高速切削加工技术的发展及意义探析

切削加工技术是机械制造业中应用最为广泛的基础技术之一，高速切削加工技术（HSMT）是目前各项先进制造技术中的一项快速发展且应用前景极为广阔的先进应用技术。

高速切削加工技术（High Speed Machining Technology）的理念最初是由德国的Salomon博士于1931年正式提出的，他用大直径圆锯片对铝、铜等合金材料进行了大量铣削试验并发现：随切削速度的不断增加，切削温度在上升到一定的峰值后，会逐渐下降。这个温度峰值所对应的切削速度被称为临界切削速度，由于此时刀具难以承受切削高温的作用，此切削速度附近的一段区域被学者们称为“死区”。Salomon博士据此提出可以在“死区”以外的更高速区对材料进行高速切削。(www.xing528.com)

由于这一高速切削加工理论的具体实施条件诸如高速回转主轴、耐高温刀具材料等在此后的很长一段时间内并没有很好得到解决，所以，高速切削加工技术一直没能得到快速发展，直到1990年，随着数控加工技术的快速发展，高速切削加工所必须具备的几个关键技术得以突破和解决，才使得高速切削加工技术进入了实际应用发展阶段。在此之前，工业发达国家通过对高速切削加工理论研究和关键技术的探索，清楚地意识到它在今后日益剧烈的市场竞争中的巨大发展潜力，相继进行先期投资，做了大量实验研究工作，其中包括1971年以前对高速切削加工的表面质量、切削力、切削温度、刀具磨损、切屑形成机理的试验研究；1978年美国完成对高速加工数控铣床的改造，达到了铣床主轴转数30000r/min与100000r/min的重要参数指标；1993年直线电动机的出现才拉开了机床高速进给的序幕；随着高速切削刀具材料的研制与发展，高速回转条件下应用的刀柄系统、快速换刀系统、新型高速电主轴的应用，使得高速数控加工中心很快投放市场，并开始显示出快速的上升势头。现在在工业发达国家，高速切削加工技术已经成为切削加工的主流，被日益广泛地应用于模具、航空、航天、汽车工业的生产中。达到的技术指标情况是：精加工铝合金的切削速度是1000～4000m/min，最高可达5000～7500m/min（主要受限于机床主轴的转数和功率）；半精加工铸铁，切削速度达500～1500m/min，精加工灰铸铁可达2000m/min；精加工钢可达300m/min～800m/min；淬硬钢切削达100m/min～500m/min。