高速切削技术的发展及应用
- 格式:pdf
- 大小:133.38 KB
- 文档页数:5
高速切削技术研究第一部分高速切削技术的定义与特点 (2)第二部分高速切削刀具材料与磨损机理 (4)第三部分高速切削机床的选型与应用 (7)第四部分高速切削参数优化方法 (10)第五部分高速切削过程的热控制技术 (13)第六部分高速切削加工精度与表面质量 (15)第七部分高速切削在典型零件加工中的应用 (17)第八部分高速切削技术的发展趋势与挑战 (20)第一部分高速切削技术的定义与特点高速切削技术是一种先进的制造工艺,它通过使用高转速的刀具和优化的切削参数来提高材料去除率、加工精度和表面质量。
该技术的核心在于实现高效率、高质量和高精度的加工过程。
在高速切削过程中,刀具以极高的速度旋转(通常超过每分钟数千转),同时进给速度也相应提高。
这种高速旋转产生的离心力有助于减小切削力和切削热,从而延长刀具寿命并减少工件的热变形。
此外,由于切削力的降低,高速切削还可以减少振动,进一步提高加工精度。
高速切削技术的优势主要体现在以下几个方面:1.高效率:与传统切削相比,高速切削可以显著提高材料去除率,缩短加工时间。
研究表明,高速切削可以提高生产效率达 30%至50%。
2.高精度:高速切削过程中的低切削力可以减少工件的振动,从而提高加工精度。
此外,由于切削热的影响较小,工件的热变形也得到了控制。
3.高质量表面:高速切削产生的切削热较低,这有助于减少工件的烧伤和裂纹,从而获得更好的表面质量。
4.刀具寿命延长:高速切削可以降低切削力,减少刀具磨损,从而延长刀具的使用寿命。
5.节能减排:高速切削技术可以实现更高的材料去除率,从而减少能源消耗和碳排放。
然而,高速切削技术也存在一些挑战,如刀具成本较高、对机床性能要求较高等。
因此,在实际应用中,需要根据具体加工需求和技术条件,合理选择切削参数和刀具,以确保高速切削技术的有效性和经济性。
总之,高速切削技术作为一种先进的制造工艺,具有高效率、高精度、高质量表面等优势,但在实际应用中需充分考虑其成本和设备要求。
第三讲1.高速切削技术高速切削的产生背景和发展史高速切削(HSM或HSC)通常指高主轴转速和高进给速度下的立铣,它是20世纪90年代迅速走向实际应用的先进加工技术,在航空航天制造业、模具加工业、汽车零件加工、以及精密零件加工等得到广泛的应用。
高速铣削技术既可用于铝合金、铜等易切削金属,也可用于淬火钢、钛合金、高温合金等难加工材料,以及碳纤维塑料等非金属材料。
例如,在铝合金等飞机零件加工中,曲面多且结构复杂,材料去除量达高达90%~95%,采用高速铣削可大大提高生产效率和加工精度;在模具加工中,高速铣削可加工淬火硬度大于HRC50的钢件,因此许多情况下可省去电火花加工和手工修磨,在热处理后采用高速铣削达到零件尺寸、形状和表面粗糙度要求。
高速切削概念始于1931年德国所罗门博士的研究成果:“当以适当高的切削速度(约为常规速度的5~10倍)加工时,切削刃上的温度会降低,因此有可能通过高速切削提高加工生产率”。
60多年来,人们一直在探索有效、适用、可靠的高速切削技术,但直到20世纪90年代该技术才逐渐在工业实际中推广应用。
高速切削最早在飞机制造业和模具制造l受到很大的重视。
为使飞机的零部件满足很高的可靠性要求,大部分重要零件都是在整块铝合金坯件卜铣削而成,既可减少焊缝,又可提高零件的强度和抗振性。
但常规铣削效率很低,从而导致了高的生产成本和长的交货时间。
高速切削是克服这方面问题的最好解决方案。
汽车工业中,模具制造是产品更新换代的关键。
新车型定型后,模具制造周期的长短直接影响到产品的上市时间,也关系到市场竞争的成败。
所以在80年代美国、欧洲和日本的政府都出巨资推动高速切削在模具制造中的应用研究,90年代初高速切削已进入工业化应用。
图16 高速切削在生产应用中的发展历程图17 采用高速切削后产品质量提高的历程a一硬质合金切钢 b一硬质合金切铸铁c—CBN切铸铁图16是德国宝马公司(BMW)采用高速切削的历程。
论数控高速切削加工技术的发展与应用研究摘要随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,我国的加工技术取得了较大程度上的进步,并逐渐成熟,为我国国民经济的发展以及工业水平的提高做出重要贡献。
在众多加工技术当中,数控高速切削加工技术具有一定的典型性,同时又具有较高的优越性,它能够在很大程度上对加工效率以及加工质量进行提升,目前状况下,数控高速切削加工技术已经得到了较为广泛的应用。
本文主要针对数控高速切削加工技术的发展与应用进行研究与分析。
关键词高速切削加工技术关键技术应用研究前言近几年来,我国经济发展迅速,各种新科学、新技术、新工艺层出不穷,应用于生产生活的方方面面,极大的促进了我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高。
数控高速切削加工技术便是其中一种,它是目前状况下能够有效提高加工效率以及加工质量的先进制造技术之一,国内外有诸多的学者着力于这一技术的研究,并取得了不小的突破。
而就我国而言,我国是一个制造大国,但我国所接受的产业转移,目前仍然以中后段较多,这对我国制造业的发展起到一定的阻碍作用。
因此,我们应该充分结合国情,在世界产业的转移中,要占据主动地位,接受前端产业,掌握有效的、先进的核心技术,只有这样,才能促进我国制造业的可持续发展。
而数控高速切削加工技术无疑属于前端产业之一。
一、数控高速切削加工的含义高速切削理论的最先提出者为德国著名物理学家carl.j.salomon,他在做了大量试验的基础之上,最终提出了如下结论:保证切削速度处于正常的范围,如果将切削速度进行一定程度的提高,则切削温度也会随之上升,而在这种情况之下,切削工具更易受到高温而发生磨损;但是,这不是绝对的,如果切削速度逐渐提高,并达到一定的值之后,即使切削速度发生很大幅度的提高,切削温度仍然保持原先的状态甚至会出现一定程度的下降。
这一发现的意义是巨大的,只要将切削速度提高到一定的值,不仅减少了切削工具的损耗,而且也能够对加工效益进行有效的提高。
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。