110初稿-57于宏-切削加工技術綜述（模板）（答辯類論題）

1、全套圖紙聯(lián)系QQ：1834186366 網(wǎng)絡教育學院本 科 生 畢 業(yè) 論 文 題 目： 切削加工技術綜述 學習中心：遼寧省奧鵬學習中心6VIP層 次： ?？破瘘c本科 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 年 級： 2015 年春季 學 號： 151130311579 學 生： 于 宏 指導教師： 趙小軍 完成日期： 2017 年3月6日 內(nèi)容摘要進入21世紀以來，隨著全球經(jīng)濟一體化進程的發(fā)展，世界各國普遍重視對先進制造技術的研究和發(fā)展。切削加工技術是機械制造過程中最重要，應用最廣泛的加工方法。近年來，隨著毛坯制造精度不斷提高，高速切削加工技術、新型刀具涂層技術的應用也日益廣泛。切削加工技術朝著高

2、速化、精密化、微型化等方向發(fā)展。本文參考了國內(nèi)外大量文獻資料，首先介紹了切削加工技術的發(fā)展歷程和分類，著重介紹了各種切削加工技術的應用，最后對切削加工技術的發(fā)展趨勢進行了展望。為獲得滿足機械裝備使用要求，具有特定形狀、尺寸以及表面粗糙度方面要求的機械零部件，機械制造業(yè)常采用切削加工方法，以滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需求。切削加工就是運用特定的切削工具將毛坯或機械零部件半成品上多余的材料切除，最終獲得滿足機械裝備各方面使用要求的機械零部件產(chǎn)品的工藝技術方法，它是目前機械制造工藝中的重要環(huán)節(jié)。切削加工技術包含三個基本要素，即切削工件、切削工具和切削運動。切削加工是機械制造冷加工的主要方式，即切削加工過程

3、一般都在常溫狀態(tài)下進行，根據(jù)切削加工所使用切削工具方法的不同，切削加工可分為鉗工和機械加工兩部分。鉗工即操作者采用手持工具對毛坯或半成品進行切削加工，而機械加工則是由操作者使用切削加工機床完成對毛坯或半成品進行切削加工。本文以切削加工技術為研究對象，首先闡述了切削加工技術的發(fā)展歷程，對切削加工進行了分類。重點介紹了切削加工技術的發(fā)展趨勢及應用。根據(jù)對不同切削加工技術的特點，概括了各個切削加工方法的特點、效果及應用。最后介紹了近來興起的切削加工技術的新進展和趨勢。關鍵詞：切削加工；發(fā)展趨勢；應用目 錄內(nèi)容摘要2前 言41 切削加工技術的概念51.1 切削加工的基本概念51.2 切削加工的基礎知識

4、61.3 切削刀具的基本知識82 典型切削加工技術的特點122.1 車削加工技術的特點122.2 銑削加工技術的特點132.3 磨削加工技術的特點132.4 刨削加工技術的特點152.5 高速切削技術的特點163 切削加工技術的發(fā)展及應用183.1 高速切削的發(fā)展及應用183.1.1 高速切削的定義183.1.2 高速切削加工的特點及優(yōu)越性193.1.3 高速切削加工機床的特點及優(yōu)越性193.1.4 高速切削技術的應用203.2 先進刀具技術的發(fā)展及應用224 切削加工技術的發(fā)展趨勢274.1 高速切削技術的發(fā)展趨勢274.2 先進刀具技術的發(fā)展趨勢285 結論29參考文獻30前 言現(xiàn)代切削加

5、工技術的起源可以追溯到從人類使用勞動工具生產(chǎn)，創(chuàng)造社會財富開始。在切削加工過程中，切削加工機床是工作母機或工具機，它是采用采用切削加工技術將毛坯或半成品制造成一定形狀、尺寸和表面質(zhì)量，符合預定技術要求的機械零部件的設備。1840年，英國工業(yè)革命中發(fā)明了蒸汽機，人類開始使用蒸汽機作為動力的切削加工機床，一百多年后，隨著電力時代的到來，電力切削加工機床已被廣泛使用。自20世紀下半葉以來，伴隨著全球經(jīng)濟一體化進程的不斷發(fā)展，機械制造業(yè)市場競爭日趨激烈，世界各國均加強了對先進制造技術的研發(fā)，以便提高其在世界經(jīng)濟市場中的競爭力。高速切削加工、干切削加工等先進制造技術日益獲得廣泛的關注和應用，特別是高速切

6、削加工技術是當前國內(nèi)外研究學者們研究的熱點問題，具有十分廣闊的應用前景。隨著切削加工技術的不斷發(fā)展，人們研發(fā)和應用了大量新型的刀具材料，如高速鋼、硬質(zhì)合金、合金工具鋼等，這些新型刀具材料在切削加工中的應用，大幅度提高了切削加工的速度和生產(chǎn)效率。特別是進入21世紀后，國外工業(yè)發(fā)達國家相繼將陶瓷、人造金剛石和立方氮化硼等刀具材料也逐步投入到實用推廣階段，大力研發(fā)高速切削加工技術、新的高速切削加工工藝和方法，進一步提高了切削加工精度和生產(chǎn)效率，促進了現(xiàn)代機械制造業(yè)的快速發(fā)展。近年來，我國國民經(jīng)濟保持著快速持續(xù)發(fā)展的勢頭，使我國躍升成為制造業(yè)大國，是全球重要的機械零部件轉包生產(chǎn)國。近年來，我國引進了大

7、量國外先進的切削加工裝備，大大提高了我國機械制造業(yè)設備的數(shù)控化率。然而，我國對高速、高精密切削加工技術及新型刀具材料等關鍵技術的研究方面仍處于啟蒙階段，我國的工具制造業(yè)和裝備制造業(yè)仍然難以滿足先進制造裝備和工藝的要求。在這種形勢下，相關政府部門應加強政策引導，立足于提高我國制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力，為我國國民經(jīng)濟的協(xié)調(diào)、健康發(fā)展服務。本文詳細介紹了國內(nèi)外目前應用廣泛的各種切削加工技術的應用和發(fā)展情況，對高速切削、干切削、刀具材料及刀具涂層技術的應用與發(fā)展進行了展望。關鍵詞：切削加工；刀具材料；高速切削加工；41 切削加工技術的概念從機械制造的整個過程來看，機器的最基本組成單元為零件，也就是首先要制

8、造出合格的零件，然后組裝成部件，再由零、部件裝配成機器，因此，制造出符合要求的各種零件是機械加工的主要目的，而機械加工中絕大部分材料是金屬材料，故機械加工主要是對各種金屬進行切削加工。零件的表面通常是幾種簡單表面如平面、圓柱面、圓錐面、球面、成形表面等的組合，而零件的表面是通過各種切削加工方法得到的，其中在金屬切削機床上利用工件和刀具彼此間協(xié)調(diào)的相對運動切除被加工零件多余的材料，獲得在形狀、尺寸和表面質(zhì)量都符合要求的這種加工方法稱為金屬切削加工。金屬切削加工常作為零件的最終加工方法，它需要用金屬切削刀具直接對零件進行加工，它們之間要有確定的相對運動和承受很大的切削力，通常需在金屬切削機床上進行

9、加工，零件和刀具需通過機床夾具和刀架與機床進行可靠的聯(lián)接，帶動它們做相對的運動，實現(xiàn)切削加工，這種由金屬切削機床、刀具、夾具和工件構成的機械加工封閉系統(tǒng)稱為機械加工工藝系統(tǒng)，其中金屬切削機床是加工機械零件的工作機械，起支承和提供動力作用；刀具起直接對零件進行切削加工作用；機床夾具用來對零件定位和夾緊，使之有正確的加工位置。本章就圍繞機械加工工藝系統(tǒng)四個組成部分進行分析，闡述機械零件加工的整個過程。1.1 切削加工的基本概念在機械裝備中，組成各種機械裝備的最基本單元是機械零部件，只有機械零部件的加工質(zhì)量滿足機械裝備的使用要求，才能組裝成滿足人們使用需求的機械裝備。通過采用一定的機械加工方法制造出

10、加工質(zhì)量合格的機械零部件是機械加工制造過程的關鍵，目前，絕大多數(shù)機械零部件都是金屬材料，機械零部件通常由幾種簡單的表面如平面、圓錐面、圓柱面、球面、成型表面或者這些表面的組合而組成，要獲得機械零部件所需要的這些表面，目前最常用的就是切削加工方法。因此，切削加工技術的定義是，它是在切削加工機床上利用工件和刀具彼此間協(xié)調(diào)的相對運動使被加工毛坯或半成品上多余的材料去除，以獲得滿足加工質(zhì)量，零件外形、尺寸和表面質(zhì)量都符合要求的機械零部件的機械加工方法。目前，對于金屬材料的切削加工方法有很多種不同的形式，但都具有共同的切削加工三要素，即切削工件、切削刀具和切削運動。正確的掌握和應用金屬切削加工方法中的規(guī)

11、律和現(xiàn)象對于提高我國制造業(yè)的發(fā)展水平具有重要意義。切削加工一般是在切削機床上進行，可以滿足對絕大多數(shù)金屬材料的直接的切削加工的需求，常作為零件的最終加工方法。在切削加工過程中，刀具與被加工零件常通過機床刀架與夾具進行可靠的聯(lián)接，它們之間具有確定的相對運動關系，同時切削刀具與工件均承受著很大的切削力。金屬切削機床、夾具、刀具以及工件最終組成了一個封閉的機械加工工藝系統(tǒng)，其中，金屬切削機床是該系統(tǒng)中的工作母機，機床夾具對工件進行夾緊和定位，刀具完成對工件進行切削加工的工作2。在切削加工過程中，切削刀具實際完成了對工件進行切削的動作，因此切削刀具必須具有比被加工工件更高的硬度，且必須具有刃口。由于切

12、學刀具結構和切削運動方式各不相同，切削加工方法也有不同的類型。常見的有切削刃口和切削工具數(shù)量固定的切削加工方式有：車削、銑削、刨削、鏜削、鉆削、拉削和鋸切等；而切削刃形和切削工具數(shù)量都不固定的切削加工方式有：珩磨、磨削、拋光和研磨等。在切削加工過程中，被加工的切削工件是通過切削運動使刀具完成了對工件進行切削的動作，將毛坯加工成為所需要的成品。切削運動是指刀具與切削工件之間產(chǎn)生的相對運動，切削運動可分為主運動和進給運動。主運動是指切除工件表面多余材料的基本運動，一般情況下，是指切削機床主軸的運動，主運動所消耗的功率最多，線速度也最高。進給運動則是使工件未被切除的多余材料不斷被切除，切削出要加工的

13、表面的運動，又稱走刀運動，進給運動的速度一般情況下較小。如在車床上進行車削加工時工件的旋轉運動屬于主運動，車刀的縱向移動則是進給運動，在鉆床上鉆削加工時鉆頭的旋轉運動屬于主運動，鉆頭的軸向移動則是進給運動，在刨床上進行刨削加工時刀具與工件的相對往復運動是主運動，而工件的橫向間歇移動則是進給運動。在銑床上進行銑削加工時銑床刀具的旋轉運動是主運動，而工件的縱向移動則是進給運動3。此外，機床的進刀運動、進刀運動、退刀運動、分度運動、工作臺的升降運動等則稱為機床的輔助運動。1.2 切削加工的基礎知識金屬切削加工時，工件是機械加工過程中被加工對象的總稱，任何一個工件都是經(jīng)過由毛坯加工到成品的過程，在這個

14、過程中，要使刀具對工件進行切削加工形成各種表面，必須使刀具與工件間產(chǎn)生相對運動，這種在金屬切削加工中必須的相對運動稱為切削運動。在機械加工過程中，為了使被加工工件滿足機械加工表面質(zhì)量和加工精度要求，則必須在設計機械零部件時就對其提出加工質(zhì)量的技術要求。工件的加工質(zhì)量決定了機械零件產(chǎn)品的外觀質(zhì)量、使用性能、使用壽命、經(jīng)濟性和生產(chǎn)率。機械加工精度是指工件經(jīng)過切削加工后的外形、尺寸、位置等工藝參數(shù)的實際數(shù)值與設計理想數(shù)值之間的符合程度。實際測量數(shù)值相對設計理想數(shù)值的偏差越小，則意味著符合程度越高，相應的加工精度也越高，工程圖紙上，一般采用公差來表示機械加工精度的要求，公差包括形狀公差、位置公差和尺寸

15、公差三種類型，相應地，機械加工精度也包括形狀精度、位置精度和尺寸精度三個方面。在切削加工過程中，操作者的操作方法、切削機床的加工精度、切削刀具等均對所加工工件的加工精度產(chǎn)生了較大的影響。機械零件的形狀精度是指零件在切削加工后的實際表面與設計理想表面形狀的符合程度，描述形狀精度的形狀公差一般有：直線度、圓柱度、平面度、圓度等。機械零件的位置精度是指零件在切削加工后的各表面、軸線之間的實際位置與設計理想位置的相符合程度，描述位置精度的位置公差一般有:同軸度、垂直度、平行度、對稱度等。零件的尺寸精度是指零件加工表面本身的實際尺寸與設計理想尺寸之間的相符合程度，一般用尺寸公差描述，它反映了零件各加工表

16、面尺寸的允許變動量。我國于1998年制定的極限與配合標準（GB/T1800. 3-1998）中規(guī)定，我國機械零部件的尺寸公差分為20個等級，即IT01、IT0、IT1、IT2IT18，公差等級數(shù)值越大，則相應的公差值越大，尺寸精度的要求越低。機械零件的表面質(zhì)量是指零件在切削加工后的表面層材質(zhì)的變化和表面粗糙度。在切削加工過程中，由于受到切削刀具產(chǎn)生的刀痕、工件的塑性變形、刀具與工件之間的摩擦和機床的振動等因素的影響，工件的加工表面會出現(xiàn)一些微小的峰谷，這些高低不平的峰谷之間的高度差和間距即表明了零件的加工質(zhì)量，一般采用表面粗糙度表示。表面粗糙度對零件的抗腐蝕性、配合性質(zhì)和耐磨性有著直接的影響。

17、根據(jù)我國制訂的標準（GB/T1031-1995）規(guī)定，采用表面輪廓算術平均偏差Ra值對表面粗糙度進行評定。此外，在切削加工過程中，工件經(jīng)過加工后表面層的力學、物理和化學性能都會與基體材料產(chǎn)生區(qū)別，主要表現(xiàn)形式有：加工過程中產(chǎn)生殘余應力、工件加工硬化、工件耐腐蝕性下降、工件疲勞強度發(fā)生變化等，這些零件加工后的表面層材質(zhì)的變化現(xiàn)象也將影響零件的使用性能。隨著人們對機械零件的使用性能和壽命等要求日益提高，零件的機械加工精度和表面粗糙度要求也越來越高，相應的加工成本也逐漸提高。因此，在設計機械零件產(chǎn)品時，在確保零件的使用性能時，微降低加工成本，工程設計人員一般選擇經(jīng)濟精度，即盡可能選擇較低的精度等級和

18、較大的表面粗糙度。1.3 切削刀具的基本知識切削刀具的種類很多，結構也多種多樣。車刀、刨刀均屬單刃刀具，而鉆頭、銑刀等為多刃刀具，雖然它們形狀不同，但它們切削部分的結構要素及其幾何形狀都具有許多共同的特征，因此正確認識與理解單刃刀具是認識與理解多刃刀具的基礎。在切削加工過程中，切削工具是用于切除工件上多余的材料的工具，目前，應用中的切削工具主要包括切削刀具和磨具兩大類。絕大多數(shù)的刀具都是安裝在機床上對工件進行切削加工的，切削刀具從與機床的聯(lián)接到接觸到工件進行加工，主要分為三個部分，其一是與機床的主軸聯(lián)接部分稱為刀具系統(tǒng)，其二是刀座、刀體、刀桿、刀盤等中間部分，最后是直接參與切削工件的刃具部分。

19、目前，由于機床上所使用的切削刀具已能夠適應對大部分金屬材料進行加工，因此，一般將機械加工中所使用的刀具成為金屬切削刀具，而切削木材用的刀具稱為木工刀具6。刀具的發(fā)展起源于人類對勞動工具的使用，早在公元前28世紀至公元前20世紀時，我國就已出現(xiàn)了黃銅錐、紫銅錐、紫銅鉆、紫銅刀等銅質(zhì)刀具。戰(zhàn)國末年，人們已開始使用滲碳技術制造銅質(zhì)刀具、鉆頭和鋸等。隨著18世紀工業(yè)革命的興起，刀具的發(fā)展經(jīng)歷了一個快速發(fā)展時期。1783年，法國人制造了銑刀，1792年英國人制造了板牙和絲錐，1822年人類發(fā)明了麻花鉆，1864年，麻花鉆在商品生產(chǎn)中廣泛推廣應用。早期的切削刀具一般是采用整體高碳工具鋼制造，其許用切削速度

20、不高，一般為5米/分。1868年，英國人穆舍特發(fā)明的含鎢合金工具鋼，將切削速度提高到約8米/分，1898年，美國人發(fā)明的高速鋼又將切削速度提高了一倍，1923年，德國人施勒特爾發(fā)明的硬質(zhì)合金，已可以將切削速度提高到60米/分以上，同時，切削加工質(zhì)量和精度也大大提高。但是，高速鋼和硬質(zhì)合金刀具的價格仍然較昂貴，使刀具出現(xiàn)了焊接和機械夾固式結構。1949起，美國在工業(yè)生產(chǎn)中開始推廣使用可轉位刀片。1938年，德國德古薩公司取得關于陶瓷刀具的專利。1972年，美國通用電氣公司生產(chǎn)了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料極大地提高了刀具的切削速度。1969-1972年，瑞典和美國的研究

21、者分別研究了化學和物理氣相沉積法，在硬質(zhì)合金或高速刀具上采用表面涂覆方法，將基體材料的強度和韌性結合起來，使刀具的切削性能進一步提高7。目前，切削刀具在切削加工過程中起著十分重要的作用，刀具性能影響著機械零件產(chǎn)品的質(zhì)量，而刀具成本在企業(yè)生產(chǎn)成本中所占的比率僅為2%左右，各企業(yè)均十分重視開發(fā)新型機械切削刀具，以便提高企業(yè)生產(chǎn)效率、改善加工質(zhì)量、保證加工精度，降低生產(chǎn)成本。切削刀具的種類很多，結構也多種多樣。車刀、刨刀均屬單刃刀具，而鉆頭、銑刀等為多刃刀具，雖然它們形狀不同，但它們切削部分的結構要素及其幾何形狀都具有許多共同的特征，因此正確認識與理解單刃刀具是認識與理解多刃刀具的基礎。根據(jù)刀具所加

22、工工件表面的形式可以分為外表面加工刀具、孔加工刀具、螺紋加工刀具、齒輪加工刀具、切斷刀具和組合刀具等六種。如車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等屬于外表面加工刀具；而鉆頭、鏜刀、鉸刀、擴孔鉆、內(nèi)表面拉刀等屬于孔加工刀具；板牙、絲錐、自動開合螺紋切頭、螺紋銑刀和螺紋車刀屬于螺紋加工工具；滾刀、剃齒刀、插齒刀、錐齒輪加工刀具等屬于齒輪加工刀具；鑲齒圓鋸片、弓鋸、帶鋸、鋸片銑刀、切斷車刀等則屬于切斷刀具；組合刀具則是集中了上述一種或多種形式的刀具。8。根據(jù)切削運動方式和相應的刀刃形狀的不同，刀具可分為通用刀具、成形刀具和展成刀具三種。常見的車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀、擴孔鉆、鋸以及鉸刀即屬于通用刀

23、具；而成形刀具則是指刀具的刀刃具有與被加工工件斷面相同或相近的形狀的刀具，如成形銑刀、成形車刀、成形刨刀、圓錐鉸刀、拉刀以及各種螺紋加工刀具等都屬于成形刀具；使用展成法加工齒輪的齒面或類似的工件的刀具則稱為展成刀具，如滾刀、剃齒刀、插齒刀、錐齒輪銑刀盤以及錐齒輪刨刀等。各種刀具的結構都由裝夾部分和工作部分組成。整體結構刀具的裝夾部分和工作部分都做在刀體上；鑲齒結構刀具的工作部分(刀齒或刀片)則鑲裝在刀體上。根據(jù)刀具裝夾部分結構的不同可分為帶柄刀具和帶孔兩類，其中帶柄刀具又分為圓柱柄、矩形柄和圓錐柄三類。圓柱柄刀具在切削時一般是通過夾緊時所產(chǎn)生的摩擦力來傳遞扭轉力矩的，立銑刀及一些較小的麻花鉆頭

24、屬于圓柱柄刀具；刨刀等則屬于矩形柄刀具；圓錐柄刀具依靠刀具柄的錐度承受軸向推力，并通過摩擦力傳遞扭矩；工程上，一般采用低合金鋼制造帶柄刀具的柄部，而采用高速鋼鐵制造刀具的工作部分，最后將兩部分對焊成帶柄刀具。帶孔刀具常見的有套式面銑刀、圓柱形銑刀等，它們通過刀具本身的內(nèi)孔套裝在機床的主軸或心軸上使用，并通過軸向鍵或端面鍵傳遞扭轉力矩 9。刀具的工作部分就是在切削加工過程中的切削部分，其主要作用是用刀刃切除切屑，一般包括刀刃、使切屑斷碎或卷攏的結構、排屑或容儲切屑的空間、切削液的通道等結構要素，它也是產(chǎn)生和處理切屑的部分。有些刀具的工作部分就是切削部分，如車刀、刨刀、鏜刀和銑刀等；而有些刀具的工

25、作部分則還包括具有引導刀具和修光已切削的加工表面作用的校準部分，如鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、內(nèi)表面拉刀和絲錐等。刀具工作部分的結構有整體式、焊接式和機械夾固式三種。整體結構是在刀體上做出切削刃；焊接結構是把刀片釬焊到鋼的刀體上；機械夾固結構又有兩種，一種是把刀片夾固在刀體上，另一種是把釬焊好的刀頭夾固在刀體上。硬質(zhì)合金刀具一般制成焊接結構或機械夾固結構；瓷刀具都采用機械夾固結構10。在切削加工過程中，切學加工質(zhì)量和切削加工效率受刀具切削部分幾何參數(shù)的影響很大。例如，增大刀具的前角，則可減小使前刀面在切削過程中的塑性變形減小，使切屑流經(jīng)前刀面的摩擦阻力，相應地使切削熱和切削力減小。反之，增大刀具的前角

26、，則使刀具切削刃的強度降低，刀頭的散熱體積減小。因此，工程上在選擇刀具的角度時，要根據(jù)工件材料、刀具材料、工件的加工性質(zhì)等具體情況合理的選擇刀具的幾何參數(shù)。工程上刀具的角度一般是指制造和測量刀具所用的標注角度，而刀具的實際角度由于安裝位置和切削運動方向的變化，與標注的角度會有所不同，但相差很小11。制造刀具的材料必須具備較高的高溫硬度、耐磨性、足夠的抗彎強度、沖擊韌性、耐化學腐蝕性和良好的切削加工、鍛造和熱處理工藝性。一般情況下，刀具材料硬度越高，則耐磨性也相應較高，但抗彎強度和沖擊韌性則較低。由于高速鋼同時具有很高的抗彎強度、沖擊韌性以及較好的加工工藝性能，在工程上仍然是應用最為廣泛的刀具材

27、料，其次是硬質(zhì)合金。聚晶立方氮化硼適用于切削高硬度淬硬鋼和硬鑄鐵等；聚晶金剛石適用于切削不含鐵的金屬，及合金、塑料和玻璃鋼等；碳素工具鋼和合金工具鋼現(xiàn)在只用作銼刀、板牙和絲錐等工具。使用化學氣相沉積法對硬質(zhì)合金可轉位刀片涂覆碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁硬層或復合硬層時目前應用最為廣泛的一種刀具硬質(zhì)涂層方法。此外，化學氣相沉積法還可以用于對高速鋼鉆頭、絲錐、銑刀和滾刀等刀具進行硬質(zhì)涂層，采用硬質(zhì)涂層可以有效降低刀具在切削時的磨損速度，形成阻礙刀具熱傳導和化學擴散的障壁，提高涂層刀片的使用壽命約1-3倍以上12。隨著科技的發(fā)展，越來越多的機械裝備零件需要應用在高速、高溫、高壓和腐蝕性流體介質(zhì)等場合中，也

28、使這些零件采用的難加工材料越來越多，對切削加工的加工精度和自動化水平提出了更高的要求。因此，發(fā)展和應用新的刀具材料和氣相沉積涂層技術，在高強度、高韌性的基體上沉積更高硬度的涂層，發(fā)展可轉位刀具的結構，提高刀具的制造精度，提高產(chǎn)品加工質(zhì)量，是解決刀具材料硬度和強度間矛盾，實現(xiàn)最佳化使用刀具的必由之路。112 典型切削加工技術的特點2.1 車削加工技術的特點車削加工就是在車床上，利用工件的旋轉運動和刀具的直線運動或曲線運動來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。車削加工是在車床上利用工件相對于刀具旋轉對工件進行切削加工的方法。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削是最基本、最常見

29、的切削加工方法，在生產(chǎn)中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉表面，大部分具有回轉表面的工件都可以用車削方法加工，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉成形面等，所用刀具主要是車刀。車削加工技術具有以下特點：1）車削加工適用加工材料廣泛，除了某些高硬度的淬火鋼無法進行車削加工意外，車削加工可適用于對各種黑色金屬、有色金屬以及非金屬材料等多種材料的加工。2）車削加工精度比較高，車削加工過程一般是連續(xù)進行的，車削加工中零件各表面一般具有相同的回轉軸線，切削層公稱橫截面積不變，切削過程較平穩(wěn)，切削力變化小，在車床上經(jīng)過一次裝夾就能加工出同一個零件的外圓面、內(nèi)圓面、端面以及臺階面，使零件各個加

30、工表面的位置精度容易得到保證。3）車削加工生產(chǎn)率較高，除了車削斷續(xù)表面之外，一般情況下，車削加工過程中車刀魚工件始終接觸，保持連續(xù)進行，避免了產(chǎn)生沖擊，并且當車刀幾何形狀、背吃刀量和進給量一定時，切削層公稱橫截面積是不變的，切削力變化很小，切削過程可采用高速切削、強力切削等方式，增大車削加工的背吃刀量和進給量，提高生產(chǎn)效率，車削加工既適于單件小批量生產(chǎn)，也適于大批量生產(chǎn)。4）車削加工生產(chǎn)成本較低，車刀是機床刀具中最基本、最簡單的一種，車刀的制造、安裝和刃磨均十分方便，制造成本較低，車床附件多，有利于對車刀進行裝夾、調(diào)整和更換，通用性強，加之切削生產(chǎn)率高，故車削成本較低13。5）車削加工適用機床

31、范圍廣，加工精度高，車削加工可以在臥式車床、立式車床、轉塔車床、仿形車床、自動車床、數(shù)控車床，以及各種專用車床上進行，根據(jù)所選用的車刀角度和切削用量的不同，車削可分為粗車、半精車和精車等階段。粗車的尺寸公差等級為IT12IT11，表面粗糙度值Ra為2512.5m；半精車為IT10IT9，Ra值為6.33.2m；精車為IT8IT7（外圓精度可達到IT6），Ra值為1.60.8m。2.2 銑削加工技術的特點銑削是指使用旋轉的多刃刀具切削工件，是高效率的加工方法。工作時刀具旋轉（作主運動），工件移動（作進給運動），工件也可以固定，但此時旋轉的刀具還必須移動（同時完成主運動和進給運動）。銑削用的機床有

32、臥式銑床或立式銑床，也有大型的龍門銑床。這些機床可以是普通機床，也可以是數(shù)控機床。用旋轉的銑刀作為刀具的切削加工。銑削一般在銑床或鏜床上進行,適于加工平面、溝槽、各種成形面和模具的特殊形面等。銑削加工具有以下特點：1）銑削加工應用范圍十分廣泛，可適用于加工刨削無法加工或難以加工的表面，如圓弧形溝槽、四周封閉的凹平面、具有分度要求的小平面和溝槽等。2）銑刀是典型的多刃刀具，加工過程有幾個刀齒同時參加切削，并可以選擇較大的切削速度，使切削寬度增大，有利于提高切削加工效率。但高速銑削加工時致使刀齒負荷不均勻，磨損不一致，常引起機床較大的振動，造成切削不穩(wěn)定，影響工件的表面粗糙度。3）銑削加工是典型的

33、斷續(xù)切削加工方式，在加工過程中，刀齒在切人和切出工件時會產(chǎn)生沖擊，同時伴隨著切削厚度也時刻變化，引起切削力和切削面積的相應變化，銑削加工過程具有周期性的振動和沖擊。銑削加工中的這種刀齒的間斷切削方式，減少了刀具的工作時間，刀具在空氣中冷卻時間延長，有利于散熱和提高其使用壽命14。4）銑床、銑刀的結構較為復雜，其制造與刃磨也較為困難，銑削加工成本較高。5）銑削加工是一種半封閉切削加工方式，立銑刀是一種多齒刀具，刀齒之間具有空隙，使銑削加工過程中切屑有時無法順利排出，影響銑削加工的質(zhì)量，引起銑刀的磨損。6）銑削加工質(zhì)量與刨削加工質(zhì)量大致相當，經(jīng)粗、精加工后都可達到中等精度。但在加工大平面時，刨削后

34、無明顯接刀痕，而用直徑小于工件寬度的端銑刀銑削時，各次走刀間有明顯的接刀痕，影響表面質(zhì)量。銑削加工適用于單件小批量生產(chǎn)，也適用于大批量生產(chǎn)。2.3 磨削加工技術的特點磨削是在磨床上采用磨具、磨料切除工件上多余材料的加工方法，磨削加工技術應用十分廣泛，是一種常用的半精加工和精加工方法，砂輪是磨削的切削工具，磨削是由砂輪表面大量隨機分布的磨粒在工件表面進行滑擦、刻劃和切削三種作用的綜合結果。磨削加工技術是先進制造技術中的重要領域，是現(xiàn)代機械制造中實現(xiàn)高速加工、精密加工、超精密加工最有效、應用最廣泛的基本工藝技術。磨削加工量占機械加工總量的30%-40%.高速磨削技術是磨削工藝本身的革命性躍變，是適

35、應現(xiàn)代高科技需要而發(fā)展起來的一項新興綜合技術，它集現(xiàn)代機械、電子、光學、計算機、液壓、材料及計量等先進科技成就于一體。隨著砂輪強度和機床制造等關鍵技術的進步，砂輪速度大大提高，目前磨削去除率已超過3000以上，與車、銑、刨等切削加工的去除率相當，特別是近幾年，光學晶體、光學玻璃、單晶硅、陶瓷燈硬脆材料的應用日益廣泛，促進了高速磨削技術的迅猛發(fā)展。國際生產(chǎn)工程學會(CIRP)已將高速磨削技術確定為面向21世紀的中心研究方向之一。砂輪速度高于45m/s的磨削稱為高速磨削6?，F(xiàn)在高速磨削砂輪速度達60-250m/s,工件進給速度為1000-10000m/min.在砂輪速度為60-120m/s內(nèi)，使用

36、普通砂輪，磨削去除率可達500-1000,在砂輪速度為120-250m/s內(nèi)，使用CBN(立方氮化硼)砂輪，磨削去除率可達2 000.德國阿亨工業(yè)大學，進行砂輪速度500m/s為目標的超高速磨削試驗，對砂輪與磨削工藝技術進行綜合研究。過去認為高速磨削工藝不適合于加工大平面或圓柱形表面精加工，主要用于溝槽及缺口件磨削及切入磨削，但日本、德國的研究表明，提高磨削速度可明顯地改善工件磨削質(zhì)量，降低磨削力，獲得較小尺寸誤差及形狀誤差，提高加工精度。日本研發(fā)的超高速(砂輪速度為160-260m/s)外圓磨床，使用CBN砂輪，可獲得圓度誤差為1m,表面粗糙度值R z=1.2m的磨削效果。磨削加工具有以下特

37、點:1)磨削加工的切削速度高，使磨削溫度高。普通外圓磨削時v=35m/s，高速磨削v50m/s。磨削產(chǎn)生的切削熱80%90%傳入工件(10%15%傳入砂輪，1%10%由磨屑帶走)，加上砂輪的導熱性很差，易造成工件表面燒傷和微裂紋。因此，磨削時應采用大量的切削液以降低磨削溫度。2)采用磨削加工能獲得高的加工精度和小的表面粗糙度值，磨削加工的精度可達IT6-IT4，表面粗糙度值可達Ra0.8-0.02m。由于磨粒在砂輪上是隨機分布的，在磨削加工過程中，同時參與磨削加工的磨粒數(shù)相當多，磨痕軌跡縱橫交錯，使磨削加工容易獲得較小的表面粗糙度。磨削加工不僅可以應用于精加工，還可以應用于粗磨、荒磨、重載荷磨

38、削。3)磨削加工的背向磨削力大，由于磨粒負前角很大，且切削刃鈍圓半徑rn較大，導致背向磨削力大于切向磨削力，造成砂輪與工件的接觸寬度較大。會引起工件、夾具及機床產(chǎn)生彈性變形，影響加工精度。因此，在加工剛性較差的工件時(如磨削細長軸)，應采取相應的措施，防止因工件變形而影響加工精度。4)磨削加工過程中，磨粒有破碎產(chǎn)生較鋒利的新棱角，及磨粒的脫落而露出一層新的鋒利磨粒，能夠部分地恢復砂輪的切削能力，這種現(xiàn)象叫做砂輪的自銳作用，有利于磨削加工。5)磨削加工除了可以加工鑄鐵、碳鋼、合金鋼等一般結構材料外，還能加工一般刀具難以切削的高硬度材料的工件表面，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和玻璃等。但不宜精加工塑性

39、較大的有色金屬工件。綜上分析可知，磨削加工更適于做精加工工作，也可用砂輪磨削帶有不均勻鑄、鍛硬皮的工件；但它不適于加工塑性較大的有色金屬材料（如銅、鋁及其合金），因為這類材料在磨削過程中容易堵塞砂輪，使其失去切削作用。2.4 刨削加工技術的特點刨削加工是一種在刨床上用刨刀切去工件上的多余材料的切削加工技術，其加工精度一般可達IT9-IT7級，表面粗糙值為Ra12.5-1.6m。刨削加工的主運動是工件的變速往復直線運動，刀具的直線間歇運動則是進給運動。目前，刨削加工機床主要有牛頭刨床或龍門刨床兩類，牛頭刨床的最大刨削長度一般不超過1000 mm，因此只適于加工中、小型工件、龍門刨床主要用來加上大

40、型工件，或同時加工多個中、小型工件，龍門刨床的最大刨削長度可達20m，最大刨削寬則可達到6.5m以上，并且可有24個刀架同時工作，其加工精度和生產(chǎn)率均比牛頭刨床高16。刨削加工具有以下特點：1)刨削加工機床和刀具結構簡單，制造和安裝方便，容易調(diào)整，通用性較強，適用于不同的加工表面，加工準備工作比較方便、迅速；既能加工一般小型工件，又可加工較大型的工件等。2)刨削加工可適用于加工零件的狹長平面，如垂直、水平的平面、V型槽，T型槽、燕尾槽等，主要適用于在單件、小批生產(chǎn)中,如果進行適當?shù)恼{(diào)整和增加某些附件，還可以用來加工齒條.齒輪、花鍵和母線為直線的成形面等，刨削加工在維修車間和模具車間應用較多。3

41、)刨削加工廣泛使用寬刃刀精刨，其切削速度一般為2-5m/min，預加工余量一般為0.08-0.l2mm，終刨余量0.03-0.05mm，工件發(fā)熱變形小，其加工進度普遍不高，一般精度等級為IT78，表面粗糙度為Ra0.25-0.8m，直線度約為0.02/1000，使用寬刃精刨刀加工時常采用煤油作切削液。4)刨削加工時，由于變速時的慣性作用，同時刀具在回程時不切削，使得刨削加工的切削速度難以提高，刨削加工生產(chǎn)率較低，但刨削加工狹長表面時的生產(chǎn)率比銑削加工較高。2.5 高速切削技術的特點高速切削是相對于低速加工而言的，由于不同的加工方式、不同的工件材料有不同的高速切削，因此，高速切削技術難以以一個確

42、定的速度劃分7。通常將主軸轉速在8000r/min, 切削線速度在5007000m/min 以上.或者為普通切削速度的510 倍以上即可視為高速切削。在高速切削技術的這個轉速范圍內(nèi)，對機床的主軸結構、進給驅(qū)動、刀具材料、刀具結構和控制系統(tǒng)等都有更特殊的要求。高速切削技術具有以下特點：1)切削力小由于切削速度高，切屑流出速度加快，切屑流出阻力減少，切削變形減小，從而使切削力比常規(guī)切削降低30%以上，尤其是主軸軸承、刀具、工件受到的徑向切削力大幅度減少，特別適合于加工薄壁類剛性差的工件，如飛機上的機翼壁板等。2)材料切除率高高速切削加工中，由于切削速度和進給速度都大幅度地提高，工件在單位時間內(nèi)的材

43、料切除率可達常規(guī)切削的36倍，適用于材料切除率要求大的場合，在航空航天、汽車和模具制造等領域，高速切削技術已成為加工整體構件最理想的制造技術。荷蘭制造的Unipro-5型五軸立式加工中心(X行程1000 mm、Y行程800mm)，電主軸功率100kW，最高轉速25000r/min，最大扭矩90，其銑削鋁合金的材料切除率已達800010000cm/min。3)工件熱變形小在高速切削時，90%以上的切削熱來不及傳給工件就被高速流出的切屑帶走，工件積累熱量少，工件溫升不會超過3 ，基本保持冷態(tài)，不會由于溫升導致熱變形，特別適合于細長易熱變的工件。4)可加工難加工材料由于高速切削技術具有切削力小、刀具

44、磨損小、切屑變形阻力小等特點，高速切削技術可應用于加工高錳鋼、奧氏體不銹鋼、淬硬鋼、耐磨鑄鐵和其它復合材料等難以加工的工件材料。如，航空制造業(yè)中大量采用的鎳基合金、鈦合金材料強度大、硬度高、耐沖擊、易加工硬化，切削溫度高，刀具磨損嚴重，在常規(guī)切削中一般采用很低的切削速度。如果采用高速切削，其切削速度可提高到10o1000m/min，不但能大幅度提高機床生產(chǎn)率，而且能有效減少刀具磨損，提高工件表面加工質(zhì)量。5)工藝系統(tǒng)振動小，可實現(xiàn)高精度、低粗糙度加工在高速切削時，機床的激振頻率很高，遠遠超出了“機床一刀具一工件”工藝系統(tǒng)的固有頻率范圍(50300Hz) 8，使得加工過程平穩(wěn)，振動小，可實現(xiàn)高精

45、度、低粗糙度加工。高速切削加工獲得的表面質(zhì)量?？蛇_磨削水平，因此?？墒∪ャ娤骱蟮木庸すば颍貏e適合用于加工光學領域的零件。如，瑞士DIXI機械公司生產(chǎn)的DHP50高精度臥式加工中心，工作臺500500mm，雙托盤，行程為700700700mm，主軸轉速為12000r/min，功率為25kw，刀庫容量65把，換刀時間僅為4-6s，定位精度和重復定位精度分別達到4m和2m。6)高速干切削可以實現(xiàn)加工過程的綠色制造高速干切削就是在切削加工過程中不使用任何切削液的工藝方法，相對于傳統(tǒng)的濕切削加工技術而言，從源頭上消除了切削液的使用對外部系統(tǒng)造成的負面影響，控制了污染，實現(xiàn)了綠色和清潔制造工藝。目前，

46、能實現(xiàn)高速干切削的工件材料有鑄鐵、鋁合金、滾動軸承鋼等。293 切削加工技術的發(fā)展及應用隨著機床工業(yè)的飛速發(fā)展，難加工材料日益增多。多功能復合刀具、智能刀具、高速高效刀具逐漸成為現(xiàn)代制造技術的關鍵裝備。切削加工技術的發(fā)展現(xiàn)狀進行分析。3.1 高速切削的發(fā)展及應用高速切削加工技術(HSMT)是目前各項先進制造技術中快速發(fā)展且應用前景極為廣闊的一項先進應用技術，它已經(jīng)被廣泛地應用于汽車、航空、航天和模具制造加工行業(yè)。3.1.1 高速切削的定義隨著機械制造工業(yè)的不斷發(fā)展，難以加工的材料日益增多。隨著高速高效刀具、多功能復合刀具、智能刀具的研發(fā)與應用，高速切削加工技術逐漸興起并快速發(fā)展，成為一項應用前

47、景極為廣闊的先進制造技術，廣泛應用于汽車、航空、航天和模具制造加工行業(yè)。高速切削概念最早由德國切削物理學家Carl Salmon通過多次切削試驗后總結提出，一定的工件材料在切削加工過程中，其切削溫度隨著切削速度的提高而提高，并在一定條件下達到工件材料的最大臨界切削速度和溫度，當切削速度大于臨界切削速度時，切削溫度則隨著切削速度的提高而降低。此外，Carl Salmon還發(fā)現(xiàn)，對于每一種工件材料，都存在一個由于切削溫度過高而超過了刀具材料的承受能力，使切削加工無法繼續(xù)進行的切削速度范圍，Carl Salmon將這個切削速度范圍稱為“死谷”。因此，只有越過“死谷”才可用現(xiàn)有的刀具進行高速切削。高速

48、切削是相對于低速加工而言的，由于不同的加工方式、不同的工件材料有不同的高速切削，對于高速切削技術的定義國內(nèi)外的研究者還沒有形成一致的結論，一般認為，機床主軸轉速在8000r/min, 切削線速度在5007000m/min 以上.或者為普通切削速度的510 倍以上的切削加工技術可稱為高速切削，如當切削鋼材的速度達到380m/min以上 、切削銅材的速度達到 1000m/min以上、切削鑄的速度達到700 m/min以上、切削鋁材的速度達到 1100m/min以上時，都稱為高速切削加工。高速切削可認為是一種使用特定的生產(chǎn)設備和特定方法進行切削加工的工藝，它的主要含義包含了經(jīng)濟指標和技術指標兩方面，

49、即高速切削是一個技術上可實現(xiàn)的切削速度，可以獲得較大的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)率。高速加工技術是一種比常規(guī)切削加工速度高得多的先進制造工藝。采用高速切削加工技術不僅可以大幅度提高零件的加工效率、降低加工成本，還可以獲得更高的加工質(zhì)量和加工精度。高速切削加工技術已廣泛應用于航空 、航天、汽車以及超精密微細加工等領域，統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，一般模具和工具，有6O%的機加工量可用高速切削加工工藝來完成的19。3.1.2 高速切削加工的特點及優(yōu)越性相比常規(guī)的切削加工，高速切削加工的機理是不同的，其切削速度大大高于常規(guī)切削加工，高速切削加工具有以下特點：1）切削力低由于高速切削速度高，使剪切變形區(qū)變在，剪切角增大，變形系

50、數(shù)減小以及切屑流出速度快，從而使切削變形和切削力降低了約30%-70%左右，特別適合于加工容易熱變形的工件。2）材料切除率高由于機床進給速度較高，相應的單位時間內(nèi)的材料切除率可提高約3-5倍，適用于材料切除率要求較大的工件。3）熱變形小高速切削加工過程中，絕大部分的切削熱在極短的時間內(nèi)即被高速流出的切屑帶走，大大減小了工件上殘留的切削熱，使工件的熱變形減少，特別適用于加工易熱變形的工件。4）具有高精度由于高速切削加工具有高轉速和高進給速度，高速切削加工機床的諧振頻率大大超過了原來的“機床-工件-刀具”系統(tǒng)的固有頻率，因此，高速切削加工過程更加平穩(wěn)，振動小，實現(xiàn)了高精度、低粗糙度加工，適用于加工

51、光學領域的零部件。5）減少了加工工序高速切削加工可將來常規(guī)加工過程中的粗加工、精加工、手工打磨等加工工序集中在一道工序中完成，從而減少了加工工序。3.1.3 高速切削加工機床的特點及優(yōu)越性高速切削技術對機床提出了很高的要求，目前，大部分常采用多軸聯(lián)動數(shù)控機床，同時又常是精密機床，往往具有很高的進給速度和加速度以及高精度、高剛度，以適應高速切削技術的需要。相對于傳統(tǒng)的加工技術，高速切削技術具有以下優(yōu)越性和特點：(1) 可提高生產(chǎn)效率高速切削加工相比常規(guī)切削加工技術使加工速度提高了約510倍，并可使用較大的進給率，將單位時間的材料切除率提高了約36倍。當加工需要大量切除金屬的零件時，可使加工時間大

52、大減少，大大提高了切削加工生產(chǎn)效率。2) 降低了切削力高速切削加工技術由于采用了極淺的切削深度和極窄的切削寬度，使切削力大幅度減小約30%左右，減少了加工過程中工件的變形，特別適合于加工薄壁類精細工件。3) 提高了加工質(zhì)量因為高速旋轉時刀具切削的激勵頻率遠離工藝系統(tǒng)的固有頻率，不會造成工藝系統(tǒng)的受迫振動，保證了較好的加工狀態(tài)。由于切削深度、切削寬度和切削力都很小，使得刀具、工件變形小，保持了尺寸的精確性，也使得切削破壞層變薄，殘余應力小，實現(xiàn)了高精度、低粗糙度加工。從動力學角度分析頻率的形成可知，切削力的降低將減小由于切削力產(chǎn)生的振動(即強迫振動)的振幅；轉速的提高使切削系統(tǒng)的工作頻率遠離機床

53、的固有頻率，避免共振的發(fā)生；因此高速切削可大大降低加工表面粗糙度，提高加工質(zhì)量。4) 加工能耗低，節(jié)省制造資源由于單位功率的金屬切除率高、能耗低以及工件的在制時間短，從而提高了能源和設備的利用率，降低了切削加工在制造系統(tǒng)資源總量中的比例，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。5) 簡化了加工工藝流程常規(guī)切削加工不能加工淬火后的材料，淬火變形必須進行人工修整或通過放電加工解決。高速切削則可以直接加工淬火后的材料，在很多情況下可完全省去放電加工工序，消除了放電加工所帶來的表面硬化問題，減少或免除了人工光整加工。由于高速切削的特點決定了高速切削可以節(jié)省切削液、刀具材料和切削工時，從而可極大限度地節(jié)約自然資源和減少對

54、環(huán)境的污染，提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，因此，高速切削在工業(yè)生產(chǎn)尤其是規(guī)模較大的汽車企業(yè)和與之相關的模具制造業(yè)上的應用具有“燎原”之勢。3.1.4 高速切削技術的應用高速切削技術最早應用于輕合金加工, 目前已廣泛應用于航空、模具、汽車、通用機械等制造行業(yè)中, 產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益, 并正在向其他應用領域拓展。在航空工業(yè)部門, 現(xiàn)代飛機都采用整體制造加工技術, 要求通過切削加工出高精度、高質(zhì)量的鋁合金或鈦合金構件。美國、德國、法國、英國的許多飛機及發(fā)動機制造廠已采用高速切削加工來制造航空零部件產(chǎn)品。飛機工業(yè)通常需要切削加工長鋁合金零件、薄層腹板件、蜂窩結構件等, 直接采用毛坯高速切削加工,可不再采用鉚

55、接等工藝, 從而降低飛機重量。高速銑削加工可以解決發(fā)動機葉片難于加工的技術難題等。高速銑削加工還適用于大部分模具的加工，如鍛模、壓鑄模、注塑與吹塑模等，鍛模腔體較淺，刀具壽命較長；壓鑄模尺寸適中，生產(chǎn)率較高，注塑與吹塑模一般尺寸較小，比較經(jīng)濟。加工模具的石墨電極和銅電極也非常適用高速銑削；高速銑削也適用于模具的快速原型制造；電子產(chǎn)品中的薄壁結構加工尤其需要高速加工。汽車發(fā)動機零件也是高速銑削的應用領域。此外，高速銑削也可用于原型制造。航空發(fā)動機上的鎳基合金和鈦合金的材料硬度和強度都很高，切削加工時溫度高，刀具磨損快，屬于難加工材料。使用常規(guī)切削加工方法不僅加工效率低，同時也容易燒傷工件表面。而

56、如果采用高速切削加工，則將原來的加工效率提高到10倍以上，降低了刀具的磨損程度，延長了其使用壽命，改善了工件的加工質(zhì)量。工程上，大多數(shù)模具是由高硬度、耐磨性能好的合金材料制造的，其三維幾何形狀均較復雜，加工難度較大，使用傳統(tǒng)的加工方法一般要經(jīng)過粗加工、熱處理、磨削加工和手工拋光等工序，以往一般采用電火花加工或成形加工的方式，生產(chǎn)效率極低。若采用高速切削加工模具，使用了高轉速和高進給量，將粗加工、凈加工工序合為一次完成，并可在工件進行熱處理后進行加工，大大提高了生產(chǎn)效率，避免了熱處理變形。根據(jù)加工材料的不同和加工方式的不同，高速切削技術的切削速度范圍也不同。高速切削包括高速銑削，高速車削，高速車

57、銑、高速鉆孔等，其中高速銑削應用最為廣泛，目前，高速切削技術加工鋁合金已達到2000-7500m/min；鑄鐵為900-5000m/min；鋼為600-3000m/min；耐熱鎳基合金達500m/min；鈦合150-1000m/min；纖維增強塑料為20009000m/min。隨著制造業(yè)的市場競爭日趨激烈，高速切削技術是企業(yè)應對激烈的市場競爭的關鍵，滿足企業(yè)大幅度的提高加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高加工精度的要求，解決了加工硬材料、薄壁件的加工技術難題。3.2 先進刀具技術的發(fā)展及應用隨著機械制造業(yè)的市場競爭不斷加劇，在由機床、刀具、夾具和工件組成的切削加工工藝系統(tǒng)中，刀具是最活躍的因素。特別是近年來，我國機械行業(yè)廣泛推進數(shù)控機床的應用，據(jù)統(tǒng)計，2010年我國機床刀具的使用量已超多500億件左右，并處于持續(xù)上升過程中。目前，國際市場上形成了上百個刀具生產(chǎn)品牌，其中國內(nèi)品牌