下载文档原格式
切削加工技术综述切削加工技术是一种通过物理力学原理和工具与工件之间的相对运动来改变工件形状和尺寸的方法。
它是制造业中最常用的一种加工方法，广泛应用于各个领域，如机械、汽车、航空航天等。
切削加工技术的基本原理是利用切削工具对工件进行削除材料的操作，以达到所需的形状和尺寸。
切削工具一般由硬质材料制成，如高速钢、硬质合金等，具有较高的硬度和耐磨性。
在切削加工过程中，切削工具与工件之间的相对运动产生剪切力，使工件表面的材料被削除，从而形成所需的形状。
切削加工技术包括多种方法，常见的有车削、铣削、钻削、刨削等。
车削是利用车床上的主轴和刀具对工件进行旋转切削的方法，常用于加工圆柱形工件。
铣削是通过铣床上的刀具进行旋转切削的方法，常用于加工平面和复杂曲面形状的工件。
钻削是利用钻床上的钻头对工件进行旋转切削的方法，常用于加工孔洞。
刨削是利用刨床上的刀具对工件进行直线切削的方法，常用于加工平面和棱角。
切削加工技术的优点是加工精度高、表面质量好、适用于各种材料和形状的工件。
然而，切削加工也存在一些限制和挑战。
首先，切削加工需要专业的设备和工具，成本较高。
其次，切削加工过程中产生的切屑和废料需要处理和清理，对环境造成一定影响。
此外，切削加工对工件的形状和尺寸有一定限制，无法加工过于复杂和小尺寸的工件。
随着科技的不断进步，切削加工技术也在不断发展。
近年来，随着数控技术的应用，切削加工实现了自动化和智能化，提高了加工效率和精度。
同时，切削工具的材料和结构也得到了改进和创新，提高了切削效果和工具寿命。
切削加工技术的发展为制造业的进步和发展提供了坚实的基础。
切削加工技术是一种重要的制造工艺，具有广泛的应用前景和发展空间。
随着科技的不断进步，切削加工技术将会更加高效、精确和智能化，为制造业的发展做出更大贡献。
同时，我们也需要不断学习和掌握新的切削加工技术，以适应市场需求和技术发展的变化。
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。
常用机械加工方法综述摘要机械加工是制造业中常见的一种加工方法，广泛应用于各个行业中。
本文主要介绍了常用的机械加工方法，包括车削、铣削、钻削、磨削、线切割等。
通过对这些方法的综述，可以帮助读者了解不同机械加工方法的原理、特点和应用领域，从而更好地选择适合自己需求的加工方法。
1. 车削车削是一种常见的机械加工方法，通过旋转工件，并用刀具将材料去除来达到加工的目的。
车削广泛应用于各种形状的零件加工，如轴、套、齿轮等。
车削的主要特点是加工精度高、表面光洁度好，适用于批量生产和精密加工。
1.1 车削的工艺流程车削的工艺流程主要包括以下几个步骤：1.选择合适的车床和刀具；2.安装和夹紧工件；3.调整车刀的位置和切削参数；4.进行车削加工；5.检查零件的加工质量。
1.2 车削的优缺点车削的优点包括：•加工精度高；•表面光洁度好；•适用于批量生产。
车削的缺点包括：•不能加工内孔；•对材料硬度要求较高；•加工效率相对较低。
1.3 车削的应用领域车削广泛应用于各个行业中，特别是需要加工轴类零件和套类零件的制造业。
例如汽车制造、航空航天、机械制造等行业都需要使用车削进行零件加工。
2. 铣削铣削是一种常用的机械加工方法，通过旋转刀具将工件上的材料去除，来达到加工的目的。
铣削适用于各种平面和曲面的加工，可以加工出复杂形状的零件。
铣削的主要特点是加工效率高、加工精度较高。
2.1 铣削的工艺流程铣削的工艺流程主要包括以下几个步骤：1.选择合适的铣床和刀具；2.安装和夹紧工件；3.调整切削参数；4.进行铣削加工；5.检查零件的加工质量。
2.2 铣削的优缺点铣削的优点包括：•加工效率高；•加工精度较高；•可以加工复杂形状的零件。
铣削的缺点包括：•切削力较大，对机床要求高；•刀具磨损较快；•不适合加工大型和重型零件。
2.3 铣削的应用领域铣削广泛应用于各个行业中，特别是需要加工平面和曲面零件的制造业。
例如模具制造、船舶制造、航空航天等行业都需要使用铣削进行零件加工。
金属切削中的切削力测量与分析方法综述概述：金属切削是制造业中常见的一种加工方式，切削力是切削过程中的重要参数之一。
准确测量和分析切削力对于优化切削工艺、提高加工质量和提高切削效率具有重要意义。
本文旨在综述金属切削中常用的切削力测量与分析方法，以期为切削加工过程的研究与开发提供参考。
一、切削力的重要性：在金属切削过程中，刀具对工件施加切削力，将金属材料切削成所需形状。
切削力的大小和变化趋势对加工效果、刀具寿命、表面质量等方面均有重要影响，因此切削力的准确测量和分析非常关键。
二、切削力测量方法：1. 力传感器法：力传感器法是最常用的切削力测量方法，通过安装力传感器测量刀具施加在工件上的切削力。
常见的力传感器包括应变片式传感器、压电式传感器和磁电式传感器等。
这些传感器可安装在机床上或切削工具上，实时测量切削力变化。
2. 压电传感器法：压电传感器法是通过采用压电传感器直接嵌入工件中来测量切削力。
这种方法可以实现对切削力的直接测量，不受切削过程中液压等因素的干扰。
压电传感器法适用于小型机床和特殊加工场景。
3. 数值模拟法：数值模拟法是通过建立切削过程的力学模型，并通过计算机仿真来估计切削力。
这种方法可以预测不同切削条件下的切削力，并帮助优化切削工艺。
数值模拟法需要准确的材料力学参数和边界条件数据。
三、切削力分析方法：1. 力信号时域分析：力信号时域分析是对切削力信号进行时间序列分析，提取力信号的振幅、频率、周期和波形等信息。
这种方法能够揭示切削力的变化规律和切削过程中的动态特性。
2. 功率谱分析：功率谱分析是对切削力信号进行频谱分析，将力信号在频域上进行研究。
通过功率谱分析，可以确定切削过程中主要频率成分的强度和相位关系，从而了解切削过程中的振动和噪声特性。
3. 统计分析方法：统计分析方法基于大量实验数据的统计学原理，对切削力进行统计处理。
通过统计分析，可以确定切削力的平均值、方差、标准差和相关系数等参数，揭示不同因素对切削力的影响程度。
综述机械加工制造技术引言：机械加工是一个利用相应的技术和设备对工件的几何参数或性能进行改造的过程，为社会生产提供必需的元件，其精确度和优质度决定着产品的实用价值，提高生产效率才能创造更大的经济效益，而纵观时代发展，机械加工的发展必将走智能化与生态化的道路。
？一、机械加工模式1、机械加工技术向着高速和超高速加工方向发展。
最常见的机械加工技术是切削加工技术，高速和超高速加工是切削加工技术的一个发展方向。
高速和超高速加工技术包括高速软切、高速干切削和大进给切削等。
目前，高速和超高速切削加工技术在提高生产效率方面取得了很大进展，促进了机械加工工业的发展，主要表现在：一是CAD/CAM 技術在机械加工中的应用，CAD/CAM技术比较适合机械产品的模具加工，主要以单件加工、多种类小数量加工产品为主，该项技术在我国还不太成熟，应用范围有待进一步推广;二是激光加工技术的应用。
计算机控制激光束加工技术已经是现代机械工业加工的主要手段，将计算机激光加工技术机械人工操纵的导光系统联合在一起，构成高性能激光复合灵活加工系统;三是机械视觉装置的应用。
自机械视觉系统产生以来，一直应用于机电一体化，伴随着科技的发展，机械视觉系统在硬件和软件性能方面得到很大的完善;四是电火花加工技术应用。
电火花机床加工技术的应用不仅要受到加工材料的硬度、柔韧性、和精度的限制，而且要考虑产品的几何形状、曲率半径。
？2、机械加工朝着自动化和数字化方向发展。
先进的机械制造与加工技术离不开自动化的操作，从单机加工到生产线加工，再到系统加工，从工人操纵机器到高度自动化，经历了一个很长的发展时期。
机械加工的数字化技术是机械加工发展的趋势，这一技术将数字化与产品、模型和生产控制技术相结合发展，数字化技术加快了产品的流通速度，应用范围也扩展到民用产品，如数字电视、数码产品等。
电子计算机的发明和广泛应用对机械加工工业产生了革命性的影响，主要体现在机电一体化技术。
切削加工应用综述作者：伍建川李航来源：《山东工业技术》2015年第19期摘要：切削加工在机械制造中占有很重要的地位，随着科技的日益进步，人们需求的提高，对切削加工也提出了更高的要求。
本文对传统切削、干式切削和半干式切削进行分析比较，并作出相应的总结展望。
关键词：切削加工；传统切削；干式切削；半干式切削0 前言现代制造技术是一个国家制造业水平高低的主要标志，直接影响着国家工业的发展[1]。
切削加工在机械制造技术中占据重要地位，占机械加工量的90%以上[2]，它是汽车工业、航空航天工业、能源工业和新兴的模具工业、电子工业等部门迅速发展的重要因素。
切削加工是指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。
从有切削加工以来，切削液已广泛应用于金属切削刀具寿命的延长，表面加工质量的提高，在获得卓越的性能时，切削液所涉及的一些重要的问题也限制了其应用[3]。
当前的切削加工按切削液的使用情况可分为三类：传统切削、干式切削、半干式切削。
本文通过对以上三类切削加工进行的介绍，分析优缺点，使读者对切削加工有更加深入的了解，为操作者提供选择使用何种切削加工的参考。
1 传统切削传统的切削在此指使用切削液的切削加工，也叫湿切削加工。
自从切削加工问世以来，人们就知道用切削液可以提高加工效率，其技术现已十分成熟。
切削液一般以液体的形式浇注在切削区内，它一方面能在切削过程中带走热量，冷却工件和刀具；另一方面切削液使刀具与工件间的摩擦减小，从而摩擦产生的热量减少；另外，切削液还具有排屑与清洗、防锈等作用。
利用切削液还可以减少粘结及刀具磨损量，防止划伤已加工表面和机床导轨面 [4]。
但是传统的切削技术也有很大的弊端，传统切削的切削液浇注方式使得刀刃与工件、刀刃与切屑的结合部由于膜态沸腾的原因并没有得到很好的冷却和润滑，而只是冷却了刀体和工件的表面[5]；使用切削液对环境有很大的污染；各种类型的切削液都会含有除基础油以外的各种添加剂，工人在操作时容易接触切削液，引起皮肤伤害；而且切削液的存放困难，需要避光、避热、避潮室内存放，理想存放温度为4℃～30℃。
这都无形中产生了很高的成本费用，和绿色的机械制造理念不相符合。
2 干切削干切削一般是指在无冷却、润滑油剂的作用下的高速切削。
高速切削是20世纪90年代迅速走向实际应用的一项新加工技术，包括高速硬切削、高速软切削以及大进给软切削[6]。
在高速切削条件下，95%—98%切削热被切屑带走，切削力也可降低30%。
高速干式切削对刀具的要求严格：刀具需要很好的耐高温性能，可在无切削液条件下工作；切屑和刀具之间的摩擦系数要尽可能小（最有效的方法是刀具表面涂层），并辅以排屑良好的刀具结构，减少热量堆积；切削刀具还需要更高的强度和抗冲击韧性[7]。
目前，国外的工业发达国家非常重视高速干切削研究，干切削技术已经成功应用到了生产领域，并获得了良好经济效益[8]。
使用高速切削，在表面形成的残余压应力低于正常的铣削速度，在表面的残余应力梯度较小和应力分布更合理。
应用高速铣削方法加工钛合金获得的工件表面质量能达到通过研磨得到的表面质量的水平，具有较低的应力，表面粗糙度低，较低的冷作硬化深度[9]。
当然，高速切削加工也有其自身的局限性：在切削加工一些难加工材料时，切削速度的提高仍会受到刀具急剧磨损的限制；同时切屑因较高的热塑性而难以折断和控制，切屑的收集和排除较为困难[10]；高速切削因为切削力增大，切削温度上升，切削振动增强，影响机床加工性能，降低了加工质量。
另外高速切削所使用的刀具材料价格非常贵，像铣削这类回转刀具及主轴还需要动平衡；刀具夹持必须安全可靠；所使用的高速加工机床及其控制系统价格昂贵，这些都使得高速切削的成本加大[8]。
3 半干式切削半干式切削法是介于干式切削和湿切削之间的一种切削方式，它综合了干式切削和湿切削的优点，在保证加工效果的前提下，尽可能的使用最小量的切削液，尽可能对环境的污染程度影响最小[11]。
它是利用气体加微量无害油剂代替切削液的降温、润滑、排屑的一种切削方式，常见的有MQL（微量润滑）切削、氮气流切削、超低温冷却切削和低温冷风切削。
3.1 MQL（微量润滑）切削MQL切削是早就在国外应用广泛的半干式切削方法，是利用常温压缩空气中混入微量的无公害油雾替代大量切削液来进行冷却、润滑和排屑。
采用MQL时的切削摩擦系数与使用水溶性切削液和干切削时的摩擦系数相比要低得多，所以即便是提供非常微量的油剂也能获得润滑作用[12]。
MQL切削技术明显优于干式切削，其切削力由于切削温度的降低而减小[13]，能获得相当小的表面粗糙度和毛刺尺寸[14]，同时因其使用环保型切削液，降低了对工作人员的危害。
MQL发展很快，在很多国家都使用普遍，但是，有助于大量降低切削废弃物的MQL技术还无法被人们清晰认识，在技术上更是问题重重，如需要控制氧气浓度，以免有氧化物的产生，使得切削温度升高。
3.2 氮气流切削氮气流切削是指把空气中的O2、CO2和H2O排出，提取到比较纯净的氮气，用氮气代替切削液，达到降低温升的目的，并能够解决金属材料的氧化问题。
氮气流切削冷却剂的来源丰富，并不会污染环境，但是由于只有氮气作为冷却剂，其冷却效果不太明显，对于此项技术国内外的研究都较少，国内更是几乎没有使用。
3.3 超低温冷风切削超低温冷风切削在特定的压力作用下，将-180℃的液氮，或是-76℃的CO2液体喷入切削点，替换掉使用切削液的切削方式。
超低温冷风切削与氮气流切削的不同之处在于使用了低温氮气作为冷却剂，能够达到较好的冷却效果，但该方法技术难度大、成本高，故发展缓慢，无法广泛用于生产实际。
3.4 低温冷风切削低温冷风切削技术的工作思路，就是将压缩空气在特定压力下通过不同类型的制冷设备，直接用喷管喷射于刀具前后切削刃，使刀具切削刃得到迅速冷却，从而能够达到降温、减小切削力和使切屑迅速脱离工件的效果[15]。
将压缩空气降温到-20℃～-30℃，并混入微量植物油润滑剂的切削方式与MQL切削不同之处在于低温冷风切削使切削点低温化[16]。
低温冷风切削技术是最为实用，也最适合我国国情一种切削加工技术。
它的优点如下：加工效率提高了几倍，低温冷风车削、磨削效率被证实有所提高，低温冷风钻削的效率甚至提高了甚20倍左右；基本上不产生污染，改善了加工条件；省去了切削剂采购费，使得生产成本降低；切屑不用处理便可回收，使经济效益增加；对自动加工、检测和监控也非常有利；加工温度对工件尺寸影响很小，质量稳定；刀具寿命延长数倍，降低了刀具成本、缩短了机床准备时间；特别对于钛、镁、镍铬合金等难切削材料的加工用处极大[17]。
4 结语目前，发展先进制造技术的重要性毋庸置疑，我国国情使得我们尤为要意识到其紧迫感，经过对三种类型的切削技术的简单对比，得出如下结论：（1）由于现在的环保意识越来越强，国际上对环境污染的惩罚力度加大，传统的切削技术由于使用切削液污染环境和成本增加等原因，不符合绿色制造加工概念，被越来越多的国家摒弃。
（2）高速干式切削加工技术在国外的应用十分普遍，但在国内由于条件限制，刀具材料问题难以克服，其发展研究仍存在困难。
（3）半干式切削中的冷风切削，由日本提出，在中国起步较早，发展迅速，可作为今后切削加工的发展趋势。
参考文献：[1]夏源彤，郑斌，王哲潇.我国机械制造技术的现状分析[J].科技向导，2012：31-32.[2]王世敬，温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械，2002（11）：21-24+2-1.[3] Measurement of Droplet Size and Distribution for Minimum Quantity Lubrication .Kyung-Hee Park ； Olortegui-Yume， J.A. ； Shantanu Joshi ； Kwon， P. ； Moon-Chul Yoon ； Gyu-Bong Lee ； Sung-Bum Park .Smart Manufacturing Application， 2008. ICSMA 2008. International Conference on .DOI： 10.1109/ICSMA.2008.4505598 Publication Year： 2008 ， Page（s）：447-454.[4]孙滨琦.论述金属切削加工工艺的方法[J].民营科技，2014：21-22.[5]王雷，张昌义，杨伦.低温冷风切削传统设备技术改造的新方法[A].重庆市机械工程学会.2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C].重庆市机械工程学会，2010：4.[6]缪霞.高速切削应用中若干问题的讨论[J].装备制造技术，2013（12）：128-131.[7]赵正书.干式切削及其在齿轮加工中的应用[J].机械工艺师，2000（09）：62-63.[8]李学飞，郭微.高速切削加工的应用[J].机电产品开发与创新，2013，26（06）：144-145.[9]Prediction of critical cutting conditions of adiabatic shear of Ti6Al4V in high speed cutting Guohe Li ； Yujun Cai ； Houjun Qi Mechanic Automation and Control Engineering （MACE），2011 Second International Conference on DOI：10.1109/MACE.2011.5987227 Publication Year：2011，Page（s）：1479-1481.[10]甘建水.低温冷风切削加工实验研究[D].成都：西南交通大学，2010：1-78.[11]李通.低温冷风法深孔加工技术的研究[D].西安：西安石油大学，2011：1-70.[12]横田秀雄，吴敏镜.MQL切削的现状和发展[J].航空精密制造技术，2004（01）：24-26.[13]Experimental evaluation of the effect of minimum quantity lubrication in turning AISI-4140 steel Bandyopadhyay， B.P. ；Endapally， K.R. Computers & Industrial Engineering， 2009. CIE 2009. International Conference on DOI： 10.1109/ICCIE.2009.5223692 Publication Year： 2009 ，Page（s）： 1905-1910.[14]周坚，丁志东.MQL切削加工表面质量分析[J].科技信息，2011（06）：355-356.[15]魏成双，顾祖慰.干式冷风切削技术在磨削中的应用[J].金属加工，2008（04）：27-29.[16]张昌义，童明伟.干式、半干式和低温冷风切削加工技术[J].工具技术，2004（01）：61-63.[17]张昌义，童明伟.干式、半干式和低温冷风切削加工技术[J].模具制造，2003（12）：61-62.作者简介：伍建川（1988-），男，四川达州人，硕士，研究方向：机械工程及自动化、机械设计制造及自动化专业及相关领域。
