高速加工机床的选取
高速加工机床的选取
高速加工机床要实现高速、高精度加工，首先必须具备有快速响应能力的高性能数控和伺服系统。这类系统不仅要有很短的插补周期，而且要求前馈控制、超前读、自动加减速、误差补偿等功能。所谓高速加工机床，人们常把主轴最高转速10000r/min以上的加工中心和数控铣床视为高速加工铣床。这种高速加工铣床一般说来具有如下基本特征：
1、高的主轴转速、快的进给速度和大的加（减）速度
2、微米级的精度
3、高的动静态刚度和轻量化的移动部件
下面主要介绍立式加工中心和卧式加工中心型号具体选取。加工中心是一种综合加工能力较强的数控加工机床。它是把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用或更换。加工中心与同类数控机床相比结构复杂，控制系统功能较多。其控制功能最少可实现两轴联动控制，实现刀具运动直线插补和圆弧插补。加工中心还具有不同的辅助功能，如：各种加工固定循环，刀具半径自动补偿，刀具长度自动补偿，刀具破损报警，刀具寿命管理，过载超程自动保护，丝杠螺距误差补偿，丝杠间隙补偿，故障自动诊断，工作过程图形显示，人机对话，工件在线检测、离线编程等。机床选取首先根据需要的精度、工作台大小、行程及刀库容量确定某一机床厂的机床型号，然后将各机床厂的同款机床进行如下比较。
1、加工中心的类型选择
（1）一般单工位（单面）加工的工件最好选用立式加工中心。
（2）加工两工位（双面）以上的工件或在四周呈径向辐射状排列的孔系、面的加工宜选择卧式加工中心。
（3）当工件的位置精度要求较高，采用卧式加工中心，在一次装夹中不能完成多工位加工时，则应选择五面加工中心。
（4）当工件尺寸较大，一般立柱式加工中心的工作范围不足时，应选用龙门式加工中心。
2、加工中心的规格选择
（1）、工作台规格的选择工作台尺寸应保证工件在其上面能顺利装夹，加工尺寸则必须在各坐标行程内。此外，还要考虑换刀空间的各坐标干涉区限制。 （2）、加工范围选择应考虑加工中心各坐标行程，主轴端面到工作台中心距离的最大值、最小值，主轴中心至工作台面距离的最大值、最小值。另外，工件和夹具的总重量不能大于工作台的额定负荷，工件移动轨迹不能与机床防护罩干涉，交换刀具不得与工件相碰等。
（3）、机床主轴功率及转矩选择主轴电动机功率反映了整机的切削效率，也反映了整机的切削刚性。
3、加工中心精度的选择
根据零件关键部位的加工精度选择机床的精度等级。加工中心按精度分为普通型和精密型两种，同时要注意加工精度和机床精度是两个不同的概念。加工精度是包括机床在内的整个工艺系统的各种因素所造成的总和，这些因素包括机床、夹具、刀具、切削用量、加工余量、加工材料，加工过程产生的切削力和切削热及冷却润滑条件等。
用户根据工件加工精度，选用相应的精度级机床，批量生产的零件，实际加工出的误差值可能是定位精度的1.5-2倍。根据经验，一般应选择加工中心的各项误差值为零件各项误差的0.5-0.65倍较为合理。
4、刀库容量选择
同一种规格的加工中心，通常都有2-3种不同容量的刀库，在选定刀库容量时，根据被加工件的工艺分析结果来确定所需数量，通常以满足一个零件在一次装夹中所需刀具数量确定刀库容量。从统计结果看，立式加工中心选用20把刀左右的刀库，卧式加工中心选用40把刀左右的刀库为宜。用于柔性制造单元或柔性制造系统中的加工中心，应选用大容量刀库，甚至配置可交换刀库。
5、加工中心选择功能及附件的选择
选定加工中心时，除了基本功能和基本体外，还有提供用户根据自身要求选用的功能和附件。对附件的选择要有长远性和通用性。
6、冷却功能选择
冷却方式有：大流量的喷淋式冷却、刀具内冷装置、气雾冷却等。根据工件和刀具的实际情况进行选择。
端铣刀选取
数控加工刀具选择
在数控加工中，刀具的选择直接关系到加工精度的高低、加工表面质量的优劣和加工效率的高低。选用合适的刀具并使用合理的切削参数，将可以使数控加工以最低的加工成本、最短的加工时间达到最佳的加工质量。
模具数控加工中使用的刀具种类很多，下面对常用刀具的性能及选用加以介绍。
1．刀具形状选择
加工中心上用的立铣刀主要有3种形式：球头刀（R=D/2）、端铣刀（R=0）和R刀（R＜D/2）（俗称“牛鼻刀”或“圆鼻刀”），其中D为刀具的直径，R为刀尖圆角半径。某些刀具还带有一定的锥度A。刀具形状的示意图如图1-59所示。
（a）球刀 （b）环形刀 （c）平底刀 （d）锥形平底刀
图1-59 刀具形状示意图
（1）平刀（平底刀、端铣刀） 粗加工和精加工时都可使用。平刀主要用于粗加工、平面精加工、外形精加工和清角加工。使用平刀加工要注意由于刀尖很容易磨损，可能影响加工精度。
（2）圆鼻刀（牛鼻刀、圆角刀） 主要用于模坯粗加工、平面精加工和侧面精加工，适合于加工硬度较高的材料。常用圆鼻刀圆角半径为0.2～6。在加工时应该优先选用圆鼻刀。
（3）球刀（球头刀、R刀） 主要用于曲面精加工，对平面开粗及光刀时粗糙度大、效率低。
以上为模具数控加工中常用的刀具，其他类型刀具使用较少。
2．刀具材料选择
常用刀具材料为高速钢、硬质合金。非金属材料刀具使用较少。
（1）高速钢刀具（白钢刀） 高速钢刀具易磨损，价格便宜，常用于加工硬度较低的工件。
（2）硬质合金刀具（钨钢刀、合金刀） 硬质合金刀具耐高温，硬度高，主要用于加工硬度较高的工件，如前模、后模。硬质合金刀具需较高转速加工，否则容易崩刀。硬质合金刀具加工效率和质量比高速钢刀具好。
3．刀具结构形式选择
常用硬质合金刀具有整体式和可转位式两种结构形式。
（1）整体式 铣刀的刀具整体由硬质合金材料制成，价格高，加工效果好，多用在光刀阶段。此类型刀具通常为小直径的平刀及球刀。
加工中心机床特点及应用范围
加工中心机床特点及应用范围
加工中心机床是一种高效、高精度、多功能的数控机床，主要应用于金属、非金属等各种材料的精密加工。它具有以下几个特点：
1. 高速高效。加工中心机床采用了高速切削技术，在加工过程中能够实现高速、高精度和高效的操作。
2. 多功能。加工中心机床不仅能够进行铣削加工，还可以进行钻孔、螺纹加工等各种加工工艺。
3. 自动化程度高。加工中心机床采用数控技术，能够实现自动化加工操作，大大提高了生产效率。
4. 精度高。加工中心机床采用先进的加工技术和精密的测量设备，能够实现高精度的加工操作。
加工中心机床在机械制造、航空航天、汽车制造、电子器件、医疗设备等领域有着广泛的应用范围。以下是其应用范围的详细介绍：
1. 机械制造领域。加工中心机床在机械制造领域的应用较为广泛，可以用于各种机械零件的加工，如轴承、齿轮、机床零件等。
2. 航空航天领域。加工中心机床在航空航天领域的应用也比较广泛，可以用于制造飞机、火箭等各种航空器件。 3. 汽车制造领域。加工中心机床在汽车制造领域也有着广泛的应用，可以用于制造发动机、车轮、刹车片等各种汽车零部件。
4. 电子器件领域。加工中心机床可以用于制造电子器件零部件，如手机、电视、计算机等各种电子设备中的零件。
5. 医疗设备领域。加工中心机床可以用于制造医疗设备零部件，如手术器械、人工关节等。
综上所述，加工中心机床的特点是高速高效、多功能、自动化程度高和精度高，应用范围广泛，适用于各种材料的精密加工，可以提高生产效率和产品质量，受到各个领域的广泛关注和应用。
车削加工操作中切削用量的选择
车削加工操作中切削用量的选择
摘 要：切削用量的选择关系到能否合理使用刀具与机床，对保证加工质量、提高生产效率和经济效益，都具有很重要的意义。本文介绍在粗车、半精车和精车时，如何正确和合理地选用切削深度、进给量和切削速度。
关键词：切削用量 切削深度 进给量 切削速度
切削用量是度量主运动和进给运动大小的参数。它包括切削深度、进给量和切削速度。切削用量的选择关系到能否合理使用刀具与机床，对保证加工质量、提高生产效率和经济效益，都具有很重要的意义。
合理地选择切削用量是指在工件材料、刀具材料和几何角度及其他切削条件已经确定的情况下，选择切削用量三要素中的最优化组合来进行切削加工。选择切削用量，不仅对切削阻力、切削热、积屑瘤、工件的加工精度、表面粗糙度有很大的影响，而且还与提高生产率，降低生产成本有密切的关系。虽然加大切削用量对提高生产效率有利，但过分增加切削用量却会增加刀具磨损，影响工件质量，甚至会撞坏刀具，产生“闷车”等严重后果，所以应合理选择切削用量。
合理的切削用量应在保证安全生产，不发生人身、设备事故，保证工件加工质量的前提下，能充分地发挥机床的潜力和刀具的切削性能，在不超过机床的有效功率和工艺系统刚性所允许的额定载荷的情况下，尽量选用较大的切削用量。
一、粗车时切削用量的选择
粗车时，加工余量较大，我们主要应考虑尽可能提高生产效率和保证必要的刀具寿命。由于切削温度对刀具磨损影响最大，切削速度增大，导致切削温度升高，刀具磨损加快，刀具使用寿命明显下降，这是不希望发生的。所以我们应首先选择尽可能大的进给量，然后再选取合适的切削深度，最后在保证刀具经济耐用度的条件下，尽可能选用较大的切削速度。
1.选用切削深度
切削深度应根据工件的加工余量和工艺系统的刚性来选择。
（1）在保留半精加工余量和精加工余量后，应尽量将剩下的余量一次切除，以减小走刀次数。
（2）若总加工余量太大时，一次切除所有余量将会引起机床明显的振动，还会导致刀具强度和机床功率不能承受，这时就应分两次或多次进刀，第一次进刀的深度应选得大一些。特别是当切削零件表面有硬皮的铸铁、锻件毛坯或不锈钢等冷硬现象较严重的材料时，应尽量使切削深度超过硬皮或冷硬层的厚度，以免刀尖过早磨损或破损。
数控机床高速电主轴技术要点分析
203中国设备工程China PlantEngineering
中国设备工程 2021.05 （上）高速电主轴，即为内装式电机主轴单元，是数控机床的重要部件。其是在机床主轴单元内部安装主轴电机，对主轴起到了驱动作用，由此促使电机和主轴成为一个整体。要提高数控机床的运行效率，就要掌握高速电主轴技术要点，充分发挥其优势，同时，推进电主轴技术不断完善。1 高速电主轴所具备的优点传统的数控机床上的主轴运行，在发挥电机驱动作用的过程中，主要是带动中间的变速装置和传动装置，诸如齿轮、皮带以及联轴节等，此为“机械主轴”，也被形象地称为分离式和直联式主轴。与这种传统的主轴相比，电主轴具备的优点如下。（1）主轴运行中，是通过内部安装的电机驱动的，不需要通过中间的变速装置和传动装置，其设计结构简单而且紧凑，能够提高运行效率而且精度很高。在运行的过程中，不会产生很大的噪声，振动也非常小。（2）将交流变频技术充分利用起来，在额定转速范围内，电主轴可以无级变速。当机床运行的过程中，无论发生任何的工况，或者在负载变化的情况下，电主轴都有很好的适应性。（3）内装电机运行中，能够控制闭环矢量，还可以按照控制命令有效调控功率，且能够灵活控制驱动装置运行速度、输出力矩等等。电主轴可以满足各种大功率要求，诸如低速重切削大转矩的时候，或者高速精加工的时候，电主轴都能够很好地发挥作用，还可以实现准停，同时满足C轴传动功能。（4）电主轴可以高速运行，有良好的稳定性，动态精度较高，使数控机床切削的速度更高，加工的精密度也更高。（5）由于电主轴的运行不需要经过中间传动环节，因此其平稳性更高，不会受到外来的冲击，主轴的轴承不需要承受很大的动负荷，精度寿命得以延长。（6）电主轴使电机和主轴构成一个整体，形成一个单元，使电主轴可以系列化生产，形成一定的规模，而且生产更加专业化。电主轴作为数控机床功能部件，也作为一种商品进入到市场中。企业可以根据数控机床的主机运行需要选择电主轴，对机床模块化方向发展起到一定的促进作用。2 高速电主轴的技术要点2.1 高速电主轴的高速精密轴承技术在电主轴系统中，主轴轴承技术是关键，主要包括三种，即动静压轴承、角接触球轴承和磁悬浮轴承。其中，动静压轴承是将静压轴承与动压轴承结合起来，集合了两者的优点，其具备良好的高速性能，速度调节的范围大。精密数控机床比较常用角接触球轴承，其发挥主轴支撑作用，对高速性能数控机床高速电主轴技术要点分析郑良钢，陈铮，周志科 （江苏领臣精密机械有限公司，江苏 常州 213011） 摘要：数控机床中，高速电主轴是核心部件。其重量轻、结构紧凑，运行的过程中不会产生很大的惯性，有很好的响应特性，主轴的动平衡得以改善，具有良好的动力学性能。高速电主轴对机床的运行效果起到了决定性的作用。本文着重研究数控机床高速电主轴技术要点。关键词：数控机床；高速；电主轴；技术要点中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）05（上）-0203-02有一定的影响。出现这种现象的主要原因是由于滚珠为氮化硅材料制作，滚珠在高速作用下会增加离心力，增大陀螺力矩，轴承的高速性能得以充分发挥，减小滚动体的直径。由于轴承的制造成本高，具有非常复杂的控制系统，不容易解决轴承运行中产生的发热问题，所以，只有特殊场合中才会使用。2.2 高速电主轴的动平衡技术高速电主轴有较高的运转速度，同时，具有高精度运行、高加工效率的特点，但是，这些特点是建立在动平衡基础上的。电主轴的运行状态会受到诸多因素的影响，诸如制造因素，在主轴安装的过程中产生误差，或者存在材料不均匀的问题，必然会产生运行不平衡的问题。通常电主轴运行的过程中，运转速度最高可以超过10000r/min，甚至可以达到60000～100000r/min。当主轴运转的过程中，即便所存在的不平衡非常微小，都有可能影响主轴回转的精度，甚至会影响轴承支承系统运行的稳定性，所以，需要严格要求高速电主轴的动平衡精度。为了提高主轴的平衡性，在电主轴的设计中，需要采用对称结构，加工装配的时候要提高精确度。当主轴出厂的回收，调整好初始动平衡，提高主轴的平衡性，但是，主轴刀具依然会存在细微的不对称问题，甚至会出现刀具磨损的问题，或者切屑粘刀的问题，原有的动平衡依然会被打破。由于工况复杂，主轴刀具系统会受到干扰，诸如切削力激励、离心力以及热变形等都是重要的影响因素，并因此破坏主轴系统，使其无法保持稳定的稳定的运行状态。要使电主轴处于高速运行状态，确保数控机床高效运行且持续稳定，就需要将在线运行且自动化操作的动平衡系统设计出来，并根据实际应用需要不断完善，更好地发挥其价值。2.3 高速电主轴的润滑技术对高速电主轴进行润滑，主要是润滑主轴轴承。这就需要采用科学有效的润滑系统对轴承的温升状况进行控制，确保机床工艺系统运行中提高精度，且保证稳定性。高速电主轴在选择润滑方式的时候，需要对轴承所属类型、运转速度以及负荷等等有关，可以根据需要选择油脂润滑方法、油雾润滑方法或者喷射润滑方法等。2.4 高速电主轴的冷却技术电主轴的壳体中安装有电动机的定子，电主轴实施封闭设计，当处于高速运转状态的时候，由于缺乏散热条件，就会出现壳体中过热的问题。电主轴的内部安装有两个热源：第一个热源是电动机运行中会由于损耗而发热；第二个热源是由于轴承运行中产生摩擦而发热。当电机运行的过程中有热量产生，主要发挥散热作用的是主轴壳体，而且部分热量204研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新
高速加工实训总结报告
一、前言
随着现代工业的快速发展，高速加工技术已成为提高生产效率、降低成本、提升产品质量的重要手段。为了使我对高速加工技术有更深入的了解，学校组织了一次高速加工实训活动。通过本次实训，我对高速加工技术有了更为全面的认识，现将实训情况及心得体会总结如下。
二、实训内容
1. 高速加工基本原理
本次实训主要介绍了高速加工的基本原理，包括高速切削、高速磨削、高速铣削等。通过对高速加工原理的学习，我了解到高速加工是通过提高切削速度、进给速度和切削深度来实现的，从而降低切削力、减少切削温度，提高加工精度和表面质量。
2. 高速加工机床及刀具
实训过程中，我们参观了高速加工机床，了解了不同类型的高速加工机床及其特点。同时，学习了高速切削刀具的种类、选用原则及加工参数的调整方法。
3. 高速加工工艺及参数优化
实训中，我们学习了高速加工工艺流程，包括加工前的准备工作、加工过程中的操作要点及加工后的质量检验。此外，还学习了如何根据工件材料、加工要求等因素优化加工参数，以达到最佳加工效果。
4. 高速加工实训操作
在实训环节，我们亲自动手操作高速加工机床，进行了实际加工操作。在操作过程中，我们掌握了以下技能：
（1）正确安装和调整刀具、工件及机床夹具；
（2）合理选择切削参数，确保加工质量和效率；
（3）观察机床运行状态，及时调整加工参数；
（4）掌握加工过程中的安全操作规程。
三、实训心得体会
1. 提高了对高速加工技术的认识 通过本次实训，我对高速加工技术有了更为全面的认识，了解到高速加工在提高生产效率、降低成本、提升产品质量方面的优势。
2. 增强了实际操作能力
在实训过程中，我亲自动手操作高速加工机床，提高了自己的实际操作能力。通过不断尝试和调整，我学会了如何根据工件材料和加工要求选择合适的切削参数，以达到最佳加工效果。
3. 培养了团队协作精神
实训过程中，我们小组共同完成了各项任务。在遇到问题时，大家互相讨论、共同解决，培养了我们的团队协作精神。
数控加工中心刀具和切削用量的选择探讨
数控加工中心刀具和切削用量的选择探讨
在数控机床加工过程中，在确定工艺之后，就需要对加工刀具和切削用量进行合理的选择设计，通过这种选设计保障工作的效率。这里研究了刀具和切削用量合理选择设计策略，对于提升数控机床加工工作效率，提升成本效益具有积极的意义。
标签：数控加工中心；刀具；切削用量；选择
在数控加工中心，刀具和切削用量选择是很重要的，刀具和切削用量选择合理就可以有效提升被加工零件的品质，提升生产效率，否则，就会影响加工工作的正常运行，影响到被加工零件的质量，甚至会影响到机床功效的发挥，影响到安全生产工作的有效开展。因此，在加工程序编制过程中，要选择合理的刀具和切消用量，以提升切削工作的效率，提升加工零件的质量，降低成本，实现工作的高校运营，实现应用的经济效益。
1 数控加工中心刀具选择的原则
数控加工中心选择刀具需要根据机床的加工性能，根据加工材料的特质，根据加工零件的基本工序，切削用量情况及其他一些因素，进行合理的选择。在刀具选择中，有一个总原则就是要重点参考一下性价比。在机床选择确定的情况下，就需要考虑加工工件材料的切削特质情况，参考加工材料的特制选择价格最低的刀具。这样，才能有效降低成本，提升利润 。在同样价格的刀具中，要选择一些安装便利、刚性好、耐用度和精准度高的刀具，只要能够满足加工工作的要求，需要尽可能地选择一些刀柄较短的刀具，这种刀具灵活性较强，同时可以提升刀具加工的刚性。
在刀具选取的过程中，要保持刀具直径与加工零件的去除量保持一致。当加工平面周边轮廓的铣削零件时，需要选择铣刀；当加工铣削平面零件时，就需要用硬质合金盘的铣刀；当加工凹凸台时，需要使用高速钢立铣刀；但加工毛坯面或者是孔粗零件时，需要选择镶齿硬质合金玉米铣刀；当加工一些立体型面或者是变斜角轮廓外形的零件时，需要采用多种刀具，球头刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘铣刀共同完成加工任务。在具体工作中，要根据加工零件的特质选择合适刀具，以有效完成加工工作任务，保障加工品的质量。
数控机床中高速切削加工技术的应用分析
Ｔ高新技术产业发展 ■ＥＣＨＮＯｌ ０ＩＧｌＹ ＤＥｖＥＬｏＰＭＥＮＴ
数控机床中高速切削加工技术的应用分析
徐向阳 （九江七所精密机电科技有限公司，江西九江３３２０００）
摘 要 对高速切削加工技术在数控机床中的应用意义、关键技术应用、发展趋势以及对数控机床提出的新要求等多
方面进行阐述，结合生产实际指出数控高速切削技术在工业生产领域的应用，大大提高了工件的质量和工业生产效率。
随着科技的进步，数控机床将最终实现与高速切削技术应用的完美结合。
关键词高速切削；技术；数控 中图分类号：ＴＧ５０６ 文献标识码：ｈ 文章编号：１６７１－７５ ９ ７（２０１ ３）２０－００１６－０１
数控高速切削加工技术即提高切削速度且能保持切削温度，
甚至使减低切削温度跟切削速度成反比，减少切削刀具磨损的
技术。这项技术基于机床结构、技术、材料，主轴、进给、ＣＮＣ
系统、刀具材料及技术、测量测试技术等多种相关技术及硬件
充分发展的基础上综合生成的一种技术。高速切削加工的应用 范畴是理解该技术的核心内容。在实际生产过程中，加工方法、
材料、切削速度等的选择应用根据具体生产需要而定。
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
高生产工艺的质量。其在工业生产中的运用价值为：
１）有效降低工件加工表面的受热时间，减小工件受热变形，
提高工件表面精度。
２）使用切削速度高，切削量小的切削形式，有效降低切削 力３０％以上。
３）显著提高进给和切削速度，使加工过程最大限度地保持
平稳状态。 ４）高速切削缩短加工周期，节约能源，降低设备使用率。
２高速切削重要技术的实用分析
２．１高速切削运行原理
根据不同材料分类，高速加工技术的切屑机理也各不相同， 即使是生产加工相同的工艺材料，高速切削运行工作中，切削
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
机床高速化及其技术
专謦 概揽
筵 １６机电信息２００２年鼙１Ｏ期总第２２期 ｛ ｉ ｉ ｉ ｉ —了夏— ｉ孺 繇饔颡嘲瞄■■■隧圈■—一 高速加工是一个系统工程，它需要各方面的配台以形成完整的高速切削工艺，如 切削刀具、冷却润滑 质和ＣＡＤ／ＣＡＭ系统等，甚至还包括合适的工件形状。 近几年刀具大发展也都是围绕着高速加工进展的。首先是刀柄部分的革新．传统 ＩＳＯ系列的刀柄已不是适用转速５００Ｏｆ／ｒａｉｎ以上的高速切削，因此新型的刀柄结构 ＨＳＫ系列应运而生。刃具材料也是根据机床主轴转速的不断提高和工哗材料的扩展 而发展的。各种涂层刀具的应用使得高速机床能最大能量地发挥其优势。 在高速加工中，冷却润滑介质也是至关重要的。在金属加工行业使用切削液已 成习惯，大多数人认为切削液是取得良好的加工表面、提高刀具寿命的必要手段。可 是研究和实践表明：由于今天的刀具材料有了很大的发展．情况也在不断地变化．
新 维普资讯 的硬质合金刃具特别是一些带涂层的 刀具，在高速、高温的情况下不用切削 液，切削效率更高。这是因为：铣削主 轴高速旋转，切削液若要达到切削区， 首先要克服极大的离心力；即使它克服 了离心力进＾切削区．也可能由于切削 区的高温而立即蒸发，冷却效果很小甚 至没有：同时切削液会使刀具刃部的温 度激烈变化，容易导致裂纹的产生。因 此米克郎公司的高速机床转速达到 ２００００ｒ／ｍｉｎ以上时，均建议用户采用 油／气冷却润滑的干式切削方式。这种 方式可以用高压气体迅速吹走切削区 产生的切削，从而将大量的切削热带 走。同时经雾化的润滑油可以在刀具刃 部和工件表面形成一层极薄的微观保 护膜．可有效地延长刀具寿命并提高零 件的表面质量。 高速加工的优点和能获得的效益 与普通机相比，高速加工采用全新 的加工工艺，从刀具、切削参数到走刀 路径的选择及程序的编制都不同于传 统的加工。它在提高工件加工质量和效 率、降低加工成本方面的忧势是显而易 见的。以模具加工为例．高速加工的模 具的生产周期缩短至少６０％．成本下降 Ｓ专 垦 ４０％。并且高速加工的模具较之电火花 加工的模具表面质量更佳．使用寿命更 长。同时，高速加工切削力大幅下降，配 用合适的刀具可 实现一些传统方法 难以实现的加工，如难切削材料ｃ淬硬 钢、石墨、钛合金）的加工、一些搬小结构 ｃ小孔、细槽】的铣￣ＪｇＤＴ、薄壁类零件的 加工等。 高速加工技术在一些领域的应用情况 在模县领域的应甩：模具制造是一 个基础行业，长期 来模具加工费时、费 力、成本高、效率低。然而随着我国逐渐 成为各大跨国公司纷纷投资的生产基 地，特别是Ａ世以后．对模具加工的要求 越来越高。如我们所熟悉的电子通信行 业，由于市场竞争激烈，产品更新换代 快．对模具从设计到制造的周期要求近 平苛刻．产品的大批量生产对模具的使 用寿命提出了要求，因此．如果模具的加 工方式不改就很难让制造业去适应上 述市场新变化。高速切削为模具制造行 业提供了发展新契机。它简化了加工手 段，缩短了加工周期，提高了加工效率， 降低了加工成本．但同时也向自动化生 产提出了新的挑能。米克朗公司２００１年 开发的ＨＳＭ系 ｌ高速铣削柔性单元正 是在这样的市场背景＿、产生的，目的是 为模具行业的用户提供最新的技术和 最现代化的手段， 缩短模具的生产周 期，提高效率，降低成本。 高速加工的一个峙点是应用范围 广，它是在机加工领域普遍推广的新工 艺，所 它的应用并不限于人 常常提 到的模具行业。 在航空航天领域的应用：高速加二 应用的典型为薄壁类零件、微孔槽娄零 件和叶轮叶片等，如米克朗的ＨＳＭ系 列高速铣削柔性单元可加工薄壁至 ０．０４ｒａｍ的薄壁件，加工微孔最小直径 可达０．０８ｎ￣Ｔ，＿。ＨＳＭ４００Ｕ五轴联动高速 铣则可大大提高叶轮加工效率，以１２ｃｍ 的小型铝制叶轮为例，用一台普通加工 中心需要３ｊ持钟．而使用米克鼯 ＨＳＭ４００Ｕ刘只需１０分钟。目前，采克 朗的高速加工机床在我国的航空航天 领域都得到了应用。 汽车行业领域的应用：高速加工佑 现在模具和零件的加工两个方面。汽车 零件铸模以及内饰佯注塑模的制造正 逐渐采用高速加工。如著名的汽车零部 件生产者浙江万向集团和钱江集团．都 在应用米克朗的高速龆工设备生产汽 车模具和零件。
高速切削技术及高速切削机床
《精密制造与自动化》
高速切削技术及高速切削机床
浙江海洋学院工程学院 （３１６００４） 朱从容 顾平灿 摘要介绍了高速切削的特点与应用，并着重分析了高速切削的关键设备——高速切削机床。 关键词高速切削 电主轴直线电机 高速切削加工是近年来迅猛发展起来的一项以 高速度、高精度、大进给为主要特征的高新技术。高 速切削可以大幅度提高零件的加工效率、降低加工 成本、提高零件的加工表面质量和加工精度。高速 切削加工在航空航天、模具工业和汽车工业中得到 了广泛的应用。高速切削技术是一项综合性高新技 术，这些新技术包括：刀具技术（刀具材料、刀具夹持 装置）、机床设计技术（机床结构、主轴结构、导轨设 计、冷却处理、排屑技术）、数控系统技术（能适应高 速切削加工设备控制的ＣＮＣ控制系统等） 一、高速切削的概念、特点及其应用 高速切削是一个相对概念，是相对常规切削而 言。不同加工方式、不同工件材料有不同的高速切 削范围。一般认为，高速加工各种材料的切削速度 范围为：铝合金已达到２０００～７５００ｍ／ｍｉｎ；铸铁为 ９００～５０００ｍ／ｒａｉｎ；钢为６００—３０００ｍ／ｍｉｎ；超耐热镍合 金达５００ｍ／ｍｉｎ；钛合金达１５０～１０００ｍ／ｍｉｎ；纤维增 强塑料为２０００～９０００ｍ／ｍｉｎ。各种制造加工工序的 切削速度范围为：车削为７００～７０００ｍ／ｍｉｎ；铣削为 ３００～６０００ｍ／ｍｉｎ；钻削为２００～１１００ｍ／ｍｉｎ；磨削为 １５０ｍ／ｓ以上。 高速切削作为一种先进的切削加工技术与常规 切削相比，具有如下重要特点： （１）切除单位材料的能耗低，切削效率高，大大 提高了能源和设备的利用率。据报道，单位时间材 料切除率可提高３～５倍。 （２）加工表面质量好、精度高，可作为机械加工 的最终工序。高速切削时机床的激振频率远远离开 机床的固有频率，这使得工件加工往往处于“元振 动”切削状态，因而能获得较高的表面质量。 （３）热变形小。高速切削时，极高的进给速度使 得大量的切削热还来不及传给工件而被切屑带走，传 ・ １４・ 给工件的热量较少，因而工件温升而变形小。因此高 速切削特别适合加工容易产生变形的材料及零件。 高速切削目前主要用于以下几个领域： （１）大批生产领域，如汽车工业，如美国福特汽 车公司与Ｉｎｇｅｒｓｏｌｌ公司合作研制的ＨＶＭ８００卧式加 工中心及镗汽缸用的单轴镗缸机床已实际用于福特 公司的生产线。 （２）工件本身刚度不足的加工领域，如航空航天 工业产品或其他某些产品，如Ｉｎｇｅｒｓｏｌｌ公司采用高 速切削工艺所铣削的工件最薄壁厚仅为ｌｍｍ。 （３）加工复杂曲面领域，如模具工具制造。 （４）难加工材料领域，如Ｉｎｇｅｒｓｏｌｌ公司的“高速 模块”所用切削速度为：加工航空航天铝合金 ２４３８ｍ／ｍｉｎ，汽车铝合金１８２９ｍ／ｍｉｎ，铸铁１２１９ｍ／ ｍｉｎ，这均比常规切削速度高出几倍到几十倍。 二、高速切削机床 高速切削机床是实现高速切削的必不可少的设 备。研究和开发性能优良的高速机床，是实现高速 切削的前提条件和关键因素，其中重要的是设计和 制造高速、大功率的主轴单元、进给单元和其它辅助 装置。 （１）高速电主轴 高速机床主轴是实现高速切削加工最重要的关 键技术，是高速机床最重要的部件。集成内装式电 主轴是高速机床主轴的理想结构。它采用无壳电 机，将其空心转子用压配合的形式直接装在机床主 轴上，带有冷却套的定子则安装在主轴单元的壳体 中，形成内装式电机主轴。除此之外，主轴运转时， 还必须配备冷却系统、润滑系统和变频驱动系统。 集成内装式电主轴由于直接传动，省去了电机、主轴 问的传动链，消除了传动误差。
Y3132CNC6高效数控滚齿机的质量控制
Products & Technology产品与技术
WMEM·2021年 第5期Y3132CNC6高效数控滚齿机的质量控制
重庆机床（集团）有限责任公司
Y3132CNC6数控滚齿机二、主要技术参数最大加工工件直径： φ320mm最大加工工件模数：8mm滑板行程（Z轴移动量）：360mm刀架最大回转角度：±45°刀具主轴转速：120～700r/min工件主轴最高转速： 60r/min最大装刀尺寸（直径×长度）：φ170×230mm滚刀最大轴向移动量 ：200mm一、产品简介Y3132CNC6数控滚齿机是一款六轴四联动高效数控滚齿机，对模数5mm以下、最大工件直径达320mm的齿轮能一次走刀加工，切削速度可达120m/min，精加工精度可达到GB/T10095.1-2008标准的6级，可实现采用齿轮滚刀以连续分齿方法滚切圆柱直齿轮、斜齿轮、小锥度齿轮、鼓形齿轮、少齿数齿轮及花键，能承受高负荷强力切削和高速切削，广泛应用于汽车、摩托车、拖拉机等中小模数齿轮加工。
三、产品质量控制Y3132CNC6数控滚齿机为重庆机床（集团）有限责任公司（简称重庆机床集团）热销优质机型，是公司拳头产品。为了确保其加工精度以及稳定性，从设计开发阶段，到工艺审查编制，零件加工阶段，再到装配以及出厂检验，都严格遵循重庆机床集团质量体系的要求。重庆机床集团质量管理体系执行版本是ISO：9001 2015版。公司针对产品研发、生产及售后服务等各方面，编制了质量管理体系文件，如：新产品开发过程控制管理流程；外委、外购采购执行流程；机械加工零件检验管理办法；机床电气及装配检验管理办法；装配过程控制流程规定；服务执行流程等，严格按照质量文件要求把控每一个环节的质量工作，做到过程可控制性、可追溯性。1. 设计过程的质量控制（1）前期准备工作产品研发项目组成立后，先收集大量资料，包括国内外同类型机床用户使用情况、产品优缺点及使用报告、加工工艺方法、机床设计质量文件、机械设计标准及规范、国内外相关专利、各种外购件样本及使用方法、现有加工工艺能力、新产品设计流程规范文件等，使设计工作均有据可查，避免设计过程中的质量缺陷。设计工作遵循质量管理体系文件《新产品开发过程控制管理流程》的要求，按照流程展开全面深入的设计工作。（2）设计手段Y3132CNC6数控滚齿机采用模块化设计思路，使用专业三维设计软件，按照部件布局图→部组设计→数字样机流程开展设计工作，Y3132CNC6数控滚齿机布局紧凑，产品设计软件可以方便地定义零件尺寸及配合关系，能够直观的观察零部件有无干涉情况，并且可以做运动仿真，观察整机部组的运动极限，在设计阶段将结构做到完美，为产品质量提供源头保证。公司构建了CAE仿真中心，专门建立了机床分析试验所，CAE仿真人员采用CAE有限元分析软件对机床零件、各部组及整机进行受力分析，并使用热力学仿真软件对机床各部组进行温度分析，根据分析结果进行了结构优化设计，直至满足设计要求。Products & Technology产品与技术