侯志丹
（漯河技师学院，河南 漯河 462000）
经济发展推动了社会生产的变革，从社会生产的角度看，人们对机械加工制造的效率和精度要求也在不断提升，传统的生产加工模式已经不适应现代生产发展，在新形势下面对新的需求，只有不断进行生产力变革，才能更好地推动技术创新发展，实现人类发展跨越。依靠传统技术不能解决现代的问题，只有创新，研究新的机床加工模式技术，才能更好地适应未来发展，满足现有的需求。在创新理念的推动下，数控高速切削技术已经进入到生产加工的领域，其集能耗低、切削速度快、精度高、绿色环保和切削功能良好等优点使其在制造业领域发挥出了作用，作为一体化技术，已经成为机械加工中最为重要的技术，从根本上推动了我国的机械制造行业不断发展。
1 数控高速切削加工技术的优势
1.1 提高加工精度
机械制造精度在加工制造中尤为重要，高速切削加工中，切削深度、切削宽度和切削力都很小，大大降低了刀具、工件的变形，保证了尺寸的精确性，而且切削层破坏和残余应力都较小，可以保证工件的高精度。通过数控高速切削加工技术应用，不仅有效提升了加工效率，并且整体加工出来的产品精度更好，在生产加工过程中，通过技术控制，能够保证成功率，避免出现不必要的浪费，节省了材料与成本。机械制造加工中使刀具的定位更加精确，为后期的加工环节提供了可靠保障。
1.2 有效简化加工工序
机械加工是一项复杂的作业，在传统切削工作中，整体工序复杂，生产过程中，如果加工工艺不适合，往往会导致加工的失败，影响生产进度与质量。传统铣削加工，加工后再淬火，易引起工件变形，需要后续手工修正或采用电加工最终成形，而高速切削加工可以直接加工淬火后的材料，工件变形很小，减少或免除了人工光整加工。数控高速切削加工技术的应用，大大提高了传统切削技术的效率与质量，从加工工序上看变得更加简单，各个流程通过精心的设计，能够保证精度要求，在生产加工过程中，能够自动监控，工序简化，整体的加工时间缩短。
1.3 用于加工遇热变形材料
在生产制造业中，还会遇到各种热变形材料的加工，在这样高难度的加工生产中，如果是传统工艺，很难保证材料不变形，而高速切削加工技术使切削力大大减少，产生的切屑可以快速排除，减少了热应力变形和摩擦，解决了材料热变形的问题，有效保证了加工产品的质量，对刚性差和薄壁零件的切削加工质量也得以保证。数控高速切削加工技术的应用，能够做好散热，确保工件热量达到最高限要求，有效保证了材料的稳定性，大大降低材料变形的程度。
1.4 加工材料适用性强
传统的加工技术受到刀具与材料的影响，其加工的范围受到一定的限制，而通过高速切削技术的应用，进一步扩展了加工生产的范围，数控高速切削技术对加工难度较大的材料凸显了优势。数控高速切削加工技术是通过自动化的操作来完成加工，各流程都是后台计算机控制，在后台，能够监控机床加工的速度与效率，实现全自动的智能控制，通过对不同材料刀具的选择，能够有效减少刀具磨损的问题，确保生产的连续性和稳定性，使加工生产过程更加安全，甚至可以加工具有复杂型面、硬度比较高的汽车零部件。
1.5 有助于提高加工速度
传统的加工工艺速度得不到保证，而通过数控高速切削加工技术应用，能够确保切削速度，其整体运转的能力较强，大大突破了传统切削技术时间要求，与传统技术相比，这种新型技术速度高出传统技术5～8 倍，缩短机械设备非切削空行时间，从根本上实现了加工时间的有效控制，特别是在汽车模具机械加工工作中，可以在工件一次装夹中完成型面的粗、精加工，其整体效率有了质的提升，保证了生产安全，确保了设备稳定运行。
2 影响数控高速切削加工技术的几种因素
2.1 工件材料的影响
数控高速切削加工技术虽然应用较广，但是在实践过程中，也受到各种条件的限制，只有掌握应用的环境，才能更好地保证工件和刀具不损坏，提高设备的运转效率。机械制造加工是制造业的关键，在生产过程中，加工的工件材料对技术影响最大，工件的强度、硬度和导热系数等影响切削力、切削变形、切削热和刀具耐用度等，很多的工件都是先粗加工后再精加工，如果工件材质不适合加工要求，受工件材料影响就会造成工件变形，影响整体的切削加工精度。为了提高生产质量，需要在合适的切削条件下加工，保证数控高速切削加工技术的实践应用，合理的工件材料与采用合理的切削用量，才能更好地提升切削加工水平，发挥出技术的最大功用。
2.2 刀具的影响
虽然是先进的加工流程，但是在加工中也会使用到大量的刀具，特别是对数控高速切削加工技术而言，如果刀具选择不当，利用不合理，则会导致生产质量与安全的问题，不利于生产顺利进行。刀具系统在高速运转下，其离心力加强，切削加工环节中如果运转速度加快，很容易产生强烈振动，损坏刀具、影响质量。传统7∶24 锥度的单面夹紧刀柄系统，已不适应高速切削要求，需要开发与之适应的刀具系统，比如使用双面接触空心短椎刀柄HSK 才能达到高速切削的基本要求。
3 数控高速切削加工技术在机械制造中的应用要点
3.1 刀柄与刀具的应用
“三分技术七分刀”，不论是传统技术还是数控高速切削加工技术，切削加工对刀具的要求非常严格，为了更加体现技术优势，加工前，就要对刀具的种类、性能、用途和刀柄特征有一个全面而详细的了解，根据不同的加工要求，使用不同的刀具，这样才能更准确地提升机械切削加工精度，确保加工部件的质量。设备运行中，会产生离心力、振动，不利于系统的稳定，如果刀具不符合要求，则会在离心力作用下出现偏差，导致安全事故，影响加工质量，通过正确选择刀具，提升经济效益。
3.2 高速机床的应用
制造业对精度的要求非常高，只有满足生产的要求，才能保证产品质量与安全。为满足质量标准要重视数控高速切削加工技术应用的整合，高速切削加工需要有与之配备的高速机床，大大提高效能，使用过程中需要和CNC 技术、微电子技术、计算机技术及人工智能技术相结合，并与机械加工工艺紧密结合，以此，满足机床系统设置需求，通过严密的设置，保证加工的整体效率与质量。机械制造对机床系统刚度要求高，一定要掌握机床系统性能，选择合适的驱动器，通过设备的有效配合，发挥最大的功能，合理控制驱动器供给速度才能保证加工的质量。刀柄、主轴刚度是否符合速度要求，也是关键的问题，要严格控制高速加工过程中主轴转速，合理调整好刀柄和主轴间隙，以此，保证高速切削加工质量。
3.3 高精度技术的应用
在社会生产制造领域，高精度加工是机械制造的重要方面，和传统切削加工技术相比较，数控高速切削加工技术应用更加能够体现精度成果。因为数控高速切削加工技术融入了高速运算数控元素，在各个流程中实现了自动化，通过精密仪器的调节，能够保证每一个细节的精度，以此，提高成品精度，保证了加工质量和效率。高精度加工中对设备的要求比较高，通过现代技术应用，降低了机械变形概率，确保了设备的稳定性，保证切削加工精确度符合设计规格。
3.4 数控高速切削加工技术中的数控编程
数控高速切削加工技术在实际应用中，不但需要对机械硬件合理配置，更需要在软件应用上体现效果，数控编程是对一个工件的加工流程设计，要根据不同的工件大小、尺寸和精度要求，做好数控编程，配备合理的刀具，保证精度与安全性，有效提高加工工件的精度。编程时，要了解机床与刀具的性能，考虑到各部分的过切现象，通过科学合理的设计，避免工件和刀具同夹具间的相互干涉与碰撞，保证刀具安全，提高加工精度。编程并非简单的机械化与计算机配合，在整体编程过程中，需要考虑的问题较多，要顾及到各个方面对生产的影响，切削载荷恒定状态才能保证生产的稳定可靠，以此，确保适中恒定状态，谨慎使用仿形加工，多用分层加工，保证了有效恒定效果，编程过程中，要保证刀具平滑切入，避免出现偏离轨道的现象，要充分实现刀具的轨迹跟踪，确保平滑过渡。实际应用中，螺旋轨迹走刀方式最为贴切。在保证加工速度的同时，保证整体产品质量，切削用量的控制至关重要，要设计合理的流程，避免切削振动，如果进给量过大则产生振动，不利于产品的精加工，要做好编程设计，才能保证加工过程处于平衡状态，满足加工部件表面标准要求。
3.5 切削液在数控高速切削加工技术中的应用
数控高速切削加工过程中，会产生一定的热量，要充分释放热量，进行必要的冷却，才能保证设备的运行安全，提高生产效率与产品质量，切削液发挥着至关重要的作用。切削液在加工过程中的功能就是降低温度、润滑刀具、减小摩擦、清洗与排屑等。实践证明：选用合适的切削液，能降低切削温度60～150 ℃，提高表面粗糙度等级1～2 级，减小切削阻力15%～30%，能成倍延长刀具寿命，并能把切屑和杂质从切削区域冲走。切削液种类繁多，性能各异，应根据工件材料、刀具材料、加工性质和加工方法等具体情况合理选用，若选择不当，则达不到应有的效果。选用切削液时，一是不可用有毒切削液，否则会损害相关操作人员身体健康；二是不可用易燃切削液，机械制造不仅是物理的运动，很多的设备都是由电器设施来带动的，在使用过程中，如果电线年限过长老化，在高强度的加工状态下，会出现燃烧事故，切削液如果是易燃品，那幺加工过程中产生的热量，到达一定的温度，也会出现燃烧风险，导致生产事故的发生；三是不选用腐蚀切削液，切削液腐蚀性过强，则会导致设备的腐蚀，特别是设备的橡胶部件，易被腐蚀损坏，不利于设备的精度运转，同时，机器表面涂层也会在腐蚀中产生脱落，致使机器破损；四是不用变质冷却液，变质冷却液起不到作用，影响设备的稳定运行。
4 机械制造中数控高速切削加工技术的保障措施
4.1 定期做好设备的维护保养
要想应用好数控高速切削加工技术，则需要做好日常的保养与维护，以此更好地提高设备的运行效率，保证加工的质量。设备在日常运行中故障是难免的，要通过良好的保养，减少出现问题的次数，如果设备出现小的故障没有被及时发现，则会在后期的运行中出现大的故障，导致设备整体停止作业。相关设备操作人员要在使用过程中，不断发现问题，做好日常的检测与维护，通过自身掌握的技术，快速及时排查设备故障，对可能出现的问题及时修正，避免出现大的运行问题，以此，确保设备始终处于稳定、安全运行状态。要严格执行操作流程，根据设备的操作手册要求做好科学的操作，不能违规作业，影响到设备的运行质量，后期要重视设备保养，定期对设备做好性能养护，保证设备正常运行，延长使用寿命。
4.2 完善切削加工数控编程
机械制造加工中应用数控技术，这样才能更好地提高切削加工质量，并且在一定程度上控制产品的精度，要利用科学的编程，提升完善高速切削加工体系。编程过程中，要结合实际加工任务和加工条件各项因素，完善以往的编程，确保数控技术良好应用。一是要了解工件的性能，编程时要合理处理好各种刀具的位置，避免出现干涉现象，分层切削加工过程中，要保证切削厚度，符合设计的规定要求。二是科学设计刀具运动轨迹。控制入刀方式，确保刀具能够平滑切入，避免刀具走刀方向的突然变化，避免刀具突然加速或减速，进行螺旋走刀的时候，要充分保证轨迹准确、合理，编程环节设计，要充分考虑到载荷恒定，以此达到数控高速切削的效果，体现技术的优势。
4.3 提高技术人员的专业素质
机械制造技术不断创新，要在生产实践中，掌握新知识、新技术，提高生产加工的质量。技术人员专业素质、操作能力好坏，影响到加工的质量，要学习，掌握新技术、新知识，满足加工成品标准要求。生产单位要定期举办专业切削加工技术培训活动，引进先进的技术经验，不断在实践中总结提高，提升技能人才的知识和技能水平，才能在实践中更熟练、全面、专业地做好生产加工，更好发挥技术优势。
5 结束语
我国正在由制造大国向制造强国转变，智能制造和科学技术水平不断提升，新时代大量新技术、新材料、新工艺、新设备不断涌现，现代数控高速切削加工技术的发展势在必行，在机械制造中的优势越来越明显，要不断发挥其技术优势，达到理想切削效果，还要继续深入研究技术应用中的细节流程，解决生产问题，以此推动社会经济快速发展。
