高速加工技术现状及发展趋势
数控加工技术的发展趋势
数控加工技术的发展趋势随着科技的不断进步和制造业的发展，数控加工技术在工业制造中的地位日益重要。
数控加工技术以其高效、精准和灵活的特点，在各个领域得到广泛应用。
本文将探讨数控加工技术的发展趋势，并对未来的发展方向进行展望。
1. 精度提升数控加工技术在过去几十年中取得了显著进步，加工精度大幅提高。
然而，随着科技的进步，人们对产品质量要求的提高，数控加工技术的精度也需要不断提升。
未来，通过新材料的研发、新技术的应用以及控制系统的优化，数控加工技术的精度将进一步提高，满足更高层次的加工需求。
2. 复合加工传统的数控加工通常只能完成单一的加工操作，如铣削、车削等。
而复合加工则是在同一台数控机床上进行多种加工操作，如铣削、钻孔、攻丝等。
复合加工的出现将大大提高生产效率，减少设备投资和占地面积。
未来，复合加工技术将得到更广泛的应用，并在自动化生产中发挥重要作用。
3. 智能化随着人工智能技术的发展，数控加工技术也在向智能化方向发展。
智能化的数控加工设备可以通过学习和优化算法实现自主决策、自动调节和在线监测。
未来，智能化的数控加工设备将更加灵活、智能和自适应，能够根据加工任务的需求进行自动化调整，提高生产效率和产品质量。
4. 高速加工随着制造业对产品加工效率的要求越来越高，高速加工技术应运而生。
高速加工技术通过提高切削速度和进给速度，实现对工件的快速、高效加工。
未来，随着材料科学和切削工具技术的不断进步，高速加工技术将成为数控加工的重要发展方向，进一步提升加工效率。
5. 加工复杂曲面在传统的数控加工中，对于复杂曲面的加工通常需要进行多次刀具的更换和人工的干预。
而随着数控机床的发展和刀具技术的进步，加工复杂曲面将变得更加容易。
未来，数控加工技术将可以更加高效、精确地完成对复杂曲面的加工，拓宽了数控加工技术的应用领域。
综上所述，数控加工技术的发展趋势包括精度提升、复合加工、智能化、高速加工和加工复杂曲面。
这些趋势将推动数控加工技术在制造业中的应用不断拓展，提高生产效率和产品质量。
超高速加工技术
（2）汽车制造。
1
2
3
4
钻孔 表面倒棱 内侧倒棱 铰孔
高速钻孔 表面和内侧倒棱
专用机床 5轴×4工序 = 20轴（3万件/月）
刚性（零件、孔数、孔径、孔型固 定不变）
高速加工中心 1台1轴1工序（3万件/月）
柔性（零件、孔数、孔径、 孔型可变）
图12 汽车轮毂螺栓孔高速加工实例（日产公司）
（3）模具制造。
b）高速模具加工的过程
图14 两种模具加工过程比较
生产剃须刀的石墨电极
生产球形柄用的铜电极
图15 高速切削加工电火花加工用工具电极
（4）难加工材料领域。硬金属材料（HRC55～62），可 代替磨削，精度可达IT5~IT6级，粗糙度可达0.2～1um。
（5）超精密微细切削加工领域。
粗铣整体铝板； •精铣去口； •钻680个直径为3mm的小孔。 时间为32min。
在机床的主轴上，定子安装在主轴单元的壳体中，采用水冷 或油冷。精度高、振动小、噪声低、结构紧凑。
高速加工技术的发展与应用
图5 HSM600U型数控五轴高速加工中心
生产厂家：瑞士Mikron 主轴转速：最高42000 rpm
主轴功率：13 KW 进给速度：最高40 m / min
定位精度：0.008 mm
重复定位精度：0.005mm
图6 HSM 系列高速五轴联动小型立式加工中心
图7 HSM800 图9 HSM400
• Bremen大学在高效深磨的研究方面取得了世界公 认的高水平成果，并积极在铝合金、钛合金、铬镍 合金等难加工材料方面进行高效深磨的研究。
近年来，我国在高速、超高速加工的各关键领域 (如大功率高速主轴单元、高加减速直线进给电机、 陶瓷滚动轴承等方面)也进行了较多的研究并有相应 的研究成果。
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。
我国高速加工技术现状及发展趋势
标题：我国高速加工技术现状及发展趋势在当前工业生产中，高速加工技术已成为了提高加工效率、降低成本、改善产品质量的重要手段。
我国作为全球最大的制造业大国，高速加工技术的现状和发展趋势备受关注。
本文将从深度和广度两个方面对我国高速加工技术进行全面评估，并探讨其发展趋势。
一、我国高速加工技术的现状1. 高速加工技术的定义和特点高速加工技术是指在高速度下对工件进行切削加工的一种先进加工技术，具有高效率、高精度、高表面质量、低热影响区等特点。
2. 国内高速加工技术的发展历程自20世纪80年代以来，我国的高速加工技术得到了迅猛的发展，尤其是在航空航天、汽车制造、模具制造等行业得到了广泛应用。
3. 我国高速加工技术的应用现状高速加工技术在航空航天、汽车制造、模具制造、医疗器械等领域得到了广泛应用，成为提高生产效率和产品质量的重要手段。
二、我国高速加工技术的发展趋势1. 技术创新推动高速加工技术的发展随着科技的进步和不断创新，高速加工技术将会更加高效、精密、稳定，能够满足更加复杂的加工需求。
2. 智能制造与高速加工技术的融合智能制造将成为未来高速加工技术发展的重要方向，通过智能化、自动化技术，提高生产效率和产品质量。
3. 绿色制造与高速加工技术的结合高速加工技术在减少碳排放、节能减排方面将会有更大的发展空间，应用于绿色制造领域。
4. 人工智能在高速加工技术中的应用随着人工智能技术的快速发展，其在高速加工技术中的应用将会成为新的发展趋势，将提高生产效率和产品质量。
三、总结与展望我国高速加工技术在不断发展创新的过程中，已经取得了令人瞩目的成绩，但与发达国家相比仍有一定差距。
在未来发展中，需要加大科技投入力度，加强技术研发和创新，培养更多高端技术人才，不断提升我国的高速加工技术水平，推动制造业向高质量发展。
个人观点：高速加工技术作为先进制造技术的代表，将会对我国工业生产产生深远影响。
在未来，我相信随着科技的进步和不断创新，我国的高速加工技术将不断迈向更加高效、精密、稳定的发展方向，并为我国制造业的转型升级和智能制造提供重要支撑。
超高速加工技术发展现状及趋势
达 到 磨 削 表 面 的 水平 ，超 高 速 铣 削 可 实 现 硬 切 削 （ ＲＣ ０以下 ） 因而可 用 于模 具 的精 加工 ，省 去 其 Ｈ ６ 常规 的精 整加工 工序 或节 省抛光 工 时 。 在超 高速 加 工 中由于机 床 主轴 转速 很高 ，激 励 振 动频 率就很 高 ，远 离机 床 固有 振动频 率 ，因此 工
了 ２ ３倍 。 —
是超 高 速加 工 技术 对机 械制 造 业 实现 高 效 、
优 质 、低成 本 生产 有 广 泛 的适 用 性 。 超 高 速加 工 可 大 幅 度 提 高 加工 效 率 、缩 短 加 工 时 间 、降低 加
正 是 超 高 速 加 工 技 术 特 别 是 超 高 速 铣 削 ，与 新 一 代 数 控 机 床 特 别是 高 速加 工 中心 的开 发 应 用 紧密 相 关 。９ ０年代 以来 ，美 、欧 、 日各 国争 相 开 发 应用 新 一 代 高 速 数 控 机 床 ，集 高 效 、精 密 、柔 性 为 一 体 的数 控 机 床 的高 效 特 征 有 了 新 的 飞 跃 。 新 一代 数 控 机 床 已经 从 原 有 数 控机 床基 型 的高 速 型 派 生 品种 ，加 快 高 速 化 发 展 步 伐 ，适 应 超 高 速 度 高效 加 工 的新 结 构 已 用 于 多 种 产 品 中 ，高 速 主 轴 单 元 、高 速且 高 加／ 速 度 的进 给运 动 部件 、高 减 性 能 数控 和 伺服 系统 以及 工 具 系 统 都 出 现 了新 的
５ ０ ｒｍｉ ，进 给 速 度 ６ ／ ｎ 中 小 型 加 工 中心 ０ ０／ ｎ ｍ ｍｉ ；
二 、超 高速 加 工技 术 的 重 要性
高速加工技术
Salomon博士的理论：切削速度对切削温度的影响
1600
切削温度/℃
钢 1200
青铜
铸铁 硬质合金980℃
Stelite合金850℃
800
高速钢650℃ 碳素工具钢450℃
400 软铝
非铁金属
切削不 切削适应区 适应区
0
600 切削适应区
1200
1800
2400 切削速度v/(m/min)
3000
高速加工的真正意义?——改善加工生产流程!
两种模具加工过程比较
电极制造
1毛坯 → 2粗铣 → 3半精铣 → 4热处理 →5电火花加工→6精铣 →7手工磨修
a）传统模具加工的过程
1硬化毛坯→ 2粗铣
→ 3半精铣 → 4精铣 →5手工磨修
b）高速模具加工的过程
高速加工的发展史
高速切削的创始人：德国博士Dr. Carl J. Salomon 德国专利号： 523594 27/4/1931高速铣削 1931年，Dr. Salomon利用已加装锯齿的大直径旋转飞轮 在一定范围内作模拟高速切削实验 温度和切削速度成正比，速度进一步提高，温度会升到顶 峰然后回落 根据温度死谷理论， 在死谷区域是不可能进行切削 资料在第二次世界大战中散失
高速加工机床－高速电主轴
主轴功率与最高转速的现况和高速切削的期望
ADOC－平均切削深度mm；d－刀具直径mm
不同轴承结构主轴加工淬火钢的表面粗糙度
主轴轴承类型及加工方式
工件表面粗糙度Ra/μm
车削、铣削 静压轴承 磨削
＜0.1
0.05～0.1
车削、铣削
滚珠轴承 磨削
0.1～0.3
0.1～0.2
高速加工的发展趋势
高速加工的发展趋势
高速加工技术的发展趋势主要包括以下几个方面：
1. 高速切削工艺：随着材料科学和刀具技术的不断进步，高速切削工艺的应用正在不断扩大。
高速切削工艺能够增加切削切削速度和加工效率，减少切削力和切削热量，提高切削质量和表面光洁度。
2. 高速加工中心的发展：高速加工中心是高速加工的核心设备。
未来，高速加工中心将越来越智能化，加工速度和精度将得到进一步提高。
同时，高速加工中心将根据不同的加工要求，提供更加灵活的刀具和夹具系统，以满足不同加工任务的需求。
3. 多轴加工技术的应用：多轴加工技术可以同时进行多个方向上的切削，使得曲面加工更加容易和精确。
未来，多轴加工技术将广泛应用于高速加工领域，提高加工效率和加工精度。
4. 先进的刀具材料和涂层技术：刀具是高速加工的关键因素之一。
未来，刀具材料将更加耐磨耐热，刀具涂层技术将更加先进，以满足高速切削的需求。
5. 智能化制造技术的应用：高速加工将与智能化制造技术相结合，实现工艺参数的自动优化和实时监控。
未来，高速加工设备将具有自动化、智能化和可持续发展的特点，提高生产效率和产品质量。
总体来说，高速加工的发展趋势是向着高效、智能和精准的方向发展，以满足不断变化的制造需求。
高速机床的关键技术和发展趋势
高速机床的关键技术和发展趋势【摘要】高速切削是切削加工发展的主要方向之一，高速机床是实现高速切削的基础。
近年来，高速切削技术的快速发展带动了高速机床制造技术的进步，不仅体现在传统机床关键部件的重大改进，而且产生了新的机床结构以及关键零部件，把机床制造技术带入了一个新的领域。
本文具体分析研究了高速机床的关键技术和发展趋势。
【关键词】高速机床关键技术发展趋势中图分类号：tg508 文献标识码：a 文章编号：高速机床是指能够进行高速切削的机床。
目前适用于进行高速切削的加工中心和数控机床，其主轴转速一般都在10000r/min以上，有的高达60000-100000r/min，主电机功率15-80kw。
高速切削还在进一步发展中，不同加工方式和不同材料的高速切削范围也有所差别，表1给出了几种典型加工方式的高速切削范围。
表1 典型加工方式的高速加工范围高速切削要求高速机床的主轴和工作台具备极高的加速度性能，主轴从启动到最高转速（或相反）只用1-2s，工作台的加速（减速）度要达到1-10g。
如此高的加速度会对机床造成巨大的动载荷，必须提高机床的动、静刚度，因此高速机床的产生使机床从“速度设计”进入“加速度设计”的新阶段。
与常规加工相比，高速加工有许多突出的优点：单位时间的材料切除率可增加3-6倍；切削力可降低30%以上，特别有利于薄壁细长工件的高速精密加工；95%-98%的切削热被切屑带走，工件可基本保持冷态；高速加工能加工出非常光洁、精密的零件，如高速铣削和高速车削可以达到磨削的光洁度；工件表面残余应力非常小。
高速加工技术首先在美国航空航天工业中得到广泛应用，如今汽车工业和模具工业也越来越多采用高速加工。
例如用小直径立铣刀对模具型腔进行超高速铣削，因为效率高、精度高、表面光洁，故可省去后续的电加工和手工研磨等工序，大大加快了新产品的开发周期。
常用的机床关键件如钢球式机械主轴、滚珠丝杆、数控系统以及现有的设计理念已不能支撑高速机床, 由此产生了一系列的技术创新, 如高速滚珠丝杆、直线电机、电主轴、高性能数控系统、新型结构及新设计理念。
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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。
２.1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，经营各条自动线生产运行,年产轿车能力15万辆，制造节拍1.５0分／辆。
其中发动机、传动器生产线共拥有627台各种机加工设备，进口2５3台,国产374台，其基本上属于数控刚性自动生产线。
自产发动机零件9种,传动器零件27种,其余社会配套。
年产发动机２７万台，传动器1８万台。
生产国际二十世纪九十年代水平的4缸、6缸捷达奥迪轿车五汽门电喷发动机及配套的传动器,生产节拍30～４0秒/ 1台,生产线部分采用风冷干式切削加工技术，其机械加工工艺流程反映了当代轿车制造业中最先进的技术水平。
轿车营销以国内市场为主。
由于没有轿车自主知识产权，新车型的研发,是以现有一汽--大众捷达轿车生产自动线为本,持续从德国大众汽车公司进口相关信息和技术（上海大众桑塔纳轿车自动生产线情况类同）。