高速加工

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高速加工的概念

高速加工的概念世纪30年代，德国科学家Salomon在对不同材料进行切削实验时发现，随着切削速度的增加，切削温度及刀具磨损会剧烈增加，但是当切削速度达到并超过某临界值时，切削温度及切削力不但不会增加反而会减小，然后又随着切削速度的增加而急剧增加。

所谓高速加工就是指切削速度高于临界速度的切削加工。

从下图可看出，以刀具磨损的切削力为限制条件，前一个低于该值的区域A是一般传统加工。

后一个低于该值的区域HSM为高速加工。

由此也可看出，不同材料有不同的临界值，对于铝、镁合金，切削速度大于1000m/min 可称为高速加工，而对于加工钢或铸铁，切削速度大于305m/min就可称为高速加工了。

高速加工除了和切削速度有密切联系外，还和刀具材料、机床刚性等因素相关。

所以高速加工不仅决定于主轴速度与刀具直径，还与所切削的材料，刀具寿命及加工工艺等综合因素有关。

2．2高速加工的优点高速切削(HSC)加工作为一种先进切削技术，自二十世纪八十年代以来得到了日益广泛应用。

高速加工采用远高于常规加工切削速度进给速度，不仅可提高加工效率，缩短加工工时，同时还可获得很高加工精度。

随着高速主轴技术发展，与其配套新型刀具不断出现，同时对高速加工工艺参数优化研究也不断深入，使得高速切削技术理论研究应用都得到了长足发展。

高速切削(HSC)加工作为一种先进切削技术，自二十世纪八十年代以来得到了日益广泛应用。

高速加工采用远高于常规加工切削速度进给速度，不仅可提高加工效率，缩短加工工时，同时还可获得很高加工精度。

山特维克切削刀具高速加工主要优点有：1、切削力降低30%左右，非凡适合刚性差零件，2、由于加工时对刀具工件进行了冷却润滑，减少了切削热对工件影响，非凡适合加工易热变形工件；3、激振频率远远高于机床工艺系统固有频率，加工平稳，振动小，加工表面质量好；4、能极大地提高生产效率。

高速切削加工的工艺特点

高速切削加工的工艺特点高速切削加工是一种先进的金属加工方法，具有以下几个主要的工艺特点：1. 切削速度高：高速切削加工的切削速度通常比传统的切削加工方法高出数倍甚至数十倍。

这是由于高速切削使用了高速切削工具和适合高速切削的加工参数，如切削速度、进给速度和切削深度等。

高速切削加工的切削速度可以达到数千米/分钟，这对于提高生产效率和缩短加工时间非常有益。

2. 切削质量高：高速切削加工的另一个显著特点是切削质量高，表面粗糙度低。

这是因为高速切削使用了高硬度、高韧性和高耐磨性的刀具材料，在高速切削下刀具磨损小，可以保持刀具的锋利度，切削力也相对较小，切屑容易破碎，减少了切削振动，从而得到更高质量的切削表面。

3. 加工精度高：高速切削加工具有很高的加工精度，通常可以达到数微米的级别。

这是由于高速切削加工的切削力小、切削热量集中，能够减小切削变形和热影响区域，从而得到更高精度的零件尺寸和形状。

4. 加工效率高：高速切削加工具有很高的加工效率，可以大大缩短加工周期。

高速切削的切削速度快、进给速度高，加工速度相对传统切削加工方法快数倍，可以实现高效率的切削。

此外，使用高速切削还可以减少切削次数，提高生产效益。

5. 节能环保：高速切削加工相较于传统切削加工方法具有较低的切削力和切削温度。

低切削力减小了机床和刀具的负荷，延长了机床和刀具的使用寿命。

低切削温度减少了切削变形和刀具磨损，减少了能源的消耗。

因此，高速切削加工具有节能环保的特点，符合可持续发展的要求。

6. 加工适应性广：高速切削加工适用于各类金属材料的加工，如铁、钢、铜、铝、合金等。

而且，对于复杂零件的加工，高速切削加工也能够发挥其优势，提高生产效率和加工质量。

总之，高速切削加工具有切削速度高、切削质量高、加工精度高、加工效率高、节能环保和加工适应性广的特点。

在现代制造业中，高速切削加工已经成为提高加工效率和改善产品质量的重要工艺方法，对于推动制造业的快速发展具有重要意义。

高速加工技术

高速加工技术一．起源1931年，德国切削物理学家萨洛蒙(Carl.J.Salomon)博士提出了一个假设，即同年申请了德国专利的所罗门原理：被加工材料都有一个临界切削速度V0，在切削速度达到临界速度之前，切削温度和刀具磨损随着切削速度增大而增大，当切削速度达到普通切削速度的5～6倍时，切削刃口的温度开始随切削速度增大而降低，刀具磨损随切削速度增大而减小。

切削塑性材料时，传统的加工方式为“重切削”，每一刀切削的排屑量都很大，即吃刀大，但进给速度低，切削力大。

实践证明随着切削速度的提高，切屑形态从带状、片状到碎屑状演化，所需单位切削力在初期呈上升趋势，而后急剧下降，这说明高速切削比常规切削轻快，两者的机理也不同。

通过长期的研究，从上世纪90年代中期起，高速加工进入实用化阶段。

用户可以享受高速加工的高效率，高精度和成本优势。

德国OPS-INGERSOLL公司是目前世界上最好的高速加工中心制造商之一。

二．高速加工的定义高速加工是指转速在30,000RPM以上，实际加工切削进给保持8-12m/min的恒定进给。

我们从定义中看出，高速加工的一个关键要素是高速恒定进给。

由于高速加工时，转速上万转，特别在加工高硬度材料时，瞬间产生大量热量，所以必须保持高速进给，使产生的85%以上的热量被铁屑带走。

但在模具加工过程中，硬度通常在HRC50以上，且为复杂的曲面或拐角，所以高速机床必须做到在加工曲面或拐角时仍能高速进给。

另外实际加工中，刀具都有一个最佳切削参数，如能保持恒定进给，对刀具寿命，切削精度和加工表面质量都有提高。

由此看出，高速加工不仅是高速主轴，而且也是机床伺服系统的综合。

事实上，高速切削技术是一个非常庞大而复杂的系统工程，它涵盖了机床材料的研究及选用技术，机床结构设计和制造技术，高性能C NC控制系统、通讯系统，高速、高效冷却、高精度和大功率主轴系统，高精度快速进给系统，高性能刀具夹持系统，高性能刀具材料、刀具结构设计和制造技术，高效高精度测试测量技术，高速切削机理，高速切削工艺，适合高速加工的编程软件与编程策略等等诸多相关的硬件和软件技术。

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。

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

高速加工技术及应用

高速加工技术及应用高速加工技术是一种在短时间内迅速、高效地完成工件加工的技术。

它是现代制造业发展的重要一环，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、电子、模具等领域。

高速加工技术的特点有以下几点：1.高速切削：高速加工技术采用高速旋转的切削工具，使得切削速度大大提高，一般可以达到切削速度的数倍甚至十数倍，从而大大缩短了加工时间。

2.小切削量：高速加工技术多采用微小切削量的方式进行切削，这样可以降低加工对机床、刀具和工件的热影响，提高加工精度。

3.高精度和高表面质量：高速加工技术能够实现很高的加工精度和表面质量，通常可以达到几个微米的加工精度和很低的表面粗糙度。

4.刀具寿命长：高速加工技术采用高硬度和高耐磨性的刀具材料，使得刀具使用寿命大大延长，降低了换刀频率和加工成本。

高速加工技术在以下方面有广泛的应用：1.航空航天领域：在航空航天领域，高速加工技术能够加工各种复杂曲面和薄壁结构件，如发动机叶片、航空航天零件等，提高了零件的精度和表面质量。

2.汽车领域：高速加工技术在汽车制造中主要用于零部件的加工，如发动机缸体、座椅滑块等，能够提高加工效率和产品质量。

3.船舶领域：高速加工技术在船舶制造中主要用于船体结构和轴承加工，如船体钢板切割、轴承的外圈和内圈加工等，提高了加工速度和质量。

4.电子领域：高速加工技术在电子领域主要用于半导体器件的切割和加工，如芯片切割、光纤连接器加工等，提高了加工精度和产品性能。

5.模具领域：高速加工技术在模具制造中主要用于模具的精细加工，如模具的深孔加工、细小结构的加工等，提高了模具的加工精度和寿命。

高速加工技术的发展对于提高制造业的竞争力和产品质量具有重要意义。

随着材料科学和机械加工技术的不断发展，高速加工技术将在更多领域得到应用，并不断推动制造业的发展。

高速加工技术

手机外壳的加工
电脑键盘的制造
平板电脑外壳的铣削
电子元器件的微细加工
06
高速加工技术的发展趋势和未来展望
高速加工技术的发展趋势
更高的切削速度：随着新材料和新工艺的不断发展高速加工技术将进一步提高切削速度提高加工效率。
智能化和自动化：随着人工智能和机器学习技术的不断发展高速加工技术将更加智能化和自动化实现加工过程的自动监控和优化。
高速加工技术采用小切削力可以减小工件变形和振动提高加工精
度。
高速加工技术可以快速切除工件材料缩短加工时
间降低成本。
高速加工技术采用先进的控制系统和刀具能够实现高精度的轨迹控制和补偿功能进一步增强加工过程的灵活性。
04
高速加工的关键技术
高速切削技术
定义：高速切削是一种在极高转速下进行的切削加工方法具有高进给速度和高切削速度的特点。
05
高速加工技术的应用案例
航空航天领域的应用案例
高速加工技术在航空航天领域的应用提高了零件的加工精度和效率。在航空发动机制造中高速加工技术能够快速去除材料提高生产效率。高速加工技术在航天器制造中得到广泛应用如卫星天线、太阳能电池板等。高速加工技术能够满足航空航天领域对高精度、高质量、高效率的加工要求。
高精度加工技术
高速切削技术：通过高转速的刀具实现高效切削提高加工精度和表面质量。
超精密切削技术：采用超硬材料和纳米级切削参数实现超精密切削提高加工精度和表面光洁度。
快速点磨削技术：通过高速旋转的磨头对工件进行快速点磨削实现高效高精度加工。
激光辅助加工技术：利用激光的高能量密度特性对工件进行快速、高精度的加工。
通过高速加工技术可以实现快速原型制造和快速模具制造缩短了产品开发周期降低了开发成本。

材料加工与制造中的新技术

材料加工与制造中的新技术随着科技的进步，材料加工与制造领域也在不断地革新与发展。

新技术的出现，让加工与制造变得更加高效、精准和环保，为产业升级和发展带来了新的机遇和挑战。

一、高速加工技术高速加工技术是一种利用高速的机床和刀具，以较大的进给量和切削深度进行金属材料的切削加工的技术。

相比传统的加工技术，高速加工技术可以大大提高加工效率，降低生产成本。

在高速加工中，钨钢等超硬合金已成为切削工具主要材料，辉带是目前被广泛使用的刀具涂层之一，可大大提高刀具的寿命，使其更加耐磨，减小切削力，提高加工精度和稳定性。

二、立体打印技术近年来，立体打印技术在制造业中引起了广泛关注。

这项技术基于数字化设计，将设计图通过电脑转化为CAD格式，再通过专业的打印机进行扫描和处理，最后利用打印机内部的机械臂、喷头等器件把材料精确地堆积在一起，逐层完成构建出的物品。

立体打印技术能够加工出精度极高和复杂度较高的构件，可以应用于一些特殊的材料加工和生产过程中，比如复杂内部结构的金属零件和医疗用品等。

三、智能制造技术智能制造是一个集成了多个领域内的技术和方法的综合体，涵盖了先进的装备、实时生产计划和控制、数字化设计和生产等各个方面。

利用一些新技术和下一代信息技术，智能制造可以实现生产流程的自适应性和自主化，提高生产效率，从而提高了生产力和企业竞争力。

比如，利用工业机器人和人工智能技术，智能制造可以实现各种自动化加工，快速反应市场变化，生产出优质的产品，并实现对于产品质量、生产时效等方面的精密控制。

四、激光切割技术激光切割技术是一种利用高能量的激光束来切割材料的技术。

它可以对各种材料进行高精度、高效率的切割。

在激光切割过程中，因为激光束的能量非常高，使得切削效果更加准确和平滑，在加工过程中也会产生较少的废料和污染物，使该技术更具环保性。

同时，激光切割技术的应用领域非常广泛，可以应用于钣金、电子、医疗器械、汽车等各个行业。

五、无人化工厂无人化工厂采用自动化生产方式，将机器人带进厂房，建立具有高度自动化的生产线，实现生产流程的自动化和无人化。

高速加工

Thank you ! !
Ra =0.8μm，平面度0.02μm 以铣代磨，工效提高5～6倍
——汽车制造业高速加工中心组成柔性生产线(FTL)
例如：国内如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，年产轿车能力15万辆，制造节拍1150辆/min；
车门装锁
自动化车间
车身喷涂
高速加工的应用
——汽车生产领域
组号：513 PPT制作：李* 演讲：石** 资料搜集：李* 马** 孙* 宋 **
一、高速加工简介（一）概述
高速加工技术是指采用超硬材料的刃具，通过极大地提高切削速度和进给速度来提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代加工技术。
Modern 2412立式加工中心（美国）
高速加工的特点
加工效率高
切削力小
切削热小可加工硬表面
动力学特性好
环保
二、高速加工的应用
PCD刀具切削铝、铜合金实例
加工对象车辆汽缸体 AiSi17Cu4Mg 合金照相机机身 13％硅铝合金活塞环槽 LM24铝合金活塞式阀门 LM24铝合金整流子 CDA105铜合金油泵喷射内孔 GdAlSi12Cu 硅铝合金加工方式精铣工艺参数 v = 800m/mim vz = 0.08mm/齿 a p= 0.5mm v = 2900m/mim vz = 0.018mm/齿 a p= 0.5mm v = 590m/mim f = 0.2mm/r a p= 10mm v = 132m/mim vf = 380mm/min v = 350m/mim f = 0.05mm/r a p= 0.25mm, 干切 v = 173m/mim f = 0.02mm/r a p= 0.2mm 刀具参数 12mm方形刀片齿数z = 12 α＝12° 齿数z = 4 γ＝10° α＝12° γ＝10° α＝12° α’＝2° 麻花钻 γ＝0° α＝7° r＝0.5mm 阶梯镗刀加工效果 Ra=0.8μm，可连续加工500件（使用WC基硬质合金只能加工25件） Ra=0.8～0.4μm，可连续加工 20000件（使用WC基硬质合金只能加工250件）可连续加工2500件，无颤振可连续加工5000件，取代硬质合金钻头定中心、钻孔、铰孔可连续加工2500件（使用WC 基硬质合金只能加工50件） Ra=0.35μm，每把刀可加工 150000件

高速加工工艺

因陶瓷的比重较低 ,与传统钢制的主轴相比 ,为其重量的 2 / 5 与传统钢制的主轴相比为其重量的左右。可缩短主轴到达稳定转数的时间。左右。可缩短主轴到达稳定转数的时间。在必须频繁更换刀具的加工中作用尤其显著。加工中作用尤其显著。热膨胀系数低。热膨胀系数低。由于陶瓷主轴同陶瓷轴承相结合 ,使主轴的热使主轴的热变位控制在 1 0 µm以下 (温升为 5℃以下 ) ,即为通常的 1 / 2 ,使以下温升为 ℃ 即为通常的使加工精度得以提高。加工精度得以提高。
9
提高静、动刚度的机床结构：提高静、动刚度的机床结构： 1） 1）基础大件采用封闭整体箱形结构 2）合理布置加强筋） 3）改善机床的阻尼特性） 4）采用新材料，提高抗震性）采用新材料，
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影响高速加工的主要因素
（2）主轴） ◎ 最高转速可达100000 r/min以上；最高转速可达以上；以上高转速状态下，扭矩输出较小； ◎ 高转速状态下，扭矩输出较小；轴承磨损较快，影响高速主轴的寿命。 ◎ 轴承磨损较快，影响高速主轴的寿命。
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
两种模具加工过程比较
影响高速加工的主要因素
（1）机床结构） ◎ 运动部件轻：采用刀具运动方式，由主轴实现三个线运动部件轻：采用刀具运动方式，性轴的运动；性轴的运动； ◎刚性好：允许大加速度；刚性好：允许大加速度； ◎固有频率高：提高机床的动态性能；固有频率高：提高机床的动态性能； ◎减震性好：减少震动对加工精度和表面质量的影响。减震性好：减少震动对加工精度和表面质量的影响。
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主轴电机直接驱动
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主轴与电机转子合为一体优点是主轴部件结构紧凑、优点是主轴部件结构紧凑、重量轻、惯量小，转速高，重量轻、惯量小，转速高，目前最高可达200000 r/min。前最高可达。缺点是电机运转产生的振动和热量将直接影响到主轴电主轴（内装式主轴电机）

高速切削加工技术

在通用机械制造业中，高速切削加工技术广泛应用于机床、泵阀、压缩机和液压传动装置等产品的制造。
05
高速切削加工技术的发展趋势与挑战
高效稳定的高速切削技术
高效稳定的高速切削技术是未来发展的关键，需要不断提高切削速度和加工效率，同时保持加工过程的稳定性和可靠性。
高效稳定的切削技术还需要不断优化切削参数和刀具设计，以适应不同材料和加工需求的挑战。
高速切削工艺技术
切削参数选择
根据不同的加工材料和切削条件，选择合适的切削速度、进给速度和切削深度等参数，以实现高效
切削和高质量加工。
切削液使用
合理选用切削液，如乳化液、极压切削油等，以提高切削效率和工件表面质量，同时减少刀具磨
损和热量产生。
加工路径规划
采用合理的加工路径和顺序，以减少空行程和换刀次数，提高加
高效稳定的切削技术需要解决切削过程中的振动和热变形问题，提高加工精度和表面质量。
高性能刀具材料的研发
高性能刀具材料是实现高速切削的关键因素之一，需要具备高硬度、高强度、高耐磨性和良好的
抗热震性等特点。
研发新型高性能刀具材料，如超硬材料、陶瓷材料等，能够提高切削速度和加工效率，同时减少
刀具磨损和破损。
改善加工质量
01
高速切削加工技术能够减少切削力，降低切削热，从而减小了工件的热变形和残余应力，提高了加工精度和表面质量。
02
由于切削力减小，工件不易产生振动，减少了振纹和表面粗糙度，进一步提高了加工质量。
降低加工成本
高速切削加工技术能够显著提高加工效率，缩短了加工周期，从而降低了单件成本。
高速切削加工技术
目录
• 高速切削加工技术概述 • 高速切削加工技术的优势 • 高速切削加工的关键技术 • 高速切削加工的实践应用 • 高速切削加工技术的发展趋势与挑战 • 高速切削加工技术的未来展望

高速加工工艺

高速加工工艺高速加工是一种高效的切削方法，它以高切削速度进行小切削量加工，其金属去除率比普通数控加工要高，并且延长了刀具寿命、减少了非加工时间，它适应了现代生产快速反应的应用特点。

高速加工采用全新的加工工艺，在刀具、切削用量、走刀路径及程序编制等方面，都不同于传统的数控加工。

1．高速加工刀具选择高速加工对刀具材料要求更高。

在实际加工中一般按照下列原则选用合适的刀具材料：粗加工时优先考虑刀具材料的韧性；精加工时优先考虑刀具材料的硬度。

高速加工的刀具材料有立方氮化硼（CBN）、金刚石（PCD）、陶瓷等。

使用CBN刀具铣削端面时，其切削速度可高达5000m/min，主要用于灰口铸铁的切削加工。

聚晶金刚石刀具特别适用于切削含有SiO2的铝合金材料，目前，用聚晶金刚石刀具铣削铝合金端面时，5000m/min的切削速度已达到实用化水平。

此外，陶瓷刀具也适用于灰口铸铁的高速切削加工。

CBN和PCD刀具尽管具有很好的高速切削性能，但成本相对较高，釆用涂层技术的刀具价格低廉，又具有优异性能，可以有效降低加工成本，所以高速加工采用的立铣刀，大都釆用氮化铝钛（TiAlN）系的复合多层涂镀技术进行处理。

不同工件材料的高速加工需要选择与其匹配的刀具材料和加工方式，才能获得最佳的切削效果。

铝合金高速加工时，可以选用金刚石刀具。

如果刀具复杂，可采用整体超细晶粒硬质合金、粉末高速钢、高性能高速钢及其涂层刀具进行高速加工。

加工钢和铸铁及其合金时，采用Al2O3基陶瓷刀具较合适；立方氮化硼适于HRC45-65以上的高速硬切削；氮化硅基和立方氮化硼更适于铸铁及其合金的高速切削，但不宜于切削以铁素体为主的钢铁；WC基超细硬质合金及其TiCN、TiAlN、TiN涂层刀具和TiC/TiN基硬质合金刀具也可加工钢和铸铁。

加工钛合金时，一般可用WC基超细晶粒硬质合金和金刚石刀具。

2．高速加工切削用量选择高速加工的切削速度通常为常规切削速度的5~10倍左右。

先进制造技术高速加工

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先进制造技术高速加工
问题的提出
• 从提高生产率的角度看，机床和生产过程自动化的实质，归根到底，是以加快空程动作的速度和提高零件生产过程的连续性，从而缩短辅助工时为目的的一种技术手段。
• 但是辅助动作速度的提高是有一定限度的。例如目前加工中心自动换刀时间已缩短到1S，快速空程速度已提高到 30～50 m/min。再提高空程速度不但技术上有困难，经济上不合算，且对提高机床的生产率意义也不大，矛盾的主要方面已经转向切削工时。只有大幅度地降低切削工时（即提高切削速度和进给速度等），才有可能在提高机床生产率方面出现又一次新的飞跃。这就是近 20年来超高速切削技术得以迅速发展的历史背景。
• 研究指出：随着切削速度的提高，切削力下降，加工表面质量提高。刀具磨损主要取决于刀具材料的导热性，并确定铝合金的最佳切削速度范围是1560～4 500 m/min。
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先进制造技术高速加工
• 德国
• 在德国，超高速切削得到了国家研究技术部的鼎力支持。 1984年该部拨款 1160万马克，组织了以Darmstadt工业大学的生产工程与机床研究所（PTW）为首的、有41家公司参加的两项联合研究计划，全面而系统地研究了超高速切削机床、刀具、控制系统等相关的工艺技术，分别对各种工件材料（钢、铸铁、特殊合金、铝合金、铝镁铸造合金、铜合金和纤维增强塑料等）的超高速切削性能进行了深入的研究与试验，取得了国际公认的高水平研究成果，并在德国工厂广泛应用，获得了良好的经济效益。
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先进制造技术高速加工
•超高速切削技术
•切削速度为常规高10倍左右 •进给速度提高20倍
•切削机理 •发生了根本

高速加工工艺大全

14% 21% 20%
57% 52% 42%
22% 20% 30%
7% 7% 8%
12
模具生产周期
传统模具加工工艺
设计编程粗加工 15% 精加工 50% 手工钳修 25% 试模 10%
100% 机加工和装配时间
DMG 模具加工工艺
设计编程粗加工精加工
手工前修试模
交货期缩短35% 以上缩短35%
卡盘型夹头
动平衡夹头
防松螺钉
刀具座
平衡环
弹簧夹型夹头
刀柄直径最小可以达到2/3弹簧夹内径，但3/4 弹簧夹内径的刀具为首选它有一般和高精度两种型式的夹头以供选择
液压型夹头
热缩性夹头
高速加工中常用的几种夹头
弹簧夹型
液压型
热缩型
刀具夹头对比表
型式
弹簧夹型
偏移量
小于10µm 大约 4 µm 大约 3 µm
粗加工中加工精加工
机床的控制技术
机床的设计机床与电脑之间数据传输
高速加工主要影响因素
技术转化成生产力
刀具的选择
生成高效率的刀具轨迹
模具生产周期
总耗时
小型 650 3000 设计中型1500 中型1500 切削加工大型手工操作试模
设计
刀具轨迹
粗加工
精加工
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高速加工工艺大全
什么样的加工才是高速加工? 什么样的加工才是高速加工?
高速加工的定义会因制造业者和从事的产业行业的不同而有所不同... 产业行业的不同而有所不同...
把高速度和高精度两个特性有机的结合起来，以实现客户要求的在高转速、高进给速度状况下精确的加工出客户需求的三维形状

高速切削加工技术的概念

高速切削加工技术的概念高速切削加工技术是一种在机械加工中使用高速旋转刀具来去除材料的工艺。

它可以提高加工效率、减少加工成本，提高切削质量，并延长刀具寿命。

在高速切削加工技术中，切削速度通常比传统切削速度高出几倍，达到可达到切削极限的速度。

高速切削加工技术的基本原理是通过尽可能高的转速来提高切削速度，以减小切削过程中的切削时间。

高速切削加工技术的发展需要满足以下几个条件：高速切削的刀具材料需要具备良好的硬度、热稳定性和刚性；高速切削需要使用高速转子以提供所需的切削速度；高速切削需要使用高速切削液以冷却和润滑刀具和切削床面。

高速切削加工技术的优点主要体现在以下几个方面：1. 高加工效率：高速切削加工可以提高切削速度，减少切削时间，从而提高加工效率。

与传统切削相比，高速切削可以将加工时间减少50%以上。

2. 高表面质量：高速切削加工可以减小切削过程中的机床振动和切削力，从而获得更高的表面质量。

切削过程中，高速转子产生的离心力可以抑制刀具的振动，提高切削表面的光洁度。

3. 刀具寿命长：高速切削加工可以减小切削温度，减小切削热对刀具的影响，从而延长刀具的使用寿命。

高速切削可以在减小切削温度的同时提高切削速度，从而有效地降低刀具的受热面积，减小刀具的磨损。

4. 减少加工成本：高速切削加工可以提高加工效率，减少切削时间，从而减少加工成本。

高速切削还可以减小切削力和切削温度，减少切削液的消耗，降低切削液的成本。

高速切削加工技术的应用范围广泛，包括航空航天、汽车制造、模具制造、电子制造等领域。

例如，在航空航天制造中，高速切削可以快速精确地加工复杂的零部件；在汽车制造中，高速切削可以提高发动机零部件的加工效率和精度；在模具制造中，高速切削可以提高模具的加工效率和精度；在电子制造中，高速切削可以提高电路板的加工效率和精度。

总之，高速切削加工技术是现代制造业的一个重要发展方向。

通过提高切削速度，高速切削加工可以提高加工效率、减少加工成本，并提高切削表面的质量。

高速加工技术

高速加工技术 High Speed Machining Technology
高速加工的一些定义
1. 高速铣削的切削速度比较传统铣削快5至10倍 2. 低切削力，进给速度高，主轴转速30,000转/分以上。 3. 高效能加工，切削量大，切削力稳定，刀具寿命长，高精度，硬切削，不一定高转速。 4. 利用高主轴转速和高的轴向进给速度，以获得高的材料切除率，而不降低零件的精度和表面质量。
高速加工的设备
高速加工机床高速切削刀具
高速加工的应用
航空航天：航空航天： ◎ 带有大量薄壁、细筋的大型轻合金整体构件加工，材料去带有大量薄壁、细筋的大型轻合金整体构件加工，除率达100-180cm /min。除率达100-180cm3/min。 ◎ 镍合金、钛合金加工，切削速度达200-1000 m/min 镍合金、钛合金加工，切削速度达200汽车工业：汽车工业： ◎ 采用高速数控机床和高速加工中心组成高速柔性生产线，采用高速数控机床和高速加工中心组成高速柔性生产线，实现多品种、实现多品种、中小批量的高效生产模具制造：模具制造： ◎ 高速铣削代替传统的电火花成形加工，效率提高3-5倍高速铣削代替传统的电火花成形加工，效率提高3 仪器仪表：仪器仪表： ◎ 精密光学零件加工。
高速加工的意义
高速加工的真正意义?——改善加工生产流程!

高速切削的原理－高速切削的原理－高速切削中切屑的产生
高速切削不断增加的摩擦阻力导致切屑和刀具的接触区域的温度升高。接触区域的温度可能高达工件材料的熔点。切屑在接近熔点的液体状态下起到了润滑效果，因此，减低了摩擦系数。区域摩擦力的降低，减小了对切屑流动的阻碍，从而导致对切屑的压力减小和切削力降低。流动切屑的一个重要特征就是切屑横截面积减小和剪切角增大，切屑明显的扭曲。

机械工程领域中的精密加工技术

机械工程领域中的精密加工技术随着科技的不断发展和进步，机械工程领域的精密加工技术也在不断突破和创新。

精密加工技术是一门既古老又现代的技术，它涉及到材料的加工和制造过程。

本文将就机械工程领域中的精密加工技术进行探讨。

一、机械工程中的精密加工技术精密加工技术是机械工程领域中非常重要的一门技术，它包括了许多方面的加工技术，如数控加工、激光加工、超精密加工等。

这些技术的发展和应用，极大地推动了机械工程的进步和发展。

1. 数控加工数控加工是机械工程领域中应用最广泛的精密加工技术之一。

它通过计算机控制设备完成加工操作，具有高度自动化和精确控制的特点。

数控加工技术可以大幅提高生产效率和产品质量，并减少人力资源的浪费。

2. 激光加工激光加工是一种高能光束对材料进行加工的技术。

它具有非接触加工、高精度和无热变形的优点。

激光加工广泛应用于金属制品、塑料制品和精密仪器等领域，为机械工程的制造提供了更多的可能性和选择。

3. 超精密加工超精密加工是机械工程领域中的一项高度精细的加工技术。

它能够在纳米尺度下完成加工和制造，达到极高的加工精度和表面光洁度。

超精密加工技术广泛应用于光学、航天和半导体等高科技领域。

二、精密加工技术的应用领域精密加工技术在许多领域都有广泛的应用，以下将从汽车工业、航空航天和医疗器械等方面进行探讨。

1. 汽车工业精密加工技术在汽车工业中起到了举足轻重的作用。

随着汽车行业的不断发展，对汽车零部件的精度和质量要求越来越高。

精密加工技术可以满足这些要求，确保汽车的性能和安全性。

2. 航空航天航空航天领域对零部件的精度要求极高，这就要求精密加工技术的应用。

精密加工技术不仅可以提高飞机零部件的精度和质量，还可以减轻飞机自重，提高飞机的性能和燃油效率。

3. 医疗器械精密加工技术在医疗器械领域也有着广泛的应用。

医疗器械对加工精度和表面光洁度要求极高，这就需要精密加工技术的支持。

精密加工技术可以为医疗器械的使用提供更高的安全保障和可靠性。

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。