超高速切削的机理是什么呢？

2025-03-13 03:17:45

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回答1：

首先切削效率成倍提高；其次高速切削有利于提高产品质量，降低制造成本，缩短交货周期。
高速切削技术是包括高速切削机床，高性能刀具技术，高速切削加工理论及工艺等诸多相关技术的一项综合技术。
高速切削技术（HSC）
通常认为采用的切削速度和进给速度比常规加工速度高5——10倍的加工方式就是高速加工。并非普通意义上的采用大的切削用量来提高加工效率的加工方式。而是采用高转速，快进给。小背吃刀量和小进给量来去除余量。完成零件加工的过程。包括
高进给速度的高效加工工艺（HPM）和高生产率加工工艺（HSM）的高速切削技术。
切削加工时，切削温度随切削速度升高而很快提高，但到一定速度后，因切屑带走的热量随切削速度的提高而增加，切削温度升高逐渐很慢，直至很少变化；随切削速度的进一步提高，切削温度达到峰值后反而下降，到达一定值后就与普通切削具有一样的温度，而切削速度却高出很多。
高速切削对刀具性能的要求。
刀具材料
○1优异的高温力学性能，要求刀具在高温下保持高的高温强度，高硬度及抗热冲击性。在加工导热性差的零件时，还应具有良好的导热性能，以利于切削区热的迅速传出降低切削区温度。
○2良好的化学稳定性，减小高温对化学作用的催化作用，保持刀具材料在高温下优异的抗黏结性能和抗扩散性能。
○3高可靠性。由于刀具材料组分和结构的分散性，刀具的静动态性能会有一定的差别，同时刀具在使用过程中的磨损与破损，将会影响刀具的寿命、质量稳定性、切削刃重复定位精度，因此，应具有高的可靠性。
目前适合进行高速切削的刀具材料有金刚石(PCD)、立方氮化硼（PCBN）、陶瓷、金属陶瓷、涂层硬质合金和超细晶粒硬质合金等。
刀具结构
在高速切削中，刀体结构和刀片夹紧结构都受到很大的离心力作用，因此刀具在结构设计上应充分考虑高速切削加工的特殊性，刀体材料重量要轻，要考虑刀具的动平衡性，刀具/刀片的夹紧应可靠。
工具系统
○1高的几何精度和装夹重复精度；
○2装夹刚性要好，传递转矩大，体积小；
○3静动平衡性好，高速切削振动小，装夹刀具后能够承受高的加减速和集中应力，安全可靠。
刀具的安全性
在高速切削时，刀具的转速在10000——20000r/min以上，此时，刀体、刀片及刀片的夹紧零件受到很到离心力的作用，当转速达到某一临界值时，足以使夹紧螺钉断裂，刀片甩出，甚至整个刀体破裂。
刀具的平衡
刀具或工具系统由于结构的不对称或制造，组装的误差带来的偏心，相对于回转中心会存在不平衡量。在高速旋转时会产生周期的径向跳动力。作用在主轴的轴承系统，甚至传递至机床的其他部位，影响加工质量。刀具寿命和机床的性能。为此，对高速旋转刀具的许用平衡量，最高使用转速做出了规定。

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