高速切削电主轴与机床国内外状况
高速电主轴技术的现状与发展趋势；高速数控机床（CNC）是装备制造业的技术基础和发；1、高速电主轴对数控机床的发展以及金属切削技术的；对于数控机床模块化设计、简化机床结构、提高机床性；(1)简化结构，促进机床结构模块化；电主轴可以根据用途、结构、性能参数等特征形成标准；(2)降低机床成本，缩短机床研制周期；一方面，标准化、系列化的电主轴产品易于形成专业化；(3)高速电主轴技术的现状与发展趋势（4）国内机床现状。
高速数控机床（CNC）是装备制造业的技术基础和发展方向之一，是装备制造业的战略性产业。高速数控机床的工作性能，首先取决于高速主轴的性能。数控机床高速电主轴单元影响加工系统的精度、稳定性及应用范围，其动力性能及稳定性对高速加工起着关键的作用。
1、高速电主轴对数控机床的发展以及金属切削技术的影响
对于数控机床模块化设计、简化机床结构、提高机床性能方面的作用：
(1)简化结构，促进机床结构模块化
电主轴可以根据用途、结构、性能参数等特征形成标准化、系列化产品，供主机选用，从而促进机床结构模块化。
(2)降低机床成本，缩短机床研制周期
一方面，标准化、系列化的电主轴产品易于形成专业化、规模化生产，实现功能部件的低成本制造；另一方面，采用电主轴后，机床结构的简单化和模块化，也有利于降低机床成本。此外，还可以缩短机床研制周期，适应目前快速多变的市场趋势。
(3)改善机床性能，提高可靠性
采用电主轴结构的数控机床，由于结构简化，传动、连接环节减少，因此提高了机床的可靠性；技术成熟、功能完善、性能优良、质量可靠的电主轴功能部件使机床的性能更加完善，可靠性得以进一步提高。
(4)实现某些高档数控机床的特殊要求
有些高档数控机床，如并联运动机床、五面体加工中心、小孔和超小孔加工机床等，必须采用电主轴，方能满足完善的功能要求。
2、促进了高速切削技术在机械加工领域的广泛应用
电主轴系由内装式电机直接驱动，以满足高速切削对机床“高速度、高精度、高可靠性及小振动”的要求，与机床高速进给系统、高速刀具系统一起组成高速切削所需要的必备条件。电主轴技术与电机变频、闭环矢量控制、交流伺服控制等技术相结合，可以满足车削、铣削、镗削、钻削、磨削等金属切削加工的需要。采用高速加工技术可以解决机械产品制造中的诸多难题，取得特殊的加工精度和
表面质量，因此这项技术在各类装备制造业中得到越来越广泛的应用，正在成为当今金切加工的主流技术。高精度、高转速数控机床主轴单元是承载高速切削技术的主体之一，是高精度、高效率高档数控机床的核心功能部件，是航空航天、汽车、船舶、精密模具、精密机械等尖端产品制造领域所需高档加工母机的核心部件。目前国内外电主轴技术的发展十分迅速，各生产厂商都在高可靠性、节能性、高精度、高加工效率、环保性、智能化等方面进行持续的科技攻关，以期形成自身的特色，占领电主轴技术发展的制高点。
3、国外电主轴技术的发展趋势
国外电主轴最早用于内圆磨床，上世纪80年代，随着数控机床和高速切削技术的发展和需要，逐渐将电主轴技术应用于加工中心、数控铣床等高档数控机床，成为近年来机床技术所取得的重大成就之一。随着机床技术、高速切削技术的发展和实际应用的需要，对机床电主轴的性能也提出了越来越高的要求，目前国外从事高速数控机床电主轴研发与生产的企业主要有如下几家：德国GMN、西门子、瑞士IBAG、美国Setco、意大利Omlet、Faemat、Gamfior、日本大隈等，其中尤以GMN、IBAG、Omlet、Setco、Gammfier等几家的技术水平代表了这个领域的世界先进水平。这些公司生产的电主轴较之国内生产的有以下几个特
点:①功率大、转速高。②采用高速、高刚度轴承。国外高速精密主轴上采用高速、高刚度轴承，主要有陶瓷轴承和液体动静压轴承，特殊场合采用空气润滑轴承和磁悬浮轴承。③精密加工与精密装配工艺水平高。④配套控制系统水平高。这些控制系统包括转子自动平衡系统、轴承油气润滑与精密控制系统、定转子冷却温度精密控制系统、主轴变形温度补偿精密控制系统等。并在此基础之上，这些外国厂家如美国、日本、德国、意大利和瑞士等工业发达国家已生产了多种商品化高速机床。如瑞士米克朗公司，就是世界上著名的精密机床制造商。它生产的机床配备最高达 60000r/min的高速电主轴，可以满足不同的切削要求，所有的电主轴均装有恒温冷却水套对主轴电机和轴承进行冷却，并通过高压油雾对复合陶瓷轴承进行润滑。所有的电主轴均采用矢量控制技术，可以在低转速时输出大扭矩。
电主轴技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：
1）继续向高速度、高刚度方向发展
由于高速切削和实际应用的需要，随着主轴轴承及其润滑技术、精密加工技术、精密动平衡技术、高速刀具及其接口技术等相关技术的发展，数控机床用电主轴高速化已成为目前发展的普遍趋势，如钻、铣用电主轴，瑞士IBAG的HF42的转速达到140000r／min，英国WestWind公司的PCB钻孔机电主轴 D1733更是达
到了250000r／min；加工中心用电主轴，瑞士FISCHER最高转速达到42000r／min，意大利CAMFIOR达到了 75000r／min。在电主轴的系统刚度方面，由于轴承及其润滑技术的发展，电主轴的系统刚度越来越大，满足了数控机床高速、高效和精密加工发展的需要。
2）向高速大功率、低速大转矩方向发展
根据实际使用的需要，多数数控机床需要同时能够满足低速粗加工时的重切削、高速切削时精加工的要求，因此，机床电主轴应该具备低速大转矩、高速大功率的性能。如意大利CAMFIOR、瑞士Step—Tec、德国GMN等制造商生产的加工中心用电主轴，低速段输出转矩到200Nm以上的已经不是难事，德国CYTEC的数控铣床和车床用电主轴的最大扭矩更是达到了630N·m；在高速段大功率方面，一般在l0～50kW；CYTEC电主轴的最大输出功率为50kW；瑞士Step—Tec电主轴的最大功率更是达到65kW(S1)，用于航空器制造和模具加工；更有电主轴功率达到80kW 的报道。
3）进一步向高精度、高可靠性和延长工作寿命方向发展
用户对数控机床的精度和使用可靠性提出了越来越高的要求，作为数控机床核心功能部件之一的电主轴，要求其本身的精度和可靠性随之越来越高。如主轴径向跳动在 0.001mm 以内、轴向定位精度<0.0005mm以下。同时，由于采用了特殊的精密主轴轴承、先进的润滑方法以及特殊的预负荷施加方式，电主轴的寿命相应得到了延长，其使用可靠性越来越高。Step—Tec的电主轴还加装了加速度传感器，降低轴承振动加速度水平，为了监视和限制轴承上的振动，安装了振动监测模块，以延长电主轴工作寿命。
4）电主轴内装电机性能和形式多样化
为满足实际应用的需要，电主轴电机的性能得到了改善，如瑞士FISCHER主轴电机输出的恒转矩高转速与恒功率高转速之比(即恒功率调速范围)达到了
l：14。此外，出现了永磁同步电机电主轴，与相同功率的异步电机电主轴相比，同步电机电主轴的外形尺寸小，有利于提高功率密度，实现小尺寸、大功率。
5）快速启动、停止响应速度加快
为缩短辅助时间，提高效率，要求数控机床电主轴的启、停时间越短越好，因此需要很高的启动和停机加(减)速度。目前，国外机床电主轴的启、停加速度可达到lg以上，全速启、停时间在ls以内。
6）轴承及其预载荷施加方式、润滑方式多样化
除了常规的钢制滚动轴承外，近年来陶瓷球混合轴承越来越得到广泛的应用，润滑方式有油脂、油雾、油气等，尤其是油气润滑方法(又称Oil-air)，由于具有适应高速、环保节能的特点，得到越来越广泛的推广和应用；滚动轴承的预负荷施加方式除了刚性预负荷(又称定位预负荷)、弹性预负荷(又称定压预负荷)之外，又发展了一种智能预负荷方式，即利用液压油缸对轴承施加预负荷，并且可以根据主轴的转速、负载等具体工况控制预负荷的大小，使轴承的支承性能更加优良。在非接触形式轴承支承的电主轴方面，如磁浮轴承、气浮轴承电主轴(瑞士IBAG等)、液浮轴承电主轴(美国Ingersoll等)等已经有系列商品供应市场。
7）刀具接口逐步趋于HSK、Capto刀柄技术
机床主轴高速化后，由于离心力作用，传统的CAT(7：24)刀柄结构已经不能满足使用要求，需要采用HSK(1：10)等其它符合高速要求的刀柄接口形式。HSK刀柄具有突出的静态和动态联接刚性、大的传递扭矩能力、高的刀具重复定位精度和联接可靠性，特别适合在高速、高精度情况下使用。因此，HSK刀柄接口已经广泛为高速电主轴所采用(如瑞士的IBAG、德国的 CYTEC、意大利CAMFIOR等)。近年来由SANDVIK公司提出的Capto刀具接口也开始在机床行业得到应用，其基本原理与HSK接口相似，但传递扭矩的能力稍大一些，缺点是主轴轴端内孔加工困难较大，工艺比较复杂。
8）向多功能、智能化方向发展
在多功能方面，有角向停机精确定位(准停)、C轴传动、换刀中空吹气、中空通冷却液、轴端气体密封、低速转矩放大、轴向定位精密补偿、换刀自动动平衡技术等。在智能化方面，主要表现在各种安全保护和故障监测诊断措施，如换
刀联锁保护、轴承温度监控、电机过载和过热保护、松刀时轴承卸荷保护、主轴振动信号监测和故障异常诊断、轴向位置变化自动补偿、砂轮修整过程信号监测和自动控制、刀具磨损和损坏信号监控等，如Step-Tec电主轴安装有诊断模块，维修人员可通过红外接口读取数据，识别过载，统计电主轴工作寿命。
4、我国电主轴技术的现状及与国外的差距
国内从事电主轴研究与生产的企业总体上来说与国外上述公司相比在产品研发以及技术的创新能力上不具有优势，但是具有相对的成本优势。国外数控机床主轴公司往往只负责主轴的总体设计、技术研发以及零部件装配和测试工作，其余的关键零部件例如：主轴轴承、内装电机、主轴松拉刀机构、动力油缸或气缸、主轴轴承润滑油品等全部实行采购，在产业的分工与合作上具有很强的组织性和互补性，同时由于分工的细致，机床主轴生产商与各附件生产商之间形成了良性的循环，各自针对本专业的关键技术投入人力物力进行科技攻关，由此带动了国外电主轴行业的整体技术进步。反观国内厂商，各自为战，技术资源分散，除洛阳轴研科技作为原来国家轴承行业的技术归口所拥有一定的综合研发实力外，其他的企业基本上是在模仿国内外同行的产品进行生产，技术实力较弱，创新能力严重不足。在涉及电主轴轴承润滑、零部件材料选取以及加工工艺、
内装式主轴电机、松拉刀接口、主轴轴承润滑油品等方面没有自己独立的知识产权和核心技术，尤其是在电主轴的附件领域如伺服驱动控制器、编码器、动力油缸或气缸、智能传感器等方面表现的更为突出，基本上是国外产品包打天下。这也是直到目前为止制约国产高档数控机床发展的关键原因所在。
创新能力，国际上涉及电主轴的比如编码器系统、刀具接口、电机工作制等的国际标准和产品都是欧美相关企业制定和生产的，这是他们最具有优势的地方。
(1)在电主轴的低速大转矩方面，国外产品低速段的输出转矩可以达到300N·m 以上，有的更是高达600多N·m(如德国的CYTEC)，而国内目前则多在100N·m 以内。
(2) 在高速方面，国外用于加工中心电主轴的转速已经达到75000r／min(意大利CAMFIOR)，而我国则多在20000r／min以下。其它用途的电主轴，国外已经达到了250000r／min(英国WestWind公司D1733)，而我国电主轴的最高转速为150000r／min。
(3)在电主轴的润滑方面，国外高速电主轴轴承已经普遍采用先进的油气润滑技术，而我国则仍然以油脂润滑和油雾润滑为主。
(4)在电主轴的功能和性能方面，国外已经在发展多功能、高性能的数控机床用电主轴产品，而我国仍然以常规产品为主要发展方向。
(5)在电主轴的支承技术方面，国外已经有动、静压液(气)浮轴承电主轴(瑞士IBAG等)、磁浮轴承电主轴(瑞士IBAG)的成熟商品，在我国则仍然处于科学研究或小批量试制之中。
(6)在其它与电主轴相关配套技术方面，如电主轴内装电机闭环矢量控制技术、交流伺服技术、停机角向准确定位(准停)技术、C轴传动技术、快速启动与停止技术、HSK刀柄制造与应用技术、主轴智能监控技术等，国内仍然不够成熟，或不能满足实际应用需要。
(7) 在产品的品种、数量及制造规模方面，尽管国内已经有部分企业在从事电主轴的研究和制造，但仍然以磨床用电主轴为主，对于数控机床用高速电主轴，则仍然处于小量开发和研究阶段，远没有形成系列化、专业化和规模化生产，还无法与国外先进水平相比，远远不能满足国内市场日益增长的需要，还不具备与国外产品相抗衡的能力。
直线电机进给系统的国内研究现状
全数字、全闭环、推力密度高、推力波动小、速度高
连续推力－－2800 N
峰值推力－－5000 N
最大运动速度－－60 m/min
定位精度－－±5μm
重复定位精度－－±2μm
广东工业大学
图二
1）运动部分（工件、夹具和工作台）的总质量比较大，多重导轨阻力大。
－－驱动电机大功率化，成本高，发热并影响精度。
（2）工艺系统为串联开链结构，组成环节多，且存在悬臂部件和环节间的连接间隙，不容易获得高的总体刚度，因而难以满足机床高速化的要求。
并联机床的国内研究现状
并联机床进给系统的优点
运动质量小，有利于获得高的进给加速度；
空间并联机构，加之无导轨摩擦阻尼，驱动电机速度相同条件下可获得比基于串联结构的常规数控机床更高的进给速度；
并联机构可将传动与支撑功能集为一体，组成环节少，有利于提高机床的综合精度；
进给系统的主体为并联闭链系统，消除常规机床中的悬臂结构，机床总统刚度进一步提高（可比一般加工中心高5倍），六根驱动杆共同作用，可获得更大的驱动力。
Sterward平台运动数学模型及控制较复杂；
驱动轴（长）热变形对机床加工精度影响大；
加工有效空间与机床体积比例也不相称。
图3河北科技大学（上海交通大学）
图4清华大学
主要性能参数：
矩形工作台面：900mmΧ500mm
回转工作台（B轴）直径500mm
X、Y、Z向行程500mm
主轴转速24000rpm
最大运动加速度10m/s2
国产电主轴和国外产品相比较，无论是性能、品种和质量都有较大差距，国产电主轴产品和国外的相比较，主要存在以下差距:①国外电主轴低速段的输出扭矩最大可达1000N·m ，而我国目前仅在300N·m以内。②在高转速方面，国外用于加工中心的电主轴转速已达 75000r/min，我国则多在 30000r/min以内。
③电主轴的轴承润滑，国外普遍采用油气润滑，而我国仍用油脂润滑。④其他配套技术也有较大差距，如主轴电机矢量控制、交流伺服控制技术、精确定向技术、快速启动、停止等。⑤在产品的品种、规格、数量和制造规模等方面，国产电主轴仍然处于小量研发试制阶段，没有形成系列化、专业化，远不能满足国内数控机床和加工中心发展的需求。欧美公司在关键部件的研发上具有很强的前瞻性和创新能力，国际上涉及电主轴的比如编码器系统、刀具；(1)在电主轴的低速大转矩方面，国外产品低速段的；(2)在高速方面，国外用于加工中心电主轴的转速已；(3)在电主轴的润滑方面，国外高速电主轴轴承已经；(4)在电主
轴的功能和性能方面，国外已经在发展多；(5)在电主轴的支承技术方面，国外已经有动、静压；(6)在其它与电主轴相关配套技术方面，如电主轴内；
参考文献：
[1]苏国胜.高速切削锯齿形切屑形成过程与形成机理研究[D].山东大学,2011.
[2]杨奇彪.高速切削锯齿形切屑的形成机理及表征[D].山东大学,2012.
[3]唐委校.高速切削稳定性及其动态优化研究[D].山东大学,2005.
[4]付秀丽.高速切削航空铝合金变形理论及加工表面形成特征研究[D].山东大学,2007.
[5]赵威.基于绿色切削的钛合金高速切削机理研究[D].南京航空航天大
学,2006.
[6]李小忠.高速切削有限元仿真及加工参数优化的研究[D].南京理工大
学,2007.
[7]朱文明.高速切削Ti6Al4V切屑形成仿真研究[D].南京航空航天大学,2007.
[8]郭培燕.高速切削加工表面残余应力的分析和模拟[D].山东科技大学,2007.
[9]吴化勇.高速切削系统动态特性研究[D].山东大学,2005.
[10]邹浩波.高速切削加工表面粗糙度的研究[D].昆明理工大学,2006.
[11]赵显嵩.TC4钛合金高速切削的表面粗糙度与切削力实验研究[D].大连理工大学,2013.
1. 论述高速切削的特点。 材料去除率高，切削力较小，工件热变形小，工艺系统振动小，可加工各种难加工材料，可实现绿色制造，简化加工工艺流程。高速切削追求高转速、中切深、快进给、多行程的加工工艺，高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度，加工表面质量可提高1~2等级。加快产品开发周期，大大降低制造成本。 2.阐述高速切削技术研究体系、关键技术。 数控高速切削加工技术是建立在机床结构与材料、高速主轴系统、高性能CNC控制系统、快速进给系统、高性能刀具材料、数控高速切削加工工艺、高效高精度测试技术等许多相关的软件和硬件技术基础之上的一项复杂的系统工程，是将各单元技术集成的一项综合技术。关键技术：高速切削机理；高速切削刀具技术；高速切削机床技术；高速切削工艺技术；高速加工的测试技术。 3.阐述高速切削发展趋势。 机床结构将会具有更高的刚度和抗振性，使在高转速和高级给情况下刀具具有更长的寿命；将会用完全考虑高速要求的新设计概念来设计机床；在提高机床进给速度的同时保持机床精度；快换主轴；高、低速度的主轴共存；改善轴承技术；改进刀具和主轴的接触条件；更好的动平衡；高速冷却系统。（新一代高速大功率机床的开发和研制；新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材料的研制及适宜于高速切削的刀具结构的研究；进一步拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围；高速切削机理的深入研究；高速切削动态特性及稳定性的研究；开发适用于高速切削加工状态的监控技术；建立高速切削数据库，开发适于高速切削加工的编程技术以进一步推广高速切削加工技术；基于高速切削工艺，开发推广干式（准干式）切削绿色制造技术；基于高速切削，开发推广高能加工技术） 4结合典型工件材料和加工工艺方法，讨论高速切削的速度范围。 （1）根据工件材料：刚才380m/min以上、铸铁700m/min以上、铜材1000m/min以上、铝材1100m/min以上、塑料1150m/min以上时，认为是合适的速度范围。（2）根据加工工艺方法：车削700~7000m/min，铣削300~6000m/min，钻削200~1100m/min，磨削5000~10000m/min，认为是合适的速度范围。 5讨论高速切削加工的切削力变化规律。 （1）切削用量对切削力的影响:背吃刀量ap增大，切削力成正比增加，背向力和进给力近似成正比增加。进给量f增大，切削力与增大，但切削力的增大与f不成正比（75%）（2）工件材料对切削力的影响：较大的因素主要是工件材料的强度、硬度和塑性。a材料的强度、
数控技术结课论文 题目： 超高速切削技术的发展现状及趋势 学 部 信息科学与工程学部 学科门类 工学 专 业 XXXXXX 学 号 XXXXXXXXXX 姓 名 XXXXXX 指导教师 XXXX 20XX 年XX 月XX 日 装 订 线 河北大学工商学院
超高速切削技术的发展现状及趋势 摘要 当前机械制造业领域中先进制造技术的应用越来越广泛而深入，超高速加工技术作为先进制造技术的重要组成部分,也已被积极地推广使用。本文主要针对于先进制造技术中超高速切削这一方面做了广泛的调查研究，阐述了什么是超高速切削技术以及超高速切削技术的发展现状，并对超高速切削技术在国内和国外的发展做了具体仔细的分析比较，就超高速切削技术的未来发展趋势做了简明的分析。 关键词：先进制造；高速切削；数控机床；发展现状 The present status and development trend of high speed cutting technology ABSTRACT Application of the current field in mechanical manufacturing industry and advanced manufacturing technology more widely and deeply, ultra high speed cutting technology is an important part of advanced manufacturing technology, has also been actively promoting the use of. In this paper, aiming at the super advanced manufacturing technology of high speed cutting this has done extensive research, mainly expounds what is ultra high speed cutting technology and the high speed cutting technology development status, and make a specific careful analysis on the two aspects of high speed cutting tool and the high speed cutting technology of high speed cutting technology, the future development trend ultra high speed cutting technology has made the concise analysis. Key words：Advanced manufacturing；High speed cutting；CNC machine tool；Development Status
高速切削技术论文 机械工程学院 1001011435 张伟
1 关于高速铣削加工工艺的浅论* 张伟 (1. 沈阳理工大学,机械工程学院,机械设计制造及其自动化沈阳201311；) 摘要：传统意义上的高速切削是以切削速度的高低来进行分类的，而削机床则是以转速的高低进行分类。如果从切削变形的机理来看高速切削，则前一种分类比较合适；但是若从切削工艺的角度出发，则后一种更恰当。随着主轴转速的提高，机床的结构，刀具结构，刀具装夹和机床特性都有本质上的改变。高速意味着高离心力，传统的7:24锥柄，弹簧夹头，液压夹头在离心力的作用下，难以提供足够夹持力，同时为避免切削振动要求刀具系统具有更高的动平衡精度。高速切削的最大优势并不在于速度，进给速度提高所导致的效率提高，而由于采用了更高的切削速度和进给速度，允许采用较小的切削用量进行切削加工。由于切削用量的降低，切削力和切削热随之降低，工艺系统变形减小，可以避免铣削振动。利用这一特性可以通过高速铣削工艺加工薄壁结构零件。 关键词：高速铣削加工工艺 中图分类号：TG156 About High Speed Milling Technology Discussion ZHANG Wei (1. Shenyang Li gong University, School of Mechanical Engineering, Mechanical Design, Manufacturing and Automation, Shenyang 201311;) Abstract：Traditional high-speed cutting is to classify the level of cutting , and the cutting speed of the machine is based on the level of classification. If the view of the cutting mechanism of deformation speed cutting, the former is more appropriate classification ; However, if the angle of the cutting process , the latter is more appropriate. As the spindle speed increases , the structure of the machine tool structure , tool clamping and machine characteristics are essentially changed. High speed means high centrifugal force , the traditional 7:24 taper , collet chuck , hydraulic chuck under the effect of centrifugal force , it is difficult to provide sufficient clamping force , as well as to avoid cutting vibration requires balancing tool system has higher precision . The biggest advantage of high-speed cutting is not the speed, feed speed increased efficiency resulting from , but thanks to the higher cutting speed and feed rate, allowing the use of smaller cutting for cutting. Since the reduction cutting , cutting force and cutting heat decreases, reducing deformation process system to avoid vibration milling . Using this feature can speed milling machining thin-walled structural components . Key words：High speed Milling Processing technology 0 前言1 普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数，高速铣削加工相对于普通铣削加工具有如下特点： （1）高效高速铣削的主轴转速一般为15000r/min～40000r/min，最高可达100000r/min。 *高速切削技术论文.20131005下载模板.20131101完成初稿.20131127终稿. 在切削钢时，其切削速度约为400m/min，比传统的 铣削加工高5～10倍；在加工模具型腔时与传统的加工方法(传统铣削、电火花成形加工等)相比其效率提高4～5倍。 （2）高精度高速铣削加工精度一般为10μm，有的精度还要高。 （3）高的表面质量由于高速铣削时工件温升小（约为3°C），故表面没有变质层及微裂纹，热变形也小。最好的表面粗糙度Ra小于1μm，减少了后续磨削及抛光工作量。
浙江省高速公路建设规划介绍 一．规划总论1．规划背景改革开放以来，特别是近十年，我省交通事业得到了长足发展，与社会经济发展需求的差距逐步缩小。2002年我省交通实现了“四小时公路交通圈”，交通紧张状况已经得到缓解，正在逐步走向基本适应。 但是应该清醒地认识到，当前公路、水路交通的“缓解”和“基本适应”是在社会生产力和人民生活总体水平相对不高的情况下实现的。 从总体上看，我省交通基础设施依然薄弱，交通基础设施还不能全面适应社会经济发展的需要。 从新世纪开始，我国进入全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化建设的新阶段。根据我省提前基本实现现代化的战略目标，到2020年我省人均国内生产总值将在2000年基础上再翻两番，达到中等发达国家水平，公路水路交通运输无论从总量上还是质量上都必须有大幅度的提高。为适应我省经济的持续、快速、健康发展，交通要先行，交通必须保持快速发展的态势。 全面建设小康社会，提前基本实现现代化党的十六大提出了我国在本世纪头二十年全面建设小康社会的奋斗目标，省第十一次党代会作出了我省提前到2020年基本实现现代化的战略决策。面对新时期的新形势、新任务、新要求、新动力，交通必须实现新的跨越式发展。 经济持续快速增长，外向型经济趋势增强今后一个时期，我省经济仍将继续保持较快的增长速度，同时随着经济全球化进程的日益加快，我国正在成为全球加工制造业的中心，而我省所处的长江三角洲地区又是我国国际资本集聚的主要区域之一。这种趋势将对我省交通事业发展产生巨大的动力。 接轨大上海，融入长三角破壁互融打造“金三角”是党中央作出的英明决策。主动接轨，真诚合作，共同推进长江三角洲地区经济社会发展是省委省政府实施提前基本实现现代化战略中迈出的意义深远的一步。大交通服务于大流通，构筑长江三角洲地区大交通网络是我省全面接轨长三角的基础和前提。 工业化、城市化进程加快，形成区域经济发展新格局工业化是城市化的基础，城市化是现代化的重要标志，是经济长期稳定增长的重要动力。目前我省工业化、城市化正在健康快速发展，工业化和城市化发展需要以现代化的交通网络为依托。交通建设规划应与城市和城镇发展规划相协调，与我省打造先进制造业基地、推动外向型经济发展有机结合。 创建生态省，打造绿色浙江省委十一届二次全会明确提出打造绿色浙江的目标，要求积极实施可持续发展战略，以建设生态省为主要载体，努力保持人口、资源、环境与经济社会的协调发展。营造绿色交通长廊是全面建设“绿色浙江”的重要组成部分，将促进交通的可持续发展。 2．规划指导思想浙江省公路水路交通建设规划的指导思想是：全面贯彻落实党的十六大和省十一次党代会精神，以“三个代表”思想为指导，以加快发展为交通工作的第一要务。坚持与全面建设小康社会、提前基本实现现代化的目标紧密结合；坚持与接轨上海，推进长江三角洲经济一体化战略紧密结合；坚持与加快城市化进程紧密结合；坚持与建设生态省、走可持续发展战略紧密结合；坚持与加快欠发达地区经济发展紧密结合。抓住机遇、开拓创新，整体推进、适度超前，与时俱进，努力实现浙江交通新的跨越式发展。 3．规划基本原则编制《浙江省公路水路交通建设规划》的基本原则是：坚持与经济社会发展相适应、适度超前的原则贯彻落实“三个代表”重要思想、党的十六大和省第十一次党代会精神，以发展为主题，以满足经济发展和
摘要：车削加工是金属切削加工中应用最广的加工方法。本文根据实践，针对车刀中心高对车削加工的影响的几种情况，运用金属切削加工原理、三角几何关系、投影关系等进行了探讨和分析，阐明了车刀中心高的正确对车削加工有不可忽视的重要性。 关键词：车削加工；车刀中心高；加工效果 “车工一把刀”，这句话说明车刀对车工的重要性。在加工工件安装车刀时，不但要注意刀具的伸出长度与刚性能否满足加工需要，也要考虑刀具的安装角度是否合理，同时还要考虑刀尖是否严格对准工件的旋转中心这个问题。车削工件时，通常要求车刀刀尖与工件的旋转中心等高，这就是常说的车刀中心高。在车床上加工工件时，车刀中心高不正确将直接影响工件加工效果，甚至会使车削难以顺利进行并使车刀受损。笔者在工作实践中，针对车刀中心高在加工中的影响进行了反复的观察研究，并结合金属切削加工原理等进行分析探讨，得出车刀中心高对车削的影响主要有以下几个方面。 对车刀工作角度的影响 安装车刀时，中心高是否准确主要对车刀的前角和后角产生影响。后角是切削平面与后刀面的夹角，前角是基面与前刀面的夹角。车刀中心高装准确（从理论上讲），则车刀的刃磨角度等于车刀的工作角度，即αo=αo’，γo=γo’，如图1（b）所示。如果车刀中心高没有装准，则定义车刀角度的参考系——切削平面和基面的位置就会发生改变。当车刀刀尖高于工件轴线时，如图1 (a) 所示，车刀的工作后角αo’减小，工作前角γo’增大；而当车刀刀尖低于工件轴线时，如图1（c）所示，则车刀的工作后角αo’增大，工作前角γo’减小。 后角的大小主要影响刀具的强度和后刀面与工件加工表面的摩擦，前角的大小主要影响刀具的锋利程度。车刀中心高误差越大，对刀具的工作前角和工作后角影响越大。假设车刀中心高过高，如图1（a）所示，就会造成车刀工作后角αo’过小，从而增大刀具后刀面与工件加工表面的摩擦，加快刀具的磨损并影响工件已加工表面的质量，若工作后角αo’为零度或负值，就会出现刀具后刀面与工件加工表面干涉，形成挤压而造成无法切削甚至发生崩刀现象；假设车刀中心高过低，如图1（c）所示，则会造成工作后角αo’过大、工作前角γo’过小，后角过大使刀具的强度下降，容易造成崩刃，前角过小使刀具的锋利程度下降，切削力增大，增大切削难度。 对切削深度（ap）控制的影响 在车削工件的外圆或内孔时，我们会发现当排除了车床、夹具、刀具、量具等各方面因素的影响后，按要求所需控制中滑板切入了所要的切削深度，但车削后检测的尺寸往往达不到要求。其原因如图2分析所示： 要将工件外圆由φD车至φd，EF应是当车刀刀尖与工件轴线等高（中心高正确）时车刀应切入的深度。而当车刀中心高装高到B点时，如果要车到φd的直径，则车刀应切入的深度为BD。 在直角△CAB中 ∵BC（斜边）>BA（直角边）而BA=EF BD＝BC＋CD ∴BD>EF 若按EF切入，车出的外圆必定大于φd。车内孔时的分析同理。 对车削圆锥的影响 在车削圆锥时，如果车刀中心高不准确，车出的圆锥会产生双曲线误差，如图3（a）所示。根据圆锥体的形成原理可知，通过圆锥体中心的圆锥素线是一条直线，如果把一个标准圆锥体用一个平行于轴线且高于轴线Δh的截面剖切，其剖面形状是一个双曲线，如图3（b）所示。也就是说，如果车刀装高Δh后，走刀轨迹若能走出这一双曲线的话，就能车
高速切削加工技术 许磊 （合肥学院机械工程系13机制（1）班 1306011031） 摘要：高速切削加工作为模具制造中最为重要的一项先进制造技术，与传统加工技术相比是质的飞越，具有高生产效率、小切削力、高加工精度、低能耗等特点。可以解决在模具常规切削加工中备受困扰的一系列问题，有着强大的生命力和广阔的应用前景。 关键词：高速加工工艺、高速加工应用、高速加工趋势。 引言：对于某种机械零件而言，高速加工就是以较快的生产节拍进行加工。一个生产节拍：零件送进 →定位夹紧→刀具快进→刀具工进（在线检测）→刀具快退→工具松开、卸下→质量检测等7个基本生产环节。而高速切削是指刀具切削刃相对与零件表面的切削运动（或移动）速度超过普通切削5～10 倍，主要体现在刀具快进、工进及快退三个环节上，是高速加工系统技术中的一个子系统。对于整条自动生产线而言，高速加工的表征是以简捷工艺流程，以较短、较快的生产节拍的生产线进行生产加工。这就要求突破机械加工传统观念，在确保产品质量的前提下，改革原有加工工艺（方式），尽可能地缩短整条生产线的工艺流程。对于某一产品而言，高速加工也意味着企业要以较短的生产周期，完成研发产品的各类信息采集与处理、设计开发、加工制造、市场营销及反馈相关信息。 一、高速切削工艺 加工工艺是成功进行高速切削加工的关键技术之一。选择不当，会使刀具磨损加剧，完全达不到高速加工的目的。高速切削工艺技术包括切削参数、切削路径、刀具材料及刀具几何参数的选择等。 1．切削参数的选择 在高速切削加工中，必须对切削参数进行选择，其中包括刀具接近工件的方向、接近角度、移动的方向和切削过程（顺铣还是逆铣）等． 2．切削路径的选择 切削路径的选择与优化在高速切削加工中，除了刀具材料和刀具几何参数的选择外，还要采取不同的切削路径才能得到较好的切削效果。切削路径优化的目的是提高刀具耐用度，提高切削效率，获得最小的加工变形，提高机床走刀利用率，充分发挥高速加工的优势。主要包括: 1)走刀方向的优化在走刀方向的选择上，以曲面平坦性为评价准则，确定不同的走刀方向选取方案；对 于曲率变化大的曲面以最大曲率半径方向为最优进给方向，对曲率变化小的曲面，以单条刀轨平均长度最长为原则选择走刀方向。 2)刀位轨迹生成按照刀位路径尽可能简化，尽量走直线，路径尽量光滑的要求选择加工策略，选择合适 的插补方法，保证加工面残留高度的要求，采用过渡圆弧的方法处理加工干涉区，这样在加工时就不需要减速，提高加工效率。 3)柔性加减速和断刀的几率。选取合适的加减速方式，减少启动冲击，保持机床的精度，减少刀具颤振。 3．刀具材料的选择 刀具材料的合理选择遵循以下原则: 1)切削刀具材料与加工对象的力学性能匹配，主要指刀具与工件材料的强度、韧性和硬度等力学性能相 匹配，具有优良高温力学性能的刀具尤其适合高速切削加工。对于硬脆刀具（如硬质合金和陶瓷）的磨损起决定作用的主要因素是其力学性能。 2)切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配，主要是指刀具与工件材料的熔点、弹性模量、导热系数、 热膨胀系数、抗热冲击能力等物理参数要相匹配。加工导热性差的工件时，应采用导热较好的刀具材料，以使切削热得以迅速传出而降低切削温度。对于精密加工则要选用热膨胀系数小的刀具材料（金刚石等）。高速干切削、高速硬切削和高速加工黑色金属的最高切削速度主要受限于刀具材料的耐热
少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库 1 高速切削模具工艺技术概况以及注意事项高速加工模具技术中，工艺技术是配合机床和刀具使用的关 键因素，工艺技术已经在很大程度上制约了高速加工模具的应用。一方面是由于高速加工应用的时间比较短，还没有形成比较成熟的、系统化的工艺体系和标准；另一方面是高速切削工艺试验成本高，需要投入较大的资金和较长的时间。 高速切削模具工艺技术主要包括： (1)针对不同材料的高速切削模具工艺试验
少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库 2 在参考国外高速铣削加工零件的工艺参数时发现，国外公司 生产的刀具是依据进口材料标准来做试验，用其推荐的参数在高速加工国产材料模具时，效果差别比较明显。因此，使用国外刀具，除了需要参考厂家提供的参数外，实际的工艺试验也是必要的。 国内刀具厂家很少推荐高速铣削的技术参数，因此选用国产刀具更有必要做试验，以取得比较满意的工艺参数。最好选用固定生产厂家的刀具，通过试验，形成加工技术标准，并在此基础上优化出一套适合本企业的加工工艺参数，并纳入企业标准。
少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库 3 (2)高速切削的加工刀具路径及编程 高速切削模具工艺技术中刀具路径、进刀方式和进给量是主 要内容。高速切削模具工艺技术中的许多刀具路径处理方法是为了减少刀具磨损、延长刀具使用寿命，因此刀具在高速切削进给中的轨迹比普通加工复杂得多。 高速加工模具工艺处理应该遵循以下原则： ①采用小直径刀具精加工时，切削速度随着材料硬度的增加而降低。 ②保持相对平稳的进给量和进给速度，切削载荷连续，减少
少年易学老难成，一寸光阴不可轻 - 百度文库 突变，缓进缓退。避免直接垂直向下进刀而导致崩刃：斜线轨迹进刀的铣削力逐渐加大，对刀具和主轴的冲击小，可明显减少崩刃；螺旋式轨迹进刀切入，更适合型腔模具的高速加工。 ③小进给量、小刀纹切削。通常进给量小于铣刀直径10%，进给宽度小于铣刀直径40%。 ④保留均匀精加工余量。 ⑤保持切削。 根据上述规则，通常使用的进给路径方式有以下几种： ①尽量避免直拐角的铣削运动；拐角处用螺旋线进给切削，4
浅谈高速切削的模具加工技术 摘要：采用高速切削技术加工模具,已经成为现代模具制造业的发展趋势,对模具 加工工艺产生了巨大影响；本文主要针对传统模具的加工特点和高速切削技术的 先进性，结合高速 切削技术加工机床及工艺要求，对高速切削技术在模具加工的应用作阐述。 关键词：模具高速切削 引言： 模具作为重要的工艺装备，在现代工业中占有举足轻重的地位。用模具生产 的产品具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率的特点,是其它加工制造方 法所不能比拟的。与一般机械加工相比,模具加工又有其特殊的地方:精度高；模 具形状复杂,工作部分一般是二维或者三维复杂曲面；所用的材料硬度高,模具一 般是由淬火工具钢或硬质合金制成；制造周期短。常规的模具加工方法是普通切 削加工和电火花加工,一般需要手工打磨、抛光,这样造成加工效率低,加工精度不 稳定。而采用高速切削技术加工模具,可以明显提高生产效率、提高加工精度、增 加模具使用寿命,已经成为现代模具制造业的发展趋势。 1模具加工工艺特点 模具的机械加工主要是加工出形状复杂的曲面，模具加工一般使用数控铣床 或加工中心，大部分的加工时间是花在半精加工和精加工上。由于铣削总是留有 刀纹，最后要用很多时间手工修光。同时，由于模具大多由高硬度、耐磨损的合 金材料制造，加工时难度较大，广泛采用的电火花及成形传统工艺，是造成加工 模具低效率的主要原因。 2高速切削机床的选择 实现高速切削的关键和前提，就是是否选择了性能良好的高速切削机床，具 有高精度的高速主轴是高速切削机床技术的基础。所以说选择可靠的机床，是实 现高速切削加工的关键，在具体的工作中我们必须要结合实际情况，经过综合的 考虑分析和详细了解了模具加工整个过程的具体要求和加工企业的具体经济环境 等一系列因素。才能选择出适合企业工作环境的高速切削加工模具的机床。 2.1 良好的工艺适应性 所选择的机床功能一定要完全符合需要加工的模具的实际形状以及模具的尺 寸精度以及生产过程中的一些具体要求。 2.2 高的性能价格比 通常情况下，模具加工都是以高转速作为唯一特征的 HSM 型高速加工中心。2.3 大功率和高主轴转速 在涉及到模具型的腔曲面进行的高速加工过程中，选用刀具的直径相比都很小，而且机床主轴转速要求又是很高（通常都是80，000r/min~20，000 r/min 之间）；为了实现一次装夹就能顺利实现模具的精加工和粗加工，所以对主轴的功 率要求都是很大。 2.4 高精度控制系统 在进行加工模具型腔的过程中，一般情况下都是选用悬伸量相比较大的立铣 刀（小直径），因为模具所选材料的硬度和强度都相当地高，所以在整个加工的 过程就会容易出现颤振。所以，一定要选用刚性好、精度高的高速电主轴。另外，机床还需要满足一定高度的动、静刚度，这样就可以稳定地提高具体的跟踪精度、定位精度和抗振能力。要选用能够和高速机床相配套的 CAD/CAM软件，尤其是
【复习提问】 1、钳工的特点以及应用场合。 2、在机械生产过程中，钳工主要担负的任务及其分类。 3、安全文明生产注意事项。 【导入新课】 机械零件的制造方法有很多，如铸造、锻造、焊接、冲压、挤压、电加工、电化学加工、切削加工等。但凡尺寸精度、形状和位置精度以及表面质量要求较高的零件，目前仍主要采用切削加工的方法制造。 【讲授新课】 第一章金属切削基础知识 §1-1金属切削的基本概念 金属切削是利用刀具除工作上多余的金属材料，以获得符合要求的零件的加工方法。常见的金属切削方法如图所示。 一、切削运动 切削加工时，刀具和工件之间的相对运动叫做切削运动。按其功用切削运动可分为主运动和进给运动两种形式。 1. 主运动。将切屑切下所需的基本运动叫做主运动。 2. 进给运动（走刀运动）。为保持切削的进行，以逐渐切削出整个工件表面所需的运动，称为进给运动。进给运动一般速度较低，消耗的功率较小。 在切削运动中，主运动只有一个，它可以是旋转运动，也可以是直线运动。进给运动可由一个或多个运动组成，可以是连续的，也可以是间断的。 3. 切削加工时工件表面 在切削过程中，工件通常形成三个不断变化的表面。 （1）待加工表面工件上即将被切削的表面。 （2）已加工表面工件上经刀具切削后形成的表面。 （3）过渡表面工件上被切削刃正在切削的表面。它总是处在待加工表面与已加工表面之间。 二、切削用量 切削用量是指切削过程中切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称，也称为切削用量三要素。它是衡量切削运动大小的参数。 那么我们来以车削外圆为例来说明一下这三个要素。 ） 1.切削速度（ c
切削速度是指刀具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，单位为m/min(米/分)。 切削外圆时的切削速度为 c v =1000 n d w 式中 w d ── 工件待加工表面直径mm; n ── 工件转速，r/min(转/分)。 2.进给量（ f ） 工件或刀具每转或往复一次或刀具每转过一齿时，工件与刀具在进给运动方向上的相对位移，单位为mm/r 。 ⒊背吃刀量（p a ） 背吃刀量是指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm 。 车削外圆时背吃刀量的计算式为： p a = （w d - m d ）/2 式中 w d ── 工件待加工表面直径，mm; m d ── 工件已加工表面直径，mm 。 三、切削用量的选择 选择切削用量就是要选择切前用量三要素的最佳组合，使 三者的乘积值最大，，以充分发挥机床和刀具的效能，提高劳动生产率。 1、背吃刀量的选择 粗加工时，除留出的精加工余量外，剩余的加工余量尽可能一次切完。如果余量太大，可分几次切去，但第一次走刀应尽量将 取大些。精加工时，背吃刀量要根据加工精度和表面粗糙度的要求来选择。（粗加工时，p a 大；精加工时，p a 小） 2、进给量的选择 在切削用量三要素中进给量的大小对表面粗糙度的影响最大，因此，粗加工时， 可取大些；精加工时， 可取小些。各种切削加工的进给量可根据进给量表选择确定。（粗加工时，f 可取大些；精加工时，f 可取小些）
工程简介 尊敬各位领导、各位来宾、同志们、朋友们： 大家好！ 在全市人民迎新春闹元宵节日喜庆气氛正浓，在这春寒料峭、乍暖还寒的今天，我们在这里隆重集会，举行全市第一批重点项目开工典礼。市委、市政府将典礼主会场选在××高速公路、×××一级公路开工典礼会场，充分说明市委、市政府对我市交通事业发展的关心和支持，在此，我谨代表全市交通运输系统的全体干部职工向长期以来对我市交通 运输事业发展的关心、关注、支持的各级领导表示最衷心的感谢，并对参加典礼的各位领导、来宾和朋友们表示热烈的欢迎！××高速公路和×××一级公路分别采取BOT和BT 形式建设，是由我市组织实施的第一批高等级公路，是我市公路建设史上具有里程碑意义的一件喜事，也是渭南落实省委、省政府陕西东大门交通基础设施建设的重要举措。 ××高速公路是我市“井”字型高速公路主骨架的重要组成部分，也是连霍高速与京昆高速联络线之一，建设起点位于京昆高速×××，向南穿越××县全境，在×××通过枢纽互通式立交与连霍高速公路衔接，路线全长53.7公里，采用双向四车道高速公路标准建设，设计时速100公里，路基宽度采用26米，桥涵设计荷载采用公路-Ⅰ级。 G108北起首都北京，是国家公路网中一条重要的放射
线，纵贯陕西的关中和陕南地区。本次建设的×××一级公路，起于G310渭南市区过境一级公路，北跨渭河，经临渭区田市镇，至固市镇后，沿原路布线，止于大荔县许庄镇，路线全长65.7公里，设计时速80公里，路基宽度21.5米，新建桥涵设计汽车荷载采用公路-I级。两项工程建设工期均为两年，投资估算43亿元。 ××高速、×××一级公路的建设，将进一步优化我市路网结构，提升道路通行能力，对区内资源开发和物资流通起到强有力的促进作用，为富民强市、为建设陕西东大门写下浓墨重彩的一笔。 最后，祝××高速、×××一级公路两项工程建设顺利完工！祝各位领导、各位来宾工作顺利，身体健康。 谢谢！
【12】?第37卷?第5期? 2015-05(上) 收稿日期：2015-01-07 作者简介：徐德凯（1976 -），男，江苏连云港人，讲师，硕士，研究方向为机械电子工程。基于ABAQUS 的高速切削铣削力的有限元分析与研究 Finite element analysis and research of milling force in high speed cutting based on ABAQUS 徐德凯，王丽洁，史卫朝，金 浩 XU De-kai, WANG Li-jie, SHI Wei-chao, JIN Hao （西安理工大学，西安 710082） 摘 要：基于有限元软件ABAQUS和金属切削理论，以超高强度钢和不锈钢为研究对象，对铣削过程进 行了模拟仿真，并通过单因素和多因素正交试验方法进行了铣削力综合试验。通过对仿真和实验结果分析比较，证明二者具有较好的一致性和变化趋势，文中介绍的有限元模拟方法可以为实际加工参数的选择提供依据和参考。 关键词：高速切削；有限元仿真；铣削力；回归分析中图分类号：TG501 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2015)05(上)-0012-04Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2015.05(上).04 0 引言 高速切削加工技术可以减少切削力和降低切削温度，具有高生产率，提高加工精度和表面质量，降低生产成本，并可加工高硬材料等优点，己广泛应用于汽车、船舶、模具、航空航天等行业中。 目前高速切削在加工实例和加工参数上还没有完整的依据，且由于高速切削在切屑的形态、刀具的受力情况以及刀具的失效形式等与传统的切削完全不同，在高速切削中刀具的失效形式是与加工条件和工件材料相关的，比如有刀杆折断、刀尖破碎等各种形式，并且材质不同的刀具加工不同的工件材料，产生的刀具失效效果也是不一样的，所以对高速切削来说，如何选择合适的刀具，延长刀具使用寿命，并且尽可能地发挥刀具的性能是十分重要的。 因此，本文使用ABAQUS 有限元分析软件，对超高强度钢和不锈钢材料在铣削加工中的切削力进行有限元模拟和试验研究，分析切削参数对切削力的影响规律，并总结三个方向切削力的关系，为实际加工和生产提供依据。 1 切削过程有限元模拟仿真 1.1 材料的本构模型 材料的本构模型表示的是材料变形过程中的动态响应，是任何有限元模型建模仿真过程的关键环节。本文使用Johnson-Cook 材料模型模拟切屑形态，它适用于高速切削过程中的大应变（5～8）、高温升（>1400℃）和高应变率（104 ～105 /s ）情况。模型使用下面的等效流动应力。 (1) 式中，pl ε为等效塑性应变，pl ε? 为等效塑性应变 率，? 0ε为应变率参量（通常为1.0/s ），T 0为参考温度 （一般取室温），T m 为材料的熔点温度，A 是初始屈服应力（MPa ），B 是硬化模量，C 是依赖于应变率的系数（MPa ），n 是加工硬化指数，m 是热软化系数，其中C 表示应变率敏感性的参数，也称为应变率敏感系数（MPa ）。1.2 切屑分离准则 公式(1)只描述了切削加工过程的流动应力，只是涉及材料在这一过程中的塑性变形和弹性变形阶段。如果想要模拟断屑的形成，必须要有相应的断裂准则，以判断材料何时从工件本体上脱离。本文采用了JC 剪切失效准则作为刀屑分离的准则，同时采用了ALE 方法模拟了刀屑分离。 JC 剪切失效模型是基于单元积分点的等效塑性应变。它的断裂失效准则是用等效塑性应变来衡量的。其表达式为[52]： (2) 式中，pl f ε为失效的等效塑性应变，p/q 为无量纲的偏应力比值（p 为压应力，q 为米塞斯应力），d 1～d 5为材料失效参数。 JC 模型的断裂失效模型中，当材料失效参数w 大于1时，材料即为失效，若在所有积分点的材料都发生失
京珠高速公路简介 京珠高速公路路段公路，现名京港澳高速公路，用符号表示为“G4”（G代表国家高速）。是中国一条连接首都北京至南部重要城市广州及珠海的高速公路，全长约2310KM，双向四车道，沿线经过北京、保定、石家庄、邢台、邯郸、安阳、新乡、郑州、许昌、漯河、信阳、驻马店、武汉、长沙、广州、珠海等城市。 一、北京路段: 1.京珠高速公路出入口（北京段）: 1.广安门外大街 2.广安路 3.京珠高速公路进出口 4.北京三环六里桥交汇口北京三环 5.万丰路口 6.北京四环岳各庄交汇口北京四环 7.丰北 8.丰北交汇口丰北路快速路 9.小屯路口 10.大瓦窑桥 11.宛平城南 12.北京五环宛平交汇口北京五环 13.杜家坎收费站 14.杜家坎 15.长辛店 16.良乡路口 17.良乡机场 18.阎村 19.北京六环阎村交汇口北京六环 20.窦店 21.窦店综合服务区 22.琉璃河 23.琉璃河南收费站
二、河北路段: 2.京珠高速公路出入口（河北段）: 1.河北收费站 2.影视城 3.涿州 4.涿州综合服务区 5.高碑店 6.定兴 7.徐水 8.徐水交汇口保津高速公路 9.徐水综合服务区 10.保定 11.保南 12.清苑 13.望都综合服务区 14.望都 15.定州 16.新乐 17.机场（石家庄） 18.正定 19.石（家庄）太（原）高速南高营交汇口石（家庄）黄（烨）高速公路 20.西兆通综合服务区 21.裕华路（石家庄） 22.栾城 23.青（岛）银（川）高速公路石家庄南交汇口青（岛）银（川）高速公路 24.元氏服务区 25.元氏 26.高邑 27.柏乡 28.隆尧 29.内丘
浅析数控高速切削加工 【摘要】数控高速切削加工以高效率和高精度为基本特征，它在切削机理上是对传统切削的重大突破，是近20多年来迅速崛起的先进制造技术之一。文章介绍了“数控高速切削加工”的内涵、优势、应用现状和发展趋向，提出了在实现高速切削加工中应关注的主要问题。 【关键词】高速；加工机理；优势；推广价值 1.前言 高速切削加工是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术，在常规切削加工中备受困扰的一系列问题，通过高速切削加工的应用能够得到解决。“高速切削”的概念是由德国物理学家 carl.j.salomon提出，于1931年4月提出了著名的切削速度与切削温度理论。该理论的核心是：在常规的切削速度范围内，切削温度随着切削速度的增大而提高，当到达某一速度极限后，切削温度随着切削速度的提高反而降低。随后，高速切削技术的发展经历了4个阶段：高速切削的设想与理论探索阶段（193l—l971年），高速切削的应用探索阶段（1972-1978年），高速切削实用阶段（1979--1984年），高速切削推广阶段（20世纪90年代至今）。 对高速切削加工的界定有以下几种划分思路：一是以主轴转速作为界定高速切削加工的尺度，认为主轴转速在10000-20000r/min 以上即为高速切削加工；二是以主轴直径d和主轴转速n的乘积dn 来界定，当dn值达到（5～2000）×105mm.r/min，则认为是高速
切削加工，新近开发的加工中心主轴dn值大都已超过100万；三是以切削速度高低来区分，认为切削速度跨越常规切削速度5至10倍即为高速切削加工。 2.数控高速切削加工的优势 随着切削速度的提高，单位时间毛坯材料的去除率增加，加工效率提高，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。同时，高速切削加工的“量小速快”使切削力减少，切屑的高速排除，减少了工件的切削力和热应力变形，十分有利于刚性差和薄壁零件的加工。高速切削加工中，主轴转速的提高使切削系统的工作频率远离了机床的低阶固有频率，提高了切削系统的刚性，进而使产品表面质量获得提高。 数控高速切削加工和常规切削相比的主要优势可归纳为：第一，生产效率可提高3～10倍。第二，切削力可降低30%以上。第三，切削热95%被切屑及时带走，特别适合加工容易热变形的零件。第四，机床的激振频率远离工艺系统的固有频率，工作平稳，适合加工精密零件。第五，经济效益明显。 3.数控高速切削加工的应用 数控高速切削工艺的应用，能使制造成本降低20%左右，产生新的经济增长点。以某锻造厂加工曲轴和连杆锻模为例，传统的加工工序为：外形粗加工→仿形铣粗加工型槽→热处理→外形精加工→数控电火花粗、精加工型槽→钳工打磨抛光型槽→表面强化处理。而采用高速切削加工后的工序为：外形粗加工→热处理→外形精加
长春汽车工业高等专科学校 继续教育学院 毕业论文（设计）中文题目：高速切削加工技术及其应用的研究 英文题目：High speed cutting technology and its application 毕业专业：汽车机械制造技术 学生姓名：高越 准考证号：290414100432 指导教师：穆春燕 二零一五年八月 独创性声明
本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得长春汽车工业高等专科学校或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 论文作者签名：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本论文作者完全了解长春汽车工业高等专科学校有关保留、使用论文的规定。特授权长春汽车工业高等专科学校可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。 （保密的论文在解密后适用本授权说明） 论文作者签名：导师签名： 签字日期：年月日签字日期：年月日
目录 前言 (05) 1．高速切削概念、内容及特点 (06) 1．1高速切削概念 (06) 1．2高速切削的研究内容 (06) 1．3高速切削特点 (07) 2.高速切削的技术体系 (08) 3．高速切削的技术关键及目前解决方案 (08) 3．1高速切削的技术关键 (08) 3．2高速切削关键技术解决方案 (09) （1）高速切削机床 (09) （2）高速切削刀具 (11) （3）C A D／C A M (11) （4）高速切削的数控编程 (11) 4．高速切削加工技术的应用 (12) 4.1高速切削在航空航天工业中的应用 (12) 4.2 高速切削在纤维增强塑料中的应用 (12) 4.3高速切削在模具制造业中的应用 (12) 4.4 高速切削在汽车制造业中的应用 (12) 5.高速切削加工技术的发展前景与展望 (12) 6.答谢辞 (14) 7.参考文献 (14)
浅谈数控高速切削加工各参数的选择 姓名： 所报工种：加工中心操作工 申报等级：二级 身份证号： 所在单位： 目录
摘要 (1) 关键词 (1) 前言 (1) 1高速切削加工理论基础 (1) 1.1 切屑形成特征 (1) 2 切削力的基本关系 (2) 3切削热和切削温度 (3) 4高速切削对机床的要求 (4) 4.1高稳定性的机床支撑部件 (4) 总结 (6) 参考文献 (7) 【摘要】：本文介绍了高速加工技术的特点及切削条件，刀具的性能及技术是实现高速切
削的前提条件之一，本文对高速切削的刀具技术进行了系统论述，高速切削刀具材料等关键技术。 【关键词】：高速切削加工；刀具；刀具材料 浅谈数控高速切削加工各参数的选择 1高速切削加工理论基础 1.1 切屑形成特征 众所周知，根据材料和切削条件的不同，切削时通常形成四种类型的切屑：带状切屑（连续切屑）、锯齿状切屑（节状切屑）、单元切屑和崩碎切屑。如图3-1所示，切削塑性金属材料，由于切削条件的变化，一般形成带状或锯齿状切屑，少数形成单元切屑；而切削脆性金属，最常见成为崩碎切屑。高速切削时，特别是自动化加工中，切屑的类型非常重要，长的连绵不断的带状切屑，缠绕工件或刀具，损坏工件和刀具表面，虽害操作者，无法正常切削，甚至损坏机床。周期性的锯齿状或单元切屑，会造成高速切削力的高频变化，从而影响加工精度与表面粗糙度和刀具寿命。因此，分析研究高速切削时的切屑形成特征具有重要的意义。 不同材料在不同状态下的切屑形态: (a) 供货状态，切削速度127.2m/min （b）硬度325HB，切削速度125.5m/min 连续带状切屑（D.LEE）锯齿状切屑 (c)硬度325HB，切削速度250m/min (d)硬度325HB，切削速度 2600m/min 锯齿状切屑即将分离的锯齿状切屑