高速加工技术的发展和应用
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模具制造中高速加工技术的应用浅析摘要:目前国内模具型腔一般都釆用电火花加工成型,电加工模具的质量和数量在现代化生产的背景下,已经远远不能满足要求。
高速加工技术的出现使模具制造技术登上了一个新台阶,本文在介绍高速加工技术在模具制造中的优越性的基础上,对采用的面向高速加工的加工机床特点和NCP系统工艺措施展开讨论,希望对行业发展有所帮助。
关键词:高速模具优越工艺编程系统1 模具高速加工的优越性与常规切削加工相比,高速加工不论在速度还是质量上都具有不可比拟的优势,主要表现在以下几个方面。
(1)由于采用高的切削速度和高的进给速度,这就使得单位时间内处理的金属材料增多,大大提高了生产效率。
此外,“一次过”技术真正实现了模具加工过程的精简化,用高速加工中心或高速铣床加工模具,可以一次作业完成型腔的粗、精加工和模具零件其它部位的机械加工,这就有效的减少了反复作业的时间,比传统的方法效率提高了好几倍。
而且,高速加工过程不需要传统机床中的电极,也不需要后续的手工研磨与抛光程序,因此,使得模具的生产和开发效率都大大提高。
(2)在高速加工作业中,要达到提高零件表面质量的目的只需要采用较少的步距。
高速生产过程中,高速切削以高于常规切速10倍左右的切削速度对零件进行高速加工,这就减少了表面粗糙化现象,一般来说多余的毛坯材料再被切割下来的瞬间就被带离工件,不会影响后续的处理,所以,通过高速加工技术生产出来的零件残余很少。
(3)在传统的切削作业中,由于作业时间长,工件内的热量散发不出去,从而导致材料质地变软变形,而由于高速加工时切削力大大降低、大部分切削热都随着切屑散发,所以因热量导致工件变形的情况很少发生。
(4)高速加工技术的主轴转速稳定,切削过程中产生的95%以上的热量都被切屑迅速带走。
机床主轴以10000~80000r/min的高转速运转,激振频率和“机床—刀具—工件”系统的固有频率范围相差很大,减小了共振作用造成的不稳定,使零件的整个加工过程平稳无冲击。
高速强力磨削在机械加工中的发展与应用
高速强力磨削是一种在机械加工中相对较新的技术,它的应用领域包括航空航天、汽车、电子、半导体等领域。
高速强力磨削的发展源于对精度、表面质量和加工效率的要求。
高速强力磨削的基本原理是利用高速旋转的砂轮在磨削过程中带动工件旋转,以达到高效、精度高的加工效果。
相较于传统的磨削加工方法,高速强力磨削具有加工效率高、加工表面精度高和磨损小等优势,因此在汽车工业、模具制造和医疗器械制造等领域得到广泛应用。
在航空航天领域,高速强力磨削被广泛应用于钛合金、铝合金等难加工材料的表面加工和腔孔加工,以及零件修整和修复等工艺。
与传统的磨削加工相比,高速强力磨削在加工效率和表面质量上都有明显提高的优势。
在汽车工业上,高速强力磨削技术在轴承、传动零件、气门座等核心零件的加工中应用较广,而且随着汽车行业的快速发展,对零件加工的要求不断提高,高速强力磨削技术将会有更加广泛的应用。
在电子及半导体领域,高速强力磨削主要应用于硬盘盘片和半导体等超精密零件的制造,因其能够实现极高的加工精度和表面质量,而且磨削切进量小、残留应变小,从而提高了零件的使用寿命。
综上所述,在机械加工中,高速强力磨削技术是一种具有广泛应用前景的技术,尤其是难加工材料的加工领域和超精密零件的制造领域。
随着技术的不断发展,高速强力磨削技术在未来有望成为机械加工领域的主流加工方式之一。
高速加工技术一.起源1931年,德国切削物理学家萨洛蒙(Carl.J.Salomon)博士提出了一个假设,即同年申请了德国专利的所罗门原理:被加工材料都有一个临界切削速度V0,在切削速度达到临界速度之前,切削温度和刀具磨损随着切削速度增大而增大,当切削速度达到普通切削速度的5~6倍时,切削刃口的温度开始随切削速度增大而降低,刀具磨损随切削速度增大而减小。
切削塑性材料时,传统的加工方式为“重切削”,每一刀切削的排屑量都很大,即吃刀大,但进给速度低,切削力大。
实践证明随着切削速度的提高,切屑形态从带状、片状到碎屑状演化,所需单位切削力在初期呈上升趋势,而后急剧下降,这说明高速切削比常规切削轻快,两者的机理也不同。
通过长期的研究,从上世纪90年代中期起,高速加工进入实用化阶段。
用户可以享受高速加工的高效率,高精度和成本优势。
德国OPS-INGERSOLL公司是目前世界上最好的高速加工中心制造商之一。
二.高速加工的定义高速加工是指转速在30,000RPM以上,实际加工切削进给保持8-12m/min的恒定进给。
我们从定义中看出,高速加工的一个关键要素是高速恒定进给。
由于高速加工时,转速上万转,特别在加工高硬度材料时,瞬间产生大量热量,所以必须保持高速进给,使产生的85%以上的热量被铁屑带走。
但在模具加工过程中,硬度通常在HRC50以上,且为复杂的曲面或拐角,所以高速机床必须做到在加工曲面或拐角时仍能高速进给。
另外实际加工中,刀具都有一个最佳切削参数,如能保持恒定进给,对刀具寿命,切削精度和加工表面质量都有提高。
由此看出,高速加工不仅是高速主轴,而且也是机床伺服系统的综合。
事实上,高速切削技术是一个非常庞大而复杂的系统工程,它涵盖了机床材料的研究及选用技术,机床结构设计和制造技术,高性能C NC控制系统、通讯系统,高速、高效冷却、高精度和大功率主轴系统,高精度快速进给系统,高性能刀具夹持系统,高性能刀具材料、刀具结构设计和制造技术,高效高精度测试测量技术,高速切削机理,高速切削工艺,适合高速加工的编程软件与编程策略等等诸多相关的硬件和软件技术。
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。
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(HSM)通常指的是在合理的速度和较高的表面进给速度下进行的立铣加工。
例如,在铝制飞机框架部分掏糟的特形铣削加工中,材料去除率很高,这种加工就是高速加工。
在过去60年的时间里,高速加工已经在很宽范围的金属和非金属工件材料上得到应用,包括对要求采用特定表面拓扑结构的零部件进行的生产以及硬度为50HRC或50HRC以上材料进行的加工。
1.高速加工的历史及发展高速切削的起源可追溯到20世纪20年代末期。
德国的切削物理学家萨洛蒙(Carl 压lomon )博士于1929 年进行了超高速切削模拟试验。
1931年4月发表了著名的超高速切削理论,提出了高速切削假设。
萨洛蒙指出:在常规的切削速度范围内,切削温度随着切削速度的增大而提高。
对于每一种工件材料,存在一个速度范围,在这个范围内,当切由于切削温度太高,任何刀具都无法承受,切削加工不可能进行。
但是,切削速度进一步提高,超过这个速度范围后,切削温度反而降低。
同时,切削力也会大幅度下降。
按照他的假设,在具有一定速度的高速区进行切削加工,会有比较低的切削温度和比较小的切削力,有可能用现有的刀具进行超高速切削,从而大幅度减少切削时间,成倍地提高机床的生产率。
美国于1960年前后开始进行超高速切削试验。
试验将刀具装在加农炮里,从滑台上射向工件;或将工件当作子弹射向固定的刀具。
1977 年美国在一台带有高频电主轴的加工中心上进行了高速切削试验,其主轴转速可以在180 ~18000r / min 范围内无级变速,工作台的最大进给速度为7 . 6m / min。
1979年美国防卫技术研究总署(DARPA )发起了一项“先进加工研究计划”,研究切削速度比塑性波还要快的超高速切削,为快速切除金属材料提供科学依据。
在德国,1984 年国家研究技术部组织了以Darmstadt 工业大学的生产工程与机床研究所PTW )为首,包括41 家公司参加的两项联合研究计划,全面而系统地研究了超高速切削机瓜刀具、控制系统以及相关的工艺技术,分别对各种工件材料(钢、铸铁、特殊合金、铝合金、铝镶铸造合金、铜合金和纤维增强塑料等)的超高速切削性能进行了深入的研究与试验,取得了切削热的绝大部分被切屑带走国际公认的高水平研究成果,并在德国工厂广泛应用,获得了好的经济效益.日本于20世纪60年代就着手超高速切削机理的研究。
高速加工技术的发展应用随着刀具(数控)、铣床和应用软件的发展,高速加工技术在那些专攻刀具制造、原型制造和其他精密加工应用方面的企业中已成为现实,这对于企业的成功发展起到了巨大的推动作用。
高速加工(HSM)技术正在帮助全球的企业提高生产力,降低成本。
这种软件可以充分发挥高速设备的作用,保护其免受损坏,减少磨损并简化刀路设计,因此即便普通用户也能从中受益。
它也可以帮助企业更快地开发新产品,改造重工业产品,从而迅速占领市场。
总部位于英国的领先的锻造工业大型模具制造商谢菲尔德模具公司就是这样一个例子。
“对于锻造企业来说,模具的损坏是非常可怕的,”谢菲尔德公司的创始人Andy Farmer先生说道,“锻造企业使用大型、复杂的模具,一个模具故障就能导致冲压过程的中断。
每一小时的中断将给企业带来数以千计美元的损失。
我们能在一周内成功完成对损坏刀具的再次切割,或者创建一套新的刀具。
但在别的企业,这个过程要花费6~8周时间,这其中的关键在于我们在模具的粗加工和精加工过程中应用了高速加工技术。
”谢菲尔德公司是高速加工应用的先驱者。
该公司的成功看起来似乎不费吹灰之力,而事实上来源于对必备刀具和方法,以及对它们的优势和局限性的全面了解。
速度、进给和刀具高速加工技术的特点是主轴速度为10000~40000r/min,进给速度可达到10~20m/min,切割深度相对较小。
它经常应用于重要材料的去除或处理硬度极强的金属。
其应用范围从汽车模具、冲压刀具和其他大型钢制构件到硬金属加工、定制原型部件、臀部、膝关节类的专用医疗产品和特殊材料研发项目等。
由于高速加工技术所具备的超高速度,这种技术对流程中使用的每一种设备都有非常高的要求。
铣床、刀具和夹具等组件的设计必须达到最佳的平稳性和振动的最小化,因为过分的振动会破坏表面加工,缩短刀具和其他工具的使用寿命,甚至会使工具或加工完全报废。
数控机床的创造是为了增强加工硬度和提高铸件加工速度。
高速加工的发展趋势
高速加工技术的发展趋势主要包括以下几个方面:
1. 高速切削工艺:随着材料科学和刀具技术的不断进步,高速切削工艺的应用正在不断扩大。
高速切削工艺能够增加切削切削速度和加工效率,减少切削力和切削热量,提高切削质量和表面光洁度。
2. 高速加工中心的发展:高速加工中心是高速加工的核心设备。
未来,高速加工中心将越来越智能化,加工速度和精度将得到进一步提高。
同时,高速加工中心将根据不同的加工要求,提供更加灵活的刀具和夹具系统,以满足不同加工任务的需求。
3. 多轴加工技术的应用:多轴加工技术可以同时进行多个方向上的切削,使得曲面加工更加容易和精确。
未来,多轴加工技术将广泛应用于高速加工领域,提高加工效率和加工精度。
4. 先进的刀具材料和涂层技术:刀具是高速加工的关键因素之一。
未来,刀具材料将更加耐磨耐热,刀具涂层技术将更加先进,以满足高速切削的需求。
5. 智能化制造技术的应用:高速加工将与智能化制造技术相结合,实现工艺参数的自动优化和实时监控。
未来,高速加工设备将具有自动化、智能化和可持续发展的特点,提高生产效率和产品质量。
总体来说,高速加工的发展趋势是向着高效、智能和精准的方向发展,以满足不断变化的制造需求。
高速加工技术的发展和应用洪**(********材料与能源学院广东广州******)摘要:论述了国内外高速加工研究的发展现状,介绍了国内外学者此方面的研究工作。
对高速切削加工的优点及应用作了归纳与分析,展望高速加工技术未来的发展方向。
关键词:高速切削;加工技术;未来方向ThedevelopmentandapplicationofhighspeedmachiningtechnologyHong******************Abstract:Thispaperpresentstheinformationondevelopmentactualityofstudyonhighspeedcutting stabilityinallovertheworld,theworkresearchedbydomesticandforeignresearchersisintroduced .Theadvantagesandapplicationsofhighspeedmachiningaresummarizedandanalyzed,andthefutured evelopmentdirectionofhighspeedmachiningtechnologyisalsoanalyzed.Keywords:high-speedcutting;processingtechnology;futuredirection1前言高速加工因切削力小、切屑导热快和切削效率高等优点在当今制造业具有广阔的应用前景,其中,高速加工关键技术研究作为高速加工技术应用的支撑显得十分重要;然而,高速加工技术的发展却受到加工机床技术、刀具技术和冷却液技术等的发展制约。
高速切削加工在现代机械加工中得到越来越广泛的应用,被誉为21世纪机械制造业的一场技术革命。
刀具材料技术和刀具制造技术的发展以及高速电主轴在数控机床上的成功应用使得高速加工技术在机械制造中得到广泛应用,高速切削已经从试验研究阶段进入实际应用阶段,技术越来越成熟,应用越来越普及。
高速切削被广泛用于加工金属材料和非金属材料工件,无论是加工有特殊表面形状的零件还是高硬度材料的零件,高速切削都体现出了独特的优势;同时,其在实际应用中更强调高速加工的实用性和综合性。
高速切削(HSC)是近几年发展起来的一种集高效、优质和低耗于一身的先进制造工艺技术。
高速切削是指采用超硬材料刀具和能实现高速运动的高精度、高自动化、柔性的设备,以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代制造技术。
高速切削必将成为21世纪机械制造业一场具有深远影响的技术革命。
2发展现状国外对高速切削的研究要追溯到20世纪30年代,德国切削物理学家CarlSolomon根据实验曲线提出了高速切削的概念,因此被后人誉为“高速加工之父”。
但随后的20年,由于世界大战的原因,对高速切削技术研究较少。
直到1952年2月,经过试验指出:高速切削条件下刀具的磨损比普通速度减少了95%,且几乎不受切削速度的影响,还推出对于常用材料,其理论切除效率可提高50~1000倍。
1976年美国的Vought公司首次推出1台有级高速铣床,该铣床采用Bryant内装式电机主轴系统,最高转速达20000r/min,功率为15kW。
1977年美国宇航局和飞机制造业支持了从1977年开始的为期4年的研究项目,以研究用于加工轻型合金材料的超高速铣削技术。
美国福特(Ford)汽车公司与Ingersoll公司合作研制的HVM800卧式加工中心及镗汽缸用的单轴镗缸机床已实际用于福特公司的生产线。
德国Darmstadt工业大学生产工程与机床研究所(PTW)从1978年开始系统地进行大量的超高速切削各种金属和非金属材料的切削机理研究,为此德国组织了多家企业并提供了大量的资金支持PTW的H.Schuiz教授领导的研究工作。
日本对高速切削技术的研究始于20世纪60年代。
田中义信利用来复枪改制的高速切削装置实现了高速切削,并指出高速切削的切屑形成完全是剪切作用的结果。
Y.Tanaka研究发现在高速切削时,切削热大部分被切屑带走,工件基本保持冷态。
自从20世纪80年代以来,一些高速切削车床和加工中心陆续问世,并且逐步商品化,因此高速切削已经应用到了某些材料的全部零件生产过程中,基本实现了高速切削技术理论到工业化生产的转变。
我国对于高速切削技术的研究起步较晚,一些高校和科研院所陆续开始对高速切削机理和实践进行应用研究,南京航空航天大学对高速切削高温合金、钛合金、不锈钢等难加工材料进行了试验研究,发现切削变形为集中剪切滑移,且滑移区很窄,形成锯齿状不连续切屑,其变形机理完全不同于连续性切屑。
山东大学比较系统地研究了Al2O3基陶瓷刀具高速硬切削的切削力、切削温度、刀具磨损和破损、加工表面质量等,建立了有关切削力、切削温度模型及刀具磨损与破损的理论。
哈尔滨工业大学等用PCBN刀具对干式切削不同硬度轴承钢的切削力、切削温度、已加工表面完整性进行了切削试验研究,发现存在区分普通切削与硬态切削的临界硬度。
在临界硬度附近切削时,刀具的磨损严重,加工表面质量最差。
天津大学和大连理工大学也都对高速硬切削机理进行了研究。
也有不少企业陆续从国外引进一些高速切削机床进行合作研究,也取得了很大进步,但总体水平和国际技术相比存在一定的差距,因此高速切削技术被我国列为重点研究项目之一。
3高速切削加工的优点3.1切削效率高在当前技术条件下,国外一般认为,HSC切削速度是普通切削速度的5~10倍,钻削加工,一般认为,是普通钻削速度的2~5倍。
当工件或刀具直径相同时,HSC机床主轴的最高转速便同样是普通机床的5~10倍。
机床沿坐标轴直线进给的速度,与vc或n、进给量f以及刀齿Z有关,在其它参数不变的前提下,HSC加工直线进给的速度将随着切削速度或主轴转速同步提高。
刀具相对于曲率半径为R的工件作轨迹运动,轨迹进给速度比普通加工进给速度提高4~9倍。
可以降低切除单位体积材料的能耗,使单位功率的材料切除率提高大约30%~40%。
3.2.加工质量高提高切削速度,提高进给速度而缩小走刀行距,可以直接提高工件尺寸和形状精度、降低表面粗糙度。
HSC切削力大约可下降30%,有利于提高薄壁工件这类刚性差的工件的加工精度。
由于切削热量主要被切屑带走,HSC加工中工件温度上升和热变形很小,同样利于提高加工精度。
高速切削加工过程极为迅速,95%以上的切削温度被切屑带离工件,工件积聚热量极少,零件不会由于温升导致翘曲或膨胀变形,因而高速切削特别适用于加工容易热变形的零件。
对于加工熔点较低、易氧化的金属(如镁),高速切削加工具有重要意义,切削速度或主轴转速高,使切削过程的激振频率很高而远离工艺系统的固有频率,减小了发生共振和切削自激振动的可能性,有利于提高被加工表面质量。
3.3扩大加工范围采用HSC能够硬切削淬硬钢工件及高效地切削多种难加工材料如钛合金、镍基合金等。
由于工件基本不发热,还可以加工低熔点的镁合金材料。
HSC加工精度可与磨削媲美,工件表面质量好,不会出现磨削时容易产生的烧伤、裂纹等,也没有电火花加工时不可避免而产生的表面变质现象,并且没有磨削泥,对环境污染小。
3.4良好的经济性HSC机床及其它工艺装备价格昂贵,投资显着增大。
为降低加工成本,需要将计算机辅助设计/制造技术一体化集成应用,使新产品的开发、设计周期与制造周期大大缩短,后者包括生产准备、零件的机械加工、后续精整加工和装配等。
通过这一途径,新产品的开发制造全周期甚至可以缩短40%。
HSC加工可以突破传统切削加工的禁区,例如切削薄壁机身可降低民航机自重与耗油量。
3.5简化了加工工艺流程常规铣加工不能加工淬火后的材料,淬火变形必须进行人工修整或通过放电加工解决。
高速铣可以直接加工淬火后的材料,在很多情况下可省去放电加工工序,消除了放电加工所带来的表面硬化问题,减少或免除人工光整加工。
4 高速切削的应用近年来,高速切削加工技术以其高效、优质的性能而广泛应用于航天、航空、汽车、模具、轴承、动力机械和机床等行业中。
4.1在采煤行业中的应用采煤机中薄壁套类零件较多,如牵引部与截割部联接处的衬套,还有传动轴中的支承套、导向套等部件,如果采用传统的加工方法,工序较多且精度不能保证,效率也较低,采用高速切削技术可减少工序数目,且精度、效率较高。
对一些形状较复杂、精度较高的零件,例如浮动密封内、外环、摆线轮齿形的加工,现多采用高速加工的方法,可以保证所需的加工精度。
4.2在汽车制造业中的应用高速切削技术在汽车行业中被应用,发动机铝合金和铸铁缸体,采用高速切削加工技术,大大提高了效率,降低了成本。
我国从德国引进的具有20世纪90年代中期水平的一汽大众捷达奥迪轿车和上海大众桑塔纳轿车自动生产线,其中大量应用了高速切削加工技术。
此外一些汽车公司的自动轿车生产线上高速机床占主导地位,高速切削加工技术发挥了重大作用。
4.3在航空工业中的应用高速切削技术最早是在飞机制造业中得到了成功的应用。
在飞机制造业中,把过去通过铆接或焊接起来的组合构件,合并成一个带有大量薄壁和细筋的复杂零件,对于这类零件的制造,金属切除量相当大,传统的切削加工费工费时,如果采用高速切削技术正好弥补这方面的问题,提高了效率。
4.4在模具行业中的应用近几年高速切削技术逐渐应用到了模具加工行业中,其优越性主要体现在加工效率高及加工质量高两个方面。
这对模具加工传统工艺产生了很大的影响,改变了模具加工工艺流程。
由于模具型面一般都是十分复杂的自由曲面,并且硬度很高,采用常规的切削加工方法难以满足精度和形状要求。
5高速切削技术的发展趋势高速切削技术是未来切削加工的方向之一。
它依赖于数控技术、微电子技术、新材料和新颖构件等基础技术的出现。
它自身亦存在着亟待攻克的一系列技术问题,如刀具磨损严重,高速切削用刀具寿命较短、刀具材料价格贵重,铣、镗等回转刀具及主轴需要动平衡,刀具需牢靠夹持等。
高速切削技术的发展方向归纳起来主要有如下几方面。
5.1新一代高速大功率机床的开发与研制目前,大多数高速切削机床的结构是串联开链结构,组成环节多、结构复杂,并且由于存在悬臂部件和环节间的间隙,不容易获得高的总体刚度,难以适应高速切削加工进一步发展的要求。
为解决上述问题,需开发适于高速切削加工的新一代数控加工中心,在基础理论和关键技术方面进行系统的研究;发展小质量、大功率、高转速的电主轴;研制适合于高速加工中心的高速高精度数控系统;开发快速进给系统等技术。
5.2高速切削动态特性及稳定性的研究高速切削机床的动态特性对加工稳定性影响巨大,应尽快开展机床结构、控制方法、切削加工参数、刀具切入切出等对机床动态特性影响及动态特性对刀具寿命和工件加工质量影响的研究,为合理选择切削参数,减少振动提供理论依据。