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硬质金属材料高速切削加工探讨 　　【摘 要】在金属加工行业，硬质金属材料的高速切削加工一直摆在从业者面前的一道难题。本文阐述利用高速切削工艺加工硬质金属材料的相关特点，详细解析高速切削的基础技术，分析高速切削的具体加工工艺以及切削过程中存在的问题，以便于高速切削技术在生产实践中具备更好的实用性。 　　【关键词】硬质金属材料；高速切削加工；特点与技术 　　1、前言 　　上世纪初期，欧洲物理学家萨洛蒙博士在实验室进行了超高速模拟实验，他根据实验所得的结果，提出了一个理论----高速切削理论。依据萨洛蒙博士的相关理论，高速切削指的是每一种材料在进行切削时，都存在一个特定的速度范围，一旦切削速超出这一范围，切削温度就会急剧升高，破坏切削刀具，迫使切削加工的停止；在研究中，萨洛蒙博士发现了一种奇特的现象，当刀具的切削速度渐渐增大，达到一个区域范围后，加工所产生的切削温度和切削力并不再升高，反而会出现下降的趋势。在这样一个切削速度下进行硬质金属材料的加工，能大幅度提高加工效率，减少切削加工时间。 　　2、硬质金属材料高速切削加工的特点 　　通常情况，硬质金属材料很难进行切削加工，因为材料本身的强度比较高，传递热量的性能又差，易在加工过程中出现损害材料的现象。切削加工因其特殊性，成功地解决了硬质金属材料切削加工的难题。在高速切削硬质金属材料时，短时间内产生的切削热量是极大的。高热量导致切削层温度瞬间升高，软化了硬质金属材料切削层处的硬度，有利于减小材料塑性变形的抵抗力，从而进一步降低材料切削难度。 　　高速切削具有以下优点：一、能轻松的实现硬质金属材料的切削加工。针对镍基合金、高锰钢、钛合金等高硬度高强度的硬质材料，通过应用高速切削技术，能将材料的加工速度大幅度提高，一般而言高速切削的速度为100到1000米每分钟，十倍于常规切削方法的速度。高速切削加工有效地提升了材料的加工品质，极大地减轻了材料加工刀具的磨损程度。二、硬质金属材料加工过程中，材料切除率高。如果将常规的切削速度材料切除率看做1，那么高速切削的材料切除率最少是4，这就意味着，在时间相同的情况下，高速切削能切除更多的材料，完成更大的工作量。切除率的提升意味着机床空程速度的提高，非切削的空程时间在缩小，在很大程度上，提高了机床切削硬质金属材料的效率。三、高速切削切削温度有所降低。高速切削过程中，由于高速度的特性，大量的切削热被切削废屑带走，来不及向切削材料传递，这使得被切削材料始终保持一定温度。对于一些遇热易变形的材料，该法具有很大的适用性。四、高速切削工作过程振动小，状态稳定。高速切削加工机床的激振频率很高，在切削过程中，工作状态稳定，振动幅度较小，加工出的工件精密度、光洁度极高。 　　3、浅析硬质金属材料高速切削加工的基础技术 　　依赖先进的材料加工工艺，硬质金属材料高速切削加工更为高效简单，能在有限的时间能完成大量的硬质金属材料加工量。高速切削加工基础技术包括高速切削机理、冷却与排屑、适用的刀具材料及合理的刀具结构等。 　　3.1高速切削的机理 　　高速切削，利用高速运转的转轴传递巨大的切削力作用于加工工件，实现设定的加工要求的过程。高速切削非常注重对材料细微变化的研究，对切削力度、材料变形量、温度控制都有很严格的要求。高速切削加工，对加工刀具的磨损是极其大的。利用科学的方法，研究高速切削的机理，分析；影响高速切削加工稳定性的各项因素，对硬质金属材料切削加工的实践操作具有重要的意义。 　　3.2冷却和排屑 　　硬质金属材料在进行高速切削时，往往会产生大量的热和材料废屑。热量和废屑的处理事关材料的加工精度及操作过程中操作者的安全。为降低切削热量，应设置冷却系统如加设冷却液体。为提高切削过程中的安全，应配置安全的排屑装置，将温度高的废屑从切削区域排放出去。 　　3.3适用的刀具材料及合理的刀具结构 　　近年来，材料科学发展迅速，刀具材料的选择有了很大的余地，硬质合金、聚晶金刚石、陶瓷等材料成为制作刀具的常见材料。使用此类材料制成的刀具不仅具备高强度、高硬度、高耐磨等特性，还在导热系数、热膨胀系数、抗氧化能力、亲和性等方面有着优良的综合性能。先进的刀具材料势必推动硬质金属材料高速切削工艺进步。 　　高速切削加工不仅要求高性能的刀体材料，同时合理设计刀具的几何结构也是十分重要的。硬质金属材料在高速切削加工过程中，产生的机械冲击和热冲击是极大的，在长期的加工过程中，刀具会出现刀刃边界缺口、刀尖热磨损严重的现象。合理的刀具结构，可以很有效地保障硬质金属材料高速切削加工安全可靠的完成，增大刀尖角是一项常见的刀具设计结构。 　　4、硬质金属材料的高速切削加工工艺 　　硬质金属材料高速切削加工对加工中的每一道工序有很严格的要求，同时也强调工序间的相