高速切削技术是切削加工技术的主要发展方向之一；由于模具加工的特殊以及高速加工的自身特点，对模具高速加工的相关技术集工艺系统提出了比传统模具加工更高的要求。本期，佛山同泰升精密零件加工厂家详细讲述《高速机床加工的技术》专题内容。

高速加工加工的组成部分

       1、高稳定性的机床支撑部件
       高速切削机床的床身等支撑部件应具有很好的动、精刚度，热刚度和最佳的阻尼特性；大部分机床都采用高质量、高刚性和高抗张性的灰铸铁作为支撑部件材料，有的机床公司还在底座中添加高阻尼特性的聚合物混凝土，以增加其抗振性和热稳定性，这不但可以保证机床精度稳定，也可防止切削时刀具振颤。
       2、机床主轴
       通过主轴压缩空气或冷却系统控制刀柄和主轴间的轴向间隙不大于0.005mm。还要求主轴具有快速升速、在指定位置快速准停的性能(即具有极高的角加减速度)，因此高速主轴常采用液体静压轴承式、空气静压轴承式、热压氮化硅（Si3N4）陶瓷轴承磁悬浮轴承式等结构形式。润滑多采用油气润滑、喷射润滑等技术。主轴冷却一般采用主轴内部水冷或气冷。
       3、机床驱动系统
       （1）高的进给速度；研究表明，对于直径刀具，提高转速和每齿进给量有利于降低刀具磨损；
       （2）高的加速度；对三维复杂曲面廓形的高速加工要求驱动系统具有良好的加速度特性，要求提供高速进给的驱动器。
       4、数控系统
       （1）高速的数字控制回路；包括32位或64为并行处理器及1.5Gb以上的硬盘；极短的直线电极采样时间。
       （2）速度和加速度的前馈控制；数字驱动系统的爬行控制。
       （3）先进的插补方法，以获得良好的表面质量、精确的尺寸和高的几何精度；
       （4）预处理功能；要求具有大容量缓冲寄存器，可预先阅读和检查多个程序段，以便在被加工表面形状发生变化时可及时采取改变进给速度等措施以避免过切等。
       （5）误差补偿功能；包括因直线电机、主轴等发热导致的热误差补偿、象限误差补偿、测量系统误差补偿等功能。 此外，模具高速切削加工对数据传输速度的要求也很高。

高速切削加工的刀柄和刀具

       1、刀具是高速切削加工中最活跃最重要的因素之一，他直接影响着加工效率，制造成本和产品的加工精度；刀具在高速加工过程中要承受高温、高压、摩擦、冲击和振动等载荷，高速切削刀具应具有良好的机械性能和热稳定性，即具有良好的抗冲击、耐磨损和抗热疲劳的特性。
       2、刀柄结构形式的选择
       （1）对一些长期反复使用、不需要拼装的简单刀具以配备整体式刀柄为宜，使工具刚性好，价格便宜；
       （2）在加工孔径、孔深经常变化的多品种、小批量零件时，宜选用模块式刀柄，以取代大量整体式镗刀柄，降低加工成本；
       （3）对数控机床较多尤其是机床主轴端部、换到机械手各不相同时，宜选用模块式刀柄。由于个机床所用的中间模块和工作模块都可通用，可大大减少设备投资，提高工件利用率。

图：CNC加工厂家产品图

高速切削加工的优点

       1、切削效率高
       刀具相对于曲率半径为R的工件作轨迹运动，轨迹进给速度比普通加工进给速度提高4~9倍；可以降低切除单位体积材料的能耗，使单位的材料切除率提高大约30%~40%；
       2、加工质量高
       对于加工高熔点较低、易氧化的金属，高速切削加工具有重要意义，切削速度或主轴转速高，使切削过程的激振频率很高而远离工艺系统的固有频率，减少了发生共振和切削自激振动的可能性，有利于提高被加工表面质量。
       3、加大加工范围
       HSC加工精度可与磨削媲美，工件表面质量好，不会出现磨削时容易产生的烧伤、裂纹等，也没有电火花加工时不可避免而产生的表面变质现象，并且没有磨削泥，对环境污染小。
       4、良好的经济性
       HSC机床及其它工艺装备价格昂贵，投资显著增大；为降低加工成本，需要将计算机辅助设计/制造技术一体化集成应用，使新产品的开发、设计周期与制造周期大大缩短，后者包括生产准备、零件的机械加工、后续精整加工和装配等。
       5、简化了加工工艺流程
       高速镁可以直接加工淬火后的材料，在很多情况下可省去放电加工工序，消除了放电加工所带来的的表面硬化问题，减少或免除人工光整加工。

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