金属切削加工技术探析
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金属切削加工精度的工艺探讨随着制造业的快速发展,机械工程和机械加工等各个行业中,为了有效地减轻了自身的重量,提高了结构强度,一些复杂的结构元素,特别是在常规条件下可用的基本结构组件,都采用一体化结构设计。
1提高金属切削加工精度的工艺选择在刀具和有待加工工件之间,规则的组织变化会在金属切削过程中发生明显的力的作用。
必须根据上述变化来切割金属,并考虑到机器或设备的设计,零件的加工技术,其用途等。
为了有效地提高金属切割的精度,必须选择较高的工艺。
高切割速度是正常切割速度的6-15倍。
因此,在高速切削金属零件方面具有明显的优势。
首先,可以显着降低部件的变形状态。
由于切削深度和宽度都很浅,因此具有很高的切削速度,可以改善正常切削条件下的剪切效果。
最大范围可高达30%,这保证了机器零件的精度,是非常实用的。
有必要减少以下部件的热变形:由于高速加工的金属加工部件中存在大量不均匀分布的限制,因此热处理参数也就得到了优化,从而导致过滤过程中金属部件的残余应力得以滤除。
金属部件可以被组装,其中金属部件有些变形或损坏。
毕竟,这可以显着减少影响产品质量的因素。
在高速切割过程中,瓷砖的热切割和组件的表面温度大约90%不会显着增加,因此,其热变形确保了加工相对较小零件的精度。
2提高金属切削加工精度的措施金属切削的主要目的是获得形状,尺寸,精度和其他要求与国家标准一致的零件。
因此,金属切削过程中使用的工具在切削过程中占有重要地位。
用于切削的切削刀具的性能直接决定了零件的质量。
如果使用错误的,不准确的设备,则金属零件的精度不符合标准,或者金属表面上可能有大的隆起。
这些机器对工厂的整体水平有直接影响。
因此,根据切削元件的特性,有必要为金属切削过程选择合适的工具。
2.1正确的选用刀具切削刀具的性能直接决定了金属零件的最终质量。
因此,在选择切削工具时,必须考虑公司的生产能力,并选择某些可以承受高温或摩擦的工具。
这样也将降低生产成本。
现代金属加工工艺探析随着现代工业的不断发展,金属加工也经历了许多变化。
从传统的手工加工,到现在的数控加工、激光切割、电火花加工等,金属加工工艺的创新不断涌现。
本文将探析现代金属加工的各种工艺,包括其原理、工艺流程、优缺点等方面。
一、数控加工数控加工,即计算机数控加工,是一种利用计算机指令自动控制机床运动和加工工艺的加工方式。
数控加工是传统金属加工向现代智能制造的转变。
它利用CAD(计算机辅助设计)软件对设计图进行数字化,通过CAM(计算机辅助制造)软件将数字化的设计图转化为程序文件,最终由数控机床进行加工,加工精度高、加工效率高、成本低。
数控加工的优点是精度高、效率高、生产周期短、成本低等。
而缺点则在于设备价格较高、技术门槛大、维护成本高等。
但随着技术的不断发展,数控加工目前已经成为现代制造业的主流加工方式。
二、激光切割激光切割是一种利用激光射线进行切割加工的工艺。
其优点在于切割精度高、速度快、成本低等。
激光切割可以加工各种金属材料,如铝合金、铜合金、不锈钢等。
同时,激光切割也是一种非接触式的加工方式,对加工材料不会造成任何形变或损伤。
激光切割的原理是利用高密度的激光束将金属材料蒸发或氧化来实现切割。
激光切割设备通常由激光器、反射镜、切割头及数控系统等部分组成。
其工艺流程为CAD绘图、CAM制程、调整设备、开始加工、结束加工、检验工件等。
但激光切割工艺也存在一些缺点。
首先激光切割会产生高温等环境问题,可能污染环境,其次,激光切割设备的价格较高,不一定适用于所有规模的制造工厂。
三、电火花加工电火花加工是一种采用放电形成电弧,通过电弧将工件表层切割、雕刻、钻孔和抛光的加工工艺。
最早的电火花加工仅适合于精密零件的加工,随着技术的进步,使用范围变得更加广泛。
电火花加工的原理是利用工件与电极间的电弧间歇放电熔融金属粒子,然后将其除去,从而达到雕刻、切割、钻孔、抛光等目的。
该工艺具有高精确度和高加工效率的优点。
金属切削实习报告一、前言随着现代制造业的快速发展,金属切削技术在机械加工领域中占据了重要的地位。
为了更好地了解金属切削过程,提高自己的实践操作能力,我参加了为期两周的金属切削实习。
通过这次实习,我对金属切削过程有了更深入的了解,同时提高了自己的动手能力。
二、实习内容1. 金属切削原理:实习的第一天,我们学习了金属切削的基本原理,包括切削力、切削温度、刀具磨损等。
通过理论的学习,我了解了切削过程中各种因素对加工质量的影响。
2. 刀具的使用与维护:在实习过程中,我们学习了如何正确选择和使用刀具,以及如何维护和保养刀具。
我了解到,选择合适的刀具对于提高加工效率和加工质量至关重要。
3. 金属切削加工方法:实习期间,我们学习了车削、铣削、钻削等多种金属切削加工方法。
通过实际操作,我掌握了各种加工方法的操作要领,并学会了如何选择合适的加工参数。
4. 加工工艺的制定:在实习过程中,我们学习了如何制定合理的加工工艺。
我了解到,合理的加工工艺可以提高加工效率,降低加工成本,并保证加工质量。
5. 安全生产:实习期间,我们学习了金属切削过程中的安全注意事项。
我认识到,安全生产是金属切削实习中必须高度重视的问题。
三、实习收获1. 实践操作能力:通过实习,我掌握了金属切削的基本操作技能,提高了自己的实践操作能力。
2. 团队合作:在实习过程中,我们学会了如何与他人合作,共同完成加工任务。
3. 问题解决能力:在实习过程中,我们遇到了各种加工问题,通过请教老师和同学,我学会了如何分析和解决这些问题。
4. 安全意识:实习过程中的安全生产教育使我深刻认识到了安全的重要性,提高了自己的安全意识。
四、实习总结通过两周的金属切削实习,我对金属切削过程有了更深入的了解,提高了自己的实践操作能力。
同时,我也认识到了自己在团队合作、问题解决和安全意识等方面的不足,需要在今后的学习和工作中不断改进。
总之,这次实习让我受益匪浅,为我将来的职业发展奠定了基础。
金属切削原理的基本原理与应用探析金属切削是指在机械加工过程中,通过刀具对金属材料进行切削加工的一种方法。
切削加工是现代工业生产中非常重要的一环,广泛应用于制造业的各个领域,如汽车制造、航空航天、机械制造等。
本文将探析金属切削原理的基本原理和应用。
一、金属切削原理的基本原理1. 切削力与材料性质的关系切削力是刀具和工件之间产生的力,它直接影响到切削加工的效率和质量。
切削力与金属材料的性质有密切关系,例如硬度、韧性和塑性等特性。
一般来说,材料硬度越高,切削力越大。
2. 切削热的生成与影响在切削过程中,由于刃口与工件接触产生摩擦,会产生大量的切削热。
切削热的大小和分布对切削加工有着重要影响。
过高的切削热可能导致刀具磨损加剧、工件变形,甚至热裂纹的产生。
因此,有效控制切削热对于提高切削加工质量至关重要。
3. 切削液的作用切削液在切削过程中起到冷却、润滑和防腐的作用。
通过降低切削热,它可以有效地控制切削加工过程中的温度,减少工件表面的热变形,提高切削加工质量和效率。
4. 切削刃部分的结构与刀具磨损切削刃是切削工具的重要部分,其结构设计直接影响到切削加工的效果。
一般来说,切削刃的设计要使切削力分布均匀,降低切削热和切削力,延长切削工具的寿命。
此外,选择合适的材料和硬度对切削刃的寿命也有很大影响。
二、金属切削的应用探析1. 汽车制造汽车制造是金属切削应用的重要领域之一。
在汽车制造中,金属切削广泛应用于发动机、底盘、车身等零部件的加工。
通过金属切削,可以精确加工出复杂形状的零部件,提高汽车的质量和性能。
2. 航空航天工业航空航天工业对金属切削的要求更为严格。
在航空航天工业中,金属切削应用于航空发动机、机翼、航天器等部件的加工。
金属切削技术的发展和应用,推动了航空航天工业的进步和发展。
3. 机械制造金属切削在机械制造领域中扮演着重要角色。
在机械制造中,金属切削应用于制造各种机床、工具以及零部件等。
通过金属切削技术,可以提高机械制造的精度和效率,满足不同行业和领域的生产需求。
金属加工工艺中的先进切削技术研究在当代制造业领域,金属加工工艺一直扮演着重要的角色。
随着科学技术的不断发展和创新,先进切削技术正成为金属加工工艺中的关键环节。
本文将对金属加工工艺中的先进切削技术进行研究和探讨。
1. 先进切削技术的定义与意义先进切削技术是指结合现代工程学、材料科学、机械力学等相关学科的知识与理论,在金属加工工艺中应用创新技术,追求高效、精密和经济的切削加工方式。
其意义在于提高金属加工的效率、加工质量和降低成本,从而推动整个制造业的发展。
2. 先进切削技术的发展趋势(1)超硬刀具技术:超硬刀具具有高硬度、高热稳定性和耐磨性等特点,能在高速切削中保持较长的切削时间和良好的切削性能。
(2)高速切削技术:高速切削技术能够提高金属切削的效率,缩短加工时间,减少加工成本,并减小加工过程中的振动和热变形。
(3)微细切削技术:随着精度要求的提高,对微细切削技术的需求也日益增长。
微细切削技术能够实现微细加工,获得更高的精度和表面质量。
(4)复合切削技术:复合切削技术将多种切削工艺结合起来,综合利用各种切削方式的优势,以提高加工效率和加工质量。
3. 先进切削技术的应用案例(1)高速铣削技术在航空制造中的应用:高速铣削技术能够加工各种难加工材料,高效完成复杂的造型零件加工任务,提高航空制造中的加工效率。
(2)微铣削技术在精密电子制造中的应用:微铣削技术能够获得非常小的加工尺寸和高精度的加工表面,满足精密电子产品对加工精度和表面质量的要求。
(3)刀路优化技术在汽车制造中的应用:刀路优化技术能够通过优化刀具轨迹和加工参数,提高汽车零部件的切削效率,减少加工时间和成本。
(4)超硬刀具技术在模具制造中的应用:超硬刀具能够实现高速、高效的精细加工,提高模具制造的效率和加工质量。
4. 先进切削技术的挑战虽然先进切削技术带来了诸多优势,但也面临一些挑战。
首先,先进切削技术的引入需要大量的技术投入和设备更新,因此成本较高。
金属的切削加工这学期,我学习了一门从来没接触过的科目——《机械制造技术基础》,作为一名文科生,对这门科目既陌生又熟悉,在我们的生活中,经常接触着和机械制造有关的知识,最常见的就比如金属的切削,所以,学习完了这门科目,我最想谈谈的就是关于金属的切削加工。
何谓金属的切削加工,就是用刀具从工件上切除多余材料,从而获得形状、尺寸精度及表面质量等合乎要求的零件的加工过程。
实现这一切削过程必须具备三个条件:工件与刀具之间要有相对运动,即切削运动;刀具材料必须具备一定的切削性能;刀具必须具有适当的几何参数,即切削角度等。
金属的切削加工过程是通过机床或手持工具来进行切削加工的,其主要方法有车、铣、刨、磨、钻、镗、齿轮加工、划线、锯、锉、刮、研、铰孔、攻螺纹、套螺纹等。
其形式虽然多种多样,但它们有很多方面都有着共同的现象和规律,这些现象和规律是学习各种切削加工方法的共同基础。
通过查阅相关资料,我了解到金属切削原理的研究始于19世纪中叶。
1851年,法国人M.科克基拉最早测量了钻头切削铸铁等材料时的扭矩,列出了切除单位体积材料所需功的表格1864年,法国人若塞耳首先研究了刀具几何参数对切削力的影响1870年,俄国人..季梅首先解释了切屑的形成过程,提出了金属材料在刀具的前方不仅受挤压而且受剪切的观点。
1896年,俄国人..布里克斯开始将塑性变形的概念引入金属切削。
至此,切屑形成才有了较完整的解释。
1904年,英国人J.F.尼科尔森制造了第一台三向测力仪,使切削力的研究水平跨前了一大步。
1907年美国人F.W.泰勒研究了切削速度对刀具寿命的影响,发表了著名的泰勒公式。
1915年,俄国人..乌萨乔夫将热电偶插到靠近切削刃的小孔中测得了刀具表面的温度(常称人工热电偶法),并用实验方法找出这一温度同切削条件间的关系1924~1926年,英国人E.G.赫伯特、美国人H.肖尔和德国人K.科特文各自独立地利用刀具同工件间自然产生热电势的原理测出了平均温度(常称自然热电偶法)。
金属切削原理及其应用领域深度剖析金属切削是指通过切削工具对金属材料进行加工和切割的一种制造工艺。
这种切削工艺广泛应用于诸如机械制造、金属加工、航空航天、汽车制造等多个领域。
本文将深入探讨金属切削的原理和其在各个应用领域的具体应用。
金属切削的原理主要基于材料塑性变形与材料去除两个基本过程。
当刀具施加在金属工件上时,会使其产生塑性变形。
随着刀具的移动,金属工件的组织结构被剪切、拉伸和压缩,从而使材料被去除,完成切削加工。
在这个过程中,刀具和工件之间的相互作用是至关重要的。
因此,刀具的选择、切削速度、进给速度和切削液等参数都对金属切削过程的效果有影响。
金属切削可以应用于各种材料的加工,包括普通碳钢、合金钢、不锈钢、铜、铝和钛合金等。
不同材料的硬度和强度会对切削过程产生不同的影响。
为了达到理想的切削效果,需要根据具体材料的特性选择合适的切削工具和参数。
例如,对于硬度较高的材料,可以选择刀具材料更坚硬的硬质合金刀具进行切削。
此外,切削液的使用也是金属切削过程中重要的因素之一,它可以冷却工件和刀具、润滑切削面,并防止切削过程中产生的金属屑积聚在切削区域。
金属切削技术广泛应用于机械制造领域。
在机械零部件的制造过程中,往往需要对金属材料进行切割、车削、铣削、钻孔等工艺。
通过金属切削技术,可以实现加工精度更高、表面质量更好的产品。
在汽车制造领域,金属切削工艺用于加工发动机零部件、底盘组件等。
航空航天领域对于金属材料的切削加工要求更高,因为航空航天行业需要使用轻质高强度的金属材料制造飞机和发动机等关键部件。
随着科技的发展,金属切削技术不断创新和改进,涌现出许多新的应用。
例如,微切削技术是利用先进的加工设备和工艺对微尺度金属零件进行加工的一种技术。
微切削技术的应用领域广泛,包括微机械、微电子、生物医药等。
另外,快速切削技术是一种高效快速的切削加工技术,可以大幅提高生产效率。
这种技术主要应用于批量加工,如汽车制造、机械制造等领域。
分析难加工金属材料的切削加工技术摘要:对于难加加工金属材料而言,在具体的加工阶段需要采取有效的切割方式才能对其进行处理。
基于此,文章结合实际,对难加工金属材料的切削加工技术实践要点进行分析。
希望探究后,可以给相关工作人员提供帮助。
关键词:难加工;金属材料;切削加工;技术0引言随着科学技术的高速发展,新加工材料逐步产生,并且极大的促进了各个领域的发展。
经济发展高速进行,生产力水平得到了很大的提升,各个领域之间应用难加工材料日益频繁,其加工技术也在随着经济发展而不断的完善和优化。
如何应用这些材料实现高效率、高质量的加工成为主要的问题,也是人们所研究的重点。
如何才能实现这些材料的合理应用,对于重工业、航天等等相关的领域有着直接的影响,甚至会影响整个社会的进步。
在进行深入研究阶段,要总结出所存在的主要问题,针对难加工材料的多样化、功能化作为出发点,解决当前所存在的问题,促进制造领域的全面发展和进步。
1切削领域中的难加工金属材料难加工金属材料主要就是在切削加工环节中存在难度较高的材料,需要投入更多的人力、物力来进行加工制造。
根据目前的制造领域中对于材料的切削加工工序可以分成不同的等级,等级越高,就表示材料的加工难度也就越高,在5级以上就被认定为难加工材料。
这些材料的主要特点就是强度和硬度比较高,很多都属于特殊性的建树材料,为了能够延长某些结构部件的寿命,不得不选择这些难加工的材料,在加工之后,其表面往往是比较粗糙的。
从上文中可以发现,难加工金属材料是比较特殊的,导致加工难度高的主要原因如下:(1)金属材料主要由合金元素组成,熔点和其他的金属对比来说通常比较高,比如铁、钛等在加工中会存在相互交融的情况,和其他金属元素发生一定的化学反应,就会产生硬度比较高的颗粒物。
这样在刀具加工环节,因为磨损比较严重,使用寿命达到缩短,会造成刀具投入成本比较高。
(2)加工材料具有固定的本质属性,该材料的韧性、强度都比较高,在加工环节需要高温才能进行,在这种条件之下,材料的温度持续的上升会导致原有表面结构发生一定的变形,切削的硬度也会增大,导致切削比较费时费力,难度相对较高。
金属切削刀具制造与应用技术进展探讨数控机床以及刀具的进展,都围围着稳定质量、提高效率、降低成本和保证用户使用等几个方面来实现其努力探求效率的目标。
近年来来全球范围内金属切削刀具的制造和应用技术方面均有了长足进展。
数控机床和难加工材料的进展给金属切削效率的提升不断加添新的压力,从而使得在影响金属切削进展的诸多因素中起着决议性作用的刀具材料和涂层技术不断进步;新的刀具综合应用理念——系统工程开始显现,开始重视更加紧密的合作;刀具服务和管理也开始向着专业化前进,刀具专业服务和管理公司大规模显现;刀具设计应用了切削仿真技术,预先计算出实际切削时的切削力和切屑的温度;刀具结构向着提升切削系统刚性、降低切削力,避开产生系统共振的角度进展。
面对这些,中国刀具企业和刀具本身有了实质性的进步。
但是活着界金属切削刀具市场中,中国的刀具仍处于非常弱势的地位,进展强大还需要走很多的路,需要整个行业一起努力。
数控刀具的进步,需要从资金和技术实力上加大重视程度,国家和企业也需要加大基础讨论投入,坚固的基础讨论是推动企业进展的强劲动力,现在很多企业热衷于进展见效快的项目产品,而疏忽了基础讨论。
目前行业内建立了很多各种名目的讨论开发中心、工程中心,但是,迄今为止,还没有看到这些中心在现代高效刀具的基础技术讨论方面有所进展。
一些研发中心,在引进技术的消化汲取工作方面表现甚好,但真正的自主创新本领依旧存在问题。
数控刀具的进步,需要企业加添技术研发资金投入,提高自主创新本领。
在过去的几十年,从刀片技术、涂层技术、刀具制造技术到刀具应用技术,不管是仿照来还是引进技术,中国的刀具制造商都为本身建立起来了肯定的技术积累。
在这个基础之上,刀具企业还应当汲取制造业中的新理念,通过自主创新研发提高自身竞争力。
数控刀具的进步,需要有一批勇于奉献、眼光长远的企业掌舵者和良好的企业管理机制,这样中国刀具才能丢掉自身体制上枷锁,不着眼于小利和眼前利益,能从长远之处看到刀具进展的将来趋势,通过加添技术研发资金、培育技术人才、储备技术开积累,渐渐将生产重点移向高端产品市场。
金属切削实验技术切屑变形的度量LOGOContents1、金属切削过程中的变形规律2、切屑变形的度量3、变形系数4、剪切角5、用网格法研究切削过程的金属变形切削变形过程示意工件刀具切屑1、金属切削过程中的变形规律1.1 切屑的形成过程切屑形成的过程,就起本质来说,是被切削层金属在道具切削刃和前刀面作用下,经受挤压而产生剪切滑移变形的过程。
1.2 切削过程的三个变形区OA、OM虚线实际就是上图中的等剪应力曲线。
OM为终剪切线(或终滑移线),OA叫始剪切线(或始滑移线)。
在OA到OM之间的第Ⅰ变形区内,其变形的主要特征是沿滑移线的剪切变形,以及随之产生的加工硬化。
在切削过程中,工件的已加工表面产生变形,金属晶粒伸长,成为纤维状,如图中Ⅲ区是为第三变形区。
第Ⅰ变形区金属的滑移在一般切削速度范围内,第一变形区宽度仅为0.02~0.2mm,可用一剪切面代替。
剪切角φ:剪切面和切削速度方向的夹角。
v c 切削层切屑剪切面第Ⅱ变形区内金属的挤压变形1.3.1 积屑瘤的形成积屑瘤的产生主要是切屑底面与前刀面之间的外摩擦力大于切屑上层与金属下层之间的内摩擦力的结果。
1.3.2影响积屑瘤的主要因素工件材料的性质切削速度积屑瘤刀具前角冷却条件1.3.2-a) 速度对积屑瘤的影响1.3.3积屑瘤对切削加工的影响有利方面:①保护刀具②增大刀具实际工作前角不利方面:③影响工件尺寸精度(增大切削厚度)④影响表面粗糙度2、切屑变形的度量2.相对滑移3剪切角1.变形系数切屑变形系数ξ表示为切削层长度ℓD 和切屑长度ℓch的比值,或者是切屑厚度和切削层厚度的比值。
式中γ为刀具前角。
该式为Merchant的剪切平面模型的理论公式。
剪切角可用来衡量切屑变形程度的大小。
金属变形主要形式是相对滑移(剪切滑移)。
在纯剪切条件下,(λs=0°κr′=0°)可用剪应变ε来衡量变形程度2.1 变形系数厚度变形系数ξh=hch /hD;长度变形系数ξℓ=ℓD /ℓch;一般情况下,切削层宽度方向变化很小,根据大塑性变形时材料不可压缩的假设,则变形后体积不变,显然ξ=ξh=ξℓ变形系数一般是大于1的数,约为1.5 ~4。
金属切削加工技术探析
作者:何平
来源:《读写算》2012年第38期
据统计,在国民生产总值中相当多的产业与机械制造技术密切相关。
在大多数情况下,切削加工仍是能耗小、效益高的加工方法。
虽然也有一些特殊加工技术,如电加工、激光加工、超声加工等,但90%以上的机械加工是由切削加工完成的。
本文现从以下几方面分析金属切削技术的发展趋势。
一、金属切削加工自动化技术的发展
伴随着微电子与信息技术的发展,CAD、CAPP、CAM、CAE、MRPII等关键技术为迅速提高制造工程领域的管理水平、显著降低制造过程中的大量辅助工时、推动设计制造一体化及产品质量提高等起到巨大的作用。
同时,这些技术也给传统的金属切削理论与技术提出了新的要求与发展方向。
推动了它在柔性自动化生产条件下的发展和进步,其中较重要的发展领域和技术成果有:
1、切削数据库与工艺数据库。
微机辅助数据库技术迅速发展,克服了过去全靠人的经验或查阅手册来获得切削技术数据的困难,补充了在信息量、获取信息速度和信息准确性等方面的不足,为CAPP、CAM、CIMS等奠定了坚实的基础。
2、切削技术专家系统。
人工智能技术在金属切削领域的应用,产生了切削技术专家系统,它为解决切割技术中的若干决策、咨询、诊断、管理等问题提供了有效的工具。
3、切削用量和工艺过程优化。
传统的优化理论多以单刀,单工序,单目标,单参数的优化为主,而在现代化加工系统中,大量的优化工作需要在多刀、多工序、多优化目标、多优化参数等条件下进行,这就是相应的优化理论与技术的进步。
4、刀具寿命及其可靠性。
在现代自动化加工系统中,由于设备昂贵、自动化程度和灵活性要求高,对刀具提出了一系列新要求,如:刀具的切削速度高,以便充分利用设备的效率,弥补其昂贵的缺陷,刀具通用性好,耐用度,以避免频繁换刀,刀具几何状态和切削性能一致性好,可靠性高,以保证整个自动加工过程的可操作性和稳定性。
因此,对刀具材料与结构提出了新的要求。
5、切削过程检测与监控。
在制造系统无人管理的情况下,对切削工程的各种状态和各种故障应有完善的检测和监控系统,以便及时报警,停机或自适应调节,有效的减少废品率,降低加工成本。
二、精密高效切削技术的发展
精密加工技术,在许多工业尖端技术及现代武器制造中有着非常重要的地位,在某些领域甚至成为关键技术。
目前,在许多高新技术产品的设计中,已普遍提出微米级、亚微米级,以及纳米加工精度的要求。
自20世纪50年代开始,国外就开发超精密切削技术与机床,目前用金刚石刀具和专用机床已可实现1nm切削厚度的稳定切削,中小型超精密机床已可稳定达到,主轴回转精度
0.05um,加工形状精度0.3-0.5um,加工表面粗糙度Ra=0.01um以下,我国一些单位对超精密加工机床和切削技术的研究也取得了许多成效。
在高效切削技术方面,目前研究工作比较活跃,已取得显著成果的主要是超高速切削技术。
采用超高速切削突出的特点如下:
1、切削效率高,切除单位体积材料的能耗低。
2、单位切削力下降,切削热大量被切削走,切屑热降低,切削过程激振率远离工艺系统共振频率,加工质量好,加工精度高。
3、刀具磨损的增长速度,低于切削效率的增长速度,相对刀具寿命延长。
4、一些传统切削无法加工的零件(精密薄壁件),可在超高速切削条件下一次成型,由此扩大加工范围。
三、刀具技术的发展
刀具是实施切削加工的主体,许多切削技术的发展和应用都与刀具技术密切相关。
在刀具技术方面,新型刀具材料的发展是其最活动的领域。
同时,出现了具有发展潜力的新型刀具材料。
1、高性能高速钢:如高碳、高钒、高钴、含铝、粉末冶金等高速钢,它们的耐用度在一般切削条件下,可双普通高速钢提高1.5-3倍。
2、新型硬质合金:如添加胆铌、超细晶粒、Tic基和Ti(c.N)基、稀土等硬质合金。
传统上硬质合金多用于车刀,目前多用于端铣刀、立铣刀、铰刀、钻头等螺纹齿轮刀具。
3、涂层刀具:是近年发展十分活跃的领域,应用于柔性自动化加工系统具有特殊优越性,主要有CVD化学气相沉积、批PVD物理气相沉积的涂层硬质合金和涂层高速钢及复合涂层。
4、复合陶瓷材料:主要品种有氧化铝系复合陶瓷、氮化硅系复合陶瓷、硅铝复合陶瓷,它们的硬度可达HRA91-95,抗弯强度可达0.7-1.2Cpa。
最新发展的sic晶须增韧陶瓷,其综合切削性更加优越。
5、超硬度刀具材料:主要是立方氮化硼(CBN)和聚晶金刚石(PCD)。
用它们作为刀具材料主要是其高硬度,可用于切削硬质合金和陶瓷。
随着新型刀具材料的发展,新型刀具结构也有较大的进展。
历史上刀具结构技术发生了4次重要改革:整体改革、焊接刀具、机夹不重磨刀具、模块化可重构刀具。
目前,在普通机床大多数使用机夹不重磨刀具,在加工中心使用模块化可重构刀具,刀具结构上的柔性化使柔性自动化加工设备如虎添翼,一些新型的高效刀具层出不穷,为提高瓶颈工序的加工效率起到重要作用。
四、金属切削技术的发展趋势
金属切削理论与技术,是机械制造业的基础理论和基本技术,在世界经济和技术发展中起到重要作用,必将获得长足的发展。
1、切削技术进步的重要性。
技术发展往往是阶段性的,在前一二十年,由于世界经济市场发展巨变,市场变化速度和产品的更新换代加快,迫使制造业必须解决关键生产周期长,市场反映速度慢的问题,而这个问题的关键如何压缩市场规划产品设计,生产准备等环节所需要的时间,这些时间比产品制造环节时间多,但是计算机技术的发展为此提供强有力的工具,随着这些问题不断解决和技术的完善,产品制造环节又成主要矛盾,它关系到产品生产效率的质量。
因此,制造环节时间问题是决定的重点,它必须依靠切削理论和切削技术的进步。
2、刀具加工的重要性。
机械加工的根本目的,是刀具切除工件上多余的材料,使其成为精度和表面质量等符合技术要求的零件。
因此,机械加工的矛盾是刀具与工件的矛盾。
没有合适刀具,再高级的控制系统也不能完成加工零件的任务,加工系统中各种"信息流"的有效性是通过刀具体现在产品上,这是机械加工过程的本质。
因此,我们不断一味地追求计算机辅助软件的投入与建设,而忽视对切削技术本身的投入,这样只能"虚拟制造"。