高速加工是一种高效的切削方法。在高切削速度下加工小切削量，金属去除率高于普通数控加工。它还延长了刀具寿命，减少了非加工时间。适应了现代生产中快速反应的应用特点。 高速加工采用了一种全新的加工技术，在刀具、切削参数、切削路径、编程等方面都不同于传统的数控加工。 1.高速加工刀具的选择高速加工对刀具材料的要求更高。 在实际加工中，一般按照以下原则选择合适的刀具材料:首先，粗加工时优先考虑刀具材料的韧性；精加工时，优先考虑刀具材料的硬度。 高速加工刀具材料包括立方氮化硼(CBN)、金刚石(PCD)、陶瓷等。 用CBN刀具铣削端面时，切削速度可高达5000m/min，主要用于切削灰铸铁。 聚晶金刚石工具特别适用于切割含二氧化硅的铝合金材料。目前，用聚晶金刚石刀具铣削铝合金端面时，5000m/min的切削速度已达到实用水平。 此外，陶瓷刀具也适用于灰铸铁的高速切削。 CBN和PCD刀具虽然高速切削性能好，但是成本比较高。采用涂层技术的刀具价格低廉，性能优良，可有效降低加工成本。因此，高速加工用的立铣刀大多采用氮化铝钛(TiAlN)复合多层涂层技术处理。 为了获得最佳的切削效果，不同工件材料的高速加工需要选择相匹配的刀具材料和加工方法。 高速加工铝合金时，可以使用金刚石工具。 如果刀具比较复杂，可以采用整体超细晶硬质合金、粉末高速钢、高性能高速钢及其涂层刀具进行高速加工。 加工钢、铸铁及其合金时，使用Al2O3基陶瓷刀具更合适。立方氮化硼适用于HRC45-65以上的高速硬切削；氮化硅和立方氮化硼更适合铸铁及其合金的高速切削，但不适合切削铁素体基钢。WC基超细硬质合金及其TiCN、TiAlN、TiN涂层刀具和TiC/TiN基硬质合金刀具也可用于加工钢和铸铁。 加工钛合金时，一般可用WC基超细晶硬质合金和金刚石工具。 2.高速加工切削参数的选择高速加工的切削速度通常是常规切削速度的5~10倍左右。 为了保持刀具每齿进给速度基本不变，保证零件的加工精度、表面质量和刀具耐用度，进给速度必须相应提高5~10倍左右，达到60m/min以上，有的甚至高达120m/min。 所以高速切削通常采用高转速、大进给量、小切削深度的切削工艺参数。 高速切削的切削余量往往很小，形成的切屑很薄很轻，迅速带走切削时产生的热量。 如果采用耐热性更好的新型刀具材料和涂层，干切削也是高速加工的理想工艺方案。 3.高速加工中切削路径的确定。在高速加工过程中，应保持整个切削过程中的载荷稳定，避免突然改变方向，减少进给量或停刀时应避免突然改变方向。 在确定刀具轨迹时，应遵循以下策略:1)高速加工应以铣削为主，以减少刀具磨损，提高加工精度。 2)根据浅切削、小层深的分层原理，采用合理的分层路线，实现加工的合理性和载荷的稳定性。 3)拐角处应加圆弧进给，防止拐角处速度矢量方向突变和刀具载荷急剧变化。 图1为拐角处的圆弧进给和锐角进给，图2(a)为外角增加圆弧进给的情况，图2(b)为D形拐角过渡。 4)在平面双向切削中，可以在相邻两排刀轨之间增加圆弧过渡，形成平滑的横向走刀(如图3所示)。 在空间双向切割中，可以采用多种扩展过渡形式，如空间圆弧走刀、空间内圆弧走刀、空间外圆弧走刀、“高尔夫”过渡走刀等，如图4所示。这样既保证了刀轨的平滑，又有效避免了两排之间硬弯的现象。这种过渡方法广泛应用于各种曲面的高速铣削。 5)避免轮廓上法线方向的直接进给和退刀。应采用螺旋、圆弧和对角线进给和退刀，以保证进给和退刀平稳，如图52-43所示。 6)对于陡壁和非陡壁的精加工，为了防止切削载荷的急剧变化，采用不同的方法将陡壁和非陡壁分开，可以提高切削速度，使零件表面粗糙度均匀。 图1圆弧进给和锐角进给(A)拐角处圆弧进给(b)D形拐角进给路径图2拐角处圆弧进给路径图3平滑侧进给(A)空间圆弧过渡进给(B)外圆弧过渡进给(C)内圆弧过渡进给(D)高尔夫过渡进给图4行间平滑进给(A)螺旋进给(B)圆弧进退进给

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