摘要：本文主要針對數控機床使用傳統方法加工過程中存在質量差、效率低的問題，將高速切削加工技術引入數控機床的加工過程中，并對加工工藝進行了改進。高速切削加工切削系統的工作頻率遠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，提高了加工質量。基于高速切削加工轉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。 關鍵詞：升降臺；加工工藝；高速切削；切削力 目前，國內許多企業數控機床的加工仍然使用傳統方法加工，由于傳統加工工藝是針對當時的設備、刀具狀況制定的，一直沿用了幾十年，存在質量差、效率低的問題，遠遠不能適應激烈的市場競爭。各銑床生產廠家為了搶占市場，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量。本研究將高速切削加工技術引入臥式銑床升降臺的加工過程中，并根據高速切削加工的特點對臥式銑床升降臺加工工藝進行了改進。 1 臥式銑床升降臺的結構特征 臥式銑床包括床身、橫梁、升降臺、滑鞍、工作臺、底座六大部件，其中滑鞍執行X向進給，工作臺執行Y向進給，而升降臺執行Z向進給，即升降進給，是連接床身、滑鞍、底座的關鍵零件。臥式銑床升降臺的材質為灰口鑄鐵(HT200)，屬于較復雜的箱體零件，壁厚不均，剛性不足。 圖1 臥式銑床結構圖 2 使用傳統方法加工存在的弊端 臥式銑床升降臺的傳統加工工藝是上個世紀八十年代制定的，受到當時設備、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，傳統加工工藝分粗加工、半精加工、精加工，工序長，效率低；設備主軸轉速低，加工出的工件表面粗糙度差；設備落后，定位及重復定位精度差，不易保證加工質量；裝卸工件的輔助時間太長；刀具磨損不易監控，容易造成廢品；換刀由人工完成，勞動強度大；舊工裝剛性差，易產生振動。 3 高速切削的定義及優點 3.1 高速切削加工的定義 高速切削加工技術中的“高速”是一個相對概念。對于不同的加工方法和工件材料，高速切削加工時應用的切削速度并不相同。一般認為高于(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，切削進給速度已高達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，減少了工件的內應力和熱變形，提高加工精度。轉速的提高，使切削系統的工作頻率遠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 針對傳統工藝存在的問題，將高速切削加工技術引入新工藝中，對臥式銑床升降臺平面和孔系的加工作了如下改進：由普通設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；主軸轉速大大提高，加工出的工件表面粗糙度低；設備定位及重復定位精度高，保證加工質量；工況監測系統可監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，保證工件連續加工，縮短了輔助時間；工裝系統做了如下改進：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，在原工裝系統上增加夾緊位置1個，并在所有夾緊位置適當增加夾緊力；C增加定位面面積，使用面積較大的定位塊取代定位銷。 5 結束語 高速切削加工技術在臥式銑床升降臺的加工中，起到了重要的作用，大大提高了加工質量和效率，使單件臥式銑床升降臺的生產周期從以往的300小時，縮短到現在的150小時左右，生產能力成倍增長，使臥式銑床生產企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。隨著汽車、火車的提速，世界經濟的發展被推向了新的高潮。隨著高速切削加工技術的進一步完善，高速切削在機床行業乃至其它行業將會發揮越來越大的作用。

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