高速铣削加工效率的一般计算与分析

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高速铣加工切削参数研究

刀具磨损加快的主要原因，从刀具磨损的方式来看，主要有以下四种：
；ｍ母ｉ蕊．翟《！ｌ
跑 ”原则。图２为刀具厂商提供的几种材料的高速切削通用范围。
Ｏ
损的主要原因。
（）扩散磨损在高温作用下，刀具与工件接触面３间的分子活动能量大，会产生合金元素相互扩散置换，
■一图
ｆ＝￣ｆｚ
ｔ｛７：／，式中ｎ ——转数（／ｎ；ｒｍｉ）
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Ｉ
—
ｆ
线速度（／ｎ；ｍｍｉ）
｛
图１
Ｄ ——刀具直径（ｍ）ｍ；ｖｆ ——进给速度（ｍｍｎ；ｍ／ｉ）卜进给量（ｎ）ｍＶｒ；
线速度和每齿进给量的选择，理论上与刀具、工件、机床等多个环节有关，一般情况下，刀具厂商在
的切削速度，适当的进给量，６％～８％的刀具大小的００
径向切深、小的轴向切深，也就是通常所说的 “ 少吃快
ｅ，ｉ＼！三０ — 、；＼！．，、－，／＿、３．，，、；三，．，、００一，、．三
５机构传动效率的确定．
（收稿１：２１００）３期００７１
（一２），Ｈ１１＝．７，叼＝５５，满足了１ｉ］Ｈ２＝／３００６９ｍ４．％
参磊工冷工加
ＷＷＷ．ｅａ｜ｍｔｗｏｒｉｋｎｇ１９５０ｃｏ．ｒｎ
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性，此处我们仅计算刀架松开、锁紧时机构的效率。综合上述因素，取吼＝０９（为转化机构的效率）．，

高速铣削系统动态测试及切削力分析

高速铣削系统动态测试及切削力分析高速铣削系统是一种高效、精度高、操作简单的加工方式，在各种工件的加工过程中得到了广泛应用。

对于高速铣削系统的性能测试，主要分为静态测试和动态测试两种方式。

其中，动态测试是一种更加全面、准确的测试方式，可以对系统在实际切削过程中的性能进行评估。

同时，对于高速铣削系统的切削力分析，也是一种评估系统性能和优化工艺的重要手段。

一、高速铣削系统动态测试高速铣削系统的动态测试主要是指在实际切削过程中对系统性能进行评估。

这种测试方式可以反映系统的动态响应能力、切削稳定性、切削效率等方面的性能。

1.测试方法动态测试通常会选择一些标准化的加工工件，模拟实际加工过程，通过对加工过程中的各项数据进行采集和分析，对系统整体性能进行评估。

主要测试指标包括功率、转速、进给、切削深度、切削轮廓精度等方面的参数。

2.测试结果分析通过对测试数据的分析，可以得出以下结果：1）系统的功率和转速对切削稳定性有着重要的影响。

在适当的功率和转速范围内，系统的稳定性和加工效率都能得到最大化的提升。

2）切削深度和进给速度对切削效率的影响比较显著。

合理的切削深度和进给速度可以提高系统的加工效率和加工精度。

3）切削轮廓精度的提升是系统性能优化的重要手段之一。

通过适当的刀具选择、加工参数设置和工艺优化，可以提高系统的加工精度和一致性。

二、高速铣削系统切削力分析高速铣削系统的切削力分析可以为系统的性能评估和工艺优化提供重要参考。

切削力的大小和方向会直接影响系统的稳定性、切削效率和工件表面质量等方面。

1.切削力的来源切削力主要分为三个来源：1）弹性变形力：即由于被加工材料的弹性变形所产生的力，主要来自于材料的弹性模量、剪切模量等参数。

2）切削力：即由于刀具对材料切削所产生的力，与刀具刃口的形状、角度、材料等有关。

3）摩擦力：即由于切削面和加工物体表面之间的摩擦力所产生的力，主要受到机床和工件表面质量的影响。

2.切削力的分析方法切削力的分析方法主要有两种：1）理论计算法：通过对切削过程中各种力学参数的计算，得出切削力大小和方向的数值。

铣削力计算公式详解

铣削力计算公式详解铣削力是指铣削过程中刀具对工件所施加的力，它是铣削加工过程中重要的参数之一。

铣削力大小的计算对于工件的加工质量、工具的寿命以及加工效率都有着重要的影响。

铣削力的计算公式通常是根据铣削的工艺参数以及材料的性质来推导，下面我们将详细解释铣削力的计算公式。

一、铣削力的基本概念为了更好地理解铣削力的计算公式，首先我们需要了解铣削力的基本概念。

在铣削加工过程中，刀具在与工件接触时会产生力的作用。

这些力包括主轴的进给力、切削力和阻力等。

其中，切削力是指刀具在切削过程中与工件发生力的作用，它是决定加工质量和加工效率的重要因素。

铣削力的大小与工件的材料性质、切削刀具的材料和几何形状、切削速度、进给速度、切削深度等因素密切相关。

因此，在进行铣削加工时，需要对铣削力进行精确地计算和控制，以保证加工质量和工具寿命。

二、铣削力的计算公式在铣削加工中，刀具施加在工件上的切削力可以用力学原理进行计算，一般来说，可以参考以下的铣削力计算公式：1.切削力Fc的计算公式切削力Fc是铣削中最常见的力。

在进行铣削加工时，切削力的大小直接影响着刀具的磨损情况和加工表面的加工质量。

切削力Fc的计算公式通常如下：Fc = kc * ae * ap * f //（1）其中，Fc为切削力，单位为牛顿（N）；kc为切削力系数，其大小与材料性质、切削条件和刀具类型等有关；ae为轴向切削深度，单位为毫米（mm）；ap为径向切削深度，单位为毫米（mm）；f为给进量，单位为毫米/刀齿（mm/tooth）。

切削力Fc的大小与刀具材料、刀具的结构和铣削参数等因素有关。

在实际的工程中，我们需要根据具体的加工情况和工件材料来确定切削力系数kc的数值，然后通过公式（1）来计算切削力Fc的大小。

2.主轴的进给力Fr的计算公式除了切削力之外，铣削加工中还存在着主轴的进给力Fr。

主轴的进给力是指主轴在刀具与工件接触时所施加的力，它也是影响加工质量和加工效率的重要因素。

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。

铣削加工方法在高速加工中的应用探讨

巾，采用螺旋或倾斜方式（角为５左右）垂直进退刀可倾。的
圆弧方式的水平进退刀运动；在曲面轮廓铣中，而使寿命提高了７，于工件的切削热大幅度降低，削振动运动、Ｏ留切用切圆弧的进退刀运动等。几乎消失；削加工发生了本质性的飞跃。在常规切削加切刀具通常采用球头铣刀和平底圆角铣刀，用１采２轴加工中备受困惑的一系列问题亦得到了解决，可谓是集高真加效、质、耗于一身的先进制造技术，切削加工新的里工方式，工时充分利用主轴的加工功率。优低是
料切除率提高３～６倍，工时间缩短５～７。当加工加ＯＯ需要大量切除金属的零件时，使加工时间大大减少可
２２切削力降低。工变形小．加
屑槽出屑以及刀具大面积的接触毛坯等情况的出现。目的
高速铣削和常规切削相比，削力至少可降低３。切Ｏ这对于加工刚性较差的零件来说可减少加工变形，一些使薄壁类精细工件的铣削加工成为可能。２３加工质量得到优化．因为高速旋转时刀具切削的激励频率远离工艺系统的
程碑。在切削速度上，合金９０５０／ｎ钛合金铜０ — ００ｍｍｉ；

铣削原理及切削参数计算

高速铣削推荐
ok
切削力小而稳定切削热量少
大
切削力波动大切削热量大
小
• 小切削深度 • 大进给步距
大
大
• 大切削深度 • 小进给步距
球刀粗加工推荐条件表
材料硬度
软材料（S55C) HRC <35
预硬钢（NAK80/P20) 35-45 HRC
热处理材料（S136/STAVAX) 45-52 HRC
ED = 2 * Ad * ( D -Ad )
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• P－与加工面平行的步距预期的表面光洁度决定精加工中的步距=径向进给量
h
2
P = h * 8r
P
残留高度与步距
平坦表面
2
P = h * 8r
步距
•平坦表面: 斜度在10～15°以内, •在平坦表面上,为得到理论表面残留高度，步距须略小于P值, 具体应视斜度而定.
残留高度与步距
大角度斜面
o
A
热处理材料（SKD11) 52-60 HRC
推荐切削条件 (球刀直径x %)
Rd: 50% Ad: 10%
Rd: 45% Ad: 6~8%
Rd: 40% Ad: 5~6%
Rd: 35~40% Ad: 3~5%
注:刀具长径比 L/D = 5以内
表面残留高度与步距
• h-表面残留高度预期的表面光洁度
A = 加工斜面的角度 (相对于水平面)
A:与X－Y的夹角
球刀有效直径的计算
球刀有效直径:球刀实际参与切削部分的直径. 在选择切削用量时以其有效直径来进行转速的计算.

铣削加工中的加工效率提高方法

铣削加工中的加工效率提高方法铣削加工是机械加工中常见的一种方法，其通过旋转刀具进行切削加工，使得工件达到所需的形状和尺寸。

如今，铣削加工已经成为现代制造业中不可或缺的一种工艺。

然而，在铣削加工中，加工效率的提高一直是工业界一直探索的方向。

因此，本文将从铣削加工的工艺技术、加工参数的调整、刀具的选用和维护、以及操作人员的技术水平等方面，探讨如何提高铣削加工的加工效率。

一、工艺技术铣削加工的工艺技术对加工效率有着至关重要的影响。

其中，对于大型工件的铣削加工，需要使用更加复杂的工艺技术。

例如，多轴控制技术、CAD/CAM 技术、快速刀具换位系统等，都可以提高铣削加工的加工效率和精度。

此外，对于高速加工来说，铣削的进给速度也是非常关键的。

一般来说，铣削加工中应该通过适当的减小切削刀具的前角或切削功率等方法，降低加工时的热变形率，从而提高加工效率。

因此，在铣削加工过程中，需要根据不同的工件要求，来选择不同的切削参数。

二、加工参数的调整铣削加工中，不同加工参数的设置对加工效率也有着非常重要的影响。

例如，刀具进给速度、主轴转速、刀面康研度、加工深度等参数的变化，都会直接影响到加工效率和加工表面质量。

因此，在实际的铣削加工中，需要根据实际情况进行参数调整。

例如，对于工件直径相同但加工深度不同的情况，我们可以根据研究知识库中的数据，来调整切削参数。

对于精度要求高的工件，则应该根据加工要求，精益求精地调整切削参数，以保证加工效率和加工表面的质量。

三、刀具的选用和维护刀具的选用和维护也是影响铣削加工效率的重要因素。

不同的切削刀具在不同的加工条件下，都有着不同的优缺点，因此需要根据实际情况进行选择。

例如，对于需要大量切削金属的工件，我们可以选择高速钻头来提高铣削加工的效率。

除此之外，还要注意刀具的磨损情况。

在实际的加工过程中，切削刀具会因为磨损而导致加工效率下降。

因此，我们需要经常对刀具进行检查和维护，及时进行更换和磨削，以保证铣削加工中的加工效率。

数控铣削加工的效率因素的分析和实际应用中应注意的问题

目前，作为机床加工的核心是数控铣削机床加工，其中切削效率又是（０～５％）耐磨性好，５０６０；比高速钢要高１～０倍。由于这些特点，５２使机床加工生产成本控制的关键，也是技术工作的重要内容之一。现针得硬质合金刀具的切削速度比高速钢高４１倍。陶瓷刀具热硬度高～０对如何提升数铣切削效率所涉及的主要因素进行分析，以指导改善铣（可达１０ ℃）硬度高（０Ｃ以上）３０，８ＨＲ。ＣＮ适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等，如加工高硬钢件Ｂ削加Ｔ的技术、生产与管理等方面的Ｔ作。（０６ＨＣ和冷硬铸铁时主要选用陶瓷刀具和ＣＮ刀具，５～７Ｒ）Ｂ其中加１数控铣削加工注意的问题Ｔ硬度６～５Ｃ以下的工件可用陶瓷刀具，而６ＨＣ以上的１０６ＨＲ５Ｒ二１切削速度。．Ｉ切削速度是影响数控刀具寿命的主要原因之一。在传统的切削加工中，总是先选好切削深度和进给速度，据刀具耐用件则用ＣＮ刀具进行切削；Ｃ再根ＢＰＤ适用于切削不含铁的金属，及合金、度选择合适切削速度，就是因为提高切削速度会使刀具寿命大大下塑料和玻璃钢等，加工铝合金件时，主要采用ＰＤ和金刚石膜涂层刀Ｃ降。在高速加工中，当切削速度的提高到一定值时，以使被加工部位具；可碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具；硬先“ 软化” 再切除，从而使切削力降低或使它的提升减缓，在一定程度质合金涂层刀具（如涂层ＴＮＴＣＴＣ、ｉＩｉ、ｉ、ｉＮＴＡＮ等）虽然硬度较高，适上改善了切削条件。于加工的工件范围广，但其抗氧化温度一般不高，所以切削速度的提１进给速度。高速加工的进给速度对刀具寿命、Ｔ效率和加丁精高也受到限制，．２加＿一般可在４０５０／ｎ范围内加工钢铁件。００ｍｍｉ度都有着很大的影响。很高的切削速度下进给速度也必须达到一定在此外，刀具切削部分的几何参数对切削效率的高低和加工质量水平，不允许有明显的滞后。过低的进给速度不但切削效率低，甚至会有很大影响，速切削时的刀具前角一般比普通切削时小ｌ。，角高０后使工件表面和刀具烧伤。然而，当进给速度太高时，加工表面质量会降大５８。防止刀尖处的热磨损，、削刃连接处应采用修圆刀～。为主副切低，切削力提高，刀具容易磨损甚至出现断刀现。尖或倒角刀尖，以增大局部刀尖角，增大刀尖附近切削刃的长度和刀ｌ切削深度。切削深度是提高效率的重要因素。对于提高切削效具材料体积，３以提高刀具刚性和减少刀具破损率。率，粗加丁和精加工的要求不同，粗加工表现为单位时间内去除切屑另外，通常情况下，选择大直径的刀具比直径小的刀具效率高，的体积，而精加工为刀具在单位时间内切削面积。高速加工提倡的是如同样加工一平面，如果机床功率许可，直径２ｒ０ｍ刀要比直径ａＯｍ刀快—倍。同时，尽量选择密齿刀（在刀具每英寸直径上的刀齿以较小的切削深度切削同时用很高的进给速度提高切削效率，这在精ｌｍ＞）增加每齿进给量，提高生产率及刀具寿命。有关试验研究表加工时非常适用。但是对粗加工，有时从增大切削深度优其是轴向切数１３，削深度）提高效率会更加明显，且增加切削深度可以减少进刀次明：当线速度为１５／ｎ来而６ｍｍｉ，每齿进给为０４ｍ时，进给速度为．ｒ０ａ３１ｍｎ刀具寿命为３件。４ｍ／ｉ，０如果将切削速度提高到３０／ｎ每齿５ｍｍｉ，进给为０８ｍ，进给速度则达到２８ｍ／ｉ，是原来加工效率的．ｍ１７５ｒｎａ８７而刀具寿命增加到了１７。１％，件１ ’ ２工件装夹的选择。数铣机床（．２特别是加ｌＴ中心）由于工序集中的在对零件进行定位、夹紧设计以及夹具的选用和设计等问题上具的使用寿命和提高加工效率。余摆线式走刀和螺旋走刀是两种较优原因，应由于通用夹具的柔性差、定的高速铣走刀方法。余摆线式走刀主要用于加工沟槽类型腔，采用直要全面考虑。首先，尽量采用组合夹具，径小于槽宽的铣刀沿余摆线走刀可避免刀具以全刀宽切入工件，有效位精度相对较低，当产品批量比较大、加工精度要求高时可以设计专其在选避地减小了加工淬硬钢的切削力及刀具与工件的接触面，延长刀具寿用夹具。次，择工装时应有利于刀具交换和在线测量，免发生

铣床切削速度计算公式（7篇）

铣床切削速度计算公式(7篇)以下是网友分享的关于铣床切削速度计算公式的资料7篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。

篇一数控机床加工工序和加工路线的设计一、工序设计的主要任务：确定工序的具体加工内容、切削用量、工艺装备、定位安装方式及刀具运动轨迹，为编制程序作好准备.二、确定加工路线的原则：加工路线的设定是很重要的环节，加工路线是刀具在切削加工过程中刀位点相对于工件的运动轨迹，它不仅包括加工工序的内容，也反映加工顺序的安排，因而加工路线是编写加工程序的重要依据。

1)加工路线应保证被加工工件的精度和表面粗糙度。

2)设计加工路线要减少空行程时间，提高加工效率。

3)简化数值计算和减少程序段，减少编程工作量。

4)根据工件的形状、刚度、加工余量、机床系统的刚度等情况，确定循环加工次数。

5)合理设计刀具的切入与切出的方向。

采用单向趋近定位方法，避免传动系统反向间隙而产生的定位误差。

6)合理选用铣削加工中的顺铣或逆铣方式。

一般来说，数控机床采用滚珠丝杠，运动间隙很小，因此顺铣优点多于逆铣。

三、数控机床加工路线：1)数控车床加工路线：数控车床车削端面加工路线如图2.4所示的A-B-Op-D，其中A为换刀点，B为切入点，C--0p为刀具切削轨迹，0p为切出点，D为退刀点。

图2.4数控车床车削端面加工路线图2.5数控车床车削外圆加工路线数控车床车削外圆的加工路线如图2.5所示A-B-C-D-E-F，其中A为换刀点，B为切入点，C--D--E为刀具切削轨迹，E为切出点，F为退刀点。

2)数控铣床加工路线：立铣刀侧刃铣削平面零件外轮廓时，应沿着外轮廓曲线的切向延长线切入或切出，避免切痕，保证零件曲面的平滑过渡。

图2.6外轮廓铣削的加工路线图2.7内轮廓铣削的加工路线当铣削封闭内轮廓表面时，刀具也要沿轮廓线的切线方向进刀与退刀，如图2.7所示，A-B-C为刀具切向切入轮廓轨迹路线，C-D-C为刀具切削工件封闭内轮廓轨迹，C-E-A为刀具切向切出轮廓轨迹路线。

高速铣削加工技术

模具高速铣削加工技术一、前言在现代模具生产中，随着对塑件的美观度及功能要求得越来越高，塑件内部结构设计得越来越复杂，模具的外形设计也日趋复杂，自由曲面所占比例不断增加，相应的模具结构也设计得越来越复杂。

这些都对模具加工技术提出了更高要求，不仅应保证高的制造精度和表面质量，而且要追求加工表面的美观。

随着对高速加工技术研究的不断深入，尤其在加工机床、数控系统、刀具系统、CAD/CAM软件等相关技术不断发展的推动下，高速加工技术已越来越多地应用于模具型腔的加工与制造中。

数控高速切削加工作为模具制造中最为重要的一项先进制造技术，是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术。

相对于传统的切削加工，其切削速度、进给速度有了很大的提高，而且切削机理也不相同。

高速切削使切削加工发生了本质性的飞跃，其单位功率的金属切除率提高了30%~40%，切削力降低了30%，刀具的切削寿命提高了70%，留于工件的切削热大幅度降低，低阶切削振动几乎消失。

随着切削速度的提高，单位时间毛坯材料的去除率增加了，切削时间减少了，加工效率提高了，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。

同时，高速加工的小量快进使切削力减少了，切屑的高速排出减少了工件的切削力和热应力变形，提高了刚性差和薄壁零件切削加工的可能性。

由于切削力的降低，转速的提高使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，而工件的表面粗糙度对低阶频率最为敏感，由此降低了表面粗糙度。

在模具的高淬硬钢件(HRC45~HRC65)的加工过程中，采用高速切削可以取代电加工和磨削抛光的工序，从而避免了电极的制造和费时的电加工，大幅度减少了钳工的打磨与抛光量。

对于一些市场上越来越需要的薄壁模具工件，高速铣削也可顺利完成，而且在高速铣削CNC加工中心上，模具一次装夹可完成多工步加工。

高速加工技术对模具加工工艺产生了巨大影响，改变了传统模具加工采用的“退火→铣削加工→热处理→磨削”或“电火花加工→手工打磨、抛光”等复杂冗长的工艺流程，甚至可用高速切削加工替代原来的全部工序。

高速铣削切削力与温度的分析的开题报告

高速铣削切削力与温度的分析的开题报告
1.研究背景及意义
高速铣削是一种快速、高效的加工方法，对于减少生产成本、提升加工效率具有重要的意义。

而高速铣削过程中，切削力和温度是两个非常关键的参数，其大小和变
化会影响到工件表面质量和加工效率，因此对于高速铣削切削力和温度的研究十分必要。

2.研究目的
本研究旨在通过实验和数值模拟的方法，探究高速铣削切削力和温度的变化规律，并寻找影响切削力和温度的因素，以求达到优化加工效率和提高产品精度的目的。

3.研究内容和步骤
本研究主要包括以下两个方面的内容：
（1）实验研究：使用高速铣削设备对不同材料的工件进行加工，在加工中实时
测量切削力和温度，并记录数据。

根据实验数据分析切削力和温度的变化规律，寻找
影响因素。

（2）数值模拟：基于有限元方法，建立高速铣削加工的动态模型，并利用模型
计算出切削力和温度的分布情况。

通过与实验结果的比对来验证模型的可靠性，同时
利用数值模拟进一步探究影响因素。

4.预期成果
本研究预期能够获得以下成果：
（1）获得高速铣削加工中切削力和温度的变化规律和主要影响因素；
（2）建立高速铣削加工的动态模型和高精度计算模拟方法，为优化加工效率和
提高产品精度提供技术支持；
（3）提出相应的优化方案，为实际生产中的高速铣削加工提供参考。

数控铣削加工工艺分析

数控铣削加工工艺分析数控铣削加工是现代制造业中常见的加工方式之一，它使用数控铣床进行金属材料的削除加工。

与传统的手工和半自动铣削相比，数控铣削具有高效、精度高、重复性好等优点。

本文将从工艺流程、工艺参数和加工工具选择等方面，对数控铣削加工的工艺进行详细的分析。

一、工艺流程1.加工准备：明确加工件的尺寸要求、材料和加工工艺要求，并选择合适的加工刀具和夹具。

2.编写加工程序：根据零件的几何形状和加工要求，编写数控机床可识别的加工程序。

3.加工装夹：根据加工程序，选择适当的夹具和装夹方式，在数控铣床上夹紧工件。

4.设定工艺参数：根据加工材料的性质和加工要求，设置合理的切削速度、进给速度和切削深度等参数。

5.加工加工：启动数控机床，进行自动化加工，监控加工过程的稳定性和正确性。

6.加工检验：对加工后的零件进行检验，检查尺寸精度和表面质量是否符合要求。

7.加工记录：记录加工过程中的工艺参数和检验结果，以备后续生产参考。

二、工艺参数1.切削速度：是指刀具在单位时间内切削的长度。

根据加工材料的硬度和切削性能，合理选择切削速度，既能保证加工效率，又能保证刀具寿命。

2.进给速度：是指刀具在单位时间内在加工方向上移动的距离。

进给速度的选择应考虑切削力和切削表面的要求。

3.切削深度：是指刀具在一次进给过程中所削除的材料层厚度。

切削深度的选择应使得切削力合理，既能保证加工效率，又能避免切削表面的质量。

4.刀具半径补偿：数控铣床会自动根据刀具半径补偿值进行补偿，使得加工轮廓与设计轮廓一致。

5.加工顺序：根据零件的几何形状和切削力的分布情况，合理选择加工顺序，避免零件变形和加工过程中的切削力过大。

三、加工工具选择1.刀具材料：刀具材料应具有一定的硬度、耐磨性和耐冲击性，常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。

2.刀具形状：根据零件的几何形状和加工要求，选择合适的刀具形状，如平面铣刀、立铣刀、球头铣刀等。

3.切削刃数：根据加工材料的硬度和切削性能，选择合适的刀具刃数，既能保证加工效率，又能保证刀具寿命。

铣削力计算公式详解

铣削力计算公式详解铣削力计算公式是用来计算铣削过程中所需要的力的公式。

铣削是一种常见的机械加工方法，它通过将刀具旋转和移动，将工件上的材料切削掉，从而形成所需的形状和尺寸。

在铣削过程中，刀具对工件施加了一定的力。

这些力不仅是对刀具和工件本身的影响，也是对整个铣床和刀具系统的影响。

因此，对铣削力进行准确的计算对于保证加工质量和刀具寿命具有重要意义。

铣削力的计算公式可以根据不同的情况而有所不同，一般来说，它和切削参数、切削速度、切削深度、切削宽度、刀具和工件的材料性质等因素相关。

下面将分别介绍不同情况下的铣削力计算公式。

1.铣削力的基本概念在介绍铣削力的计算公式之前，首先需要了解一些基本概念，包括切削力、进给力和切向力等。

切削力是指切削刀具在切削过程中对工件所施加的力，它的大小直接影响着切削质量和加工效率。

切削力可以分解为切向力和法向力。

切向力是指刀具在刀具进给方向上的力，它是刀具推进工件切削表面所产生的力，也是刀具的推进力。

切向力的大小决定了刀具的进给速度和切削深度。

法向力是指刀具对工件表面的垂直力，它是刀具沿着刀具旋转轴方向推压工件表面所产生的力，也是刀具的剪切力。

法向力的大小决定了刀具对工件的切削深度和切削精度。

进给力是指切削力在刀具进给方向上的分量，它是切向力在进给方向上的投影，也是切削负载。

进给力的大小直接影响着刀具的进给速度和切向力的大小。

切向力和法向力的计算公式可以根据不同情况而有所不同，一般来说，它们与切削参数、切削速度、切削深度、切削宽度、刀具和工件的材料性质等因素相关。

下面将分别介绍不同情况下的切向力和法向力的计算公式。

2.铣削力的计算公式铣削力的计算公式可以根据不同的情况而有所不同，下面将分别介绍不同情况下的铣削力的计算公式。

(1)标准铣削力的计算公式在标准铣削中，铣削力的大小可以通过下面的公式计算：Fc = kc * Ae * fFt = kc * Ae * f * tan(α)其中，Fc是切向力，Ft是法向力，kc是切削力系数，Ae是切削面积，f是进给量，α是刀具前角。

铣削加工方法、策略及铣削计算公式

铣削加工方法、策略及铣削计算公式1.铣削基本加工方法2.先进铣削加工方法先进铣削加工包括：- 斜坡铣- 螺纹插补- 摆线铣削- 推拉式仿形铣削- 插铣- 等高线铣削- 钻削3.铣削加工策略的定义：- 普通加工- 高速加工- 高性能加工- 高进给加工- 微加工1. 普通加工：是普通用途的加工策略。

切削宽度与切削深度比率可以各不相同，取决于工序的类型。

刀具特性：刀具拥有相对较长的切削刃和较小的芯部直径，在精度上没有很高要求。

机床要求：无特别要求。

应用领域：具有基本的CNC 技术，高难度的先进加工方法不可行；金属切除率只能达到一般的水平；应用领域通常包括小批量规模以及宽范围的材料。

2. 高速加工：是结合使用小的径向切削深度、高的切削速度与进给速度的加工策略；根据采用的方法、可达到很高的材料切除率和较低的Ra值。

这个策略的典型特征是切削力低、传递到刀具和工件上的热量少、毛刺的形成减少和工件的尺寸精度高；在高速加工下，使用比普通加工更快的切削速度，可以达到高金属切除率与好的表面粗糙度。

刀具特性：稳定（芯部直径较大和切削长度较短），清晰且成形良好的容屑空间，有利于良好的排屑，镀层。

机床要求：高速的CNC 控制、高转速、工作台进给速度快。

应用领域：模具工业的淬硬钢(48-62 HRC) 进行半精加工与精加工，交货时间短。

当使用正确刀具与先进的加工方法时，这项技术也可以应用在许多其他材料上。

3. 高性能加工：是一种能够达到非常高的金属切除率的加工策略。

这种策略的典型特征在于切削宽度是Dc的1倍，且切削深度是Dc的1~1.5倍，取决于工件材料；在高性能加工下，使用比普通加工切屑负载高得多的加工方式，能够达到极高的金属切除率。

刀具特性：刀具排屑槽上专门开发的容屑结构，刀尖用45°，小平面或刀尖圆弧进行保护，特别光滑的容屑空间，镀层，带或不带侧固柄。

机床要求：高稳定性、高功率要求、高刚性的夹紧系统。

应用领域：在大批量生产加工中，生产效率是关键的指标，或是要求高金属切除率的单件产品加工。

高速加工切削参数优化及实验分析

面粗糙度尤为重要。因此通过切削实验，究高速切研
削深度这三个切削参数为因素，每个因素考虑三个水平，采用正交实验设计方法进行实验设计。在高速五轴联动加工中心上对ＤＥＡＩＶＲ模具钢进行高速铣削实验。并采用Ｍｔｏｏｓｔｔ０表面粗糙度测定仪测ｉｔｒｅ０ｕｙｕｓ５ｆ量工件的表面粗糙度。１１高速切削实验条件．试件材料为ＤＥＡＩＶＲ模具钢，平面加工，高压空气冷却。加工机床为ＤＣ５Ｌｅｒ速五轴加工中Ｍ７Ｖｉａ高ｎ
ａｄｖｒａｃｎａｙｉｎａｉｎｅａｌｓｓ－ｔｅｉｆｕｅｃｓｏｈｓｒｍｅｅｓｏｈｕｒａｅｒｕｈｎｓａｅｂｅｎｒｓａｃｅｈｎｌｎｅｆｔｅｅｐａａｔｒｎｔｅｓｆｃｏｇｅｓｈｖｅｅｅｒｈｄ，ｔｅｓｇｉｉａｃｆｔｆｅｔｏｓｏｈｓａａｔｒｎｏｒｌｔｏｆｔｅｏｈｕａｅｒｕｇｎｅｓｈｉｎｆｃｎｅｏｈｅａｆｃｉｎｆｔｅｅｐｒｍｅｅｓａｄｃｒｅａｉｎｏｈｍｎｔｅｓｒｃｏｈｓｆｈｖｅｖｌａｅａｅｂｅｎｅａｕｔｄ，ａａｔｔｐｉｌｃｔｉｇｐａａｔｒｖｅｎｆｕｎｔｌｓｈｅｏｔｍａｕｔｎｒｍｅｅｓｈａｅｂｅｏｄ．Ｋｅｙｗｏｄｓ：ｇｒＨｉｈ—ｓｅｄＣｕｔｎｐｅｔｉｇ；Ｃｕｔｎｒｍｅｅｓ；ＳｒａｅＲｏｇｎｓ；ＯｐｉｚｔｎｔｉｇＰａａｔｒｕｃｕｈｅｓｆｔｍｉａｉｏ

高速高效加工理论与技术

高速高效加工理论与技术1概论高速高效加工是近年来迅速发展起来的集高效、优质和低耗于一身的先进制造工艺技术，是机械加工技术的重要发展方向，其主要目的就是提高生产效率、加工质量和降低成本，在航空、航天、汽车、模具、高速机车等行业中应用已取得重大经济效益，对提高加工技术水平，推动机械制造技术的进步具有深远的意义。

大力发展高速高效加工理论和技术，对于我国在机械加工领域摆脱以往的落后局面，促进我国装备制造业发展具有重要的意义。

相对于传统的机械加工来说，高速切削加工技术中的“高速”是一个相对概念，随着切削加工技术的不断发展其速度范畴也发生着变化，对于不同的加工方法和工件材料与刀具材料，高速切削加工时应用的切削速度也不相同。

从切削速度方面，一般以高于5～10倍的普通切削速度的切削加工定义为高速切削加工。

从切削机理上，高速切削加工可以定义为：切削加工过程通过能量转换，高硬刀具(切削部分)对工件材料的作用，导致其表面层产生高应变速率的高速切削变形和刀具与工件之间的高速切削摩擦学行为，形成的热、力耦合不均匀强应力场的制造工艺。

高速切削过程具有非线性、时变、大应变、高应变率、高温、高压及多场耦合等特点。

它包括高速切削加工、高进给切削加工、大余量切削和高效复合切削加工、高速与超高速磨削、高效深切磨削、快速点磨削和缓进给深切磨削等[1]。

2高速高效加工技术研究现状目前，对于高速高效加工理论的研究主要集中在两个方面：一是对高速高效加工机理的研究，二是对于高速高效加工装备制造技术的研究。

下面，我们就这两个方面分别做出介绍。

2.1高速高效加工机理研究高速切削技术起源可追溯到上个世纪20年代末期。

德国的切削物理学家萨洛蒙(Carl J. Salomon)博士于1929年进行了超高速模拟实验，1931年发表了著名的超高速切削理论，提出了高速切削假设。

Carl J .Salomon的理论指出，在常规的切削速度范围内，在初期切削温度会随着切削速度的增加而提高，但是温度升到一个峰值后，随着切削速度的继续增加而会下降，同时切削力也大幅下降,但该切削速度值与工件材料的种类有关[2]。

铣刀的切削三要素计算公式

铣刀的切削三要素计算公式铣削是一种常见的金属加工方法，它通过铣刀对工件进行切削，以达到加工工件的形状和尺寸要求。

在进行铣削加工时，需要考虑切削速度、进给速度和切削深度这三个要素，它们直接影响着铣削加工的效率和质量。

本文将介绍铣刀的切削三要素计算公式，帮助读者更好地理解铣削加工过程。

一、切削速度的计算公式。

切削速度是指铣刀在切削过程中每分钟切削的长度，通常用m/min（米/分钟）来表示。

切削速度的计算公式如下：Vc = π×D×n。

其中，Vc表示切削速度，单位为m/min；π为圆周率，约为3.14；D表示铣刀的直径，单位为mm；n表示铣刀的转速，单位为r/min。

通过这个公式，我们可以得到切削速度与铣刀直径和转速的关系。

一般来说，切削速度越大，铣削加工的效率越高，但是需要根据工件材料和铣刀材质来选择合适的切削速度。

二、进给速度的计算公式。

进给速度是指铣刀在切削过程中每分钟切削的深度，通常用mm/min（毫米/分钟）来表示。

进给速度的计算公式如下：f = f×n。

其中，f表示进给速度，单位为mm/min；f表示每刀切削深度，单位为mm；n 表示铣刀的转速，单位为r/min。

通过这个公式，我们可以得到进给速度与每刀切削深度和转速的关系。

一般来说，进给速度越大，铣削加工的效率越高，但是需要根据工件材料和铣刀材质来选择合适的进给速度。

三、切削深度的计算公式。

切削深度是指铣刀在切削过程中每刀切削的深度，通常用mm（毫米）来表示。

切削深度的计算公式如下：ap = fz×n。

其中，ap表示切削深度，单位为mm；fz表示每齿切削深度，单位为mm；n表示铣刀的转速，单位为r/min。

通过这个公式，我们可以得到切削深度与每齿切削深度和转速的关系。

一般来说，切削深度越大，铣削加工的效率越高，但是需要根据工件材料和铣刀材质来选择合适的切削深度。

综上所述，铣刀的切削三要素计算公式为切削速度、进给速度和切削深度。

铣削力计算公式详解

铣削力计算公式详解铣削力是在铣削加工过程中切削刀具对工件所产生的力。

在进行铣削加工时，切削力的大小和刀工的功率直接关系到加工的效率和质量。

因此，对铣削力的计算和分析对于选用合适的切削参数和刀具具有很大的意义。

铣削力的计算是一个复杂的工程问题，涉及到材料力学、切削力学、热力学等多个领域的知识。

通常情况下，我们可以通过经验公式或者专业软件来计算和预测铣削力的大小。

下面将详细介绍铣削力的计算公式及其相关知识。

一、切削力的大小与刀具的进给量、转速、切削深度、切削速度等因素有关。

为了能够有针对性地确定切削参数，我们必须首先了解切削力的计算公式及其影响因素。

铣削力的计算公式通常可以通过以下几种方法进行估算：1.经验公式2.力矩平衡法3.数值模拟下面将分别对这三种方法进行详细介绍。

1.经验公式经验公式是根据大量的实验数据总结得出的，它可以简单、直观地估算切削力的大小。

通常情况下，经验公式需要根据不同的刀具和工件材料来选择不同的参数。

最常用的经验公式之一是菲利普公式，其计算公式为：F_c = K_c * D * d * f其中，F_c为切削力，K_c为切削力系数，D为刀具直径，d为切削深度，f为进给量。

菲利普公式是最简单、最常用的切削力计算公式之一。

但是，它只适用于一定范围内的切削参数和材料。

在实际应用中，由于不同的材料、刀具和加工条件的不同，菲利普公式可能会存在一定的误差。

因此，在进行铣削力计算时，还需要结合实际情况来选择合适的切削力计算公式。

2.力矩平衡法力矩平衡法是一种比较常见的精确计算切削力大小的方法。

它是基于切削力与切削热量之间的平衡关系来进行计算的。

通过分析刀具与工件之间的瞬时力平衡状态，可以得到切削力的大小。

这种方法对于复杂工件和刀具的铣削力计算特别有效。

力矩平衡法的基本思想是：对于切削过程中的每一小段切削刀具，刀具上的切削力与切屑推力之间存在一个平衡关系。

因此，我们可以通过对切屑推力的测量来间接测得切削力的大小。

高速切削(HSC)技术

一、高速切削的原始定义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（Machine with high cutting speeds）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。

二、现代高速切削技术的概念所罗门原理出发点是用传统刀具进行高速度切削，从而提高生产率。

到目前为止，其原理仍未被现代科学研究所证实。

但这一原理的成功应该不只局限于此。

高速切削技术是切削技术的重要发展方向之一，从现代科学技术的角度去确切定义高速切削，目前还没有取得一致，因为它是一个相对概念，不同的加工方式，不同的切削材料有着不同的高速切削速度和加工参数。

这里包含了高速软切削、高速硬切削、高速湿切削和高速干切削等等。

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CNC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。

只有在这些技术充分发展的基础上，建立起来的高速切削技术才具有真正的意义。

所以要发挥出高速切削的优越性能，必须是CAD/CAM系统、CNC控制系统、数据通讯、机床、刀具和工艺等技术的完美组合。

切削效率公式

切削效率公式随着高速切削技术的发展，高速铣削工艺的应用日益广泛，越来越受到制造业的企业和科研工作者的关注。

信息产业部某研究所自1999年7月从瑞士MIKRON公司购进第一台HSM-700型高速立式铣削中心后，2001年10月又购进三台HSM-700型高速铣床用于生产。

笔者通过对这批先进高速铣床的加工效率进行深入、细致的调查研究，对比了不同铣床的加工效率，推导了高速铣削加工效率的计算公式。

1、加工效率的计算按照传统切削理论，切削加工效率ZW(cm3/min)可通过下列公式计算：ZW=v·f·ap(1)式中v---切削速度；f---进给量；ap---切削深度根据分析与研究，我们认为式(1)不适用于高速铣削加工效率的计算，原因主要有两点：1）高速铣床的主轴转速相当高(如HSM-700型高速铣床最高转速达42000r/min,，加工平面时转速也在35000r/min,以上)，如此高的转速使刀具并非每一转都在切削金属；2）在实际加工中，设定的转速和进给量只是最大转速和最大进给量，实际的刀具转速和进给量时刻都在变化(HSM-700机床的自测功能可以显示整个切削过程中的变化情况)，切削过程中的实际转速和进给量总是从较低值迅速达到较高值又很快降到较低值，如此反复变化，这是铣削过程的客观反映，而不像车削过程中可以保持转速和进给量恒定不变。

因此，我们提出用单位时间内的金属去除量Z(cm3/min)表示加工效率，即式中W---切削过程总的金属去除量(cm3)t---切削时间(<0,)式(2)更符合高速铣削的实际情况，用式(2)很容易实现对高速铣削加工效率的计算，同时也便于不同铣床加工效率的比较。

例如，原来在普通铣床上加工图1所示零件，为了缩短生产周期，一部分零件现采用高速铣床加工。

这样，可通过该零件的加工来比较两种加工设备的加工效率。

由于该零件的表面质量要求不高，高速铣削和普通铣削均能达到要求。