高速铣削加工的现状和发展趋势综述
国内外高速电主轴技术的现状与发展趋势
高速电主轴技术的现状与发展趋势高速数控机床（CNC）是装备制造业的技术基础和发展方向之一，是装备制造业的战略性产业。
高速数控机床的工作性能，首先取决于高速主轴的性能。
数控机床高速电主轴单元影响加工系统的精度、稳定性及应用范围，其动力性能及稳定性对高速加工起着关键的作用。
1、高速电主轴对数控机床的发展以及金属切削技术的影响对于数控机床模块化设计、简化机床结构、提高机床性能方面的作用：(1)简化结构，促进机床结构模块化电主轴可以根据用途、结构、性能参数等特征形成标准化、系列化产品，供主机选用，从而促进机床结构模块化。
(2)降低机床成本，缩短机床研制周期一方面，标准化、系列化的电主轴产品易于形成专业化、规模化生产，实现功能部件的低成本制造；另一方面，采用电主轴后，机床结构的简单化和模块化，也有利于降低机床成本。
此外，还可以缩短机床研制周期，适应目前快速多变的市场趋势。
(3)改善机床性能，提高可靠性采用电主轴结构的数控机床，由于结构简化，传动、连接环节减少，因此提高了机床的可靠性；技术成熟、功能完善、性能优良、质量可靠的电主轴功能部件使机床的性能更加完善，可靠性得以进一步提高。
(4)实现某些高档数控机床的特殊要求有些高档数控机床，如并联运动机床、五面体加工中心、小孔和超小孔加工机床等，必须采用电主轴，方能满足完善的功能要求。
2、促进了高速切削技术在机械加工领域的广泛应用电主轴系由内装式电机直接驱动，以满足高速切削对机床“高速度、高精度、高可靠性及小振动”的要求，与机床高速进给系统、高速刀具系统一起组成高速切削所需要的必备条件。
电主轴技术与电机变频、闭环矢量控制、交流伺服控制等技术相结合，可以满足车削、铣削、镗削、钻削、磨削等金属切削加工的需要。
采用高速加工技术可以解决机械产品制造中的诸多难题，取得特殊的加工精度和表面质量，因此这项技术在各类装备制造业中得到越来越广泛的应用，正在成为当今金切加工的主流技术。
数控高速加工技术简述
数控高速加工技术简述一、高速加工的技术优势高速加工在切削原理上是对传统切削认识的突破。
据资料介绍,在国外的高速加工试验中已经证实,当切削速度超过一定值(V=600m/min)后,切削速度再增高,切削温度反而降低,在切削过程中产生的热量进入切削并从工件处被带走。
试验条件下的测试证明了在大多数应用情况下,切削时工件温度的上升不会超过3℃。
相应地,在已给定的金属切除率下,当切削速度超过某一数值之后,实际切削力会近似保持不变。
经过理想的高速加工后,切屑变形及其收缩加工的实现与应用对航空制造业有着重要的意义。
高速加工自身必须是一个各相关要素相互协调的系统,是多项先进技术的综合应用,为此机床厂商应进行大力的开发研制,推出与高速加工相关的新技术设备。
二、数控高速加工的发展现状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。
在我国航天、航空、汽轮机、模具等行业,程度不同地应用了高速加工技术,其间的差距在于国家对该行业投入资金、引进政策等支持的多少,以及企业家们对高速加工系统技术认识的深浅。
相对于汽车制造业而言,这类机械制造行业基本上是属于工艺离散型制造业。
其高速加工技术主要表征在对高速数控机床与刀具技术的应用上。
目前国内已引进的加工中心、数控镗、铣床主轴转速一般≤8000r/min(极少有12000r/min),快进速度≤40m/min。
对铸铝、锻铝合金体、高强度铸铁和结构钢件,多采用超细硬质合金、涂层硬质合金刀具材料和标准结构的各类刀具加工。
超硬刀具材料及专用结构刀具应用还较少,加之机床主轴转速偏低,一般不能进入高速切削领域。
以铣削加工为例,这些行业加工铝合金工件:切削速度1000m/min,进给速度15m/min,每齿进刀量0.35mm。
车削:切削速度700m/min。
铣削铸铁、结构钢(含不锈钢)工件:切削速度500m/min,进给速度10m/min,每齿进刀量0.3mm。
高速切削加工技术论文（2）
高速切削加工技术论文(2)高速切削加工技术论文篇二浅谈高速切削加工技术的发展摘要:高速切削技术是近十几年来迅速崛起的一项先进制造技术,已成为现代制造业的重要组成部分。
从高速切削的特点和机理入手,分析这项高新技术发展状况和目前的应用。
关键词:高速切削;机床;刀具高速切削是指在比常规切削速度高出很多的速度下进行的切削加工因此,有时也称为超高速切削Utra一ligh Speed Machining)。
高速切削是一个相对的概念,当使用不同的加工方法和工件材料与加工刀具时,Hsc的切削速度会有很大的不同。
高速切削强调的是高的速度,即要有高的主轴转速,高速切削中的高速不是一个技术指标,而应是一个经济指标。
高速切削时由于切削速度的大幅度提高,决定了高速切削具有以下特点:一是生产效率提高;二是切削力降低;三是工件的热变形减小;四是工件振动减小;五是可加工各种难加工材料;六是生产成本降低。
一、高速切削的机理在高速切削过程中,由于切削速度足够快,使应变硬化来不及发生,变形只发生小范围内会使切削力小于传统速度的切削力。
高速切屑变形机理在很大程度上与热量有关,随着切削速度的增加,切屑流受到的阻力减小,从而使切屑变薄、切削力减小。
高速切削机理主要包括高速切削中切削力、切削热变化规律.刀具磨损的规律.切屑的成型机理以及这些规律和机理对加工的影响。
目前对铝合金的高速切削机理的研究与应用比较成功,但对黑金属和难加工材料的高速切削机理的研究与应用尚处于不断探索之中,应用也是在不成熟的理论指导下进行。
另外,高速切削机理的研究与应用已进入钻铰、攻丝等的切削方式中,但还处于探索阶段。
随着科学技术的发展,对高速切削的切削力、切削热、切屑成型、刀具磨损、刀具寿命、加工的精度和表面质量等的变化规律将做更加深入的分析与研究。
二、高速切削的发展高速切削缘起自航空铝合金零件的加工。
在该领域,高速加工主要用于铣削高强度铝合金整体构件、薄壁类零件,切除其90%,的材料。
探析数控高速加工技术综述
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。
浅谈数控技术的发展现状及趋势(1)
浅谈数控技术的发展现状及趋势摘要：随着计算机业的快速发展，数控技术也发生了根本性的变革，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术，文章结合国内外情况，分析了数控技术的发展趋势。
数控技术是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。
它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
关键字：数控技术现状趋势一、国内外数控技术的发展现状随着计算机技术的高速发展，传统的制造业开始了根本性变革，各工业发达国家投入巨资，对现代制造技术进行研究开发，提出了全新的制造模式。
在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。
目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。
在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理。
长期以来，我国的数控系统为传统的封闭式体系结构，CNC只能作为非智能的机床运动控制器。
加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定，加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。
CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节，整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。
在复杂环境以及多变条件下，加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数，无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整，更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量，因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。
机床技术的发展现状与未来趋势
机床技术的发展现状与未来趋势近年来，随着科技的飞速发展，机床技术也迎来了新的突破与改变。
机床作为制造业中的重要生产工具，对于国家的经济发展起着举足轻重的作用。
在新的时代背景下，机床技术不断更新换代，推动着制造业的升级，产业结构的优化。
本文将探讨机床技术的发展现状与未来趋势。
首先，我们来看一下机床技术的发展现状。
随着人们对高效、精准加工需求的不断提高，机床技术在精度、速度、稳定性等方面进行了升级改造。
例如，高速切削技术的应用使得机床在加工速度上取得了巨大的突破，大幅缩短了加工时间，提高了生产效率。
同时，精密传动系统的应用，使得机床在加工精度上取得了显著的提升，能够满足高精度加工的需求。
此外，自动化技术、机器人技术等也得到了广泛应用，大大提高了机床的操作性和生产效率。
然而，机床技术的发展现状也存在一些问题。
首先，机床技术更新换代的速度还不够快，制约了整个产业的升级。
其次，机床技术对于环境友好性的要求还不够高，能源消耗和废气排放等问题仍然存在。
此外，虽然机床技术的自动化程度已经有所提高，但与国外先进水平相比，仍然存在一定差距。
因此，推动机床技术的升级和改造，提高技术自主创新能力，是当前亟待解决的问题。
那么，机床技术的未来趋势又将如何发展呢？首先，高精密、高效能将成为机床技术的主要发展方向。
随着科技的进步，人们对产品加工精度和效率要求越来越高。
机床技术将会在控制系统、数控系统、刀具材料等方面进行突破，以满足高精度、高效能的加工需求。
其次，智能化将成为机床技术发展的重要方向。
智能机床不仅具备传统机床的基本功能，还具备自主调整、自我适应、自主检测等智能特性，能够根据不同加工要求灵活调整工艺参数，提高加工效率和质量。
同时，智能机床还能通过大数据分析和人工智能技术实现智能监控和预警，最大限度地降低故障风险，提高设备利用率。
另外，绿色环保将成为机床技术发展的必然选择。
随着全球环保意识的提高，绿色制造已经成为未来制造业的发展趋势。
2023年数控铣床行业市场环境分析
2023年数控铣床行业市场环境分析
随着我国制造业的快速发展，数控铣床行业成为了重要的一个生产工具。
数控铣床是一种机械加工设备，它的主要用途是对各种材料进行铣削加工。
因此，数控铣床在制造业中的地位非常重要，也成为了一个非常有前途的行业。
市场环境：
1.市场需求增长：随着城镇化等现代化进程的不断推进，传统制造工艺已不能满足生产需求，数控技术不断发展，每年需求量呈现逐年增长趋势。
2.东南亚等新兴市场开放：自由贸易区的建设和全球经济的融合，为中国数控铣床企业进军新兴市场提供了新机遇，中国的产品技术因为价格等因素赢得了新兴市场的关注。
3.国内市场竞争激烈：中国数控铣床企业存在数量庞大、技术实力参差不齐的现象。
在这样的市场环境下，企业仅有积累技术优势、降低成本，才能在市场竞争中开拓出新的地盘。
4.整体价格竞争下降：国内数控铣床企业缺乏知名度，在市场上只能以低价争流量，这样的价格战逐渐影响着中小企业的盈利乃至生存，而大型企业在市场发展壮大的过程中积累更多的资本优势和品牌溢价优势，夺取更大的市场份额。
5.借助互联网营销的新趋势：数控铣床企业通过互联网平台和新型营销手段开拓新的市场和客户，实现自身品牌的价值提升。
总的来说，数控铣床行业的市场环境总体比较好，但是市场竞争压力也很大，企业在市场中要通过建立自身的品牌形象和提升企业核心竞争力来赢得市场份额和品牌口碑的提升。
超高速切削的发展现状
超高速切削的发展现状超高速切削是一种先进的切削加工技术，采用高速转速和小切削深度进行切削，能够有效提高切削效率和加工精度。
本文将对超高速切削的发展现状进行详细介绍。
超高速切削技术的发展可以追溯到20世纪60年代，当时由于切削过程容易产生几何形状的误差和表面质量问题，因此一直未能得到广泛应用。
随着计算机数控技术和精密制造技术的快速发展，超高速切削技术在上世纪80年代出现了突破性的进展。
发展初期，超高速切削主要用于加工金属材料，如铝合金、镁合金等，通过提高切削速度和减小切削深度，大大提高了切削效率和表面质量。
随着材料科学和刀具制造技术的进步，超高速切削技术逐渐应用到切削硬度较高的材料，如钢、铁等。
近年来，随着新材料和复杂工件的出现，超高速切削技术迎来了新的发展机遇。
首先是新材料的应用，如高性能陶瓷、纳米材料等，这些材料具有高硬度和高韧性，传统切削技术难以满足对其加工精度和表面质量的要求，而超高速切削技术能够有效解决这一问题。
其次是复杂工件的加工，如汽车发动机缸体、飞机发动机叶片等，这些工件形状复杂，表面精度要求高，传统加工方法效率低、成本高，而超高速切削技术具有快速、高效的优势。
随着超高速切削技术的不断发展，相关设备和工具也在不断更新迭代。
首先是刀具材料的优化，采用纳米材料、复合材料等先进材料制造刀具，能够提高切削效率和切削质量。
其次是机床的改进，采用高刚性、高速度的数控机床，能够满足高速切削的要求。
同时，先进的控制系统和传感器技术的应用，能够实时监测切削过程中的温度、压力等参数，保证整个加工过程的稳定性和安全性。
超高速切削技术的发展带来了巨大的经济效益和社会效益。
首先是加工效率的提高，相比传统切削技术，超高速切削能够大幅度提高切削速度和加工效率，节约了生产时间和成本。
其次是加工精度和表面质量的提升，超高速切削能够实现微米级的精度和纳米级的表面粗糙度，满足了高精度工件的需求。
此外，超高速切削技术还可以减少切削力和切削温度，降低刀具磨损和能量消耗，从而延长刀具寿命，减少了对自然资源的消耗，对环境保护具有积极意义。
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高速铣削加工的现状和发展趋势综述
高速加工是面向21世纪的一项高新技术，它以高效率、高精度和高表面质量为基本特征，在航天、汽车、制造、光电工程和仪器仪表等行业中获得越来越广泛的应用，并已取得了重大的技术经济效益，是当代先进制造技术的重要组成部分。
一般来说能称为高速的，其切削速度和进给速度为常规的10倍左右，也就是说主轴的转速超过20000r/min，甚至能达到60000 r/min；切削速度达到60m/min，甚至120m/min。
不仅如此，为了降低辅助时间要求能在瞬间达到高速和在高速行程中瞬间准停。
对于多轴联动的加工中心而言，同时要求在最短的时间内实现自动换刀，并最大限度地缩短切削-切削的时间。
回转工作台和叉形主轴的运动速度，要高出传统传动方式5~6倍。
要满足上述要求，就需要主机在具有高动、静刚度的同时，还要配备高性能的功能部件，如高速电主轴、直线电机、转矩电机、高速自动换刀机构和控制系统等。
高速加工中心主要功能部件的发展现状和趋势
1.主轴系统
对于高速加工中心而言电主轴已成为机床的核心部件，由于在高速加工领域中多采用小直径的（直径仅0.1~2mm），而要满足150m/min以上的切削速度就要求提高主轴的转速。
目前，主轴转速在20000~40000 r/min的加工中心已经越来越普及，如瑞士Mikro公司的XSM400U。
该设备的主轴转速已达到54000r/min，为了适应高转速所产生的温升、振动和位移，主轴轴承采用陶瓷轴承、磁力轴承和空气轴承替代了传统轴承；同时对主轴高转速带来的温升、位移和振动进行测量、修正和补偿，以确保主轴系统的高速度和高精度。
目前德国的Kugler公司已生产出采用空气轴承的主轴最高转速达160000r/min的5轴高精度，德国Fruanhofer正在研制300000r/min的高速主轴。
2.进给系统
对于高速加工中心而言，高的切削速度固然是主导因素，然而要实现真正的高效加工，提高进给速度和降低辅助时间尤为重要。
由于直线电机技术的迅猛发展，其速度高、加速度大、定位精度和跟踪精度高及行程不受限制的优势已充分体现在高速加工中心上，如德国德马吉公司的DMC75Vinear型高速加工中心，其快速进给速度已达到90m/min，加速度达到2g，相应的定位精度和重复定位精度也有大幅度提高，目前直线电机的发展已经提高到120m/min，甚至200m/min，加速度达到6g，当然如此高的加速度情况下提高机床的刚度就显得尤为重要。
对于多轴联动的高速加工中心、回转工作台和叉形主轴的摆动和回转是通过转矩电机实现的，它就和直线电机一样采用了直接驱动的方式来实现高转速和高加速度，其能达到的角加速度是传统蜗轮蜗杆传动的6倍，加速度可达到3g。
直线电机和转矩电机在高速加工中心上的组合应用为高速度、高精度和高的表面质量加工模具提供了最佳条件。
3.辅助系统
作为高速加工中心重要部件之一的自动换刀装置（ATC）的高速化也相应成为高速加工中心的重要技术指标。
快速自动换刀技术是以减少辅助加工时间为主要目的，在尽可能短的时间内完成自动交换的技术方法，如采用机械凸轮机构的自动换刀装置，其速度要大大高于液压和气动换刀装置。
日本SODIC公司生产的MC450立式加工中心所采用的换刀机构，刀-刀时间仅0.6s。
同时为了提高自动换刀时间还采用了如多主轴换刀、双主轴换刀和多机械手换刀等方式，如奥地利ANGERG公司生产的多主轴加工中心，实现了切削-切削时间仅0.4s；德国CHIRON公司采用多机械手的换刀机构实现了切削-切削换刀时间仅1.5s。
自动换刀机构的发展有力地推动了高速加工的实现。
C控制系统
要实现高速加工必须配以高性能的CNC控制系统，因为它是决定机床加工速度、精度和加工件表面质量等性能的重要因素。
首先在加工高精度空间曲面时，复杂的刀具轨迹需要庞大的加工程序，因此，程序段处理时间的长短是决定CNC控制系统工作效率的重要指标。
目前如海德汉的iTNC530数控系统，对程序段的处理时间可达0.5ms。
除缩短程序处理时间外，控制系统还具有能以纳米的分辨率进行工作的Nurbs和样条插补功能，以便在高速加工的情况下获得高的加工精度和表面质量。
另外，其还必须能与不同厂家的/系统进行连接，尤其对5轴联动加工，巨大的数据程序可以通过CAD/CAM系统经网络以很高的速度传送到控制系统上，最大限度的缩短调整时间和编程时间。
机床行业发展趋势
1.虚拟轴机床
虚拟轴机床由于具有运动惯量小、刚性潜力大、结构简单、造价低和5轴5面加工等特点，对加工模具具有很大潜力，当前虚拟机床已进入实际应用阶段。
目前，虚拟轴机床的热门产品是瑞典Tricept（特立开普特）公司的“三条腿”机床。
它配备了大功率电主轴，功率达48kW，最高转速为30000r/min，直径?170mm，快进速度达65 m/min,加速度高达20m/s2，因而切削效率很高。
其工作台直径为2.4m,配备12把刀，换刀时间5~10s，特别适用于模具加工。
据悉，该产品已出售100多台，其中6台进入中国。
用虚拟轴机床组成的FTL，已在瑞典SAAB汽车公司生产了5万多台发动机。
2.复合加工机床值得注意
为了进一步提高生产率，复合加工机床应运而生，如日本TAKISAWA机床公司的TML-8型立式加工中心和削中心组合机以及日本MAZAK公司的200Y复合机床，都综合了加工中心和车削中心的加工功能，可完成复合加工。
一次装夹可完成车、钻、铣、攻等工序，并可达到很高的切削精度，而且简单，减少了成本。
又如德国的OTTO Bihler公司的MC82型复合中心可进行成型、、攻丝、车螺纹、装配和检测等工序，提供了最大限度的柔性和生产率，进一步缩短了非生产时间。
3.适应环保要求的干切削技术的应用
传统切削过程多采用提高刀具寿命，改善加工表面质量，并利于排出切削热，但是在高速切削过程中切削液的飞溅和形成的雾状液滴将污染操作现场和影响操作者健康，而变质切削液的更换排放又会影响环境，因而发展满足环保要求的干切削技术是绿色制造的一项重要内容。
尤其要求强烈的是汽车工业，因为切削液的价格很高，典型生产线设备的刀具成本约占50％，喷淋占30％，再加上收集和处理废液带来的高昂成本，因此，其设备若换成干式加工，不仅降低了生产成本又满足了环保要求。
4.20年后的机床模型描述
日本Mazak公司预报了未来20年技术发展的新概念，它的机床模型特征是：数字化机械和数字化通信的结合，其规格参数将达到如下指标：主轴转速100000r/min；运动加速度8g；切削速度660m/s（2马赫）；采用主轴停止机换刀；工作台最小分度精度1/100000；工作台转速8000r/min；6轴控制5轴同时联动，在这台干切削机床上，可同时具有车削、铣削、淬火、内外圆磨削及机内测量。
总之，高速加工中心是一种高技术的集成产品，是机、电、液、气及刀具等各技术领域发展的综合反映，它们既相互促进又相互制约，如加工中心高速技术的发展就要求数控系统提高运算速度，从32位提升到64位，分辨率的提高促进了机床定位精度的提高，生产效率的提高就要求提高主轴转速和进给速度，这就促进了电主轴和直线电机的发展，同样近年来刀具技术的发展有力地支持了机床高速化的发展，使提高切削速度成为可能。
而机床高速化也推动了刀具技术的发展，相信在不久的将来像日本Mazak公司所描述的机床产品也将应运而生。
文章内容仅供参考 () ()(2010-7-30)。