高速切削对设备的选择分析论文 1 高速切削的概念 当切削速度超过被切削材料临界切削速度时，切削温度下降，切削抗力减小，刀具使用寿命延长。目前，主轴转速高达 60000r/min，进给速度高达 90m/min，加速度达到 1.7g 的高速切削机床已商品化。并在航天、模具、汽车等行业的实际应用中，产生了巨大的技术经济效益。高速切削加工不但要求切削主轴的高转速，而且要求轴向进给的高速度和高加速度、先进的切削刀具等相关的关键技术。高速切削应该是可靠的高速切削。通常将切削速度和进给速度达到常规机床 5～10 倍的切削加工称之为高速切削。然而，根据Salomon 的高速切削理论，高速切削应为切削温度不再随切削速度的提高而上升，且以高切削速度、高切削精度、高进给速度与加速度为主要特征的切削加工。因此，对于不同的材料，高速切削的速度范围是不同的。目前，常用材料的高速切削范围：铝合金为 1000～ 7000m/min ， 碳 钢 为 500 ～ 2000m/min ， 钛 合 金 为 i00 ～1000m/min。 2 机床选择 现阶段，为了实现高速切削加工，一般采纳高柔性的高速数控机床、加工中心，也有采纳专用的高速铣、钻床。这些设备的共同之处是：必须同时具有高速主轴系统和高速进给系统，才能实现材料切削过程的高速化。高速切削与传统切削最大的区别是，“机床—刀具—工件”系统的动态特性对切削性能有更强的影响力。在该系统中，机床主轴的刚度、刀柄形式、刀长设定、主轴拉刀力、刀具扭力设定等，都是影响高速切削性能的重要因素。在高速切削中，材料去除率即单位时间内材料被切除的体积，通常受限于“机床—刀具—工件”工艺系统是否出现“颤振”。因此，为了满足高速切削加工的需求，首先要提高机床动静刚度尤其是主轴的刚度特性。现阶段高速切削之所以能够成功，一个很关键的因素在于对系统动态特性问题的掌握和处理能力。为了更好地描述机床主轴的刚度特性，工程上提出新的无量纲参数一 DN 值，用以评价机床的主轴结构对高速切削加工的适应性。所谓 DN 值即“主轴直径与每分钟转速之积”。新近开发的加工中心主轴 DN 值大都已超过 100 万。为了减轻轴承的重量，还采纳了比钢制品要轻得多的陶瓷球轴承；轴承润滑方式大都采纳油气混合润滑方式。在高速切削加工领域，目前已开发空气轴承和磁轴承以及由磁轴承和空气轴承合并构成的磁气／空气混合主轴。在机床进给机构方面，高速切削加工所用的进给驱动机构通常都为大导程、多头高...
