自20世纪30年代德国 Carl Salomon博士首次提出高速切削概念以来,经过50年代的机理与可行性研究,70年代的工艺技术研究,80年代全面系统的高速切削技术研究,到90年代初,高速切削技术开始进入实用化,到90年代后期,商品化高速切削机床大量涌现,21世纪初,高速切削技术在工业发达国家得到普遍应用,正成为切削加工的主流技术。
根据1992年国际生产工程研究会(
CIRP)年会主题报告的定义,高速切削通常指切削速度超过传统切削速度5-10倍的切削加工。因此,根据加工材料的不同和加工方式的不同,高速切削的切削速度范围也不同。高速切削包括高速铣削、高速车削、高速钻孔与高速车铣等,但绝大部分应用是高速铣削。目前,加工铝合金已达到2000-7500m/min;铸铁为900-5000m/min;钢为600-3000m/min;耐热
镍基合金达500m/min;钛合金达150-1000m/min;纤维增强塑料为2000-9000m/min。
高速切削是一项系统技术,图1显示了影响高速技术的各方面因素,企业必须根据产品的材料和结构特点,购置合适的高速切削机床,选择合适的
切削刀具,采用最佳的切削工艺,以达到理想的高速加工效果。
高速切削的上述特点,反映了在其适用领域内,能够满足效率、质量和成本越来越高的要求,同时,解决了三维曲面形状高效精密加工问题,并为硬材料和薄壁件加工提供了新的解决方案。
高速切削在航空航天业、模具工业、电子行业、汽车工业等领域得到越来越广泛的应用。在航空航天业主要是解决零件大余量材料去除、薄壁件加工、高精度、难加工材料和加工效率等问题,特别是整体结构件高速切削,既保证了零件质量,又省去了许多装配工作;模具业中大部分模具均适用高速铣削技术,高速硬切削可加工硬度达50-60HRC的淬硬材料,因而取代了部分
电火花加工,并减少了钳工修磨工序,缩短了模具加工周期;高速铣削石墨可获得高质量的电火花加工电极。高速切削的高效率使其在电子
印刷线路板打孔和汽车大规模生产中得到广泛应用。目前,适合高速切削的工件材料有铝合金、钛合金、铜合金、不锈钢、淬硬钢、石墨和
石英玻璃等。