海德汉_高速、高精、高表面质量的表面轮廓铣削加工
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UG_CAM多轴铣削加工教程
多轴加工的优点 1.减少零件的装夹次数，缩短辅助时间，提高定位精度 2.可以加工三轴无法加工的斜角和倒勾等区域 3.用更短的刀具从不同的方位去接近零件，增加刀具刚性 4.让刀具沿零件面法向倾斜，改善切削条件，避免球头切削 5.使用侧刃切削，获得较好表面，提高加工效率 6.可用锥度刀代替圆柱刀，柱面铣刀代替球头刀加工 m_axis.avi
多轴加工的关键因素?机床：不同的结构的机床具有不同的优缺点，应跟据特定的任务选 取合适的机床? 控制系统：多数有名的控制系统都提供了很好的功能，但也有其特定领域的强项? CAM系统：NX是最好的系统之一,以丰富的功能满足不同的需要,尤其是刀轴控制选项?人员：具备必要的知识和经验 X Z B C X Z
多轴加工的方式 用固定轴功能实行定位加工：机床的旋转轴先转到一固 定的方位后加工，转轴不与ＸＹＺ联动，ＮＸ各固定轴 加工方式都可指定刀具轴实现多轴加工 用可变轴曲面铣实行联动加工：在实际切削过程中，至少有一个旋转轴同时参加ＸＹＺ的运动，ＮＸ提供强大的刀轴控制，走刀方式选择，刀路驱动 用顺序铣实行多轴联动清根：适用于需要完全控制刀路生成过程的每一步骤的情况，支持２－５轴的铣削编程，交互地一段段生成刀路
曲面轮廓铣原理 曲面轮廓铣：刀具跟随零件的表面形状进行加工，有效的清除其它刀具加工后的残余，完成零件的精加工 刀轨创建需要2个步骤: 第1步从驱动几何体上产生驱动点 第2步将驱动点沿投射方向投射到零件几何体上,刀具跟随这些点进行加工
ＮＸ多轴编程的注意点 1.编制刀路时总需指定刀轴方向，默认为加工座标系的Ｚ轴 2.在固定轴编程中将刀轴设定为非Ｚ轴可实现多轴定位加工 3.可变轴编程中，大多情况下，刀轴是非(0,0,1) 4.利用可变轴功能，一定要正确设定刀具轴方向 5.多轴加工时需确保在刀具或工作台旋转中不发生干涉 6.建议在每一操作结束时，将刀轴回复到(0,0,1)
关于高速铣削加工工艺的浅论
高速切削技术论文 机械工程学院 1001011435 张伟
1 关于高速铣削加工工艺的浅论* 张伟 (1. 沈阳理工大学,机械工程学院,机械设计制造及其自动化沈阳201311；) 摘要：传统意义上的高速切削是以切削速度的高低来进行分类的，而削机床则是以转速的高低进行分类。如果从切削变形的机理来看高速切削，则前一种分类比较合适；但是若从切削工艺的角度出发，则后一种更恰当。随着主轴转速的提高，机床的结构，刀具结构，刀具装夹和机床特性都有本质上的改变。高速意味着高离心力，传统的7:24锥柄，弹簧夹头，液压夹头在离心力的作用下，难以提供足够夹持力，同时为避免切削振动要求刀具系统具有更高的动平衡精度。高速切削的最大优势并不在于速度，进给速度提高所导致的效率提高，而由于采用了更高的切削速度和进给速度，允许采用较小的切削用量进行切削加工。由于切削用量的降低，切削力和切削热随之降低，工艺系统变形减小，可以避免铣削振动。利用这一特性可以通过高速铣削工艺加工薄壁结构零件。 关键词：高速铣削加工工艺 中图分类号：TG156 About High Speed Milling Technology Discussion ZHANG Wei (1. Shenyang Li gong University, School of Mechanical Engineering, Mechanical Design, Manufacturing and Automation, Shenyang 201311;) Abstract：Traditional high-speed cutting is to classify the level of cutting , and the cutting speed of the machine is based on the level of classification. If the view of the cutting mechanism of deformation speed cutting, the former is more appropriate classification ; However, if the angle of the cutting process , the latter is more appropriate. As the spindle speed increases , the structure of the machine tool structure , tool clamping and machine characteristics are essentially changed. High speed means high centrifugal force , the traditional 7:24 taper , collet chuck , hydraulic chuck under the effect of centrifugal force , it is difficult to provide sufficient clamping force , as well as to avoid cutting vibration requires balancing tool system has higher precision . The biggest advantage of high-speed cutting is not the speed, feed speed increased efficiency resulting from , but thanks to the higher cutting speed and feed rate, allowing the use of smaller cutting for cutting. Since the reduction cutting , cutting force and cutting heat decreases, reducing deformation process system to avoid vibration milling . Using this feature can speed milling machining thin-walled structural components . Key words：High speed Milling Processing technology 0 前言1 普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数，高速铣削加工相对于普通铣削加工具有如下特点： （1）高效高速铣削的主轴转速一般为15000r/min～40000r/min，最高可达100000r/min。 *高速切削技术论文.20131005下载模板.20131101完成初稿.20131127终稿. 在切削钢时，其切削速度约为400m/min，比传统的 铣削加工高5～10倍；在加工模具型腔时与传统的加工方法(传统铣削、电火花成形加工等)相比其效率提高4～5倍。 （2）高精度高速铣削加工精度一般为10μm，有的精度还要高。 （3）高的表面质量由于高速铣削时工件温升小（约为3°C），故表面没有变质层及微裂纹，热变形也小。最好的表面粗糙度Ra小于1μm，减少了后续磨削及抛光工作量。
高速铣削加工效率的一般计算与分析
高速铣削加工效率的一般计算与分析(转) 随着高速切削技术的发展，高速铣削工艺的应用日益广泛，越来越受到制造企业和科研工作者的关注。信息产业部某研究所自1999年7月从瑞士MIKRON公司购进第一台HSM-700型高速立式铣削中心后，2001年10月又购进三台HSM-700型高速铣床用于生产。笔者通过对这批先进高速铣床的加工效率进行深入、细致的调查研究，对比了不同铣床的加工效率，推导了高速铣削加工效率的计算公式。 1.加工效率的计算 按照传统切削理论，切削加工效率Zw(cm3/min)可通过下列公式计算： Zw＝v×f×ap （1） 式中:v——切削速度，f——进给量，ap——切削深度 根据分析与研究，我们认为式（1）不适用于高速铣削加工效率的计算，原因主要有两点： ①高速铣床的主轴转速相当高（如HSM-700型高速铣床最高转速达42000r/min，加工平面时转速也在35000r/min以上），如此高的转速使刀具并非每一转都在切削金属； ②在实际加工中，设定的转速和进给量只是最大转速和最大进给量，实际的刀具转速和进给量时刻都在变化（HSM-700机床的自测功能可以显示整个切削过程中的变化情况），切削过程中的实际转速和进给量总是从较低值迅速达到较高值又很快降到较低值，如此反复变化，这是铣削过程的客观反映，而不像车削过程中可以保持转速和进给量恒定不变。 因此，我们提出用单位时间内的金属去除量Z(cm3/min)表示加工效率，即： Z＝W/t （2） 式中:W——切削过程总的金属去除量(cm3)，t——切削时间(min)(＞0) 式（2）更符合高速铣削的实际情况，用式（2）很容易实现对高速铣削加工效率的计算，同时也便于不同铣床加工效率的比较。例如，原来在普通铣床上加工某零件，为了缩短生产周期，一部分零件现采用高速铣床加工。这样，可通过该零件的加工来比较两种加工设备的加工效率。
第九章 已加工表面质量习题
第九章已加工表面质量 金属切削的最终目的之一是获得理想的加工表面质量，而零件的表面质量又往往对其使用性能有着很大的影响。本章的学习目的是掌握已加工表面形成的变化规律。 9．1 必备知识和考试要点 1．熟悉已加工表面质量包含的内容及概念。 2．熟悉已加工表面形成过程，第Ⅲ变形区对已加工表面质量的影响。 3．了解影响表面粗糙度的因素及分析方法(包括残留面积、积屑瘤、鳞刺、振动等)。 4．理解加工硬化、残余应力的概念和产生原因。 5．了解精密切削中提高加工表面质量的措施。 9．2 典型范例和答题技巧 [例9，1] 已加工表面质量的主要评定标志有哪些? [答案] 已加工表面质量是指加工表面的几何形状和表面层材质的变化。主要的评定标志是：(1)表面粗糙度；(2)表面层的加工硬化程度及硬化深度；(3)表面残余应力的性质及大小。 [例9．2] 试分析产生加工表面粗糙度的原因? [答案] 产生加工表面粗糙度的原因由两方面组成：(1)几何因素(刀刃运动轨迹)所产生的粗糙度。它决定了残留面积高度(理论粗糙度)；(2)由于切削过程中不稳定因素所产生的粗糙度。它包括积屑瘤、鳞刺、切削变形、刀具切削刃的磨损、刀刃与工件相对位置的变动等。 ①残留面积高度。切削时，由于刀具与工件的相对运动及刀具几何形状的关系，会在已加工表面产生未被切除的残留金属，其高度直接影响已加工表面沿进给方向的粗糙度。例如车削时，残留面积高度R max可以根据车刀的主偏角κr，、副偏角κr9、刀尖圆弧半径rε和进给量f，按几何关系计算出来。 ②积屑瘤。积屑瘤的硬度很高，在相对稳定时，能够代替切削刃进行切削。由于积屑瘤粘附在切削刃上面，并且会伸出切削刃或刀尖之外，因此会对工件产生过切量。积屑瘤的形状不规则，切削刃上各点的积屑瘤高度不同，产生的过切量亦不同，从而在加工表面上刻划出深浅和宽窄不同的沟纹。在切削过程中，积屑瘤的顶端遇到冲击或材料中的硬质点时，能够导致积屑瘤前端局部脱落，而使加工表面上的沟纹变浅或中断，并且可能引起切削振动，使加工表面粗糙度增大。所以，在产生加工表面粗糙度的因素中，除了残留面积的影响外，就是积屑瘤的生长和脱落的影响最为严重。 ③鳞刺。鳞刺是已加工表面上的鳞片状毛刺。在低速及中等切削速度下切削塑性金属时，有无积屑瘤，都可能产生鳞刺，使已加工表面的粗糙度增加。因此，鳞刺是加工塑性金属时获得良好表面加工质量的障碍。 ④切削过程中的变形。在挤裂或单元切屑的形成过程中，由于切屑单元具有周期性的断裂，这种断裂会深入到切削表面以下，从而在加工表面上留下波浪形的挤裂痕迹；而在崩碎切屑的形成过程中，从主切削刃处开始的裂纹在接近主应力方向会斜着向下延伸形成过切，从而使加工表面凸凹不平；另外，切削时，在切削刃与加工表面交接部位没有工件侧面约束，会使工件材料被挤压而隆起，也使表面粗糙度进一步增大。 ⑤刀具的边界磨损。刀具副后刀面的边界磨损会在已加工表面上形成锯齿状的凸出部分，从而使表面粗糙度增大。 ⑥刀刃与工件相对位置的变动。引起刀刃与工件相对位置的变动原因有机床主轴的回转误差和运动机构精度产生的误差，以及工件材质不均匀性和切屑的不连续性等因素使切削过程波动，从而使表面粗糙度增大。 [例9，3] 何谓理论粗糙度?推导其计算公式。
高速加工技术现状及发展趋势
高速加工技术现状及发展趋势 1引言 对于机械零件而言，高速加工即是以较快的生产节拍进行加工。一个生产节拍：零件送进--定位夹紧--刀具快进--刀具工进(在线检测)--刀具快退--工具松开、卸下--质量检测等七个基本生产环节。而高速切削是指刀具切削刃相对与零件表面的切削运动(或移动)速度超过普通切削5～10倍，主要体现在刀具快进、工进及快退三个环节上，是高速加工系统技术中的一个子系统；对于整条生产自动线而言，高速加工技术表征是以较简捷的工艺流程、较短、较快的生产节拍的生产线进行生产加工。这就要突破机械加工传统观念，在确保产品质量的前提下，改革原有加工工艺(方式)：或采用一工位多工序、一刀多刃，或以车、铰、铣削替代磨削，或以拉削、搓、挤、滚压加工工艺(方式)替代滚、插、铣削加工…等工艺(方式)，尽可能地缩短整条生产线的工艺流程；对于某一产品而言，高速加工技术也意味着企业要以较短的生产周期，完成研发产品的各类信息采集与处理、设计开发、加工制造、市场营销及反馈信息。这与敏捷制造工程技术理念有相同之处。 高速加工技术产生于近代动态多变的全球化市场经济环境。在激烈的市场竞争中，要求企业产品质量高、成本低、上市快、服务好、环境清洁和产品创新换代及时，由此牵引高速加工技术不断发展。自二十世纪八十年代，高速加工技术基于金属(非金属)传统切削加工技术、自动控制技术、信息技术和现代管理技术，逐步发展成为综合性系统工程技术。现已广泛实用于生产工艺流程型制造企业(如现代轿(汽)车生产企业)；随着个性化产品的社会需求增加，其生产条件为多品种、
单件小批制造加工(机械制造业中，这种生产模式将占到总产值的70%)，高速加工技术必将在生产工艺离散型或混和型企业中(如模具、能源设备、船舶、航天航空…等制造企业)得到进一步应用和发展。 二十世纪末期，我国变革计划经济体制，改革开放，建成有中国特色社会主义市场经济体制。实用的高速加工技术跟随引进的先进数控自动生产线、刀具(工具)、数控机床(设备)，在机械制造业得到广泛应用，相应的管理模式、技术、理念随之融入企业。企业家们对现代信息技术和企业制度、机制在未来可持续发展、市场竞争中的重要地位和作用，认识日益深刻。社会主义市场经济环境，不仅促进企业转制、调整产业、产品结构和技改，还给企业展现出应用和发展高速加工技术良好而广阔的前景。 2我国引进数控轿车自动生产线中的高速加工技术 二十世纪八十年代以来，我国相继从德国、美国、法国、日本…等国引进了多条较先进的轿车数控生产自动线，使我国轿车制造工业得到空前发展。其中较典型的是来自德国的一汽--大众捷达轿车和上海大众桑塔纳轿车自动生产线，其处于国际二十世纪九十年代中期水平。其中应用了较多较实用的高速加工技术。从中可部分了解到世界高速加工技术的现状与发展趋势。本文重点介绍一汽--大众捷达轿车传、发生产线。 引进的捷达数控轿车自动生产线概况 一汽--大众捷达轿车自动生产线由冲压、焊接、涂装、总装、发动机及传动器等高速生产线组成。同步引进德国大众汽车公司并行工程管理模式与管理技术，
铣削加工——复杂零件轮廓加工
实训六、铣削加工——复杂零件轮廓加工 一、实训目的与要求 通过较复杂零件轮廓的加工，进一步熟悉和掌握数控系统常用指令的编程与加工工艺，加深对数控铣床工作原理的了解。 二、实训仪器与设备 (1)配备华中世纪星(HNC—21M)数控系统的ZJK7532A-4立式钻铣床。 (2)毛坯一件(材料为石蜡)，90×83×30如图4—4所示。 (3)Φ12立铣刀一把，Φ6麻花钻一根。 三、相关知识概述 数控铣床的主要加工对象为平面类零件、箱体类零件和曲面类零件。如果换上孔加工刀具，还能进行数控钻、镗、锪、铰及攻螺纹等孔加工操作。由于数控铣床没有刀具库，不具有自动换刀功能，所以其加工程序的编制比较简单；通常数值计算量不大的平面轮廓加工程序或孔加工程序可直接通过手工编程完成。 编程时选择合适的坐标位置编程方式可使程序简化，减少数值计算工作量。坐标位置编程方式有绝对指令方式和相对指令方式两种，主要根据图纸上尺寸的标注方式来选择。当加工尺寸由一个固定基准给定时，采用绝对指令方式编程较为方便。当加工尺寸是以轮廓o顶点之间的间距给出时，采用相对指令方式编程较为方便。 (1)绝对值编程指令(G90)和相对值编程指令(G91)。 格式： 式中，G90为绝对值编程指令，每个坐标轴上的编程值是相对于程序原点的；G91为·相对值编程指令，每个坐标轴上的编程值是相对于前一位置而言的，该值等于沿坐标轴移动的距离。 G90、G91为模态功能指令，G90为缺省值。 (2)固定循环指令(G98，G99) 固定循环指令的程序格式包括数据形式、返回点平面、孔加工方式、孔位置数据、孔加工数据和循环次数。数据形式(G90或G91)，在程序开始时就已指定，因此，在固定循环指令的程序格式中可不注出。 格式
零件的加工质量包括加工精度和表面质量
零件的加工质量包括加工精度和表面质量。其中加工精度有尺寸精度、形状精度和位置精度，表面质量的指标有表面粗糙度、表面加工硬化的程度、残余应力的性质和大小。表面质量的主要指标是表面粗糙度。 1.极限与配合 现代化机械制造工业中大多数产品成批生产或大量生产，要求生产出来的零件不经任何修配和挑选就能装到机器上去，并能达到规定的配合(紧松要求) 和满足所需要的技术要求。 在同一规格的一批零件中，任取一个。不需任何就能装到机器上去。并达到规定的技术性能要求，我们称这种零件具有互换性。互换性在机械制造中具有重要的作用. 例如，自行车和手表的零件损坏后，修理人员很快就可以用同样规格的琴件换上，恢复自行车和手表的功能。 在实际生产过程中，加工出来的零件不可避免地会产生误差，这种误差称为加工误差。实践证明，只要加工误差控制在一定范围内，零件就能够具有互换性. 按零件的加工误差及其控制范环制订出的技术标准，称为极限与配合标准。它是实现互换性的基础。为了满足各种不同精度的要求，国家标准 GB/T.1000.3 -18《极限与配合基础第3 部分：标准公差和基本偏差数值表》规定标准公差分为20 个公差等级(公差等级是指确定尺寸精确程度的等级) ，它们是 IT01、IT0、IT1,rl-,...,IT18. IT 表示标准公差，数字表示公差等级. 其中IT01为最高,IT18为最低。公差等级高，公差值小，精确程度高；公差级低，则公差值大，精确度低。 2.加工精度实际零件的形状、尺寸和理想零件的形状、尺寸相符合的程度。精度的高低用公差来表示。 （1）尺寸精度及其检验 1）尺寸精度尺寸精度是指实际零件的尺寸和理想零件的尺寸相符合的程度，即尺寸准确的程度，尺寸精度是由尺寸公差（简称公差）控制的。同一基本尺寸的零件，公差值的大小就决定了零件的精确程度，公差值小的，精度高，公差值大的，精度低。 2）尺寸精度的检验尺寸精度常用游标卡尺、百分尺等来检验。若测得尺寸在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间，零件合格。若测得尺寸大于最大实体尺寸，零件不合格，需进一步加工。若测得尺寸小于最小实体尺寸，零件报废。 （2）形状精度及其检验 1）形状精度零件的形状精度是指同一表面的实际形状与理想形状相符合的程度。一个零件的表面形状不可能做得绝对准确，图1所示轴的尺寸均在公差范围内，其形状却可能有八种不同，用这八种不同形状的轴装在精密机械上，效果显然会有差别。为满足产品的使用要求，对零件表面形状要加以控制。 图1 轴的形状误差 按照国家标准（GBll82—80及GBll83—80）规定，表面形状的精度用形状公差来控制。形状公差有六项，其符号见表1。 表1 形状公差符号 2）常用形状精度的检验形状精度通常用直尺、百分表、轮廓测量仪等来检验。
高速切削
1. 论述高速切削的特点。 材料去除率高，切削力较小，工件热变形小，工艺系统振动小，可加工各种难加工材料，可实现绿色制造，简化加工工艺流程。高速切削追求高转速、中切深、快进给、多行程的加工工艺，高速切削加工可大大降低加工表面粗糙度，加工表面质量可提高1~2等级。加快产品开发周期，大大降低制造成本。 2.阐述高速切削技术研究体系、关键技术。 数控高速切削加工技术是建立在机床结构与材料、高速主轴系统、高性能CNC控制系统、快速进给系统、高性能刀具材料、数控高速切削加工工艺、高效高精度测试技术等许多相关的软件和硬件技术基础之上的一项复杂的系统工程，是将各单元技术集成的一项综合技术。关键技术：高速切削机理；高速切削刀具技术；高速切削机床技术；高速切削工艺技术；高速加工的测试技术。 3.阐述高速切削发展趋势。 机床结构将会具有更高的刚度和抗振性，使在高转速和高级给情况下刀具具有更长的寿命；将会用完全考虑高速要求的新设计概念来设计机床；在提高机床进给速度的同时保持机床精度；快换主轴；高、低速度的主轴共存；改善轴承技术；改进刀具和主轴的接触条件；更好的动平衡；高速冷却系统。（新一代高速大功率机床的开发和研制；新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材料的研制及适宜于高速切削的刀具结构的研究；进一步拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围；高速切削机理的深入研究；高速切削动态特性及稳定性的研究；开发适用于高速切削加工状态的监控技术；建立高速切削数据库，开发适于高速切削加工的编程技术以进一步推广高速切削加工技术；基于高速切削工艺，开发推广干式（准干式）切削绿色制造技术；基于高速切削，开发推广高能加工技术） 4结合典型工件材料和加工工艺方法，讨论高速切削的速度范围。 （1）根据工件材料：刚才380m/min以上、铸铁700m/min以上、铜材1000m/min以上、铝材1100m/min以上、塑料1150m/min以上时，认为是合适的速度范围。（2）根据加工工艺方法：车削700~7000m/min，铣削300~6000m/min，钻削200~1100m/min，磨削5000~10000m/min，认为是合适的速度范围。 5讨论高速切削加工的切削力变化规律。 （1）切削用量对切削力的影响:背吃刀量ap增大，切削力成正比增加，背向力和进给力近似成正比增加。进给量f增大，切削力与增大，但切削力的增大与f不成正比（75%）（2）工件材料对切削力的影响：较大的因素主要是工件材料的强度、硬度和塑性。a材料的强度、
高速切削加工技术
高速切削加工技术 在现代机械切削加工技术中，高速切削正在越来越多地被人提及，其技术已开始被使用，随之而来的，首先是高速机床，那么，高速切削与传统切削技术究竟有什么不同? 其实现的条件是什么? 实现它有哪些益处? 其适用性怎么样呢? 本文将试图回答这些问题，并且尽可能结合目前在世界上居领先水平的瑞士MIKRON公司的机床的结构、特点来分析，用它同目前国内仍在普遍应用的传统的加工方法和切削理论相比较，促进高新技术在国内的应用和普及。 缩短加工时的切削与非切削时间，对于复杂形状和难加工材料及高硬度材料减少加工工序，最大限度地实现产品的高精度和高质量，是我们提高劳动生产率、实现经济性生产的一个重要的目标。有人认为，一提高速加工，就是主轴转速要几万转；只要主轴转速一达到几万转，就可以实现高速切削，这其实是不全面的。 随着科学技术的发展，现代机床已经具备了下面的条件，也只有具备这些条件，才会使得高速切削成为可能。 1.机电一体化的主轴，即所谓电主轴。现代化的主轴是电机与主轴有机地结合成一体，采用电子传感器来控制温度，自有的水冷或油冷循环系统，使得主轴在高速下成为“恒温”；又由于使用油雾润滑、混合陶瓷轴承等新技术，使得主轴可以免维护、长寿命、高精度。由于采用了机电一体化的主轴，减去了皮带轮、齿轮箱等中间环节，其主轴转速就可以轻而易举地达到0～42000r/min，甚至更高。不仅如此，由于结构简化，造价下降，精度和可*性提高，甚至机床的成本也下降了。噪声、振动源消除，主轴自身的热源也消除了。MIKRON公司便采用了本集团“STEP－TEC”公司生产的电主轴，这种电主轴采用了其特别的、最先进的矢量式闭环控制、高动平衡的主轴结构、油雾润滑的混合陶瓷轴承，可以随室温调整的温度控制系统，确保主轴在全部工作时间内温度衡定。 何为矢量式闭环控制呢？其实就是借助数/模转换，将交流异步电动机的电量值变换为直流电模型，这样，既可实现用无电刷的交流电机来实现直流电机的优点，即在低转速时，保持全额扭矩，功率全额输出，主轴电机快速起动和制动。以UCP710机床切削45#钢为例，用STEP-TEC 的主轴铣削，铣刀直径?63mm, 主轴转速为1770r/min，金切量为540cm3/min；在无底孔钻孔时，钻头直径?50mm, 转速1350r/min，可一次钻出，而无需常用的先打中心孔,而后钻孔再扩孔的方法。 2.机床普遍采用了线性的滚动导轨，代替过去的滑动导轨，其移动速度、摩擦阻力、动态响应，甚至阻尼效果都发生了质的改变。用手一推就可以将几百公斤甚至上千公斤的重工作台推动。其特有的双Ｖ型结构，大大提高了机床的抗扭能力；同时，由于磨损近乎为零，导轨的精度寿命较之过去提高几倍。又因为配合使用了数字伺服驱动电机，其进给和快速移动速度已经从过去最高的6m/min，提高到了现在的20～60m/min，MIKRON公司的最新型机床使用线性电机，进给和快移速度可达80m/min。 3.目前最先进的数控系统已经可以同时控制8根以上的轴，实现五轴五联动，甚至六轴五联动，多个CPU，数据块的处理时间不超过0.4ms；同时，均配置功能强大的后置处理软件，运算速度快，仿真能力强且具备程序运行中的“前视”功能，随时干预，随时修改。外接插口，数据传输速度快，甚至可以与以太网直联；加上全闭环的测量系统，配合使用数字伺服驱动技术，机床的线性移动可以实现1～2g的加速和减速运动。 4.机床床身结构进一步优化，现代机床均采用落地式床身，整体铸铁结构，龙门式框架的主轴立柱，尽可能由主轴部件来实现二轴甚至三轴的线性移动，考虑到刀具重量的变化极小，这样，在工件乃至工作台不进行快速线性移动的情况下，机床快速线性移动的部件的重量近乎常量，因此，更容易实现快速加速和减速情况下的运动惯量及实现动态平衡，减少由于动态冲击所带来的
高速铣削加工技术的主要优点及应用介绍
高速铣削加工技术的主要优点及应用介绍由于生产的发展和产品更新换代的速度加快，对模具的生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，于是电火花加工存在的问题就暴露出来。所谓高速铣削是指主轴转速可达10000？C80000转/分，快速进给速度可达30-40米/分，加速度可达1g，换刀时间可提高到1-2秒并可获得粗糙度Ra0.6mm以上，还可以加工硬度达60HRC的模块。形成对电火花加工的挑战，它与传统铣削加工相比，具有温升低热变形小等优点。 从物理本质上来说，电火花加工是靠放电烧蚀的“微切削”工艺。对加工过程非常之缓慢表面进行局部高温放电烧蚀过程中，工件表面的物理机械性能会受到一定程度的损伤，常在型腔表面形成微细裂纹，表面粗糙度也达不到模具的要求，因而还有进行费力，费时手工研磨和抛光。因此，生产效率低，质量不稳定，模具已成为新产品开发速度的一关键因素，与电火花加工相比，高速铣削加工的主要优点：1、产品质量好。高速铣削以高于常规切削速度10倍左右的切削速度对零件进行高速加工，毛坯材料的余量还来不及充分变形在瞬间被切离工件、工件表面的残余应力非常小；切削过程的绝大多数热量约95%被切削屑带走，工件热变形小；高速加工过程中，机床主轴高速运转，激振频率远离“机床—刀具—工件”系统的固有频率范围，加工过程平稳无冲击。因此，零件的加工精度高，表面质量好，粗糙度可达0.6mm，型腔表面质量可达到磨削水平。
2、生产效率高。用高速铣削加工的模具，可在一次装夹中完成粗、精加工和模具零件其他部位的机械加工，即所谓“一次过”技术，不需后续的手工研磨与抛光，又容易实现加工过程自动化。它还能加工形状复杂的零件和薄壁零件。由于高速切削时切削力大为减少，尤其是横向（Py）切削力很小，这就有利于加工复杂模具型腔中一些细筋和薄壁，其壁厚甚至小于1mm。 总之高速铣削完全符合现代制造技术“高效率、高精度和高自动化”的发展方向，有广阔的应用前景。而电火花成型加工对一些尖角、窄槽、深小孔和过于复杂的型腔表面和精密加工还是有用的。两者应该扬长避短，相辅相成。建议先在厦门、福州、泉州等地有实力的企业，引进高速铣削机床，然后全省逐渐推广。 台州亚古机床设备有限公司 https://www.360docs.net/doc/c0430789.html,
高速切削技术
高速切削技术 摘要：简述高速切削技术的优越性，为什么在航空制造业得到较成功的应用，并举例说明高速切削技术在航空制造业中的应用，另外解释HSK刀具系统为什么能适应高速切削要求 关键词：高速切削技术，航空制造业，HSK刀具 1、高速切削技术 高速切削技术是指在比常规切削速度高出很多的情况下进行的切削加工，有时也称为超高速切削（Ultra-High Speed Machining）。以高切削速度、高进给速度、高加工精度和优良的加工表面质量为主要特征的高速切削加工技术具有不同于传统切削加工技术的加工机理和应用优势，已在航空航天、模具加工、汽车制造等行业得到了广泛应用，加工对象包括铝镁合金、钢、铸铁、超级合金及碳纤维增强塑料等材料。 机床的高速化已成为机械制造业中不可阻挡的发展潮流，如果说数控机床的产生是机床发展的一次革命，那么高速机床的应用则是现代机床工业的第二次革命。 高速切削理论是二十世纪30年代由德国Carl Salomon博士首次提出的有关高速切削的概念。其理论简言之就是认为切削热只是在传统切削速度范围内是与切削速度成单调增函数关系。而当切削速度突破一定限度以后，切削温度不再随切削速度的增加而增加，反而会随切削速度的增加而降低，即与切削速度在较高速度的范围内成单调减函数。该理论经过几十年的研究与应用，已逐渐成为现代高效切削加工的趋势和发展方向。80年代末和90年代初开始应用并快速发展到广泛应用于航空航天、汽车、模具制造业加工铝、镁合金、钢、铸铁及其合金、超级合金及碳纤维增强塑料等复合材料，其中加工铸铁和铝合金最为普遍。 在金属切削过程中，选择很高的切削速度，并不一定是提高加工效率的唯一方法。这种切削方案实际存在着许多问题，其中最大的问题是：主要目的是用于提高生产效率的高速切削，实际上并没有提高生产效率。它要求机床在高转速下切削，但为提高机床主轴转速来提高切削速度，往往是以降低进给量﹑减小切削
机械加工表面质量参考答案
机械加工表面质量 一、判断题（正确的在题后括号内划“√”，错误的划“×”。） 1．零件的表面粗糙度值越低，疲劳强度越高。( √) 2．表面的微观几何性质主要是指表面粗糙度。( √) 3．切削加工时，进给量和切削速度对表面粗糙度的影响不大。( ×) 4．零件的表面粗糙度值越低越耐磨。( ×) 5．滚压加工是利用淬过火的滚压工具对工件表面施加压力，使其硬度增加，并使表面产生冷硬层和残余压应力，从而提高零件的抗腐蚀能力和疲劳强度。( √) 6．滚压加工的目的主要是为了使工件表面上的凸峰填充到相邻的凹谷中，从而减小加工表面的粗糙度。( ×) 7．表面冷作硬化程度越高，零件的耐磨性越高。( ×) 二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的标号填在题干的括号内。） 1．磨削加工中，大部分切削热传给了（ B ）。 A．机床B．工件C．砂轮D．切屑 2．磨削表层裂纹是由于表面层的结果。（ A ）A．残余应力作用B．氧化C．材料成分不匀D．产生回火 3．加工过程中若表面层以冷塑性变形为主，则表面层产生( C )应力；若以热塑性变形为主，则表面层产生( A )应力；。 A．拉应力B．不定C．压应力D．金相组织变化4．机械加工时，工件表面产生波纹的原因有（ B ）。 A．塑性变形B．切削过程中的振动 C．残余应力D．工件表面有裂纹 5．在切削加工时，下列哪个因素对表面粗糙度没有影响？（ D ） A．刀具几何形状B．切削用量C．工件材料D．检测方法 6．当零件表面层有残余压应力时，（ B ）表面层对腐蚀作用。 A．降低了B．增加了C．不影响D．有时会影响 7．磨削表层裂纹是由于表面层（ A ）的结果。 A．.残余应力作用B．氧化 C．材料成分不匀D．产生回火 8．磨削光轴时、若切削条件相同，哪种工件材料磨削后表面粗糙度小( B )? A．20钢；B．45钢；C．铸铁；D．铜。 9．磨削淬火钢时在下列工作条件下可能产生哪种形式的磨削烧伤：(1)在磨削条件(用切削液)( A )；(2)重磨削条件(不用切削液) ( C )，(3)中等磨削条件( B )；(4)轻磨削条件(D)。 A．淬火烧伤，B．回火烧伤；C退火烧伤；D．不烧伤。 10．受迫振动系统在共振区消振最有效的措施是( B )。
高速切削技术
高速切削的加工技术(2008-08-20 14:07:47) 标签：高速切削min主轴转速刀具兰 生公司数控机床杂谈 高速切削的加工技术 在现代机械切削加工技术中，高速切削正在越来越多地被人提及，其技术已开始被使用，随之而来的，首先是高速机床，那么，高速切削与传统切削技术究竟有什么不同? 其实现的条件是什么? 实现它有哪些益处? 其适用性怎么样呢? 本文将试图回答这些问题，并且尽可能结合目前在世界上居领先水平的瑞士MIKRON公司的机床的结构、特点来分析，用它同目前国内仍在普遍应用的传统的加工方法和切削理论相比较，促进高新技术在国内的应用和普及。 缩短加工时的切削与非切削时间，对于复杂形状和难加工材料及高硬度材料减少加工工序，最大限度地实现产品的高精度和高质量，是我们提高劳动生产率、实现经济性生产的一个重要的目标。 有人认为，一提高速加工，就是主轴转速要几万转；只要主轴转速一达到几万转，就可以实现高速切削，这其实是不全面的。 随着科学技术的发展，现代机床已经具备了下面的条件，也只有具备这些条件，才会使得高速切削成为可能。 1.机电一体化的主轴，即所谓电主轴。现代化的主轴是电机与主轴有机地结合成一体，采用电子传感器来控制温度，自有的水冷或油冷循环系统，使得主轴在高速下成为“恒温”；又由于使用油雾润滑、混合陶瓷轴承等新技术，使得主轴可以免维护、长寿命、高精度。由于采用了机电一体化的主轴，减去了皮带轮、齿轮箱等中间环节，其主轴转速就可以轻而易举地达到0～42000r/min，甚至更高。不仅如此，由于结构简化，造价下降，精度和可靠性提高，甚至机床的成本也下降了。噪声、振动源消除，主轴自身的热源也消除了。MIKRON公司便采用了本集团“STEP－TEC”公司生产的电主轴，这种电主轴采用了其特别的、最先进的矢量式闭环控制、高动平衡的主轴结构、油雾润滑的混合陶瓷轴承，可以随室温调整的温度控制系统，确保主轴在全部工作时间内温度衡定。 何为矢量式闭环控制呢？其实就是借助数/模转换，将交流异步电动机的电量值变换为直流电模型，这样，既可实现用无电刷的交流电机来实现直流电机的优点，即在低转速时，保持全额扭矩，功率全额输出，主轴电机快速起动和制动。以UCP710机床切削45#钢为例，用STEP-TEC的主轴铣削，铣刀直径?63mm, 主轴转速为1770r/min，金切量为540cm3/min；在无底孔钻孔时，钻头直径?50mm, 转速1350r/min，可一次钻出，而无需常用的先打中心孔,而后钻孔再扩孔的方法。 2.机床普遍采用了线性的滚动导轨，代替过去的滑动导轨，其移动速度、摩擦阻力、动态响应，甚至阻尼效果都发生了质的改变。用手一推就可以将几百公斤甚至上千公斤的重工作台推动。其特有的双Ｖ型结构，大大提高了机床的抗扭能力；同时，由于磨损近乎为零，导轨
数控铣削外轮廓编程及仿真练习
数控车削外轮廓编程及仿真练习 1.刀具半径补偿（G41 G42 G40） G41:刀具左补偿，指站在刀具路径上，向切削前进方向看，刀具在工件的左边。 G42:刀具右补偿，指站在刀具路径上，向切削前进方向看，刀具在工件的右边。 G40:取消刀尖圆弧半径补偿，即按程序路径进给。 使用刀尖半径补偿指令时应注意： 1）、G41或G42指令必须和G00或G01指令一起使用，且当切削完成轮廓后即用指令G40取消补偿。 编程格式：G41(G42) G00(G01) X_ Y_ D_ F_ 建立刀补程序段… …轮廓切削程序段 G40 G00(G01) X_ Y_ F_ 撤销刀补程序段 2.编程实例：
程序如下： %2345 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100 M03 S800 G00 X-40 Y-60 Z5 G01 Z-5 F80 G41 Y-50 D01 Y30 X-10 G03 X10 R10 G01 X35 G02 X40 Y25 R5 G01 Y-30 X-30 X-50 Y-10 G00 Z100 G40 X0 Y0 M30 3.数控加工仿真 1）.开始--所有程序--数控加工仿真系统--加密锁管理系统--数控加工仿真系统。
点击快速登录，进入数控加工仿真界面。 2）、选择
然后在空白地方点击鼠标右键， 选择选项，把视图选项中显示机床罩前的对号去掉。 结果下如图 3）、定义毛坯
5）、放置零件
7）、对刀 ①、机床回零 打开紧急停止旋钮-回零-点击（+X、+Y、 +Z） ②、对刀 对刀点为工件中心上（编程原点），首先让刀具在工件左边试切，然后加上刀具半径和工件长度的一半，就找到了X方向的点。
机械加工表面质量
机械加工表面质量Revised on November 25, 2020
第五章机械加工表面质量 零件的机械加工质量：指加工精度，加工表面质量。 加工后的零件表面不是理想光滑表面，存在不同程度的Ra、冷硬、裂纹等表面缺陷。 缺陷层只有极薄一层（几微米∽几十微米），但影响零件精度、耐磨性、配合精度、抗腐蚀性和疲劳强度等→影响产品的使用性能和寿命，因此必须加以足够的重视。 机械加工表面质量的概念 一、机械加工表面质量的含义： 1、Ra及波度（表面几何形状误差） 根据加工表面波距L与波高H的比值，可将不平度分为以下三种类型， L/H>1000：宏观几何形状误差。如圆度误差、圆柱度误差等，属加工精度，不在讨论之列。 L/H=50 ∽ 1000：称为波度。由加工中的振动引起的 L/H<50：微观几何形状误差，表面粗糙度。 2．表面层物理力学性能的变化 机加工中由于受切削力和热的综合作用，表面层金属的物理力学性能和基体金属大不相同，主要有以下三方面的内容： （1）表面层因塑性变形引起的冷作硬化； （2）表面层中的残余应力； （3）表面层因切削热引起的金相组织变化。 二、表面质量对零件使用性能的影响
1．表面质量对零件耐磨性的影响 （1） Ra对零件耐磨性的影响 Ra太大和太小都不耐磨。 Ra太大，接触表面的实际压强增大，粗糙不平的凸峰相互咬合、挤裂、切断，故磨损加剧； Ra太小：表面太光滑，存不住润滑油，接触面不易形成油膜，易发生分子粘结而加剧磨损。 Ra的最佳值与机器零件的工作情况有关，载荷↑时，磨损曲线向上、向右移，最佳表面粗糙度值也随之右移。 （2）表面层的冷作硬化对零件耐磨性的影响 表面的冷作硬化，使磨擦副表面层金属的显微硬度↑，塑性↓，摩擦副接触部分的弹性、塑性变形↓，故一般能使零件的耐磨性↑。但也不是冷作硬化程度越高，耐磨性就越高。这是因为过分的冷作硬化，将引起金属组织过度“疏松”，在相对运动中可能会产生金属剥落，在接触面间形成小颗粒，使零件加速磨损。 2．表面质量对零件疲劳强度的影响 （1） Ra对零件疲劳强度的影响 Ra对承受交变载荷零件的疲劳强度影响很大：在交变载荷作用下， Ra的凹谷部位易引起应力集中，产生疲劳裂纹。 Ra越小，表面缺陷越少，工件耐疲劳性越好；反之，加工表面越粗糙，表面的纹痕越深，纹底半径越小，其抗疲劳破坏的能力越差。 （2）表面层冷作硬化与残余应力对零件疲劳强度的影响
机械毕业设计英文外文翻译330模具高速铣削加工技术
附件： 模具高速铣削加工技术 摘要介绍了高速铣削在模具加工中的应用以及影响，并简要的介绍了高速铣削机床的结构、控制系统和刀具。对高速加工的工艺进行了简单的分析。 关键词高速铣削；模具加工 一、前言 在现代模具生产中，随着对塑件的美观度及功能要求得越来越高，塑件内部结构设计得越来越复杂，模具的外形设计也日趋复杂，自由曲面所占比例不断增加，相应的模具结构也设计得越来越复杂。这些都对模具加工技术提出了更高要求，不仅应保证高的制造精度和表面质量，而且要追求加工表面的美观。随着对高速加工技术研究的不断深入，尤其在加工机床、数控系统、刀具系统、CAD/CAM软件等相关技术不断发展的推动下，高速加工技术已越来越多地应用于模具型腔的加工与制造中。 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。相对于传统的切削加工，其切削速度、进给速度有了很大的提高，而且切削机理也不相同。高速切削使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了，切削时间减少了，加工效率提高了，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了，切屑的高速排出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。
由于切削力的降低，转速的提高使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，而工件的表面粗糙度对低阶频率最为敏感，由此降低了表面粗糙度。在模具的高淬硬钢件(HRC45~HRC65)的加工过程中，采用高速切削可以取代电加工和磨削抛光的工序，从而避免了电极的制造和费时的电加工，大幅度减少了钳工的打磨与抛光量。对于一些市场上越来越需要的薄壁模具工件，高速铣削也可顺利完成，而且在高速铣削CNC加工中心上，模具一次装夹可完成多工步加工。 高速加工技术对模具加工工艺产生了巨大影响，改变了传统模具加工采用的“退火→铣削加工→热处理→磨削”或“电火花加工→手工打磨、抛光”等复杂冗长的工艺流程，甚至可用高速切削加工替代原来的全部工序。高速加工技术除可应用于淬硬模具型腔的直接加工(尤其是半精加工和精加工)外，在EDM电极加工、快速样件制造等方面也得到了广泛应用。大量生产实践表明，应用高速切削技术可节省模具后续加工中约80%的手工研磨时间，节约加工成本费用近30%，模具表面加工精度可达1 m，刀具切削效率可提高1倍。 二、高速铣削加工机床 高速切削技术是切削加工技术的主要发展方向之一，它随着CNC技术、微电子技术、新材料和新结构等基础技术的发展而迈上更高的台阶。由于模具加工的特殊性以及高速加工技术的自身特点，对模具高速加工的相关技术及工艺系统(加工机床、数控系统、刀具等)提出了比传统模具加工更高的要求。 1.高稳定性的机床支撑部件 高速切削机床的床身等支撑部件应具有很好的动、静刚度，热刚度和最佳的阻尼特性。大部分机床都采用高质量、高刚性和高抗张性的灰铸铁作为支撑部件材料，有的机床公司还在底座中添加高阻尼特性的聚合物混凝土，以增加其抗振性和热稳定性，这不但可保证机床精度稳定，也可防止切削时刀具振颤。采用封闭式床身设计，整体铸造床身，对称床身结构并配有密布的加强筋等也是提高机床稳定性的重要措施。一些机床公司的研发部门在设计过程中，还采用模态分析和有限元结构计算等，优化了结