高速加工是一種高效的切削方法，它以高切削速度進(jìn)行小切削量加工，其金屬去除率比普通數(shù)控加工要高，并且延長(zhǎng)了刀具壽命、減少了非加工時(shí)間，它適應(yīng)了現(xiàn)代生產(chǎn)快速反應(yīng)的應(yīng)用特點(diǎn)。
高速加工采用全新的加工工藝，在刀具、切削用量、走刀路徑及程序編制等方面，都不同于傳統(tǒng)的數(shù)控加工。
1．高速加工刀具選擇
高速加工對(duì)刀具材料要求更高。在實(shí)際加工中一般按照下列原則選用合適的刀具材料：粗加工時(shí)優(yōu)先考慮刀具材料的韌性；精加工時(shí)優(yōu)先考慮刀具材料的硬度。高速加工的刀具材料有立方氮化硼（cbn）、金剛石（pcd）、陶瓷等。使用cbn刀具銑削端面時(shí)，其切削速度可高達(dá)5000m/min，主要用于灰口鑄鐵的切削加工。聚晶金剛石刀具特別適用于切削含有sio2的鋁合金材料，目前，用聚晶金剛石刀具銑削鋁合金端面時(shí)，5000m/min的切削速度已達(dá)到實(shí)用化水平。此外，陶瓷刀具也適用于灰口鑄鐵的高速切削加工。cbn和pcd刀具盡管具有很好的高速切削性能，但成本相對(duì)較高，釆用涂層技術(shù)的刀具價(jià)格低廉，又具有優(yōu)異性能，可以有效降低加工成本，所以高速加工采用的立銑刀，大都釆用氮化鋁鈦（tialn）系的復(fù)合多層涂鍍技術(shù)進(jìn)行處理。
不同工件材料的高速加工需要選擇與其匹配的刀具材料和加工方式，才能獲得最佳的切削效果。鋁合金高速加工時(shí)，可以選用金剛石刀具。如果刀具復(fù)雜，可采用整體超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金、粉末高速鋼、高性能高速鋼及其涂層刀具進(jìn)行高速加工。加工鋼和鑄鐵及其合金時(shí)，采用al2o3 基陶瓷刀具較合適；立方氮化硼適于hrc45-65以上的高速硬切削；氮化硅基和立方氮化硼更適于鑄鐵及其合金的高速切削，但不宜于切削以鐵素體為主的鋼鐵；wc基超細(xì)硬質(zhì)合金及其ticn、tialn、tin涂層刀具和tic/tin基硬質(zhì)合金刀具也可加工鋼和鑄鐵。加工鈦合金時(shí)，一般可用wc基超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金和金剛石刀具。
2．高速加工切削用量選擇
高速加工的切削速度通常為常規(guī)切削速度的5~10倍左右。為了使刀具每齒進(jìn)給量基本保持不變，以保證零件的加工精度、表面質(zhì)量和刀具的耐用度，進(jìn)給量也必須相應(yīng)提高5~10倍左右，達(dá)到60m/min以上，有的甚至高達(dá)120m/min。因此，高速切削加工通常是釆用高轉(zhuǎn)速、大進(jìn)給和小切深的切削工藝參數(shù)。高速切削的切削余量往往很小，所形成的切屑很薄很輕，把切削時(shí)產(chǎn)生的熱量很快帶走。若釆用全新耐熱性更好的刀具材料和涂層，釆用干切削工藝也是高速加工的理想工藝方案。
3．高速加工走刀路徑確定
高速加工過(guò)程中，應(yīng)保持整個(gè)切削過(guò)程中的載荷平穩(wěn)性，避免突然改變方向，在減少進(jìn)給量或刀具停止時(shí)也要避免方向突變。走刀路徑確定時(shí)，遵循以下策略：
1）高速加工應(yīng)以順銑為主，以減少刀具磨損，提高加工精度。
2）根據(jù)淺切削、小層深的分層原則，采用合理分層路線來(lái)實(shí)現(xiàn)加工的合理性與載荷的平穩(wěn)性。
3）在拐角處應(yīng)增加圓弧走刀，防止拐角處速度矢量方向的突變，避免刀具載荷的急劇變化。圖1所示為拐角處圓弧走刀和尖角走刀方式，圖2(a)表示在外拐角處增加圓弧走刀的情況，圖2(b)所示為d型拐角過(guò)渡方式。
4）在平面雙向切削加工中，可在相鄰兩行刀具軌跡間附加圓弧轉(zhuǎn)接，以形成光滑的側(cè)向移刀（如圖3所示）。在空間雙向切削加工中，可以采用空間圓弧移刀、空間內(nèi)側(cè)圓弧移刀、空間外側(cè)圓弧移刀以及“高爾夫”式過(guò)渡移刀等多種延伸過(guò)渡形式，如圖4所示，這樣既保證了刀具軌跡的平滑性，又有效避免了兩行間的拐硬彎現(xiàn)象，這種轉(zhuǎn)接方法普遍使用在各種曲面高速銑削中。
5）避免在外形輪廓上法向直接進(jìn)刀和退刀，應(yīng)采用螺旋線、圓弧和斜線方式進(jìn)退刀，保證光滑進(jìn)退刀，如圖52-43所示。
6）對(duì)陡壁面與非陡壁面的精加工，為防止切削載荷的急劇變化，應(yīng)用不同的方法把陡壁面與非陡壁面分開加工，可提高切削速度，同時(shí)使零件表面的粗糙度均勻。
圖1 圓弧走刀和尖角走刀
(a)拐角處圓弧走刀 (b)d型拐角走刀路徑
圖2 拐角處圓弧走刀路徑
圖3 光滑的側(cè)向移刀
(a)空間圓弧過(guò)渡移刀 (b)外側(cè)圓弧過(guò)渡移刀
(c)內(nèi)側(cè)圓弧過(guò)渡移刀 (d)高爾夫式過(guò)渡移刀
圖4 行間光滑移刀
(a) 螺旋線進(jìn)刀 (b) 圓弧進(jìn)退刀
圖5 各種進(jìn)退刀方式