切削技术在机械加工中的应用详细版
数控技术在机械加工中的具体应用
数控技术在机械加工中的应用1. 应用背景机械加工是制造业中最常见的生产环节之一,而数控技术的出现和发展为机械加工带来了革命性的变化。
数控技术(Computer Numerical Control,CNC)是一种通过预先编程的方式,利用计算机控制机床进行自动化加工的技术。
相比传统的手工操作和半自动操作,数控技术具有高效、精确、灵活和可重复性好等优势,因此在现代制造业中得到广泛应用。
2. 应用过程数控技术在机械加工中的应用过程主要包括以下几个步骤:2.1 设计与编程需要进行产品设计,并将设计图转换为CAD(Computer-Aided Design)文件。
根据CAD文件进行CAM(Computer-Aided Manufacturing)编程,生成数控程序。
2.2 准备机床与刀具在进行数控加工之前,需要准备好适合的机床和刀具。
根据产品要求选择合适的机床,并安装调试好数控系统。
根据数控程序选择合适的刀具,并进行刀具的安装和调整。
2.3 加工操作在准备就绪后,将数控程序加载到机床的数控系统中。
根据程序设置加工参数,如切削速度、进给速度等。
接下来,将待加工工件放置到机床上,并进行定位和夹紧。
启动机床,在数控系统的控制下完成加工操作。
2.4 监控与调整在加工过程中,可以通过数控系统实时监控加工状态,并对加工参数进行调整。
如果发现问题或需要进行修正,可以根据需要修改数控程序,并重新加载到数控系统中。
3. 应用效果数控技术在机械加工中的应用效果主要体现在以下几个方面:3.1 提高生产效率相比传统的手工操作和半自动操作,数控技术能够实现全自动化的加工过程,大大提高了生产效率。
通过预先编程和自动化操作,加工速度更快且稳定,同时可以实现多任务并行处理。
3.2 提高加工精度数控技术利用计算机精确地控制机床的运动轨迹和切削参数,在保证稳定性的同时能够实现更高的加工精度。
相比传统的手工操作,数控技术能够减少人为因素对加工精度的影响,提高产品的一致性和质量。
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。
机械加工中的加工效率调整与改进
机械加工中的加工效率调整与改进机械加工是现代工业制造领域不可或缺的一环。
在机械加工过程中,加工效率的高低直接关系到产品生产周期和质量,因此如何调整和改进加工效率成为研究和应用的重点之一。
本文将探讨机械加工中的加工效率调整与改进的方法和技巧。
一、加工参数的合理选择在机械加工中,合理选择加工参数是提高加工效率的关键。
加工参数包括刀具的切削速度、切削进给量、切削深度等。
这些参数的选择应根据材料的性质和加工要求进行合理调整。
比如,在加工硬度较高的材料时,应适当降低切削速度和切削深度,以避免刀具过热或损坏。
而在对材料强度要求较低的零件加工中,可以适当提高切削速度和切削进给量,以提高加工效率。
二、刀具的选择和磨削刀具是机械加工中不可或缺的工具。
正确选择和使用刀具是提高加工效率的重要环节。
首先,应根据加工材料的特点和加工要求选择合适的刀具类型,比如高速钢刀具、硬质合金刀具等。
其次,刀具的磨削工艺也是影响加工效率的因素之一。
定期对刀具进行磨削和修复,不仅可以延长刀具的使用寿命,还可以提高切削的效果和加工的稳定性。
三、加工设备的维护和更新机械加工设备的维护和更新对保持加工效率的稳定性和提高加工效率都起到至关重要的作用。
定期对机械设备进行保养和维修,可以延长设备的使用寿命,保持设备的正常运转,减少因故障带来的停工时间。
同时,及时更新设备,采用先进的加工设备和技术,可以提升加工效率和产品质量。
比如,采用数控机床和自动化加工线生产,可以大幅度提高加工效率和自动化水平。
四、工艺流程的优化优化工艺流程是提高加工效率的重要手段之一。
通过对工艺流程进行全面分析和优化,可以减少不必要的加工过程,避免重复工作和资源浪费。
同时,建立高效的加工流程,在加工过程中实现工序的合理组织和协同配合,减少空闲时间和停工时间,同时提高加工效率和产品质量。
五、技术培训和人员管理技术培训和人员管理是提高加工效率的关键环节。
加强对操作人员的培训和学习,使其具备丰富的机械加工知识和技能,提高他们的加工操作能力和解决问题的能力。
机械制造工艺及精密加工应用探讨陶逢春
机械制造工艺及精密加工应用探讨陶逢春发布时间:2022-12-26T09:44:18.044Z 来源:《国家科学进展》2022年10期作者:陶逢春[导读] 随着时代的稳定发展与进步,我国工业化水平正在不断提高,为机械制造行业带来了全新的挑战与机遇。
身份证号:36222719830507xxxx摘要:随着时代的稳定发展与进步,我国工业化水平正在不断提高,为机械制造行业带来了全新的挑战与机遇。
在我国市场经济背景下,企业为了能够增加自身的竞争优势,提高企业机械制造工艺技术的水平,应该做好全面的分析,掌握各项工作开展的现状,给企业带来持续稳定的经营效益。
在各项工作在开展的过程中推动我国工业化发展。
只有不断将精密加工技术融入现代机械制造中,才能够全面发挥其作用及效果,促进工业化进程的稳定发展。
关键词:精密加工技术;现代机械制造;应用引言随着我国经济水平和科技创新水平的不断发展,机械制造业已然成为工业领域中的重点发展内容之一。
现代机械制造技术与传统机械制造技术相比,具有系统化、信息化、智能化等特点,结合计算机技术发展机械制造行业是必然趋势。
基于此,本文针对现代机械制造工艺及精密加工技术的应用进行探讨分析,以供参考。
1现代机械制造和精密加工的技术特点1.1柔性化如今的机械制造车间,基本是采用流水线、模块化的制造方式实行模具生产,因此,需要柔性化的输送制造模块协助其形成流水线。
柔性化不仅体现在生产线中的制造模块,还需要根据生产需求细则,利用柔性化管理方法,减少产品错漏的频率。
工厂都有统一标准的质量合格线,由于工人流动性较大,无法第一时间就生产出精密精准的产品,需要管理人员采用柔性化生产方法,严控质量关。
此外,由于工业市场经济带来的诸多影响,产品的生产流程需要结合信息技术手段才能够提升管理效率,需要将柔性化特点与自动化控制系统相结合,改善材料与产品之间的映射能力。
由于工厂内部基本具备模式识别设备,能够实现高精度细节识别,在设置柔性化生产工艺之后,仍然需要将产品类型、材料类型与加工工艺进行柔性化匹配,提高生产效率的同时,也能有效提升市场适应度。
切削三要素的名词解释
切削三要素的名词解释引言:在制造业中,切削工艺是一项极为重要的技术,它广泛应用于不同行业领域的机械加工过程中。
而要有效地进行切削工艺,了解和掌握切削三要素是至关重要的。
本文将对切削三要素的概念进行详细解释,并探讨其在切削工艺中的作用。
正文:一、切削三要素的概念切削三要素指的是“速度、进给、切削深度”。
速度(V)是指切削工具在切削过程中沿工件表面移动的线速度,通常以单位时间内刀具刃口与工件接触点的移动距离来表示。
而进给(f)则是指单位时间内切削工具沿着工件表面所做的移动量,一般以每分钟刀具移动的距离来衡量。
最后,切削深度(d)是指切削工具插入工件的距离,也是用来表示工件上的切削层厚度的参数。
二、速度的影响和作用速度是切削三要素中最基本,也是最重要的因素之一。
它直接影响切削工具对工件表面的磨削速度以及切削力的大小。
在切削速度过高时,切削工具与工件表面的摩擦力会增大,导致切削工具过热甚至失效;而切削速度过低则会导致加工效率低下。
因此,在进行切削加工时,需要根据具体情况选择合适的切削速度,以获得最佳加工效果。
三、进给的影响和作用进给是切削三要素中控制加工速度和材料去除率的参数。
它的值越大,所移除的材料就越多,从而加工速度也就越快。
进给过大可能会导致刀具被过度磨损,或者造成工件加工的不平整。
而进给过小则会影响加工效率和质量。
因此,在确定进给时,我们需要在提高加工效率的同时保证需要的加工质量。
四、切削深度的影响和作用切削深度是切削三要素中表示每次切削工具插入工件的距离的参数。
它直接影响切削力的大小、刀具的寿命以及所需材料的去除率。
切削深度越大,每次切削去除材料的量也越大,但同时会增加切削力,可能导致刀具缺陷或折断的风险;相反,切削深度较小则可以减小切削力,但加工时间会相应增加。
因此,在选择切削深度时,需要在加工效率和刀具寿命之间做出平衡。
结论:切削三要素,即速度、进给和切削深度,是切削工艺中不可忽视的重要因素。
论述一种机械加工方法
论述一种机械加工方法引言机械加工方法是一种通过机械设备和工具对工件进行材料去除、形状修复和表面加工的加工技术。
它在制造业中占据着重要的地位,广泛应用于各个领域,如汽车制造、航空航天、电子设备等。
本文将详细论述一种常见的机械加工方法,以期更好地了解其原理、特点和适用范围。
车削加工方法车削加工方法是一种通过旋转切削刀具,将工件上的材料进行去除的机械加工技术。
该方法适用于各种形状的工件,包括圆柱形、锥面形、球面形等。
车削加工方法主要分为经济车削和数控车削两种方式。
经济车削经济车削是一种传统的机械加工方法,其通过手动操作车削工具,沿着工件轴向进行切削。
这种方法操作简单,成本低廉,适用于小批量或单件加工。
经济车削的切削速度较慢,而且需要熟练的操作工才能保证加工质量。
数控车削数控车削是一种采用数控系统来控制车床操作的机械加工方法。
相比于经济车削,数控车削具有更高的自动化程度和加工精度。
数控车床通过事先编程,可以实现复杂形状的加工,且能够快速切削,提高生产效率。
此外,由于数控车削使用机械手臂等自动装置进行操作,因此能够减少人工操作对加工质量的影响,提高工作环境的安全性。
车削加工方法的特点车削加工方法有以下几个特点:1. 广泛适用性:车削加工方法适用于各种金属和非金属材料的加工。
无论是硬度高的钢材还是柔软的塑料,都可以通过车削加工方法进行加工。
2. 高精度加工:车削加工方法具有较高的加工精度。
数控车削更是可以实现微米级的加工精度,满足了许多高精度加工需求。
3. 加工效率高:与其他加工方法相比,车削加工方法具有较高的加工效率。
特别是数控车削,可以通过事先编程,实现自动化的连续加工,大大提高了生产效率。
4. 灵活性强:车削加工方法具有较高的灵活性。
由于切削刀具可根据不同的加工要求进行更换,所以可以加工出各种不同形状的工件。
车削加工方法的应用车削加工方法在制造业中有广泛的应用,包括但不限于以下几个领域:1. 汽车制造:车削加工方法在制造汽车零部件中起着重要作用,如发动机曲轴、活塞、齿轮等。
机械加工加工方法
机械加工加工方法机械加工是制造业中常见的工艺流程,广泛应用于各种各样的领域,例如汽车制造、机械制造、航空航天等。
机械加工工艺涵盖了各种方法和技术,旨在将原材料转化为最终产品。
在本文中,我将详细介绍机械加工的各种方法。
1.车削(Turning):车削是机械加工中最常用的方法之一,用于加工旋转对称工件。
车床上的工件通过与切削刀具的相对旋转来进行切削,以削减工件的直径和长度。
车削可以用于加工各种形状的工件,例如轴、轴承座、齿轮等。
车削可以分为外圆车削和内圆车削,分别用于加工外圆和内圆表面。
2.铣削(Milling):铣削是一种常用的切削方法,用于在工件表面创造复杂的轮廓和形状。
铣床上的刀具在工件上移动以进行切削,切削过程中,刀具旋转并在水平和垂直方向上进行移动。
铣削可以用于加工平面、齿轮、槽、凹槽等各种形状的工件。
3.镗削(Boring):镗削是一种用于加工孔的方法,主要用于加工精度要求高的内孔。
镗削工具由一对刀具组成,其中一个刀具静止而另一个刀具旋转。
刀具以高速旋转,同时移动以削减孔的直径。
镗削可用于加工各种形状的孔,如圆柱孔、锥孔和球面孔。
4.钻削(Drilling):钻削是一种常见的孔加工方法,用于在工件上创造圆形孔。
钻床上的钻头通过高速旋转切削工件,以创建孔。
钻削可用于加工各种直径和深度的孔,从小孔到大孔都可以。
5.刨削(Planing):刨削是一种用于加工平面的方法,主要用于切削大型平板工件。
在刨床上,工件固定在工作台上,而切削刀具以水平方向移动,以削减工件的表面。
刨削通常用于加工直角表面或扁平表面。
6.磨削(Grinding):磨削是一种用于加工高精度和高表面质量的方法。
磨床上的磨轮通过旋转切削工件,以去除材料并创造所需的形状。
磨削可用于加工各种类型的工件,例如平面、圆柱、内外圆表面,以及各种复杂形状的表面。
除以上方法外,还有其他的机械加工方法,如铰削、插削、滚齿等,每种方法都有其特定的应用领域和加工效果。
机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册
机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册一、前言机械零件的切削加工是制造业中非常重要的一个环节。
机械零件的精度、表面质量和加工效率都与切削加工工艺与技术标准密切相关。
本手册旨在系统梳理和总结机械零件切削加工的工艺与技术标准,帮助广大工程师和技术人员快速准确地掌握相关知识,提高切削加工的质量和效率。
二、机械零件切削加工的基本概念2.1 切削加工的定义切削加工是指利用切削刀具对材料进行切削,将工件加工成规定形状和尺寸的工艺过程。
切削加工是制造业中常用的一种加工方法,广泛应用于各种机械零件的加工中。
2.2 切削加工的基本原理切削加工的基本原理是利用切削刀具对工件进行切削,把工件上的多余材料削除,从而得到所需的形状和尺寸。
在切削加工过程中,刀具与工件之间产生相对运动,刀具在工件上切削下一定形状的切屑,同时工件上的材料被切除,最终得到所需的零件形状。
三、机械零件切削加工的工艺流程3.1 工艺流程的设计切削加工的工艺流程设计是切削加工中的重要环节,其设计质量直接影响着加工效率和加工质量。
工艺流程设计包括确定切削顺序、选择切削参数、确定加工路线等内容。
3.2 工艺流程的优化工艺流程优化是指对原有的工艺流程进行改进,以提高加工效率、减少加工成本和提高加工质量。
通过优化工艺流程,可以减少不必要的工序和加工时间,提高机械零件的加工精度和表面质量。
四、机械零件切削加工的技术标准4.1 切削加工的质量要求切削加工的质量要求包括工件的精度、表面质量、尺寸偏差和加工精度等方面。
这些质量要求是保证机械零件使用性能和寿命的重要因素。
4.2 切削加工的安全标准切削加工是一项复杂的工艺过程,机械零件切削加工中存在着一定的安全风险。
为了保障操作人员的安全,需要制定切削加工的安全标准,规范操作流程和安全措施。
五、机械零件切削加工技术的发展趋势5.1 数控加工技术的应用随着数控技术的不断发展和成熟,数控切削机床在机械零件切削加工中得到了越来越广泛的应用。
高速切削技术在机械加工中的应用
22 月中 科技创新与应用 0 年3 ()I 1
高速切 国一重 中兴机械制造分厂 , 黑龙江 齐齐哈 尔 1 14 ) 60 2
摘 要: 高速 切 削加 工技 术 (S r 目前各 项 先 进 制 造技 术 中快 速 发展 且应 用前 景 极 为 广 阔 的 一 项 先进 应 用 技 术 , 已经 被 广 H Mn是 它
泛地 应 用 于汽 车、 空 、 天和 模 具 制造 加 工行 业。 航 航 关键 词 : 高速切 削 ; 工技 术 加
高速 切 削是 一 个 相 对 的概 念 , 于不 同 的加 工 方 式 、 同 的工 由 不 2 . 切 削 力 降低 . 削 速 度 的提 高 , 削 力 随之 减 小 , 利 于 .2 2 随切 切 有 件材料有不 同的高速切削 , 很难就高速切削的速度给出一个确切的 对薄壁类 刚性较差工件的切削加工 和降低切削振动, 提高加工表面 定 义 。一 般理 论 趋 向于 主 轴 转速 在 80 d i,切 削线 速 度 在 50 质 量 。 00 m n 0— 70 n m n以上. 0 0d i 或者为普通切削速度的 5 1 倍 以上 即可视为高速 —0 2 _ 削温度低 . . 3切 2 在高速切削 时 , 切屑 以高速排 出 , 带走 了近 切 削 。 因为 在 这个 转 速 范 围 以上 ,对 机 床 的 主轴 结 构 、进 给 驱 动 、 9 %的切 削热 , 大 地 减 少 了工 件 的热 应 力 和 热 变 形 , 以得 到 性 0 大 可 C C系 统 以及 刀 具 材 料 、 具 结构 等都 提 出 了特 殊 的要 求 , 要 开 能 稳 定 的加 工 表 面 。 N 刀 需 发 新 的技 术 。 22 实现 以车 代磨 . 速切 削 可 以利 用 高性 能 刀具 材 料 对 硬 度 .4 . 高 高 速 切 削 加 工 技 术 (ih Sed Mahnn e・ o g) 理 念 H C 5 ~ R 6 H g pe cii T(nl y的 g h o R 4 H C 5的淬 硬 工 件 进行 切 削 , 现 以 车代 磨 加 工 , 到低 实 得 最 初是 由德 国 的 S l o 博 士 于 13 年 正式 提 出 的 , 用 大 直 径 圆 加 工 硬化 和 低残 余 应 力 的稳 定 表 面 。 amn o 91 他 锯 片 对 铝 、 等 合 金 材 料 进 行 了大 量 铣 削 试 验 并 发 现 : 切 削 速 度 铜 随 3高 速 切削 的关键 技术 的不断增加 , 切削温度在上升到一定 的峰值后 , 会逐渐下降. 这个温 31高速 切 削机 床 . 度 峰值 所 对 应 的切 削 速度 被 金 属切 削 加 工界 称 为 临 界切 削 速度 。 由 高速 切 削机 床 相 当 大部 分 是 多轴 联 动 数 控机 床 , 同时 又 常是 精 于此 时刀 具难 以承 受切 削 高 温 的 作用 , 切削 速 度 区 域 被学 者 们 称 密机 床 。高速 切 削 对机 床有 很 高 的要 求 , 要 求 机床 具 有 很 高 的进 此 在 为 “ 区” a m n博 士 利 用 他 的 切 削 实 验 数 据 提 出 了可 以在 “ 死 。Sl o o 死 给 速度 和 加 速度 的同 时 , 还要 求 机 床具 有 高 精 度 和高 的静 、 刚 度 , 动 区 ” 外 的更 高 速 区对 材 料进 行 高 速切 削 的 高速 切 削 理论 . 以 以适 应 粗 精 加 工 、 重 切削 和 快 速 移 动 , 时 保 证 高 精 度 ( 位 精 轻 同 定 由于这一高速切削加工理论 的具 体实施 条件诸 如高速 回转的 度 ± .0 mm) 00 5 。 主轴 、 耐高 温 的 刀具 材 料 等 基本 条 件 在此 后 的很 长 一 段 时 间 内并 没 32高 速 主轴 驱 动 系统 . 有很 好 得 到 解 决 , 以 ; 速 切 削加 工 技 术 一 直 没 能得 到快 速 发 展 。 所 高 高速主轴驱动系统是高速切削技朱最重要 的关键技术之一 , 要 些 工 业 发 达 国家 通 过 对 高 速 切 削 加 工理 论 的研 究 和关 键技 术 的 想达到 1ms 0 / 的切削速度 , 直径 10 m的端铣刀需要机床主轴达到 0r a 探 索 , 楚 地 意识 到 它 在今 后 日益剧 烈 的市 场 竞 争 中 的 巨大 发 展潜 20 r i 清 00/ n的高转速 , m 若采用直径 1mm的立铣刀来 铣削 , 0 机床主轴 力, 相继进行先期投资 , 做了大量实验研究工作 。 高速切削加工技术 转 速 需 要 达 到 2 00/ i.目前 机 床 主 轴 转 速 在 100 30 0/ i 00r n a r 50 ~0 0r n a r 的发 展 经历 了高 速 切削 的理 论 探 索 、 应用 探 索 、 步 应用 、 成 熟 的 水平 的数控 加 工 中心 已成 为普 及 型 的机 床 , 轴转 速 在 100 ~ 5 初 较 主 00 0 10 应 用 4 发 展 阶段 。 个 如今 随 着 在刀 具 和机 床 设 备等 关 键 技术 领 域 的 00/ i 加工 中心 已进人 生产 应 用 阶段 , 高 转 速 的 主轴 系 统 已 0r n的 a r 更 突破 性进 展 ,高速 切 削 加 工 技术 在 工 业 发 达 国家 得 到普遍 应 用 , 正 在研 发 之 中 。 成 为 切 削加 工 的 主 流技 术 。 在极 高 的 主轴 转 速 下 , 轴零 件 在 巨大 离心 力 作 用 下将 会 产 生 主 l高 速 切 削 的 内涵 变形并引起振动 , 主轴轴承及驱动电机会产生大量 的摩擦热 , 传统 高速切削加工不仅是一个技术指标 , 而且是一个经济指标。也 的主 轴 结构 概 念 己经 不 能适 应 极 高转 速 条件 下 主轴 的工作 要 求 。目 就 是 说 , 不仅 仅是 一 个 技 术 上 可 实 现 的 切 削 速 度 且 是 一 个 由 前 生 产 的高 速 切 削数 控 加 工 中心 , 它 . 而 主轴 结 构 几乎 全 部 是 交 流变 频 电 此 可 获得 较 大 经济 效 益 的 指标 , 没有 经 济 效 益 的 高速 切 削 是 役 有工 机 直 接 驱 动 的 电主 轴 , 电机 功 率 高 达 2 0W , 0 8 k 以满 足 主 轴 极 大 的 程 意 义 的 。 目前 定 位 的经 济 效 益指 标 是 : 证 加 工 精度 、 工 质量 启动角加速度和快速准停 的需要; 在保 加 电主轴的回转支 承 目前主要采用 的前 提 下 , 通 常 切 削 速 度 加 工 的 加 工 时 间减 少 7 %, 将 O 同时 将 加 工 液 体 动 、 轴 承 、 气轴 承 、 静压 空 陶瓷 轴 承 和磁 力 悬 浮 轴 承 , 油 、 采用 气 费 用减 少 5 %, 0 以此 衡 量切 削 速度 的合 理性 。 强 制 润 滑冷 却技 术 。 2 高 高速 切 削 加 工 的特 点及 优 越 性 3 高速 进 给 系统 . 3 21高 速切 削加 工 的工 艺 特 点 . 传 统 的 滚珠 丝 杠 副传 动 系 统 对 高速 进 给 系统 表 现 出 不适 应 性 ,
探析高速切削加工技术在数控机床中的应用
探析高速切削加工技术在数控机床中的应用作者:任群生来源:《数字化用户》2013年第10期【摘要】随着经济的快速发展,科学技术水平的不断提高,先进的工程技术、机械加工技术都得到了广泛的应用。
高速切削加工技术是机械加工技术的重要组成部分,将其引入到数控机床中不仅能够提高数控机床的工作水平和工作效率,而且能够极大限度的节约资源,保护环境。
因此,本文首先阐述高速切削的含义、发展现状以及适用于高速切削的材料种类,然后分析高速切削机床的技术要求,明确高速切削加工中相关部件的选择,最后,对高速切削加工技术在数控机床中的应用性进行展望,从而提高高速切削加工技术的实用性。
【关键词】高速切削数控机床刀柄刀具材料技术要求在机械加工技术中,高速切削是最常用的加工方法之一。
这是因为高速切削具有高效率、高环保性能、高精度的特点,因此,在机械加工中高速切削不仅能够做到省时环保,而且还能够极大地提高产品质量,降低资源损耗。
数控机床作为机械制造的重要工具和加工平台,加强高速切削技术的引入和应用对于提高机械加工效率具有重要的推动作用。
一、高速切削技术的含义、发展现状及适用对象(一)高速切削技术的含义所谓切削是指利用刀具或砂轮等工具对工件上的冗余材料、冗余设计部分进行切除和削减的过程。
高速切削是在传统刀具切削的基础上发展起来的一种新型切削技术,因此高速切削具有传统切削技术的特点和功能,但是高速切削技术在提高生产率、降低生产成本、提高加工精细程度等方面要优于传统的切削技术。
高速切削技术是一项复杂的系统工程,因为高速切削技术涉及的领域大而广,如机床结构的设计技术、数控机床的控制系统以及刀具结构的设计和制造技术等。
因此,要想充分发挥高速切削技术的优势,需要对各领域内的技术指标进行充分的考虑和定位,实现高速切削技术与各个子系统中相关控制指标的结合,从而确保高速切削技术的可靠性。
(二)高速切削技术的发展现状高速切削技术的应用离不开高速运转的机床支撑平台,因此,开发和研制数控机床能够拉动切削技术的发展。
机械工程中的数控加工技术应用实例
机械工程中的数控加工技术应用实例机械工程是一门应用数学、物理和材料科学原理,设计和制造机器的专业学科。
在机械工程的制造过程中,数控加工技术是不可或缺的一环。
数控加工技术是利用计算机控制机床进行加工的方法,通过计算机对设备的指令,控制机床在零件加工时进行一定精度的切削、切断、钻孔等工艺过程。
下面,将介绍机械工程中的数控加工技术应用实例。
首先,数控加工技术可以应用于汽车零配件的加工。
以车轮轮毂为例,使用传统的加工方法,需要利用多种机床进行分布加工。
而采用数控加工技术,只需要一台数控机床,通过计算机程序精细控制,即可将零件完整加工出来,且无需进行仔细的加工后处理。
这种方法可以大大缩短加工时间,提高加工质量,降低加工成本。
其次,数控加工技术可以广泛应用于模具行业。
传统的模具加工需要非常高的技术水平和制造能力,而利用数控技术制造模具,可以大大降低技术难度和制造成本。
举个例子,在模具制造中,数字化操作可以将二维的轮廓图转为三维形状,并根据这个模型来编写程序,从而精确控制刀具的切削轨迹。
采用这种方法制造的模具精度更加准确,且制造周期更短,满足高效、精密、短周期的要求。
再次,数控机床的应用使得加工精度大大提高。
在传统的车加工过程中,由于操作人员的操作差异以及切削刃具的特性,制造出的零件精度十分难以控制。
而在数控加工技术中,计算机通过精确的数学公式控制机床移动,可以对精度要求较高的零部件进行加工,制造性、可靠性、精度等方面都得到极高的保证。
最后,数控加工技术还能够利用智能化的技术为制造提供更多可能。
如工件控制系统可以自动进行质量检测和纠偏,进一步提高了制造精度和效率。
同时,这种智能化技术可以提供工件切割路径根据材料和刀具的特性的优化,减少加工时间并同时大幅度减少浪费。
因此,这种技术将在未来继续影响着机械制造行业。
综上所述,数控加工技术的应用是机械工程中必不可少的一部分,已经在生产制造中广泛应用。
相信随着科技的不断发展,数字化技术将在未来机械制造过程中发挥出更加巨大的作用。
超精密切削加工
研发节能技术和设备,降低切削加工的能耗和排放,提高资源利用效率。
THANK YOU
智能化与自动化
智能切削参数优化
通过智能化技术,实现切削参数的实时优化,提高加工效率和降 低能耗。
自动化监控与补偿
利用传感器和机器视觉技术,实现切削过程的自动化监控和补偿, 提高加工精度和稳定性。
智能切削决策支持系统
开发智能切削决策支持系统,为切削加工提供科学依据和优化建议。
切削过程建模与仿真
切削力模型
清洗作用
03
切削液可以清除切屑和磨粒,防止其粘附在刀具和工件上,影
响加工精度和质量。
切削参数优化
切削深度优化
根据工件材料和加工要求,选择合适的切削深度,以实现高效、 高精度的加工效果。
切削速度优化
根据刀具材料和工件材料,选择合适的切削速度,以提高加工效 率、减小刀具磨损和防止工件热变形。
进给量优化
04
超精密切削加工的挑战与解决 方案
刀具磨损
总结词
刀具磨损是超精密切削加工中常见的问题,它会影响 加工精度和表面质量。
详细描述
在超精密切削加工过程中,刀具与工件的高速摩擦会 导致刀具磨损,进而影响切削刃的锋利度和切削深度 ,最终导致工件表面粗糙度增加或产生加工误差。为 了解决这一问题,可以采用高硬度、高耐磨性的刀具 材料,如金刚石或立方氮化硼等,以提高刀具的耐磨 性和使用寿命。此外,优化切削参数、加强刀具冷却 和润滑也是减轻刀具磨损的有效措施。
韧性决定了材料抵抗切削应力的能力。韧性较好的材料在切 削过程中不易开裂或崩刃,能够获得较好的表面质量。在超 精密切削加工中,应选择具有较好韧性的材料,以减小切削 过程中的振动和热变形。
材料热导率
机械制造工程学实验报告-切削力
2.极差分析:
参加实验的因素取了几个水平,每一水平参加了几次实验,就会导致几个结果,把这些结果相加,就求出了每一因素各同一水平结果之和。本例中主轴转速有四个水平,各进行了四次实验,导致四个结果,把这四个结果相加,就得出各水平分别导致的结果之和,如Kn1=3.12+20.07+22.21+21.06=66.46为主轴转速在2000时切削力结果之和,然后将Kn1等分别写到下表3相应位置。极差是指一组数据中最大值和最小值之差,它是用来划分因素的重要程度的依据,极差越大说明该因素水平所引起实验结果的变化最大,根据极差大小,可以排出因素的主次顺序。经计算,3个主要因素切削深度ap、每齿进给量fx和主轴转速对切削力的影响程度依次为:主轴转速、切削深度、每齿进给量。
1.实验目的
(1)了解多分量切削力测力系统的基本结构及其工作原理。
(2)掌握KISTLER多分量切削力测力系统的基本操作方法。
(3)通过实验得出的数据,分析切削三要素对切削力的影响。
(4)分析实验数据,得出实验结论。
2.实验原理
KISTLER多分量切削力测力系统:
(1)切削力传感器具有高刚度,高固有频率,长寿命,大量程的特点;
1.通过极差分析判断主轴转速、每齿进给量、切削深度对切削力影响程度?
答:从小到大依次是主轴转速、每齿进给量、切削深度。
2.根据多元回归方法,求出切削力的经验公式系数,要求有详细的计算过程。
答:表格如下
序号
X1=logap
X2=logfx
X3=logn
Y=logF
1
X11=-1
X12=2.60
机械加工技术ppt正式完整版
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四、切削对加工表面的影响车削工件表面的理论展开直线的长度(但必须假定切削没有变
它崩的碎高 切低屑是与产刀生具热前和刀传面散的热接形两触或方长面度收因较素短缩综,)合切。影削响力它的、是结切果削衡。热集量中主在切运削刃动附大近,小容易的使参刀具数磨损,和切崩刃削。 速度v的计算
公式为 二、切削用量的基本概念
机械加工技术
优选机械加工技术
第一节 切削运动和切削要素
一、切削运动 在切削过程中,为了切除多余的金属,必须使工件和刀具作
相对的工作运动。按其作用,切削运动可分为主运动和进给 运动两种。 (1)主运动形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动。通 常主运动的速度最快,消耗功率最多。 (2)进给运动使工件的多余材料不断地被去除的工作运动,进 给运动可以是连续运动,也可以是间歇运动,如车外圆时纵 向进给是连续运动,控制切削刃切入深度的横向进给是间歇 运动。通常,进给运动的速度较慢,消耗功率较少。
形成过程为基础的,因此研究这些物理现象,对提高生产效 率和工件的加工质量,降低生产成本,都有重要意义。 1.切屑的形成 切削时,在刀具切削刃的切割和前刀面的推挤作用下,使被 切削的金属层产生变形、剪切滑移而变成切屑的过程称为切 削过程。 2.切屑的类型 由于工件材料性质和切削条件的不同,切削过程中的滑移变 形程度也就不同,因此产生了以下4种类型的切屑(见图2 -3 ) 。
崩碎切屑与刀具前刀面的接触长度较短,切削力、切削热集 中在切削刃附近,容易使刀具磨损和崩刃。
(4)单元切屑 如果挤裂切屑的整个剪切面上的剪应力超过了 材料的破裂强度,那么整个单元被切离,成为梯形的单元切 屑。
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第一节 切削运动和切削要素
三、工件上形成的表面 在切削运动的作用下,工件上产生了3个不断变化的表面。 已加工表面:已经切去多余金属而形成的表面。 过渡表面:工件上切削刃正在切削的表面,并且是切削过程中
金属切削机床机械加工件通用技术条件
一、概述金属切削机床是一种广泛应用于机械加工领域的设备,并且在生产制造过程中起着至关重要的作用。
而金属切削机床的机械加工件通用技术条件则是对金属切削机床所加工零件的技术要求和标准,它的制定和应用对于保证机械加工件的质量和精度具有重要意义。
本文将对金属切削机床机械加工件通用技术条件进行探讨,以期全面了解和掌握相关知识。
二、通用技术条件的概念和作用1. 通用技术条件的概念通用技术条件是指对于同一类机械产品(或者同一种材料)在设计、生产和使用中应遵守和具有的一般要求的技术条件。
在金属切削机床的机械加工领域,通用技术条件主要针对产品的尺寸、形状、表面质量、加工工艺等方面进行规定和标准化,以确保产品的质量和可靠性。
2. 作用通用技术条件的制定和应用对于机械加工件具有重要的作用,主要体现在以下几个方面:(1)规范生产:通用技术条件规定了产品的技术要求和标准,使得生产过程更加规范化和标准化,有利于提高生产效率和产品质量。
(2)提高产品质量:通用技术条件明确了产品的尺寸、形状、工艺等要求,有利于控制产品的质量,提高产品的精度和稳定性。
(3)便于设计和选型:通用技术条件为产品的设计和选型提供了参考依据,有利于设计人员和用户选择合适的产品并进行相关的设计工作。
三、通用技术条件的内容和特点1. 内容金属切削机床机械加工件的通用技术条件主要包括以下几个方面的内容:(1)尺寸精度和形位公差:规定了产品的尺寸精度和形位公差的限值和等级,以确保产品的尺寸和形位精度满足相关要求。
(2)表面质量:对产品的表面质量进行了详细的规定,包括表面粗糙度、表面硬度、表面处理等要求。
(3)产品标识:要求产品在生产和使用过程中应进行标识,确保产品的追溯和识别。
(4)其他要求:还包括了产品的材料、加工工艺、包装运输等方面的要求和规定。
2. 特点金属切削机床机械加工件通用技术条件具有以下几个特点:(1)标准化:通用技术条件是以标准化的形式进行制定和应用的,具有普遍性和可操作性。
机械加工中的工艺改进技术
机械加工中的工艺改进技术机械加工一直是制造业中重要的一个环节,随着现代制造业的快速发展,机械加工也在不断发展和改进。
工艺的改进和技术的创新,不仅可以提高加工效率,还可以提高加工精度和产品质量,降低成本和生产周期。
在本文中,我将会介绍一些机械加工中的工艺改进技术,包括切削润滑、机床智能化、模具加工等。
一、切削润滑切削润滑是指在机械加工的过程中,使用冷却润滑液来冷却刀具和工件,以降低加工温度,减少刀具磨损和断刀现象。
切削润滑液不仅可以降低加工温度,还可以将切屑冲刷掉并带走热量,达到冷却的效果。
切削润滑液还可以降低加工面与刀具之间的摩擦力,减轻机床的磨损和延长机床的使用寿命。
现在市场上切削润滑液种类丰富,常见的切削润滑液有水溶性液体、乳化液、合成液、切削油等。
二、机床智能化随着科技的快速发展,机床智能化也越来越受到关注。
机床智能化可以通过各种传感器、控制器、软件系统来监测、控制和优化机床的加工过程,最大限度地提高机床的效率和质量。
机床智能化技术还可以实现加工自动化、设备智能化、数据化管理等多种工作,例如使用CNC机床,由电脑控制加工过程,不仅操作简便,而且加工精度和效率都有很大的提高。
同时,这种智能化的机床还可以采用人机界面的方式,让操作者更加方便快捷地控制机床。
三、模具加工在制造业中,模具加工是不可或缺的一环。
模具加工是指根据产品的具体要求,在金属材料或非金属材料中,依靠数控机床、CAD/CAM编程等现代化技术,制造出满足设计需求的模具。
模具加工是产品生产的重要环节,它直接关系到产品质量和效率。
现如今,模具加工采用CAD/CAM技术、3D设计、自动程序化和刀具路径生成等技术,可将加工精度、加工效率和生产周期的缩短达到更好的效果。
同时,模具加工还可以采用快速成型技术(如激光成型、3D打印等),使得模具的加工速度大大加快,生产周期缩短,成本降低。
总之,机械加工中的工艺改进技术对企业生产和产品质量的提高非常重要。
微纳米切削加工技术的研究与应用
微纳米切削加工技术的研究与应用一、引言随着科技的不断进步和社会的不断发展,人们对于材料加工的要求也越来越高。
尤其是在微纳米尺度下,传统的机械加工已经无法满足人们的需求。
在这样的背景下,微纳米切削加工技术应运而生。
本文旨在探讨微纳米切削加工技术的研究与应用,深入了解其原理与发展前景。
二、微纳米切削加工技术的原理微纳米切削加工技术,即通过刀具对微纳米级工件进行切削,实现对工件形状和尺寸的精确控制。
该技术主要包括刀具与工件之间的相对运动和刀具对工件表面的切削过程。
在微纳米级尺度下,表面效应和位错调控起着重要作用。
表面效应是指在尺寸减小到微纳米级时,材料的物理性质和化学性质会发生改变。
这些改变会对切削过程中的刀具与工件间的摩擦、磨损、热影响和材料去除等关键参数产生重要影响,从而影响切削质量和加工效率。
位错调控是指材料表面的位错密度和分布对切削过程的影响。
位错密度的增加和分布的改变会引起塑性形变的变化,从而对切削过程的切削力、表面质量和切削精度等性能产生重要影响。
三、微纳米切削加工技术的研究进展近年来,随着材料科学和机械工程学的快速发展,微纳米切削加工技术得到了广泛应用。
目前,该技术主要研究方向包括切削力控制、表面质量改进和刀具磨损控制等。
1. 切削力控制切削力是切削加工中的一个重要参数,直接影响工件的表面质量和切削精度。
通过研究切削力的变化规律,可以优化切削过程中的刀具设计和工艺参数选择,从而提高加工效率。
目前,研究人员通过刀具形状和材料、进给速度、深度和切削面积等因素的调控,成功实现了切削力的控制和降低。
这为微纳米切削加工技术在精密部件制造和微纳米器件加工领域的应用提供了有力支持。
2. 表面质量改进在微纳米级尺度下,材料表面粗糙度和形貌对于工件的功能性能和精度起着重要作用。
通过研究表面摩擦、磨损和热影响等因素的控制和调控,可以实现工件表面质量的改善。
目前,通过选择合适的切削工艺参数和刀具,采用超精密切削、超声波辅助切削和电化学辅助切削等方法,成功实现了微纳米级工件表面粗糙度的降低和表面形貌的改善。
机械工程中的特种加工与制造技术研究
机械工程中的特种加工与制造技术研究简介机械工程是工程学的一个重要领域,它涉及到机器的设计、制造、操作和维护。
在机械工程中,特种加工与制造技术是一项重要的研究方向,它涉及到使用先进的工艺和设备来完成复杂的加工和制造任务。
本文将探讨机械工程中的特种加工与制造技术的研究现状和趋势。
高速切削技术高速切削技术是特种加工与制造技术的重要分支之一。
随着机械零部件的精度要求越来越高,传统的切削方法已经无法满足需求。
高速切削技术通过提高切削速度和切削深度,以及优化刀具材料和几何形状,实现了高效、精确的加工。
利用高速切削技术,可以提高机械零部件的加工质量和生产效率。
激光制造技术激光制造技术是特种加工与制造技术研究领域的另一个热点。
激光制造技术利用激光束对工件进行加工和改性。
激光束的特点是能量密度高、作用范围小,可以实现对微小结构的加工。
激光制造技术广泛应用于微电子、光电子、生物医药等领域,为机械工程提供了新的加工手段。
微纳加工技术随着科技的不断发展,微纳加工技术逐渐成为特种加工与制造技术的研究热点。
微纳加工技术主要用于制造微型和纳米级的机械零部件和器件。
微纳加工技术包括光刻、湿法腐蚀、氩氧化等多种方法。
通过微纳加工技术,可以制造出具有特殊功能和性能的微型器件,进一步推动了机械工程的发展。
增材制造技术增材制造技术是特种加工与制造技术中的一项前沿研究。
增材制造技术是指通过逐层堆积或逐层熔化的方法制造零部件。
不同于传统的切削方法,增材制造技术可以实现对复杂形状和内部结构的制造。
应用增材制造技术,可以提高零部件的性能,并且降低了生产成本。
增材制造技术在航空航天、汽车制造和生物医药等领域有着广阔的应用前景。
智能制造技术智能制造技术是特种加工与制造技术研究中的一个新的方向。
智能制造技术利用先进的传感器、控制系统和计算机技术,实现对机械加工和制造过程的智能监测和控制。
智能制造技术可以提高生产效率、降低生产成本,并且可以实现对产品和生产线的自动化管理。
铣刀特点及应用
铣刀特点及应用铣刀是一种常用的切削工具,广泛应用于机械加工中。
它是用来将工件表面切削并形成所需形状和尺寸的工具。
铣刀具有很多特点和应用,下面将详细介绍。
一、铣刀的特点1. 可切削性强:铣刀采用优质高速钢或硬质合金制成,具有很高的硬度和耐磨性,能够在高速旋转的情况下对工件进行切削,保证其切削效果和切削质量。
2. 切削稳定性好:铣刀采用双面刃设计,切削时能够保持工作稳定。
同时,铣刀设计有多种刀具,能够适应不同的切削条件和工件材料,确保切削质量。
3. 刀具寿命长:铣刀具有很高的硬度和耐磨性,能够在切削中长时间使用而不损坏。
同时,铣刀可调式刃角设计和可调式刀片设计,可以及时更换磨损的刃片,延长刀具的使用寿命。
4. 加工精度高:铣刀采用精密制造工艺,具有很高的加工精度。
无论是传统的手动铣床还是数控铣床,都能够通过铣刀对工件进行精确的切削,确保加工尺寸的精度。
5. 应用范围广:铣刀适用于各种材料的加工,包括金属材料、塑料材料、木材等。
无论是扁平面的切削还是复杂曲线的切削,铣刀都能够满足要求,广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
二、铣刀的应用1. 平面铣削:铣刀广泛应用于平面铣削。
它能够通过切削工序将工件表面的不规则凹凸面修整成平整的平面,使工件的平面度和表面粗糙度达到要求。
2. 面铣削:铣刀可以实现面铣削,包括端面铣削和侧面铣削。
端面铣削主要用于加工工件的端面,如平面上开槽、开孔等;侧面铣削主要用于加工工件的侧面,如开槽、开槽、开槽等。
3. 曲面铣削:铣刀适用于曲面铣削,包括球面铣削和刀具轮廓铣削。
球面铣削主要用于加工具有球面形状的工件,如轴承孔、球体等;刀具轮廓铣削主要用于加工具有特定轮廓形状的工件,如齿轮、摆线、螺纹等。
4. 开槽和切割:铣刀适用于开槽和切割。
它可以通过适当的刀具设计和刀具进给速度,将工件的边缘切割成所需的形状和尺寸。
5. 镂空和雕刻:铣刀适用于镂空和雕刻。
它可以通过自动控制铣床的运动轨迹,将工件表面切削成所需的形状和纹理。
机械加工工艺手册.第1卷
机械加工工艺手册.第1卷机械加工工艺是指将工件切削、磨削、抛光等方式加工成为具有一定形状、尺寸和表面粗糙度的零件的技术。
机械加工是制造业中非常重要的一项工艺,广泛应用于各个领域,包括汽车制造、航空航天、电子设备等。
本手册的第1卷将详细介绍机械加工的各个方面,包括切削工艺、磨削工艺、数控加工等内容,以期帮助读者全面了解机械加工工艺,提高自身的实践能力。
1. 切削工艺1.1 切削工艺概述1.2 切削机床及其分类1.3 刀具及其选择1.4 切削参数优化1.5 切削过程中的问题及解决方法实例2. 磨削工艺2.1 磨削工艺概述2.2 磨削机床及其分类2.3 磨削磨料选用2.4 磨削工艺参数2.5 磨削常见问题及其解决方法案例3. 数控加工3.1 数控加工概述3.2 数控机床的分类及其特点3.3 数控加工工艺规划3.4 数控程序编写及调试3.5 数控加工中的常见问题与解决方法案例本手册第1卷详细介绍了机械加工的各个方面,包括切削、磨削和数控加工工艺。
切削工艺的准确选择、刀具的选用以及切削参数的优化都是确保加工质量的重要因素。
磨削工艺则注重磨削机床的选择、磨料的选用以及磨削工艺参数的控制。
数控加工则是当今机械加工领域的前沿技术,数控加工工艺的规划和数控程序的编写调试都需要高度的技术水平。
通过本手册的学习,读者不仅可以了解到机械加工的基本工艺知识,还可以学习到如何解决在加工过程中遇到的一些常见问题。
希望本手册能够帮助读者深入理解机械加工工艺,并能够在实践中灵活运用,提高自身的机械加工技能。
期待读者能够通过本手册获得实际帮助,为自身的职业发展打下坚实的基础。
注:本文原创,版权归属于OpenAI。
未经许可,严禁转载。
mri磁屏蔽工艺在医学影像领域中,磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)技术被广泛应用于人体内部器官和组织的无创检测和诊断。
然而,MRI过程中的磁场对环境和设备可能产生干扰。
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切削技术在机械加工中的
应用详细版
In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.
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切削技术在机械加工中的应用详细
版
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机械加工是对结构复杂的零件进行再加工,加工工艺复杂,设计到模具、光学元件、集成电路、计算机技术等多个领域。
金属切削加工是机械加工必不可少的手段,在机械加工过程中选择合理的切削刀具及切削用量是提高机械加工工件质量的保障,研究数控切削加工技术特点,对于提高加工工件精度具有重要的现实意义。
随着现代工业经济的快速发展,机械制造业在整个国民经济中占有十分重要的地位, 金属切削加工是机械加工过程中必不可少的手段。
随着数控技术及刀具技术共同发展的同时,切削刀具及切削速度都得到
了高速发展,在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm进步到5μm,精密级加工中心则从3~5μm进步到1~1.5μm,(高速加工中心)并且超精密加工精度已开端进入纳米级(0.01μm)。
刀具材料和涂层技术使用范围不断扩大,涂层硬质合金刀具的切削性能得到大幅提高。
新一代高速数控机床特别是高速加工中心的开发应用与超高速切削紧密相关,高速切削还适用于硬切削、干切削和重切削,是提高切削效率的有效手段。
国内外切削技术现状分析
为满足现代机械加工对高效率、高精度、高可靠性的要求,切削刀具表面涂层可有效提高切削刀具使用寿命,使刀具获得优良的综合机械性能,从而大幅度提高机械加工效率。
目前先进国度的车削和铣削的切削速度已抵达
5000~8000m/min以上;机床主轴转数在30000r/min(有的高达10万r/min)以上。
例如:在铣削平面时,国外的切削速度普通大于1000~2000m/min,而国内只相当于国外的
1/12~1/15,即国内干12~15个小时的活相当于国外干1个小时。
据调查,许多加工中心的理论切削时间不到工作时间的55%。
因此,如何进步加工效率,降低废品率成了众多企业共同讨论的问题。
为满足现代机械加工对高效率、高精度、高可靠性的要求,世界各国制造业对涂层技术的发展及其在刀具制造中的应用日益重视。
对国内数控加工中心切削效率部分调查发现,普遍存在如刀具精度低、刀片跳动量大、加工光亮度低、工艺设备不配套等诸多问题。
我国的刀具涂层技术经过多年发展,目前正处于关键时期,即原有技术已不能满足切削加工日益提高的要
求,国内各大工具厂的涂层设备也到了必须更新换代的时期。
提高切削效率的技术分析
2.1. 选择合理的切削刀具
在数控机床切削加工中,切削加工刀具种类很多,金属切削刀具的作用不亚于瓦特发明的蒸气机,为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,制造刀具的材料必需具有很高的高温硬度和耐磨性,必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性,良好的工艺性(切削加工、锻造和热处置等),并不易变形。
所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展,主要包括铣削刀具和孔加工刀具两大类。
先进刀具有三大技术特征:材料、涂层和结构创新。
高速切削刀具主要依赖的是刀具材料和涂层技术的进步。
高速切削可提高切削效率但不是惟一的手段。
刀具的
结构创新也是提高切削效率的有效手段。
当前前国内外性能好的刀具材料主要有:金属陶瓷、硬质合金涂层刀具、陶瓷刀具、聚晶金刚石(PCD)和立方氮化硼(CBN)刀具等。
刀具切削部分的几何参数对切削效率的上下和加工质量有很大影响,高速切削时的刀具前角普通比普通切削时小10°,后角大5°~8°。
为防止刀尖处的热磨损,主、副切削刃衔接处应采用修圆刀尖或倒角刀尖,(cnc雕铣机)以增大局部刀尖角,增大刀尖左近切削刃的长度和刀具材料体积,以进步刀具刚性和减少刀具破损率。
2.2.选择合理的切削速度。
在选择合理切削用量的同时,尽量选择密齿刀(在刀具每英寸直径上的刀齿数≥3),增加每齿进给量,提高消费率及刀具寿命。
当前以高速切削为代表的干切削、硬切削等新的切削工艺成为制造技术进
步加工效率和质量、降低成本的主要途径。
进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。
最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。
在轮廓加工中,在接近拐角处应适当降低进给量,以克服由于惯性或工艺系统变形在轮廓拐角处造成“超程”或“欠程”现象。
确定进给速度的原则:1)当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。
当线速度为
165m/min,每齿进给为0.04mm时,进给速度为341m/min,刀具寿命为30件。
假设将切削速度进步到350m/min,每齿进给为0.18mm(高速加工中心),进给速度则抵达2785m/min,是原来加工效率的817%,而刀具寿命增加到了117件。
2)在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低
的进给速度,一般在20~50mm/min范围内选取。
3)当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在20~50mm/min范围内选取。
2.3.加工方式的选择
注重刀具的结构创新往往是提高切削效率的更有效和更可行的手段,但提高切削效率仅靠先进刀具是不够的,应该掌握和运用与切削过程相关的技术,全面提高生产效率。
通过对加工工艺方式的创新是提高生产效率的有效手段。
加工方式可分为顺铣与逆铣两种。
而加工中心的机械传动系统和结构本身就有较高的精度和刚度,相对运动面的摩擦系数小,传动部件的间隙小,运动惯量小,并有恰当的阻尼比,因此可以采用顺铣的方式加工,以进步加工效率。
此外,根据加工阅历,顺铣比逆铣时刀具寿命要进步1倍多,采用不对称的立铣方法,刀具寿命可进步2~3
倍。
金属切削加工将机械加工与电、化学、超声波等不合事理加工方法进行复合,在机械、电机、电子等各种现代产业部门中都起着重要的作用。
刀具选择、加工路径规划、切削用量设定,切削加工工艺方式选择都是提高了加工精度和表面加工质量基础手段。
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