基于数控机床高速切削加工工艺的应用方式研究

崔福霞

摘 要：数控机床的应用极大地提升了机械零件的精度，使工业机械加工产生了革命性的转变，大大提升了工业机械加工的生产效率，促进了工业的经济发展。而在数控机床的应用中，高速切削加工也是最常用到的机械加工方式，高速切削加工极大地提升了机械零件的加工速度，如今更是得到了广泛的应用。该文通过对数控机床高速切削加工工艺的应用现状进行分析，提出满足数控机床高速切削加工的基本要求，并规划出高速切削加工的应用趋势，希望能为高速切削加工的更广泛应用提供新的思路，从而促进工业机械加工行业的进一步发展。

关键词：数控机床 高速切削 切削加工 应用方式

中图分类号：TG506 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（b）-0001-02

高速切削加工工艺是数控机床对机械零件进行加工的一种方法，高速切削工艺具备高效率、低磨损的加工优点，如今更是在数控机床加工中得到了广泛的应用。高速切削加工能够使加工零件表面更加细腻光滑，还能大幅度提升加工效率。如何通过数控机床高速切削加工工艺的创新和研究积累，来进一步提升高速切削工艺的加工效率，使高速切削工艺在数控机床的应用中能够发挥更好的作用，以满足时代对加工工艺的发展需求，正是该文接下来需要对数控机床高速切削工艺进行阐述的。

1 目前高速切削加工工艺的应用现状

高速切削加工工艺的应用需要满足相应的条件和要求，从而使高速切削工艺能够通过数控机床充分带动刀具或工件，来大幅度提升加工速度。应通过不断创新和研发更加优良的数控机床执行部件，来不断满足高速切削加工的基本要求，才能使高速切削加工工艺更加完善，提升加工效率。高速切削加工是最新崛起的一项高新技术，高速化的特性满足了数控机床的发展需要。在国外其他国家，高速切削加工工艺发展更加壮大，国外的NC机床等生产厂家，对数控机床的技术性能参数完善，也比以前的机床性能指标要高很多。额定工作加速度已经达到6～25 m/s2的范围内。而相比于国外高速切削加工工艺的发展，我国在高速切削加工工艺技术上还有待完善和钻研，虽然近些年来在高速切削加工工艺上面取得了一些进展，不过仍与国外其他国家存在着较大的距离。

2 数控机床高速切削加工的基本要求

2.1 主轴单元的设计

数据机床高速切削工艺的基本要求得到满足，才能设计出更加科学合理的数控机床，主轴部件是满足高速切削工艺的一项重要要求。主轴部件是整个高速切削工艺的核心组成部分之一，主轴部件也是高速切削加工的执行件，它的作用是通过对工件或刀具进行带动切削，并且能够承受切削加工过程和驱动过程中的荷载作用。所以，在进行数控机床设计时，一定要对主轴部件的质量和性能进行优化，采用更高旋转精度和刚度的主轴部件，注重主轴部件的热变形性能和抗振性能，以此满足数控机床高速切削加工的相关要求。

2.2 机床控制单元的设计

数控机床中的控制单元设计也对高速切削加工产生至关重要的影响，由于高速切削是在高速度旋转中完成的，这就需要设计一个完善的机床控制系统，来大幅度减少辅助时间，确保数控机床的使用效率得到提升，从而保障数控机床的加工质量。在对机床控制单元进行设计中，也要根据实际情况应用情况来进行合理设计。

2.3 配套刀具的设计

配套刀具的设计直接影响到数控机床高速切削加工的加工效率和加工质量，良好的配套刀具首先应具备更高的硬度和超强的耐磨性能，对于轻度和韧性等也有较高的要求，另外，刀具的热性能与耐冲击性能也是必不可少的。在高速切削加工中的配套刀具中，根据材质的不同分为CBW（立方氮化磞）、陶瓷、金刚石和涂层。在进行配套刀具设计时，应根据这些材质的物理性能不同，进行相应选择。

3 数控机床高速切削加工工艺的应用趋势

3.1 高速切削工艺向纵深方向发展

高速切削工艺在未来必然会向纵深方向进行发展，在未来的高速加工工艺中，必然会研发出以铣削为主要代表的加工中心，取代传统的多主轴组合机床在高速加工中的地位。这种加工中心具备很高的柔性，不会对原有的加工效率进行降低，并且应用前景非常广阔。而以铣削为代表的加工中心，也会促进电加工机床的不断创新，功能更加多样化，使其更加具备高速化、多样化的加工特性。高速切削工艺也会因此得到突飞猛进的发展，并且应用领域也会越来越广，从而形成向纵深方向发展的趋势。

3.2 高速切削加工更加高精度化

未来功能更加多样化、高速化的加工中心的不断研发，必然会对更高精度有所要求，如果加工精度得不到保证，高速加工也就没有了意义。通过对加工中心的不断研发和创新，充分利用计算机的辅助功能，以改善加工中心的动静态和热态性能，提高计算机技术对数控机床的控制能力，以确保加工精度误差不断减少。这也正是未来数控机床高速化、高精度化的发展方向。

3.3 高速切削加工工艺更加智能化、开放化、网络化和模块化

在国外其他国家，数控机床制造企业使系统化和模块化在机床中不断得到了应用，并对机床功能进行了明确的划分，设计出了功能和结构相对独立的单元模块，通过单元模块的不断组装，设计出多种功能的数控机床，大大减少了制作工期和制作成本，满足了市场对数控机床的多元化需求。通过单元模块与高速加工技术进行配套组装，形成了多种多样的模块化产品。而模块化设计需要使其更加具备智能化、开放化、模块化和网络化，使其更加符合高速切削加工的未来应用趋势。

3.4 高速切削加工工艺更加绿色化

数控机床高速切削加工过程中离不开冷却液的使用，而冷却液的使用不仅增加了成本，又会对环境造成一定程度的影响。随着时代对环境保护的越来越重视，未来高速切削加工也必然会向着绿色化的方向进行发展，而高速数控机床干切削技术的有效应用，使得追求绿色化的加工形成了现实，通过不断地对干切削技术进行应用和创新，未来的高速切削加工工艺必然会不断向着绿色化、环保化的制造要求前进。

4 结语

該文通过对目前国内和国外在数控机床设计中的高速切削工艺的应用现状进行相应分析，并指出高速切削工艺的发展需要满足的基本要求，总结出数控机床高速切削加工工艺的应用前景，通过高速切削工艺向纵深方向发展的应用趋势，使高速切削加工工艺向着高精度化进行不断发展，从而使数据机床更加智能化、网络化、开放化，并倡导数控机床高速切削加工工艺朝着绿色化方向不断应用，以满足时代对干切削的加工方式的需要，并且适应21世纪绿色化的发展潮流。

参考文献

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