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高速加工的发展及其关键技术

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除 率 、 工 精 度 和 加 工 质 量 的 现 代 加 工 技 术 。 随 加 着 高 速 机床 与 高 速 刀 具 相 继 出 现 ， 速 加 工 在 航 高 空 、 天 、 车 等 行 业 得 到 了 广 泛 应 用 ， 产 生 了 航 汽 并
巨大 的经 济 效 益 。 高 速加 工 技 术 可 用 于 轻 质 金 属 、 色 金 属 及 有 塑 料 工 件 加 工 的全 过 程 ， 加 工 钢 件 、 铁 及 难 加 在 铸
般认 为 ， 速 加 工 各 种 材 料 的 切 削 速 度 范 高
பைடு நூலகம்
围 为 ： 合 金 已 达 到 ２ ０ ｍ ｍｉ－ ７ ０ ｍ ｍｉ ； 铝 ０ ０ ／ ｎ ５ ０ ／ ｎ 铸
收 稿 日 期 ：０ ２— ２— ５ ２０ ０ ２
作者 简 介 ： 王金 凤 ， ， 女 副教 授 ， 主要 从 事先 进制 造技 术 的教 学 与研究 。
文献 标 识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ７—９ ３ ２ ０ ） ２—０ ５ ０ １０ ７ ４（０ ２ ０ ０ ８— ４
高 速加 工 技 术 是 指 超 硬 材 料 刀 具 和 能 可 靠 地
铁 为 ９ ０ｎ ｍｉ－ ５ ０ ｍ ｍｉ ； 为 ６ ０ ｍｉ－ ０ｒ ／ ｎ ００ ／ ｎ 钢 ０ ｍ／ ｎ
刀具 材料 等 关键 技 术。 关键 词 ： 高速加 工 ； 高速 主轴 ； 直线 电动机 ； 具材 料 刀
Ａｂｓ ｒ ｃ ： ｈ ａ ｅ ｉｃ ｓｅ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉｓ ａ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆ ｈｇ －ｐ ｅ ｃ ｉ ｉｇ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｄ ｓ ｕ ｓ ｓ ｔｅ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｉｈ ｓ ｅ ｄ ｍａ ｈｎ ｎ ｉ ｃ
实 现 高 速运 动 的 高 精 度 、 自动 化 、 柔 性 的 制 造 高 高
设 备 ， 极 大 地 提 高 切 削 速 度 来 达 到 提 高 材 料 切 以
３０ ｍ ｍｎ 超 耐 热 镍 合 金 达 ５ ０ｎ ｍ ｎ 钛 合 金 ００ ／ ｉ； ０ ｒ ｉ； ／
达 １ ０ｎ ｍｉ－ １０ ｒ／ ｎ ５ｒ ／ ｎ ０ ０ｎ ｍｉ ，纤 维 增 强 塑 料 为
ａ ｄ ｒ ｔｅ ｔｏ ｓ ｐａ ｄ ｔ ｈ ｎ ｒ ｄ ｔｏ ｆ ｋ ｙ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｉ ｓ ｓ ｈ ｓ ｈｉ ｈ ｓ ｅ ｐ ｎ ｅ Ｕ－ ｎ ｍｏ ｅ ａ ｔ ｎ ｉｎ ｉ ｉ ｏ ｔ ｅ ｉ ｔｏ ｕｃ ｉ ｎ ｏ ｅ ｅ ｈ ｌ ｇｅ ｕｃ ａ ｇ — ｐｅ ｄ ｓ ｉ ｄｌ ｎ ｔ ｌｎｅ ｒ ｍｏ ｏ ｓ ｆ ｅ ｎ ｙ ｔ ｍ ｎ ｇ ｓ ｅ ｕ ｔｎｇ ｔｏ ｔ ｒａｓ ｉ ，ｉ ａ ｔ ｒ ｅ ｄｉ ｇ ｓ ｓｅ ａ ｄ ｈｉ ｈ－ｐｅ ｄ ｃ ｔｉ ｏ ｌｍａ ｅ ｌ ． ｉ
维普资讯
第２ ０卷
第 ２期
郑 州 航 卒 １ 业 管 理 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＺｈ ｎ ｚ ｏ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｒ ｎ ｕ ｉａ ｎ ｕ ｔｙ Ｍａ ａ ｅ ｎ ｏ ｒ ａ ｅ ｇ ｈ ｕ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＡｅ ｏ ａ ｔ ｌ Ｉ ｄ ｓｒ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｏ ｔ ｃ
维普资讯
第 ２期
王 金风 ， 王利 红 ， 力 高 速加 工 的发展 及 其关 键技 术 牛
５ ９
统 应 用 领 域 ， 最 新 流 行 趋 势 是 采 用 整 体 铝 合 金 其 坯 料 制 造 大 型 零 件 （ 机 翼 、 身 等 ） 代 替 传 统 如 机 来
件 材料 、 同切 削 方 式 而异 ， 不 目前 尚 无 确 切 的 定
义。
一
高 速 Ｊ － 技 术 发 展 趋 势 ｊｒ Ｄ
高 速 加 工 技 术 已 应 用 于 航 空 、 天 、 车 等 行 航 汽 业 中 的 车 、 、 、 、 、 、 丝 、 削 加 工 ， 用 铣 镗 钻 拉 铰 攻 磨 适 于 铝 合 金 、 、 铁 、 合 金 、 基 合 金 、 合金 、 钢 铸 钛 镍 铜 纤 维 增 强 的 合 成 树 脂 等 所 有 传 统 切 削 材 料 ， 及 难 以 加 工 材 料 的加 工 。 航 空 航 天 工 业 是 高速 加 工 的传
Ｖ０ ． ２０ Ｎｏ． １ ２
２０ ０ ２年 ６月
Ｊｎ ２ ０ ｕ． ０ ２
高 速 加 工 的 发 展 及 其 关 键 技 术
王 金 凤 ， 利 红 ， 力 王 牛
（ 州航 空 工业 管理 学 院 机 电 工程 系 ， 南 郑 州 郑 河 ４ ００ ） ５ ０ ５
摘
要 ： 绍 了高速加 工技 术 的特 点及 发展 ， 重点介 绍 了高速 主轴 单元 、 介 并 高速加 工进 给 系统 、 高速切 削
Ｋ ｙ ｗ ｏｒ ｓ： ｉｈ —ｓ ｅ ｄ ｍａ ｈｎ ｎ ｈｇ —ｓ ｅ ｄ ｓ ｉｄ ｅ ｌ ｅ ｒｍｏｏ ； ｕｔ ｇｔ ｌｍａｅ ａ ｅ ｄ ｈ ｇ — ｐ ｅ ｃ ｉ ｉｇ； ｉｈ — ｐ ｅ ｐｎ ｌ ；ｉ ａ ｔｒ ｃ ｔ ｎ ｔｒ ｌ ｎ ｉ ｏ ｉ
中图 分类 号 ：Ｇ Ｔ５
２ ０ ｍ ｍ ｎ ９ ０ ｍ／ ｎ ０ ０ ／ ｉ－ ０ ０ ｍｉ。各 种 制 造 加 工 工 序 的 切 削 速 度 范 围 为 ： 削 为 ７ ０ ／ ｉ－ ７ ０ ｍ 车 ０ ｍ ｍｎ ０ ０ ／ ｍｉ ；铣 削 为 ３ ０ ／ ｉ－ ６ ０ ｍ ｍｉ ；钻 削 为 ｎ ０ ｍ ｍｎ － ０ ０ ／ ｎ
２ ０ ｍｉ－ １０ ｍ ｍｉ。据 工 业 界 的 专 家 估 计 ， ０ ｍ／ ｎ １０ ／ ｎ 高 速 切 削 加 工 技 术 将 以更 快 的 步 伐 走 向工 厂 。
一
、
工合金 时 ， 高速 切 削 特 别 适 合 于最 后 工 序 的 加 工 或 精 加 工 。 高 速 加 工 的切 削 速 度 范 围 因 不 同 的 工

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高速加工

高速加工


高速切削加工的发展方向

在21世纪必将取代传统加工称为切削加工的主流，具 有广阔的发展前景。目前高速加工技术也在航空航天、 汽车制造及模具制造等产业方面发挥了举足轻重的作 用。然而高速加工技术所包含的的研究内容也是十分 的广泛，所以高速加工技术是一项复杂的系统工程， 是诸多单元技术集成的一项综合技术。包括高速切削 加工理论、机床、刀具、工件、加工工艺及切削过程 监控与测试等多方面。而高速加工的发展也将围绕这 些方面而展开。只有这些单元技术协同发展，互相补 充，高速加工技术才能更加广泛的应用在现实生产之 中，发挥其更加巨大的优势。
谢谢大家！
高速切削技术的研究体系
数控高速切削工艺

高速切削作为一种新的切削方式，要应用于实际生产， 缺乏可供 参考的应用实例，更没有实用的切削用量和 加工参数数据库，高速加工的工艺参数优化是当 前制 约其应用的关键技术之一。另外，高速切削的零件 NC 程序要求必须保证在整个切削过程中载荷稳定， 但是现在使用的多数 CNC 软件中的自动编程功能都 还不能满足这一的要求，需要由人工编程加以补充和 优化，这在一定程度上降低了高速切削的价值，必须 研究采用一种全新的编程方式，使切削数据适合高速 主轴的功率特性曲线，充分发挥数控高速切削的优势。 高速切削加工技术的发展和应用有赖于以上原理方面、 机床、刀具、工艺等各项关键单元技术的发展和综合。
高速加工技术
高速加工技术的定义

高速加工是一个相对概念，由于不同的加工方 式、不同工件材料有不同的高速加工范围，很 难就高速加工的速度给出一个确定的定义。概 括地说，高速加工技术是指采用超硬材料的刀 具与磨具，能可靠地实现高速运动的自动化制 造设备，极大地提高材料切除率，并保证加工 精度和加工质量的现代制造加工技术。
浅谈高速切削加工技术的发展

浅谈高速切削加工技术的发展

成本降低 。 五 六
一
前 ， 于 高 速 切 削 加 工 中 心 其 主 轴 最 高 转 速 一 般 都 大 于 １０ ０／ 适 ０ ０ｒ ｍ ｎ 有 高 达 ６ ０ ０／ ｎ １０ ０ ｒｍｎ 为 普 通 机 床 １ ｉ， ０ ０ ｒｍｉ－ ０ ０ ０／ ｉ， ０倍 左 右 ；
０科技 — — —
—
—
—
塑 坐
浅谈高速切削加工技术 的发展
口 蔡 素 桔
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 。 高 速切 削 的特 点 和 机 从
理 入 手 ， 析 这 项 高新技 术 发展 状 况 和 目前 的应 用 。 分 关键 词 ： 高速 切 削 ： 床 ； 具 机 刀
高速切削强调的是高的速度 ， 要有高的主轴转速 ， 速切削 中 即 高 的 高 速 不是 一 个 技 术 指 标 ， 而应 是 一个 经济 指 标 。 速 切 削 时 由 高
于 切 削 速度 的 大 幅 度 提 高 ， 定 了 高 速 切 削 具 有 以下 特 点 ： 是 决 一
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
主 电动 机 功 率 １ ｋ ５ ｗ罐 ０ Ｗ， ｋ 以满足高速车削 、 高速铣削之要求 。 控制
、
高 速 切 削 的 机 理
在 高 速 切 削 过 程 中 ， 于 切 削 速 度 足 够 快 ， 应 变 硬 化 来 不 由 使 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 ， 而使 切 屑 变薄 、 削 力 减小 。 从 切 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 ． 具 磨 损 的规 律 ． 屑 的 成 型 机 理 以 及 这 些 规 律 和 机 理 对 加 刀 切 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 ， 速 切 削 机 理 的研 究 与 应 用 已进 入钻 铰 、 丝 等 的切 削方 式 高 攻 中 ， 还 处 于 探 索 阶段 。随 着 科 学 技 术 的 发 展 ， 高 速 切 削 的 切 但 对 削 力 、 削热 、 屑 成 型 、 具 磨 损 、 具 寿 命 、 工 的 精 度 和 表 切 切 刀 刀 加
高速切削加工关键技术现状与发展

高速切削加工关键技术现状与发展

能 耗 低 ，切 削 效 率 高 ， 加 工 质 量 好 ， 精 度 高 ，刀 具 寿 命 长 等 特 点 为 人 们 展 示 了 美 好 前 景 。 并 在 航 空 航 天 、 动 力 机 械 、 机 床 、 模 具 、 汽 车 等 行 业 得 到 广 泛 应 用 ．并 产 生 了 巨 大 经 济 效 益 ，本 文 主 要 讨 论 高 速 切 削 加 工 关 键 技 术
出 现 专 业 化 生 产 厂 家 ，按 系 列 提 供 产 品 。 由 于 直 接 传 动 ，
省去 了电 机 ，主轴 问 的皮 带 轮 、齿 轮 箱 等 传 动 链 ，其转
作 用 而 产 生 电 磁 推 力 ， 带 动 负 载 运 行 。 最 早 开 始 使 用 高
速 轻 而 易 举 地 达 到 ０～４０ ０／ ｉ，甚 至 更 高 ，不 仅 如 此 ， 速 直 线 电 机 的 美 国 Ｉ 瑚 ｌ 司 ，在 Ｈ Ｍ８０加 工 中 心 的 ２ ０ ｒｒｎ ａ ． ｎ Ⅱ公 Ｖ ０
出现 至 今 ２ ｏ年 左 右 时 间 ， 所 谓 高 速 切 削 ， 首 先 是 高 的 速
度 ，即 要 有 高 的 主 轴 转 速 ， 比 如 １ ００／ ｉ， １００／ ｉ ， ２ ０ ｒ ｎ ８ ０ ｒ ｎ ａ ｒ ａ ｒ
用 于 电 主 轴 。 陶 瓷 轴 承 的 滚 动 体 为 热 压 氮 化 硅 陶瓷 材 料 ， 内外 环 使 用 轴 承 钢 。 由 于 陶 瓷 滚 动 体 密 度 小 是 钢 的
高速 电主 轴 是 内装 式 主 轴 电 机 一 体 化 的主 轴 单 元 。 它 采 用 无 壳 电 机 ，将 其 空 心 传 子 用 压 配 合 的 形 式 直 接 装 在 机 床 主 轴 上 ，带 有 冷 切 套 的 定 子 则 安 装 在 主 轴 单 元 的
探析数控高速加工技术综述

探析数控高速加工技术综述

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。