刀具高速切削加工技术特点
2023-02-27

高速切削加工技术中的“高速”是一个相对概念,对于不同的加工方法和工件材料与刀具材料,高速切削加工时应用的切削速度并不相同。通常把切削速度比常规高出5~10倍甚至以上的切削加工叫作高速切削或超高速切削。

以德国达姆施塔特工业大学H.Schulz教授提出的铣削速度范围比较具有代表性:铝合金1000~7000m/min,铸铁800~3000m/min,钢500~2000m/min,钛合金100~1000m/min,镍基合金50~500m/min。

传统硬质合金类刀具加工铝合金壳体切削速度一般在150~300m/min之间,而聚晶金刚石(PCD)类刀具的切削速度能达到2000m/min以上,实现高速切削。

高速切削加工时,高切削速度在材料剪切区短时释放大量热能。因此,随着切削速度的增加,切削的剪切区、切屑压缩区和变形区内材料的单位切削力反而下降。总切削力和必需的切削功率同样下降。

高速切削工艺典型的小切削深度结合高进给速度和高主轴转速,将降低切削刃切入工件的时间,或称接触时间。

刀具监控系统在高速切削加工过程中还应该考虑的一个问题是刀柄与机床主轴锥孔的连接方式,常用的锥柄有BT、HSK、CAT及CAPITO等多种形式,但是在高速切削时HSK因其独特的双面接触过定位结构可以保证刀尖很高的跳动要求,性能卓越,特别适合高转速工况。