Question

超高速金属切削工艺都有哪些技术特点？

Answer 1

通常把切削速度比常规切削速度高几倍到几十倍以上的切削称为高速切削，它借助于自身独特的机理和技术特点，从而获得极高的效率和工件质量。由于高速切削相关的内容较少还没有形成比较成熟的工艺体系和标准，另外高速切削工艺试验投入高，需要投入较大的资金和较长的时间。
超高速金属切削工艺的技术特点：
一、超高速切削的主要特点
（1）工件变形减少
在超高速切削中，由于切屑在极短时间内被切除，切削热绝大部分被切屑带走，因而工件温度并不高，不仅受热变形的可能性减小，而且可避免热应力、热裂纹等表面缺陷。
（2）保证零件精度
在超高速切削中，单位切削力由于切削层材料软化减少，从而减少零件变形，这对于薄壁类刚性差的零件特别有利。
（3）提高表面质量
超高速切削可减小表面硬化层深度，减小表面层残余应力及表面层微观组织的热损伤，从而减少零件表面层材质的机械、物理及化学性质产生变化的可能性，保证表面的内在质量确保零件的使用性。
（4）系统振动减小
在超高速切削中由于机床主轴转速很高，激振频率远离机床固有频率，因而使工艺系统振动减小提高了质量。
（5）提高材料效率
在提高切削速度的同时可提高进给速度，从而显著提高材料切除率。
二、影响工艺效果的因素
（1）不同材质的参数
在参考高速切削零件的工艺参数时，应依据进口材料标准来做试验，如果采用国外推荐的参数在高速切削国产材料工件时效果差别比较明显。因此使用国外刀具除了需要参考提供的数据外，实际的工艺试验也是必要的。
（2）切削方式的差异
高速切削模具工艺技术中刀具路径、进刀方式和进给量是主要内容。高速切削模具工艺技术中的许多刀具路径处理方法是为了减少刀具磨损、延长刀具使用寿命，因此刀具在高速切削进给中的轨迹比普通复杂得多。
（3）走刀路线的轨迹
尽量采用斜向逐渐进给切入或螺旋线切入，拐角处用螺旋线进给切削保持切削载荷的平稳。恒定每刃进给，以螺旋线或摆线路径进给工件平面，每层进刀深度相同并且保持切削。
三、提高切削工艺水平的方法
（1）切削刀具的选用
采用小直径刀具精工时，切削速度随着材料硬度的增加而降低。由于刀具材料不同，允许的最高切削速度也不同。高速钢刀具耐高温切削速度较低，碳化物刀具耐高温切削速度优于高速钢，陶瓷刀具的耐高温切削效果是最好的。
（2）进给路径的方式
尽量避免直拐角的铣削运动，而是采用斜向逐渐进给切入或螺旋线切入。恒定每刃进给时采用铣削高速逐渐进给切入，不仅可提高表面质量而且可延长刀具寿命。
四、专用切削油品的选用
影响超高速切削精度的因素大致有切削定位基准、切削刀具的精度、切削走刀的合理性、工件原料的质量、切削油的性能等方面，如何选用切削油也是金属切削工艺的一项重要课题：
（1）硅钢切削油：硅钢是比较容易切削的材料，一般为了工件成品的易清洗性，在防止切削毛刺产生的前提下会选用低粘度的切削油。
（2）碳钢切削油：碳钢切削油在选用时首先应根据难易和给油方法及脱脂条件来决定较佳粘度，其次使用硫型切削油可以避免氯型切削油生锈的问题。
（3）不锈钢切削油：不锈钢是容易产生硬化的材料，要求使用油膜强度高、抗烧结性好的切削油。一般使用含有硫氯复合型添加剂的切削油，在保证极压性能的同时，避免工件出现毛刺、刀具磨损等问题。