超高速切削的优点及适用范围

科学家发现：在常规切削区内切削速度提高，切削温度上升，但当切削速度升到一定值后，切削温度不升反而下降（图1-1）。一般来讲，机床主轴转速达到1万r/min以上或切削速度比原来的切削速度高5～10倍以上，均称为“超高速切削”。超高速切削有以下优点：

图1-1 切削速度与切削温度的关系

1）随着切削速度的大幅度提高，进给速度也大幅度提高5～10倍。这样单位时间内的材料切除率也可大幅提高，可比常规高3～5倍。同时大大地减少了空行程时间，从而极大地提高了机床的生产效率。

2）在切削速度达到某一数值之后，切削力可降低30%，尤其背向力的大幅减少，特别有利于提高薄壁、细肋类刚性差的工件的加工速度和加工质量。对于薄壁工件可铣出0.2mm薄肋。采用超高速切削法，主轴转速可以达到42000r/min，进给速度可达到15～20m/min。(www.xing528.com)

3）超高速切削时，95%～98%以上的切削热来不及传给工件，而被切屑飞速带走，工件基本保持冷态，因此特别适合加工容易产生热变形的零件。

4）超高速切削时，机床的激振频率特别高，它避开了机床—刀具—工件工艺系统的固有频率范围，因此切削平稳，可以加工出非常精密、非常光洁的零件，常常可以达到磨削的水平，而且表面残余应力很小，常可以省去精磨工序。

5）超速切削可以加工各种难加工的材料，如镍基合金和钛合金等。在普通加工中一般采用低速切削加工很困难，而采用超高速切削加工，切削速度可比常规切削速度高5～10倍，不但可以大幅度地提高生产率，还可以有效地减少刀具磨损，提高零件的表面质量。

6）降低加工成本。零件的单件加工时间缩短；在一台机床上一次装夹可以完成零件所有的粗加工、半精加工、精加工，如模具加工可以是“一次成型”。虽然高速加工机床价格是普通机床的几倍，但综合考虑仍可以降低成本。