高速铣削加工的现状和发展趋势综述
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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。
数控高速加工技术简述一、高速加工的技术优势高速加工在切削原理上是对传统切削认识的突破。
据资料介绍,在国外的高速加工试验中已经证实,当切削速度超过一定值(V=600m/min)后,切削速度再增高,切削温度反而降低,在切削过程中产生的热量进入切削并从工件处被带走。
试验条件下的测试证明了在大多数应用情况下,切削时工件温度的上升不会超过3℃。
相应地,在已给定的金属切除率下,当切削速度超过某一数值之后,实际切削力会近似保持不变。
经过理想的高速加工后,切屑变形及其收缩加工的实现与应用对航空制造业有着重要的意义。
高速加工自身必须是一个各相关要素相互协调的系统,是多项先进技术的综合应用,为此机床厂商应进行大力的开发研制,推出与高速加工相关的新技术设备。
二、数控高速加工的发展现状实用的高速加工技术跟随引进的先进数控自动生产线、刀具(工具)、数控机床(设备),在机械制造业得到广泛应用,相应的管理模式、技术、理念随之融入企业。
在我国航天、航空、汽轮机、模具等行业,程度不同地应用了高速加工技术,其间的差距在于国家对该行业投入资金、引进政策等支持的多少,以及企业家们对高速加工系统技术认识的深浅。
相对于汽车制造业而言,这类机械制造行业基本上是属于工艺离散型制造业。
其高速加工技术主要表征在对高速数控机床与刀具技术的应用上。
目前国内已引进的加工中心、数控镗、铣床主轴转速一般≤8000r/min(极少有12000r/min),快进速度≤40m/min。
对铸铝、锻铝合金体、高强度铸铁和结构钢件,多采用超细硬质合金、涂层硬质合金刀具材料和标准结构的各类刀具加工。
超硬刀具材料及专用结构刀具应用还较少,加之机床主轴转速偏低,一般不能进入高速切削领域。
以铣削加工为例,这些行业加工铝合金工件:切削速度1000m/min,进给速度15m/min,每齿进刀量0.35mm。
车削:切削速度700m/min。
铣削铸铁、结构钢(含不锈钢)工件:切削速度500m/min,进给速度10m/min,每齿进刀量0.3mm。
高速切削加工技术论文(2)高速切削加工技术论文篇二浅谈高速切削加工技术的发展摘要:高速切削技术是近十几年来迅速崛起的一项先进制造技术,已成为现代制造业的重要组成部分。
从高速切削的特点和机理入手,分析这项高新技术发展状况和目前的应用。
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。
探析数控高速加工技术综述数控高速加工技术是一种高效的加工方法,在制造业中得到了广泛应用。
其主要优点是可以提高加工精度和效率,降低加工成本。
本文将探析数控高速加工技术的相关概念、应用、发展以及存在的问题。
一、概述数控高速加工技术是指采用数控加工设备,结合高速切削工具,进行高速、高效、高精度的自动化加工过程。
相对于传统的机械加工方法,数控高速加工技术不仅可以提高加工精度,而且可以缩短加工周期,降低成本,提高生产效率和竞争力,具有重要的应用价值和发展前景。
其主要应用于航空航天、汽车、模具、光学、医疗等领域。
二、应用数控高速加工技术的应用范围很广,主要包括以下几个方面:1.航空航天航空航天是数控高速加工技术应用的主要领域之一。
在制造飞机部件时,数控高速加工技术可以快速地完成复杂曲面的加工,提高加工精度和表面质量,保证飞机部件的质量和性能。
2.汽车制造在汽车制造行业,数控高速加工技术主要应用于汽车发动机的制造和零部件加工,以及其他大型机械设备的加工和维修。
利用数控高速加工技术,可以提高汽车发动机的工作效率和稳定性,降低噪音和污染,保证汽车的安全性和质量。
3.光学制造在光学行业,数控高速加工技术主要应用于光学元件的制造和加工。
利用数控高速加工技术,可以制造出高精度、高稳定性的光学元件,提高光学设备的精度和性能,满足不同领域的应用需求。
4.医疗制造在医疗行业,数控高速加工技术主要应用于人工骨、植入物等医疗设备的制造和加工。
利用数控高速加工技术,可以使医疗设备更加精确地适应不同的人体部位和病情,提高医疗治疗的效率和安全性。
三、发展趋势随着科技的不断发展和制造业的升级换代,数控高速加工技术也在不断地发展和完善。
未来数控高速加工技术的发展可能会朝着以下几个方向发展:1.高速切削目前数控高速加工技术的切削速度一般在500 m/min以上,但是随着材料的不断进步和加工工具的不断改进,未来数控高速加工技术的切削速度可能会更快,达到1 000 m/min以上。
浅谈数控技术的发展现状及趋势摘要:随着计算机业的快速发展,数控技术也发生了根本性的变革,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术,文章结合国内外情况,分析了数控技术的发展趋势。
数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。
它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的,是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础,是现代机床装备的灵魂和核心,有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
关键字:数控技术现状趋势一、国内外数控技术的发展现状随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。
在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。
目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。
在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。
长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。
加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。
CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。
在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。
机床技术的发展现状与未来趋势近年来,随着科技的飞速发展,机床技术也迎来了新的突破与改变。
机床作为制造业中的重要生产工具,对于国家的经济发展起着举足轻重的作用。
在新的时代背景下,机床技术不断更新换代,推动着制造业的升级,产业结构的优化。
本文将探讨机床技术的发展现状与未来趋势。
首先,我们来看一下机床技术的发展现状。
随着人们对高效、精准加工需求的不断提高,机床技术在精度、速度、稳定性等方面进行了升级改造。
例如,高速切削技术的应用使得机床在加工速度上取得了巨大的突破,大幅缩短了加工时间,提高了生产效率。
同时,精密传动系统的应用,使得机床在加工精度上取得了显著的提升,能够满足高精度加工的需求。
此外,自动化技术、机器人技术等也得到了广泛应用,大大提高了机床的操作性和生产效率。
然而,机床技术的发展现状也存在一些问题。
首先,机床技术更新换代的速度还不够快,制约了整个产业的升级。
其次,机床技术对于环境友好性的要求还不够高,能源消耗和废气排放等问题仍然存在。
此外,虽然机床技术的自动化程度已经有所提高,但与国外先进水平相比,仍然存在一定差距。
因此,推动机床技术的升级和改造,提高技术自主创新能力,是当前亟待解决的问题。
那么,机床技术的未来趋势又将如何发展呢?首先,高精密、高效能将成为机床技术的主要发展方向。
随着科技的进步,人们对产品加工精度和效率要求越来越高。
机床技术将会在控制系统、数控系统、刀具材料等方面进行突破,以满足高精度、高效能的加工需求。
其次,智能化将成为机床技术发展的重要方向。
智能机床不仅具备传统机床的基本功能,还具备自主调整、自我适应、自主检测等智能特性,能够根据不同加工要求灵活调整工艺参数,提高加工效率和质量。
同时,智能机床还能通过大数据分析和人工智能技术实现智能监控和预警,最大限度地降低故障风险,提高设备利用率。
另外,绿色环保将成为机床技术发展的必然选择。
随着全球环保意识的提高,绿色制造已经成为未来制造业的发展趋势。
2023年数控铣床行业市场环境分析
随着我国制造业的快速发展,数控铣床行业成为了重要的一个生产工具。
数控铣床是一种机械加工设备,它的主要用途是对各种材料进行铣削加工。
因此,数控铣床在制造业中的地位非常重要,也成为了一个非常有前途的行业。
市场环境:
1.市场需求增长:随着城镇化等现代化进程的不断推进,传统制造工艺已不能满足生产需求,数控技术不断发展,每年需求量呈现逐年增长趋势。
2.东南亚等新兴市场开放:自由贸易区的建设和全球经济的融合,为中国数控铣床企业进军新兴市场提供了新机遇,中国的产品技术因为价格等因素赢得了新兴市场的关注。
3.国内市场竞争激烈:中国数控铣床企业存在数量庞大、技术实力参差不齐的现象。
在这样的市场环境下,企业仅有积累技术优势、降低成本,才能在市场竞争中开拓出新的地盘。
4.整体价格竞争下降:国内数控铣床企业缺乏知名度,在市场上只能以低价争流量,这样的价格战逐渐影响着中小企业的盈利乃至生存,而大型企业在市场发展壮大的过程中积累更多的资本优势和品牌溢价优势,夺取更大的市场份额。
5.借助互联网营销的新趋势:数控铣床企业通过互联网平台和新型营销手段开拓新的市场和客户,实现自身品牌的价值提升。
总的来说,数控铣床行业的市场环境总体比较好,但是市场竞争压力也很大,企业在市场中要通过建立自身的品牌形象和提升企业核心竞争力来赢得市场份额和品牌口碑的提升。
超高速切削的发展现状超高速切削是一种先进的切削加工技术,采用高速转速和小切削深度进行切削,能够有效提高切削效率和加工精度。
本文将对超高速切削的发展现状进行详细介绍。
超高速切削技术的发展可以追溯到20世纪60年代,当时由于切削过程容易产生几何形状的误差和表面质量问题,因此一直未能得到广泛应用。
随着计算机数控技术和精密制造技术的快速发展,超高速切削技术在上世纪80年代出现了突破性的进展。
发展初期,超高速切削主要用于加工金属材料,如铝合金、镁合金等,通过提高切削速度和减小切削深度,大大提高了切削效率和表面质量。
随着材料科学和刀具制造技术的进步,超高速切削技术逐渐应用到切削硬度较高的材料,如钢、铁等。
近年来,随着新材料和复杂工件的出现,超高速切削技术迎来了新的发展机遇。
首先是新材料的应用,如高性能陶瓷、纳米材料等,这些材料具有高硬度和高韧性,传统切削技术难以满足对其加工精度和表面质量的要求,而超高速切削技术能够有效解决这一问题。
其次是复杂工件的加工,如汽车发动机缸体、飞机发动机叶片等,这些工件形状复杂,表面精度要求高,传统加工方法效率低、成本高,而超高速切削技术具有快速、高效的优势。
随着超高速切削技术的不断发展,相关设备和工具也在不断更新迭代。
首先是刀具材料的优化,采用纳米材料、复合材料等先进材料制造刀具,能够提高切削效率和切削质量。
其次是机床的改进,采用高刚性、高速度的数控机床,能够满足高速切削的要求。
同时,先进的控制系统和传感器技术的应用,能够实时监测切削过程中的温度、压力等参数,保证整个加工过程的稳定性和安全性。
超高速切削技术的发展带来了巨大的经济效益和社会效益。
首先是加工效率的提高,相比传统切削技术,超高速切削能够大幅度提高切削速度和加工效率,节约了生产时间和成本。
其次是加工精度和表面质量的提升,超高速切削能够实现微米级的精度和纳米级的表面粗糙度,满足了高精度工件的需求。
此外,超高速切削技术还可以减少切削力和切削温度,降低刀具磨损和能量消耗,从而延长刀具寿命,减少了对自然资源的消耗,对环境保护具有积极意义。
铣床市场分析现状1. 市场概述铣床作为一种常用于金属加工的机床设备,广泛应用于制造业领域。
铣床市场具有广阔的发展空间,随着制造业的发展和自动化水平的提高,铣床市场逐渐呈现出良好的发展态势。
2. 市场规模根据市场研究数据显示,全球铣床市场规模持续增长。
据预测,未来几年铣床市场年复合增长率将保持在一个较高的水平。
不仅在发达国家,铣床市场在新兴经济体中也具有巨大潜力。
3. 市场驱动因素铣床市场增长的主要驱动因素包括:3.1 制造业升级全球范围内,制造业正经历着一次次升级转型。
铣床作为制造业中关键的加工设备,能够为制造业提供高效、精确的加工能力,因此受到制造业升级的推动。
3.2 自动化需求随着人工智能和机器人技术的快速发展,自动化程度在制造业中逐渐提高。
自动化生产线对铣床的需求不断增加,推动了铣床市场的增长。
3.3 产业结构调整许多国家和地区正在进行产业结构调整,朝着高端制造业转型。
铣床作为高端制造业中的关键设备之一,其市场需求也相应增加。
4. 市场竞争格局铣床市场竞争激烈,主要厂商包括:•南京铣床有限公司•天津铣床集团有限公司•上海铣床机械有限公司•北京铣床工程研究院有限公司这些厂商通过不断创新,提高产品质量和技术水平,以满足市场需求。
同时,市场上还存在一些来自国外的铣床厂商,对市场竞争格局产生一定影响。
5. 市场趋势与前景随着人们对制造业的关注度不断提高,未来几年铣床市场有望继续保持增长态势。
同时,随着技术的不断进步,铣床在精度、速度、智能化等方面的改进将会成为市场的主要趋势。
另外,个性化定制需求的增加也将推动铣床市场的发展。
6. 结论综上所述,铣床市场在全球范围内具有广阔的发展前景。
市场规模持续增长,市场驱动因素包括制造业升级、自动化需求和产业结构调整等。
市场竞争格局激烈,但铣床厂商通过不断创新和提高产品质量,能够满足市场需求。
未来,铣床市场将在技术进步和个性化需求推动下持续发展。
机床数控技术的发展现状与趋势机床数控技术是工业领域中非常重要的技术之一,其直接关系到制造业的水平和效率。
近年来,随着人工智能、物联网、大数据等新技术的快速发展,机床数控技术也在不断地进行着升级和改善,为制造业的发展提供了更加先进和高效的解决方案。
当前,机床数控技术的发展主要表现在以下几个方面:1. 精密化和高速化随着工业生产的不断发展,对机床精度和速度的要求也越来越高。
数控技术的应用为机床的精密化和高速化提供了坚实的技术基础。
数控机床能够实现高精度和高速度的加工,提高了产品的质量和效率。
同时,数控技术对于生产线的智能化和自动化也提供了更好的支持。
2. 灵活化和定制化随着市场需求的变化,生产线需要更加灵活化的生产方式。
现代化的数控机床能够根据不同的加工要求实现快速换模、快速调整、批量定制等多种生产方式。
特别是在小批量、个性化生产中,数控技术的应用非常广泛,能够大大提高生产效率和灵活性。
3. 智能化和网络化机床数控技术的发展已经从单一的自动控制扩展到智能化和网络化领域。
智能化的机床数控系统可以自动完成加工过程的调整和控制,对于复杂加工和高要求的生产环境非常有帮助。
同时,数控机床也可以通过网络进行远程监控和控制,实现远程生产管理,提高了生产的安全性、稳定性和可靠性。
4. 绿色化和节能化现代化的数控机床注重绿色环保和节能方面,采用节能材料和技术,减少能源消耗,降低环境污染。
一些新型的数控机床还可以通过循环利用废水和废气等手段,实现资源的最大化利用和再利用,从而降低生产成本,提高经济效益。
1. 机器人化和自动化随着人工智能和机器人技术的快速发展,机床数控技术也将向机器人化和自动化方向发展。
机器人技术可以实现更高效、更精确的生产,减少人为失误和通宵工作的弊端,大大提高生产效率和安全性。
2. 软件化和虚拟化随着虚拟现实、云计算、大数据等技术的普及,机床数控技术也将向软件化和虚拟化方向发展。
新型的机床数控系统将采用更加先进的软件系统和传感技术,实现更高级别的模拟和模型分析,提高生产效率和产品质量。
中国⼑具与切削加⼯技术的发展现状与趋势⾦属切削⼑具市场的发展现状与趋势随着机床⼯业的飞速发展, 难加⼯材料⽇益增多。
多功能复合⼑具、智能⼑具、⾼速⾼效⼑具逐渐成为现代制造技术的关键装备。
⼑具材料与⼑具结构⽅⾯也有了新的发展。
从⼯艺、性能、结构等⽅⾯对⼑具与切削加⼯技术的发展现状进⾏分析, 并对发展趋势进⾏展望。
1 ⼑具与切削加⼯技术的发展现状1.1 开创了⾼速切削等新⼯艺, 全⾯提⾼了加⼯效率。
⾼速切削作为⼀种新的切削⼯艺显⽰出独特的优越性。
⾸先, 切削效率有显著的提⾼, 加⼯铝合⾦缸盖的PCD ⾯铣⼑, 铣削速度已达402lm/rain, 进给速度5670mm/min; 精加⼯灰铸铁缸体的CBN ⾯铣⼑, 铣削速度已达2000m/min, ⽐传统的硬质合⾦⾯铣⼑提⾼了10 倍。
其次, ⾼速切削还有利于提⾼产品质量、降低制造成本、缩短交货周期。
此外, 在⾼速切削技术的基础上, 开发了⼲切削(准⼲切削、微量润滑切削)、硬切削(以车代磨、以铣代磨) 等新⼯艺, 不仅提⾼了加⼯效率, 改变了传统不同切削加⼯的界限, ⽽且开创了切削加⼯“绿⾊制造”的新时代。
硬切削技术已成为汽车齿轮内孔精加⼯、淬硬模具加⼯实⽤的⾼效新⼯艺。
1.2 以硬质合⾦材料为主的各种⼑具材料性能使硬质合⾦的性能不断改进, 应⽤⾯扩⼤, 成为切削加⼯主要的⼑具材料, 对推动切削效率的提⾼起到了重要作⽤。
⾸先是细颗粒、超细颗粒硬质合⾦材料的开发, 显著地提⾼了硬质合⾦材料的强度和韧性, ⽤它制造的整体硬合⾦⼑具, 尤其是通⽤的量⼤⾯⼴的中⼩规格的钻头、⽴铣⼑、丝锥等⼑具, ⽤来代替传统的⾼速钢⼑具, 使切削速度和加⼯效率提⾼了数倍, 把量⼤⾯⼴的通⽤⼑具带⼊了⾼速切削的范围, 为切削加⼯全⾯进⼊⾼速切削阶段打下了半壁江⼭。
整体硬质合⾦还在⼀些复杂成形⼑具中得到应⽤。
其次, 硬质合⾦加压烧结等新⼯艺的开发和使⽤,提⾼了硬质合⾦的内在质量; 以及针对不同加⼯的需求开发专⽤牌号的做法, ⼜进⼀步提⾼了硬质合⾦的使⽤性能, 在作为化学涂层硬质合⾦⼑⽚牌号的基体材料时, 开发了具有良好抗塑性变形能⼒和韧性表层的梯度硬质合⾦, 提⾼了涂层硬质合⾦⼑⽚的切削性能和应⽤范围。
数控铣削加工总结报告数控铣削加工总结报告数控铣削加工是现代制造业中常用的一种机械加工方式,通过计算机控制数控机床的运动和加工过程,将零件的形状和尺寸精确地加工出来。
本文对数控铣削加工进行了总结和分析。
首先,数控铣削加工具有高精度和高效率的优点。
传统的手工铣削加工需要操作工人具备较高的技术水平和经验,而数控铣削加工则可以通过编程和电脑控制实现精确的加工,降低了人工操作的难度,大大提高了加工的精度和效率。
其次,数控铣削加工可以加工各种复杂形状的零件。
传统的手工铣削加工过程中,需要使用多种不同形状和尺寸的刀具,而这些刀具需要经过繁琐的刀具装夹和调整工作,而数控铣削加工则可以通过程序控制实现多种不同形状的零件加工,无需更换和调整刀具,大大简化了加工过程。
此外,数控铣削加工还具备灵活性和可扩展性。
数控机床可以根据实际需求进行编程和设置,可以加工各种不同类型和形状的零件,适应较大范围的需求。
同时,数控机床还可以通过升级和更新软件的方式不断提升加工性能和功能,增加对新材料和新工艺的适应性。
然而,数控铣削加工也存在一些问题和挑战。
首先,数控机床较为昂贵,需要较大的投资成本。
其次,数控铣削加工需要操作工人具备较高的编程和机床操作技术水平,并且需要不断学习和更新相关知识。
另外,数控铣削加工由于涉及到大量的刀具和刀路的选择与设置,对于非常复杂的零部件加工仍然需要操作工人的经验和技巧。
为了克服这些问题和挑战,我们可以采取以下措施。
首先,加强对数控铣削加工技术的培训和学习,提高操作工人的技术水平和能力。
其次,加强和改进数控机床的设计和制造,降低设备的价格,提高设备的性能和功能。
此外,我们还可以通过引入智能化和自动化的技术,进一步提高数控铣削加工的效率和精度。
总之,数控铣削加工是一种高精度、高效率的机械加工方式,具备广泛的应用前景。
然而,数控铣削加工仍然面临着一些问题和挑战,需要不断的研究和改进。
相信随着科技的不断发展和进步,数控铣削加工将会在制造业的发展中发挥越来越重要的作用。
切削加工的趋势切削加工是一种制造工艺,通过使用刀具将材料从工件上切削、切割、刨削、铣削、打磨等,以达到制造高精度零件的目的。
随着科技的不断发展和经济的增长,切削加工也不断发生变化,并出现了一些新的趋势和发展方向。
在下面的回答中,我将总结几个当前切削加工的趋势。
1. 自动化和数字化随着计算机技术的不断发展,自动化和数字化成为制造业的重要趋势,切削加工也不例外。
自动化能够提高生产效率、降低人力成本,并能够实现无人化生产。
数字化技术可以实现切削过程的实时监测和优化,提高切削效率和精度。
例如,数控切削机床可以通过预设加工程序,自动完成多种复杂形状的切削作业。
在切削过程中,传感器可以实时监测刀具磨损情况、工件的尺寸和表面质量等,然后通过反馈调整切削参数,以保持切削质量的稳定和一致。
2. 高速切削高速切削是指在高转速下进行切削加工。
相较于传统的低速切削,高速切削具有更高的生产效率和更好的加工质量。
这是因为高速切削可以减少刀具磨损和热变形,并可以降低切削力和切削温度。
为了实现高速切削,需要使用高刚性和高精度的切削工具和切削机床,并需采取适当的冷却和润滑措施。
同时,需经过充分的工艺研究和刀具优化,以确保切削过程的稳定性和安全性。
3. 精密与微加工随着电子、通信和医疗器械等领域的快速发展,对零件精度和尺寸的要求也越来越高。
因此,精密和微加工成为切削加工的一个重要趋势。
精密切削加工可以实现更高的几何形状和表面质量要求,例如使用高精度的数控切削机床和刀具,尽可能减少切削力和振动。
同时,精密切削加工还需要采用高级的切削液和冷却系统,以控制和降低切削温度,并确保零件的尺寸和表面质量。
微加工是指加工微小尺寸的零件,通常具有亚毫米或微米级的尺寸和特征。
微加工的关键是精密和稳定的切削工艺,以及特殊的切削工具和切削机床。
例如,微铣削、微打磨和微铣削技术已经得到广泛应用,适用于制造光学器件、微机械系统和生物传感器等。
4. 绿色和可持续发展在面对全球环境问题和能源危机的背景下,绿色和可持续发展已经成为全球关注的焦点。
中原工学院高速切削技术文献综述200901514225材控092班史厚明2012-9-18目录高速切削技术综述 (2)一、总述 (3)二、高速切削的定义 (3)三、高速切削的切削刀具 (5)四、高速切削加工机床的选用 (9)五、高速切削数控编程 (13)六、高速切削数据库 (15)七、高速切削的优点与应用 (17)八、高速切削的适用性 (19)九、小结 (21)高速切削技术综述一、总述对于高速切削的讨论在一定程度上仍是混乱的。
如何定义高速切削(HSM),目前有许多观点和许多方法。
高速切削的主要目标之一是通过高生产率来降低生产成本。
它主要应用于精加工工序,常常是用于加工淬硬模具钢。
另一个目标是通过缩短生产时间和交货时间提高整体竞争力。
二、高速切削的定义1931年4月德国物理学家Carl.J.Saloman 最早提出了高速切削(High Speed Cutting )的理论,并于同年申请了专利。
他指出:在常规切削速度范围内,切削温度随着切削速度的提高而升高,但切削速度提高到一定值之后,切削温度不但不会升高反而会降低,且该切削速度VC 与工件材料的种类有关。
对于每一种工件材料都存在一个速度范围,在该速度范围内,由于切削温度过切削速度切削温度T cr T a v 1v cr v 2图表 1 20世纪20年代德国物理学家Carl.J.Salomon 提出高速加工的理论高,刀具材料无法承受,切削加工不可能进行。
要是能越过这个速度范围,高速切削将成为可能,从而大幅度地提高生产效率。
由于实验条件的限制,当时高速切削无法付诸实践,但这个思想给后人一个非常重要的启示。
目前高速切削已经有了一定的应用,但要给高速铣削下一个确切的定义还较困难,高速切削的切削速度范围较难给出。
高速切削是一个相对概念,它与加工材料、加工方式、刀具、切削参数等有很大的关系。
一般认为,高速切削的切削速度是常规切削速度的5~10倍。
对常用材料,一些资料给出了大致数据:铝合金1500~5500 m/min ;铜合金900 ~5000 m/min ;钛合金100~1000 m/min ;铸铁750~4500 m/min ;钢600~800 m/min 。
高速高效切削加工技术的现状及发展趋势一、前言目前,我国已成为世界飞机零部件的重要转包生产国,波音、麦道、空客等世界著名飞机制造公司都在我国转包生产从尾翼、机身、舱门到发动机等各种零部件,这些飞机零部件的加工生产必须采用先进的加工装备和加工工艺。
为此,国内各飞机制造公司均进行了大规模的技术改造,引进了大量国外先进的加工装备,使我国的飞机制造业设备的数控化率越来越高。
与此同时,大量高速、高效、柔性、复合、环保的国外切削加工新技术不断涌现,使切削加工技术发生了根本的变化。
刀具在航空航天加工领域的应用技术进入了以发展高速切削、开发新的切削工艺和加工方法、提供成套技术为特征的新阶段。
与此形成鲜明对比的是,我国的装备制造业和以制造业为主要服务对象的传统的工具工业却无法满足航空航天工业对现代制造装备和先进加工工艺的要求。
下面结合我国航空航天工业加工技术的现状及发展趋势,着重介绍我国高效、高速切削刀具的生产应用情况,对我国工具工业的发展现状和存在的问题提出自己的看法。
二、航空航天工业加工技术的现状及发展趋势1.航空结构件材料的发展趋势及其特点①以整体件为代表的铝合金结构件为了提高零件的可靠性、降低成本和减轻重量,传统的铆接结构逐步被整体薄壁的机加工结构件所代替。
这类零件由于大部分是用整体实心铝合金材料制成的薄壁、细筋结构件,70%~95%的材料要在加工中去除掉,而高速切削产生的热量少、切削力小、零件变形小,因此提高生产效率的唯一途径是采用四轴或五轴联动机床进行高速铣削加工。
②以钛基和镍基合金零件为代表的难切削材料零件由于钛(镍)合金具有比强度高、热强度好、化学活性大等特点,目前飞机发动机重要部件采用钛基和镍基合金材料的逐渐增多。
采用高速切削后,其切削速度可提高到100m/min以上,为常规切削速度的10倍。
这类材料的加工特点是:切削力大、切削温度高、加工硬化和粘刀现象严重、刀具易磨损。
③以碳纤维复合材料零件为代表的复合材料结构件复合材料现已成为新一代飞机机体结构主要材料之一,如飞机上的大型整体成形的翼面壁板、带纵墙的整体下翼面等。
高速切削技术发展现状一、概述机械加工的发展趋势是高效率、高精度、高柔性和绿色化,切削加工的发展方向是高速切削加工,在发达国家,它正成为切削加工的主流。
50年来,切削技术的极大进步说明了这一点:今天切削速度高达8000m/min,材料切除率达150~1500cm3/min,超硬刀具材料硬度达3000~8000HV,强度达1000Mpa,加工精度从10µm到0.1µm。
干(准)切削日益广泛应用。
随切削速度提高,切削力降低大致为25~30%以上;切削温度增加逐步缓慢;加工表面粗糙度降低1~2级;生产效率提高,生产成本降低。
数控切削加工作为制造技术的主要基础工艺,随着制造技术的发展,在20世纪末也取得了很大的进步,进入了以发展高速切削、开发新的切削工艺和加工方法、提供成套技术为特征的发展新阶段。
它是制造业中重要工业部门,如汽车工业、航空航天工业、能源工业、军事工业和新兴的模具工业、电子工业等部门主要的加工技术,也是这些工业部门迅速发展的重要因素。
因此,在制造业发达的美、德、日等国家保持着快速发展的势头。
金属切削刀具作为数控机床必不可少的配套工艺装备,在数控加工技术的带动下,进入了“数控刀具”的发展阶段,显示出“三高一专”(即高效率、高精度、高可靠性和专用化)的特点。
显而易见,在21世纪初,尽管近净成形技术、堆积成形技术是非常有前途的新工艺,但切削加工作为制造技术主要基础工艺的地位不会改变。
从当前制造业发展的趋势中可以看到,制造业发展和人类社会进步对切削加工提出的双重挑战,这也是21世纪初切削加工技术发展的主要趋势。
当前以高速切削为代表的干切削、硬切削等新的切削工艺已经显示很多的优点和强大的生命力,成为制造技术提高加工效率和质量、降低成本的主要途径。
因此,发展高速切削等新的切削工艺促进制造技术的发展是现代切削技术面临的新任务。
当代的高速切削不是切削速度的少量提高,是需要在制造技术全面进步和进一步创新的基础上,包括数控机床、刀具材料、涂层、刀具结构等技术的重大进步,才能达到的切削速度和进给速度的成倍提高,才能使制造业整体切削加工效率有显著的提高。
高速铣削加工的现状和发展趋势综述
高速加工是面向21世纪的一项高新技术,它以高效率、高精度和高表面质量为基本特征,在航天、汽车、制造、光电工程和仪器仪表等行业中获得越来越广泛的应用,并已取得了重大的技术经济效益,是当代先进制造技术的重要组成部分。
一般来说能称为高速的,其切削速度和进给速度为常规的10倍左右,也就是说主轴的转速超过20000r/min,甚至能达到60000 r/min;切削速度达到60m/min,甚至120m/min。
不仅如此,为了降低辅助时间要求能在瞬间达到高速和在高速行程中瞬间准停。
对于多轴联动的加工中心而言,同时要求在最短的时间内实现自动换刀,并最大限度地缩短切削-切削的时间。
回转工作台和叉形主轴的运动速度,要高出传统传动方式5~6倍。
要满足上述要求,就需要主机在具有高动、静刚度的同时,还要配备高性能的功能部件,如高速电主轴、直线电机、转矩电机、高速自动换刀机构和控制系统等。
高速加工中心主要功能部件的发展现状和趋势
1.主轴系统
对于高速加工中心而言电主轴已成为机床的核心部件,由于在高速加工领域中多采用小直径的(直径仅0.1~2mm),而要满足150m/min以上的切削速度就要求提高主轴的转速。
目前,主轴转速在20000~40000 r/min的加工中心已经越来越普及,如瑞士Mikro公司的XSM400U。
该设备的主轴转速已达到54000r/min,为了适应高转速所产生的温升、振动和位移,主轴轴承采用陶瓷轴承、磁力轴承和空气轴承替代了传统轴承;同时对主轴高转速带来的温升、位移和振动进行测量、修正和补偿,以确保主轴系统的高速度和高精度。
目前德国的Kugler公司已生产出采用空气轴承的主轴最高转速达160000r/min的5轴高精度,德国Fruanhofer正在研制300000r/min的高速主轴。
2.进给系统
对于高速加工中心而言,高的切削速度固然是主导因素,然而要实现真正的高效加工,提高进给速度和降低辅助时间尤为重要。
由于直线电机技术的迅猛发展,其速度高、加速度大、定位精度和跟踪精度高及行程不受限制的优势已充分体现在高速加工中心上,如德国德马吉公司的DMC75Vinear型高速加工中心,其快速进给速度已达到90m/min,加速度达到2g,相应的定位精度和重复定位精度也有大幅度提高,目前直线电机的发展已经提高到120m/min,甚至200m/min,加速度达到6g,当然如此高的加速度情况下提高机床的刚度就显得尤为重要。
对于多轴联动的高速加工中心、回转工作台和叉形主轴的摆动和回转是通过转矩电机实现的,它就和直线电机一样采用了直接驱动的方式来实现高转速和高加速度,其能达到的角加速度是传统蜗轮蜗杆传动的6倍,加速度可达到3g。
直线电机和转矩电机在高速加工中心上的组合应用为高速度、高精度和高的表面质量加工模具提供了最佳条件。
3.辅助系统
作为高速加工中心重要部件之一的自动换刀装置(ATC)的高速化也相应成为高速加工中心的重要技术指标。
快速自动换刀技术是以减少辅助加工时间为主要目的,在尽可能短的时间内完成自动交换的技术方法,如采用机械凸轮机构的自动换刀装置,其速度要大大高于液压和气动换刀装置。
日本SODIC公司生产的MC450立式加工中心所采用的换刀机构,刀-刀时间仅0.6s。
同时为了提高自动换刀时间还采用了如多主轴换刀、双主轴换刀和多机械手换刀等方式,如奥地利ANGERG公司生产的多主轴加工中心,实现了切削-切削时间仅0.4s;德国CHIRON公司采用多机械手的换刀机构实现了切削-切削换刀时间仅1.5s。
自动换刀机构的发展有力地推动了高速加工的实现。
C控制系统
要实现高速加工必须配以高性能的CNC控制系统,因为它是决定机床加工速度、精度和加工件表面质量等性能的重要因素。
首先在加工高精度空间曲面时,复杂的刀具轨迹需要庞大的加工程序,因此,程序段处理时间的长短是决定CNC控制系统工作效率的重要指标。
目前如海德汉的iTNC530数控系统,对程序段的处理时间可达0.5ms。
除缩短程序处理时间外,控制系统还具有能以纳米的分辨率进行工作的Nurbs和样条插补功能,以便在高速加工的情况下获得高的加工精度和表面质量。
另外,其还必须能与不同厂家的/系统进行连接,尤其对5轴联动加工,巨大的数据程序可以通过CAD/CAM系统经网络以很高的速度传送到控制系统上,最大限度的缩短调整时间和编程时间。
机床行业发展趋势
1.虚拟轴机床
虚拟轴机床由于具有运动惯量小、刚性潜力大、结构简单、造价低和5轴5面加工等特点,对加工模具具有很大潜力,当前虚拟机床已进入实际应用阶段。
目前,虚拟轴机床的热门产品是瑞典Tricept(特立开普特)公司的“三条腿”机床。
它配备了大功率电主轴,功率达48kW,最高转速为30000r/min,直径?170mm,快进速度达65 m/min,加速度高达20m/s2,因而切削效率很高。
其工作台直径为2.4m,配备12把刀,换刀时间5~10s,特别适用于模具加工。
据悉,该产品已出售100多台,其中6台进入中国。
用虚拟轴机床组成的FTL,已在瑞典SAAB汽车公司生产了5万多台发动机。
2.复合加工机床值得注意
为了进一步提高生产率,复合加工机床应运而生,如日本TAKISAWA机床公司的TML-8型立式加工中心和削中心组合机以及日本MAZAK公司的200Y复合机床,都综合了加工中心和车削中心的加工功能,可完成复合加工。
一次装夹可完成车、钻、铣、攻等工序,并可达到很高的切削精度,而且简单,减少了成本。
又如德国的OTTO Bihler公司的MC82型复合中心可进行成型、、攻丝、车螺纹、装配和检测等工序,提供了最大限度的柔性和生产率,进一步缩短了非生产时间。
3.适应环保要求的干切削技术的应用
传统切削过程多采用提高刀具寿命,改善加工表面质量,并利于排出切削热,但是在高速切削过程中切削液的飞溅和形成的雾状液滴将污染操作现场和影响操作者健康,而变质切削液的更换排放又会影响环境,因而发展满足环保要求的干切削技术是绿色制造的一项重要内容。
尤其要求强烈的是汽车工业,因为切削液的价格很高,典型生产线设备的刀具成本约占50%,喷淋占30%,再加上收集和处理废液带来的高昂成本,因此,其设备若换成干式加工,不仅降低了生产成本又满足了环保要求。
4.20年后的机床模型描述
日本Mazak公司预报了未来20年技术发展的新概念,它的机床模型特征是:数字化机械和数字化通信的结合,其规格参数将达到如下指标:主轴转速100000r/min;运动加速度8g;切削速度660m/s(2马赫);采用主轴停止机换刀;工作台最小分度精度1/100000;工作台转速8000r/min;6轴控制5轴同时联动,在这台干切削机床上,可同时具有车削、铣削、淬火、内外圆磨削及机内测量。
总之,高速加工中心是一种高技术的集成产品,是机、电、液、气及刀具等各技术领域发展的综合反映,它们既相互促进又相互制约,如加工中心高速技术的发展就要求数控系统提高运算速度,从32位提升到64位,分辨率的提高促进了机床定位精度的提高,生产效率的提高就要求提高主轴转速和进给速度,这就促进了电主轴和直线电机的发展,同样近年来刀具技术的发展有力地支持了机床高速化的发展,使提高切削速度成为可能。
而机床高速化也推动了刀具技术的发展,相信在不久的将来像日本Mazak公司所描述的机床产品也将应运而生。
文章内容仅供参考 () ()(2010-7-30)。