高速加工
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高速加工的概念世纪30年代,德国科学家Salomon在对不同材料进行切削实验时发现,随着切削速度的增加,切削温度及刀具磨损会剧烈增加,但是当切削速度达到并超过某临界值时,切削温度及切削力不但不会增加反而会减小,然后又随着切削速度的增加而急剧增加。
所谓高速加工就是指切削速度高于临界速度的切削加工。
从下图可看出,以刀具磨损的切削力为限制条件,前一个低于该值的区域A是一般传统加工。
后一个低于该值的区域HSM为高速加工。
由此也可看出,不同材料有不同的临界值,对于铝、镁合金,切削速度大于1000m/min 可称为高速加工,而对于加工钢或铸铁,切削速度大于305m/min就可称为高速加工了。
高速加工除了和切削速度有密切联系外,还和刀具材料、机床刚性等因素相关。
所以高速加工不仅决定于主轴速度与刀具直径,还与所切削的材料,刀具寿命及加工工艺等综合因素有关。
2.2高速加工的优点高速切削(HSC)加工作为一种先进切削技术,自二十世纪八十年代以来得到了日益广泛应用。
高速加工采用远高于常规加工切削速度进给速度,不仅可提高加工效率,缩短加工工时,同时还可获得很高加工精度。
随着高速主轴技术发展,与其配套新型刀具不断出现,同时对高速加工工艺参数优化研究也不断深入,使得高速切削技术理论研究应用都得到了长足发展。
高速切削(HSC)加工作为一种先进切削技术,自二十世纪八十年代以来得到了日益广泛应用。
高速加工采用远高于常规加工切削速度进给速度,不仅可提高加工效率,缩短加工工时,同时还可获得很高加工精度。
随着高速主轴技术发展,与其配套新型刀具不断出现,同时对高速加工工艺参数优化研究也不断深入,使得高速切削技术理论研究应用都得到了长足发展。
山特维克切削刀具高速加工主要优点有:1、切削力降低30%左右,非凡适合刚性差零件,2、由于加工时对刀具工件进行了冷却润滑,减少了切削热对工件影响,非凡适合加工易热变形工件;3、激振频率远远高于机床工艺系统固有频率,加工平稳,振动小,加工表面质量好;4、能极大地提高生产效率。
高速切削加工的工艺特点高速切削加工是一种先进的金属加工方法,具有以下几个主要的工艺特点:1. 切削速度高:高速切削加工的切削速度通常比传统的切削加工方法高出数倍甚至数十倍。
这是由于高速切削使用了高速切削工具和适合高速切削的加工参数,如切削速度、进给速度和切削深度等。
高速切削加工的切削速度可以达到数千米/分钟,这对于提高生产效率和缩短加工时间非常有益。
2. 切削质量高:高速切削加工的另一个显著特点是切削质量高,表面粗糙度低。
这是因为高速切削使用了高硬度、高韧性和高耐磨性的刀具材料,在高速切削下刀具磨损小,可以保持刀具的锋利度,切削力也相对较小,切屑容易破碎,减少了切削振动,从而得到更高质量的切削表面。
3. 加工精度高:高速切削加工具有很高的加工精度,通常可以达到数微米的级别。
这是由于高速切削加工的切削力小、切削热量集中,能够减小切削变形和热影响区域,从而得到更高精度的零件尺寸和形状。
4. 加工效率高:高速切削加工具有很高的加工效率,可以大大缩短加工周期。
高速切削的切削速度快、进给速度高,加工速度相对传统切削加工方法快数倍,可以实现高效率的切削。
此外,使用高速切削还可以减少切削次数,提高生产效益。
5. 节能环保:高速切削加工相较于传统切削加工方法具有较低的切削力和切削温度。
低切削力减小了机床和刀具的负荷,延长了机床和刀具的使用寿命。
低切削温度减少了切削变形和刀具磨损,减少了能源的消耗。
因此,高速切削加工具有节能环保的特点,符合可持续发展的要求。
6. 加工适应性广:高速切削加工适用于各类金属材料的加工,如铁、钢、铜、铝、合金等。
而且,对于复杂零件的加工,高速切削加工也能够发挥其优势,提高生产效率和加工质量。
总之,高速切削加工具有切削速度高、切削质量高、加工精度高、加工效率高、节能环保和加工适应性广的特点。
在现代制造业中,高速切削加工已经成为提高加工效率和改善产品质量的重要工艺方法,对于推动制造业的快速发展具有重要意义。
高速加工技术一.起源1931年,德国切削物理学家萨洛蒙(Carl.J.Salomon)博士提出了一个假设,即同年申请了德国专利的所罗门原理: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。
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,两者的机理也不同。
通过长期的研究,从上世纪90年代中期起,高速加工进入实用化阶段。
用户可以享受高速加工的高效率,高精度和成本优势。
德国OPS-INGERSOLL公司是目前世界上最好的高速加工中心制造商之一。
二.高速加工的定义高速加工是指转速在30,000RPM以上,实际加工切削进给保持8-12m/min的恒定进给。
我们从定义中看出,高速加工的一个关键要素是高速恒定进给。
由于高速加工时,转速上万转,特别在加工高硬度材料时,瞬间产生大量热量,所以必须保持高速进给,使产生的85%以上的热量被铁屑带走。
但在模具加工过程中,硬度通常在HRC50以上,且为复杂的曲面或拐角,所以高速机床必须做到在加工曲面或拐角时仍能高速进给。
另外实际加工中,刀具都有一个最佳切削参数,如能保持恒定进给,对刀具寿命,切削精度和加工表面质量都有提高。
由此看出,高速加工不仅是高速主轴,而且也是机床伺服系统的综合。
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C NC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等诸多相关的硬件和软件技术。
标题:我国高速加工技术现状及发展趋势在当前工业生产中,高速加工技术已成为了提高加工效率、降低成本、改善产品质量的重要手段。
我国作为全球最大的制造业大国,高速加工技术的现状和发展趋势备受关注。
本文将从深度和广度两个方面对我国高速加工技术进行全面评估,并探讨其发展趋势。
一、我国高速加工技术的现状1. 高速加工技术的定义和特点高速加工技术是指在高速度下对工件进行切削加工的一种先进加工技术,具有高效率、高精度、高表面质量、低热影响区等特点。
2. 国内高速加工技术的发展历程自20世纪80年代以来,我国的高速加工技术得到了迅猛的发展,尤其是在航空航天、汽车制造、模具制造等行业得到了广泛应用。
3. 我国高速加工技术的应用现状高速加工技术在航空航天、汽车制造、模具制造、医疗器械等领域得到了广泛应用,成为提高生产效率和产品质量的重要手段。
二、我国高速加工技术的发展趋势1. 技术创新推动高速加工技术的发展随着科技的进步和不断创新,高速加工技术将会更加高效、精密、稳定,能够满足更加复杂的加工需求。
2. 智能制造与高速加工技术的融合智能制造将成为未来高速加工技术发展的重要方向,通过智能化、自动化技术,提高生产效率和产品质量。
3. 绿色制造与高速加工技术的结合高速加工技术在减少碳排放、节能减排方面将会有更大的发展空间,应用于绿色制造领域。
4. 人工智能在高速加工技术中的应用随着人工智能技术的快速发展,其在高速加工技术中的应用将会成为新的发展趋势,将提高生产效率和产品质量。
三、总结与展望我国高速加工技术在不断发展创新的过程中,已经取得了令人瞩目的成绩,但与发达国家相比仍有一定差距。
在未来发展中,需要加大科技投入力度,加强技术研发和创新,培养更多高端技术人才,不断提升我国的高速加工技术水平,推动制造业向高质量发展。
个人观点:高速加工技术作为先进制造技术的代表,将会对我国工业生产产生深远影响。
在未来,我相信随着科技的进步和不断创新,我国的高速加工技术将不断迈向更加高效、精密、稳定的发展方向,并为我国制造业的转型升级和智能制造提供重要支撑。
高速加工技术及应用高速加工技术是一种在短时间内迅速、高效地完成工件加工的技术。
它是现代制造业发展的重要一环,广泛应用于航空航天、汽车、船舶、电子、模具等领域。
高速加工技术的特点有以下几点:1.高速切削:高速加工技术采用高速旋转的切削工具,使得切削速度大大提高,一般可以达到切削速度的数倍甚至十数倍,从而大大缩短了加工时间。
2.小切削量:高速加工技术多采用微小切削量的方式进行切削,这样可以降低加工对机床、刀具和工件的热影响,提高加工精度。
3.高精度和高表面质量:高速加工技术能够实现很高的加工精度和表面质量,通常可以达到几个微米的加工精度和很低的表面粗糙度。
4.刀具寿命长:高速加工技术采用高硬度和高耐磨性的刀具材料,使得刀具使用寿命大大延长,降低了换刀频率和加工成本。
高速加工技术在以下方面有广泛的应用:1.航空航天领域:在航空航天领域,高速加工技术能够加工各种复杂曲面和薄壁结构件,如发动机叶片、航空航天零件等,提高了零件的精度和表面质量。
2.汽车领域:高速加工技术在汽车制造中主要用于零部件的加工,如发动机缸体、座椅滑块等,能够提高加工效率和产品质量。
3.船舶领域:高速加工技术在船舶制造中主要用于船体结构和轴承加工,如船体钢板切割、轴承的外圈和内圈加工等,提高了加工速度和质量。
4.电子领域:高速加工技术在电子领域主要用于半导体器件的切割和加工,如芯片切割、光纤连接器加工等,提高了加工精度和产品性能。
5.模具领域:高速加工技术在模具制造中主要用于模具的精细加工,如模具的深孔加工、细小结构的加工等,提高了模具的加工精度和寿命。
高速加工技术的发展对于提高制造业的竞争力和产品质量具有重要意义。
随着材料科学和机械加工技术的不断发展,高速加工技术将在更多领域得到应用,并不断推动制造业的发展。
材料加工与制造中的新技术随着科技的进步,材料加工与制造领域也在不断地革新与发展。
新技术的出现,让加工与制造变得更加高效、精准和环保,为产业升级和发展带来了新的机遇和挑战。
一、高速加工技术高速加工技术是一种利用高速的机床和刀具,以较大的进给量和切削深度进行金属材料的切削加工的技术。
相比传统的加工技术,高速加工技术可以大大提高加工效率,降低生产成本。
在高速加工中,钨钢等超硬合金已成为切削工具主要材料,辉带是目前被广泛使用的刀具涂层之一,可大大提高刀具的寿命,使其更加耐磨,减小切削力,提高加工精度和稳定性。
二、立体打印技术近年来,立体打印技术在制造业中引起了广泛关注。
这项技术基于数字化设计,将设计图通过电脑转化为CAD格式,再通过专业的打印机进行扫描和处理,最后利用打印机内部的机械臂、喷头等器件把材料精确地堆积在一起,逐层完成构建出的物品。
立体打印技术能够加工出精度极高和复杂度较高的构件,可以应用于一些特殊的材料加工和生产过程中,比如复杂内部结构的金属零件和医疗用品等。
三、智能制造技术智能制造是一个集成了多个领域内的技术和方法的综合体,涵盖了先进的装备、实时生产计划和控制、数字化设计和生产等各个方面。
利用一些新技术和下一代信息技术,智能制造可以实现生产流程的自适应性和自主化,提高生产效率,从而提高了生产力和企业竞争力。
比如,利用工业机器人和人工智能技术,智能制造可以实现各种自动化加工,快速反应市场变化,生产出优质的产品,并实现对于产品质量、生产时效等方面的精密控制。
四、激光切割技术激光切割技术是一种利用高能量的激光束来切割材料的技术。
它可以对各种材料进行高精度、高效率的切割。
在激光切割过程中,因为激光束的能量非常高,使得切削效果更加准确和平滑,在加工过程中也会产生较少的废料和污染物,使该技术更具环保性。
同时,激光切割技术的应用领域非常广泛,可以应用于钣金、电子、医疗器械、汽车等各个行业。
五、无人化工厂无人化工厂采用自动化生产方式,将机器人带进厂房,建立具有高度自动化的生产线,实现生产流程的自动化和无人化。
高速加工工艺高速加工是一种高效的切削方法,它以高切削速度进行小切削量加工,其金属去除率比普通数控加工要高,并且延长了刀具寿命、减少了非加工时间,它适应了现代生产快速反应的应用特点。
高速加工采用全新的加工工艺,在刀具、切削用量、走刀路径及程序编制等方面,都不同于传统的数控加工。
1.高速加工刀具选择高速加工对刀具材料要求更高。
在实际加工中一般按照下列原则选用合适的刀具材料:粗加工时优先考虑刀具材料的韧性;精加工时优先考虑刀具材料的硬度。
高速加工的刀具材料有立方氮化硼(CBN)、金刚石(PCD)、陶瓷等。
使用CBN刀具铣削端面时,其切削速度可高达5000m/min,主要用于灰口铸铁的切削加工。
聚晶金刚石刀具特别适用于切削含有SiO2的铝合金材料,目前,用聚晶金刚石刀具铣削铝合金端面时,5000m/min的切削速度已达到实用化水平。
此外,陶瓷刀具也适用于灰口铸铁的高速切削加工。
CBN和PCD刀具尽管具有很好的高速切削性能,但成本相对较高,釆用涂层技术的刀具价格低廉,又具有优异性能,可以有效降低加工成本,所以高速加工采用的立铣刀,大都釆用氮化铝钛(TiAlN)系的复合多层涂镀技术进行处理。
不同工件材料的高速加工需要选择与其匹配的刀具材料和加工方式,才能获得最佳的切削效果。
铝合金高速加工时,可以选用金刚石刀具。
如果刀具复杂,可采用整体超细晶粒硬质合金、粉末高速钢、高性能高速钢及其涂层刀具进行高速加工。
加工钢和铸铁及其合金时,采用Al2O3基陶瓷刀具较合适;立方氮化硼适于HRC45-65以上的高速硬切削;氮化硅基和立方氮化硼更适于铸铁及其合金的高速切削,但不宜于切削以铁素体为主的钢铁;WC基超细硬质合金及其TiCN、TiAlN、TiN涂层刀具和TiC/TiN基硬质合金刀具也可加工钢和铸铁。
加工钛合金时,一般可用WC基超细晶粒硬质合金和金刚石刀具。
2.高速加工切削用量选择高速加工的切削速度通常为常规切削速度的5~10倍左右。
高速切削加工技术的概念高速切削加工技术是一种在机械加工中使用高速旋转刀具来去除材料的工艺。
它可以提高加工效率、减少加工成本,提高切削质量,并延长刀具寿命。
在高速切削加工技术中,切削速度通常比传统切削速度高出几倍,达到可达到切削极限的速度。
高速切削加工技术的基本原理是通过尽可能高的转速来提高切削速度,以减小切削过程中的切削时间。
高速切削加工技术的发展需要满足以下几个条件:高速切削的刀具材料需要具备良好的硬度、热稳定性和刚性;高速切削需要使用高速转子以提供所需的切削速度;高速切削需要使用高速切削液以冷却和润滑刀具和切削床面。
高速切削加工技术的优点主要体现在以下几个方面:1. 高加工效率:高速切削加工可以提高切削速度,减少切削时间,从而提高加工效率。
与传统切削相比,高速切削可以将加工时间减少50%以上。
2. 高表面质量:高速切削加工可以减小切削过程中的机床振动和切削力,从而获得更高的表面质量。
切削过程中,高速转子产生的离心力可以抑制刀具的振动,提高切削表面的光洁度。
3. 刀具寿命长:高速切削加工可以减小切削温度,减小切削热对刀具的影响,从而延长刀具的使用寿命。
高速切削可以在减小切削温度的同时提高切削速度,从而有效地降低刀具的受热面积,减小刀具的磨损。
4. 减少加工成本:高速切削加工可以提高加工效率,减少切削时间,从而减少加工成本。
高速切削还可以减小切削力和切削温度,减少切削液的消耗,降低切削液的成本。
高速切削加工技术的应用范围广泛,包括航空航天、汽车制造、模具制造、电子制造等领域。
例如,在航空航天制造中,高速切削可以快速精确地加工复杂的零部件;在汽车制造中,高速切削可以提高发动机零部件的加工效率和精度;在模具制造中,高速切削可以提高模具的加工效率和精度;在电子制造中,高速切削可以提高电路板的加工效率和精度。
总之,高速切削加工技术是现代制造业的一个重要发展方向。
通过提高切削速度,高速切削加工可以提高加工效率、减少加工成本,并提高切削表面的质量。
机械工程领域中的精密加工技术随着科技的不断发展和进步,机械工程领域的精密加工技术也在不断突破和创新。
精密加工技术是一门既古老又现代的技术,它涉及到材料的加工和制造过程。
本文将就机械工程领域中的精密加工技术进行探讨。
一、机械工程中的精密加工技术精密加工技术是机械工程领域中非常重要的一门技术,它包括了许多方面的加工技术,如数控加工、激光加工、超精密加工等。
这些技术的发展和应用,极大地推动了机械工程的进步和发展。
1. 数控加工数控加工是机械工程领域中应用最广泛的精密加工技术之一。
它通过计算机控制设备完成加工操作,具有高度自动化和精确控制的特点。
数控加工技术可以大幅提高生产效率和产品质量,并减少人力资源的浪费。
2. 激光加工激光加工是一种高能光束对材料进行加工的技术。
它具有非接触加工、高精度和无热变形的优点。
激光加工广泛应用于金属制品、塑料制品和精密仪器等领域,为机械工程的制造提供了更多的可能性和选择。
3. 超精密加工超精密加工是机械工程领域中的一项高度精细的加工技术。
它能够在纳米尺度下完成加工和制造,达到极高的加工精度和表面光洁度。
超精密加工技术广泛应用于光学、航天和半导体等高科技领域。
二、精密加工技术的应用领域精密加工技术在许多领域都有广泛的应用,以下将从汽车工业、航空航天和医疗器械等方面进行探讨。
1. 汽车工业精密加工技术在汽车工业中起到了举足轻重的作用。
随着汽车行业的不断发展,对汽车零部件的精度和质量要求越来越高。
精密加工技术可以满足这些要求,确保汽车的性能和安全性。
2. 航空航天航空航天领域对零部件的精度要求极高,这就要求精密加工技术的应用。
精密加工技术不仅可以提高飞机零部件的精度和质量,还可以减轻飞机自重,提高飞机的性能和燃油效率。
3. 医疗器械精密加工技术在医疗器械领域也有着广泛的应用。
医疗器械对加工精度和表面光洁度要求极高,这就需要精密加工技术的支持。
精密加工技术可以为医疗器械的使用提供更高的安全保障和可靠性。
一、前言随着现代工业的快速发展,高速加工技术已成为提高生产效率、降低成本、提升产品质量的重要手段。
为了使我对高速加工技术有更深入的了解,学校组织了一次高速加工实训活动。
通过本次实训,我对高速加工技术有了更为全面的认识,现将实训情况及心得体会总结如下。
二、实训内容1. 高速加工基本原理本次实训主要介绍了高速加工的基本原理,包括高速切削、高速磨削、高速铣削等。
通过对高速加工原理的学习,我了解到高速加工是通过提高切削速度、进给速度和切削深度来实现的,从而降低切削力、减少切削温度,提高加工精度和表面质量。
2. 高速加工机床及刀具实训过程中,我们参观了高速加工机床,了解了不同类型的高速加工机床及其特点。
同时,学习了高速切削刀具的种类、选用原则及加工参数的调整方法。
3. 高速加工工艺及参数优化实训中,我们学习了高速加工工艺流程,包括加工前的准备工作、加工过程中的操作要点及加工后的质量检验。
此外,还学习了如何根据工件材料、加工要求等因素优化加工参数,以达到最佳加工效果。
4. 高速加工实训操作在实训环节,我们亲自动手操作高速加工机床,进行了实际加工操作。
在操作过程中,我们掌握了以下技能:(1)正确安装和调整刀具、工件及机床夹具;(2)合理选择切削参数,确保加工质量和效率;(3)观察机床运行状态,及时调整加工参数;(4)掌握加工过程中的安全操作规程。
三、实训心得体会1. 提高了对高速加工技术的认识通过本次实训,我对高速加工技术有了更为全面的认识,了解到高速加工在提高生产效率、降低成本、提升产品质量方面的优势。
2. 增强了实际操作能力在实训过程中,我亲自动手操作高速加工机床,提高了自己的实际操作能力。
通过不断尝试和调整,我学会了如何根据工件材料和加工要求选择合适的切削参数,以达到最佳加工效果。
3. 培养了团队协作精神实训过程中,我们小组共同完成了各项任务。
在遇到问题时,大家互相讨论、共同解决,培养了我们的团队协作精神。