高速铣削加工工艺培训教程
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影响薄壁件变形的多种因素及解决措施(1)工件本身的结构及材料汽车工业及航空航天领域存在大量回转类、板框类和曲面类工件,不同结构工件的强度、刚度存在差异。
材料不同、力学性能不同,切削加工性就会产生很大的差异。
(2)夹具工装夹具的结构和夹紧力对薄壁零件变形影响很大。
工件若受夹紧力不均,则形位会发生变化,从而影响加工精度。
预防措施一是采用圆弧形卡爪,将点接触变为面接触,增加接触面积;二是采用开口套,将卡爪的点受力转化成开口套的面夹紧,使得受力均匀,变形均匀;三是采取可溶性胶灌注,在工件内注入可溶性胶,之后夹紧[2]。
(3)工艺参数根据工件图样选择相应的刀具,匹配合理的进给速度、转速及切削深度。
可以采用高速切削技术来降低加工时的切削力,以减少变形。
由于随着吃刀量的增大,切削力增大,工件的振动也会增大,因此在加工薄壁件时,应选择较小的吃刀量,以减少振动,从而保证加工精度[3]。
(4)其他影响因素主要是工件受热变形。
若冷却性能不理想,切削过程中刀具及工件摩擦产生的热量也会导致工件变形,从而降低加工精度。
工件结构图1所示工件材质为LY12CZ铝合金,外圆直径514mm,厚度7mm。
外圆直径大、厚度薄,属于典型的薄壁零件。
外圆上有加工环槽,且环槽尺寸较长,圆周端面上均布12个加工孔和4个支耳,工件刚性差,装夹和加工过程中极易发生变形。
同时零件的平面度有较高的要求,沟槽及外表面的表面粗糙度要求也较高,使得工件加工难度较大,如加工工艺路线选择不当,则加工精度无法控制,工件质量得不到保证。
图1 工件03工艺分析(1)结构分析工件为环形零件,结构整体规则,圆周上小孔均匀分布,支耳对称分布,沟槽沿圆周均匀分布,无异形面,无复杂结构,工件结构规整简单。
(2)材料分析零件材料牌号为LY12CZ,属于含镁铜基铝合金,材料强度较高,在退火、淬火状态下有较好的性能,切削性能尚可。
(3)精度要求该工件重点要求平面度≤0.05mm,要求环形槽表面粗糙度值Ra=1.6mm,其他表面粗糙度值Ra=3.2mm,其余皆为自由公差,精度要求并不苛刻。
有关高速铣削加工工艺技巧的探讨随着制造业的发展,高速铣削加工技术成为学习者重要的技能之一。
高速铣削是一种现代数控铣削技术,它可用于各种材料的加工。
由于铣削速度较快,所以可以加快加工速度,并控制铣削质量。
因此,高速铣削技术已成为一种先进的制造工艺技术,被广泛应用于制造业领域。
本文将探讨一些有关高速铣削加工技巧,帮助读者了解如何更好地利用这种先进的制造工艺技术。
1.选择合适的刀具首先,选择合适的刀具是高速铣削加工的关键。
由于铣削速度较高,所以需要选用高速切削工具。
这些工具有较高的硬度和强度,能够抵抗高速加工时的热变形和磨损。
例如,使用带有涂层的硬质合金刀具,能够提高铣削效率,同时能够保证工艺加工质量。
2.合理设置加工参数其次,合理设置加工参数。
高速铣削加工时,必须谨慎设置加工参数,如切削速度、进给速度、铣削深度等。
合理的加工参数可提高铣削效率、防止刀具断裂和延长工具寿命。
可以参考不同刀具厂家的相关切削数据表格,调整加工参数以提高作业效率。
3.合理固定工件在高速铣削加工过程中,工件的固定方式是非常重要的。
一般情况下,采用专门的夹具、吸盘和磁性磨具来固定工件,以确保铣削过程中工件的稳定性,并使刀具能够更稳定地切削工件。
如有必要,可以考虑对工件进行预处理以确保工件在加工过程中的稳定性。
4.注意刀具疲劳寿命在高速铣削加工中,一般的刀具寿命仅为数小时或几十分钟。
然而,在个别情况下,刀具只能运行数分钟或数秒钟。
因此,必须控制切削过程中刀具的刀尖温度、压应力、切削实际熔化区等因素。
合理的加工参数设置、合适的刀具和规范的加工规程可延长刀具的使用寿命。
高速铣削加工技术的发展正以惊人的速度推动着制造业的发展。
虽然它确实需要一些专业知识和技巧,但只要充分准备并遵循合理的工艺流程,高速铣削将成为一个强大的技术工具,给制造业的生产带来更多的效率和优势。
高速铣削加工工艺技巧各种材料的高速切削技术高速切削不同材料时,其所用的切削工具、工艺方法以及切削参数均有很大不同,而且和在普通切削速度加工时的情况也有很大不同,掌握正确的高速切削工艺方法,是高速切削应用技术中的一个重要环节。
高速切削铝合金技术铝材料零件的高速加工,在20世纪80年代就已经在工业中广泛应用,经过适当冷处理的铝合金材料,强度可高达540Mpa,它的相对密度很轻,是飞机和各种航天器零部件的主要材料,也是机器和仪表零部件的常用金属。
近年来铝合金在汽车和其它动力机械中的应用也逐渐增多。
加工轻合金的优势主要在:切削力和切削功率小,大约比切削钢件小70%;切削短、不卷曲,因而在高速加工中易于实现大量切屑的排屑自动化,刀具磨损小,用硬质合金、多晶金刚石等刀具在很高的转速下切削铝合金材料,可以达到很高的刀具寿命;加工表面质量高,仅采用少量的切削液、在近乎干切的情况下不用再经过任何加工或手工研磨,零件即可得到很高的表面质量;可采用很高的切削速度进行加工,切削速度可高达1000-20000/min,高速加工95%以上切削热被切屑迅速带走,工件可保持室温状态,热变形小,保证了加工的高精度。
如瑞士米克朗的高速铣HSM400在2003年北京国际机床展上加工的一个薄壁铝件,厚度为0。
1mm,高度为25mm,进刀速度高达20000/min,而且保证了良好的尺寸精度和几何精度。
高速铣削钢技术近年来,高速加工开始用于钢的精加工,特别是加工形状复杂的零件,高速切削可以大大提高生产率,高速铣削钢和铝合金有所不同,主要问题是刀具的磨损,优化切削参数的目的不仅仅为了提高金属切除率,而且更注重于降低切削力,提高工件表面质量、尺寸精度和形状精度以及减少刀具磨损。
钢材的高速铣削技术高速铣削钢材时,刀具要用更锋利切削刃和较大的后角,这样可以减少切削时的刀具磨损提高刀具的使用寿命,刀具参数也应当随着进给速度的变化而变化。
当进给速度增加时,刀具的后角要减小;进给速度对刀具的前角的影响相对比较小。
高速铣削加工工艺培训教程2004年3月目录一、高速切削技术概述 (1)1.高速切削的基本概念 (1)2.高速铣削的特点 (2)3.高速切削的关键技术 (4)二、高速切削机床 (9)1.高速切削机床的基本结构 (9)2.高速主轴 (9)3.高速进给机构 (10)4.高速CNC控制系统 (10)5.高速切削机床的安全防护与实时监控系统 (10)6.选购高速切削机床的方法 (11)三、高速切削刀具 (17)1.刀具材料 (17)2.刀具结构 (18)3.刀杆结构 (19)4.刀具动平衡 (21)四、高速数控编程 (22)1.高速数控编程的特点 (22)2.粗加工编程 (25)3.精加工编程 (27)五、高速铣削工艺 (32)1.刀具选择 (32)2.切削参数选择 (33)3.加工实例 (45)一高速切削技术概述1.高速切削的基本概念高速切削(HSM或HSC)是二十世纪九十年代迅速走向实际应用的先进加工技术,通常指高主轴转速和高进给速度下的立铣,国际上在航空航天制造业、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。
高速铣削可用于铝合金、铜等易切削金属和淬火钢、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,曲面和结构复杂,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”。
六十多年来,人们一直在探索有效、适用、可靠的高速切削技术,到二十世纪九十年代逐渐在工业实际中推广应用。
由于每种材料高速切削的速度范围不同,高速切削目前尚无统一的定义,高的实际切削线速度是基本条件,但还有其它一些要素。
高速铣削加工工艺培训教程引言:
高速铣削加工是现代制造工业中常用的金属加工方式之一。
它通过快速旋转的刀具对工件进行切削,高速、高效地完成加工任务。
本文将介绍高速铣削加工的基本工艺流程、注意事项以及技巧,帮助读者了解和掌握这一重要的加工技术。
一、高速铣削加工工艺流程
高速铣削加工的工艺流程包括以下几个基本步骤:
1. 工件准备:选择合适的材料,并根据设计要求制作工件。
2. 刀具选择:根据工件的材料特性、几何形状等因素选择合适的刀具。
3. 参数设定:根据工艺要求和刀具特性,设置合适的切削速度、进给速度和切削深度等加工参数。
4. 夹紧工件:将工件牢固地夹紧在机床上,确保加工过程中的稳定性和精度。
5. 进行铣削:根据加工要求,按照设定的参数进行铣削操作。
6. 加工检验:对加工后的工件进行检查,确保其符合设计要求和精度标准。
二、高速铣削加工的注意事项
1. 安全防护:在进行高速铣削加工时,必须戴好安全帽、护目镜等防护设备,以防止刀具碎裂时对人身造成伤害。
2. 切削液选择:选择适合材料特性并能提供良好切削冷却润滑效果的切削液,以减少切削过程中的摩擦和热量积聚。
3. 刀具维护:及时对刀具进行磨削和更换,以保证刀具的良好切削性能和寿命。
4. 加工稳定性:合理选择切削参数,保持加工过程的稳定性,避免材料过于振动或失稳,导致加工质量下降或工具损坏。
5. 加工表面处理:根据工件要求,进行合适的表面处理工艺,如抛光、镀膜等,提高工件的质量和外观。
三、高速铣削加工技巧
1. 刀具进给方式选择:选择合适的刀具进给方式,如螺旋进给、直线进给等,以减小切削时的冲击和振动,提高加工效果。
2. 切削刃角优化:根据不同材料的特性,合理选择和调整刀具切削刃角,以达到较好的切削效果。
3. 切削深度控制:针对不同工件材料和形状,合理控制切削深度,确保加工过程中的稳定性和表面质量。
4. 节点优化:通过优化刀具路径和切削节点的选取,减小工件表面粗糙度,提高加工效率和质量。
5. 加工力监测:使用合适的工装和传感器,监测加工过程中的切削力和振动,及时调整参数,保证加工质量和刀具寿命。
结论:
高速铣削加工是一种高效、精确的金属加工方式,广泛应用于制造业的各个领域。
通过本文的介绍,相信读者对高速铣削加工的工艺流程、注意事项和技巧有了更深入的了解,能够在实际加工中更好地运用和掌握这一技术。
在今后的工作中,希望读者能进一步拓展和应用高速铣削加工,为制造业的发展做出更大的贡献。
参考文献:
[1] 郑宗昀. 高速铣削工艺的研究与应用[J]. 机械制造与自动化, 2016(5): 47-49.
[2] 吴玉成, 李功利, 邓兆民. 高速铣削技术的研究与发展[J]. 机械工程师, 2019(1): 53-55.
[3] 陈涛, 陈浩, 陶星. 高速铣削技术的进展与展望[J]. 现代制造工程, 2020(2): 67-70.。