(1)生产效率提高。
(2)切削力降低。
(3)工件的热变形减小。
高速加工理论研究表明:在切削速度提高到一定数值后,随着切削速度的提高,切削温度反而会降低,而不同材料的这样一个速度值是不同的。下图表明了材料加工时切削速度和切削温度的关系。从图中可以看出,A区是常规切削速度范围,在该范围内,随着切削速度的提高,切削温度会越来越高;当切削速度达到一定的区域后(图中的B区),由于切削温度过高,刀具材料无法承受,加工无法进行,当速度值到达vε点,切削温度达到最大值;当切削速度过了这个区域到达C区后,随着切削速度的提高,切削温度降低,使得高速切削成为可能且高速切削温度与常规切削温度基本相同。同时由于高速切削时速度极快,使得95%~98%以上的切削热量来不及传递给工件,就被切屑带走,工件基本上仍保持冷态加工,从而减少了热敏材料工件的热变形。
切削速度和切削温度的关系图
(4)工件振动减小。由于切削力小且变化幅度小,机床的激振频率远大于加工工艺系统的固有频率,振动对表面质量的影响很小,有利于提高零件的表面质量。??
(5)可加工各种难加工材料。镍基合金和钛合金材料的强度大、硬度高、耐冲击,加工中容易硬化,切削温度高,刀具磨损严重,常规加工难以实现且切削效率很低,用高速加工技术可以解决这类材料的加工问题,既能获得较高的表面质量,又能有较高的生产效率。
(6)生产成本降低。生产成本的降低体现在以下几个方面:??
①零件的加工时间缩短。??
②工件一次装夹后既可以进行粗加工,也可以进行精加工。??
③由于切削力和切削温度的降低,使得刀具磨损降低,使用寿命延长。而刀具的造价在工件加工的成本价中占有一定的比例。??
④高速加工可以实现以切代磨。用切削工艺代替磨削工艺具有刀具结构简化,工艺灵活性强,节省能源等优越性,这些都使得工件的加工成本降低。
⑤与常规加工工艺比较,可以简化加工工序从而降低加工成本。如模具型腔的加工,用常规加工工艺是:毛坯退火—粗加工—半精加工—淬火处理—电极加工—电加工—局部精加工—人工抛光。而采用高速加工技术,则加工工艺可简化为:毛坯淬火处理—粗加工—精加工—超精加工—局部加工。这样就省去了电极制作的加工工序,降低了生产成本。