山紅偉

（承德石油高等專(zhuān)科學(xué)校，河北 承德 067000）

數(shù)控機(jī)床中高速切削加工技術(shù)的應(yīng)用分析

山紅偉

（承德石油高等專(zhuān)科學(xué)校，河北 承德 067000）

現(xiàn)如今，數(shù)控機(jī)床已發(fā)展成為一種機(jī)電一體化的生產(chǎn)規(guī)模，而高速切削加工技術(shù)的出現(xiàn)、運(yùn)用，更是模具制造中非常重要的制造技術(shù)，且生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，耗能也比較低，還能在生產(chǎn)中避免常規(guī)生產(chǎn)出現(xiàn)的問(wèn)題。文章就數(shù)控機(jī)床中高速切削加工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入的分析，針對(duì)不同技術(shù)的運(yùn)用要求進(jìn)行詳細(xì)的介紹分析，希望能夠?yàn)樵摷夹g(shù)的操作人員提供相應(yīng)的參考價(jià)值。

數(shù)控機(jī)床；高速切削加工技術(shù)；應(yīng)用分析

隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的推動(dòng)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)也快速的發(fā)展起來(lái)，不斷更新的經(jīng)濟(jì)技術(shù)被廣泛運(yùn)用，在生產(chǎn)技術(shù)方面有很大的提升，同時(shí)讓數(shù)控機(jī)床技術(shù)得到前所未有的發(fā)展。而高速切削加工技術(shù)則是數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中的新發(fā)現(xiàn)，全面促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床的材料、控制系統(tǒng)、以及刀具材料的發(fā)展，提高了切削的生產(chǎn)速度，同時(shí)也降低了切削刀具的磨損程度，在數(shù)控機(jī)床中發(fā)揮了很大的作用。為了進(jìn)一步了解高速切削的加工技術(shù)，還需要不斷了解該技術(shù)的應(yīng)用情況。

1 高速切削加工技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的有利方面

在國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的情況下，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的更新也得到了很好的發(fā)展，高速切削加工技術(shù)在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)中具有很高的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也能提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，對(duì)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)一步發(fā)展具有很高的推動(dòng)價(jià)值。

首先，高速切削加工技術(shù)的切削量比較小，由于其在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中對(duì)材料進(jìn)入量的要求比較小，同時(shí)，高速切削加工技術(shù)的工作效率比較高，在機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量多，而且在切削過(guò)程中，其切削力與傳統(tǒng)的切削加工技術(shù)相比，切削力能夠降低30%以上。其次，由于高速切削加工技術(shù)是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行生產(chǎn)，因而整個(gè)加工生產(chǎn)過(guò)程處于比較平穩(wěn)的狀態(tài)，因此，能夠降低刀具的磨損。第三，高速切削加工技術(shù)還有利于投入生產(chǎn)的材料得到最大化利用。同時(shí)也能提高工作效率，有利于固定產(chǎn)品的形狀，即在機(jī)器設(shè)備加熱后產(chǎn)品的形狀不易改變。這主要指零部件的加工制作，傳統(tǒng)的零部件表面受熱后會(huì)發(fā)生變形，極大的降低了產(chǎn)品的質(zhì)量，也不利于產(chǎn)品的使用，造成大量資源的浪費(fèi)。

2 高速切削技術(shù)在實(shí)際加工中的運(yùn)用分析

（1）高速切削技術(shù)的工作原理。由于高速切削技術(shù)是一種加工技術(shù)，針對(duì)不同的材料實(shí)施加工生產(chǎn)活動(dòng)，但在生產(chǎn)過(guò)程中，該技術(shù)也會(huì)根據(jù)一定的切削力度和熱量的變化而讓產(chǎn)品發(fā)生細(xì)微的變化，當(dāng)高速切削的熱量不斷升高時(shí)，就會(huì)對(duì)產(chǎn)品的形狀有一定的影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)切削刀具產(chǎn)生一定的磨損。但在維持正常生產(chǎn)數(shù)量的情況下，高速切削加工技術(shù)產(chǎn)生的一系列的數(shù)據(jù)現(xiàn)象均優(yōu)于傳統(tǒng)的切削加工技術(shù)。

（2）數(shù)控機(jī)床中高速切削刀具技術(shù)的具體應(yīng)用分析。數(shù)控高速切削刀具技術(shù)主要由機(jī)床器械、刀具和材料等來(lái)組成，機(jī)床器械設(shè)備是比較固定的，變化也不是特別的大，用于生產(chǎn)的材料數(shù)量也是基本固定的，因?yàn)樯a(chǎn)的產(chǎn)品確定后，就一直按照這種模型生產(chǎn)，而刀具的變化則是最大的，由于在運(yùn)行工作期間，刀具遇到的材料質(zhì)地不同，它要使用的力度也相應(yīng)會(huì)發(fā)生變化，如果遇到質(zhì)地堅(jiān)硬的材料，刀具要在原來(lái)工作力度的基礎(chǔ)上再加一部分力，這樣刀具的磨損程度也有所增加，因而變化的因素也會(huì)隨著整體的變化而變化。在大型企業(yè)的生產(chǎn)中，在確保生產(chǎn)材料、生產(chǎn)數(shù)量，制造技術(shù)和刀具材料不變的情況下，需要對(duì)刀具的安裝具有精確的裝夾定位，因?yàn)槎ㄎ谎b夾后，能夠讓生產(chǎn)刀具更加的穩(wěn)定，具有較高的安全性。

（3）針對(duì)數(shù)控機(jī)床高速切削技術(shù)的分析。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的更新也不斷的增加，高速切削技術(shù)是在機(jī)電一體化的機(jī)床控制中的運(yùn)用，更是對(duì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展的進(jìn)一步推動(dòng)。數(shù)控機(jī)床技術(shù)的重點(diǎn)是高速切削，數(shù)控切削技

術(shù)主要具備N(xiāo)C控制系統(tǒng)，讓機(jī)床的主軸單元在高速平穩(wěn)狀態(tài)下運(yùn)行。對(duì)于機(jī)床而言，主軸軸承是非常重要的組成部分，因此，增進(jìn)機(jī)床主軸結(jié)構(gòu)性能，將有利于促進(jìn)機(jī)床整體性能的優(yōu)化。

（4）全面利用數(shù)控高速切削工藝技術(shù)。在數(shù)控機(jī)床高速切削技術(shù)中，高速切削技術(shù)作為新型的加工技術(shù)被運(yùn)用在工業(yè)生產(chǎn)加工中，可以說(shuō)是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的新發(fā)現(xiàn)和革新技術(shù)，但在其使用過(guò)程中，由于該技術(shù)運(yùn)用的時(shí)間比較短，在生產(chǎn)運(yùn)用中還沒(méi)有形成良好的循環(huán)，因而可供參考的實(shí)例比較少。此外，由于該加工技術(shù)還無(wú)法運(yùn)用自動(dòng)編程控制技術(shù)，比如：CNC軟件編程功能，無(wú)法確保數(shù)控高速切削工藝在生產(chǎn)中的穩(wěn)定性，NC程序也不能滿足高速切削的要求。在目前工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于高速切削加工技術(shù)而言，主要采用的是人工編程補(bǔ)充的辦法，將人工編程和自動(dòng)化編程有機(jī)結(jié)合，對(duì)數(shù)據(jù)不斷開(kāi)發(fā)，不斷調(diào)整數(shù)據(jù)編程，最終讓高速切削加工技術(shù)的主軸功率和切削數(shù)據(jù)越來(lái)越穩(wěn)定，為大力運(yùn)用高速切削技術(shù)提供了發(fā)展方向。

3 高速切削加工技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用發(fā)展

高速切削技術(shù)是數(shù)控機(jī)床中加工技術(shù)的革新，與傳統(tǒng)的加工技術(shù)相比較，高速切削技術(shù)的加工性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的加工技術(shù)，而且生產(chǎn)的效率更高，對(duì)刀具的磨損程度也比較小。而高速切削加工技術(shù)中的數(shù)控機(jī)床運(yùn)用過(guò)程中，仍然有許多的問(wèn)題存在，還需要進(jìn)一步不斷的完善，完善的方向主要包括高速切削技術(shù)的軟件和硬件，才能更好地指導(dǎo)高速切削技術(shù)的發(fā)展，也才能從整體上提高生產(chǎn)效率。

（1）要不斷提高數(shù)控機(jī)床性能。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)而言，數(shù)控機(jī)床設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)的主要組成部分，同時(shí)也是各種技術(shù)實(shí)施的主要場(chǎng)所，為了進(jìn)一步提升各種工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用，需要不斷的提高數(shù)控機(jī)床的性能，只有機(jī)床的性能足夠的高，那么機(jī)床就能給工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)提供良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。為此，要求工作人員根據(jù)當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)水平，制定相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床性能維護(hù)方案，目前最常見(jiàn)的是滾珠絲杠副伺服單元，它與數(shù)控機(jī)床的聯(lián)系最密切。

（2）要發(fā)揮電子軸的作用，在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中，機(jī)床的發(fā)電機(jī)與主軸在電子主軸的作用下形成了更加完美的結(jié)合，進(jìn)一步促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的安全運(yùn)行和穩(wěn)定性。當(dāng)然，由于數(shù)控機(jī)床在工作期間的溫度變化比較大，會(huì)對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)生一定的影響，如果在機(jī)床主軸上使用電子軸，可以通過(guò)科學(xué)技術(shù)檢測(cè)獲得不同生產(chǎn)階段的溫度，并對(duì)其進(jìn)行調(diào)控，從而讓機(jī)床的溫度達(dá)到平衡狀態(tài)，這樣有利于保證工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）要善于學(xué)習(xí)借鑒外國(guó)先進(jìn)的生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)。在我國(guó)工業(yè)發(fā)展的環(huán)境中，由于我國(guó)的工業(yè)在發(fā)展過(guò)程中還沒(méi)有形成相應(yīng)的體系，也沒(méi)有取得重大的研究成果。面對(duì)我國(guó)與西方國(guó)家工業(yè)發(fā)展之間的差距，我國(guó)要在尋求發(fā)展本國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，還要以開(kāi)放的思維學(xué)習(xí)外國(guó)先進(jìn)的技術(shù)，借鑒他們的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，然后與我國(guó)的實(shí)際國(guó)情相結(jié)合，從而促進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

在西方的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展中，比較先進(jìn)的加工中心有瑞士的HSM加工中心，日本的YBM950V，這些加工中心的機(jī)床結(jié)構(gòu)比較牢固，能夠進(jìn)一步完善我國(guó)的數(shù)據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。鑒瑞士HSM加工中心主要以對(duì)數(shù)控系統(tǒng)性能的改進(jìn)和完善為主，在高速切削技術(shù)中運(yùn)用CNC數(shù)據(jù)系統(tǒng)。對(duì)于我國(guó)使用的高速切削技術(shù)，主要采用的原理和配置，是以良好的性能為主，在運(yùn)行的過(guò)程中能夠確保良好的精度，同時(shí)也對(duì)高速進(jìn)給提出了相應(yīng)的要求，將成為人們不斷研究的方向和目標(biāo)。

（4）在工業(yè)生產(chǎn)操作中要注重細(xì)節(jié)。由于工業(yè)生產(chǎn)與機(jī)床的關(guān)系最為緊密，而刀具在工業(yè)生產(chǎn)中所起的作用也是非常關(guān)鍵的，因此在提高機(jī)床性能的時(shí)候，還應(yīng)注重機(jī)床的實(shí)際操作。在實(shí)際生產(chǎn)操作中，還對(duì)機(jī)床的刀具進(jìn)行重新調(diào)整控制，直到機(jī)床刀具具有良好的精細(xì)度，以及生產(chǎn)的產(chǎn)品不會(huì)受到離心力影響的情況下，方可進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。

4 結(jié)語(yǔ)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的情況下，隨著人們生活水平的不斷提高，人們的需求日益增加，為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)需求，工業(yè)生產(chǎn)的速度也不斷的提升。在高速切削加工技術(shù)出現(xiàn)運(yùn)用之后，為數(shù)控機(jī)床的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展也得到了很大提升。高速切削技術(shù)與數(shù)控機(jī)床技術(shù)的結(jié)合，提升了工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，也促進(jìn)了工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展。

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Analysis of Application of High-speed M achining Technology in NC M achine Tools

SAHN Hong-wei
（Chengde Petroleum Junior College，Chengde，Hebei 067000，China）

Nowadays，NCmachine tools have become a kind of production scale of electromechanical integration，and highspeedmachining technique isa very importantmanufacturing technique inmouldmanufacturing，with high production efficiency，high quality productsand low energy consumption,which also can avoid common production problems in the production.The paper makes a deep analysis of the application of high-speed machining technology in NCmachine tools and introduces detailed requirementsofdifferent techniques，hoping to provide the corresponding reference foroperatorsof the technique.

NCmachine tools；high speedmachining technology；application analysis

TG659

A

2095-980X（2016）11-0010-02

2016-10-23

山紅偉（1974-），男，講師，主要研究方向：機(jī)械制造與自動(dòng)化。