技术

      随着零件品种的不断增加，同时尺寸变得越来越小，零件的小型化要求制造业改变加工策略。为了实现更高效率的加工，需对以往的加工过程进行重新思考。传统的加工方法是在低切削速度下，使用大直径刀具加工。但大直径刀具是不能对形状复杂的零件进行加工的。这样，使用小型刀具加工则变成自然的选择。但是使用小型刀具需要很高的主轴转速，这是普通机床所不能达到的。即使有的机床能够达到很高的主轴转速，例如在普通机床上使用直径小于0.5'小型刀具，在10000r／min的主轴转速下，对形状复杂零件进行加工，也往往会使主轴温度升高。所以只能选择低的进给速度加工，而且还会使刀具容易磨损，严重时还会使刀具破损。
       当然，在切削过程中，切屑不能及时排除，也是引起刀具破损的主要原因，它远比错误选择切削用量的影响大得多。为防止刀具破损，必须设法保证切屑及时顺利地从切削区排除。对于使用小刀具加工，须在提高切削速度的同时，注意设法以最快的速度将切屑从切削区排除。
       对于小犁刀具高速加工的定义，是指选择小于0.250直径的刀具，在高主轴转速的机床上，对形状复杂零件进行的精细加工。高速加工虽然没有固定的定义和绝对正确的切削用量，但一般要求机床主轴转速选择在25000r／min左右。

小型刀具高速加工策略

    使用小型刀具，在机床主轴转速高达25000r／min左右进行高速加工，必须掌握以下三个相互关联的主要技术环节：(1)小型刀具的智慧设计制造和使用；(2)低粘度冷却剂的选择和合理使用，(3)充分发挥高速加工技术的作用。

小型刀具的智慧设计制造和使用

    将大直径刀具几何形状缩小到小型刀具上会产生不可接受的进给速度和不满意的零件表面粗糙度。所以需要设计制造出能在高速切削中充分发挥作用的小型刀具，经优化设计的刀具几何形状与高转速主轴和最佳状态下的冷却等几方面相结合，不仅能提高生产效率，还能省去去毛刺等后续工序DOT。在使用小型刀具进行高切削速度加工时，还都需对使用的小型刀具进行平衡处理。同时注意增加刀具的容屑空间，以利于切屑的顺利排除，防止切屑被堵塞或被烧糊在刀具内。

低粘度冷却剂的选择和合理使用

    使用小型刀具进行高速加工将产生大量热量，所以必须积极采取措施，使零件在加工中能迅速冷却。当然在高速切削中可以快速将切屑从切削区排除，但光靠这  点还远远不够，还需要选择合适的冷却润滑液，设计一个有效的冷却系统。

图1 在用小型刀具进行高速加工时，使用乙醇冷却液
能比使用油基冷却液快而有效地冷却加工零件表面。

冷却液除有降低切削温度作用之外，还具有良好的润滑作用，所以能使刀具迅速通过切削零件表面。如同使用一把切刀很难快速将黄油切开，而若选择将切刀加热后再切，则能很快将黄油切开。这是因为切刀被加热，它将使切口处黄油迅速熔化，熔化的黄油还对切刀有较好的润滑作用，使切刀容易移动，因此能有效将黄油切开。同样原理适用于高速切削，小型刀具在切削中需要低粘性冷却润滑液给以冷却润滑。这是因为低粘性冷却润滑液的渗透能力强，容易将冷却液加注至刀头切削刃。常用的乳化液作冷却液远比水溶液的粘性大，所以不适用于小刀具的高速切削。
    可供使用的微量冷却液喷射系统在使用小型刀具进行高速加工中建议选择使用乙醇(俗称酒精)作冷却液，它是将食糖发酵形成的一种酒精，最适宜在非有色金属和一些塑料材料的高速加工中使用。然而，黑色金属还要求使用油基冷却液。这是因为在铁基金属表面切削，容易产生电火花，发生火灾。
    通常使用的冷却液是油基冷却液，它需要服务人员进行适当处理，增加附加费用。乙醇因为能自动挥发而不需要进行过滤和废屑等费时处理，节省生产开支。虽然乙醇易燃，但低的溶点使乙醇具有较强的冷却和润滑效果。由于它是自然化学品，没有负面的环境影响、没有污染、没有浪费和额外的附加费用。此外，乙醇作为一种冷却液，还具有不会残留在加工好的零件表面的<