CNC加工高速切削技术

CNC加工中的高速切削技术是一种先进的金属加工方式，它结合了高效、优质、低耗的特点，成为模具制造和金属加工领域的重要技术。

一、技术概述

高速切削技术，其核心在于切削速度和进给率的大幅提升，同时切削厚度减小，使得切屑更薄。这种技术能够在较低的温度下进行高效的金属去除，从而提高生产效率和加工精度，降低生产成本。高速切削技术不仅适用于数控机床，还是CNC加工中的一项关键技术。

二、技术特点

1. 生产效率高：高速切削加工允许使用较大的进给率，比常规切削加工提高5~10倍，单位时间材料切除率可提高3~6倍。当加工需要大量切除金属的零件时，可使加工时间大大减少。

2. 切削力降低：由于高速切削采用极浅的切削深度和窄的切削宽度，因此切削力较小，与常规切削相比，切削力至少可降低30%。这对于加工刚性较差的零件来说可减少加工变形，使一些薄壁类精细工件的切削加工成为可能。

3. 加工精度高：高速旋转时刀具切削的激励频率远离工艺系统的固有频率，不会造成工艺系统的受迫振动，保证了较好的加工状态。由于切削深度、切削宽度和切削力都很小，使得刀具、工件变形小，保持了尺寸的精确性，也使得切削破坏层变薄，残余应力小，实现了高精度、低粗糙度加工。

4. 降低加工能耗：由于单位功率的金属切除率高、能耗低以及工件的在制时间短，从而提高了能源和设备的利用率，降低了切削加工在制造系统资源总量中的比例，符合可持续发展的要求。

5. 简化加工工艺流程：高速切削可以直接加工淬火后的材料，在很多情况下可完全省去放电加工工序，消除了放电加工所带来的表面硬化问题，减少或免除了人工光整加工。

三、应用优势

1. 提高开发速度：高速切削加工技术的应用大大提高了汽车模具等产品的开发速度。由于采取了极小的步距和切深，高速切削加工可获得很高的表面质量，甚至可以省去钳工修光的工序。

2. 适应复杂加工：常规铣削加工只能在淬火之前进行，淬火造成的变形必须要经手工修整或采用电加工最终成形。而高速切削加工可以完成淬火后的材料加工，而且不会出现电加工所导致的表面硬化。另外，由于切削量减少，高速加工可使用更小直径的刀具对更小的圆角半径及模具细节进行加工，节省了部分机械加工或手工修整工序，从而缩短了生产周期。

3. 易于修复和维护：汽车模具在使用过程中往往需要多次修复以延长使用寿命，如果采用高速切削加工就可以更快地完成该工作，取得以铣代磨的加工效果，而且可使用原NC程序，无需重新编程，且能做到精确无误。

四、发展趋势

1. 智能化与自动化：随着人工智能、机器人等技术的不断发展，高速切削技术将进一步实现智能化和自动化。通过智能算法优化切削参数、实现自适应切削，以及利用机器人进行自动化上下料、换刀等操作，将大大提高加工效率和加工精度。

2. 高效化与高精度化：随着材料科学和刀具技术的不断进步，高速切削的速度和效率将不断提高，同时加工精度也将进一步提升。

3. 复合化与绿色化：未来高速切削技术将更加注重复合化和绿色化。复合化是指将高速切削与其他加工技术相结合，如激光加工、电火花加工等，以实现更高效、更精确的加工效果。绿色化则是指通过优化切削工艺、使用环保材料等措施，减少切削过程中的能源消耗和环境污染。

CNC加工中的高速切削技术以其高效、优质、低耗的特点，在模具制造和金属加工领域发挥着重要作用。随着技术的不断进步和应用领域的拓展，高速切削技术将朝着更加智能化、高效化、复合化、绿色化的方向发展。