Question

什么是高速切削

Answer 1

术语高速切削(HSM)一般是指在高转速和高表面进给下的立铣。例如，以很高的金属去除率对铝合金飞机翼架的凹处进行切削。在过去的60年中，高速切削已经广泛应用于金属与非金属材料，包括有特定表面形状要求的零件生产和硬度高于或等于50 HRC的材料切削。对于大部分淬火到约为32-42 HRC的钢零件，当前的切削选项包括：
　　在软(退火)工况下材料的粗加工和半精加工切削
　　达到最终硬度= 63 HRC要求的热处理
　　模具的某些零件的电极加工和放电加工(EDM)(特别是金切削刀具难于接近的小半径深凹穴)
　　用适合的硬质合金、金属陶瓷、整体硬质合金、混合的陶瓷或多晶立方氮化硼(PCBN)刀具进行的圆柱/平/凹穴表面的精加工和超精加工
　　对于许多零件，生产过程牵涉到这些选项的组合，在模具制造案例中，它还包括费时的精加工。结果导致生产成本高和准备时间长。
　　在模具制造业中典型的是仅生产一个或几个同一产品。生产过程中产品不断改变，由于产品改变，需要进行测量与反向设计。
　　主要标准是模具的尺寸和表面粗糙度方面的质量水平。如果加工后的质量水平低，不能满足要求，就需手工精加工。手工精加工可产生令人满意的表面粗糙度，但是对尺寸和槽形的精度总是产生不好的影响。
　　这种模具制造业的主要难题之一已获解决，但现在仍然需要减少或免除手动抛光，从而提高质量、降低生产成本和缩短准备时间。
　　高速切削发展的主要经济和技术因素
　　生存市场上日益激烈的竞争导致不断设置新的标准。对时间和成本效率的要求越来越高。这就迫使新工艺和生产技术不断发展。高速切削提供了希望和解决方案……
　　材料新的更难加工的材料已经强调了发现新的切削解决方案的必要性。航空航天业的心脏是用耐热合金钢和不锈钢制造的。汽车工业使用了不同的双金属材料、小石墨铸铁(Compact Graphite Iron)，并增加了铝的用量。模具制造业必须面对切削高硬度的淬火钢的问题，从粗加工到精加工。

Answer 2

对于高速切削的讨论在一定程度上仍是混乱的。如何定义高速切削(HSM)，目前有许多观点和许多方法。 高速切削的主要目标之一是通过高生产率来降低生产成本。它主要应用于精加工工序，常常是用于加工淬硬模具钢。另一个目标是通过缩短生产时间和交货时间提高整体竞争力。
让我们看一下这些定义中的几个：
高切削速度切削 　　高主轴速度切削 　　高进给切削 　　高速和高进给切削 　　高生产率切削 　　我们对高速切削的定义描述如下： 　　HSM不是简单意义上的高切削速度。它应当被认为是用特定方法和生产设备进行加工的工艺。 　　高速切削无需高转速主轴切削。许多高速切削应用是以中等转速主轴并采用大尺寸刀具进行的。 　　如果在高切削速度和高进给条件下对淬硬钢进行精加工，切削参数可为常规的4到6倍。 　　在小尺寸零件的粗加工到半精加工、精加工及任何尺寸零件的超精加工中，HSM意味着高生产率切削。 　　零件形状变得越来越复杂，高速切削也就显得越来越重要。 　　现在，高速切削主要应用于锥度40的机床上可保持低温度，这在许多情况下延长了刀具的寿命。另一方面，在高速切削应用中，切削量是浅的，切削刃的吃刀时间特别短。这就是说，进给比热传播的时间快。
低切削力得到小而一致的刀具弯曲。这与每种刀具和工序所需的恒定的加工余量相结合，是高效和安全加工的先决条件之一。 　　由于高速切削中典型的切削深度是浅的，刀具和主轴上的径向力低。这减少了主轴轴承、导轨和滚珠丝杠的磨损。高速切削和轴向铣削也是良好的组合，它对主轴轴承的冲击小，使用这种方法可以使用悬伸较长的刀具而振动的风险不大。 　　小尺寸零件的高生产率切削，如粗加工、半精加工和精加工，在总的材料去除率相对低时有很好的经济性。 　　高速切削可在一般精加工中获得高生产率，可获得杰出的表面质量。表面质量常低于Ra 0.2µm。