高速切削或超高速切削的速度是普通切削加工的5-10倍，研究表明，隨著切削速度的提高，切削力會降低15%-30%以上，切削熱量大多被切屑帶走，加工表面質(zhì)量可提高1-2級，生產(chǎn)效率的提高，可降低制造成本20%-40%。所以高速切削的意義不僅僅是得到較高的表面切削質(zhì)量。
國外對高速切削技術(shù)的研究較早，可追溯到20世紀(jì)60年代。目前已應(yīng)用于航空、航天、汽車、模具等多種工業(yè)中的鋼、鑄鐵及其何金金、呂、鎂合金、超級合金(鎳基、鉻基、鐵基和鈦基合金)及碳素纖維增強(qiáng)塑料等符合材料的加工，其中已加工鑄鐵和鋁合金較為普遍。加工鋼和鑄鐵及其合金可達(dá)到500-1500m/min,加工鋁及其合金可達(dá)到3000-4000m/min。
我國在高速切削領(lǐng)域方面的研究起步較晚，20世紀(jì)80年代才開始研究高速硬切削。刀具以高速鋼、硬質(zhì)合金為主，切削速度大多在100-200m/min,高速鋼在40m/min以內(nèi)。切削水平和加工效率都比較低。近年來，雖然對高速切削技術(shù)已有比較深的認(rèn)識，進(jìn)口的部分?jǐn)?shù)控機(jī)床和加工中心中也能達(dá)到高速切削加工的要求，單由于刀具等原因，高速切削技術(shù)應(yīng)用也較少。目前主要在模具、qi鵝車、航空、航天工業(yè)應(yīng)用高速切削技術(shù)較多，一般采用進(jìn)口刀具，儀加工鑄鐵和鋁合金為主。
高速切削技術(shù)主要分為兩方面，一方面是高速切削刀具技術(shù)，包括刀具材料、刀柄和刀夾系統(tǒng)、刀具動平衡技術(shù)、高速切削數(shù)據(jù)庫技術(shù)、檢測與檢測系統(tǒng)等；另一方面是高速數(shù)控機(jī)床技術(shù)，包括機(jī)床整機(jī)結(jié)構(gòu)的靜動熱態(tài)特性、電主軸、直線電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)、數(shù)控與伺服系統(tǒng)的高速及高加速度性能、軸承潤滑系統(tǒng)、刀具冷卻系統(tǒng)等。
典型刀具結(jié)構(gòu)及其特征
BT刀柄
一般切削常用的是BT刀柄，而高速切削用的較多的是HSK刀柄。
BT刀柄的錐度為7:24，轉(zhuǎn)速在10000 r/min左右時，刀柄-主軸系統(tǒng)還不會出現(xiàn)明顯的變形，但當(dāng)主軸從10000 r/min 升高到 40000 r/min時，由于離心力的作用，主軸系統(tǒng)的端部將出現(xiàn)較大變形，其徑跳由0.2mm左右增加到2.8mm左右。刀柄與主軸咀孔間將出現(xiàn)明顯的間隙，嚴(yán)重影響刀具的切削特性，因此BT刀柄一般不能用于高速切削。
HSK刀柄
HSK刀柄錐度結(jié)構(gòu)形式與常用的BT刀柄不同，它是一種新型的高速空心錐形刀柄，采用錐面與端面雙重定位的方式，在足夠大的拉緊力作用下，HSK 1:10空心刀柄錐柄和主軸1:10錐孔之間在整個錐面和支撐平面上產(chǎn)生摩擦，提供封閉結(jié)構(gòu)的徑向定位。平面夾緊定位防止刀柄的軸向竄動。HSK短錐柄部長度短(約為標(biāo)準(zhǔn)BT錐柄長度的1/2)、重量輕，因此換刀時間短。在整個速度范圍內(nèi)，HSK錐柄比BT(7:24)具有更大的動、靜向剛度和良好的切削性能?？煞譃锳、B、C、D、E、F型。國內(nèi)采用A型、C型、E型標(biāo)準(zhǔn)的較多 。
德國Diebold是HSK標(biāo)準(zhǔn)制定的參與者，生產(chǎn)HSK接口的全系列刀柄，如HSK20、HSK25、HSK32、HSK40、HSK50、HSK63、HSK80、HSK100接口刀柄，覆蓋了市場上所有的裝夾形式，包括：熱脹式、筒夾式、液壓式、側(cè)固式等。同時也提供HSK、BT、SK、BBT刀柄錐度檢測設(shè)備。
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