.

Высокоскоростное резание

Под высокими скоростями резания принято понимать такие скорости, при которых материал заготовки в зоне его контакта с инструментом не только размягчается, но и может расплавляться. При этом остальные параметры режима резания – глубина резания и подача должны быть малыми, а именно: t £ 0,1 мм, s £ 0,1 мм/об. Т.е. высокоскоростное резание не означает обязательную высокую производительность процесса обработки. Основными достоинствами данной технологии являются:

- снижение до пренебрежимо малых величин сил резания, т.к. инструмент практически не встречает сопротивление материала;

- размягчение и, особенно, расплавление материала делает незаметной кинематическую шероховатость и, в отдельных случаях, обработанная поверхность может оказаться зеркальной;

 - исключаются термические деформации заготовок, т.к. скорость резания выше скорости распространения тепла в заготовке, в результате чего, последняя остается холодной.

 В конечном итоге, главным достоинством этой технологии является максимально возможная точность обработки, которая обеспечивается практическим отсутствием сил резания и температурных деформаций заготовки.

Для каждой пары материалов заготовка – инструмент требуемая скорость резания подбирается экспериментально и, естественно, оказывается различной. В качестве примера в таблице 1.1. приведены значения таких скоростей для различных конструкционных материалов.

Как видно из таблицы диапазон высоких скоростей резания для различных конструкционных материалов может колебаться примерно от 200 м/мин до 7000 м/мин и более.  Из таблицы также видно, что нижние границы диапазона скоростей характерны для обработки титановых сплавов и высококачественных сталей, а цветные металлы и сплавы требуют более высоких скоростей резания.

Данный метод хорошо использовать, в частности,  для фрезерования маложестких заготовок.

В качестве ограничений применимости данного метода следует указать:

- необходимость тщательного подбора и согласования друг с другом материалов заготовки и инструмента;

- использование, в основном, специальных и очень дорогих инструментов;

- трудность и даже невозможность обеспечения требуемых скоростей при использовании малоразмерных инструментов (сверла, зенкеры, развертки и т.д.) и/или при обработке поверхностей малых размеров, что требует создания станков с очень высокими числами оборотов шпинделя;

- сверхскоростные станки требуют чрезвычайно сложных, практически безинерционных систем управления, а это не только технически сложно, но и очень дорого. 

Перечисленные выше недостатки скоростного резания особенно трудно преодолеваются в приборостроении, где, в основном, имеют место малогабаритные изделия. Кроме приборостроения данная технология широко используется для изготовления деталей самолета, турбин и пропеллеров; также используется для последующей обработки после штамповки и формообразования; обрабатываются детали из пластмасс, например, протез тазобедренного сустава.