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高速切削加工实验报告1. 引言高速切削加工是一种先进的制造技术，通过提高切削速度和优化刀具材料与结构，可以加快加工速度、提高加工效率和加工精度。
本实验旨在通过对铝合金进行高速切削加工，探究加工参数对加工效果的影响，为实际加工提供依据。
2. 实验方法2.1 材料准备选取工业常用的6061铝合金作为实验材料，该材料具有良好的机械性能和加工性能。
2.2 实验设备* 高速切削机床：使用一台高速切削机床进行实验，该设备能够实现高速切削并准确控制加工参数。
* 刀具：选用合适的高速切削刀具，具备良好的切削性能和刚性。
* 冷却液：使用专用的冷却液，避免材料在高速切削过程中引起过热。
* 测量仪器：使用数控测量仪器对实验结果进行测量和记录，保证数据的准确性。
2.3 实验步骤1. 将铝合金工件固定在高速切削机床上，并确认其位置和稳定性。
2. 选择合适的切削刀具，并调整好刀具安装参数。
3. 设置高速切削加工参数，如切削速度、进给速度、切削深度等。
4. 启动高速切削机床，进行加工。
5. 实时记录切削过程中的数据，如工件表面温度、切削力、切削动力等。
6. 完成加工后，对工件进行后续处理，如去毛刺、抛光等。
7. 使用数控测量仪器对工件进行尺寸测量，并记录测量结果。
3. 实验结果3.1 加工参数对加工效果的影响在实验中，我们选取了不同的切削速度、进给速度和切削深度进行加工，并记录了加工过程中的数据和加工效果。
图1 展示了不同切削速度下的加工效果。
可以观察到，随着切削速度的增加，加工效率明显提高，同时工件表面质量也有所改善。
然而，当切削速度达到一定范围时，过高的切削速度会导致材料过热和刀具磨损的加剧，从而降低切削质量。
图2 展示了不同进给速度下的加工效果。
可以发现，在一定范围内，增加进给速度可以提高加工效率，但过高的进给速度会导致切屑堆积、刀具磨损和精度下降。
图3 展示了不同切削深度下的加工效果。
可以看到，增加切削深度可以在一定程度上提高加工效率，但同时也会增加材料的变形和切削力，从而降低加工质量。
机械加工工艺工程师岗位面试题及答案1.问题：请描述一下您理解的机械加工工艺工程师的基本职责是什么？答案：机械加工工艺工程师的基本职责是确定最佳的生产方法以制造高质量的机械部件。
他们负责制定并优化加工工艺、选择合适的工具、刀具和设备，以及设计夹具或治具来保证生产的稳定性和效率。
此外，他们还需确保生产过程满足安全、质量和成本效益的要求。
工艺工程师经常与设计工程师合作，确保设计能够进行有效的生产，并与生产线工人合作以持续改进加工流程。
2.问题：在选择切削参数（如切削速度、进给速度等）时，您通常会考虑哪些因素？答案：选择切削参数时，我会考虑以下因素：1）工件材料的硬度和韧性；2）刀具的材料和几何形状；3）加工的深度和宽度；4）所需的表面粗糙度；5）机床的能力和稳定性；6）冷却液的使用；7）工件的形状和大小。
为了保证高质量的加工效果和刀具的使用寿命，必须综合考虑这些因素以确定最佳的切削参数。
3.问题：请描述CNC编程的基本步骤并解释其重要性。
答案：CNC编程的基本步骤如下：1）理解工件的图纸和要求；2）选择合适的工具和刀具；3）确定切削参数；4）根据机床和加工顺序选择参考点；5）编写程序代码或使用CAM软件进行编程；6）进行仿真检查以确保程序正确无误；7）在机床上进行试切，然后进行必要的调整。
CNC编程的重要性在于它决定了机床的运动轨迹和加工效果。
正确的编程能够确保高效、准确和安全的生产。
4.问题：如何评估刀具的磨损，并决定更换的时机？答案：评估刀具磨损的方法包括：1）直接观察，查找刀尖的缺损或磨损；2）监听加工过程中的噪音，判断是否有异常；3）检查加工表面的质量；4）测量切削力或振动来评估刀具状态；5）根据刀具的使用时间或加工的工件数量来估算磨损。
刀具的更换时机应当在其磨损到达临界点之前，确保加工的质量和安全。
5.问题：请描述如何进行工艺分析并确定加工顺序？答案：进行工艺分析的步骤包括：1）分析工件的图纸和要求，理解其几何形状和尺寸公差；2）确定工艺路线，即选择加工方法和设备；3）分析各个加工步骤的关系，确定加工顺序；4）考虑夹持方法和夹具设计，确保加工的稳定性和精度；5）评估每个加工步骤的时间和成本。
高速切削技术试题及答案一、选择题1. 高速切削技术中，“高速”通常指的是切削速度超过传统切削速度的（）。
A. 1倍B. 2倍C. 3倍D. 5倍答案：C2. 高速切削技术的主要优势不包括以下哪一项？（）A. 提高材料去除率B. 减少切削力C. 增加表面粗糙度D. 缩短加工时间答案：C3. 在高速切削过程中，以下哪种材料最适合作为刀具材料？（）A. 高速钢B. 硬质合金C. 陶瓷D. 金刚石答案：D二、填空题4. 高速切削技术中，主轴转速通常超过 ________ r/min。
答案：100005. 高速切削时，由于切削速度的提高，刀具与工件接触的时间缩短，因此可以采用 ________ 冷却方式。
答案：喷雾或风冷三、简答题6. 简述高速切削技术在机械加工中的主要应用。
答案：高速切削技术在机械加工中主要应用于难加工材料的加工，如钛合金、高强度钢等；精密加工，以提高加工效率和表面质量；以及复杂形状零件的加工，减少加工时间和工具磨损。
7. 高速切削技术对机床的要求有哪些？答案：高速切削技术对机床的要求包括高刚性、高精度、高转速的电主轴、稳定的高速进给系统、良好的冷却系统以及高精度的数控系统。
四、计算题8. 已知一高速切削加工中心的主轴转速为12000 r/min，切削直径为50mm，求切削速度。
答案：首先将主轴转速转换为每分钟线速度，即V = πDN / 1000 =π * 50mm * 12000 r/min / 1000 = 180m/min。
五、论述题9. 论述高速切削技术在现代制造业中的重要性及其发展趋势。
答案：高速切削技术在现代制造业中的重要性体现在其能够显著提高生产效率、缩短加工时间、提升加工质量，尤其对于复杂或难加工材料具有显著优势。
其发展趋势包括向更高速度、更高精度、智能化和自动化方向发展，同时，随着新材料和涂层技术的发展，刀具材料和设计也在不断进步，以适应更高的切削速度和更复杂的加工要求。
机床刀具的正确选择与使用方法在机床加工过程中，刀具的选择和使用是至关重要的。
一个合适的刀具不仅可以提高加工质量和效率，还能延长机床的使用寿命。
因此，了解机床刀具的正确选择和使用方法对于提高加工效率具有重要意义。
一、刀具的选择1. 根据加工材料选择刀具材质不同的加工材料需要选择不同的刀具材质，以确保加工效果。
通常情况下，硬度较高的工件应选用硬质合金刀具，而对于较软的材料，则可选择高速钢刀具。
此外，还需要考虑工件的导热性、韧性等因素，综合选择最适合的刀具材质。
2. 根据切削条件选择刀具类型在确定了刀具材质后，需要根据具体的切削条件选择刀具类型。
例如，对于高速切削，可以选择高速钢或硬质合金刀具；而对于深孔加工，则需要选择特殊的深孔钻刀具。
因此，在选择刀具时，需要充分考虑切削条件，以确保刀具能够正常工作。
3. 根据加工要求选择刀具形状不同的加工要求需要选择不同形状的刀具。
例如，对于铣削加工，可选择平底刀、球头刀等不同形状的铣刀；而对于车削加工，则可以选择内外圆刀具等。
因此，在选择刀具时，需要根据具体的加工要求来确定刀具的形状。
二、刀具的使用方法1. 切勿超负荷使用刀具刀具在工作时会受到一定的负荷，如果超负荷使用，容易导致刀具磨损过快甚至断裂。
因此，在使用刀具时，需要根据切削条件合理设置切削参数，避免超负荷使用刀具。
2. 定期检查刀具状态刀具在使用过程中会出现磨损，因此需要定期检查刀具状态。
一旦发现刀具磨损严重或者出现其他异常情况，应及时更换或修磨刀具，以确保刀具的正常使用。
3. 注意刀具的保养刀具在使用过程中需要定期进行清洁和保养，以延长刀具的使用寿命。
在清洁时，应使用专用清洁剂擦拭刀具表面，防止刀具受到腐蚀。
同时，在使用完毕后，应将刀具储存在干燥通风的环境中，避免受潮生锈。
总结：正确选择和使用机床刀具对于提高加工效率和质量具有重要意义。
通过根据加工材料选择刀具材质、根据切削条件选择刀具类型、根据加工要求选择刀具形状等方法，能够有效提高刀具的使用效率和寿命。
探析高速切削加工技术在数控机床中的应用作者：任群生来源：《数字化用户》2013年第10期【摘要】随着经济的快速发展，科学技术水平的不断提高，先进的工程技术、机械加工技术都得到了广泛的应用。
高速切削加工技术是机械加工技术的重要组成部分，将其引入到数控机床中不仅能够提高数控机床的工作水平和工作效率，而且能够极大限度的节约资源，保护环境。
因此，本文首先阐述高速切削的含义、发展现状以及适用于高速切削的材料种类，然后分析高速切削机床的技术要求，明确高速切削加工中相关部件的选择，最后，对高速切削加工技术在数控机床中的应用性进行展望，从而提高高速切削加工技术的实用性。
【关键词】高速切削数控机床刀柄刀具材料技术要求在机械加工技术中，高速切削是最常用的加工方法之一。
这是因为高速切削具有高效率、高环保性能、高精度的特点，因此，在机械加工中高速切削不仅能够做到省时环保，而且还能够极大地提高产品质量，降低资源损耗。
数控机床作为机械制造的重要工具和加工平台，加强高速切削技术的引入和应用对于提高机械加工效率具有重要的推动作用。
一、高速切削技术的含义、发展现状及适用对象（一）高速切削技术的含义所谓切削是指利用刀具或砂轮等工具对工件上的冗余材料、冗余设计部分进行切除和削减的过程。
高速切削是在传统刀具切削的基础上发展起来的一种新型切削技术，因此高速切削具有传统切削技术的特点和功能，但是高速切削技术在提高生产率、降低生产成本、提高加工精细程度等方面要优于传统的切削技术。
高速切削技术是一项复杂的系统工程，因为高速切削技术涉及的领域大而广，如机床结构的设计技术、数控机床的控制系统以及刀具结构的设计和制造技术等。
因此，要想充分发挥高速切削技术的优势，需要对各领域内的技术指标进行充分的考虑和定位，实现高速切削技术与各个子系统中相关控制指标的结合，从而确保高速切削技术的可靠性。
（二）高速切削技术的发展现状高速切削技术的应用离不开高速运转的机床支撑平台，因此，开发和研制数控机床能够拉动切削技术的发展。
超咼速加工技术2011级机械设计制造及其自动化4班刘傅文摘要：本文介绍了超高速加工技术的概念、内容和发展现状，并分析了其发展动向。
关键词：高速加工技术、机械制造、先进加工、发展。
超高速加工技术是指采用超硬材料刀具和磨具，利用能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化和高柔性的制造设备，以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先进加工技术。
超高速加工技术的特征：切削力低、热变形小、材料切除率高、高精度、减少工序。
超高速加工技术主要包括：（1）超高速切削、磨削机理研究。
对超高速切削和磨削加工过程、各种切削磨削现象、各种被加工材料和各种刀具磨具材料的超高速切削磨削性能以及超高速切削磨削的工艺参数优化等进行系统研究。
（2）超高速主轴单元制造技术研究。
主轴材料、结构、轴承的研究与开发；主轴系统动态特性及热态性研究；柔性主轴及其轴承的弹性支承技术研究；主轴系统的润滑与冷却技术研究；主轴的多目标优化设计技术、虚拟设计技术研究；主轴换刀技术研究。
（3）超高速进给单元制造技术研究。
高速位置芯片环的研制；精密交流伺服系统及电机的研究；系统惯量与伺服电机参数匹配关系的研究；机械传动链静、动刚度研究；加减速控制技术研究；精密滚珠丝杠副及大导程丝杠副的研制（4）超高速加工用刀具磨具及材料研究。
研究开发各种超高速加工（包括难加工材料）用刀具磨具材料及制备技术。
（5）高速CNC空制系统：超高速加工要求CNC控制系统具有快速数据处理能力和高功能化特性，以保证加工复杂曲面轮廓时，具有良好的加工性能。
还要具有高速插补及超前处理能力，防止刀具轨迹偏移和突发事故。
（6）超高速加工在线检测与控制技术研究。
对超高速加工机床主轴单元、进给单元系统和机床支承及辅助单元系统等功能部位和驱动控制系统的监控技术，对超高速加工用刀具磨具的磨损和破损、磨具的修整等状态以及超高速加工过程中工件加工精度、加工表面质量等在线监控技术进行研究。
验研究。
超高速切削及其对机床、刀具的要求
磁浮轴承是用电磁力将主轴无机械接触悬浮起来的新型智能化
轴承，高速性能好、精度高、易实现实时诊断和在线控制，是高速加工机床主轴理想的支承元件，相继被许多国家用于高速加工机床上。
另外还要合理地选择润滑方式。
主轴承润滑为高速主轴转速的提高起着重要作用。
特别是滚动轴承，采用油空气润滑或喷油润滑是不可避免的课题。
采用油空气润滑后，轴承的dn值将比脂润滑提高30%～50%。
喷油润滑的轴承极限转速可达(2.3～2.5)×106r/min。
有一个快速反应的数控伺服系统和进给部件超高速机床是精密的数控机床。
在进行超高速切削时，为了保持刀具每齿进给量基本不变，随着主轴转速的提高，进给速度也必须大幅度提高。
目前，高速加工中心和NC铣床工作台的进给量(进给速度)已达到20～30m/min，快速空程速度高达 40～60m/min，加速度达 25m/s2，因而对进给部件的动态特性提出了非常高的要求。
主要措施有：①大幅度减轻移动部件的重量。
②采用多线螺纹行星滚柱丝杠代替目前的滚珠丝杠。
国外生产的某些高速加工中心(例如法国Ex-cell-O公司的XHC－240型卧式加工中心)，已在其X、Y、Z三个坐标方向采用了直线伺服电机，省去了滚动丝杜等中间传动环节，把机床的进给传动系统缩至最短。
这种直接传动的最大优点是可得到很高的瞬时加(减)速度，系统动态响应快，从而可大大提高工作台进结和快速行程速度(高达60～
80m/min)，提高定位精度(0.004mm)，并可减少插补时因传动系统滞
后带来的跟踪误差。
当用20m/min的进给速度铣削圆孔时，其形状误差＜0.004mm。
③采用快速反应的伺服控制系统。
大流量喷射冷却系统在超高速切削时，单位时间内将产生大量的热切屑，必须把它迅速从工作台清除，以免妨碍高速切削的正常进行，避免产生机床、刀具和工件的热变形。
解决这个问题的主要方法是：①开发新型的高压喷射装置，把压力为7MPa、流量为60L/min
左右的高压切削液射向机床的切削部位。
②以“瀑布”方式将大量切削液从机床顶部淋向机床工作台，把大量的热切屑立即冲离工作台，始终保持工作台面的清洁，并形成一个恒温的小环境，保证加工精度。
③用防护罩把切削区完全封闭起来，以防止切屑和切削液到处飞溅，污染工作环境。
在高速旋转的刀具周围，用足够厚的优质钢板和防弹玻璃做安全罩和观察窗，以确保人身和设备的安全。
有一个“三刚”(静刚度、动刚度、热刚度)特性都很好的机床支承元件如用聚合物混凝土(polymer concrete)，即所谓的“人造花岗岩”制成的超高速机床的床身或立柱，其阻尼特性比铸铁高7～10倍，而密度只有铸铁的1/3。
提高机床刚性的一个措施是改革床体结构，例如美国 Giddings & Lewis公司在其RAM高速加工中心的设计上，大胆地将立柱和底座合为一整体。
据Ingersoll公司称，高速加工对支承固有频率的要求比常规机床高出3倍以上。
该公司推出的HVM800卧式加工中心的床身采用钢板焊接件，其内腔充满阻尼材料。
3 超高速切削加工刀具
高速切削刀具是实现高速切削及超高速切削的必要条件之二，同时它也是实现高速及超高速切削的重要条件。
刀具材料的突破由于刀具材料的改进，允许的切削速度每隔10年几乎提高一倍。
高速和超高速加工正是基于这一重要前提，对刀具材料既要求硬度高、耐磨性好、耐热性(红硬性)好，又要求韧性好、耐冲击。
近30年来，刀具材料所取得的突破，使得这一难题得到了很好的解决：①随着增强陶瓷刀具和涂层技术的应用，大大提高了刀具的硬度，并使刀具兼有高硬度的刃部和高韧性的基体。
②聚晶立方氮化硼刀片(PCBN)，硬度达3500～4500HV，已成为高速切削淬硬钢的首选刀具。
③同样用聚晶方法得到的聚晶金刚石(PCD)刀片，硬度可达6000～10 000HV，已应用于车刀、铣刀、钻头等，进入了高速切削有色金属领域，有时也应用于切削黑色金属。
三晶变频器在数控机床应用的主要特点：
1、低频力矩大、输出平稳
2、高性能矢量控制
3、转矩动态响应快、稳速精度高
4、减速停车速度快
5、抗干扰能力强
官方网址：
三晶S350高性能矢量变频器
S350系列是由广州三晶电气有限公司推出的新一代高性能矢量变频器，有如下特点：
■采用最新高速电机控制专用芯片DSP，确保矢量控制快速响应
■硬件电路模块化设计，确保电路稳定高效运行
■外观设计结合欧洲汽车设计理念，线条流畅，外形美观
■结构采用独立风道设计，风扇可自由拆卸，散热性好
■无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控制均可选择■强大的输入输出多功能可编程端子，调速脉冲输入，两路模拟量输出
■独特的“挖土机”自适应控制特性，对运行期间电机转矩上限自动限制，有效抑制过流频繁跳闸
■宽电压输入，输出电压自动稳压（AVR），瞬间掉电不停机，适应能力更强
■内置先进的 PID 算法，响应快、适应性强、调试简单； 16 段速控制，简易PLC 实现定时、定速、定向等多功能逻辑控制，多种灵活的控制方式以满足各种不同复杂工况要求
■内置国际标准的 MODBUS RTU ASCII 通讯协议，用户可通过PC/PLC 控制上位机等实现变频器485通讯组网集中控制。
