超高速切削技術

　　超高速切削技術，是以比常規高10倍左右對零件進行切削加工的一項先進制造技術。實踐證明，當切削速度提高10倍，進給速度提高20倍，遠遠超越傳統的切削“禁區”后，切削機理發生了根本的變化。其結果是：單位功率的金屬切除率提高了30%-40%，切削力降低了30%，刀具的切削壽命提高了70%  ，留于工件的切削熱大幅度降低，切削振動幾乎消失；切削加工發生了本質性的飛躍。在常規切削加工中備受困惑的一系列問題亦得到了解決，真可謂是集高效、優質、低耗于一身的先進制造技術，是切削加工新的里程碑。

　　該項新技術始于八十年代初期，美、德、法等國處于領先地位，英、日、瑞士等國亦追蹤而上，至八十年代后期，在上述國家里已形成了新興的產業，年產值已達數十億美元，并正在逐年上升。同濟大學現代制造技術研究所已與德國Darmstadt大學建立了項目合作關系，并獲得了初步成果。按目前看，工業發達國家的航空，汽車、動力機械、模具、軸承、機床等行業首先受惠于該項新技術，使上述行業的產品質量明顯提高，成本大幅度降低，獲得了市場競爭優勢。 

　　超高速切削技術是未來切削加工的方向，也是時代發展的產物。首先，它依賴于數控技術、微電子技術、新材料和新穎構件等基礎技術的出現。然而，它自身亦存在著有待攻克的一系列特殊的關鍵技術，歸納起來有以下幾方面：

　　1.超高速大功率的主運動系統。由于主運動需要具有幾萬轉／分甚至十幾萬轉／分的轉速和幾十千瓦的輸出功率，并且其結構尺寸限制很嚴。這是常規措施難以辦到的。按國外經驗，采用內傳動鏈，那就要涉及到電樞設計，電機冷卻、交流調頻變速系統、超高速軸承、軸承的特殊潤滑、冷卻和密封、主軸的調整平衡、可靠的刀具裝卸、主軸的狀態參數監控等問題。

　　2.超高速的進給運動系統。每分鐘幾十米速度的多維系統，形成軌跡復雜而精確的超高速進給系統，其突出的難點有二處：一是運動慣性要降低到最小的程度；二是數控伺服系統要具有高速而精確的跟蹤性能。

　　3.超高速切削刀具。對于不同材料的工件，應具有相應的刀具材料、刀具參數和特殊的刀體結構。 

  　4.特殊的支承材料和安全防護體系。為了使機床的固有頻率遠離切削顫振頻率，獲得良好的動態響應，國外均采用新穎的非金屬大阻尼材料作支承件。由于高速切削飛濺的切屑和碎片具有槍彈般的殺傷力。所以須置以具有防彈效果的防護體系，同時，還要考慮到觀察和操作的方便性。