机电工程辅导：高速切削技术的发展与展望_第2页-一级建造师考试网(www.jzsedu.org)

您现在的位置：首页 >> 工程管理与实务 >> 复习指导 >> 机电 >> 文章正文

机电工程辅导：高速切削技术的发展与展望_第2页

来源：一级建造师考试网收藏本页 2010/6/12 http://www.jzsedu.org/

国内刀具材料目前仍以高速钢、硬质合金刀具为主，先进刀具材料（如涂层硬质合金、金属陶瓷、陶瓷刀具、CBN和PCD刀具等）虽有一定基础，但应用范围不够广泛。总的来说，切削速度普遍偏低，切削水平和加工效率较低。高速切削基础理论研究起步较晚，80年代以来，国内对陶瓷刀具高速硬切削时的切屑形成、切削温度、切削力、刀具磨损与破损、刀具寿命和加工表面质量等规律进行了系统研究，并已在生产中得到较多应用。自90年代以来，对高速切削铝合金、钢、铸铁、高温合金、钛合金等的切削力、切削温度、刀具磨损与破损和刀具寿命进行了一定研究和探讨，但还没有进行全面系统的研究。对切削加工过程的监控技术研究较多，但投入生产使用的较少。附表：各种加工方法的高速切削速度范围

加工方式切削速度（m/min）

车削 700～7000

铣削 300～6000一级建造师考试

钻削 200～1100

拉削 30～75

铰削 20～500

磨削 5000～10000

高速切削的应用

由于高速切削机床和刀具技术及相关技术的迅速进步，高速切削技术已应用于航空、航天、汽车、模具、机床等行业中，车、铣、镗、钻、拉、铰、攻丝、磨削铝合金、钢、铸铁、钛合金、镍基合金、铅、铜及铜合金、纤维增强的合成树脂等几乎所有传统切削能加工的材料，以及传统切削很难加工的材料。刀具材料主要使用碳素工具钢、超高速钢、硬质合金、涂层刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼、天然金刚石、人工金刚石、聚晶金刚石等。

目前国际上高速切削加工技术主要应用于汽车工业、工件本身或刀具系统刚性不足的加工领域及加工复杂曲面的领域。不同加工方式、不同工件材料有不同的高速切削范围。不同加工方式高速切削线速度的范围见附表，附图所示为几种常见工件材料高速铣削时的速度范围。

高速切削还在进一步发展中，预计铣削加工铝的切削速度可达到10000m/min，加工铸铁可达到5000m/min，加工普通钢也将达到 2500m/min；钻削加工铝切削转速可达到30000r/min，加工铸铁达到20000r/min，加工普通钢达到10000r/min.

高速切削存在的问题及发展展望

高速切削是切削加工发展的主要方向之一，它除依赖于数控技术、微电子技术、新材料和新颖构件等基础技术的发展外，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，高速切削刀具切入切出时破损问题，高速切削用刀具材料价格昂贵，铣、镗等回转刀具及主轴需要动平衡，刀具夹持要牢靠安全，主轴系统昂贵且寿命短，而且所用高速加工机床及其控制系统价格昂贵，使得高速切削的一次性投入较大，这些问题制约着高速切削的进一步推广应用。高速切削发展趋势和未来研究方向归纳起来主要有：（1）新一代高速大功率机床的开发与研制；（2）高速切削动态特性及稳定性的研究；（3）高速切削机理的深入研究；（4）新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材料的研制及适宜于高速切削的刀具结构的研究；（5）进一步拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围；（6）开发适用于高速切削加工状态的监控技术；（7）建立高速切削数据库，开发适于高速切削加工的编程技术以进一步推广高速切削加工技术；（8）基于高速切削工艺，开发推广干式（准干式）切削绿色制造技术；（9）基于高速切削，开发推广高能加工技术。

结语

发展先进制造技术，振兴我国制造业，迎接新世纪的挑战乃是建立强大工业国家的根本。高速切削技术是先进的制造技术，有广阔的应用前景。推广应用高速切削技术不但可以大幅度提高机械加工的效率、质量，降低成本，而且可以带动一系列高新技术产业的发展。加强高速切削技术的基础研究，建立高速切削数据库、高速切削安全技术标准，提高机床和工具行业的开发创新能力，加快高速切削刀具系统、高速切削机床系统的研究开发与产业化，已是当务之急

[1] [2]