高速铣削加工效率的计算与分析简介

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随着高速切削技术的发展，高速铣削工艺的应用日益广泛，越来越受到制造业的企业和科研工作者的关注。信息产业部某研究所自1999年7月从瑞士MIKRON公司购进第一台HSM-700型高速立式铣削中心后，2001年10月又购进三台HSM-700型高速铣床用于生产。笔者通过对批先进高速铣床的加工效率进行深入、细致的调查研究，对比了不同铣床的加工效率，推导了高速铣削加工效率的计算公式。
1、加工效率的计算
按照传统切削理论，切削加工效率ZW(cm3/min)可通过下列公式计算：
: G- S% D% U9 jZW=v·f·ap  (1)
式中v---切削速度；f---进给量；ap---切削深度
) w8 B5 I2 @0 Z$ W6 ~3 g5 E; [( o根据分析与研究，我们认为式(1)不适用于高速铣削加工效率的计算，原因主要有两点：
1）高速铣床的主轴转速相当高(如HSM-700型高速铣床最高转速达42000r/min,，加工平面时转速也在35000r/min,以上)，如此高的转速使刀具并非每一转都在切削金属；
9 \1 l& }- E9 O9 Q; N- K9 e$ i' T2）在实际加工中，设定的转速和进给量只最大转速和最大进给量，实际的刀具转速和进给量时刻都在变化(HSM-700机床的自测功能可以显示整个切削过程中的变化情况)，切削过程中的实际转速和进给量总是从较低值迅速达到较高值又很快降到较低值，如此反复变化，这是铣削过程的客观反映，而不像车削过程中可以保持转速和进给量恒定不变。
因此，我们提出用单位时间内的金属去除量Z(cm3/min)表示加工效率，
　 (2)
7 x3 @! g1 a, f3 G$ l式中W---切削过程总的金属去除量(cm3)
1 U/ |& V: s' a# f: p: l/ t- ^
0 x  x4 a: @) a/ M' Kt---切削时间(