高速切削简介 一一高速机床和高速切削实验 刘国庆
高速切削简介 ---高速机床和高速切削实验 刘国庆
内容 一、 高速切削的原始定义 二、 现代高速切削技术的概念 三、高速切削技术的发展现状与优点 四、高速切削系统 五、高速切削加工技术的应用 六、结束语
内容 一、高速切削的原始定义 二、现代高速切削技术的概念 三、高速切削技术的发展现状与优点 四、高速切削系统 五、高速切削加工技术的应用 六、结束语
高速切削的原始定义 1931年，德国切削物理学家萨洛蒙申请 了德国专利(Machine with high cutting speeds)的所罗门原理：被加 工材料都有一个临界切削速度V。,在切 削速度达到临界速度之前，切削温度和 刀具磨损随着切削速度增大而增大，当 切削速度达到普通切削速度的5~6倍时 切削刀口的温度开始随切削速度增大而 降低，刀具磨损随切削速度增大而减小
一、高速切削的原始定义 1931年，德国切削物理学家萨洛蒙申请 了德国专利（Machine with high cutting speeds）的所罗门原理：被加 工材料都有一个临界切削速度 V 0，在切 削速度达到临界速度之前，切削温度和 刀具磨损随着切削速度增大而增大，当 切削速度达到普通切削速度的 5 ～ 6倍时， 切削刃口的温度开始随切削速度增大而 降低，刀具磨损随切削速度增大而减小
切削温度 切削速度
二、现代高速切削技术的概念 所罗门原理出发点是用传统刀具进行高速度切 削，从而提高生产率。到目前为止，其原理仍 未被现代科学研究所证实。 高速切削技术是切削技术的重要发展方向之 从现代科学技术的角度去确切定义高速切削， 目前还没有取得一致，因为它是一个相对概念， 不同的加工方式，不同的切削材料有着不同的 高速切削速度和加工参数
二、现代高速切削技术的概念 所罗门原理出发点是用传统刀具进行高速度切 削，从而提高生产率。到目前为止，其原理仍 未被现代科学研究所证实。 高速切削技术是切削技术的重要发展方向之一， 从现代科学技术的角度去确切定义高速切削， 目前还没有取得一致，因为它是一个相对概念， 不同的加工方式，不同的切削材料有着不同的 高速切削速度和加工参数
事实上，高速切削技术是一个非常庞大而复杂 的系统工程，它涵盖了机床材料的研究及选用 技术，机床结构设计和制造技术，高性能CNC 控制系统、通讯系统，高速、高效冷却、高精 度和大功率主轴系统，高精度快速进给系统 高性能刀具夹持系统，高性能刀具材料、刀具 结构设计和制造技术，高效高精度测试测量技 术，高速切削机理，高速切削工艺，适合高速 加工的编程软件与编程策略等等诸多相关的硬 件和软件技术
事实上，高速切削技术是一个非常庞大而复杂 的系统工程，它涵盖 了机床材料的研究及选用 技术，机床结构设计和制造技术，高性能CNC 控制系统、通讯系统，高速、高效冷却、高精 度和大功率主轴系统，高精度快速进给系统， 高性能刀具夹持系统，高性能刀具材料、刀具 结构设计和制造技术，高效高精度测试测量技 术，高速切削机理，高速切削工艺，适合高速 加工的编程软件与编程策略等等诸多相关的硬 件和软件技术
三、高速切削技术的发展现状 与优点 20世纪70年代后，各工业发达国家相继投入大量的人 力、物力、财力研究开发高速切削技术及相关技术 发展日新月异，德国、美国、瑞典、瑞士、英国和日 本等制造强国走在了世界前列。 近几年，随着科学技术的突飞猛进和经济发展的强大 推动，高速切削机床、刀具技术和相关技术迅速进步 各种切削方式、各种材料几乎无所不能，尤其是高速 铣削和高速车削发展神速。该技术为“轻切削”方式，每 一刀切削排屑量小，切削深度小，但切削线速度大 为传统的3~5倍，进给速度大，为传统的5~10倍
三、高速切削技术的发展现状 与优点 20世纪70年代后，各工业发达国家相继投入大量的人 力、物力、财力研究开发高速切削技术及相关技术， 发展日新月异，德国、美国、瑞典、瑞士、英国和日 本等制造强国走在了世界前列。 近几年，随着科学技术的突飞猛进和经济发展的强大 推动，高速切削机床、刀具技术和相关技术迅速进步， 各种切削方式、各种材料几乎无所不能，尤其是高速 铣削和高速车削发展神速。该技术为“轻切削”方式，每 一刀切削排屑量小，切削深度小，但切削线速度大， 为传统的 3 ～ 5倍，进给速度大，为传统的 5 ～10 倍
其优点在于： (1)加工时间短，效率高。高速切削的材料去除 率通常是常规的3~5倍。 (2)刀具切削状况好，切削力小，主轴轴承、刀 具和工件受力均小，提高了加工质量。 (3)刀具和工件受热影响小。切削产生的热量大 部分被高速流出的切屑所带走，故工件和刀具 热变形小，有效地提高了加工精度
其优点在于： (1) 加工时间短，效率高。高速切削的材料去除 率通常是常规的3～5倍。 (2) 刀具切削状况好，切削力小，主轴轴承、刀 具和工件受力均小，提高了加工质量。 (3) 刀具和工件受热影响小。切削产生的热量大 部分被高速流出的切屑所带走，故工件和刀具 热变形小，有效地提高了加工精度
(4)刀具寿命长（这里指材质特殊，适合高速切削的刀 具)。因刀具受力小，受热影响小，所以破损的机率 很小，磨损也慢。 (5)工件表面质量好。工件粗糙度好，其次切削线速度 高，机床激振频率远高于工艺系统的固有频率，因而 工艺系统振动很小，十分容易获得好的表面质量。 (6)高速切削刀具热硬性好，且切削热量大部分被高速 流动的切屑所带走，可进行高速干切削，不用冷却液 减少了对环境的污染，能实现绿色加工。 (7)可完成高硬度材料和硬度高达HRC40-62淬硬钢的加 工。如采用带有特殊涂层(TiA1N)的硬质合金刀具
(4) 刀具寿命长（这里指材质特殊，适合高速切削的刀 具）。因刀具受力小，受热影响小，所以破损的机率 很小，磨损也慢。 (5) 工件表面质量好。工件粗糙度好，其次切削线速度 高，机床激振频率远高于工艺系统的固有频率，因而 工艺系统振动很小，十分容易获得好的表面质量。 (6) 高速切削刀具热硬性好，且切削热量大部分被高速 流动的切屑所带走，可进行高速干切削，不用冷却液， 减少了对环境的污染，能实现绿色加工。 (7) 可完成高硬度材料和硬度高达HRC40-62淬硬钢的加 工。如采用带有特殊涂层（TiAlN）的硬质合金刀具
四、高速切削系统 高速切削系统主要由以下几部分组成： 1、高速切削CNC机床 2、高性能的刀具夹持系统 3、高速切削刀具 4、高速切削CAM系统软件
四、高速切削系统 高速切削系统主要由以下几部分组成： 1、高速切削CNC机床 2、高性能的刀具夹持系统 3、高速切削刀具 4、高速切削CAM系统软件