高速工艺ppt
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超高速加工技术
应用案例二:汽车发动机缸体加工
总结词
提高缸体质量和加工效率
详细描述
在汽车发动机缸体加工中,超高速加工技术能够提高缸体的加工效率和精度,同时降低废品率。通过高速旋转的 刀具和高效的切削液系统,可以快速去除材料,减少切削力和热量的产生,提高缸体的表面质量和耐久性。
应用案例三:模具钢材料加工
总结词
提高模具寿命和加工效率
发展趋势
随着新材料、新工艺的不 断涌现,超高速加工技术 正朝着智能化、绿色化、 复合化等方向发展。
主题重要性
促进制造业转型升级
满足市场需求
超高速加工技术的应用有助于提高生 产效率、降低成本,推动制造业向智 能化、柔性化、绿色化方向转型升级。
随着市场对产品品质和性能要求的不 断提高,超高速加工技术的应用能够 满足消费者对高品质产品的需求。
超高速加工技术能够大幅提高航空航天材料的加工效率,缩 短生产周期,降低制造成本,同时保证零部件的加工精度和 质量。
汽车制造
汽车制造领域需要大量高精度零部件 ,超高速加工技术能够快速、准确地 加工出汽车发动机缸体、缸盖、变速 器壳体等复杂零部件。
超高速加工技术能够提高汽车零部件 的加工效率,降低生产成本,同时提 高零部件的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳 强度等性能。
数字化
超高速加工技术将向数字化方向发展, 实现数字化的加工模型和加工过程的 仿真与优化。
05
超高速加工技术的实际案例
应用案例一:航空叶片加工
总结词
提高加工效率,降低生产成本
详细描述
超高速加工技术应用于航空叶片加工,能够显著提高加工效率,缩短生产周期, 降低生产成本。通过高转速的刀具和精确的数控系统,可以快速、准确地完成 叶片的切削和磨削,提高表面质量和精度。
先进制造技术教学课件PPT先进制造工艺技术.ppt
19子线分析
手段:优化加工方法;开发和研制新型刀具材料;研
制超精密机床;对加工精度进行监控。
2020/7/2
7
21世纪的超精密加工将向分子级、原子级精度推进
2020/7/2
8
(2)切削加工速度迅速提高
刀具材料发展。
2020/7/2
9
20世纪前,碳素钢,耐热温度低于200ºC,切削速度不超 过10m/min;
、电火花、激光切割;
• 堆积成形 将材料有序地合并 堆积成形,如快速原形制造、焊 接等。
2020/7/2
6
二、先进制造工艺的产生和发展
先进制造工艺是在传统的机械制造工艺基础上发展来的, 优化后的工艺和新型加工方法。是核心和基础。
(1)制造加工精度不断提高
18世纪,其加工精度为1mm; 19世纪末,0.05mm; 20世纪初,μm级过渡; 20世纪50年代末,实现了μm级的加工精度; 目前达到10nm的精度水平。
1900
2020/7/2
普通加工
加工设备 车床,铣床
精密车床 磨床
测量仪器 卡尺
百分尺 比较仪
精密加工
坐标镗床 坐标磨床
气动测微仪 光学比较仪
金刚石车床 光学磁尺
精密磨床
电子比较仪
超精密加工
超精密磨床 激光测长仪 精密研磨机 圆度仪轮廓仪
超高精密磨床 激光高精度 超精密研磨机 测长仪
1920 1940
代 码
名称
0
1
2
3
4
5
6
7 89
中类名称
0 铸造
砂型铸造 特种铸造
1 压力加工
锻造
轧制
冲压 挤压 旋压 拉拔
高速切削加工技术ppt课件.pptx
我国高速切削加工技术最早应用于轿车工业,二十世纪八十年 代后期,相继从德国、美国、法国、日本等国引进了多条具有先进 水平的轿车数控自动化生产线,如从德国引进的具有九十年代中期 水平的一汽大众捷达轿车和上海大众桑塔纳轿车自动生产线,其中 大量应用了高速切削加工技术。生产线所用刀具材料以超硬刀具为 主,依靠进口。
近年来,我国航天、航空、汽轮机、模具等制造行业引进了 大量加工中心和数控镗铣床,都不同程度地开始推广应用高速切 削加工技术,其中模具行业应用较多。
例如上海某模具厂,高速铣削高精度铝合金模具型腔,半精 铣采用主轴转速18000rpm,切削深度2mm,进给速度5m/min; 精铣采用20000rpm,切削深度0.2mm,进给速度8m/min,加工 周期为6h,质量完全满足客户要求。
➢ 高速切削已成为当今制造业中一项快速发展 的新技术,在工业发达国家,高速切削正成 为一种新的切削加工理念。
➢ 人们逐渐认识到高速切削是提高加工效率的 关键技术。
高速切削的特点
➢ 随切削速度提高,单位时间内材料切除率增加,切削加工时间减 少,切削效率提高3~5倍。加工成本可降低20%-40%。
➢ 在高速切削加工范围,随切削速度提高,切削力可减少30%以上, 减少工件变形。对大型框架件、刚性差的薄壁件和薄壁槽形零件 的高精度高效加工,高速铣削是目前最有效的加工方法。
高速切削的加工工艺方法
目前高速切削工艺主要在车削和铣削,各类高速切削机床 的发展将使高速切削工艺范围进一步扩大,从粗加工到精加工 ,从车削、铣削到镗削、钻削、拉削、铰削、攻丝、磨削等。
随着市场竞争的进一步加剧,世界各国的制造业都将更加积 极地应用高速切削技术完成高效高精度生产。
高速切削加工在国内的研究与应用
快速成型的技术ppt课件
的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP(Three-Dimensional Printing) 专利,该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP 工艺与SLS工艺类似,采用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金属粉末。 所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的,而是通过喷头用粘接 剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的 零件强度较低,还须后处理。具体工艺过程如下:上一层粘结完毕后, 成型缸下降一个距离(等于层厚:0.013~0.1mm),供粉缸上升一高 度,推出若干粉末,并被铺粉辊推到成型缸,铺平并被压实。喷头在 计算机控制下,按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造 层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送 粉、铺粉和喷射粘结剂,最终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘 结剂的地方为干粉,在成形过程中起支撑作用,且成形结束后,比较 容易去除。
• 该工艺的特点是成形速度快,成形材料价格低,适合做 桌面型的快速成形设备。并且可以在粘结剂中添加颜料, 可以制作彩色原型,这是该工艺最具竞争力的特点之一, 有限元分析模型和多部件装配体非常适合用该工艺制造。 缺点是成形件的强度较低,只能做概念型使用,而不能做 功能性试验。
• 三维印刷(3DP)--高速多彩的快速成型工艺
料(ABS等)、陶瓷粉、金属粉、砂等,可以在航空,机 械,家电,建筑,医疗等各个领域应用。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• 主要工艺:
•
RP技术结合了众多当代高新技术:计算机辅助设计、
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 )-制作大型铸件的快速成型工艺
• 该工艺的特点是成形速度快,成形材料价格低,适合做 桌面型的快速成形设备。并且可以在粘结剂中添加颜料, 可以制作彩色原型,这是该工艺最具竞争力的特点之一, 有限元分析模型和多部件装配体非常适合用该工艺制造。 缺点是成形件的强度较低,只能做概念型使用,而不能做 功能性试验。
• 三维印刷(3DP)--高速多彩的快速成型工艺
料(ABS等)、陶瓷粉、金属粉、砂等,可以在航空,机 械,家电,建筑,医疗等各个领域应用。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• 主要工艺:
•
RP技术结合了众多当代高新技术:计算机辅助设计、
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 )-制作大型铸件的快速成型工艺
高速铁路钻孔灌注桩施工技术工艺课件ppt
15
6、人员培训
由于沪杭高速铁路质量要求高,对在建操作人员素质 要求高,所以人员培训也是前期施工准备的一个重要 环节,要求对参与钻孔桩施工的所有人员进行上岗前 培训,使他们了解到过程控制的要点,强化质量意识。 所以我们对每个钻机班组根据进场情况分批进行技术 交底及现场培训,保证了把交底交到每个人。
护桩
护桩
护桩
护桩
每个桩基的控制护桩
12
4、护筒埋设
护筒由壁厚6~8mm钢板卷制而成,长3米,护筒内径较钻 头直径大20cm。护筒埋置深度不少于2.6米,考虑到本段 地层松软,埋设护筒时要夯实护筒四周60厘米,深1.2米 范围内的土体。
用锤击、加压的方法下沉护筒。护筒顶面中心与设计桩位 偏差控制在5cm范围内,倾斜度不大于1%。埋设完护筒后, 经监理工程师检查合格后,旋挖钻机的钻头的钻尖准确对 准桩中心十字线中心位置。锁定钻杆水平位置后,开始钻 进。
16
三、钻孔桩施工
1、钻孔施工 2、钢筋笼施工 3、砼施工
17
场地平整、施工准备
施工放样
开挖泥浆池 拌制泥浆
埋设护筒 钻机就位
测量定位、复测
钻孔 否
成孔质量检查
合格 清孔 否 泥浆指标检查
合格 移钻机
制作钢筋笼
安装钢筋笼
钢筋笼存放、起吊
否 二次清孔
合格
下导管
检查沉渣厚度 合格
灌注砼
砼配合比试验 砼拌制、运输
导管架
6
2、泥浆池的布置及泥浆的试拌
为提高旋挖钻机的效率和泥浆池、沉淀池的利用效 率,一台钻机按照每轮施工4个墩位规划现场,具体 布置见泥浆循环示意图:
7
泥浆池布置注意事项
泥浆布置一般注意以下几点: 1、按照四个墩位规划一个泥浆池,一个沉淀池;位置
6、人员培训
由于沪杭高速铁路质量要求高,对在建操作人员素质 要求高,所以人员培训也是前期施工准备的一个重要 环节,要求对参与钻孔桩施工的所有人员进行上岗前 培训,使他们了解到过程控制的要点,强化质量意识。 所以我们对每个钻机班组根据进场情况分批进行技术 交底及现场培训,保证了把交底交到每个人。
护桩
护桩
护桩
护桩
每个桩基的控制护桩
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4、护筒埋设
护筒由壁厚6~8mm钢板卷制而成,长3米,护筒内径较钻 头直径大20cm。护筒埋置深度不少于2.6米,考虑到本段 地层松软,埋设护筒时要夯实护筒四周60厘米,深1.2米 范围内的土体。
用锤击、加压的方法下沉护筒。护筒顶面中心与设计桩位 偏差控制在5cm范围内,倾斜度不大于1%。埋设完护筒后, 经监理工程师检查合格后,旋挖钻机的钻头的钻尖准确对 准桩中心十字线中心位置。锁定钻杆水平位置后,开始钻 进。
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三、钻孔桩施工
1、钻孔施工 2、钢筋笼施工 3、砼施工
17
场地平整、施工准备
施工放样
开挖泥浆池 拌制泥浆
埋设护筒 钻机就位
测量定位、复测
钻孔 否
成孔质量检查
合格 清孔 否 泥浆指标检查
合格 移钻机
制作钢筋笼
安装钢筋笼
钢筋笼存放、起吊
否 二次清孔
合格
下导管
检查沉渣厚度 合格
灌注砼
砼配合比试验 砼拌制、运输
导管架
6
2、泥浆池的布置及泥浆的试拌
为提高旋挖钻机的效率和泥浆池、沉淀池的利用效 率,一台钻机按照每轮施工4个墩位规划现场,具体 布置见泥浆循环示意图:
7
泥浆池布置注意事项
泥浆布置一般注意以下几点: 1、按照四个墩位规划一个泥浆池,一个沉淀池;位置
高速公路路基施工技术PPT课件
路基填筑之前,首先进行的就是试验路 段的施工,试验路段的选择要具有代表性, 包括地质条件、断面型式等工程特点。其 次路段长度不宜小于100m。
试验路段施工的内容:
1、填料试验、检测报告等;
2、压实工艺主要参数:机械组合;压 实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压 7 速度;最佳含水量及碾压时含水量允许偏
三 请在这里输入您的主要叙述内容
一、名词解释
6、CBR(加州承载比): 表征路基土、粒料、稳定土强度的一种指标,即标准试件在贯入量为2.5mm时所施加的试
验荷载与标准碎石材料在相同贯入量时所施加的荷载之比值,用百分率表示。
3
路基的断面形式
常用横断面图案表示:路堤、路堑、半填半挖和零 填零挖四种。
填筑应符合下列规定
(1)高速公路路堤基底压实度不小于 90%;
(2)性质不同的填料,应分层、分段填 筑,分层压实。同一水平层路基的全宽应采 用同一种填料,不得混合填筑。每种填料的 填筑层压实后的连续厚度不宜小于500mm。 填筑路床顶最后一层时,压实后的厚度应不 小8 于100mm。
7、土质路基压实度的规定(表4.2.2-1)
11
土方路基填筑:
1. 根据装载车辆装土量计算堆土间距,用石灰打方格,人工指挥卸土,从源头控制好分层填土 厚度。
12
土方路基填筑:
2. 采用平地机精平,有效控制填土表面平整度,并形成路拱。
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土方路基填筑:
3. 采用上述工艺流程施工的填方路基密实平整、路拱横坡顺适。
14
土方路基填筑:
4. 路基边缘设置拦水土埂,集水通过临时急流槽排除,起到防止雨水漫流冲刷边坡 的作用。
填料采取石料二次破碎、二次倒运和现场挑 选方法控制石料粒径,并通过网格分块堆料控 制层厚;对现场碾压作业实时监测,控制沉降 差,保证了石方路基的填筑质量。
先进制造技术——快速成型技术-PPT
国内的清华大学与北京殷华公司较早地进行了FDM 工艺商品化系统的研制工作,并推出熔融挤压制造设备 MEM250等。
FDM 原理 图
二、特点
优点:
1、采用热熔挤压头专利技术,系统结构原理和操作简 单,且使用无毒的原材料,设备可安装在办公环境中。
2、成型速度快。不需要SLA中的刮板工序。 3、用蜡成型的零件原型,可以直接用于熔模铸造。 4、可以成型任意复杂程度的零件。如复杂的内腔、孔 等。 5、原材料在成型过程中无化学变化,制件的翘曲变形 小。 6、原材料利用率高。 7、支撑去除简单。
快速成形技术
概述:
快速成形技术(Rapid Prototyping,简称RP)20世 纪80年代发展起来的,它综合了机械工程、CAD、 数控技术、激光技术及材料科学技术,可以自动、 直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功 能的原型或直接制造零件,从而大大缩短产品的研 制周期。因而,被认为是近20来制造领域的一个重 大突破。影响力与数控技术相当。
SLS工艺是利用粉末材料(金属粉末或非金属粉末) 在激光照射下烧结的原理,在计算机控制下层层堆积 成形。
SLS原理图
工作台上均匀铺上一 层很薄(0.1~0.2mm) 的粉末,激光束在计算 机的控制下按照零件分 层轮廓有选择性地进行 烧结,一层完成后再进 行下一层烧结。全部烧 结完成后去掉多余的粉 末,再进行打磨、烘干 等处理便获得零件。
又称熔丝沉积,它是将丝状的热熔性材料加热融化, 通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。喷头沿零件截 面轮廓和填充轨迹运动,挤出的材料迅速固化并与周围 材料粘结,层层堆积而成。
主要适用于模具行业新产品开发和医疗、考古等基 于数字成像技术的三维实体模型制造。
FDM工艺由美国学者Dr.Scott Crump于1988年研制 成功,并由美国Stratasys公司推出商品化的机器。1993 年开发第一台FDM1650机型后,先后推出FDM2000、 FDM3000、FDM8000等。
FDM 原理 图
二、特点
优点:
1、采用热熔挤压头专利技术,系统结构原理和操作简 单,且使用无毒的原材料,设备可安装在办公环境中。
2、成型速度快。不需要SLA中的刮板工序。 3、用蜡成型的零件原型,可以直接用于熔模铸造。 4、可以成型任意复杂程度的零件。如复杂的内腔、孔 等。 5、原材料在成型过程中无化学变化,制件的翘曲变形 小。 6、原材料利用率高。 7、支撑去除简单。
快速成形技术
概述:
快速成形技术(Rapid Prototyping,简称RP)20世 纪80年代发展起来的,它综合了机械工程、CAD、 数控技术、激光技术及材料科学技术,可以自动、 直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功 能的原型或直接制造零件,从而大大缩短产品的研 制周期。因而,被认为是近20来制造领域的一个重 大突破。影响力与数控技术相当。
SLS工艺是利用粉末材料(金属粉末或非金属粉末) 在激光照射下烧结的原理,在计算机控制下层层堆积 成形。
SLS原理图
工作台上均匀铺上一 层很薄(0.1~0.2mm) 的粉末,激光束在计算 机的控制下按照零件分 层轮廓有选择性地进行 烧结,一层完成后再进 行下一层烧结。全部烧 结完成后去掉多余的粉 末,再进行打磨、烘干 等处理便获得零件。
又称熔丝沉积,它是将丝状的热熔性材料加热融化, 通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。喷头沿零件截 面轮廓和填充轨迹运动,挤出的材料迅速固化并与周围 材料粘结,层层堆积而成。
主要适用于模具行业新产品开发和医疗、考古等基 于数字成像技术的三维实体模型制造。
FDM工艺由美国学者Dr.Scott Crump于1988年研制 成功,并由美国Stratasys公司推出商品化的机器。1993 年开发第一台FDM1650机型后,先后推出FDM2000、 FDM3000、FDM8000等。
高速线材生产工艺
控轧及轧后控制冷却
高速轧制必须实行控轧 为了得到高质量的线材产品必须采用轧后 控制冷却工艺
高速线材轧机的高质量控制
保证原料的质量 采用步进加热炉 粗轧采用平-立机组,减少轧件刮伤
国产与引进高速线材轧机工厂实例
沈阳线材厂 马钢高速线材厂
线材的用途 线材不仅用途很广而且用量也很大,它在国民经济 个部门中占有很重要的地位。据有关资料统计, 各国线材产量占全部热轧材总量的5.3%-15.3%。 美国约占5%,日本占8%,英国约占9%,法国 占14%,我国约占20%左右。线材的用途概括起 来可以分为两类:一类是线材产品直接使用,主 要用在钢筋混凝土的配筋和焊接结构方面。另一 类是线材作为原料,经在加工后使用,主要是通 过拉拔成为钢丝,,在经过捻制成为钢丝绳,或 在经编制成钢丝网;经过热煅或冷煅成铆钉;经 过冷煅及滚压成螺栓,以及经过各种切削加工及 热处理制成机械零件或工具;经过缠绕成型及热 处理制成弹簧等等。
2.2高速线材轧机生产的工艺特点
通常高速线材轧机的工艺特点可以概括为 连续、高速、无扭和控冷,其中高速轧制 是最主要的工艺特点。大盘重、高精度、 性能优良则是高速线材轧机的产品特点。 线材轧机的历史:横列式轧机-半连续式 --连续式
高速线材轧机的高速度轧制
高速度轧制的意义 轧制速度高,生产效率高,单位成本就能 降低,总体效益提高 同样的坯料,低速轧制可能需要采用初轧 坯,使成本大大增加
线材制品及用途
钢种 制品名称及用途低来自钢混凝土配筋、镀锌低碳钢丝、制钉、螺丝、金属网、 电缆、通讯线
中、高碳钢 螺丝、自行车辐条、胶管钢丝、发条、钢丝床、伞骨、 衣架、钢丝绳、预应力钢丝钢绞线 焊接用钢 弹簧钢 焊条、焊丝 弹簧、钢丝
超高速加工技术
长度缩短为零。我们称这种新型的驱动与传动方式为“零传
动”。
超高速电主轴
超高速电主轴
(3)集成式电机主轴振动小,由于直接传动,因而减少了高精密 齿轮等关键零件,消除了齿轮的传动误差。同时,集成式主轴也简 化了机床设计中一些关键性的工作,如简化了机床外型设计,容易 实现高速加工中快速换刀时的主轴定位等。 这种电主轴和以前用于内圆磨床的内装式电机主轴有很大的区别, 主要表现在: (1) 有很大的驱动功率和扭矩; (2) 有较宽的调速范围; (3) 有一系列监控主轴振动、轴承和电机温升等运行参数的传感器、 测试控制和报警系统,以确保主轴超高速运转的可靠性与安全性。 国外超高速主轴单元的发展较快,中等规格的加工中心的主轴转速 已普遍达到10 000 r/min,甚至更高。
具刃磨费用等。
(二)超高速磨削加工的优 越性
• • • • • 大幅度提高磨削效率 磨削力小,零件加工精度高 获得低粗糙度表面 大幅度延长砂轮寿命,有助于实现磨削 加工自动化 改善加工表面完整性
四、超高速切削的相关技术
1、 超高速切削的刀具技术
超高速切削的刀具材料
(1)涂层刀具材料。在刀具基体上涂覆金属化合物薄膜,以获得远高于基体的表面硬
悬浮轴承砂轮主轴,转速达到60 000 r/min。德国GMN公司的磁悬浮轴承主
轴单元的转速最高达100 000 r/min以上。此外,液体动静压混合轴承也已 逐渐应用于高效磨床。 。
超高速切削机床的进给系统
•
超高速切削进给系统是评价超高速机床性能的 重要指标之一,不仅对提高生产率有重要意义, 而且也是维持超高速切削中刀具正常工作的必要 条件。超高速切削在提高主轴速度的同时必须提 高进给速度,并且要求进给运动能在瞬时达到高
高速磨削方法简介
1、采用高速磨削,提高砂轮的速度,使单 位时间里经过磨削区域的磨粒数增加。
2、应用缓进给强力磨削,在加大砂轮径向 进给量(即磨削深度)的同时,配以缓慢的 工件进给速度,从而增加同时参与切削的 磨粒数。
3、采用砂带磨削或宽砂轮磨削,以增加磨 削宽度达到增加参加切削的磨粒数的效果。
高速磨削简介
(1) 超高速磨削的最大优越性在它能越过磨削“热沟”的影 响,减少传入工件的磨削热,从而可以减少或避免工件表 面的磨削“烧伤”,保证工件的加工质量。而且,超高速 磨削在应用中符合绿色制造的加工原则。
(2) 超高速磨削是提高磨削效率、降低工件表面粗糙度和提 高工件加工质量的先进加工技术,尤其对硬脆材料能实现 延性域磨削,对高强度难磨材料也能取得良好的磨削效果, 这对某些领域是难得可贵的。
高效磨削方法简介
机自01班 谭俊豪
高效磨削方法
高效率磨削加工技术主要包括:高速/超高速磨削、 缓进给深磨、高效深切磨削、强力磨削和强力珩 磨、高速重负荷荒磨、砂带磨削、硬脆/难加工材 料高效率磨削、高效率研磨和抛光等
一、高速磨削 二、强力磨削 三、砂带磨削
提高磨削效率的途径对应的三条:
五、砂带磨削成本低。这主要表现在: (1)与砂轮磨床相比,砂带磨床结构简单,传
动链短。这主要是因为砂带质量轻,磨削力小, 磨削过程中震动小,对机床的刚性及强度要求都 远低于砂轮磨床。
(2)砂带磨削操作简便,辅助时间少。不论是 手动还是机动砂带磨削,其操作都非常简便。从 更换调整砂带到被加工工件的装夹,这一切都可 以在很短的时间内完成。
(6)加工精度和表面粗糙度小。
要求及原理
由于磨削深度大,砂轮与工件的接触弧长比 普通磨削大几倍至几十倍,磨削力、磨削功率和 磨削热大幅度增加,故要求机床刚度好、功率大, 并设有高压大流量的切削液喷射冷却系统,以便有 效地冷却工件,冲走磨屑。
2、应用缓进给强力磨削,在加大砂轮径向 进给量(即磨削深度)的同时,配以缓慢的 工件进给速度,从而增加同时参与切削的 磨粒数。
3、采用砂带磨削或宽砂轮磨削,以增加磨 削宽度达到增加参加切削的磨粒数的效果。
高速磨削简介
(1) 超高速磨削的最大优越性在它能越过磨削“热沟”的影 响,减少传入工件的磨削热,从而可以减少或避免工件表 面的磨削“烧伤”,保证工件的加工质量。而且,超高速 磨削在应用中符合绿色制造的加工原则。
(2) 超高速磨削是提高磨削效率、降低工件表面粗糙度和提 高工件加工质量的先进加工技术,尤其对硬脆材料能实现 延性域磨削,对高强度难磨材料也能取得良好的磨削效果, 这对某些领域是难得可贵的。
高效磨削方法简介
机自01班 谭俊豪
高效磨削方法
高效率磨削加工技术主要包括:高速/超高速磨削、 缓进给深磨、高效深切磨削、强力磨削和强力珩 磨、高速重负荷荒磨、砂带磨削、硬脆/难加工材 料高效率磨削、高效率研磨和抛光等
一、高速磨削 二、强力磨削 三、砂带磨削
提高磨削效率的途径对应的三条:
五、砂带磨削成本低。这主要表现在: (1)与砂轮磨床相比,砂带磨床结构简单,传
动链短。这主要是因为砂带质量轻,磨削力小, 磨削过程中震动小,对机床的刚性及强度要求都 远低于砂轮磨床。
(2)砂带磨削操作简便,辅助时间少。不论是 手动还是机动砂带磨削,其操作都非常简便。从 更换调整砂带到被加工工件的装夹,这一切都可 以在很短的时间内完成。
(6)加工精度和表面粗糙度小。
要求及原理
由于磨削深度大,砂轮与工件的接触弧长比 普通磨削大几倍至几十倍,磨削力、磨削功率和 磨削热大幅度增加,故要求机床刚度好、功率大, 并设有高压大流量的切削液喷射冷却系统,以便有 效地冷却工件,冲走磨屑。
高速线材生产工艺培训ppt课件
高速线材轧机特点
一般将轧制速度大于40m/s(区分高线和普
线的一个基本特点)的线材轧机称为高速线 材轧机。 高速线材轧机的生产工艺特点: 连续、高速、无扭和控冷。其中高速轧制 是最主要的工艺特点(此外,单线、微张 力、 组合结构、碳化钨辊环和自动化)。 高速线材产品特点: 盘重大、精度高、性能优良。
线材工艺
李洪杰
概述
线材一般是指直径为Φ5~Φ16mm的热轧圆钢或
相当该断面的异型钢,因以盘卷状态交货,统称 为线材或盘条。常见线材多为圆断面,异型断面 线材有椭圆形、方形及螺纹形等,但生产数量很 少。 线材品种按化学成分分类,一般分为低碳线材 (称软线)、中高碳线材(硬线),还有低合金 与合金钢线材、不锈钢线材及特殊钢线材(轴承、 工具、精密等)几大类。碳素钢线材的生产最为 广泛,占线材总量的80~90%。
活套
活套布置:线材轧线每线设有5个活套,分别为位于
预精轧机组和精轧机组前的1#和5#水平活套(我们 习惯称为侧活套)、位于预精轧机组各机架间的2# 3# 4#立式活套。之所以将活套都布置在该区域,是 因为预精轧机组轧制速度相对较高,单机传动,因 各种原因引起的秒流量较小的变化既有可能发生堆 钢事故。 活套作用:贮存多余轧件用以应对轧机转速突然升 高和降低引起的秒流量变化,实现无张力轧制,确 保轧件尺寸精度。
工艺流程
钢坯垛 上料台架 入炉辊道 称重 推钢入炉 加热 出炉辊道 1#卡断剪 粗轧(1)
预水冷
预精轧
1#活套
2#飞剪
导钢装置
中轧
1#飞剪 粗轧(2) 分钢辊道
3#飞剪
5#活套
精轧
水冷
夹送、吐丝
风冷运输
集卷
运卷上钩
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第五阶段 自20世纪80年代 研究和应用较快发展 自上世纪80年代,各个国家大力发展高速技术和 应用得到很大重视和快速发展,特别是自上世纪90 年代以来,发展尤其迅速,其中,电主轴技术应用 到机床上是促成高速切削技术推广和发展的重大事 件。
1.4 高速切削技术的优点
可提高生产效率 能获得较好的表面完整性 可获得较高的加工精度 加工能耗低,节省制造资源
刀具倾角与表面粗糙度的关系
试验表明: 刀具倾角对表面粗糙度的影响比其他四个 切削参数影响要大。 当倾角为0度时,表面质量最好,但偏离0 度时,切削质量急剧变坏;倾角为5度左右 时,表面粗糙度最差;倾角为20度左右时, 此时表面粗糙度变化较为平缓。
4.1 S曲线速度规划阶段特点和分析
在S曲线速度 规划中,将进 给过程分为加 加速段、匀加 速段、减加速 段、匀速段、 加减速段、匀 减速段和减减 速段。
建议解
范例推理工作过程
谢谢!
根据加工要求获得初步进 给速度
Y 判断进给速度是否符合轴约束条件
N
计算满足轴约束条件下的进给速度值
判断超出负载区间的曲线类型,计算满足约 束的进给加速度
计算调速起始点
结束
5.1 基于层次分析法的切削方案优选
目标层 满意方案 A
准侧层
表面质量B1
加工效率B2
成本B3
方案层
方案1
方案2
方案3
方案4
层次结构图
1.3 高速加工的发展阶段
第一時期: 1930 至1950,实验研究和探索 – R. L. Vaughn 把Salomon的有限资料由德文翻译为 英文 – 俄罗斯V.D. Kuznetsov;日本Yoshinobu Tanaka & Okushima;澳大利亚Arndt;Coldwell,美国 Quackenbush,and Recht;英国Fenton 也进行了各 自不同的实验硏究 ‧ 第二時期: 1958 to 1959,理论硏究和探索 – 美国Vaughn,Lockheed 公司进行弹道实验硏究 – 法国Forest-Line公司证实铸铁高速切削的可行性
‧ 第三時期,1970年代早期,基础应用硏究和探索 – R.I. King,Lockh高速切削应用于生产上 – Cincinati machine公司发表报告,证实铝高速切削 (610-3660米/分钟) 和铸铁高速切削(205-915米/ 分钟) 的可行性 ‧ 第四時期,1979 至1980,应用硏究 – General Electric公司提出高速切削的科学基础及对 生产的影响分析 – 德国Ministry of Research & Technology硏究高速切 削的特性
2.1 高速切削机床的相关技术(主轴系统、 床身系统、导轨系统、伺服系统、控制系 统、通讯系统、冷却润滑系统)
陶瓷球轴承
密封圈
电主轴
陶瓷球轴承 冷却水出口 旋转变压器
冷却水入口
陶瓷轴承高速主轴结构
目前,很多CAD/CAM系统都添加了适合于 高速切削的工艺决策模块,如英国DELCAM公司 的PowerMILL、以色列的Cimatron、PTC公司的 Pro/e、CNC公司的Mastercam,日本Makino 公 司的FFCUT、德国SIEMENS公司的Siemens NX以 及国产的CAXA等。
S曲线加减速过程
对于高速加工中常采用的S曲线速度规 划,通常讨论的是各轴分量的合成速度和 加速度。而各轴分量受轴负载能力的限制, 同时根据轴约束公式,自由曲面的曲率和 切向变化会导致轴负载变化。
(1)根据加工质量要求,初步确 定一个进给速度 (2)对进给速度进行轴负载和轴 加速度约束检验 (3)若不存在超出负载现象,则 开始进行其他工作; 若存在超出负载现象,计算超出 负载的区间点,计算区间内满足 约束的匀速进给速度; (4)判断超出负载区间的曲线类 型, 计算满足约束的进给加速度 (5)确定起始调速点
Salomon切削速度与温度模型
Salomon切削速度与温度实验曲线
1.2 高速切削的定义
高速切削是个相对的概念,目前各国对高速切削的 速度范围没有统一的定义,有时候也称为超高速切削 (Ultra-HighSpeedMachining)。一般认为: 切削速度:超过常规切削速度的5~10倍; 主轴转速: 机床主轴转速在10000-20000r/min以 上; 进给速度:达15-50m/min,最高90m/min; 频率:刀刃的通过频率接近“机床-刀具-工件” 系统的主导自然频率 切削状态:特定材料切削速度达到极限速度时的 切削状态就应称为高速切削,高速切削不仅仅通过速 度来划分,而是跟材料的物理力学性能和切削状态密 切相关。
指数形式(传统切削模型):将问题化为 简单线性规划,计算机求解; 多元二次多项式形式: 成为非线性规划 问题。利用罚函数法, 将切削参数规划问 题转化为无约束非线性规划问题,用计算 机求解。
最小二乘支持向量机:是一种人工智能的计算 方法,是当前研究热点。需要样本量小,有严格 数学基础,求解速度快。
主讲人:张忠松
一、什么是高速加工 二、支持高速加工的基础技术 三、高速铣削参数的试验分析
四、高速切削机床的S曲线加减速速度规划 五、自由曲面高速铣削的工艺优化及决策
1.1 高速切削假设理论的提出
德国的切削物理学家Carl Salomon博士于1931 年4月提出了高速切削假设 。 Salomon认为,在常规的切削速度范围内,切 削温度随着切削速度的增大而提高。当切削速 度增大到超过一个速度范围,切削温度反而随 切削速度的提高而降低,同时切削力也会大幅 下降。这就是著名的高速切削状态下切削温度 的死谷理论(Dead Volley) 。
包括切削数据库的建立,切削参数优 化、切削路径规划以及它们的智能决策方 法。 2.4 高速切削刀柄和刀具(材料和结构)
ER弹簧夹头刀柄
英国Renishaw NC4 对刀系统 NC4 对刀系统具有超小型激光发射器和接收器,可进行快 速非接触对刀和刀具破损检测。 NC4 系统能够在间隔长达5米的情况下实现高重复精度的对 刀操作。根据间隔不同,在激光光束所及的任何选定点,可 测量直径 0.2 mm 的刀具,并可对0.1 mm 的刀具进行破损检 测。
在高速铣削中,各参数间的交互影响对表 面粗糙度影响复杂。切削条件,如刀具规格、 切削参数取值范围等,对切削的影响很大,是 不可忽视的因素,它可以直接影响各切削参数 对表面粗糙度的变化规律。根据实验条件不同, 影响效果有所不同,有的交互项影响不可忽略。
对于三轴 球头铣刀立式 铣削来说,刀 具倾角就是刀 具轴线与被加 工表面接触点 的切平面的夹 角。
3.1 铣削的切削参数 主轴转速n 进给速度vf 径向进给ae(径向切削宽度) 轴向进给(背吃刀量,切削深度)ap
正交试验可以用于试验参数的定性分析和 工艺规划。 二次回归的均匀精度旋转中心组合设计有 试验条件要求,适用实验室分析。 随机数据和生产数据适用于基于二次多项 式的最小二乘回归。
范例推理(CBR):范 例推理技术是人工智能 领域的分支之一,它能 克服基于规则的推理和 基于模型推理在知识获 取上的困难,其核心是 由目标范例的提示,来 搜寻合适的源范例,并 由源范例作为模板,通 过修改与重用,达到求 解的目的。
新问题 新范例 保存 检索 相似的历史范例
范例库 修正
重用
确认的解