高速切削加工在机械制造中的应用
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[摘 要]随着经济的发展，工业领域取得了巨大的进步。近几年来科技的迅速发展，也给工业化发展带来了新的机遇，提高了工业生产的效率和质量。在我国的工业领域中，机械制造行业是其中十分重要的行业，机械制造行业的发展直接影响着人们的日常生活和社会发展，随着近几年来数字化技术的应用，机械制造行业中，很多高速切削加工技术也被应用于其中，极大的提高了机械制造的效率和质量。因此，本文就针对机械制造过程中的高速切削加工技术的应用进行探讨。
[关键词]高速切削加工；机械制造；应用；轻合金
中图分类号：TP755 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0173-01
引言
在切削技术不断的发展和创新下，高速切削加工技术逐渐得到了广泛應用，作为一种高效制造加工过程。可以实现高质量、高精度的加工制造。尤其是在控制单元和数控系统的优化创新，高速切削加工逐渐被广泛应用在航天工业铝合金加工中，同时在电子元件和汽车制造领域中有所应用。而高速切削加工由于自身研制周期短、切削力偏低，可以有效提升加工效率和质量，得到了广泛的应用。由此看来，加强高速切削加工在机械制造中应用研究，有助于为改善传统技术中存在的缺陷和不足，提升加工作业效率和质量。
1概述
1.1高速切削技术的含义
所谓切削是指利用刀具或砂轮等工具对工件上的多余材料、多余设计的部分进行切除和削减的过程。所谓高速切削是相对常规加工来说的，与常规加工相比，高速切削的进给速度和切削速度都高5～10倍，换句话说，高速切削不是简单地应用大的切削量来提高加工效率的一种加工方式，其特点是快进给、高转速、小步距、小切深。该加工方式对零件加工的过程也实现了创新，不仅实现了对零件的切削加工，还实现了针对不同的加工材料，选用合适的切削速度和刀具材料，用数控设备高速高效地加工零件的过程。
1.2高速切削技术的主要特点
相较于以往的机械加工技术，高速切削技术，其具有更为优越的性能特点，能够极大的提升加工零件的切削的精度，同时提升其加工的效率。具体来说，其主要特点有：一是剪切角加大，而相应的剪切面却变小，这有效缓解了机械精密零件在加工时，出现的变形情况，有效的保障了机械加工的精度；二是切屑形成过程，相较于传统加工技术，发生了很多的改变。由于在高速切削技术中，其刀具的速率得到了极大的提升，相应的其与切屑，及工件等的摩擦力，也急剧提升，这样的结果就是工件表面温度的急剧提升，有时候该温度竟然可以超过加工零件的熔点，使其呈熔融状态，这样一来，反而起到了减小摩擦的效果，其对刀具的作用力也得到了极大的降低，而与以往加工技术相比，高速切削技术下，其热量更多是传递到了切屑上，而刀具上热量较少，如此的话，其零件加工精度就得到了有效的保障。
2高速切削加工技术的优势
2.1高速的切削速度
高速切削加工技术与普通的切削技术相比，最大的优势就在于切削的速度明显提升，能超出传统切削速度3-8倍，在切削的过程中，能够提高机床的空程速度，减少设备非切削的空行程时间，这对于提高机械加工效率有十分重要的作用。
2.2加工精密度提升
现在机械制造行业中的高速切削加工技术，在应用时都是采用数字化技术进行控制，所以在切削的过程中可以实现对切削工作的精密控制，操作人员能够通过计算机设备，对切削加工中的切削速度、切削力和径向切削力的下降幅度进行控制，可以在保证高速的切削速度的基础上，提高切削工作的进度，尤其是对于一些薄壁类或刚性较差的零件，都可以实现有效的加工，保证了高速切削过程中系统整体的动态和静态稳定性。
2.3可以实现热变形零件加工
在高速切削技术的应用过程中，切削热无法传递给工件，使得整个工件在切削的过程中保持冷态，因此高速切削技术在应用的过程中，能够对容易产生热变形的零件进行加工，保证零件在加工的过程中不会出现热变形，而且在高速切削的过程中，机床等机械设备也可以对切削过程进行补偿，保证工件不会轻易发生热变形。
2.4对复杂材料进行加工
在机械制造的过程中，一些零件由于其自身的金属性质等原因，强度和硬度都比较大，加工困难，对加工的刀具有较高的要求，但是在高速切削技术的应用中，就能够尽可能地实现对其的加工。
3高速切削加工技术的应用领域
3.1航空航天工业轻合金加工
在航空航天领域中，如何能够减轻重量是相关工作者长期以来的主要研究方向，在航空航天器研究制造中，通过焊接形成的组合构件，合并为含有复杂零件的综合体，通过整体制造法，将其中85%的材料剔除。由于金属切割工序自身特性，切割难度大、工作量大，传统的切削加工技术较为陈旧，实际应用中需要浪费大量的时间和精力，切削加工效率偏低。而高速切削加工技术的出现，以其独特的优势被广泛应用在航空航天加工领域中，有效改善传统工艺中存在的缺陷和不足，取得了可观的成效，无论是切削效率还是质量，抑或是切削成本都得到了显著的改善，实践应用成效更为突出。
3.2模具制造业
模具的生产制造更多的是采用高强度、耐磨性较强的合金材料，通过热处理制造，所以加工难度较大。以往的加工工艺主要是通过电火花加工处理，生产效率和质量偏低。而高速切削加工技术在模具加工中应用，可以有效提升模具加工效率和精度，满足高标准要求，带来更大的效益。
3.3汽车业加工
汽车发动机中的汽缸盖和箱体主要是采用组合机床加工方式，对于技术变化较快的零件，由于参数经常变化，所以为后续的车辆维修和更换部件带来一定的不便，现在主要是通过高速切削加工技术进行加工，可以更好地满足加工要求，提升加工效率和质量。
3.4高速切削加工工艺
在对机械零件进行高速切削之前，需要先进行顺铣加工，保证切削工作能够有序开展，在切削开始之前，由于零件的质量和体积都比较大，所以会产生厚度比较大的切屑，随着加工的进行，切屑会逐渐减小，这样能够防止在加工的过程中，刀具与工件产生过大的摩擦，造成道具的热量增加，影响刀具的质量和加工质量。另外在切削的过程中，还需要对金属去除率进行稳定，保证零件在切削的过程中，刀具能够承受稳定和均衡的负荷，从而增加刀具的使用寿命，对于零件的切削质量也有一定的积极作用。最后在选择走刀方式时，对于敞口性比较强的区域，可以从材料的外面进行走刀，这样可以加强对切削工作的控制，提高切削的精确度。
结语
总之，高速切削加工逐渐被广泛应用在航天工业铝合金加工中，同时在电子元件和汽车制造领域中有所应用。目前，高速切削技术在工业发达国家已得到广泛的应用，取得了巨大的经济和社会效益。但由于它自身亦存在着一系列亟待攻克的技术问题，如刀具磨损严重、高速切削用刀具寿命较短、刀具材料价格贵重，还有大量研究、开发工作需要进行。而高速切削加工由于自身研制周期短、切削力偏低，可以有效提升加工效率和质量，做出了突出的贡献。
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