高速切削关键技术

高速切削关键技术（精选9篇）

高速切削关键技术 第1篇

高速切削技术是指被加工材料都有一个临界切削速度V0, 在切削速度达到临界速度之前, 切削温度和刀具磨损随着切削速度增大而增大, 当切削速度达到普通切削速度的5-6倍时, 切削刃口的温度开始随切削速度增大而降低, 刀具磨损随切削速度增大而减小。实践证明随着切削速度的提高, 切屑形态从带状、片状到碎屑状演化, 所需单位切削力在初期呈上升趋势, 而后急剧下降, 这说明高速切削比常规切削轻快。

2 高速切削的作用

随着制造业的发展, 产品的材料构成将不断优化, 新的工程材料也不断问世, 而每一种新型材料的采用都对切削加工提出了新的要求。奥氏体不锈钢、高锰钢、淬硬钢、复合材料、耐磨铸铁等材料的用量将迅速增加, 特别是在切削加工比较集中的汽车工业, 其发动机、传动器零件中的硅铝合金的比例在持续增加, 并开始引入镁合金和新的高强度铸铁, 以减轻汽车的重量和节省能耗。

今后随着产品更新速度的加快, 将构成对切削加工新的挑战。不仅如此, 当前利用切削加工的柔性及现代切削加工和刀具技术的成果, 革新零件加工方法, 显示出投入少、产出大、见效快的特点。在这种背景下, 制造业对切削加工新技术、新产品的需求在现在将达到空前的高度, 这既是对切削技术的挑战, 也是对我国切削行业陈旧体制的挑战。

3 高速切削的关键技术

3.1 高速切削机床技术

性能良好的高速切削机床是实现高速切削的前提和关键, 而具有高精度的高速主轴和控制精度高的高速进给系统, 则是高速切削机床技术的关键所在。

高速主轴是高速切削机床的核心部件, 在很大程度上决定着高速切削机床所能达到的切削速度、加工精度和应用范围。目前, 适于高速切削的加工中心其主轴最高转速一般都大于10000r/min, 有的高达60000r/min-100000r/min, 为普通机床的10倍左右, 主电动机功率15kW-80kW, 以满足高速车削、高速铣削之要求。

随着电气传动技术的快速发展, 高速数控机床主传动的机械结构得到极大简化, 取消了齿轮传动和带传动, 采用机床主轴与主轴电机一体化的传动结构形式 (即所谓的电主轴) , 实现了机床的“零传动”。

控制精度高的高速进给系统也是实现高速切削的关键技术之一。传统的滚珠丝杠副传动系统对高速进给系统表现出不适应性, 必须对其进行技术改进和技术创新, 才能适应高速切削的要求。主要技术措施有:

(1) 丝杠采用中空结构, 提高丝杠的支承刚度;

(2) 为降低高速滚珠丝杠副传动系统的发热, 将冷却液通入空心丝杠内部进行强制循环冷却, 以保证滚珠丝杠副传动系统的精度;

(3) 改进螺母结构设计, 适当减小滚珠直径, 钢珠采用空心结构, 滚珠链中钢珠按一大一小间隔排列, 可有效降低高速运行时的噪声;

(4) 改进滚珠材料, 滚珠选用陶瓷材料, 可显著降低温升;

(5) 采用螺母旋转、丝杠不动的驱动方案。将螺母安装于轴承中, 由伺服电机带动其旋转, 或将螺母与驱动电机的转子集成为一体, 由转子直接驱动。

3.2 高速切削刀具技术

刀具技术是实现高速切削的重要保证。正确选择刀具材料和设计刀具系统对于提高加工质量、延长刀具寿命和降低加工成本都起着重要作用。

高速切削要求刀具材料具有如下性能:高硬度、高强度和耐磨性;高韧度、良好的耐热冲击性;高热硬性、良好的化学稳定性。目前, 高速切削加工常用的刀具材料有:涂层刀具、陶瓷刀具 (Al2O3, Si3N4) 、立方氮化硼 (CBN) 材料和聚晶金刚石 (PCD) 材料等。

刀具几何参数对加工质量和刀具耐用度有很大影响, 一般高速切削刀具的前角比普通切削刀具约小10°, 后角大5°-8°。刀具在高速旋转时, 会承受很大的离心力, 其大小远远超过切削力, 成为刀具的主要载荷, 足以导致刀体破碎, 造成重大事故。

3.3 高速切削工艺技术

高速切削工艺和常规切削工艺有很大不同。常规切削认为高效率来自低转速、大切深、缓进给、单行程, 而高速切削则追求高转速、中切深、快进给、多行程的加工工艺。在进行高速切削时, 工件材料不同, 所选用的切削刀具、切削工艺和切削参数也有很大不同。

铝合金因具有良好的耐蚀性, 较高的比强度, 导电性及导热性好等优点, 在汽车工业和航空航天工业中已经大量应用。铝镁合金大多使用铸件, 这些轻合金的最大优点就是其固有的易切特性。轻合金可采用很高的切削速度和进给速度进行加工, 切削速度可高达1000m/min-7500m/min, 高速切削使95%-98%的切削热被切屑迅速带走, 工件保持室温状态, 热变形小, 加工精度高。

高速铣削轻金属时, 由于加工过程存在较大的冲击载荷, PCD和CBN刀具的寿命特性并不好。当切削速度达到1000m/min时, 可使用K型硬质合金刀具;当切削速度达到2000m/min时, 可使用金属陶瓷刀具;当切削速度更高时, 可使用PCD刀具;高速铣削铝镁合金时, 可使用K10硬质合金刀具。

高速铣削钢和铸铁时, 遇到的主要问题是刀具的磨损。高速铣削钢材时, 刀具使用锋利切削刃和较大后角可减少刀具磨损, 提高刀具使用寿命。刀具的磨损与工件材料的力学性能有关。

4 高速切削的应用

飞机上的一些零件为了提高可靠性和降低成本, 将原来由多个铆接或焊接而成的部件, 改用整体实心材料制造, 此即“整体制造法”。有的整体构件的材料去除率高达90%, 采用高速切削可大大提高生产效率和产品质量, 降低制造成本, 这也是高速切削技术在飞机制造业获得广泛应用的主要原因。

在汽车制造业中的应用以高速加工技术为基础的敏捷柔性自动生产线被越来越多的国内外汽车制造厂家使用。

5 结语

高速切削技术已经成为切削加工的主流, 高速切削技术的发展和应用是一项复杂的系统工程, 它涉及到刀具、机床、工艺、材料、敏捷生产、网络化、智能化和故障诊断等诸多领域的技术发展和创新。未来高速切削机床结构将会具有更高的刚度和抗振性, 随着机床技术、刀具技术和工艺技术的发展, 刀具寿命将会更长, 工件上下料、测量和换刀等辅助时间将会更短。

参考文献

[1]葛中民主编.机械设计基础[M].北京:中央广播电视大学出版社, 1992.

[2]杨可祯.程光蕴主编.机械设计基础[M].北京:高等教育出版社, 1994.

[3]邱宣怀主编.机械设计[M].北京:高等教育出版社, 1989.

[4]杨叔子主编.机械加工手册[M].北京:机械工艺出版社, 2001.

[5]顾维邦主编.金属切削机床概论[M].北京:机械工业出版社, 1992.

[6]金属切削管理与刀具编写组编.金属切削管理与刀具[M].北京:中国经济出版社, 1996, (8) .

面向高速切削加工的数控编程技术 第2篇

面向高速切削加工的数控编程技术

分析高速切削加工所具有的特殊性及优点,并说明高速切削对数控编程方法的`限制.针对传统编程方法,提出了满足高速切削加工的刀位轨迹特殊处理关键技术,并对其实现方法进行了较详尽的论述.同时,对高速切削数控编程中刀具载荷分析与速率优化、毛坯残留量自动分析等新技术的实现方法也进行了探讨.

作 者：孟月梅 Meng Yuemei 作者单位：北京航空制造工程研究所刊 名：航空制造技术 ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL MANUFACTURING TECHNOLOGY年，卷(期)：2007“”(z1)分类号：V2关键词：高速切削 数控编程 刀位轨迹 载荷分析

浅谈高速切削加工技术的发展 第3篇

关键词:高速切削;机床;刀具

高速切削是指在比常规切削速度高出很多的速度下进行的切削加工因此,有时也称为超高速切削Utra一ligh Speed Machining)。高速切削是一个相对的概念,当使用不同的加工方法和工件材料与加工刀具时,Hsc的切削速度会有很大的不同。高速切削强调的是高的速度,即要有高的主轴转速,高速切削中的高速不是一个技术指标,而应是一个经济指标。高速切削时由于切削速度的大幅度提高,决定了高速切削具有以下特点:一是生产效率提高;二是切削力降低;三是工件的热变形减小;四是工件振动减小;五是可加工各种难加工材料;六是生产成本降低。

一、高速切削的机理

在高速切削过程中,由于切削速度足够快,使应变硬化来不及发生,变形只发生小范围内会使切削力小于传统速度的切削力。高速切屑变形机理在很大程度上与热量有关,随着切削速度的增加,切屑流受到的阻力减小,从而使切屑变薄、切削力减小。

高速切削机理主要包括高速切削中切削力、切削热变化规律.刀具磨损的规律.切屑的成型机理以及这些规律和机理对加工的影响。目前对铝合金的高速切削机理的研究与应用比较成功,但对黑金属和难加工材料的高速切削机理的研究与应用尚处于不断探索之中,应用也是在不成熟的理论指导下进行。另外,高速切削机理的研究与应用已进入钻铰、攻丝等的切削方式中,但还处于探索阶段。随着科学技术的发展,对高速切削的切削力、切削热、切屑成型、刀具磨损、刀具寿命、加工的精度和表面质量等的变化规律将做更加深入的分析与研究。

二、高速切削的发展

高速切削缘起自航空铝合金零件的加工。在该领域,高速加工主要用于铣削高强度铝合金整体构件、薄壁类零件,切除其90%,的材料。

高速切削在现代模具制造业中更具有较大的优势。由于高速性能加工刀具技术的发展使得}IS(:能够加工较硬的钢材,所以可以使用较硬的毛胚直接加工成模具成型零件,减少甚至不需要制造电极,极大程度地消除了耗时的磨削和抛光工序,从而出现了通过高速硬铣实现模具全部加工的发展趋势,促使模具制造朝着快捷、精确和经济的方向发展。采用高速切削替代电火花生产模具,可以明显提高效率、提高模具精度、使用寿命长。在工业发达国家,据统计目前有85%左右的模具电火花成形加工工序已被高速加工所替代。高速加工在国际模具制造工艺中的主流地位已经确立。

从技术发展角度看,高速铣削正与超精加工、干硬切削加工相结合,开辟了以铣代磨的新天地,极大地减轻了模具的研抛工作量,缩短了模具制造周期。高速切削生产模具已

经逐渐成为模具制造的大趋势。因此可以预计,我国的机械制造企业将会越来越多地应用高速切削技术。

三、高速切削的关键技术

目前国际上高速切削加工技术主要应用于汽车工业和模具行业,尤其是在加工复杂曲面的领域,工件本身或刀具系统刚性要求较高的加工领域,显示了强大的功能,而它的发展则涉及到高速切削机床技术、高速切削刀具技术和高速切削工艺技术这三个方面的关键技术。

(一)高速切削机床技术

性能良好的机床是实现高速切削前提和关键,而具有高精度高速主轴和控制精度高高速进给系统,则是高速切削机床技术关键所。高速主轴是高速切削机床核心部件,很大程度上决定着高速切削机床所能达到切削速度、加工精度和应用范围。目前,适于高速切削加工中心其主轴最高转速一般都大于10000r/min,有高达60000r/min～100000r/min,为普通机床10倍左右;主电动机功率15kW～80kW,以满足高速车削、高速铣削之要求。控制精度高的高速进给系统也是实现高速切削的重要技术之一。在进行高速切削时,为了保证零件的加工精度,随着机床转速的提高,进给速度也必须大幅度提高,以便保证刀具每齿进给量不变。

(二)高速切削刀具技术

刀具的使用是实现高速切削重要保证,如何正确选择刀具材料和设计刀具系统对提高零件的加工质量、延长刀具的使用寿命和降低加工成本都起着重要作用。高速切削要求刀具材料具有高硬度、高强度和耐磨性;高韧度、良好耐热冲击性;高热硬性、良好化学稳定性等性能,目前使用最多的刀具材料有:涂层刀具、陶瓷刀具

(A1203,Si3N4)、立方氮化硼(cBN)材料和聚晶金刚石(PcD)材料等。

(三)高速切削工艺技术

进行高速切削时,工件材料不同,所选用切削刀具、切削工艺和切削参数也有很大不同。工件材料与刀具材料的匹配、切削方式、刀具几何参数、切削参数、振动和切削液等因素对都会对加工表面的粗糙度的产生影响,因此在高速切削加工时切削参数的选择和表面质量控制等工艺技术也是需要重视的。

四、结束语

随着科学技术的不断进步与生产水平的逐步提高,对制造业提出的要求也越来越高。高速切削已成为切削加工发展的主要方向之一,它可以大幅度提高生产的效率和零件的加工效率,更能节约刀具材料和切削液,减少对环境的污染,是制造业必然的发展方向。因此,我们要进一步加大对高速切削研究的投入,并逐步去替代传统的切削加工,让其成为时代发展的主流。

参考文献:

[1]张伯霖.高速切削技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2002.

[2]艾兴.高速切削加工技术[M].北京:国防工业出版社,2003.

[3]席俊杰.高速切削的关键技术及应用[J].润滑与密封,2006,(5).

数控高速切削加工技术 第4篇

1 高速切削技术

1.1 高速切削的提出

1931年, 德国切削物理学家萨洛蒙 (Carl.J.Salomon) 博士提出一个假设, 即同年申请德国专利 (Machine with high cut?鄄ting speeds) 的所罗门原理:被加工材料都有一个临界切削速度, 在切削速度达到临界速度之前, 切削温度和刀具磨损随着切削速度增大而增大, 当切削速度达到普通切削速度的5~6倍时, 切削刃口的温度开始随切削速度增大而降低, 刀具磨损随切削速度增大而减小。切削塑性材料时, 传统的加工方式为“重切削”, 每一刀切削的排屑量都很大, 即吃刀大, 但进给速度低, 切削力大。实践证明随着切削速度的提高, 切屑形态从带状、片状到碎屑状发展, 所需单位切削力在初期呈上升趋势, 而后急剧下降, 这说明高速切削比常规切削轻快, 两者的机理也不同。

1.2 现代高速切削技术的概念

所罗门原理出发点是用传统刀具进行高速度切削, 从而提高生产率。到目前为止, 其原理仍未被现代科学研究所证实。但这一原理的成功应该不只局限于此。高速切削技术是切削技术的重要发展方向之一, 从现代科学技术的角度去确切定义高速切削, 目前还没有取得一致, 因为它是一个相对概念, 不同的加工方式, 不同的切削材料有着不同的高速切削速度和加工参数。这里包含了高速软切削、高速硬切削、高速湿切削和高速干切削等。

事实上, 高速切削技术是一个非常庞大而复杂的系统工程, 它涵盖了机床材料的研究及选用技术, 机床结构设计和制造技术, 高性能CNC控制系统、通讯系统, 高速、高效冷却、高精度和大功率主轴系统, 高精度快速进给系统, 高性能刀具夹持系统, 高性能刀具材料、刀具结构设计和制造技术, 高效高精度测试测量技术, 高速切削机理, 高速切削工艺, 适合高速加工的编程软件与编程策略等诸多相关的硬件和软件技术。只有在这些技术充分发展的基础上, 建立起来的高速切削技术才具有真正的意义。所以要发挥出高速切削的优越性能, 必须是CAD/CAM系统、CNC控制系统、数据通讯、机床、刀具和工艺等技术的完美组合。

1.3 高速切削技术的发展现状与优点

该项新技术始于20世纪80年代初期, 美、德、法等国处于领先地位, 英、日、瑞士等国亦追踪而上, 至上世纪80年代后期, 在上述国家里已形成了新兴的产业, 年产值已达数十亿美元, 并正在逐年上升。近期我国台湾省亦已起步, 但大陆尚属空白。同济大学现代制造技术研究所已跟德国Darmstadt大学建立了项目合作关系, 并获得初步成果。

按目前看, 工业发达国家的航空、汽车、动力机械、模具、轴承、机床等行业首先受惠于该项新技术, 使上述行业的产品质量明显提高, 成本大幅度降低, 获得了市场竞争优势。超高速切削技术是未来切削加工的方向, 也是时代发展的产物。

2 高速切削的技术装备

2.1 高速切削机床

高速机床是实现高速加工的前提和基本条件。在现代机床制造中, 机床的高速化是一个必然的发展趋势。在要求机床高速的同时, 还要求机床具有高精度和高的静、动刚度。

为了适应粗精加工, 轻重切削和快速移动, 同时保证高精度 (定位精度±0.005mm) , 性能良好的机床是实现高速切削的关键因素。其关键技术有以下几项:

2.1.1 高速主轴。

高速主轴是高速切削机床的核心部件, 在很大程度上决定了机床所能达到的切削速度、加工精度和应用范围。高速主轴单元的性能取决于主轴的设计方法、材料、结构、轴承、润滑冷却、动平衡、噪声等多项相关技术, 随着对主轴转速要求的不断提高, 传统的齿轮———皮带变速传动系统由于本身的振动、噪音等原因已不能适应要求, 取而代之的是一种新颖的功能部件———电主轴, 它将主轴电机与机床主轴合二为一, 实现了主轴电机与机床主轴的一体化。电主轴采用了电子传感器来控制温度, 自带水冷或油冷循环系统, 使主轴在高速旋转时保持恒温, 一般可控制在20°~25°范围内某一设定温度, 精度为±0.7°, 同时使用油雾润滑、混合陶瓷轴承等新技术, 使主轴免维护、长寿命、高精度。

2.1.2 高速精密轴承。

高速轴承是高速切削机床的核心, 是决定高速主轴寿命和负载容量的最关键部件。

(1) 磁悬浮轴承。磁悬浮轴承是用电磁力将主轴无机械接触地悬浮起来, 其转速可达45000r/min, 功率为20k W, 精度高, 易实现实时诊断和在线监控, 是理想的支承元件, 但其价格较高。

(2) 液体动静压轴承。采用流体动、静力相结合的办法, 使主轴在油膜支撑中旋转, 具有径、轴向跳动小、刚性好、阻尼特性好, 适于粗、精加工, 寿命长的优点。但其无通用性, 维护保养较困难。

(3) 混合陶瓷轴承。用氮化硅制的滚珠与钢制轨道相组合, 是目前在高速切削机床主轴上使用最多的支承元件, 在高速转动时离心力小, 刚性好, 温度低, 寿命长, 功率可达80k W, 转速高达150000r/min, 它的标准化程度高, 便于维护, 价格低。

2.1.3 高速伺服系统。

为了实现高速切削加工, 机床不但要有高速主轴, 还要有高速的伺服系统, 这不仅是为了提高生产效率, 也是维持高速切削中刀具正常工作的必要条件。

(1) 直线电机伺服系统。直线电机是使电能直接转变成直线机械运动的一种推力装置, 将机床进给传动链的长度缩短为零, 它的动态响应性能敏捷、传动刚度高、精度高、加减速度大, 行程不受限制、噪音低、成本较高, 在加速度大于1g的情况下, 是伺服系统的唯一选择。

(2) 滚珠丝杠驱动装置。滚珠丝杠仍是高速伺服系统的主要驱动装置, 用AC伺服电机直接驱动, 并采用液压轴承, 进给速度可达40~60m/min, 其加速度可超过0.6g, 成本较低, 仅为直线电机的1/2.5。

2.1.4 高性能的CNC控制系统。

2.2 高速切削刀具

刀具是机械加工重要的技术装备之一。由于离心惯性力随着转速升高而迅速增大, 高速主轴端部同刀柄头部的给合在结构和尺寸方面有许多特别之处。目前基本采用HSK形式和系列, 需要根据机床主轴参数来确定刀柄参数, 使它们相符吻合。由于切削和进给速度高, HSC加工中刀具的寿命一般会降纸, 需要从刀具材料、几何参数、悬伸长度以及切削参数、切削几何关系、走刀路线、润滑冷却等各方面采取措施, 尽可能减少寿命的降低。

HSC刀具与普通刀具前后角相比, 一般HSC比普通切削的前角约小10°, 后角约大5°~8°。同时HSC刀具的切削部位应尽量短, 以提高刀具的刚性和减小刀刃的破损率。

HSC刀具需选用能适应高速切削的材料。为了获得较高的工件加工质量及最佳寿命时间, 除硬质合金、金属陶瓷、涂层切削材料和切削陶瓷外, 还采用了单晶体和多晶体的切削材料。这些切削材料除技术要求外, 还应满足占有重要位置的经济和环保性能的要求。在HSC加工中, 选用PKD (多晶体金刚石) 和CBN (立方氮化硼) 可显著提高加工效率。

除选择合适的刀具材料外, 在刀具设计过程中, 首先应考虑在离心力作用下刀具构件固定的可靠性, 并注意符合“平衡”的结构。需要对刀具进行最高转速的试验。此外, 在制造刀具时, 其良好的工艺性也是很重要的。有价值的和可靠的制造方法, 对从刀具的预处理直至刀刃的制作都具有决定性的意义, 特别是对带有PKD或CBN刀片的刀具更是如此。

为了使在应用HSC刀具时达到最高加工质量和最佳经济性能, 不仅应考虑刀具本身, 同时也应考虑刀具和夹紧系统的接口部分, 即主轴和刀具连接面及工件安装的稳定性。对接口部分和接长杆而言, 特别重要的是径向摆动精度、悬臂长度、振动性能和可换性。为了达到圆柱刀柄在精加工时对径向摆动精度的要求, 首先选用液压夹头、收缩夹头和力压缩夹头的连接方式, 这些夹头和HSC接口相配时, 其径向摆动精度可以达到0.003mm。

2.3 HSC机床的配套装备

2.3.1 为了缩短辅助工时, 绝大多数HSC机床都配有15~30刀位以上的刀具库和自动换刀装置, 成为HSC加工中心;

2.3.2 冷却润滑系统是不可少的配套装备, 其中包含自动对机床各部进行冷却润滑的功能和排屑功能;

2.3.3 电子手轮和CAD/CAM系统与高速CNC系统的接口, 是影响到机床操作控制性能的必要配套装置;

2.3.4 能够自动测量刀具的直径、长度和进行破损检测的激光或红外线系统;

2.3.5 测头能够安装到主轴上用以探测工件轮廓型面的红外线测量装置;

2.3.6 为了减少发生故障后, 停机等待修复的时间, 在机床台数多、利用率高的情况下, 备用一根高速主轴。

HSC机床的安全防护装置, 包括硬件和软件, 要保证即使在发生刀具破裂而高速弹飞出来的极端情况下, 仍然能够可靠地保护操作使用者的人身安全, 并且能够预防机床部件、刀具、工件之间产生意外的干涉碰撞。

3 高速切削目前主要应用领域

3.1 大批生产领域

如汽车工业, 如美国福特汽车公司与Ingersoll公司合作研制的HVM800卧式加工中心及镗汽缸用的单轴镗缸机床以实际用于福特公司的生产线。

3.2 工件本身刚度不足的加工领域

如航空航天工业产品或其他某些产品, 如Ingersoll公司采用高速切削工艺所铣削的工件最薄壁厚仅为1mm。

3.3 加工复杂曲面领域

如模具工具制造。

3.4 难加工材料领域

如Ingersoll公司的“高速模块”所用切削速度为:加工航天航空铝合金2438m/min, 汽车铝合金1829m/min, 铸铁1219m/min, 这均比常规切削速度高出几倍到几十倍。

摘要：高速切削技术是当前各高校研究的重要课题之一, 文章从高速切削的提出、所用装备和应用等方面较详细地介绍了高速切削的一些基本知识。

关键词：高速切削,技术装备

参考文献

[1]王先逵.制造技术的未来[J].中国机械工程, 1994, (5) .

[2]张根保.先进制造技术[M].重庆:重庆大学出版社, 1996.

高速切削关键技术 第5篇

一、高速切削技术

1. 高速切削的概念

高速切削是一个相对概念, 是相对常规切削而言, 用较高的切削速度对工件进行切削。一般认为是常规切削速度的5~10倍, 高速切削的速度范围与加工方法和工件材料密切相关。

高速切削技术涉及到高速切削机理、高速切削机理、机床系统和要求、高速切削工艺、高速切削刀具、高速切削机理中包含加工表面完整性、切削形成机理、切削力和刀具寿命研究;高速切削对机床的研究包括机床高速主轴系统、CNC控制系统、进给机构和安全防护结构;高速切削工艺包括工艺优化、NC编程、数据库系统;高速切削对刀具的研究包括刀具材料、刀柄结构、刀刃形状等、因此高速切削加工是一个复杂的综合技术。

2. 高速切削的特点

与常规切削相比, 高速加工技术可以用四高一来总结:高切削速度、高主轴转速、高加工精度、高光洁度、降底加工成本。高速切削的是普通加工的5~10倍。主轴转速可以达到8000转以上;可以加工出二级以上加工精度, 高速加工不仅可以缩短零件的单件加工时间, 而且加工成本降低。

二、高速切削的切削机理和切削热的产生机理

1. 高速切削的切削机理

在常规切削速度内, 随切削速度和主轴转速的增加, 切削力也随之增大, 切削热升高, 当主轴转素和切削速度升高到一定程度以后, 切削力和切削热增加很少, 甚至切削速度很大以后, 切削热反而降级, 切削力也降低, 刀具的磨损也降低。切削碎屑有连续形和断续型两种, 低硬度金属或合金材料易于形成断续切削碎屑。高硬度材料易形成连续型切削碎屑。对于铝的高速切削机理已经取得重大进展, 但难加工材料特别是钢铁材料的加工目前还是探索阶段, 钢铁材料的高速切削和生产也是目前研究的难点和焦点。目前研究的主要手段是虚拟加工, 通过虚拟实现技术得到数据来研究。

2. 切削热产生机理

刀具和工件之间的切削产生刀具和工件之间有摩擦力, 切削时刀具对工件还有切向压力, 同时在切削时工件表层发生弹性变形和塑性变形, 在切削过程中机械能量的99%转化为热能, 其中形成新生表面消耗的功变成工件和切削所增加的内能, 剪切变形功和动量改变消耗的功大部分变为基本变形区的热量, 小部分形成新生表面的内能, 前后刀面的摩擦功产生的热量变为第二第三变形区的热量。有一种假设认为基本剪切区的高温使得刀具前面和切屑接触面上产生一层极薄的液体, 此液体加快了塑性流动的速度, 从而高速下切除材料所需要的切削力反而小, 切削热反而减少。传递到刀具上的切削热很少。因此工件可基本保持冷态, 刀具也保持冷态, 所以刀具的磨损很少。

三、影响切削热的分配和对表面粗糙度的影响

1. 主轴转速和切削速度对切削力的影响

主轴转速度升高时候, 切削力也升高, 但当主轴转速升高到一定转速以后, 切削力将保持不变, 主轴转速大于8000转以后切削力反而减小。

2. 切削热产生和分配

随切削速度的增大, 切屑所带走的热量随切削速度的增加而增大, 流进工件和刀具的热量也增大但增幅很小:耗散于切屑中的切削热占总切削热的77.0%~93.5%, 其比率随速度的增大而增大:流进工件的切削热占20.0%~9.5%, 流进刀具中的切削热占3.0%~1.0%, 其比率都随速度的增大而减小。且切削速度越高, 由切屑带走的热量就越多, 传入刀具和工件的热量就越少。

3. 高速切削对工件表面质量的影响

随切削速度增加, 切削力降低。随切削速度提高, 切屑带走的热量更多, 传给刀具和工件的热量不多, 因此切削温度开始虽然升高很快, 但达到一定速度后, 逐渐缓慢, 甚至升高很少。表面粗糙度随切削速度增加。当主轴转速在2000转以前, 随主轴转速的升高表面表面粗糙度将升高, 当主轴转速升高到3000转以上时, 随主轴转速的升高表面粗糙度反而下降。

四、结语

高速切削技术可以减少加工时间, 提高刀具寿命, 也可以提高加工精度, 减少生产成本, 在我国, 目前铝的高速切削技术已经得到广泛应用, 并并取得了巨大的经济效益, 钢铁等黑色金属和难加工材料将是以后高速切削技术研究的重点, 高速切削技术的进一步发展和应用, 无疑会推动机械行业的飞速发展。

摘要：本文就高速切削技术中明确提出高速加工的概念, 并且指出高速加工的特点。在本文中阐述了高速切削的切削机理和切削热的产生机理, 并讨论了影响切削热的几个因素。

关键词：高速切削,切削热,机理,影响因素

参考文献

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[2]王金风, 王利红, 牛力高速加工的发展及其关键技术[J].郑州航空工业管理学院学报, 2002, 20 (2) :58-61

基于高速切削的柔性制造技术 第6篇

1 柔性制造系统的特点

柔性制造系统没有固定的加工顺序和节拍,在计算机及软件系统控制下,能不停机调整、更换工件、刀具和夹具,实现加工自动化,在时间和空间上具有高度柔性,是一种计算机控制的自动化可变加工系统[2]。它的特点是:

(1)具有高度柔性,能实现有多种不同工艺要求的不同“类”的零件加工,能进行自动更换工件、夹具、刀具和自动装夹,具有很强的系统软件功能。为了简化系统结构,提高加工效率,降低生产成本,最好还是构成进行同“类”零件加工的系统。

(2)具有高度的自动化程度、稳定性和可靠性,能实现长时间的无人自动连续工作。

(3)提高设备利用率,减少调整、准备、终结等辅助时间。

(4)具有高生产率。

(5)降低直接劳动费用,增加经济收益。

2 高速切削的特点

高速切削是指切削速度比常规速度高5～10倍的切削加工[3],是在数控机床、加工中心基础上发展起来的,从1990年代问世以来,在短短十多年的时间里,就得到了大规模的应用和普及,它具有很多独特的优点:

(1)随着切削速度的提高,进给速度也相应提高5～10倍,单位时间内的金属切除率可达常规切削的3～6倍,甚至更高,同时机床的快速空行程速度也大幅度提高,减少了空行程时间,从而极大地提高了生产率。

(2)高速切削时切削力可降低30%,尤其是径向切削力大幅度降低;同时95%～98%的切削热来不及传给工件被切屑高速带走,工件基本保持冷态,更有利于对切削力和切削热的控制[4]。

(3)高速切削的激振频率远高于工艺系统的固有频率,工作平稳振动小,因而加工质量好、精度高。

(4)高速切削可以加工各种难加工材料,切削力和切削热小,刀具磨损小,加工质量好。

(5)降低加工成本,零件的单件加工时间短,可在一次装夹中完成粗加工、半精加工、精加工,实现“一次过”。

(6)高速切削机床具有很高的柔性。

(7)高速切削时可不加切削液,是一种干式切削,符合绿色制造的要求。

3 高速切削与柔性制造的完美结合

柔性制造系统最大的特点是需要很高的柔性,高速切削的特点是具有很高的柔性[5],两者之间并不孤立,而是可以很好地结合在一起。

柔性制造系统的类型很多,可分为柔性制造单元、柔性制造系统、柔性传输线、可变生产线和可重组生产线[6]。

(1)柔性制造单元:是由一个可变加工单元、由单台计算机控制的柔性机床、自动输送装置或机器人组成,采用实时监控系统实现自动加工,不停机更换工件、刀具和夹具,连续生产。它是柔性制造系统的基本单元。

(2)柔性制造系统:是由2台及2台以上的柔性制造机床或柔性制造单元组成,配有自动输送装置、自动上下料和自动化仓库,并有计算机递阶控制功能、数据管理功能、生产计划和调度管理功能及实时监控功能。

(3)柔性传输线:由若干台柔性机床组成,不采用自动送料,自动生产线的上下料装置,不追求高度的柔性和自动化程度,而取其经济实用性。

(4)可变生产线:由若干台带可更换部件的柔性机床组成,当加工工件变化时可更换某些部件,形成另一种零件的生产线,适用于有限的批量生产的产品。

(5)可重组生产线:机床按工艺布局后不再变动,加工不同零件时,由计算机调度到所需要的机床上加工,工件穿梭于机群之间,这是一种柔性物料输送的制造系统。其中,柔性制造单元和柔性制造系统是中小型企业实现中小批量柔性、高效生产的重要手段。

根据柔性制造系统的分类,每种柔性制造系统都有不同的特点,企业可以根据自身的实际情况,包括资金运转、企业规模、生产特点合理地选择适合企业自身特点的一种柔性制造模式,根据需要,添置购买相应的高速加工机床,以高速切削机床为主,组成柔性制造系统或柔性制造单元。企业在选择柔性制造系统的形式时,要认真分析企业的生产特点,既要满足企业的生产需求,又要避免盲目行事。

基于高速切削的柔性制造系统在大型企业的应用已经非常普遍,比如,在汽车制造业、飞机制造业、模具制造业中,基于高速切削的柔性制造系统已经很普及。

但针对现在企业向单件、小批量方向发展,尤其是很多的中小企业还处在发展阶段中,生产批量不大,劳动生产率低、成本高,再加上现在劳动力成本不断升高,建立适合企业特点的基于高速切削的柔性制造系统,尤为重要,一方面,可以适应产品的不断变化更新,另一方面,可以极大地提高生产效率,缩短生产周期,降低劳动成本。这对中小企业赢得市场竞争,并不断发展壮大,争取更大的利润空间打下一个坚实的物质基础,同时还可以克服企业内部在原有生产模式下管理困难的缺点。但由于中小企业仍处于发展中,资金不雄厚,建立一个完整的高速柔性制造系统有一定的困难,企业可根据自身特点,在关键工序或瓶颈工序建立一个或几个基于高速切削机床的柔性制造系统单元、或者小型的柔性制造系统,待时机成熟,再逐步建立适合企业生产特点的完整的高速柔性制造系统。在建立高速柔性制造模式基础上,按成组技术的基本原理,利用相似性对企业产品进行分组,并按“类”加工,可以收到更好的效果。但无论是用高速切削机床对企业进行柔性化改造,还是对企业产品进行相似性分类(组),前期都需要较大的人力、物力或财力的投入,切不可贪大求全,盲目追求一步到位,以免给企业带来经济损失。

4 结语

高速切削和柔性制造不是两个孤立的机械制造业的发展方向,相反,高速切削正是基于市场对柔性化需求不断增强,对高生产率的热切期盼才发展起来的,高速切削为实现高效的柔性化提供了一条重要途径,两者之间的完美结合,对企业保证单件小批生产质量、提高生产效率、降低生产成本和降低传统切削加工对单件小批生产的制约是十分有利的,并将随着高速切削技术的进一步发展而达到更好的效果,使现代企业更具有活力,才能使企业在强烈的市场竞争中立于不败之地。

参考文献

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[2]张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004.

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[5]刘占强等.高速切削技术的发展与应用[J].制造技术与机床,2001(7):5-7.

数控高速切削技术及刀具研究 第7篇

1 高速切削的特点

高速切削加工技术与常规切削相比, 高速切削加工技术具有这些特点:

(1) 高速切削速度得到很大程度的提高, 在保持切削厚度不变条件下, 与之相应的进给速度可以提高5~10倍;切削速度和进给速度的大幅提高使材料切除率大大增加;空行程时间随着快速空行程速度的大幅提高而大大缩短, 机床的生产率获得了大幅提高。

(2) 在切削速度较低的情况下, 切削力随转速的增加而升高, 但达到某一临界速度值后, 随着转速继续增大, 切向切削分力反而下降, 不同刀具材料与工件材料在不同切削条件下有不同的临界切削速度。高速切削加工对于刚性差的薄壁细肋件的高速精密加工特别适合。

(3) 高速切削时, 单位时间内的材料去除率高, 切屑在极短时间内被切除, 产生的绝大部分切削热在短时间内来不及传给工件, 随着切屑被快速带走, 工件温度并不高, 工件热变形减少, 可避免热应力、热裂纹等表面缺陷, 这对于容易热变形零件的加工非常适合。

(4) 高速切削时, 机床主轴转速很高, 机床的激振频率远高于机床的固有频率, 因而工艺系统振动较小, 工作平稳, 提高了加工质量, 适合精密零件加工。

(5) 高速切削适合于难加工材料的加工。在常规切削时, 难加工材料的切削加工切削力大、切削温度高、加工硬化倾向大、刀具磨损严重, 不仅切削效率低, 而且刀具寿命短。高速切削加工其切削速度可提高到100~1000m/min, 能够在一定程度上改善难加工材料的切削加工性, 提高工件加工表面质量。

2 高速切削刀具技术

实现高速切削加工的关键技术之一是刀具技术, 如果刀具不合适, 甚至会致使复杂、昂贵的加工系统或机床完全失去作用。高速切削的切削速度快, 但是刀具限制了高速加工的线速度。目前, 在机床所能达到的高速范围内, 刀具的磨损随着速度提高而加快。因此, 高速切削要求刀具材料具有更高的性能, 除了普通刀具材料的一些基本性能必须具备之外, 高速切削刀具特别还应具备良好的高温力学性能、高的耐热性、抗热冲击性及高的可靠性。

2.1 高速切削刀具材料

高速切削加工主要要求材料具有以下一些性能:良好的高温化学性能、热物理性能、抗涂层破裂性、化学稳定性、抗热振性和抗粘接性。必须按加工特性和被加工工件材质选择高速切削加工刀具材料, 并与合理的切削条件相配合, 才能充分发挥切削性能。陶瓷、金属陶瓷及立方氮化硼刀具适合于钢、铸铁等黑色金属的切削加工, 切削加工铝、镁等有色金属时, 宜选用PCD和CVD等刀具材料。而未来高速切削的目标是:铣削铝合金的切削速度为10, 000m/min, 铸铁为5, 000m/min, 普通钢材为2, 500m/min, 而钻削铝合金、铸铁、普通钢的速度为30, 000m/in、20, 000m/min和10, 000m/min。在未来高速和超高速加工中, Ti C (N) 基硬质合金刀具、涂层刀具、陶瓷刀具、超硬刀具材料 (如PCD、PCBN) 等刀具材料将发挥重要作用。

2.2 高速切削条件下旋转刀具的刀柄系统

高速切削时, 高速旋转刀具的刀体结构和可转位刀片的夹紧机构受到的离心力很大。在很大离心力的作用下, 要保持刀具的夹持力足够大。设计刀具的结构时, 要充分考虑到高速加工条件下的一些特殊因素。常规切削加工中, 数控机床普遍使用BT40 (7:24) 的实心长锥刀柄, 具有以下缺点:长锥刀柄与主轴的联接刚性差;安装刀具时采用ATC方式, 重复定位精度较低;主轴高速回转时, 在离心力作用下, 主轴前端会发生膨胀, 使主轴与刀柄锥面容易脱离, 安全性差。为了为解决传统刀柄仅仅依靠锥面定位导致的不利影响, 一些科研机构和刀具制造商研究开发了一种新型连接方式, 即两面约束过定位夹持系统, 它能使刀柄在主轴内孔锥面和端面同时定位。该系统的接触刚度和重复定位精度都很高, 并且夹紧可靠。从高速切削加工的速度日趋提高的发展趋势来看, 发展前景更为广阔的是锥度为1:10的短锥刀柄。目前, 两面约束的短锥刀柄主要有HSK、KM、NT、BIG-PLUS等几种, 其中HSK结构已列入国际标准。

2.3 高速切削刀具监测技术

高速切削加工时, 刀具的监测对于安全性十分重要。刀具监测技术主要包括通过监测机床功率以间接获得刀具磨损信息;通过监测切削力以控制刀具磨损;监测刀具断裂 (破损) 等。目前国内外对高速切削刀具监测技术的研究及开发应用还不够充分。由于声发射信号对刀具载荷比较敏感, 因此Myeony Chang Kang等利用声发射对高速切削中的刀具状况和刀具磨损进行监测, 并取得了较好的效果。

3 结语

高速切削加工技术因其具有高效、高精度、工序简化等优点, 广泛应用于汽车、航空航天、模具等行业, 大幅度地提高机械加工效率和加工质量。随着先进制造技术及材料技术和纳米技术的发展, 新的功能材料、陶瓷刀具、超硬刀具、涂层刀具等将得到广泛应用, 高速切削刀具系统的日趋完善, 将推动高速数控切削加工的发展。

摘要：高速数控切削加工已成为机械制造的主流发展方向。阐述了高速切削加工技术的概念、特点, 研究适合于高速切削的刀具材料、刀具结构、刀具监控技术。

关键词：高速切削,数控,刀具

参考文献

[1]刘虹, 周玉蓉.高速切削技术在数控加工中的应用[J].制造业自动化, 2011 (2)

高速切削加工技术及刀具选择 第8篇

关键词：高速切削加工,刀具系统,刀具材料,选用

0 引言

随着现代科学技术的飞速发展, 非金属材料和复合材料的加工越来越广泛, 新型陶瓷材料及难加工材料的切削加工不断涌现, 要求机械制造过程的切削技术应满足高速、高精密、高可靠性、清洁、安全的生产加工模式[1]。高速切削是指用于高速度进行高效加工的一种先进制造技术, 也是一项综合的高新技术[2]。在高速切削加工技术的形成与发展过程中, 工件材料与刀具材料交替发展, 相互促成, 成为切削技术不断向前发展的历史规律。高速切削加工技术正是由于刀具和机床技术的不断发展进步而逐渐发展成熟起来的, 其中刀具材料起主导作用。近年来随着我国航空航天、汽车制造、模具工业的发展, 引进了大量国外先进的数控加工装备及相关配套加工工艺, 使我国制造业设备的数控化率越来越高。在高速切削加工技术中, 高速切削加工机床与刀具系统的设计及制造是基础, 高速加工刀具的结构设计与材料选用是保证[3]。因此, 加强高速切削加工技术及刀具选择的研究具有重要的实际意义。

1 高速切削加工的技术特点

一是, 高速切削加工过程中, 切削速度提高, 单位时间内材料切除率提高, 切削加工时间变短, 大幅度提高加工效率, 降低加工成本。二是, 切削加工速度提高, 切削力随之减小, 有利于高速切削加工刚度较差的薄壁零件。三是, 高速切削加工过程中切屑以很高的速度排出, 带走大量的切削热, 有利于减小加工零件的内应力, 减小零件的热变形, 提高加工精度。四是, 高速切削加工过程中的刀具主要是以超硬刀具的应用为主, 有利于实施高速干切削加工技术。高速干切削就是在切削加工过程中不使用任何切削液的工艺方法, 是对传统切削方式的一种技术创新。它相对于湿切削而言, 是一种从源头上控制污染的绿色切削和清洁制造工艺, 它消除了切削液的使用对外部系统造成的环境负面影响。目前, 能实现高速干切削的工件材料有铸铁、铝合金、滚动轴承钢等材料零件的加工。

2 高速切削加工技术的刀具选择

刀具技术是实现高速切削的重要保证。正确选择刀具材料, 合理设计刀具系统对于提高加工质量、延长刀具寿命和降低加工成本起着重要作用。实际生产中, 高速切削加工时既要保证加工精度, 又要保证高的生产率, 还要保证安全可靠, 因此, 高速切削刀具系统必须满足很高的几何精度和装夹重复精度、很高的装夹刚度和高速运转时安全可靠。高速切削要求刀具材料具有高硬度、高强度和高耐磨性;高韧度、良好的耐热冲击性;高热硬性、良好的化学稳定性。超硬刀具材料应用于高速切削是保证高的生产率的前提, 因为, 超硬刀具高速切削技术的应用不仅可以提高产品的切削速度和加工效率, 而且可以确保产品的高精度和一致性, 提高产品的加工质量以及加工产品的高科技含量和高附加值[4]。同时还将大大减少传统高速钢、硬质合金工具对钴、钨、钽、铌等贵金属的资源消耗, 并可降低单位产品加工能耗[5]。

目前, 高速切削加工技术的刀具选择主要是刀具材料的优化和制备技术。一是, 金刚石和类金刚石涂层的刀具的制备及应用。金刚石是目前自然界中最硬的物质, 它的硬度和弹性模量极高, 而摩擦系数很小, 具有很好的耐磨性, 因此对于超硬材料的高速切削加工, 金刚石车刀和具有金刚石涂层的高速钢和硬质合金刀具是唯一切削刀具。金刚石涂层不仅能够提高刀具使用寿命几十倍, 而且能够满足高精度机械零件的加工要求。在小直径的钻头上沉积金刚石涂层可使其切削性能削的机械制造领域。类金刚石PCD涂层具有高硬度, 而且具有低的摩擦系数, 是非常理想的耐磨涂层材料, 因而特别适合作为机械加工刀具和其它工具的涂层。二是, 立方氮化硼涂层刀具的制备及应用。立方氮化硼 (CBN) 晶体维氏硬度仅次于金刚石, 是一种超硬涂层材料。立方氮化硼涂层具有一系列与金刚石涂层相似的优良特性, 如极高的硬度, 极佳的导热性能, 它在机械、电子、光学等领域具有广阔的应用前景。CBN可广泛应用于钢铁制品的精密加工及超精密加工, CBN作为切削刀具材料比金刚石更为优越, 不仅提高产品的加工精度, 改善产品质量, 而且极大地提高了刀具的使用寿命。CBN涂层除具有优良的耐磨损性能外, 耐热性也极为优良, 在相当高的切削温度下也能切削耐热钢、钛合金及淬火钢等, 并能切削高硬度的冷硬轧辊、渗碳淬火材料以及对刀具磨损非常严重的Si-Al合金。三是, 以PCD和PCBN刀具为代表的超硬刀具材料的应用。PCD和PCBN超硬刀具具有比硬质合金、陶瓷刀具更高的硬度和更优良的耐磨性能, 能适应更高的切削速度, 更明显体现了现代先进切削技术的高效、精密和柔性的基本特征, 因此它们是目前较理想的高速切削刀具, 代表了现代高效高速切削刀具的发展方向。四是, 纳米多层结构涂层刀具的制备及应用。纳米多层结构涂层一般是由两种厚度在纳米尺度上的不同材料或结构层交替排列而成的非均质涂层体系, 具有适应高速切削环境的特点[6]。利用这种层结构涂层机制可以制备出力学性能好, 耐高温抗氧化性的刀具涂层, 能满足现代高速切削加工技术的需要。五是, 超细高强度硬质合金的制备技术。因为在高速切削加工过程中, 刀具在高速旋转时, 会承受很大的离心力, 其大小远远超过切削力, 成为刀具的主要载荷, 足以导致刀体破碎, 造成重大事故。所以完善超细高强度硬质合金的制备技术有利于提高高速切削加工过程的安全性。

3 结束语

高速切削加工技术是一项全新的、正在发展中的先进制造实用技术。非金属材料和复合材料的高速切削是实现高精度、高效率、高稳定性和低表面粗糙度切削加工的重要技术途径。高速切削加工技术主要用于轻金属及其合金, 新型陶瓷材料及难加工材料的高速切削加工, 以及用于精密、超精密及光学元件的高精加工。随着高速切削技术的深入研究, 目前国外航空、航天、汽车、模具制造业已广泛应用高速切削加工技术, 并取得很好的经济效益。随着国家科技重大专项的实施, 我国的高速切削技术正在发生突破性和跨越式的发展。同时, 国内超硬材料及工具制造企业正在抓住我国制造业结构转型的大好发展机遇, 针对高速切削超硬刀具技术开展产业化开发, 特别是具有自主知识产权的高速切削超硬刀具技术的开发, 努力加大自身企业的技术开发投入力度, 以促进我国高速切削技术的快速推广应用。S

参考文献

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[5]解念锁, 王瑾.我国硬质合金工业发展现状与资源保护[J].中国钨业, 2006, 21 (3) :4-6.

浅谈高速切削加工技术及应用 第9篇

关键词：高速切削,加工,机床,切削技术,应用

一、高速切削技术的概述

1.高速切削在国内外的发展状况。在1929年,德国博世萨洛蒙在高速切削加工技术方面进行了相关模拟实验,后来又经过了一系列的研究与分析,终于在1931年获得了重大成果——就是现在的“超高速切削理论”,从此也就有了今天的相关假设。直到如今,在高速切削的相关领域上,主要是德国和日本这两个国家的发展比较超前,不管在技术上还是各方面讲都比较先进。眼下世界经济不断飞速发展,随之相关的高速切削机床开始现世,并且随着经济的发展,相关技术也在一直不断地更新。高速切削机床也开始逐渐普及。

2.高速切削在国内的发展状况。相对于国外来说,我国对于高速切削技术的研究也是比较早的,但是因为种种原因,一直都没有取得太大的成果,也是经过了无数的科学研究和分析才渐渐有了收获。然而相较于国外来说,还存在一定的差距,但是我国业界专家学者以及许多科研人员并没有因此而放弃相关技术的探索,一直在坚持,从未有过懈怠,经过了长时间的努力,终于取得了可观的成果,在高速切削刀具方面技术尤为先进,但是其他方面还是比较落后。

3.切削速度。在分析高速切削相关工作原理的时候,也取得了一定的成果,不仅让工作效率达到了所期望的目标,而且在相关运作成本与作业时间上也得到了有效的降低,效果显著。这一成果的取得也让其他相关方面得到了大幅度的改进,例如:让高速切削的速度扩大到了原来的5倍至10倍,眼下我们把它叫做超高速切削。

4.高速切削所具有的优势。从实质上讲,高速切削在很大程度上提高了生产效率,缩短了作业时间,相对以前更省力的同时也让加工产品越来越精致,而且加工过程中所产生的热量也更少,符合我国现在对环境保护的相关要求。

二、高速切削过程中的关键技术

1.高速切削工作原理的相关研究。业界的权威专家学者们做了高速切削技术的形成机理、切割力度、器具磨损度以及热量产值等方面的技术研究,并取得了重要的成果,为我国开发高速切削技术做了重要的贡献。

2.高速切削道具的相关研究。不得不承认的是,对高速切削机理的深入研究让我国的高速切削技术得到了大幅度的提升。先拿切削速度来说,切削速度提升到了原来的好几倍,而且道具的切除率越来越精准,这同时提升了对道具热性的要求。

3.高速切削机床的研究。要想保证工作效率,必须要求有性能良好的切削机床,这样才可以在原来的基础上进一步加快切削速度,提高切割的精准度。高速切削在机床方面主要有两种技术,分别为:高速单元技术以及机床整机技术。其中高速单元技术又可以详细分成几个小技术,其中包括:主轴系统和进给系统以及控制系统,其整机技术包括的是:冷却系统和床身。

三、高速切削技术的日常应用

随着最近几年对高速切削技术的深入研究,从中发现了许多优点,其中很多也被应用到了其他行业中,例如:汽车生产行业、航空、模具生产等领域。对于模具制造业来说,高速切削的超高速度可以很大程度地缩短模具的生产周期,在生产成本上也减少很多;关于航空方面,目前有一种飞机的好多部件就采用这种加工技术,能够较好地提高飞机的性能。当前在汽车行业也渐渐渗透了高速切削技术,大大提高了生产效率。虽然目前的市场环境下高速切削技术的发展还不太好,受到了许多因素的限制,但是随着不断的改进和创新,相信它的市场前景一定非同凡响。

在当前的市场上,高速切削技术在制造业绝对算得上是一种很先进的技术。随着目前经济的不断发展,在这方面的相关研究也会越来越科技化,相信经过科学的完善,高速切削技术的应用范围将会越来越广泛。它不仅仅能够大幅度地提高工作效率与工作质量,还能从根本上减少生产成本的耗费,使相关产业都受到很大的积极影响。总体上来讲,高速切削技术在制造业有极大的推广价值。

参考文献

[1]熊建武,周进,陈湘舜.高速切削加工技术的特点及应用要求[J].科学技术与工程,2006(10).

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