数控技术的发展及高速切削工艺
数控机床的发展历程和趋势
现代数控机床的应用领域拓展
01
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03
04
航空航天领域
用于加工飞机和航天器的复杂 零部件，如发动机叶片、机翼
等。
汽车制造领域
用于加工汽车零部件，如发动 机缸体、曲轴等。
模具制造领域
用于加工各种模具零部件，如 注塑模、压铸模等。
医疗器械领域
用于加工各种医疗器械零部件 ，如人工关节、牙科种植体等
高精度直线导轨和滚珠丝 杠
高精度直线导轨和滚珠丝杠的 应用提高了数控机床的定位精 度和重复定位精度，进一步提 升了加工质量。
智能化技术
中期发展阶段开始引入智能化 技术，如自适应控制、模糊控 制等，使数控机床能够根据不 同的加工条件自动调整参数， 提高加工过程的稳定性和效率 。
中期发展的主要应用领域
高速发展阶段
21世纪初，中国数控机床 产业进入高速发展阶段， 技术水平不断提高，产品 种类日益丰富。
中国数控机床的产业现状
产业规模
中国数控机床产业规模不断扩大， 已经成为全球最大的数控机床生 产国之一。
技术水平
中国数控机床的技术水平不断提高， 已经具备了国际竞争力。
产品种类
中国数控机床的产品种类日益丰富， 涵盖了各种加工中心、数控车床、 数控铣床等。
新兴领域应用 数控机床在新兴领域如新能源、 新材料、生物医药等领域的应用 不断拓展，为数控机床的发展提 供了新的机遇。
技术创新驱动 数控机床技术的不断创新和发展， 将推动其在高效、高精度、智能 化等方面取得更大突破。
如何应对数控机床发展的挑战和机遇
加强技术研发和创新
企业应加大技术研发和创新投入，提升 数控机床的技术水平和核心竞争力。
数控高速切削加工技术的发展与应用研究
试论数控高速切削加工技术的发展与应用研究摘要：在当前社会发展过程中，人们对各个加工技术措施和加工效率要求不断的提高，这就要求加工企业在工作的过程中要不断的对加工设备进行更新，保证其能够符合当前社会发展的要求。
本文系统介绍了数控高速切削加工的基础理论及发展过程,通过对其在生产过程中各种加工方式和加工措施进行分析，总结其在工作中的关键所在，为其日后发展中需要的技术和研究方向奠定基础依据。
关键词：高速切削;关键技术;应用研究数控高速切削技术是随着当前社会技术发展中逐步实现的发展技术措施，是提高加工效率和加工质量的先进制造技术之一。
在当前社会技术日益发展与完善的过程中，各种相关技术的研究已成为国内外先进制造技术领域重要的研究方向，更是当前社会日益进步中的主要趋势所在。
我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，在加工企业生产和工作的过程中要利用各种技术手段保证其工作效率的提高，否则在新一轮国际产业结构调整中，使得其市场竞争力落后，造成在企业生产中的效益降低，因此在当前，研究各种先进的加工理论与加工工艺已成为当前不可避免的企业发展趋势。
1、数控高速切削加工的含义高速切削理论由德国物理学家在上世纪三十年代初提出的。
他通过大量的实验研究得出结论：在正常的切削速度范围内，切削速度如果提高，会导致切削温度上升，从而加剧了切削刀具的磨损；然而，当切削速度提高到某一定值后，只要超过这个拐点，随着切削速度提高，切削温度就不会升高，反而会下降，因此只要切削速度足够高，就可以很好的解决切削温度过高而造成刀具磨损不利于切削的问题，获得良好的加工效益。
随着社会发展中，对制造业要求的不断提高，高速切削加工逐步的被应用在各个加工企业和加工生产当中，更是被诸多单位广泛的重视。
在此理论基础上逐渐形成了数控高速切削技术研究领域，使得其在生产的过程中能够有效的保证加工产品的质量和加工效益，是各个企业生产和加工过程中主要探索的目标和追求方向。
高速切削及其关键技术
高速切削及其关键技术摘要自20世纪30年代德国 Carl Salomon博士首次提出高速切削概念以来，经过50年代的机理与可行性研究，70年代的工艺技术研究，80年代全面系统的高速切削技术研究，到90年代初,高速切削技术开始进入实用化，到90年代后期，商品化高速切削机床大量涌现，21世纪初,高速切削技术在工业发达国家得到普遍应用,正成为切削加工的主流技术。
根据1992年国际生产工程研究会(CIRP)年会主题报告的定义，高速切削通常指切削速度超过传统切削速度5－10倍的切削加工。
因此，根据加工材料的不同和加工方式的不同,高速切削的切削速度范围也不同.高速切削包括高速铣削、高速车削、高速钻孔与高速车铣等，但绝大部分应用是高速铣削.目前，加工铝合金已达到2000－7500m/min；钛合金达150－1000m/min;纤维增强塑料为2000－9000m/min。
高速切削是一项系统技术,企业必须根据产品的材料和结构特点，购置合适的高速切削机床,选择合适的切削刀具，采用最佳的切削工艺，以达到理想的高速加工效果。
高速切削是一项先进的、正在发展的综合技术,必须将高性能的高速切削机床、与工件材料相适应的刀具和对于具体加工对象最佳的加工工艺技术相结合,充分发挥高速切削技术的优势。
高速切削技术已成为切削加工的主流和先进制造技术的一个重要发展方向。
高速切削较之常规切削是一种创新的加工工艺和加工理念。
本文分析了高速切削技术的特点,研究了高速切削的关键技术:机床技术、刀具技术和工艺技术,介绍了高速切削技术在航空航天和汽车制造等领域的发展及应用.关键词：高速切削 ;机床；刀具 ;切削工艺一.引言机械加工技术正朝着高效率、高精度、高柔性和绿色制造的方向发展。
在机械加工技术中,切削加工是应用最广泛的加工方法。
近年来，高速切削技术蓬勃发展,已成为切削加工的主流和先进制造技术的一个重要发展方向。
在数控机床出现以前,用于工件上下料、测量、换刀和调整机床等的辅助时间超过工件加工总工时的70％；以数控机床为基础的柔性制造技术的发展和应用,大大降低了工件加工的辅助时间，切削所占时间比例越来越大。
先进制造工艺--高速切削技术
第三讲1.高速切削技术高速切削的产生背景和发展史高速切削（HSM或HSC）通常指高主轴转速和高进给速度下的立铣，它是20世纪90年代迅速走向实际应用的先进加工技术，在航空航天制造业、模具加工业、汽车零件加工、以及精密零件加工等得到广泛的应用。
高速铣削技术既可用于铝合金、铜等易切削金属，也可用于淬火钢、钛合金、高温合金等难加工材料，以及碳纤维塑料等非金属材料。
例如，在铝合金等飞机零件加工中，曲面多且结构复杂，材料去除量达高达90％～95％，采用高速铣削可大大提高生产效率和加工精度；在模具加工中，高速铣削可加工淬火硬度大于HRC50的钢件，因此许多情况下可省去电火花加工和手工修磨，在热处理后采用高速铣削达到零件尺寸、形状和表面粗糙度要求。
高速切削概念始于1931年德国所罗门博士的研究成果：“当以适当高的切削速度（约为常规速度的5～10倍）加工时，切削刃上的温度会降低，因此有可能通过高速切削提高加工生产率”。
60多年来，人们一直在探索有效、适用、可靠的高速切削技术，但直到20世纪90年代该技术才逐渐在工业实际中推广应用。
高速切削最早在飞机制造业和模具制造l受到很大的重视。
为使飞机的零部件满足很高的可靠性要求，大部分重要零件都是在整块铝合金坯件卜铣削而成，既可减少焊缝，又可提高零件的强度和抗振性。
但常规铣削效率很低，从而导致了高的生产成本和长的交货时间。
高速切削是克服这方面问题的最好解决方案。
汽车工业中，模具制造是产品更新换代的关键。
新车型定型后，模具制造周期的长短直接影响到产品的上市时间，也关系到市场竞争的成败。
所以在80年代美国、欧洲和日本的政府都出巨资推动高速切削在模具制造中的应用研究，90年代初高速切削已进入工业化应用。
图16 高速切削在生产应用中的发展历程图17 采用高速切削后产品质量提高的历程a一硬质合金切钢 b一硬质合金切铸铁c—CBN切铸铁图16是德国宝马公司（BMW）采用高速切削的历程。
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。
数控机床中高速切削加工技术的应用分析
文 献标识 码 ： ｈ
文章编 号 ： １ ６ ７ １ － ７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ３ ）２ ０ － ０ ０ １ ６ － ０ １
位， 对 高速 主轴 的 负载 容 量 和寿 命产 生 直接 影 响 。 因此 ， 增 强 机床 主 轴 结构 性能 可 有效 优 化机 床 整体 性 能 ， 提 高生 产率 。 所 以在 高速切 削系 统 中 ， 须配 备 能移动迅 速 、 定位精 确 的进给 系统 。 面对 高性 能进给 系统 ， 机床 导轨 及工作 台结 构面 临更 大 的挑 战 。 ２ ． ４ 数控 高速切 削工 艺
产 生 的热及 切 削产 生 的力 度 的变 化 ， 导 致 刀具 受到 磨 损 ， 进 而
影 响工 具加 工表 面 。对 高速 切 削 运行 原 理进 行深 入 研 究 ， 有 助 于 切削用量 选 择趋于 科学 合理性 ， 是 工件 加工 的理论 基础 。
４ 高速切 削加 工技术对 数控 机床 提 出的新要 求
过 程 中的稳 定性 ， 无法 满足 高 速切 削中零 件 Ｎ ｃ程序 的要求 。 因
此 ， 在 高 速切 削过 程 中 需 人工 编程 来优 化 或补 充 自动编 程 ， 使
得 高 速切 削价值 下 降 。只有 开 发新 的数 据 编程 ， 让 主轴 功 率 与
切 削数 据相 吻合 ， 扩展 高速 切 削的利用 空 间。
１ 数 控高 速切削 加工 的应 用意义
数控 高 速 切 削加 工 ， 可 明显 提 高切 削加工 的 生产 效 率 ， 提
术， 在 技 术使 用 中 ， 相应 加 工 参数 及参 考 实例 相 对 匮乏 。高 速 切 削 工艺 参数 优化 是 目前 高 速 切 削工艺 应 用 的最 大制 约 因素 之
试论数控高速切削加工技术的发展与应用研究
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｎ ｅ ｗ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
高 新 技 术
试论 数控 高速切 削加工 技术 的发展 与应用研究
吕雅 妍
（ 哈 尔滨空调股份有 限公 司， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ７ ８ ）
关键 词 ： 高速切 削 ； 关键 技术 ； 应 用研 究 中图分 类号 ： Ｔ Ｇ ４ 文献标 识码 ： Ａ
１数控高速切削加工的含义 关于高 速切 削加工 的范畴 ， 一般有 以下 几 种划分方法 ，一种是 以切削速 度来 看 ， 认 为切削速度超过常 规切削速度 ５ — １ Ｏ 倍即为 高速切削。 也有学者 以主轴 的转速作为界定 高速加工 的标 准 ， 认为 主轴转速 高于 ８ ０ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 即为高速加工。还有从 机床主轴设计 的 角度 ， 以主轴 直径和 主轴转速 的乘积 Ｄ Ｎ定 义， 如果 Ｄ Ｎ值达到 （ ５ － ２ ０ ０ ０ ） ｘ ｌ ０ ５ ｍ ｍ ． ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ， 则认为是高 速加工 。生产 实践 中， 加工方 法 不 同、 材料不 同 ， 高速切 削速度也相应 不同 。 般 认为 车削速度 达到 （ ７ ０ ０ ～ ７ ０ ０ ０ ） ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 铣 削 的速 度 达 到（ ３ ０ ０ － ６ ０ ０ ０ ） ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 即认 为
一
是高 速切 削。
２数控高速切削加工的优越性 高速切削 由于在 速度 上要 比传统 的切 削 技术 高 ， 所 以具有 很多 的优势 ， 主要 表现 如下： 第一， 由于高速 切削 所采用 的是 小切 削 技术 ， 所 以在切 削的过 程 中 ， 对 于轴 承和 刀具的所产生 的振 动要小很 多 ， 减 少了对设 备 的磨 损 ， 同时 因为振动 幅度小 ， 提高 了加 工的精度 ； 第二 ， 因为切削 的速 度提升 了， 所 以提 高 了加 工 的效率 ； 第ｊ， 由于切 削速度 快， 所 以在切 削 的过程 中 ， 在产 生 的热 量还 没有传递到 工件 上时 ， 就 已经被 切削掉 的切 屑所带走 ， 减少 了对工件所产 生的热变形 ， 在物理角度讲 ，提升 了表 面加工 的精度 ； 第 四， 由于在高 速切削 中 ， 进 给量要小 ， 所 以在 加工 的过程 中所产生 的振 动要小 ， 这样对 于 工件 表面 的加工 精度 和粗糙 度都有 很大 的 提升 ； 第五， 南于高速切 削的速度快 ， 提 高了 生产效率 ， 那 么对于机械设 备的磨损大 大的 降低， 降低 了生 产能耗 ， 并且 减少 了对切 削 液 的使用 ， 是一种非常环保 的切削技术 。 ３数控高速切削技术的应用领域研究 鉴 于以上所述高速切削加 工的特点 ， 使 该 技术在 传统 加工薄 弱 的领域有 着 巨大应 用 潜力 。首先 ， 对于薄壁 类零件 和细长的工 件， 采 用高速切削 ， 切 削力显着 降低 ， 热量被 切屑带走 ， 可 以很好 的弥补采用传 统方法时 由于切 削力 和切削 热 的影 响而 造成其 变形 的问题 ， 大大 提高了加工质量 。 其次 ， 甫于切 由表 １ 、 ２ 显示 出 ， 架棚支护 单位工程造
先进制造技术 第2章 高速切削技术2-1
萨洛蒙在l924一1931年间，进行了一系列的高速切削实验： 在非黑色金属材料，如铝、铜和青铜上，用特大直径的刀 盘进行锯切，最高实验的切削速度曾达到14000m／min， 在各种进给速度下，使用了多达20齿的螺旋铣刀。l931年 申请了“超极限速度”专利，随后卖给了“Krupp钢与工 具制造厂”。 萨洛蒙和他的研究室实际上完成了大部分有色金属的切削 试验研究，并且推断出铸铁材料和钢材的相关曲线。 萨洛蒙理论提出了一个描述切削条件的区域或者是范围， 在这个区域内是不能进行切削的。萨洛蒙没有提出可靠的 理论解释，而且他的许多实验细节也没有人知道。
刀具磨损曲线
三、高速切削切屑形成
高速切削试验表明，工件材料及 性能对切屑形态 有决定性影响。
低硬度和高热物理性能的工件材料（铝合金、低碳钢、未 淬硬钢等）易形成连续带状切屑。 高硬度和低热物理性能的工件材料（钛合金钢、未淬硬钢 等）易形成锯齿状切屑。
切削速度对切屑形态有重要影响。对钛合金，在 （1.5~4800)m/min的切削速度范围内形成锯齿状 切屑，随切削速度的增加，锯齿程度（锯齿的齿 距）在增加，直至成为分离的单元切屑。
不同切削速度下车削45钢件的切削形态。
一方面，切削速度增加，应变速度加大，导致脆 性增加，易于形成锯齿状切屑；另一方面，切削 速度增加，切屑温度增加，导致脆性降低，不易 形成锯齿状切屑；
绝热剪切理论（Adiabatic Shear Theory) 周期脆性断裂理论（Periodic brittle fracture theoty）
萨洛蒙（Salomon）曲线
1600
切削温度/℃
钢
1200
青铜
铸铁 硬质合金980℃ Stelite合金850℃ 高速钢650℃ 碳素工具钢450℃
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第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
概述
2.高速加工于80年代进了一个高速发展时期，90年代 在制造业广泛应用。它是 一种先进的金属切削加工技术， 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,从而大大的提高 切削效率和加工质量，又称为高性能加工。多用于铣削加 工。高速加工由航空工业和模具工业的需求而推动的。 现在美国和日本大约有30%的公司已经使用高速加 工，在德国这个比例高于40%。在飞机制造业，高速铣已 经普遍用于飞机零件的加工。
经自动化工厂“通信网络”连接的各个子系 统，可构成一个有机联系的整体，即自动化工厂。 计算机集成制造反映了制造系统的这一新发展。计 算机集成制造系统则是技术上的具体实现，他能为 现代制造企业追求在激烈变化中、动态市场条件下， 具有快速灵活响应的竞争优势提供所要求的战略性 系统技术 计算机集成制造系统的发展可以实现整个机械 制造厂的全盘自动化，成为自动化工或无人化工厂， 是自动化制造技术的发展方向。
CAD、CAE、CAPP、CAM等
DNC、CNC、车间生产计划、作业 调度、刀具管理、质量检测与控制、 装配、自动化仓库、FMC/FMS等 市场预测、物料需求计划、生产计 算、成本核算及销售等
存储运输模块的主要功能有仓库管 理、自动搬运等。
8
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
CIMS集成的三个阶段：
相关名词:
数 控 技 术 的 发 展
●CNC与CAD/CAM/CAPP /关系 : 通讯 ▼CAD :计算机辅助设计(Computer Aided Design) ▼CAM:计算机辅助制造(Computer Aided Maunfacturing) ▼CAE :计算机辅助工程 (Computer Aided Engineering) ▼CAPP:计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning)
●CNC与现代先进制造系统关系 : CNC用在制造系统中 CNC： DNC – FMC – FMS – CIMS – FA 并行工程、敏捷制造、数字化制造、智能制造、网络制造、 绿色制造、纳米制造、高速加工等等。
5
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
计算机集成制造系统（CIMS）
数 控 技 术 的 发 展
刀具技术P228
高 速 切 削
刀具性能和质量对高速切削加工具有重 大影响，新型刀具材料的采用，使切削 加工速度大大提高，从而提高了生产率， 延长了刀具寿命。
要求
材料
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第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
刀夹装置及快速刀具交换技术
高 速 切 削
在高速加工中，切削时间和每个托盘化 零件加工时间已显著缩短。高速、高精 度定位的托盘交换装置已成为今后的发 展方向。
高 速 切 削
28
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
高速切削工艺内容
1.高速切削机理研究，尤其是模具钢、钛合金、高温合 金等难加工材料高速切学机理研究 2.高速切削工艺数据库。 3.高速切削刀具系列化、标准化研究； 4.干式（准干式）切削技术研究； 5.加工误差综合动态补偿技术研究； 6.高速切削刀具状态监控及工况检测技术。 高导热，低硬材料：连续切削 低导热，高硬草料：断续切削
11
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
数 控 技 术 的 发 展
数控车间自动化集成管理系统
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第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
数 控 技 术 的 发 展
数控车间集成系统
13
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
数 控 技 术 的 发 展
国产数控机床车间示范工程
14
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
4
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
初 步 设 计
数 控 技 术 的 发 展
分 析 模 拟
详 细 设 计
制
图
生 产 准 备
制
产
工 艺 设 计 CAPP
N C 编 程
机 器 人 编 程
造
N C 加 工
装
检
配
验
品
CAE
CAD CAM CAD/CAM CAD/CAM/CAE
广义CAD
广义CAM 广义CAD/CAM CAD CAM CAE 范畴划分
■1952年，第一代电子管数控系统； ■1959年，第二代晶体管数控系统。随之出现刀库，机械手、 加工中心； ■1960年，第三代集成电路数控系统，硬逻辑数控系统（称为 NC)； ■1970年，第四代小型计算机数控（CNC ）； ■1974年，第五代微型计算机数控（MNC，统称CNC） ； ■1980年后，FMS、FMC、CIMS、开放式数控（open NC）系 统、智能制造系统（IMS）大发展。 ■1990年后,高速加工，纳米制造。
数 控 技 术 的 发 展
信息集成
针对设计、管理和加工制造中大量存在 的自动化孤岛，实现信息正确、高效的 共享和交换，是改善企业技术和管理水 平必须首先解决的问题。
企业建模、系统设计方法、软件工具和规范
信息集成 的主要内 容包括
异构环境下的信息集成
9
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
CIMS集成的三个阶段：
高 速 切 削
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第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
高 速 切 削
TOSHIBA四轴高速 FIDIA五轴高速铣床 加工镗铣床
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第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
高速加工与传统的数控加工方法相比没有什么本质的区别， 两者牵涉到同样的工艺参数，但其加工效果相对于传统的 数控加工有着无可比拟的优越性： P221
有利于提高生率；
高 速 切 削
有利于改善工件的加工精度和表面质量； 有利于延长刀具的使用寿命和应用直径较小的刀具；
有利于加工薄壁零件和脆性材料； 经济效益显著提高。
简化了传统加工工艺；
20
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
受高生产率的驱使，高速化已是现代机 床技术发展的重要方向之一。主要表现在：
企 业 集 成
21世纪的制造业必须面队全球制造的新形势， 充分利用全球的制造资源，以便更快、更好、 更省地响应市场需求。这就是敏捷制造的思 想。敏捷制造的组织形式是企业之间针对某 一特定产品，建立企业动态联盟（即所谓虚 拟企业）。敏捷的企业联盟应该是“两头大、 中间小”，即强大的新产品设计与开发能力 和强大的市场开拓与竞争的能力。“中间小” 即加工制造设备的能力可以小。多数零部件 可以靠协作解决，企业可以在全球采购价格 最便宜、质量最好的零部件，因此企业间的 集成是企业优化的新台阶。
数 控 技 术 的 发 展
过程集成
对产品设计开发中的各串行过程 尽可能多地转变为并行过程，在 设计时就考虑到后续工作中的可 制造性、可装配性，设计时考虑 质量，把设计开发中的信息大循 环变成多个小循环，可以减少反 复，缩短开发时间。
10
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
CIMS集成的三个阶段：
数 控 技 术 的 发 展
高 速 切 削
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第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
高速切削工艺实现
1.等体积切削因素。 2.光滑的刀具运动。避免变（加、减）速；拐角圆角。 3.深型腔加工，用多把刀具（长度方向）分深度区域加工。 4.粗加工，5—10度螺旋进刀，精、半精加工圆弧进刀。 5.精加工，控制小的公差和残留高度，会增长程序段，可减少手工 研磨工作量。 6.多区域加工优化刀路顺序。 7.多型腔加工设置合理的顺序，减少零件的应力和变形。 8.薄壁件加工无论粗、精，均采用以层优先顺序，减少变形。
概述
1.1931年由德国所罗门（Salomon）提出高速加工，所 罗门推论：在切削速度达到15000m/min时，切削温度达到 最大值，如果在这个临界值之后，切削速度增加，则切削 温度下降（后来研究证明，该推论不完全正确，需修正） 。
高 速 切 削
切削温度 刀具寿命
高速加工
切削速度
图4.8-1 所罗门（Salomon）曲线
高 速 切 削
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第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
高 精 加 工
高精加工是高速加工技术与数控机床的 广泛应用结果。以前汽车零件的加工精度要 求在0.01mm数量级，现在随着计算机硬盘、 高精度液压轴承等精密零件的增多，精整加 工所需精度已提高到0.1μm ，加工精度进入 了亚微米世界。
2
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
当代，数控技术的典型应用是FMC/FMS/CIMS,其 发展方向是高速化、高精度化、高效加工、多功能化、 小型化、复合化、开放化和智能化以及数控标准的发 展。
数 控 技 术 的 发 展
目前的动向是:
开放式数控系统、高速加工系统。
3
第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
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第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
高速加工作为一种新的技术，其优点是显而易 见的，它给传统的数控加工带来了一种革命性的变化， 但是，目前即便是在加工机床水平先进的瑞士、德国、 日本、美国，对这一崭新技术的研究也还处在不断的 摸索研究中。有许多问题有待于解决：如高速机床的 动态、热态特性；刀具材料、几何角度和耐用度问题； 机床与刀具间的接口技术（刀具的公平衡、扭矩传 输）；冷却润滑液的选择；CAD/CAM的程序后处理 问题；高速加工时刀具轨迹的优化问题等等。国内在 这一方面的研究采尚处于起步阶段，要赶上并尽快缩 小与国外同行业间的差距，还有许多路要走。
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第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
高 速 切 削
五轴高速铣削头
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第九章 数控技术的发展及高速切削工艺
高速伺服进给系统P225
高速加工通常要求在高主轴转速下，使 用在很大范围内变化的高速进给。高速 进给的需求已引起机床结构设计上的重 大变化：采用直线伺服电机来代替传统 的电机丝杠驱动；