杜巍巍

摘 要：高速切削是近些年發(fā)展非常迅速的一種先進(jìn)的零件加工技術(shù)。高速加工技術(shù)從出現(xiàn)之日起就用在了航空工業(yè)結(jié)構(gòu)件的加工中，目前，該技術(shù)更是已經(jīng)成為了提升飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工質(zhì)量，提升加工效率的一種重要途徑。本文對(duì)高速切削技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工中的優(yōu)勢(shì)以及實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能夠?qū)υ摷夹g(shù)的使用起到一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：高速切削技術(shù)；飛機(jī)結(jié)構(gòu)件；數(shù)控編程

高速切削技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工中應(yīng)用之后比傳統(tǒng)切削技術(shù)擁有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，且速度快、效率高、成本低。因此對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用研究進(jìn)行探析具有一定的實(shí)際意義。

1 高速切削技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工中應(yīng)用的原因以及優(yōu)勢(shì)

1.1 高速切削技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工中應(yīng)用的原因分析

（1）在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工過程中，為了盡可能的降低零部件的重量并同時(shí)滿足其他的需求，很多零部件在加工過程中都會(huì)選擇使用“整體構(gòu)造法”，即在較大的毛坯上直接進(jìn)行加工，從而將零部件加工成薄壁結(jié)構(gòu)。而這種加工方式在切削過程中會(huì)消耗大量的時(shí)間，所以想要提升零部件的加工效率唯一的方式就是使用高速切削技術(shù)。

（2）飛機(jī)零部件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且對(duì)精度有著非常高的要求，這些結(jié)構(gòu)件在加工過程中需要盡可能的不出現(xiàn)徑向切削力以及熱變形，因此應(yīng)用高速切削技術(shù)就成為唯一的選擇。

（3）高速切削技術(shù)在使用過程中能夠?qū)α悴考w進(jìn)行加工，進(jìn)而降低零部件的數(shù)量以及總體重量。

1.2 高速切削技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

（1）能夠極大的提升對(duì)金屬的去除率；（2）提升零部件的精度；（3）提升表面粗糙度；（4）降低加工過程中零件變形的可能性，提升薄壁零件的質(zhì)量；

2 高速切削技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用

2.1 高速切削技術(shù)應(yīng)用方案

（1）定位以及裝夾的選擇

在對(duì)毛坯進(jìn)行加工時(shí)，實(shí)際生產(chǎn)中最為普遍的加工定位方案為一面兩孔型，即合理使用零部件上的基準(zhǔn)平面以及孔進(jìn)行定位。裝夾方式基本上都使用真空吸附以及輔助螺栓壓板夾緊。另外，需要注意的是，銑切夾具在使用過程中，必須要考慮到高速切削的特征，在其定位過程中也要避開正在進(jìn)行加工的區(qū)域。

（2）刀具的選擇

如果想要有效的發(fā)揮出高速切削技術(shù)的先進(jìn)性，必須要對(duì)刀具進(jìn)行合理的選擇，這樣才能夠有效的保證零件的質(zhì)量。在刀具的選擇過程中，要遵循下面一些原則：①選擇剛性好，結(jié)實(shí)的刀具來進(jìn)行高速切削；②如果條件允許就選用長(zhǎng)徑比較小的刀具，以免刀具長(zhǎng)度過長(zhǎng)；③選用平衡性良好的刀具；④刀具中應(yīng)該設(shè)置寬大的排屑槽；⑤刀具要有牢固的固定。

（3）高速切削冷卻潤(rùn)滑技術(shù)

高速切削作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因此該技術(shù)必須配套相應(yīng)的快速降溫、冷卻以及潤(rùn)滑的措施。目前我們實(shí)際生產(chǎn)中使用最廣的冷卻方式為微量油霧，采用這種方式進(jìn)行冷卻不但能夠降低刀具和零部件間的摩擦力，同時(shí)還能夠帶走更多的熱量。

2.2 高速切削的數(shù)控編程技術(shù)

（1）高速切削數(shù)控編程的特點(diǎn)

高速切削的數(shù)控編程具有一定的特殊性，在切削方式、刀具軌跡等方而都和普通數(shù)控加工有很大的區(qū)別，高速銑削數(shù)控編程的特殊要點(diǎn)包括：①避免切削過程中刀具速度的快速變化，在走刀方向變化比較大的位置設(shè)置過度段。在切削量比較大的位置，如轉(zhuǎn)角前后，要降低走刀速度，確保加工過程的穩(wěn)定性。②盡可能減少銑削負(fù)荷的變化，使加工余量盡量控制均勻。③原則上均采用順銑方式。④切入和切出盡量采用切向進(jìn)刀。刀具進(jìn)入材料盡可能采用連續(xù)的螺旋和圓弧軌跡進(jìn)行銑削，以保證恒定的切削條件。⑤粗加工不是簡(jiǎn)單的去除材料，要注意保證本工序和后續(xù)工序加工余量均勻。⑥必須考慮高速加工刀具幾何結(jié)構(gòu)的特殊性，即有效切削部分往往小于加工深度，而切削刃的直徑要大于刀柄直徑，在編程時(shí)不要讓刀柄和零件發(fā)生碰撞。⑦要對(duì)數(shù)控系統(tǒng)中本身具備的方針功能進(jìn)行充分的、合理的利用，在零部件開始加工之前運(yùn)用仿真功能進(jìn)行驗(yàn)證，以便于確保刀位參數(shù)的精準(zhǔn)度與加工過程的安全性。

（2）數(shù)控編程時(shí)刀具尺寸的選擇

在編程過程中，選擇粗加工刀具時(shí)，應(yīng)盡可能選用大直徑刀具，充分發(fā)揮機(jī)床的有效功率，提高切削效率。其次根據(jù)零件形腔的轉(zhuǎn)角半徑，選擇精加工刀具的尺寸。精加工刀具的半徑要小于零件形腔最小轉(zhuǎn)角半徑，這樣有利于在轉(zhuǎn)角處形成圓滑的過渡曲線，避免切削力在轉(zhuǎn)角處突然增大，使刀具折斷。同時(shí)也要注意，粗、精加工刀具直徑相差太大，將會(huì)在零件轉(zhuǎn)角處的腹板上產(chǎn)生三角形殘留。

（3）高速銑削用量

高速銑削加工用量的決定主要由實(shí)際的加工效率、刀具磨損程度、成本以及零部件表明質(zhì)量等因素所決定。在使用不同的刀具對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件進(jìn)行加工時(shí)，加工用量也會(huì)根據(jù)其需求的不同出現(xiàn)很大的不同。一般情況下，隨著切削速度的不斷提升，在加工效率提升的同時(shí)也會(huì)加劇刀具的磨損程度。對(duì)于刀具本身的使用壽命來講，每齒進(jìn)給量與軸向切深都具有一個(gè)實(shí)際意義上的最佳選擇范圍，但是這一范圍非常小。

3 結(jié)語(yǔ)

高速切削技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工中的應(yīng)用是非常廣泛的，實(shí)踐已經(jīng)證明，和傳統(tǒng)的切削加工方式相比，使用高速切削技術(shù)進(jìn)行零件加工能夠顯著提升加工效率，縮短加工時(shí)間，并且還能夠減少鉗工作業(yè)時(shí)間。本文分析了高速切削技術(shù)在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還對(duì)該技術(shù)實(shí)際使用過程中的應(yīng)用方案以及數(shù)控編程技術(shù)展開了探討，旨在促進(jìn)該技術(shù)在現(xiàn)代飛機(jī)零部件加工中的運(yùn)用。

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（作者單位：沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司）