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機械制造可應用于建筑工程、電氣工程、紡織業以及運輸業等，以提供精良的機械設備、器具等，在制造過程中應用數控高速切削加工技術能夠進一步的加工與改善，使得器具制造周期有效縮短，提高工作效率，而且還能延長切削刀具的使用壽命，以避免成本的損失。

關鍵詞：數控；高速切削加工技術；機械制造

0引言

我國經濟的發展離不開工業技術的支持，而國家的經濟發展也推動了生產技術發展，提升數控機床技術的水平。機械制造是機械廠家根據企業的要求制作相應成品的工業部門，例如機床、發動機以及汽車等機械產品，也可以制作組件或零件，其主要將原材料制作成企業或用戶需求的成品，需經過編制生產計劃、材料準備、毛坯鑄造、零件切削加工、組件、調試檢驗、刷漆、入庫以及運輸等過程，其中切削加工是機械制造重要步驟，決定著零件的質量以及成品的質量，同時還會影響著生產效率與成本消耗[1-2]。由于傳統的切削技術在當下生產工業中較為落后，從而產生新的切削技術———高速切削加工技術，其在數控機床中進行切削加工，可有效提高生產率，還可保證加工質量，有利于促進機械制造工業長遠發展[3]。

1數控高速切削加工技術的現狀

現階段，隨著科學技術的發展，數控機床技術水平得到質的飛躍，使得機械制造工業傳統的組合機床技術無法滿足工業發展的需求，從而逐漸被替代[4]。相比之下，數控高速切削加工技術是一種制造技術，其不僅消耗低、切削速度快、性能高，而且能夠大幅度降低切削振動、留于工件的切削熱。常規的切削技術切削力較低，從而降低生產效率，針對加工剛性較差的金屬零件，可導致加工變形，損失加工成本，而通過使用高速切削加工技術可有效解決備受困擾的問題，而且能夠提高切削速度與進給速度，同時也可高速排除切屑，減少工件熱應力變形發生情況，從而有利于增加薄壁零件切削加工的可能性，逐漸減少機械制造切削加工的局限性，這給機械制造工業部門帶來廣闊的市場發展前景[5-6]。

2數控高速切削加工技術的優勢

2.1簡化加工工序

相對于傳統切削技術來說，需要在淬火的條件下進行手工修整，從而修得成品，而采用數控高速切削技術可通過直徑小的道具進行細節加工，減少切削量，同時也不會出現表面硬化的情況，從而減少手工修整工序，節省大部分機械加工的工序，因此縮短成品的生產周期[7]。

2.2提高加工技術精密度

數控高速切削技術不但能夠提高速度，而且在技術上具有明顯的優勢。數控高速切削技術整體系統可提高成品或零件密度確率，同時刀具重復定位可有利于多次進行成品修復，還可延長使用壽命；除此之外，在汽車模具制造中采用原NC程序，不需要再次編程，都可達到確無誤的效果。由此可知，不管加工過程是處于動態還是靜態，使用該技術都能夠穩定協調工作，以達到高速高精度的加工水平。因汽車覆蓋件模具加工尺寸較大，而且3D型面結構復雜，所以需要保證加工精度達到高水平，從而增加切削量。針對以上情況，采用數控高速切削加工技術，可有效提高生產效率與成品精密度。例如，以汽車發動機前罩翻邊模具的數控高速切削加工技術的應用情況：它的工件材料為CH-1，外形尺寸為2000mm×1400mm×400mm，工件硬度為HB330。因此，采用涂層硬質合金刀具材料進行加工，保證表面加工粗糙程度約1μm，時間控制24h左右，無需給予手工研磨，僅僅對其進行油石拋光即可；其次，再配合鉗工修配（3h），共花27h。與傳統切削加工操作時間比較，其減少了83%左右。

2.3適用于遇熱易變性的零件

在切削加工過程中，切削熱會傳遞給工作臺，而針對遇熱易變性的零件加工的難度較大，極易出現變形，而數控高速切削技術能保持工件的冷態狀態，進而能夠對熱變形的零件進行加工，且補償進度*，還可解決加工誤差的問題，節省機械制造業的經濟成本[8]。

3數控高速切削加工技術在機械制造中的應用

3.1在刀具、刀柄加工中的技術應用

因數控高速切削加工技術系統性強，且較為復雜多樣，因此對于刀具的制作要求更高，在加工與制作過程中，主要對刀具、刀柄的裝夾重復定位精度、幾何精度給予較高重視。在制造過程中，離心力、強烈振動數可影響數控高速切削加工技術系統，以提高成品加工的高速動平衡、剛度要求，還有效保證刀具與刀柄的安全性與質量。在高速加工過程中，刀柄材料的要求也可影響加工的效率，因此需要根據實際情況進行選擇。例如HSK高速刀柄較為適合高速加工應用，其是一種具有熱脹冷縮緊固式特性的高速刀柄，可適應高速切削環節。除此之外，在高速加工過程中刀具需要承受高溫、振動、摩擦、高壓、沖擊等外界因素，所以需要結合刀具經濟性能、工藝性能進行高速加工。

3.2在銑削加工機床中的技術應用

目前，在配有微電子技術、新材料結構基礎技術、CNC技術等條件下開展機床高速切削加工，從而可廣泛應用于銑削加工機床中。由于機床系統較為復雜，且要求較高，需要重視應用方式，以充分利用與結合機床高速切削加工技術。先，應提高機床系統的剛性要求，在銑削機床加工制造過程中，為大限度發揮高速切削加工技術，需要提供配合高速供給驅動器，且快進速度要達到40m/min，銑削系統提供0.3m/s的減速度、0.4m/s的加速度，3D輪廓加工速度約10m/min。其次，還要保證刀柄和主軸的剛性能夠符合標準，所以保證系統轉速為10000-50000r/min，為確保主軸與刀具之間的軸向間隙能夠有效控制在0.00762mm范圍內，應讓主軸壓縮空氣，冷卻系統。后，還要保證技工工藝可靠性，在使刀具壽命與切削條件相互融合中，應提高優質的工藝模型質量，從而有效提高機床的利用率，即便是無人操作狀態下，依然保證加工技術具有較高的安全可靠性。

3.3高速數控切削加工技術的數控編程策略

高速數控切削加工技術不僅僅是提高常規加工進給與轉速，其還有較為復雜與特殊的控制性能。特別是在數控編程過程中，要嚴格確保刀具的準度與安全性，同時也要保證機械制造表面質量與精度，因此需要改善該技術的編程策略。在數控高速切削加工過程中，為保證加工的安全性與質量水準，不僅要確保刀具與機床不過載，還要限制工件、刀具與夾具之間碰撞與干涉，由于機床與刀具之間出現過載，可高度增加機械制造加工成本，而且還會影響成品的質量與確度，所以需要著手于以上因素進行改變數控編程。此外，在編程過程中數控高速切削加工技術過程的主要特征是恒定切削載荷，為確保加工技術的質量，要嚴格觀察與控制金屬切削層厚度，并保持適中恒定，與仿形加工比較，分層加工可有助于提高材料去除量的有效恒定效果；除此之外，刀具切入工件方式，要選擇平滑的刀具；其次要確保刀具軌跡能夠平滑過渡，不能夠出現直接過濾的情況。加工工件精度也是衡量切削技術水平的標準，在數控高速切削加工過程中密切監察加工工件確度與質量，大限度減少刀具的切入次數，同時走刀方式要選擇合理的螺旋軌跡。合理控制切削進給量，可減少切削振動情況。若進給量減少，可造成切削不穩定，從而導致振動。因此，必須保持平衡狀態，從而能夠穩定提升加工表面質量。

4數控高速切削加工技術的影響因素

4.1工件材料因素影響

在冶煉環節中，工件材料若出現雜質，會影響材料硬質點，使切削過程受到一定的影響，若振動較為強烈，可致使刀刃崩損，造成一定的危險。在熱處理環節中，還會出現不同部位硬度問題，若粗加工后，再次經淬火進行精加工，可導致加工工件尺寸變形，從而直接影響其精度。因此，在高速切削加工技術中需要根據實際情況與條件，選擇合理的工件材料，以提高切削加工技術的質量與效率。

4.2刀具因素影響

刀具系統應用容易影響高速切削加工技術，若刀具系統的離心力較大，導致加工過程中會出現較強烈的振動，可降低刀具的使用質量，因此需提高幾何精度要求，以保證裝夾重復定位的精度。在數控加工高速切削中，傳統7:24錐度刀柄系統有剛性達不到常規標準，所以重復定位精度較差，還伴有其他不穩定性問題，不建議應用于高速切削中?，F如今，雙面接觸空心短錐刀柄HSK是能夠適應高速切削應用的常用刀具。

5結語

在機械制造過程中，數控高速切削技術應用提高加工效率，增加毛坯材料的去除率，縮短切削時間，從而有效縮短產品的制造周期，在產品的市場競爭力占據重要優勢。同時，該技術具有優點，也必然存在一定的不足之處，其可受到工藝材料高速切割的適用性、數控編程系統的要求以及機床的要求的局限性。