高速銑削加工效率的計(jì)算與分析

隨著高速切削技術(shù)的發(fā)展，高速銑削工藝的應(yīng)用日益廣泛，越來(lái)越受到制造業(yè)的企業(yè)和科研工作者的關(guān)注。信息產(chǎn)業(yè)部某研究所自1999年7月從瑞士MIKRON公司購(gòu)進(jìn)第一臺(tái)HSM-700型高速立式銑削中心后，2001年10月又購(gòu)進(jìn)三臺(tái)HSM-700型高速銑床用于生產(chǎn)。筆者通過(guò)對(duì)這批先進(jìn)高速銑床的加工效率進(jìn)行深入、細(xì)致的調(diào)查研究，對(duì)比了不同銑床的加工效率，推導(dǎo)了高速銑削加工效率的計(jì)算公式。 　　按照傳統(tǒng)切削理論，切削加工效率ZW(cm3/min)可通過(guò)下列公式計(jì)算：ZW=v·f·ap (1)式中v---切削速度；f---進(jìn)給量；ap---切削深度 　　根據(jù)分析與研究，我們認(rèn)為式(1)不適用于高速銑削加工效率的計(jì)算，原因主要有兩點(diǎn)： 　　1）高速銑床的主軸轉(zhuǎn)速相當(dāng)高(如HSM-700型高速銑床最高轉(zhuǎn)速達(dá)42000r/min,，加工平面時(shí)轉(zhuǎn)速也在35000r/min,以上)，如此高的轉(zhuǎn)速使刀具并非每一轉(zhuǎn)都在切削金屬； 　　2）在實(shí)際加工中，設(shè)定的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量只是最大轉(zhuǎn)速和最大進(jìn)給量，實(shí)際的刀具轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量時(shí)刻都在變化(HSM-700機(jī)床的自測(cè)功能可以顯示整個(gè)切削過(guò)程中的變化情況)，切削過(guò)程中的實(shí)際轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量總是從較低值迅速達(dá)到較高值又很快降到較低值，如此反復(fù)變化，這是銑削過(guò)程的客觀反映，而不像車(chē)削過(guò)程中可以保持轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量恒定不變。 　　因此，我們提出用單位時(shí)間內(nèi)的金屬去除量Z(cm3/min)表示加工效率，即 Z= W/t (2)式中W---切削過(guò)程總的金屬去除量(cm3), t---切削時(shí)間(<0,) 式(2)更符合高速銑削的實(shí)際情況，用式(2)很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)高速銑削加工效率的計(jì)算，同時(shí)也便于不同銑床加工效率的比較。