数控技术第七章 高速切削加工实例
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数控机床中高速切削加工技术的运用探讨工作内容
数控机床是现代科技发展的重要体现,其应用范围广泛,尤其是在制造业中
扮演着重要的角色。
高速切削加工技术是数控机床中的一种重要加工方式,其能够提高加工精度和速度,降低生产成本。
本文将探讨数控机床中高速切削加工技术的运用,以及其工作内容。
一、高速切削加工技术的特点
高速切削加工技术是指使用高速切削工具对材料进行切削加工的方法。
其主要特点包括:
1. 高速度:高速切削工具的速度通常在数百至数千公里每小时之间,能够提高加工速度,降低加工成本。
2. 高精度:高速切削工具能够提高加工精度,达到纳米级别的精度。
3. 高效率:高速切削工具能够在较短的时间内完成加工任务,提高工作效率。
4. 环保节能:高速切削工具具有环保节能的特点,能够在减少能源消耗的同时,提高生产效率。
二、高速切削加工技术在数控机床中的应用
1. 制造精密零部件
数控机床采用高速切削技术可以制造精密的零部件,如航空航天部件、汽车发动机零件、电子零部件等。
这些零部件的精度和表面质量要求高,而高速切削技术能够满足这些要求。
2. 制造高速切削刀具
高速切削技术可以制造高速切削刀具,如刀具、切削工具等。
这些刀具能够用于加工高硬度、高精度的材料,如钛合金、硬质合金等。
3. 加工金属合金
金属合金的加工是高速切削技术的重要应用之一。
金属合金通常具有高强度、高硬度和高韧性,而高速切削技术能够满足这些要求。
铝合金模锻件高速切削加工实用案例随着加工制造业的飞速发展,铝合金高速切削成为企业的首选。
一直以来,高速切削往往局限于铝板类毛料,由于铝合金模锻件余量不均匀经常会导致高速加工切削不连续,继而形成断续切削,对刀具磨损十分严重,同时会引起刀具折断从而打伤零件的现象。
由于航空类铝合金零件生产中模锻件仍然是设计的首选毛料,为保证数控加工产能翻倍的目标,此类零件采用高速铣切加工势在必行。
本文将以某机零件加工方案为例分析论证模锻件高速铣加工的可行性。
零件介绍举例,该零件为某机翼内骨架重要组成部分,在机翼内起龙骨作用,是重要受力件。
该零件材料牌号状态为7B04 T74,外廓尺寸为2430mm×236mm×42mm ;零件上有2 个φ 12H9 工艺孔用于加工及装配时定位;腹板厚度为3~5mm,腹板上有10 个φ76~116大小不等的通孔;缘条厚度尺寸为4.5mm ;整个零件中间13 根(厚度为3mm)加强筋。
零件工艺性分析零件材料属于高强度超硬形变铝合金,为Al-Zn-Mg-Cu 系合金,是一种可热处理强化的铝合金。
它具有比强度高、断裂韧性好、工艺性能优良等特点,其相应的化学成分( 重量百分比) 为:5.7%Zn,2.3%Mg,1.43%Cu,0.2%Cr。
其加热模锻的工艺特点是塑性较差、流动性差、粘附性大、模锻不易成形;并且对变形速度和变形程度十分敏感,随着变形速度的增加而急剧下降;锻造温度范围窄,始、终锻温度要求严格。
锻件经过淬火及人工时效处理后σ b =450~540MPa ;由于金属晶体间的各向异性,锻造过程中由于各部分冷热收缩不均匀以及金相组织转变的体积变化,使毛坯内部产生了相当大的内应力。
毛坯内应力暂时处于相对平衡状态,切削去除一些表面材料后就打破了这种平衡,内应力重新分布,此时加工后的零件就明显地发生变形。
内应力指的是当外部的载荷去除后,仍残存在工件内部的应力。
内应力因金属内部宏观的或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生,其外界因素就来自热加工和冷加工。
模具高速铣削加工技术及数控编程实例一、前言模具作为模压产品生产的关键工装,其设计与生产周期日益成为决定新产品开发周期的决定因素。
目前工业发达家的航空航天、汽车、机械、模具、机床等行业首先得益于该项新技术,使上述行业的产品质量明显提高,成本大幅度降低,获得了市场竞争优势。
在汽车工业中,过去新车型的开发周期一般为10年,现在缩短为2~3年。
福特、通用、丰田等公司的新车型开发周期仅为1年半,一切都得益于企业模具设计与制造手段的现代化水平的提高。
高速切削技术逐渐应用于加工铸铁和硬铝合金,尤其加工大型覆盖件冲压模、锻模、压铸模和注射模,目的是在减少加工时间和研制时间的同时提高尺寸公差和表面一致性。
目前国际上高速切削加工技术主要应用于汽车工业、模具行业、航空航天行业,尤其是在加工复杂曲面的领域,工件本身或刀具系统刚性要求较高的加工领域,显示了强大的功能。
国内高速切削加工技术的研究与应用始于20世纪90年代,也是主要应用于模具、航空、航天和汽车工业,但采用的高速切削CNC机床、高速切削刀具和CAD/CAM软件等以进口为主。
二、高速切削加工应用的关键技术数控高速切削加工作为模具制造中最为重要的一项先进制造技术,是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术。
在常规切削加工中备受困扰的一系列问题,通过高速切削加工的应用得到了解决。
其切削速度、进给速度相对于传统的切削加工,以级数级提高,切削机理也发生了根本的变化。
与传统切削加工相比,切削加工发生了本质性的飞跃,其单位功率的金属切除率提高了30%~40%,切削力降低了30%,刀具的切削寿命提高了70%,留于工件的切削热大幅度降低,低阶切削振动几乎消失。
随着切削速度的提高,单位时间毛坯材料的去除率增加,切削时间减少,加工效率提高,从而缩短了产品的制造周期,提高了产品的市场竞争力。
同时,高速加工的小量快进使切削力减少,切屑的高速排除,减少了工件的切削力和热应力变形,提高了刚性差和薄壁零件切削加工的可能性。
立式数控加工中心的高速切削技术及应用高速切削技术在立式数控加工中心的应用立式数控加工中心是一种先进的数控加工设备,广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等行业。
有效地利用高速切削技术,能够提高加工效率、减少加工时间、提高产品质量。
本文将重点讨论立式数控加工中心的高速切削技术及其应用。
一、高速切削技术的基本原理及特点高速切削技术是指在较高的切削速度下进行切削加工的一种技术。
与传统的切削加工相比,高速切削技术具有以下几个特点:1. 切削速度高:高速切削技术通常要求切削速度大于1000m/min,甚至可以达到5000m/min以上。
高速切削技术利用了材料切削的特性,通过高速运动的刀具与工件的碰撞摩擦,迅速将材料切削掉,从而提高了加工效率。
2. 加工精度高:高速切削技术能够有效控制加工过程中的热变形和振动,从而提高了加工精度。
同时,高速切削技术还可以减少切削刀具的切削阻力和切削力,使加工过程更加稳定,从而提高了产品的表面质量。
3. 切削力小:高速切削技术采用了特殊的刀具材料和刀具几何形状,使切削力得到有效控制。
切削力小不仅可以减少加工过程中的能耗,还可以减少刀具的磨损,延长切削刀具的使用寿命。
4. 刀具寿命长:高速切削技术一般采用硬质合金或陶瓷刀具,这些材料具有较高的硬度和耐磨性,能够在高切削速度下保持较好的切削效果。
相比之下,传统的刀具材料往往因为切削速度过慢而导致刀具磨损加剧,从而降低了刀具的寿命。
二、立式数控加工中心的高速切削技术立式数控加工中心是一种主轴立卧方向垂直的数控加工设备,其主要特点是可以进行多轴联动控制,实现复杂零件的加工。
在立式数控加工中心中应用高速切削技术,不仅可以提高加工效率,还可以提高产品质量。
1. 切削速度的提高:立式数控加工中心可以通过提高主轴转速和切削进给速度来增加切削速度。
此外,采用高速切削技术所需的刀具材料和刀具几何形状,也可以进一步提高切削速度。
2. 刀具选择的优化:在立式数控加工中心中,根据不同的加工要求选择合适的刀具是提高切削效率的关键。
数控高速切削加工技术在机械制造中的应用摘要:随着科技的快速发展,机械制造行业正面临着前所未有的挑战和机遇。
传统的加工方法已无法满足现代机械制造的高效、高质量和低成本的需求。
因此,数控高速切削加工技术作为一种先进的加工技术,在机械制造领域的应用日益受到关注。
本文将深入探讨数控高速切削加工技术在机械制造中的应用,分析其优势和存在的问题,并提出相应的解决方案。
关键词:数控高速切削加工;机械制造;技术应用引言:为了满足现代机械制造的高效、高质量和低成本的需求,各种先进的加工技术不断涌现。
其中,数控高速切削加工技术作为一种具有显著优势的加工技术,在机械制造领域的应用日益受到关注。
数控高速切削加工技术是一种先进的制造技术,它结合了计算机数控(CNC)技术、高速主轴系统、高速进给系统、高性能刀具等先进技术,实现了高效率、高质量的切削加工。
1数控高速切削加工技术概述1.1概念数控高速切削加工技术的基本原理是通过计算机数控技术控制切削工具的切削参数,如切削速度、进给速度和切削深度等,以实现最优化的切削过程。
在切削加工过程中,通过采用超硬材料的刀具和磨具,以及优化后的高速主轴系统、快速进给系统和高性能CNC控制系统,实现对工件材料的高效切除和高质量加工。
具体工作步骤如下:编程与设定:首先,根据工件的加工要求和材料特性,编写相应的数控程序。
这个程序会设定切削工具的进给速度、切削深度、切削速度等关键参数。
刀具与主轴:高速切削加工需要高速旋转的刀具和主轴。
刀具通常采用超硬材料,如硬质合金或陶瓷,以增加其耐磨性和寿命。
主轴则通过电力或液压方式驱动,以实现高速旋转。
切削过程:当刀具与工件接触时,刀具的高速旋转会带动切削刃对工件进行切削。
同时,进给系统按照数控程序设定的速度和深度,控制刀具的进给,实现连续的切削过程。
冷却与润滑:在切削过程中,为了降低切削温度和减少刀具磨损,通常会使用冷却液和润滑剂。
这些流体可以有效地带走切削热,并减少摩擦。