摘要：本文主要針對數(shù)控機床使用傳統(tǒng)方法加工過程中存在質(zhì)量差、效率低的問題，將高速切削加工技術(shù)引入數(shù)控機床的加工過程中，并對加工工藝進(jìn)行了改進(jìn)。高速切削加工切削系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)高于機床的低階固有頻率，振動較小，大大降低了加工表面粗糙度，提高了加工質(zhì)量�；�于高速切削加工轉(zhuǎn)速高和切削力小的特點，取消臥式銑床升降臺半精加工工序，提高了加工效率。

　　關(guān)鍵詞：升降臺；加工工藝；高速切削；切削力

　　
　　目前，國內(nèi)許多企業(yè)數(shù)控機床的加工仍然使用傳統(tǒng)方法加工，由于傳統(tǒng)加工工藝是針對當(dāng)時的設(shè)備、刀具狀況制定的，一直沿用了幾十年，存在質(zhì)量差、效率低的問題，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)激烈的市場競爭。各銑床生產(chǎn)廠家為了搶占市場，紛紛投入人力、物力，尋求新方法新工藝提高臥式銑床升降臺的加工效率和加工質(zhì)量。本研究將高速切削加工技術(shù)引入臥式銑床升降臺的加工過程中，并根據(jù)高速切削加工的特點對臥式銑床升降臺加工工藝進(jìn)行了改進(jìn)。

　　1 臥式銑床升降臺的結(jié)構(gòu)特征

　　臥式銑床包括床身、橫梁、升降臺、滑鞍、工作臺、底座六大部件，其中滑鞍執(zhí)行X向進(jìn)給，工作臺執(zhí)行Y向進(jìn)給，而升降臺執(zhí)行Z向進(jìn)給，即升降進(jìn)給，是連接床身、滑鞍、底座的關(guān)鍵零件。臥式銑床升降臺的材質(zhì)為灰口鑄鐵(HT200)，屬于較復(fù)雜的箱體零件，壁厚不均，剛性不足。
　　圖1 臥式銑床結(jié)構(gòu)圖

　　2 使用傳統(tǒng)方法加工存在的弊端

　　臥式銑床升降臺的傳統(tǒng)加工工藝是上個世紀(jì)八十年代制定的，受到當(dāng)時設(shè)備、刀具等條件的限制，在普通銑床和鏜床上加工，存在的問題如下：工件壁厚不均，剛性不足。為了減少每道工序的切削量，傳統(tǒng)加工工藝分粗加工、半精加工、精加工，工序長，效率低；設(shè)備主軸轉(zhuǎn)速低，加工出的工件表面粗糙度差；設(shè)備落后，定位及重復(fù)定位精度差，不易保證加工質(zhì)量；裝卸工件的輔助時間太長；刀具磨損不易監(jiān)控，容易造成廢品；換刀由人工完成，勞動強度大；舊工裝剛性差，易產(chǎn)生振動。

　　3 高速切削的定義及優(yōu)點

　　3.1 高速切削加工的定義
　　高速切削加工技術(shù)中的“高速”是一個相對概念。對于不同的加工方法和工件材料，高速切削加工時應(yīng)用的切削速度并不相同。一般認(rèn)為高于(5～l0)倍的普通切削速度的切削加工定義為高速切削加工。高速切削在實際生產(chǎn)中切削鋁合金的速度范圍為1500～5500m／min，銅材為lO00m／min以上，鑄鐵為500m／min～1500m／min，鋼為300～800m／min，切削進(jìn)給速度已高達(dá)4m／min～40m／min。對于不同的加工方法采用不同的切削速度，其中，車削為700～7000m／min，銑削為300～6000m／min，鉆削為200～11OOm／min，磨削為9000～21600m／min。
　　3.2 高速切削加工的優(yōu)點
　　隨切削速度提高，采用較小的切削深度和厚度，刀具的每刃切削量極小，所以切削力隨之減小，切削力平均可減小30％以上，有利于加工薄壁零件和脆性材料。隨切削速度提高，單位時間內(nèi)的金屬切除率增加，加工效率提高。高速切削加工時，切屑很高的速度排出，帶走了90％以上的切削熱，傳給工件的熱量很少，減少了工件的內(nèi)應(yīng)力和熱變形，提高加工精度。轉(zhuǎn)速的提高，使切削系統(tǒng)的工作頻率遠(yuǎn)離機床的低階固有頻率，減小了振動，大大降低了加工表面粗糙度。由于采用新型高硬度材料，高速切削可加工硬度HRC(45～65)的淬硬鋼鐵件，取代磨削加工 。

　　4 解決方法及措施

　　針對傳統(tǒng)工藝存在的問題，將高速切削加工技術(shù)引入新工藝中，對臥式銑床升降臺平面和孔系的加工作了如下改進(jìn)：由普通設(shè)備上加工改在高速加工中心加工；采用高速切削加工，切削力減少，可以將半精加工、精加工合并，減少工序，提高效率。有機械手自動換刀，減輕了勞動強度；主軸轉(zhuǎn)速大大提高，加工出的工件表面粗糙度低；設(shè)備定位及重復(fù)定位精度高，保證加工質(zhì)量；工況監(jiān)測系統(tǒng)可監(jiān)測刀具磨損情況及刀具斷裂情況；因為高速加工中心有兩個工作臺，保證工件連續(xù)加工，縮短了輔助時間；工裝系統(tǒng)做了如下改進(jìn)：A增加輔助支撐：毛坯鑄造時，在薄壁位置增加加強豎肋(2～3個)；B增大夾緊力，在原工裝系統(tǒng)上增加夾緊位置1個，并在所有夾緊位置適當(dāng)增加夾緊力；C增加定位面面積，使用面積較大的定位塊取代定位銷。

　　5 結(jié)束語

　　高速切削加工技術(shù)在臥式銑床升降臺的加工中，起到了重要的作用，大大提高了加工質(zhì)量和效率，使單件臥式銑床升降臺的生產(chǎn)周期從以往的300小時，縮短到現(xiàn)在的150小時左右，生產(chǎn)能力成倍增長，使臥式銑床生產(chǎn)企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。隨著汽車、火車的提速，世界經(jīng)濟的發(fā)展被推向了新的高潮。隨著高速切削加工技術(shù)的進(jìn)一步完善，高速切削在機床行業(yè)乃至其它行業(yè)將會發(fā)揮越來越大的作用。

　　
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