生產(chǎn)率與切削速度是有密切關(guān)系的，切削速度的提高可以提高生產(chǎn)率，同時(shí)精密和超精密加工技術(shù)的發(fā)展也對機床的切削速度有了更進(jìn)一步提高的要求。
高速切削加工的概念提出后，經(jīng)過(guò)長(cháng)期的探索、研究和發(fā)展，在近期才被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)。目前，加工鋼件時(shí)切削速度已達到3000m/min，加工鑄鐵也達到3000m/min，而加工鋁合金時(shí)切削速度則達到7000m/min，比常用的切削速度提高了許多倍。除了高速切削外，高速磨削技術(shù)也已進(jìn)入實(shí)用階段。常規磨削速度為30~40m/s，而超高速磨削的速度已達到150m/s以上了。高速切削和磨削除了能大幅度提高生產(chǎn)率以外，還可以提高加工質(zhì)量，大大改善加工表面質(zhì)量。
高速切削是指在比常規切削速度高出很多的速度下進(jìn)行的切削加工。傳統的切削速度和刀具壽命的關(guān)系被假定為線(xiàn)性關(guān)系，即刀具的速度越高，刀具的磨損越快。20世紀上半葉，一些研究人員發(fā)現，在某些加工過(guò)程中，切削速度達到某個(gè)值后，情況開(kāi)始發(fā)生變化，刀具磨損加劇，但是速度繼續上升，超過(guò)這一值域，又可以恢復正常加工。經(jīng)過(guò)長(cháng)期的生產(chǎn)實(shí)踐，人們意識到對于某一特定的被加工材料來(lái)說(shuō)，在比現行使用的切削速度高許多倍的區域可能存在一個(gè)十分理想的切削條件。在這個(gè)切削條件下，生產(chǎn)率高，刀具耐用度長(cháng)，而且切削力也比較小。
高速切削中切削力減小是高速切削技術(shù)應用發(fā)展的物理基礎。對于為什么速度高到一定程度，切削力會(huì )減小的問(wèn)題，有人認為是由于工件材料軟化所致。這種軟化可以理解為切削速度加快，切削剪切區溫度升高，材料屈服極限降低。也有研究者認為，切削加工所需的能量在某一速度范圍內達到平衡點(diǎn)，隨著(zhù)切削速度進(jìn)一步加快，切削力降低，并在某一速度后保持不變，然后可能隨著(zhù)切削的動(dòng)量改變略有變化。但這些推斷都還不能從材料變形機理上予以確切說(shuō)明。所以，進(jìn)一步的研究應當考察切削中產(chǎn)生材料變形所需能量是否隨材料變形速度而變化，是否在變形速度（流變速度）超過(guò)某一極限值后改變了材料變形方式，從而使變形所需能量減少了。確定這一界限，尋求最佳切削速度具有重大的意義。
怎樣定義高速切削？目前一般的定義是5~10倍于常規切削速度的切削稱(chēng)為高速切削。筆者認為，在薩洛蒙（Salomon）理論成立的前提下，特定材料切削速度達到極限速度時(shí)的切削狀態(tài)就應稱(chēng)為高速切削，高速切削不僅僅通過(guò)速度來(lái)劃分，而是跟材料的物理力學(xué)性能和切削狀態(tài)密切相關(guān)。
盡管目前已形成了高速切削的實(shí)用技術(shù)，但高速切削機理研究還只停留在一個(gè)試驗探索階段，在基礎理論上的研究還不成熟。從切削過(guò)程中材料的物理力學(xué)性能變化狀態(tài)，而不僅僅通過(guò)切削速度來(lái)區分常規切削加工和高速切削加工更為科學(xué)合理。
客服1