工数控编程特点和方法，刀具材料、几何尺寸的选用，切削用量选用的原则。
关键词：高速切削；加工工艺；数控编程；切削用量
中图分类号：TG156

NCprocessingtechniqueofhighspeedmachiningstudy

ZHENGYi
(CollegeofMechanicalEngineering,UniversityofShenyangligong,Shenyang110159)

Abstract：High-speedmachininginthemachiningareaiswidelyusedtoexplaintheconceptofhigh-speedprocessing,characteristics,principlesandhigh-speedcuttingprocess.High-speedmachiningCNCprogrammingarediscussedgeneralprinciples,high-speedroughing,finishingcharacteristicsandmethodsofCNCprogramming,toolmaterial,geometryselection,theprincipleofselectioncutting.
Keywords：HSM；Processingtechnique；NCprogram；Machiningdata
0前言

高速切削(HSC)加工作为一种先进的切削技术，自二十世纪八十年代以来得到了日益广泛的应用。高速加工采用远高于常规加工的切削速度和进给速度，不仅可提高加工效率，缩短加工工时，同时还可获得很高的加工精度。随着高速主轴技术的发展，与其配套的新型刀具不断出现，同时对高速加工工艺参数的优化研究也在不断深入，使得高速切削技术的理论研究和应用都得到了长足的发展。
高速加工通常指的是合理的切削速度和较高进给速度下进行的切削加工。高速加工是一种先进的金属切削加工技术，由于它大大的提高切削率和加工质量，又称为高性能加工，多用于铣削加工。高速加工在薄壁件和细长杆件、复杂曲面加工、难加工材料以及精密切削等加工领域中都得到了充分的应用。

1高速切削工艺
高速及超高速切削是制造技术为提高加工效率和质量、降低成本、缩短开发周期对切削加工提出的要求。因此，发展高速切削等新型切削工艺，促进制造技术的发展是现代切削技术发展最显著的特点。数控机床、刀具材料、涂层、刀具结构等技术的迅速发展，为高速切削提供了有力的保证。现代的高速切削不只是切削速度的提高，而是需要在制造技术全面进步和进一步创新上，达到切削效率的成倍提高，并带动传统切削工艺的变革和创新，使制造业整体切削加工效率有显著的提高。
加工工艺是成功进行高速切削加工的关键技术之一。选择不当，会使刀具磨损加剧，达不到高速加工的目的。高速切削工艺技术包括切削参数、切削路径、刀具材料及刀具几何参数的选择等。
2高速切削数控编程
高速铣削加工对数控编程系统的要求越来越高，价格昂贵的高速加工设备对软件提出了更高的安全性和有效性要求。高速切削有着比传统切削特殊的工艺要求，除了要有高速切削机床和高速切削刀具外，具有合适的CAM编程软件也是至关重要的。数控加工的数控指令包含了所有的工艺过程，一个好的高速加工CAM编程系统应具有很高的计算速度、较强的插补功能、全程自动过切检查及处理能力、自动刀柄与夹具干涉检查功能、进给率优化处理功能、待加工轨迹监控功能、刀具轨迹编辑优化功能和加工残余分析功能等。
高速切削中的NC编程并不局限于切削速度、切削深度和进给量的不同数值。改变以往的加工策略，以创建有效、精确、安全的刀具路径，从而得到表面精度。

2.1高速切削编程策略
(1)为保证切削过程载荷的恒定，采用等体积切削。①是保持金属切削层厚度的恒定，使切削体积恒定；②是刀具切入工件的方式要平滑，加工型腔等封闭几何体，采用螺旋线方向切人中心切入较好；③要保证刀具轨迹平滑过渡，不能有直角过渡，最好采用圆弧过度，在拐角处降低切削速度。
(2)保证工件的加工质量。为保证工件的加工精度和表面质量，要尽量减少刀具的切入次数；减少空刀轨迹，提高生产效率；过小的进给量会产生切削振动，影响工件表面的加工质量；进给量要均衡。

2.2高速粗加工数控编程
(1)保证恒定的切