技术应用：用微型刀具进行高速切削（三）

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　　正确选用加工机床

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　　基于使用微型刀具进行高速切削的加工机床所具有的动力学特性，上述高速切削技术的相关原理是完全可以实现的。此类机床通常重量较轻，因此运动范围较大，具有较好的灵敏性、柔性、多功能性以及很高的速度。常规的数控机床重量较大，因此其速度和机动性难以达到轻型机床的水平，但它们能够采用较大的刀具进行加工。常规数控机床有点像SUV(皮卡)，虽然动力强劲，但机动性不足或无法在狭小空间停放。而跑车的设计和结构使其不但马力十足，而且具有高水平的可控性和灵敏性。用于微型刀具高速切削的数控机床就与跑车的特点非常相似。正如你不可能在SUV上安装一个扰流板和漆上赛车条纹，然后就期望它能像跑车那样飞驰一样，你也不可能在笨重的常规数控机床上换装一根高速主轴，就期望它能高效完成使用微型刀具的高速切削加工。

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　　在设计一台机床时，你可以在两种思路中任选其一。你可以制造一台功率强大的大型机床，使其能用大型主轴来驱动大型刀具进行加工。驱动大型刀具需要强劲的动力，这就意味着必须采用质量较重的大电机。另一方面，你也可以制造一台专门用于微型刀具的轻型机床。为采用微型刀具进行高速切削而设计的机床需要承受的切削力较小，因此设计重点应放在速度和灵敏性上，而不需要采用大电机驱动。

　　为了使一架飞机完成飞行，哪一边的机翼更重要，左翼还是右翼？回答当然是：要使飞机飞起来，两翼同样重要，同样不可或缺。与此类似，为了实现微型刀具的高速切削加工，三要素(微型刀具、冷却方式和高速切削)中的每一要素都同样重要，缺少了其中任何一个环节，都不可能实现高效率、高可靠性和高柔性加工。反之，如果将三要素完美地结合在一起，就能达到令人惊喜的加工速度和高水平的加工质量。其加工优势还不止于此，它还能完全取消如去毛刺、去油污等后续二次操作。

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　　加工实例

　　下面列举两个在Datron机床上用微型刀具进行高速切削的加工实例：①用直径1/4″(6.35mm)的单槽铣刀高速铣削厚度为1/8″的6061铝板，加工转速为45000r/min，采用酒精冷却，机床进给率为250ipm；②用直径1/8″(3.175mm)的小螺旋角双槽高速铣刀(HSC＋)铣削1/8″厚的6061铝板，加工转速为50000r/min，采用酒精冷却，机床进给率为200ipm。

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　　对于高速切削加工，有一些经验值得注意：①应避免在主轴上加装衬套，因为这样会增大磨损和破损，大大缩短主轴寿命；②采用具有较小步距和较高进给率的机床；③快速移动刀具，利用切屑带走热量。

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　　结论

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　　综上所述，要完美地完成任务，就必须使用正确的工具。一个高尔夫球手既不会使用长打棒在草地上击球，也不会使用轻击棒在球座上开球。同样，在常规数控机床上换装高速主轴，也很难期望它能达到高速切削所要求的高标准。只有专门为微型刀具的高速切削而设计制造的机床才能满足这种加工的严苛要求。

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　　用微型刀具进行高速切削加工的优点包括：切削力小，刀具不易损坏，加工温度低，表面光洁度好，可取消后续去毛刺、去油污操作和刀具振动小等。高达60000r/min的主轴转速使加工速度比过去大大加快，同时工件加工质量也得到了提高。