切削技术在机械加工中的应用(正式版)

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分析数控加工技术在机械加工制造中的应用

分析数控加工技术在机械加工制造中的应用

分析数控加工技术在机械加工制造中的应用数控加工技术是一种高效、精确、灵活的制造技术,已经成为现代机械制造领域中不可或缺的一种技术手段。

它的出现和发展极大地提高了机械加工制造的效率、质量和稳定性,为工业生产带来了革命性的变化。

数控加工技术是将计算机技术和机械加工技术有机结合,通过对机器床及工具进行编程控制,使其能够精确、高效地加工出各种形状、大小、材料的工作件。

数控加工技术在机械加工制造中的应用广泛,主要体现在以下几个方面:1. 提高加工精度和效率:数控加工技术可以通过高速、高精度的运动控制,精确地制造各种复杂的曲面和零件。

同时,与手工和传统的机械加工方式相比,数控加工具有高度的自动化程度,可以实现大批量、高速加工,大幅提高生产效率和降低生产成本。

2. 增强加工工艺的灵活性:数控加工技术可以进行复杂程度高、形状多变的加工操作,而且还可以在加工过程中实时调整加工参数,以满足不同加工要求。

因此,数控加工技术可以在相同设备上加工出各种不同的工件,降低设备的闲置率,提高生产效益。

3. 保证加工品质和一致性:数控机床可以进行自动化加工,不需要人工操作,减少了由于人为因素造成的制品质量不稳定的情况。

同时,数控机床可以进行一系列的自动化检测和纠正操作,确保加工品质得到保证。

4. 提高生产环境的安全和卫生:由于数控加工技术可以进行自动化加工,因此减少了人工操作对生产环境的污染和对操作人员的危害。

而且,自动化加工还可以减少工人的劳动强度,保护工人的身体健康。

总之,数控加工技术在机械加工制造中的应用,极大地促进了机械制造领域的发展和进步,为各行各业提供了更高效、更精确、更可靠的加工技术支持。

未来,随着数控加工技术的不断发展和应用,它将继续成为机械制造领域的重要技术手段,为未来的智慧制造和数字化制造提供更广阔的空间和应用场景。

数控加工技术在机械加工制造中的运用

数控加工技术在机械加工制造中的运用

数控加工技术在机械加工制造中的运用数控加工技术是一种通过计算机编程来控制数控机床进行加工的技术。

它在机械加工制造中的应用十分广泛,并且具有高效、精确、灵活等优点。

本文将从数控加工技术的发展历程、在机械加工制造中的运用以及未来发展趋势等方面进行讨论。

数控加工技术最早出现在20世纪50年代,当时主要用于军事工业和航空航天领域。

随着计算机技术的发展和普及,数控加工技术逐渐在其他行业中得到应用。

数控加工技术相对于传统的机械加工方法,具有自动化程度高、加工精度高、生产效率高等优势,因此被广泛应用于机械加工制造领域。

在机械加工制造领域,数控加工技术可以应用于各种类型的机床,如车床、铣床、钻床等。

通过数控编程,可以控制机床按照预先设定的加工路径和速度进行加工,从而实现对工件的精确加工。

数控加工技术还可以通过自动换刀、自动测量等功能,实现多种工序的连续加工,提高加工效率。

数控加工技术还可以通过工艺优化和模拟仿真等功能,提高产品质量,减少加工误差。

数控加工技术在机械加工制造中的运用主要体现在以下几个方面。

数控加工技术可以应用于高精度加工。

传统的机械加工方法在加工精度方面存在一定的局限性,而数控加工技术可以通过精确的运动控制和编程算法,实现对工件的高精度加工,满足高精度制造的需求。

数控加工技术可以应用于复杂形状加工。

由于数控编程灵活,可以通过编程控制机床的各个轴向运动,从而实现对任意形状的工件进行加工。

这对于一些复杂形状的零部件加工具有重要意义。

数控加工技术可以应用于自动化生产。

通过编程控制,可以实现机床的自动换刀、自动测量等功能,减少人工干预,提高生产效率。

数控加工技术还可以应用于柔性化生产。

不同于传统的机械加工方法需要专门的刀具和治具,数控加工技术可以通过修改数控程序,实现不同零部件的加工,提高生产的灵活性。

未来,数控加工技术在机械加工制造领域还有着广阔的发展空间。

一方面,随着人工智能和互联网技术的发展,数控加工技术可以与大数据、云计算等技术相结合,实现智能化的加工制造。

切削工艺的特点及应用领域

切削工艺的特点及应用领域

切削工艺的特点及应用领域切削工艺是一种以切削机床为主要设备进行金属材料切削加工的工艺方法。

其特点是通过刀具与工件间的相对运动,以切削刃切削工件材料,从而得到所需形状和尺寸的工件。

切削工艺广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天、船舶制造、模具制造等各个领域。

切削工艺的特点主要体现在以下几个方面:1. 高精度:切削工艺能够实现高精度加工,尺寸精度可以达到亚毫米甚至更高,表面粗糙度可以达到几个亚微米。

因此,切削工艺广泛应用于对精度要求较高的零部件加工。

2. 宽适应性:切削工艺适用于对各种材料的切削加工,如传统金属材料(钢、铸铁、铝等)以及非金属材料(陶瓷、塑料等),能够满足不同材料的加工需求。

3. 高效率:切削工艺采用高速旋转的切削刀具,与工件进行相对运动,在短时间内完成材料的切削加工。

并且通过合理的工艺参数选择,可以提高生产效率,降低生产成本。

4. 灵活性:切削工艺能够实现多种形状和尺寸工件的加工,只需更换切削刀具或调整刀具的位置,即可满足不同加工要求,具有较高的灵活性。

切削工艺广泛应用于以下几个领域:1. 机械加工:机械加工是切削工艺的主要应用领域之一。

通过切削工艺可以加工各种复杂形状的金属零部件,如转轴、齿轮、螺纹等。

并且,切削工艺还可以实现对精度要求较高的工件的加工,如模具制造、精密表面加工等。

2. 汽车制造:切削工艺在汽车制造领域应用广泛,可以加工汽车零部件,如发动机缸体、曲轴、传动系统等。

切削工艺可以保证汽车零部件的精度和质量,提高汽车的整体性能。

3. 航空航天:航空航天领域对零部件的精度和材料要求较高,切削工艺可以满足这些要求。

通过切削工艺可以加工航空航天零部件,如飞机发动机叶片、航空部件等。

4. 船舶制造:船舶制造需要大量的金属零部件,如船体、舵轮、螺旋桨等,切削工艺可以满足这些零部件的加工需求。

切削工艺可以实现对大型零部件的高精度加工,提高船舶的性能。

5. 模具制造:切削工艺在模具制造领域应用较为广泛。

机械加工技术铣削车削和钻孔

机械加工技术铣削车削和钻孔

机械加工技术铣削车削和钻孔机械加工技术:铣削、车削和钻孔机械加工技术是制造业中不可或缺的重要环节,它涵盖了众多的工艺和方法。

在这其中,铣削、车削和钻孔是最常用且最基础的三种加工方法。

本文将详细介绍这三种机械加工技术,包括工艺原理、操作要点和应用场景等。

一、铣削技术铣削是利用铣刀进行加工的一种方法,适用于加工平面、曲面和各种形状的零件。

铣削的工艺原理是将工件固定在工作台上,通过旋转铣刀进行切削,使工件表面得到所需形状和尺寸。

1. 工艺原理铣削工艺原理包括进给、主轴转速、切削深度和切削速度等参数。

进给是工件在切削过程中相对于铣刀的运动速度,主轴转速则决定了铣刀的旋转速度。

切削深度和切削速度是指每次切削中铣刀所切削的厚度和单位时间内切削面积。

2. 操作要点铣削操作是一项经验性较强的技术,操作者需要根据具体情况进行调整。

在操作时,应确保工件和铣刀的相对位置正确,并确保刀具刃口尖锐。

此外,应注意切削液的使用,以提高加工质量和延长刀具寿命。

3. 应用场景铣削广泛应用于零件的加工中,特别适用于大批量、复杂形状的工件。

例如,汽车发动机的缸体、航空航天行业的涡轮叶片等都是通过铣削工艺加工而成。

二、车削技术车削是利用车床进行加工的方法,适用于加工圆柱形零件和回转体。

车削的工艺原理是将工件装夹在车床主轴上,通过车刀的切削运动,使工件旋转并得到所需形状和尺寸。

1. 工艺原理车削的工艺原理包括进给、主轴转速、切削深度和切削速度等参数。

进给是工件在车床上沿轴向方向运动的速度,主轴转速则决定了工件的旋转速度。

切削深度和切削速度同样起着决定性的作用。

2. 操作要点车削操作需要注意一些关键要点。

首先,要确保工件装夹牢固,切削过程中不发生松动。

其次,应合理选择车刀的材质和几何形状,并及时进行刀具刃口的更换和磨削。

此外,要定期对车床进行维护和保养。

3. 应用场景车削常用于加工圆柱形零件,如轴、齿轮等。

在汽车、摩托车和机械制造等领域中,车削是一种重要的加工方法。

机械加工中的切削加工技术研究

机械加工中的切削加工技术研究

机械加工中的切削加工技术研究机械加工是制造业中重要的工艺之一,而切削加工则是机械加工中的关键技术之一。

切削加工技术的研究对于提高工件的加工精度和效率具有重要意义。

本文将讨论机械加工中的切削加工技术研究,并探讨其应用和发展趋势。

一、切削加工技术的定义和分类切削加工技术是指通过物理方法将材料从工件上去除的过程。

常见的切削加工方法有车削、铣削、钻削、镗削、刨削等。

这些加工方法都是通过切削刀具对工件进行切削和去除材料的。

切削加工技术的分类主要根据不同的工件形状和要求,例如平面加工、轮廓加工、孔加工等等。

二、切削加工技术的应用领域切削加工技术广泛应用于制造业的各个领域,特别是机械制造、航空航天、汽车制造等行业。

例如,在机械制造行业中,切削加工技术被应用于零部件的加工和制造过程中。

在航空航天领域,切削加工技术被用于飞机发动机等重要部件的加工。

切削加工技术的应用不仅能够提高产品的精度和质量,还能够有效提高生产效率和降低生产成本。

三、切削加工技术研究的发展趋势随着现代制造技术的不断发展,切削加工技术也在不断演进和提升。

在切削刀具方面,研究人员致力于开发更耐磨、更高效的切削刀具。

例如,采用新型材料和涂层技术可以提高刀具的硬度和耐磨性,从而延长刀具的使用寿命和降低切削力。

同时,切削刀具的设计也越来越复杂和精细化,以适应各种复杂工件的加工要求。

此外,切削加工技术还与先进制造技术相结合,例如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和数控机床等。

这些技术的应用使得切削加工过程更加自动化、高效化和精确化。

而且,互联网和人工智能的发展也为切削加工技术的研究提供了新的方向。

人们正在探索如何利用大数据分析和智能控制算法提高切削加工的效率和质量,以实现智能制造的目标。

此外,切削加工技术的研究还涉及到绿色制造和可持续发展的问题。

如何降低能源消耗、减少废料产生以及提高资源利用率成为了切削加工技术研究的重要议题。

人们正在研究如何优化切削工艺参数,采用可再生材料和绿色润滑剂,以及开发高效节能的切削加工设备等。

高速切削加工在机械加工中的应用

高速切削加工在机械加工中的应用

高速切削加工在机械加工中的应用机械加工是当前生产加工行业的重点发展内容,而高速切削是当前机械加工手段中最先进的方式之一。

从其工艺角度分析,在加工的过程中可以从材料加工特性入手进行合理加工,因而无论在对轻金属、钢铁以及难以铸造加工的材料进行加工的过程中都具有专门的加工方案予以应用。

标签:加工;高速切削;轻金属;铸铁;难加工材;料钢数控机床的应用以及柔性加工系统的应用,是的当前的机械制造业飞速发展,而加工中心的应用更是大大缩短了机械加工过程中所产生的辅助工时,因而在所有的加工过程中切削占据了大部分工时,所以,有效提高进给速度以及切削速度可以有效提高生产效率。

这也是高速加工的发展基础,而所谓的高速加工技术即采用超硬磨具以及刀具,通过高速、高精度、高自动化设备,实现材料的高效切削,从而完成一些高精度工件加工的先进技术。

但是在高速切削中,针对不同的工件材料进行加工时需要使用不同的工艺方法以及刀具材料,并且对于切削参数的设置也有所差异,因此在高速切削应用中,对切削工艺进行把握也是重要的环节之一。

1 高速切削轻金属轻金属是各类精密仪器的重要材料,例如,铝是各类航天器材的主要部件、零件的制造材料也是各类仪表仪器的常用金属。

由于铝的密度较低、质量轻,但是经过处理的合金材料强度却非常高。

当前的生产生活中,铝的使用已经越来越广泛。

轻金属在应用中最大的优势便是加工容易,其加工特性主要有以下几方面:首先,轻金属加工所使用的切削功率以及企鹅学历相对较小,相比较钢件的切削加工少70%;其次,加工过程中不会发生卷曲切屑也相对较短,因而进行高速加工时便于实现自动化排屑;再者由于轻金属的质地柔软,因而对刀具的磨损相对较小,采用多晶金刚石以及硬质合金刀具在高速状态下进行切削,则能够有效延长刀具使用寿命;若工件加工所需要的表面质量较高,那么即便是不经过任何加工以及研磨,也能够立刻获得很高的表面质量;最后,轻金属的加工可以采用很高的速度进行切削,并且加工时只需要保持室温状态,也可以获得较高的精度。

高速切削技术在机械加工中的应用

高速切削技术在机械加工中的应用
工 业 技 术
22 月中 科技创新与应用 0 年3 ()I 1
高速切 国一重 中兴机械制造分厂 , 黑龙江 齐齐哈 尔 1 14 ) 60 2
摘 要: 高速 切 削加 工技 术 (S r 目前各 项 先 进 制 造技 术 中快 速 发展 且应 用前 景 极 为 广 阔 的 一 项 先进 应 用 技 术 , 已经 被 广 H Mn是 它
泛地 应 用 于汽 车、 空 、 天和 模 具 制造 加 工行 业。 航 航 关键 词 : 高速切 削 ; 工技 术 加
高速 切 削是 一 个 相 对 的概 念 , 于不 同 的加 工 方 式 、 同 的工 由 不 2 . 切 削 力 降低 . 削 速 度 的提 高 , 削 力 随之 减 小 , 利 于 .2 2 随切 切 有 件材料有不 同的高速切削 , 很难就高速切削的速度给出一个确切的 对薄壁类 刚性较差工件的切削加工 和降低切削振动, 提高加工表面 定 义 。一 般理 论 趋 向于 主 轴 转速 在 80 d i,切 削线 速 度 在 50 质 量 。 00 m n 0— 70 n m n以上. 0 0d i 或者为普通切削速度的 5 1 倍 以上 即可视为高速 —0 2 _ 削温度低 . . 3切 2 在高速切削 时 , 切屑 以高速排 出 , 带走 了近 切 削 。 因为 在 这个 转 速 范 围 以上 ,对 机 床 的 主轴 结 构 、进 给 驱 动 、 9 %的切 削热 , 大 地 减 少 了工 件 的热 应 力 和 热 变 形 , 以得 到 性 0 大 可 C C系 统 以及 刀 具 材 料 、 具 结构 等都 提 出 了特 殊 的要 求 , 要 开 能 稳 定 的加 工 表 面 。 N 刀 需 发 新 的技 术 。 22 实现 以车 代磨 . 速切 削 可 以利 用 高性 能 刀具 材 料 对 硬 度 .4 . 高 高 速 切 削 加 工 技 术 (ih Sed Mahnn e・ o g) 理 念 H C 5 ~ R 6 H g pe cii T(nl y的 g h o R 4 H C 5的淬 硬 工 件 进行 切 削 , 现 以 车代 磨 加 工 , 到低 实 得 最 初是 由德 国 的 S l o 博 士 于 13 年 正式 提 出 的 , 用 大 直 径 圆 加 工 硬化 和 低残 余 应 力 的稳 定 表 面 。 amn o 91 他 锯 片 对 铝 、 等 合 金 材 料 进 行 了大 量 铣 削 试 验 并 发 现 : 切 削 速 度 铜 随 3高 速 切削 的关键 技术 的不断增加 , 切削温度在上升到一定 的峰值后 , 会逐渐下降. 这个温 31高速 切 削机 床 . 度 峰值 所 对 应 的切 削 速度 被 金 属切 削 加 工界 称 为 临 界切 削 速度 。 由 高速 切 削机 床 相 当 大部 分 是 多轴 联 动 数 控机 床 , 同时 又 常是 精 于此 时刀 具难 以承 受切 削 高 温 的 作用 , 切削 速 度 区 域 被学 者 们 称 密机 床 。高速 切 削 对机 床有 很 高 的要 求 , 要 求 机床 具 有 很 高 的进 此 在 为 “ 区” a m n博 士 利 用 他 的 切 削 实 验 数 据 提 出 了可 以在 “ 死 。Sl o o 死 给 速度 和 加 速度 的同 时 , 还要 求 机 床具 有 高 精 度 和高 的静 、 刚 度 , 动 区 ” 外 的更 高 速 区对 材 料进 行 高 速切 削 的 高速 切 削 理论 . 以 以适 应 粗 精 加 工 、 重 切削 和 快 速 移 动 , 时 保 证 高 精 度 ( 位 精 轻 同 定 由于这一高速切削加工理论 的具 体实施 条件诸 如高速 回转的 度 ± .0 mm) 00 5 。 主轴 、 耐高 温 的 刀具 材 料 等 基本 条 件 在此 后 的很 长 一 段 时 间 内并 没 32高 速 主轴 驱 动 系统 . 有很 好 得 到 解 决 , 以 ; 速 切 削加 工 技 术 一 直 没 能得 到快 速 发 展 。 所 高 高速主轴驱动系统是高速切削技朱最重要 的关键技术之一 , 要 些 工 业 发 达 国家 通 过 对 高 速 切 削 加 工理 论 的研 究 和关 键技 术 的 想达到 1ms 0 / 的切削速度 , 直径 10 m的端铣刀需要机床主轴达到 0r a 探 索 , 楚 地 意识 到 它 在今 后 日益剧 烈 的市 场 竞 争 中 的 巨大 发 展潜 20 r i 清 00/ n的高转速 , m 若采用直径 1mm的立铣刀来 铣削 , 0 机床主轴 力, 相继进行先期投资 , 做了大量实验研究工作 。 高速切削加工技术 转 速 需 要 达 到 2 00/ i.目前 机 床 主 轴 转 速 在 100 30 0/ i 00r n a r 50 ~0 0r n a r 的发 展 经历 了高 速 切削 的理 论 探 索 、 应用 探 索 、 步 应用 、 成 熟 的 水平 的数控 加 工 中心 已成 为普 及 型 的机 床 , 轴转 速 在 100 ~ 5 初 较 主 00 0 10 应 用 4 发 展 阶段 。 个 如今 随 着 在刀 具 和机 床 设 备等 关 键 技术 领 域 的 00/ i 加工 中心 已进人 生产 应 用 阶段 , 高 转 速 的 主轴 系 统 已 0r n的 a r 更 突破 性进 展 ,高速 切 削 加 工 技术 在 工 业 发 达 国家 得 到普遍 应 用 , 正 在研 发 之 中 。 成 为 切 削加 工 的 主 流技 术 。 在极 高 的 主轴 转 速 下 , 轴零 件 在 巨大 离心 力 作 用 下将 会 产 生 主 l高 速 切 削 的 内涵 变形并引起振动 , 主轴轴承及驱动电机会产生大量 的摩擦热 , 传统 高速切削加工不仅是一个技术指标 , 而且是一个经济指标。也 的主 轴 结构 概 念 己经 不 能适 应 极 高转 速 条件 下 主轴 的工作 要 求 。目 就 是 说 , 不仅 仅是 一 个 技 术 上 可 实 现 的 切 削 速 度 且 是 一 个 由 前 生 产 的高 速 切 削数 控 加 工 中心 , 它 . 而 主轴 结 构 几乎 全 部 是 交 流变 频 电 此 可 获得 较 大 经济 效 益 的 指标 , 没有 经 济 效 益 的 高速 切 削 是 役 有工 机 直 接 驱 动 的 电主 轴 , 电机 功 率 高 达 2 0W , 0 8 k 以满 足 主 轴 极 大 的 程 意 义 的 。 目前 定 位 的经 济 效 益指 标 是 : 证 加 工 精度 、 工 质量 启动角加速度和快速准停 的需要; 在保 加 电主轴的回转支 承 目前主要采用 的前 提 下 , 通 常 切 削 速 度 加 工 的 加 工 时 间减 少 7 %, 将 O 同时 将 加 工 液 体 动 、 轴 承 、 气轴 承 、 静压 空 陶瓷 轴 承 和磁 力 悬 浮 轴 承 , 油 、 采用 气 费 用减 少 5 %, 0 以此 衡 量切 削 速度 的合 理性 。 强 制 润 滑冷 却技 术 。 2 高 高速 切 削 加 工 的特 点及 优 越 性 3 高速 进 给 系统 . 3 21高 速切 削加 工 的工 艺 特 点 . 传 统 的 滚珠 丝 杠 副传 动 系 统 对 高速 进 给 系统 表 现 出 不适 应 性 ,

机械制造工程学实验报告-切削力

机械制造工程学实验报告-切削力
1.测力仪采集到的三个方向的切削力均为平均切削力,切削和力为各个方向切削力均值的合力,计算公式为:
2.极差分析:
参加实验的因素取了几个水平,每一水平参加了几次实验,就会导致几个结果,把这些结果相加,就求出了每一因素各同一水平结果之和。本例中主轴转速有四个水平,各进行了四次实验,导致四个结果,把这四个结果相加,就得出各水平分别导致的结果之和,如Kn1=3.12+20.07+22.21+21.06=66.46为主轴转速在2000时切削力结果之和,然后将Kn1等分别写到下表3相应位置。极差是指一组数据中最大值和最小值之差,它是用来划分因素的重要程度的依据,极差越大说明该因素水平所引起实验结果的变化最大,根据极差大小,可以排出因素的主次顺序。经计算,3个主要因素切削深度ap、每齿进给量fx和主轴转速对切削力的影响程度依次为:主轴转速、切削深度、每齿进给量。
1.实验目的
(1)了解多分量切削力测力系统的基本结构及其工作原理。
(2)掌握KISTLER多分量切削力测力系统的基本操作方法。
(3)通过实验得出的数据,分析切削三要素对切削力的影响。
(4)分析实验数据,得出实验结论。
2.实验原理
KISTLER多分量切削力测力系统:
(1)切削力传感器具有高刚度,高固有频率,长寿命,大量程的特点;
1.通过极差分析判断主轴转速、每齿进给量、切削深度对切削力影响程度?
答:从小到大依次是主轴转速、每齿进给量、切削深度。
2.根据多元回归方法,求出切削力的经验公式系数,要求有详细的计算过程。
答:表格如下
序号
X1=logap
X2=logfx
X3=logn
Y=logF
1
X11=-1
X12=2.60
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文件编号:TP-AR-L1663切削技术在机械加工中的应用(正式版)
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机械加工是对结构复杂的零件进行再加工,加工
工艺复杂,设计到模具、光学元件、集成电路、计算
机技术等多个领域。

金属切削加工是机械加工必不可
少的手段,在机械加工过程中选择合理的切削刀具及
切削用量是提高机械加工工件质量的保障,研究数控
切削加工技术特点,对于提高加工工件精度具有重要
的现实意义。

随着现代工业经济的快速发展,机械制造业在整
个国民经济中占有十分重要的地位, 金属切削加工是
机械加工过程中必不可少的手段。

随着数控技术及刀
具技术共同发展的同时,切削刀具及切削速度都得到了高速发展,在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm进步到5μm,精密级加工中心则从3~5μm进步到1~1.5μm,(高速加工中心)并且超精密加工精度已开端进入纳米级(0.01μm)。

刀具材料和涂层技术使用范围不断扩大,涂层硬质合金刀具的切削性能得到大幅提高。

新一代高速数控机床特别是高速加工中心的开发应用与超高速切削紧密相关,高速切削还适用于硬切削、干切削和重切削,是提高切削效率的有效手段。

国内外切削技术现状分析
为满足现代机械加工对高效率、高精度、高可靠性的要求,切削刀具表面涂层可有效提高切削刀具使用寿命,使刀具获得优良的综合机械性能,从而大幅度提高机械加工效率。

目前先进国度的车削和铣削的切削速度已抵达5000~8000m/min以上;机床主轴转数在30000r/min (有的高达10万r/min)以上。

例如:在铣削平面时,国外的切削速度普通大于1000~2000m/min,而国内只相当于国外的1/12~1/15,即国内干12~15个小时的活相当于国外干1个小时。

据调查,许多加工中心的理论切削时间不到工作时间的55%。

因此,如何进步加工效率,降低废品率成了众多企业共同讨论的问题。

为满足现代机械加工对高效率、高精度、高可靠性的要求,世界各国制造业对涂层技术的发展及其在刀具制造中的应用日益重视。

对国内数控加工中心切削效率部分调查发现,普遍存在如刀具精度低、刀片跳动量大、加工光亮度低、工艺设备不配套等诸多问题。

我国的刀具涂层技术经过多年发展,目前正处于关键时期,即原有技术已不能满足切削加工
日益提高的要求,国内各大工具厂的涂层设备也到了必须更新换代的时期。

提高切削效率的技术分析
2.1. 选择合理的切削刀具
在数控机床切削加工中,切削加工刀具种类很多,金属切削刀具的作用不亚于瓦特发明的蒸气机,为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,制造刀具的材料必需具有很高的高温硬度和耐磨性,必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺性(切削加工、锻造和热处置等),并不易变形。

所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展,主要包括铣削刀具和孔加工刀具两大类。

先进刀具有三大技术特征:材料、涂层和结构创新。

高速切削刀具主要依赖的是刀具材料和涂层技术的进步。

高速切削可提高切削效率但不是惟一的手段。

刀具的
结构创新也是提高切削效率的有效手段。

当前前国内外性能好的刀具材料主要有:金属陶瓷、硬质合金涂层刀具、陶瓷刀具、聚晶金刚石(PCD)和立方氮化硼(CBN)刀具等。

刀具切削部分的几何参数对切削效率的上下和加工质量有很大影响,高速切削时的刀具前角普通比普通切削时小10°,后角大5°~8°。

为防止刀尖处的热磨损,主、副切削刃衔接处应采用修圆刀尖或倒角刀尖,(cnc雕铣机)以增大局部刀尖角,增大刀尖左近切削刃的长度和刀具材料体积,以进步刀具刚性和减少刀具破损率。

2.2.选择合理的切削速度。

在选择合理切削用量的同时,尽量选择密齿刀(在刀具每英寸直径上的刀齿数≥3),增加每齿进给量,提高消费率及刀具寿命。

当前以高速切削为代表的干切削、硬切削等新的切削工艺成为制造技术进
步加工效率和质量、降低成本的主要途径。

进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。

最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。

在轮廓加工中,在接近拐角处应适当降低进给量,以克服由于惯性或工艺系统变形在轮廓拐角处造成“超程”或“欠程”现象。

确定进给速度的原则:1)当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。

当线速度为
165m/min,每齿进给为0.04mm时,进给速度为
341m/min,刀具寿命为30件。

假设将切削速度进步到350m/min,每齿进给为0.18mm(高速加工中心),进给速度则抵达2785m/min,是原来加工效率的817%,而刀具寿命增加到了117件。

2)在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给
速度,一般在20~50mm/min范围内选取。

3)当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在20~50mm/min范围内选取。

2.3.加工方式的选择
注重刀具的结构创新往往是提高切削效率的更有效和更可行的手段,但提高切削效率仅靠先进刀具是不够的,应该掌握和运用与切削过程相关的技术,全面提高生产效率。

通过对加工工艺方式的创新是提高生产效率的有效手段。

加工方式可分为顺铣与逆铣两种。

而加工中心的机械传动系统和结构本身就有较高的精度和刚度,相对运动面的摩擦系数小,传动部件的间隙小,运动惯量小,并有恰当的阻尼比,因此可以采用顺铣的方式加工,以进步加工效率。

此外,根据加工阅历,顺铣比逆铣时刀具寿命要进步1倍多,采用不对称的立铣方法,刀具寿命可进步2~3倍。

金属切削加工将机械加工与电、化学、超声波等不合事理加工方法进行复合,在机械、电机、电子等各种现代产业部门中都起着重要的作用。

刀具选择、加工路径规划、切削用量设定,切削加工工艺方式选择都是提高了加工精度和表面加工质量基础手段。

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