高速切削的定義是什么?
  對于高速切削的討論在一定程度上仍是混亂的。如何定義高速切削(HSM),目前有許多觀點和許多方法。
  讓我們看一下這些定義中的幾個:
  高切削速度切削
  高主軸速度切削
  高進給切削
  高速和高進給切削
  高生產率切削
  我們對高速切削的定義描述如下:
  HSM不是簡單意義上的高切削速度。它應當被認為是用特定方法和生產設備進行加工的工藝。
  高速切削無需高轉速主軸切削。許多高速切削應用是以中等轉速主軸并采用大尺寸刀具進行的。
  如果在高切削速度和高進給條件下對淬硬鋼進行精加工,切削參數可為常規的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意味著高生產率切削。
  零件形狀變得越來越復雜,高速切削也就顯得越來越重要。
  現在,高速切削主要應用于錐度40的機床上
  高速切削的目標是什么?
  高速切削的主要目標之一是通過高生產率來降低生產成本。它主要應用于精加工工序,常常是用于加工淬硬模具鋼。另一個目標是通過縮短生產時間和交貨時間提高整體競爭力。
  達到這些目標的主要因素為:
  一次(更少此數)裝夾的模具加工。
  通過切削改善模具的幾何精度,同時可減少手工勞動和縮短試模時間。
  使用CAM系統和面向車間的編程來幫助制定工藝計劃,通過工藝計劃提高機床和車間的利用率。
  高速切削的實際優點是什么?
  刀具和工件可保持低溫度,這在許多情況下延長了刀具的壽命。另一方面,在高速切削應用中,切削量是淺的,切削刃的吃刀時間特別短。這就是說,進給比熱傳播的時間快。
  低切削力得到小而一致的刀具彎曲。這與每種刀具和工序所需的恒定的加工余量相結合,是高效和安全加工的先決條件之一。
  由于高速切削中典型的切削深度是淺的,刀具和主軸上的徑向力低。這減少了主軸軸承、導軌和滾珠絲杠的磨損。高速切削和軸向銑削也是良好的組合,它對主軸軸承的沖擊小,使用這種方法可以使用懸伸較長的刀具而振動的風險不大。
  小尺寸零件的高生產率切削,如粗加工、半精加工和精加工,在總的材料去除率相對低時有很好的經濟性。
  高速切削可在一般精加工中獲得高生產率,可獲得杰出的表面質量。表面質量常低于Ra 0.2µm。
  采用高速切削,使對薄壁零件的切削成為可能。使用高速切削,吃刀時間短,沖擊和彎曲減小了。
  模具的幾何精度提高了,組裝就容易和更快了。無論是什么人,技能如何,都能獲得CAM/CNC生產的表面紋理和幾何精度。如果花在切削上的時間稍多一些,費時的人工拋光工作可顯著減少。常常可減少達60-100%。一些加工,如淬火、電解加工和電火花加工(EDM),可以大大減少。這就可降低投資成本和簡化后勤供應。用切削代替電火花加工(EDM),模具使用壽命和質量也得到提高。
  采用高速切削,可通過CAD/CAM很快改變設計,特別是在不需要生產新電極的情況下。
  由于起始過程有高的加速度和減速度以及停止,導軌、滾珠絲杠和主軸軸承產生相對快的磨損。這常常導致較高的維護成本。
  需要專門的工藝知識、編程設備和快速傳送數據的接口。
  可能很難找到和挑選高級技術員工。
  有相當長的調試和出故障時間。
  加工中無需緊急停止,導致人為錯誤和軟件或硬件故障會產生許多嚴重后果。
  必須有良好的加工計劃——“向饑餓的機床提供食物”。
  必須有安全保護措施:使用帶安全外罩及防碎片蓋的機床。避免刀具的大懸伸。不要使用“重”刀具和接桿。定期檢查刀具、接桿和螺栓是否有疲勞裂紋。 僅使用注明最高主軸速度的刀具。不要使用整體高速鋼(HSS)刀具!
  高速切削對機床有哪些要求?
  對ISO/BT 40號機床的典型要求如下:
  主軸速度范圍<40 000 轉/分
  主軸功率>22 kW
  可編程進給率 40-60 m/分
  快速橫向進給<90 m/分
  軸向減速度/加速度>1g
  塊處理速度 1-20 毫秒
  數據傳遞速度 250 Kbit/s (1 毫秒)
  增量(線性) 5-20 微米
  或 NURBS 插補
  主軸具有高熱穩定性和剛性,主軸軸承具有高的預張力和冷卻能力。
  通過主軸的送風/冷卻液
  具有高的吸收振動能力的剛性機床框架
  各種誤差補償——溫度、象限、滾珠絲杠是最重要的。
  CNC中的高級預見功能。
  高速切削對切削刀具的典型特性或要求有哪些?
  整體硬質合金:
  高精度磨削,徑向跳動低于3微米。
  盡可能小的凸出和懸伸,最大的剛性,盡可能小的刀具彎曲變形和大的芯核直徑。
  為了使振動的風險、切削力和彎曲盡可能小,切削刃和接觸長度應盡可能短。
  超尺寸、錐度刀柄,這在小直徑時特別重要。
  細晶粒基體和為了得到高耐磨性的TiAlN 涂層。
  用于風冷或冷卻液的內冷卻孔。
  適合淬硬鋼高速切削要求的堅固微槽形。
  對稱刀具,最好是設計保證平衡。
  使用可轉位刀片的刀具:
  設計保證的平衡。
  在刀片座和刀片上的保證跳動量小的高精度,主刀片的最大徑向跳動為10微米。
  適合淬硬鋼高速切削要求的牌號和槽形。
  刀具體上有適當的間隙,以避免刀具彎曲(切削力)消失時產生摩擦。
  送風或冷卻液的冷卻孔(立銑刀)。
  刀具體上標明允許的最大轉速。
  信息來源:中國工業設備網