切削技术在机械加工中的应用(正式版)
分析数控加工技术在机械加工制造中的应用
分析数控加工技术在机械加工制造中的应用数控加工技术是一种高效、精确、灵活的制造技术,已经成为现代机械制造领域中不可或缺的一种技术手段。
它的出现和发展极大地提高了机械加工制造的效率、质量和稳定性,为工业生产带来了革命性的变化。
数控加工技术是将计算机技术和机械加工技术有机结合,通过对机器床及工具进行编程控制,使其能够精确、高效地加工出各种形状、大小、材料的工作件。
数控加工技术在机械加工制造中的应用广泛,主要体现在以下几个方面:1. 提高加工精度和效率:数控加工技术可以通过高速、高精度的运动控制,精确地制造各种复杂的曲面和零件。
同时,与手工和传统的机械加工方式相比,数控加工具有高度的自动化程度,可以实现大批量、高速加工,大幅提高生产效率和降低生产成本。
2. 增强加工工艺的灵活性:数控加工技术可以进行复杂程度高、形状多变的加工操作,而且还可以在加工过程中实时调整加工参数,以满足不同加工要求。
因此,数控加工技术可以在相同设备上加工出各种不同的工件,降低设备的闲置率,提高生产效益。
3. 保证加工品质和一致性:数控机床可以进行自动化加工,不需要人工操作,减少了由于人为因素造成的制品质量不稳定的情况。
同时,数控机床可以进行一系列的自动化检测和纠正操作,确保加工品质得到保证。
4. 提高生产环境的安全和卫生:由于数控加工技术可以进行自动化加工,因此减少了人工操作对生产环境的污染和对操作人员的危害。
而且,自动化加工还可以减少工人的劳动强度,保护工人的身体健康。
总之,数控加工技术在机械加工制造中的应用,极大地促进了机械制造领域的发展和进步,为各行各业提供了更高效、更精确、更可靠的加工技术支持。
未来,随着数控加工技术的不断发展和应用,它将继续成为机械制造领域的重要技术手段,为未来的智慧制造和数字化制造提供更广阔的空间和应用场景。
数控加工技术在机械加工制造中的运用
数控加工技术在机械加工制造中的运用数控加工技术是一种通过计算机编程来控制数控机床进行加工的技术。
它在机械加工制造中的应用十分广泛,并且具有高效、精确、灵活等优点。
本文将从数控加工技术的发展历程、在机械加工制造中的运用以及未来发展趋势等方面进行讨论。
数控加工技术最早出现在20世纪50年代,当时主要用于军事工业和航空航天领域。
随着计算机技术的发展和普及,数控加工技术逐渐在其他行业中得到应用。
数控加工技术相对于传统的机械加工方法,具有自动化程度高、加工精度高、生产效率高等优势,因此被广泛应用于机械加工制造领域。
在机械加工制造领域,数控加工技术可以应用于各种类型的机床,如车床、铣床、钻床等。
通过数控编程,可以控制机床按照预先设定的加工路径和速度进行加工,从而实现对工件的精确加工。
数控加工技术还可以通过自动换刀、自动测量等功能,实现多种工序的连续加工,提高加工效率。
数控加工技术还可以通过工艺优化和模拟仿真等功能,提高产品质量,减少加工误差。
数控加工技术在机械加工制造中的运用主要体现在以下几个方面。
数控加工技术可以应用于高精度加工。
传统的机械加工方法在加工精度方面存在一定的局限性,而数控加工技术可以通过精确的运动控制和编程算法,实现对工件的高精度加工,满足高精度制造的需求。
数控加工技术可以应用于复杂形状加工。
由于数控编程灵活,可以通过编程控制机床的各个轴向运动,从而实现对任意形状的工件进行加工。
这对于一些复杂形状的零部件加工具有重要意义。
数控加工技术可以应用于自动化生产。
通过编程控制,可以实现机床的自动换刀、自动测量等功能,减少人工干预,提高生产效率。
数控加工技术还可以应用于柔性化生产。
不同于传统的机械加工方法需要专门的刀具和治具,数控加工技术可以通过修改数控程序,实现不同零部件的加工,提高生产的灵活性。
未来,数控加工技术在机械加工制造领域还有着广阔的发展空间。
一方面,随着人工智能和互联网技术的发展,数控加工技术可以与大数据、云计算等技术相结合,实现智能化的加工制造。
切削工艺的特点及应用领域
切削工艺的特点及应用领域切削工艺是一种以切削机床为主要设备进行金属材料切削加工的工艺方法。
其特点是通过刀具与工件间的相对运动,以切削刃切削工件材料,从而得到所需形状和尺寸的工件。
切削工艺广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天、船舶制造、模具制造等各个领域。
切削工艺的特点主要体现在以下几个方面:1. 高精度:切削工艺能够实现高精度加工,尺寸精度可以达到亚毫米甚至更高,表面粗糙度可以达到几个亚微米。
因此,切削工艺广泛应用于对精度要求较高的零部件加工。
2. 宽适应性:切削工艺适用于对各种材料的切削加工,如传统金属材料(钢、铸铁、铝等)以及非金属材料(陶瓷、塑料等),能够满足不同材料的加工需求。
3. 高效率:切削工艺采用高速旋转的切削刀具,与工件进行相对运动,在短时间内完成材料的切削加工。
并且通过合理的工艺参数选择,可以提高生产效率,降低生产成本。
4. 灵活性:切削工艺能够实现多种形状和尺寸工件的加工,只需更换切削刀具或调整刀具的位置,即可满足不同加工要求,具有较高的灵活性。
切削工艺广泛应用于以下几个领域:1. 机械加工:机械加工是切削工艺的主要应用领域之一。
通过切削工艺可以加工各种复杂形状的金属零部件,如转轴、齿轮、螺纹等。
并且,切削工艺还可以实现对精度要求较高的工件的加工,如模具制造、精密表面加工等。
2. 汽车制造:切削工艺在汽车制造领域应用广泛,可以加工汽车零部件,如发动机缸体、曲轴、传动系统等。
切削工艺可以保证汽车零部件的精度和质量,提高汽车的整体性能。
3. 航空航天:航空航天领域对零部件的精度和材料要求较高,切削工艺可以满足这些要求。
通过切削工艺可以加工航空航天零部件,如飞机发动机叶片、航空部件等。
4. 船舶制造:船舶制造需要大量的金属零部件,如船体、舵轮、螺旋桨等,切削工艺可以满足这些零部件的加工需求。
切削工艺可以实现对大型零部件的高精度加工,提高船舶的性能。
5. 模具制造:切削工艺在模具制造领域应用较为广泛。
机械加工技术铣削车削和钻孔
机械加工技术铣削车削和钻孔机械加工技术:铣削、车削和钻孔机械加工技术是制造业中不可或缺的重要环节,它涵盖了众多的工艺和方法。
在这其中,铣削、车削和钻孔是最常用且最基础的三种加工方法。
本文将详细介绍这三种机械加工技术,包括工艺原理、操作要点和应用场景等。
一、铣削技术铣削是利用铣刀进行加工的一种方法,适用于加工平面、曲面和各种形状的零件。
铣削的工艺原理是将工件固定在工作台上,通过旋转铣刀进行切削,使工件表面得到所需形状和尺寸。
1. 工艺原理铣削工艺原理包括进给、主轴转速、切削深度和切削速度等参数。
进给是工件在切削过程中相对于铣刀的运动速度,主轴转速则决定了铣刀的旋转速度。
切削深度和切削速度是指每次切削中铣刀所切削的厚度和单位时间内切削面积。
2. 操作要点铣削操作是一项经验性较强的技术,操作者需要根据具体情况进行调整。
在操作时,应确保工件和铣刀的相对位置正确,并确保刀具刃口尖锐。
此外,应注意切削液的使用,以提高加工质量和延长刀具寿命。
3. 应用场景铣削广泛应用于零件的加工中,特别适用于大批量、复杂形状的工件。
例如,汽车发动机的缸体、航空航天行业的涡轮叶片等都是通过铣削工艺加工而成。
二、车削技术车削是利用车床进行加工的方法,适用于加工圆柱形零件和回转体。
车削的工艺原理是将工件装夹在车床主轴上,通过车刀的切削运动,使工件旋转并得到所需形状和尺寸。
1. 工艺原理车削的工艺原理包括进给、主轴转速、切削深度和切削速度等参数。
进给是工件在车床上沿轴向方向运动的速度,主轴转速则决定了工件的旋转速度。
切削深度和切削速度同样起着决定性的作用。
2. 操作要点车削操作需要注意一些关键要点。
首先,要确保工件装夹牢固,切削过程中不发生松动。
其次,应合理选择车刀的材质和几何形状,并及时进行刀具刃口的更换和磨削。
此外,要定期对车床进行维护和保养。
3. 应用场景车削常用于加工圆柱形零件,如轴、齿轮等。
在汽车、摩托车和机械制造等领域中,车削是一种重要的加工方法。
机械加工中的切削加工技术研究
机械加工中的切削加工技术研究机械加工是制造业中重要的工艺之一,而切削加工则是机械加工中的关键技术之一。
切削加工技术的研究对于提高工件的加工精度和效率具有重要意义。
本文将讨论机械加工中的切削加工技术研究,并探讨其应用和发展趋势。
一、切削加工技术的定义和分类切削加工技术是指通过物理方法将材料从工件上去除的过程。
常见的切削加工方法有车削、铣削、钻削、镗削、刨削等。
这些加工方法都是通过切削刀具对工件进行切削和去除材料的。
切削加工技术的分类主要根据不同的工件形状和要求,例如平面加工、轮廓加工、孔加工等等。
二、切削加工技术的应用领域切削加工技术广泛应用于制造业的各个领域,特别是机械制造、航空航天、汽车制造等行业。
例如,在机械制造行业中,切削加工技术被应用于零部件的加工和制造过程中。
在航空航天领域,切削加工技术被用于飞机发动机等重要部件的加工。
切削加工技术的应用不仅能够提高产品的精度和质量,还能够有效提高生产效率和降低生产成本。
三、切削加工技术研究的发展趋势随着现代制造技术的不断发展,切削加工技术也在不断演进和提升。
在切削刀具方面,研究人员致力于开发更耐磨、更高效的切削刀具。
例如,采用新型材料和涂层技术可以提高刀具的硬度和耐磨性,从而延长刀具的使用寿命和降低切削力。
同时,切削刀具的设计也越来越复杂和精细化,以适应各种复杂工件的加工要求。
此外,切削加工技术还与先进制造技术相结合,例如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和数控机床等。
这些技术的应用使得切削加工过程更加自动化、高效化和精确化。
而且,互联网和人工智能的发展也为切削加工技术的研究提供了新的方向。
人们正在探索如何利用大数据分析和智能控制算法提高切削加工的效率和质量,以实现智能制造的目标。
此外,切削加工技术的研究还涉及到绿色制造和可持续发展的问题。
如何降低能源消耗、减少废料产生以及提高资源利用率成为了切削加工技术研究的重要议题。
人们正在研究如何优化切削工艺参数,采用可再生材料和绿色润滑剂,以及开发高效节能的切削加工设备等。
高速切削加工在机械加工中的应用
高速切削加工在机械加工中的应用机械加工是当前生产加工行业的重点发展内容,而高速切削是当前机械加工手段中最先进的方式之一。
从其工艺角度分析,在加工的过程中可以从材料加工特性入手进行合理加工,因而无论在对轻金属、钢铁以及难以铸造加工的材料进行加工的过程中都具有专门的加工方案予以应用。
标签:加工;高速切削;轻金属;铸铁;难加工材;料钢数控机床的应用以及柔性加工系统的应用,是的当前的机械制造业飞速发展,而加工中心的应用更是大大缩短了机械加工过程中所产生的辅助工时,因而在所有的加工过程中切削占据了大部分工时,所以,有效提高进给速度以及切削速度可以有效提高生产效率。
这也是高速加工的发展基础,而所谓的高速加工技术即采用超硬磨具以及刀具,通过高速、高精度、高自动化设备,实现材料的高效切削,从而完成一些高精度工件加工的先进技术。
但是在高速切削中,针对不同的工件材料进行加工时需要使用不同的工艺方法以及刀具材料,并且对于切削参数的设置也有所差异,因此在高速切削应用中,对切削工艺进行把握也是重要的环节之一。
1 高速切削轻金属轻金属是各类精密仪器的重要材料,例如,铝是各类航天器材的主要部件、零件的制造材料也是各类仪表仪器的常用金属。
由于铝的密度较低、质量轻,但是经过处理的合金材料强度却非常高。
当前的生产生活中,铝的使用已经越来越广泛。
轻金属在应用中最大的优势便是加工容易,其加工特性主要有以下几方面:首先,轻金属加工所使用的切削功率以及企鹅学历相对较小,相比较钢件的切削加工少70%;其次,加工过程中不会发生卷曲切屑也相对较短,因而进行高速加工时便于实现自动化排屑;再者由于轻金属的质地柔软,因而对刀具的磨损相对较小,采用多晶金刚石以及硬质合金刀具在高速状态下进行切削,则能够有效延长刀具使用寿命;若工件加工所需要的表面质量较高,那么即便是不经过任何加工以及研磨,也能够立刻获得很高的表面质量;最后,轻金属的加工可以采用很高的速度进行切削,并且加工时只需要保持室温状态,也可以获得较高的精度。
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 ,
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
切削加工技术在机械制造中的应用.doc
切削加工技术在机械制造中的应用摘要:机械制造可应用于建筑工程、电气工程、纺织业以及运输业等,以提供精良的机械设备、器具等,在制造过程中应用数控高速切削加工技术能够进一步的加工与改善,使得器具制造周期有效缩短,提高工作效率,而且还能延长切削刀具的使用寿命,以避免成本的损失。
关键词:数控;高速切削加工技术;机械制造我国经济的发展离不开工业技术的支持,而国家的经济发展也推动了生产技术发展,提升数控机床技术的水平。
机械制造是机械厂家根据企业的要求制作相应成品的工业部门,例如机床、发动机以及汽车等机械产品,也可以制作组件或零件,其主要将原材料制作成企业或用户需求的成品,需经过编制生产计划、材料准备、毛坯铸造、零件切削加工、组件、调试检验、刷漆、入库以及运输等过程,其中切削加工是机械制造重要步骤,决定着零件的质量以及成品的质量,同时还会影响着生产效率与成本消耗[1-2]。
由于传统的切削技术在当下生产工业中较为落后,从而产生新的切削技术———高速切削加工技术,其在数控机床中进行切削加工,可有效提高生产率,还可保证加工质量,有利于促进机械制造工业长远发展[3]。
1数控高速切削加工技术的现状现阶段,随着科学技术的发展,数控机床技术水平得到质的飞跃,使得机械制造工业传统的组合机床技术无法满足工业发展的需求,从而逐渐被替代[4]。
相比之下,数控高速切削加工技术是一种先进制造技术,其不仅消耗低、切削速度快、性能高,而且能够大幅度降低切削振动、留于工件的切削热。
常规的切削技术切削力较低,从而降低生产效率,针对加工刚性较差的金属零件,可导致加工变形,损失加工成本,而通过使用高速切削加工技术可有效解决备受困扰的问题,而且能够提高切削速度与进给速度,同时也可高速排除切屑,减少工件热应力变形发生情况,从而有利于增加薄壁零件切削加工的可能性,逐渐减少机械制造切削加工的局限性,这给机械制造工业部门带来广阔的市场发展前景[5-6]。
2数控高速切削加工技术的优势2.1简化加工工序相对于传统切削技术来说,需要在淬火的条件下进行手工修整,从而修得成品,而采用数控高速切削技术可通过直径小的道具进行细节加工,减少切削量,同时也不会出现表面硬化的情况,从而减少手工修整工序,节省大部分机械加工的工序,因此缩短成品的生产周期[7]。
高速切削技术及其在飞机结构件加工中的应用
I
●设 计 与 工 艺
对 于 单 面 结 构 的零 件 , 艺 路 线 比较 简 单 , : 工 即 粗加 工一 精加 工 ( 半 可省 略 ) 精 加工 。 一 航 空产 品 中 , 多数 零 件 都具 有 双 面 结构 , 大 对这
6 对 镶 齿刀具 ,必须要 有 高精 度刀 片座 和 可靠 )
5 )可进 行硬 切削 : 6 减 少 毛边 : )
和 大棵 中广泛 地 采 用高 速 切 削技 术 ,使 生 产效教练机 2 1 .O. I2 0 1N 2 5
目前 。国际上 在 高速 切 削理 论 研究 方 面 虽取 得
1 在 航 空 航 天 中 。 了最 大 限度 地 减 重 和 满 足 ) 为
少 刀 具磨损 , 高零件 的表 面质 量 。 提 高速 切削 加 工技 术 具有 不 同 于传 统 切 削加 工 技 术 的加 工机 理 和应 用优 势 .相 对 常 规切 削速 度 下 数 控加 工 来说 是 整个 工 艺观 念 的转 变 ,不 能 简单 化 地 更 改 切 削参 数 来实 现 。根 据航 空 产 品 的材料 和结 构 特点 , 要实 现 高速加 工 , 须考 虑下 列关 键技术 : 必 1 高 速 切 削机 床 具有 高 主轴 转 速 、 ) 高动 态 的进 给驱 动 , 的功 率 , 轴 和床 身 良好 的刚 性 , 良 的 大 主 优 吸振 特性 和隔 热性能 , 速 的 C C控 制性 能 , 快 N 可靠 的
方 案 A适合 “ 面” 构 简单 ,正 面 ” 加 _ 后 , 正 结 “ 精 [
对 “ 面” 工 的 装夹 定 位没 有 影 响 的零 件 , 壁板 ; 反 加 如
切 入切 出过 程 的温 度变 化 , 生热 疲 劳 。 产 降低 刀具 寿
机械加工技术ppt正式完整版
min内
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
分析数控加工技术在机械加工制造中的应用
分析数控加工技术在机械加工制造中的应用数控加工是一种基于计算机技术的现代化机械加工技术,它以计算机为核心,集成控制、自动化和信息处理等多种技术手段,广泛应用于机械加工制造领域。
这种新型加工方式具有高效、精确、高质、高度自动化等特点,能够满足工业生产中对制造精度、生产速度和产量的要求。
数控加工技术主要应用于金属零件、机床、航空、船舶、车辆、国防等领域,其应用范围非常广泛。
目前,随着机械制造业的快速发展,数控加工技术在各个领域中的应用越来越广泛,其应用效果也越来越受到广大企业和消费者的青睐。
1. 数控铣削技术数控铣削是指通过计算机控制铣头、工作台和刀具等工作部件的运动,来实现零件的铣削加工。
相对于传统的手工和半自动铣削,数控铣削具有精度高、生产率高、生产批量大、质量稳定等优点,能够满足高精度加工的要求。
因此,数控铣削技术越来越成为机械制造行业中不可或缺的一种加工方式。
数控车削是指通过计算机控制车刀、工件和切削速度等参数的运动,来实现零部件的车削加工。
这种加工方式具有加工精度高、效率高、质量稳定等优点,在航空、航天、军工等高端制造领域中应用非常广泛,其中的数控车床、数控车铣复合机和数控车磨一般应用于制造高精度、高强度、高精密度零部件。
3. 数控冲床加工技术4. 激光加工技术激光加工技术是指通过高能量、高密度激光束对工件进行加工的一种现代化加工方式,激光加工技术广泛应用于机械、航空、船舶以及电子和通讯等领域。
相对于传统机械加工,激光加工具有切割速度快、精确度高、零部件变形小的特点,能够大幅度提高生产效率和质量。
总之,随着现代制造技术的不断发展和数控加工技术的不断进步,数控加工已成为机械制造行业一个不可或缺的重要环节。
未来,数控加工技术将继续发展,应用领域将越来越广泛,其生产效率和品质质量也将越来越提高。
分析数控加工技术在机械加工制造中的应用
分析数控加工技术在机械加工制造中的应用数控加工技术是现代机械加工制造中一种广泛应用的先进技术,通过数控设备控制工件在三维空间中的运动轨迹,实现复杂零件的加工。
在机械制造领域,数控加工技术已经取代了传统的手工操作和常规机床加工,成为现代制造业不可或缺的重要技术。
1. 提高生产效率:相比传统的机床加工方式,数控加工技术可以实现自动化、高速度、高精度的加工,大大提高了生产效率。
数控设备可以在不停机的情况下进行工件的换刀、换夹具,减少了非加工时间,提高了生产效率和产量。
2. 提高加工精度:数控加工技术通过精密的数学模型和运动控制系统,可以实现高精度的加工。
通过数控编程,精确控制工件的加工路径和切削深度,减少了误差和废品率,提高了产品的质量和一致性。
3. 扩展加工能力:数控加工技术可以实现复杂曲面、多孔结构和微细加工等难以实现的加工方式。
传统机床往往只能实现直线运动或者简单的曲线运动,而数控加工技术可以充分利用数学模型和控制系统,实现复杂的三维运动,满足不同形状和结构的工件加工需求。
4. 降低人力成本:数控加工技术减少了对操作人员的技术要求,只需要操作人员具备一定的基础知识和技能即可进行编程和操作。
相比传统的手工操作,数控加工技术能够减少人员的数量和培训时间,节约了人力成本。
5. 促进智能化制造:数控加工技术可以与信息技术相结合,实现智能化制造。
通过传感器、计算机和网络技术的应用,可以实现设备之间的互联互通和数据的实时监测与分析,提高生产过程的自动化和智能化水平。
6. 降低环境污染:数控加工技术通过减少废切削液、废固体和废气等的排放,降低了对环境的污染。
相比传统的机床加工,数控加工技术采用封闭式结构和集中处理系统,有效控制了废料的产生和处理,减少了对环境的压力。
数控加工技术在机械加工制造中的应用已经成为行业发展的趋势,它提高了生产效率和产品质量,降低了成本和环境污染,促进了制造业的智能化和可持续发展。
随着科技的不断进步,数控加工技术将会得到更广泛的应用,为机械加工制造行业带来更多的创新和发展。
(完整word版)《机械制造技术基础》
版权所有:翻印必究作者:黄贱生缩印版本更为方便学习,请大家拒绝作弊!1.在机床上形成发生线的方法有四种:轨迹法、成形法、相切法、展成法2. 分类:按其作用不一样,成形运动分为主运动和进给运动两种;按其构成不一样,成形运动分为简单成形运动和复合成形运动。
3.切削用量三因素:切削速度、进给量、背吃刀量(俗称切削深度)( 1) 工艺系统:由机床、夹具、刀具和工件构成的系统称为工艺系统.( 2) 机床应具备的三个基本部分:履行件、运动源、传动装置( 3) 定比传动装置和换置机构、内联系传动链和外联系传动链4.刀具常用资料:高速钢(如W18Cr4V )、硬质合金( YG 类、 YT 类、 YW 类、 YN 类)、超硬刀具资料(陶瓷、人造金刚石、立方氮化硼)。
( 1) 三面两刃一刀尖:前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖( 2) 正交平面参照系:基面 P r、切削平面 P S、正交平面 P a( 3) 五个基本角度:前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角( 1) 磨料、联合剂、气孔三者构成了砂轮三因素( 2) 砂轮的特征主要由磨料、粒度、联合剂、硬度和组织 5 个参数决定。
( 1) 夹具构成:由定位元件、夹紧装置、对刀及导向装置、夹详细以及其他元件或装置所构成此中,定位元件、夹紧装置和夹详细是不行缺乏的。
( 2) 夹具作用:一是简单地、稳固地保证加工精度;二是提升劳动生产率;三是扩大机床工艺范围;四是改良劳动条件。
( 3) 夹具分类:依据顾用范围(通用夹具、专用夹具、组合夹具等)、夹具动力源(手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具等)、使用机床(车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具等)来区分。
设计基准工序基准粗基准2.基准分类:基准定位基准工艺基准精基准丈量基准装置基准1.定位:工件在机床或夹具中据有正确地点的过程称为定位。
2.夹紧:工件定位后,使其在加工过程中一直保持地点不变的操作。
高效切削技术在机械加工中的应用
高效切削技术在机械加工中的应用在现代机械加工领域,高效切削技术正发挥着日益重要的作用。
它不仅提高了生产效率,还提升了产品质量,为制造业的发展带来了显著的变革。
高效切削技术,简单来说,就是通过优化切削参数、刀具选择、切削工艺等方面,实现更快速、更精准、更高效的材料去除过程。
这种技术的应用范围广泛,涵盖了汽车制造、航空航天、模具加工等众多行业。
首先,在刀具选择方面,高效切削技术要求使用高性能的刀具材料。
例如,硬质合金、陶瓷刀具、立方氮化硼(CBN)刀具等具有高硬度、高耐磨性和良好的热稳定性,能够在高速切削时保持锋利的刃口,减少刀具磨损,从而提高切削效率和加工质量。
切削参数的优化是实现高效切削的关键之一。
切削速度、进给量和切削深度的合理搭配,能够充分发挥机床和刀具的性能。
较高的切削速度可以减少切削力和切削热的产生,降低刀具磨损,提高加工表面质量。
同时,适当增加进给量和切削深度,可以在单位时间内去除更多的材料,提高生产效率。
但需要注意的是,切削参数的选择并非越大越好,而是要根据被加工材料的特性、机床的性能以及刀具的承受能力等因素进行综合考虑。
在切削工艺方面,采用先进的切削方式也能显著提高加工效率。
例如,高速切削、干式切削、微量润滑切削等技术的应用,为高效切削提供了更多的可能性。
高速切削能够大大缩短加工时间,提高生产效率;干式切削则避免了切削液的使用,降低了加工成本,同时也有利于环境保护;微量润滑切削在保证加工质量的前提下,减少了切削液的用量,节约了资源。
以汽车制造行业为例,高效切削技术的应用使得发动机缸体、缸盖等零部件的加工效率大幅提高。
通过采用高性能的刀具和优化切削参数,加工节拍显著缩短,生产线上的产量大幅提升。
同时,加工精度和表面质量也得到了更好的保证,提高了发动机的性能和可靠性。
在航空航天领域,零部件的制造往往对精度和质量要求极高。
高效切削技术的应用能够满足这些苛刻的要求。
例如,在飞机机翼和机身结构件的加工中,采用高速切削和先进的刀具路径规划,能够实现复杂形状的高精度加工,同时提高材料的利用率,降低生产成本。
机械加工中的高效切削加工技术
机械加工中的高效切削加工技术机械加工是制造业中常见且重要的一环,而在机械加工中的高效切削加工技术更是为加工过程提供了更高的效率和精度。
高效切削加工技术的应用不仅可以提高生产效率,降低生产成本,还可以提升产品质量,满足市场需求。
下面将从高效切削加工工艺、切削工具、加工参数等方面进行介绍。
首先,高效切削加工技术常见的工艺包括铣削、车削、钻削等。
在铣削中,采用高速铣削技术可以提高切削速度和加工效率,采用切削进给率和切削深度的合理搭配,可获得更好的加工质量;而在车削中,采用高速车削技术和内冷却切削液等措施,可以有效降低切削温度,提高切削速度和刀具寿命;在钻削中,选择合适的切削刀具、冷却润滑方式和加工参数,可以有效提高孔位精度和表面质量。
其次,切削工具的选择对高效切削加工至关重要。
优秀的切削工具应具有较高的硬度、耐磨性、导热性和耐用性。
常见的刀具材料包括硬质合金、高速钢、陶瓷等。
此外,切削刀具的设计也是影响切削加工效率的关键因素,合理的刀具几何结构和刀具涂层可以有效减少切削阻力和切削热,提高切削速度和刀具寿命。
最后,加工参数的优化对高效切削加工也至关重要。
合理的切削速度、切削进给率和切削深度是影响加工效率和质量的关键参数。
提高切削速度可以缩短加工时间,提高加工效率;增大切削深度可以减少切削次数,降低生产成本;调整进给率可以平衡切削力和刀具磨损,提高加工表面质量。
综上所述,机械加工中的高效切削加工技术是机械制造业中必不可少的一部分,通过合理应用高效切削加工技术,可以提高生产效率、降低生产成本,同时提高产品质量,满足不同市场需求。
在实际生产中,应结合具体工艺要求和产品特性,选择合适的切削工艺、切削工具和加工参数,以实现高效、精密、稳定的切削加工过程,为制造业的发展做出贡献。
数控加工技术在机械加工制造中的运用
数控加工技术在机械加工制造中的运用数控加工技术(Computer Numerical Control,简称CNC)是一种通过计算机控制机床切削加工的技术。
它是机械加工制造中的重要组成部分,广泛应用于航空、汽车、机械制造等领域。
本文将探讨数控加工技术在机械加工制造中的运用。
数控加工技术能够提高加工效率和精度。
传统的机床加工需要由操作员手动控制刀具进行切削,而数控加工技术通过预先编写程序,将加工路径和切削参数输入计算机,由计算机自动控制机床进行切削。
这种自动化的加工方式不仅可以提高加工效率,节约人力成本,还能够保证加工的精度和一致性。
数控加工技术具有灵活性和多样性。
数控加工技术可以根据不同的加工要求和产品设计,快速调整加工路径和切削参数,从而实现快速、灵活的加工。
数控加工技术可以应用于各种不同类型的机床,例如铣床、车床、钻床等,满足不同工件的加工需求,具有很强的适应性和多样性。
数控加工技术能够实现复杂零件的加工。
传统的加工方式对于复杂零件往往需要多次换刀、多次调整机床,而数控加工技术可以通过编程,实现一次装夹、一次加工的操作,大大提高了加工效率和精度。
通过数控加工技术可以实现复杂曲线、非圆曲线的加工,满足复杂零件的加工需求。
数控加工技术具有良好的自动化程度。
数控加工技术可以通过与自动化设备和传感器的配合,实现全自动加工和自动化生产线的建设。
通过自动化控制和监测系统,可以实现对加工过程的实时监控和控制,提高生产效率,减少人为错误和事故的发生。
数控加工技术能够提高产品质量和一致性。
数控加工技术可以实现加工参数的精确控制和调整,避免了传统加工中人工操作的主观性和不确定性,提高了产品的质量和稳定性。
数控加工技术可以记录和存储加工过程和参数,使得产品的加工过程可追溯,对于质量控制和质量改进具有重要意义。
数控加工技术在机械加工制造中的运用具有重要的意义。
它能够提高加工效率和精度,具有灵活性和多样性,能够实现复杂零件的加工,具有良好的自动化程度,还能够提高产品质量和一致性。
机械加工中的原理与应用
机械加工中的原理与应用一、机械加工的概念和作用机械加工是指通过机械设备对工件进行加工的一种方法。
它的作用是将原材料加工成具有一定形状和精度的零件或产品,以满足人们的需求。
机械加工工艺涵盖了许多不同的加工方法,如铣削、车削、钻削、磨削等。
这些方法都基于一定的工艺原理,并广泛应用于制造业、航空航天、汽车制造、电子设备等行业。
二、机械加工的工艺原理2.1 铣削铣削是在铣床上使用刀具将工件表面切削成所需形状的一种加工方法。
它的工艺原理主要包括以下几个方面:•刀具与工件相对运动产生切削力;•切削力与刀具的正压力、侧压力和切削力的大小有关;•切削过程中产生的刀具尘屑会影响加工质量;•铣削加工中需要选择合适的切削速度和进给速度。
2.2 车削车削是在车床上使用刀具将工件表面进行切削加工的一种方法。
它的工艺原理主要包括以下几个方面:•刀具与工件相对旋转并移动产生切削力;•切削力与刀具的正压力、侧压力和切削力的大小有关;•切削过程中需要确定切削速度和进给速度;•车削过程中可以采用不同的刀具进行不同形状的加工。
2.3 钻削钻削是通过旋转刀具在工件表面形成一个或多个孔的加工方法。
它的工艺原理主要包括以下几个方面:•刀具通过旋转和进给运动产生切削力;•切削力使刀具与工件表面发生摩擦并进行切削;•钻削过程中需要选择合适的钻削速度和钻削进给速度;•工件的材料、硬度和切削刃角都会影响钻削的质量。
2.4 磨削磨削是使用磨料粒子对工件表面进行切削加工的一种方法。
它的工艺原理主要包括以下几个方面:•磨料粒子在刀具与工件之间产生摩擦力,并对工件表面进行磨削;•磨削过程中需要选择合适的磨削速度和磨削压力;•磨削可以用于加工高硬度、高精度要求的工件;•磨削过程中会产生大量的热量,需要进行冷却处理。
三、机械加工的应用机械加工在许多行业中都有广泛的应用,下面列举了一些常见的应用场景:•制造业:机械加工是制造业的基本工艺之一,用于生产机械设备、汽车零件、电子产品等;•航空航天工业:飞机、导弹、卫星等的零部件制造都需要机械加工;•建筑工程:大型建筑结构的加工和制造也需要机械加工技术;•医疗器械:医用器械的制造和加工也依赖于机械加工。
分析数控加工技术在机械加工制造中的应用
分析数控加工技术在机械加工制造中的应用数控加工技术是指利用计算机控制机床进行加工的一种加工方法。
它相对于传统的手工操作和自动化加工具有很多优势,广泛应用于各个行业的机械加工制造中。
本文将对数控加工技术在机械加工制造中的应用进行分析。
数控加工技术可以大幅提高加工效率。
相对于传统的手工操作,数控加工技术能够实现自动化和集成化的加工过程。
通过计算机程序对机床进行编程,可以实现复杂零件的高速加工,大大提高了加工效率。
而且,数控加工技术可以通过设置多轴加工和多刀具装夹等方式,同时加工多个轴线上的工件,进一步提高了加工效率。
数控加工技术可以提高加工精度。
传统的手工操作往往受到操作人员的技术水平和经验的限制,很难保证加工精度。
而数控加工技术通过计算机对机床进行精确控制,可以实现高度的加工精度。
在数控加工中,可以通过设置工件坐标系和刀具补偿等方式来纠正机床误差和工件变形,使得加工精度更加稳定和可靠。
数控加工技术可以提高生产灵活性。
在传统的手工操作中,更换刀具和工件需要较长的停机时间,影响了生产效率。
而数控加工技术可以通过编程指令实现自动更换刀具和工件,大大缩短了停机时间,提高了生产效率和生产灵活性。
数控加工技术还可以通过修改程序来适应不同的加工需求,灵活应对不同的生产任务和产品变化。
第四,数控加工技术可以优化加工工艺。
在传统的手工操作中,加工工艺通常依赖于操作人员的经验和技巧,容易出现加工误差和浪费。
而数控加工技术可以通过计算机模拟和优化加工过程,提前发现和解决潜在的加工问题。
通过分析机床的动力学特性和切削力的变化规律,可以优化刀具轨迹和切削参数,提高加工质量和效率。
数控加工技术还可以通过机器视觉和测量检测技术实现在线检测和反馈控制,进一步提高加工精度和一致性。
数控加工技术还可以实现加工信息的数字化管理。
通过数控编程和机床控制系统,可以将加工过程的各种参数和监测数据实时记录和存储。
通过数控系统的数据分析和处理,可以获取加工过程中的各种指标和性能参数,为加工工艺的优化和质量控制提供依据。
切削技术在机械加工中的应用
切削技术在机械加工中的应用机械加工是对结构复杂的零件进行加工,加工工艺复杂,设计到模具、光学元件、集成电路、计算机技术等多个重要领域。
焊接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,原木研究数控切削纸浆技术特点,对于提高加工工件精度具有重要的现实意义。
随着现代工业经济经济政策的快速发展,机械制造业在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,精密等级加工中心则从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预测为当今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如何有效提高切削这有助于刀具使用寿命,使刀具获得优良的优异综合机械性能,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驶往抵达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,国外的切削速度一般来说大于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其他工作时间卡唐翁的55%。
因此,如何进步加工使用效率,降低废品率成了诸多企业共同讨论的问题。
为当今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的在刀具制造中及其技术日益重视。
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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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