铝合金高效高速数控加工机床新成果
精密高效电加工关键技术取得重大突破---国家863计划、数控机床重大专项电加工课题实施成果综述
组， 在科 技部 、 工信 部重 大专项 办公 室 的具 体领 导及 指导下 ， 在课 题责 任 单位 及 主 要 参加 单 位 的 大力 支 持下 ， 大批 专家 及 工程 技 术 人 员 围绕 课 题 的 目标 一 任务 ， 经过 不懈努 力 ， 同攻 关 ， 电加 工 领域 关 键 协 在
摘要 ： 通过 对 近年 来 电加 工领 域 实施 国 家高技 术研 究 发展 计 划 （６ ８ ３计 划） 国 家科技 重 大专 和 项“ 高档数 控机床 与基 础制 造装备 ” 况的 综述 ， 全 面地 介 绍 了近年 来 我 国电加 工领 域 突破 的 一 情 较 些 关键技 术及取 得 的成果 ， 阐述 了这 些项 目实施所 带 来的重 大作 用和意 义。
ＹｅＪ ｎ ｕ
（Ｓ ｚｏ ｌ ｔ ｍａｈｎｎ ｃ ｉ ｏ ｌ ｅｅｒｈ Ｉｓ ｔｔ Ｃ ． Ｌ ｄ Ｓ ｚｏ ０ ， ｈｎ ｕｈ ｕＥｅ ｒ ｃｉｉｇＭａｈｎ Ｔ ｏ Ｒ ｓａｃ ｎ ｔ ｕｅ ｏ ， ｔ ， ｕｈ ｕ２ Ｃ ｉａ） ｃｏ ｅ ｉ １ １ ５ １
Ｋｅ ｒ ｓ ｏ —ｒ ｄｔ ｎ ｌｍａ ｈｎｎ ＥＤＭ ； ６ ｌｎ； ｉｎｆ ａ ｔｓ ｅｉｌｓ ｂｅｔ ｎ ＮＣ ｍａ ｙｗｏ ｄ ：ｎ ｎ ｔａ ｉ ｏ ａ ｉ ｃ ｉｉｇ； ８ ３ ｐａ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｐ ｃａ ｕ ｊｃｓ ｉ — ｉ
ｃ ｉ ｓ ｋｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ； ｒ ｔ ｈ ｎｅ ； ｙ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｆｕｉ
２０ ０ ９年 初 ， 国家 科 技 重 大专 项 “ 档 数 控 机 床 与 基 高 础制 造装备 ” 以下 简称 数 控 机床 重 大 专项 ） 种 加 （ 特
工有关 课题 正式 立 项 招标 ， 中有 关 电加 工 方 面 的 其
高速切削加工实验报告
高速切削加工实验报告1. 引言高速切削加工是一种先进的制造技术，通过提高切削速度和优化刀具材料与结构，可以加快加工速度、提高加工效率和加工精度。
本实验旨在通过对铝合金进行高速切削加工，探究加工参数对加工效果的影响，为实际加工提供依据。
2. 实验方法2.1 材料准备选取工业常用的6061铝合金作为实验材料，该材料具有良好的机械性能和加工性能。
2.2 实验设备* 高速切削机床：使用一台高速切削机床进行实验，该设备能够实现高速切削并准确控制加工参数。
* 刀具：选用合适的高速切削刀具，具备良好的切削性能和刚性。
* 冷却液：使用专用的冷却液，避免材料在高速切削过程中引起过热。
* 测量仪器：使用数控测量仪器对实验结果进行测量和记录，保证数据的准确性。
2.3 实验步骤1. 将铝合金工件固定在高速切削机床上，并确认其位置和稳定性。
2. 选择合适的切削刀具，并调整好刀具安装参数。
3. 设置高速切削加工参数，如切削速度、进给速度、切削深度等。
4. 启动高速切削机床，进行加工。
5. 实时记录切削过程中的数据，如工件表面温度、切削力、切削动力等。
6. 完成加工后，对工件进行后续处理，如去毛刺、抛光等。
7. 使用数控测量仪器对工件进行尺寸测量，并记录测量结果。
3. 实验结果3.1 加工参数对加工效果的影响在实验中，我们选取了不同的切削速度、进给速度和切削深度进行加工，并记录了加工过程中的数据和加工效果。
图1 展示了不同切削速度下的加工效果。
可以观察到，随着切削速度的增加，加工效率明显提高，同时工件表面质量也有所改善。
然而，当切削速度达到一定范围时，过高的切削速度会导致材料过热和刀具磨损的加剧，从而降低切削质量。
图2 展示了不同进给速度下的加工效果。
可以发现，在一定范围内，增加进给速度可以提高加工效率，但过高的进给速度会导致切屑堆积、刀具磨损和精度下降。
图3 展示了不同切削深度下的加工效果。
可以看到，增加切削深度可以在一定程度上提高加工效率，但同时也会增加材料的变形和切削力，从而降低加工质量。
动车组铝合金车体大部件数控加工方法
某 公 司生产 的时速 ３ ５ ０ ｋ ｍ ／ ｈ“ 和谐 号 ”动 车组
现加工尺寸 ４ ４的 自动补偿 。
是 我国高速铁路运营的主要车型 。动车组车体采用轻 型６ ０ ０ ５ Ａ铝合金挤压材料 焊接 而成 ，外形 呈流线 型 ， 降低 了高 速运行 时的空气阻力和噪声 。动车组铝合金 车体 主要 由侧墙 、车顶 、车体 、底架 、地板 等大部件 组成 。车体 大部 件的数 控加工是车体生产线 的关键工 序 ，其加工效率 和加工 质量严 重影响动车组整条生产 线 的生产能力 ，以及动 车组 的运营可靠性。 车体大部件 由 ６ ０ ０ ５ Ａ铝合金 挤压 型材焊 接而 成 ，
其显著特点是焊接成型 的大尺 寸 、中空结构 件。唐 车 公司在大型龙 门式五坐标加工 中心 Ｆ ｏ ｏ ｋ ｅ上进行车体
１ 侧墙 窗 口自动测量
由于侧墙焊接工艺 １ ３ 趋成 熟且稳定 ，窗 口表 面的 平 整度也 越来越 好 ，但侧墙上 表面还是存在一定 的平 整度误差 ，侧墙 全长方 向的平整度 不会超 过 １ ５ ｍ ｍ， 同时侧墙 在 方 向存在一定的挠度 ，因此需要 在窗 口 的轮廓上测 量上 表 面高度 值 ，在 ｃ型槽 上测 量侧 向 偏差 ，以实 现对 窗 口外 轮廓 的等厚度 （ ７ ｍ ｍ 余量 ） 加工 的 自动补偿 和窗 口绕 ｚ 轴的旋 转。 根据侧墙 加工 的工 装夹 具 在机 床 坐标 系 中的 位 置 ，在侧墙 的中心位置初步建立工件 坐标 系 Ｇ ５ ４ ，然
２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ￣ ｎ ｅ ｅ ｉ ｆ ｎ ｇ ，Ｄ ａ ｌ ｉ ａ ｎ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｄ ａ ｌ ｉ ａ ｎ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ １ １ ６ ０ ２ ８工方法
铝合金雕刻机-产品百科
铝合金雕刻机|产品百科铝合金雕刻机是一种高精度、高速度、高效率的机械设备，用于将各种材料雕刻成三维复杂的形状和图案，广泛应用于广告、艺术、版画、雕刻、模具、凸版印刷、电路板、标牌等行业。
一、铝合金雕刻机的技术优势1.高精度：采用进口高精度丝杆和导轨，满足高精度的雕刻需求。
2.高速度：采用高速主轴，加工效率高，速度快。
3.高效率：可进行多道雕刻、多工件同时加工，提高生产效率。
4.操作简单：采用人性化操作界面，简单易懂，易于操作。
5.安全可靠：采用全封闭式设计，防护性好，安全可靠。
6.材料适应性强：适用于各种材料的雕刻，包括木材、亚克力、PVC、ABS、铝合金等。
7.广泛应用：适用于广告、艺术、雕刻、模具、凸版印刷、电路板、标牌等行业，并可根据不同的需求定制机器。
二、铝合金雕刻机的结构和原理铝合金雕刻机大体结构包括机床架、工作台、主轴、驱动系统、控制系统等部分。
1.机床架：机床架由梁式结构框架组成，整体性能稳定，刚性强，适用于高速雕刻和高负荷加工。
2.工作台：工作台是机床的移动部分，用于支持和固定加工件，通常采用吸盘式或夹具式，易于调整和固定。
3.主轴：主轴是铝合金雕刻机的核心部件，负责将刀具带动加工件实现雕刻。
主轴采用高速电机或高速气动主轴，转速高，精度高，可根据不同加工需求选择不同规格的主轴。
4.驱动系统：驱动系统是铝合金雕刻机的关键部件之一，包括马达驱动和伺服驱动两种方式，可实现高速、高精度的运动控制。
5.控制系统：控制系统是铝合金雕刻机的大脑，采用CNC数控系统，可实现可编程、自动化控制，支持手动、自动、示教等多种操作方式，具有良好的用户体验。
三、铝合金雕刻机的应用范围1.广告行业：适用于各种广告制品的雕刻，如广告牌、展板、门头等。
2.艺术品领域：适用于艺术品、雕塑等复杂造型的雕刻和加工。
3.建筑行业：适用于建筑材料、门窗、地板等需进行花纹雕刻和加工的产品。
4.模具行业：适用于各种模具、衬板等复杂形状的加工和雕刻。
金属加工机械的数字化制造与产业升级
金属加工机械的数字化制造与产业升级随着科技的飞速发展，数字化制造已经逐渐成为金属加工机械行业的主流趋势。
数字化制造利用计算机技术，通过集成设计、制造和生产流程，实现了金属加工机械的高效、精确和自动化生产。
这一变革不仅提高了生产效率和产品质量，还推动了金属加工机械产业的升级和转型。
数字化制造的实现数字化制造的核心是计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）系统的应用。
通过CAD软件，工程师可以进行精确的产品设计和仿真，然后将设计数据传输到CAM系统，自动生成加工路径和控制信号，驱动机床进行精确的加工。
这种集成化的制造方式，大大减少了人为错误和重复工作，提高了生产效率和产品质量。
此外，数字化制造还依赖于先进的传感器和执行器技术，这些设备可以实时监测机床的状态和工件的加工情况，通过与CAD/CAM系统的实时数据交换，实现自动调整和优化加工参数，确保加工过程的稳定和精确。
产业升级的推动数字化制造的推广和应用，对金属加工机械产业产生了深远的影响。
一方面，数字化制造推动了产业的规模化和自动化生产，使得金属加工机械的生产成本大大降低，生产效率和产品质量得到显著提高。
另一方面，数字化制造也催生了新的商业模式和服务模式，如个性化定制、远程诊断和维护等，为用户提供更加灵活和便捷的服务。
数字化制造还推动了金属加工机械产业的技术创新和研发能力的提升。
通过数字化制造技术，企业可以更加快速地开发新产品和新技术，满足市场的需求和变化。
同时，数字化制造也促进了产业链上下游企业的协同创新和合作，推动了整个产业链的升级和转型。
金属加工机械的数字化制造是产业发展的重要趋势和必然选择。
通过数字化制造技术的应用，金属加工机械产业可以实现高效、精确和自动化的生产，提高生产效率和产品质量，推动产业的升级和转型。
同时，数字化制造也为企业提供了更多的创新和合作机会，为用户提供更加灵活和便捷的服务。
因此，金属加工机械产业应该积极探索和推广数字化制造技术，以适应市场的需求和变化，实现可持续发展。
我国首台400kJ数控全液压对击模锻锤研制成功
我国首台400kJ数控全液压对击模锻锤研制成功
佚名
【期刊名称】《锻压装备与制造技术》
【年(卷),期】2012(47)6
【摘要】近日，我国首台400kJ数控全液压对击模锻锤在江苏百协精锻机床有限公司研制成功，结束了国内大型精密模锻成形设备完全依靠进口的历史。
【总页数】1页(P8-8)
【关键词】模锻锤;全液压;数控;成形设备;精密模锻;机床;精锻
【正文语种】中文
【中图分类】TG315.3
【相关文献】
1.国内首台全自动多线切片机研制成功/我国高精度激光机床问世/国内首台鼠牙盘齿数控成形磨床 [J],
2.海安百协程控全液压模锻锤通过省级鉴定;不断创新结硕果合锻四项新产品通过鉴定;上海冲剪机床厂研制成功机械电子伺服数控板料折弯机 [J],
3.我国核反应堆专用机器人研发取得技术进展/中科院重庆研究院小型拉曼光谱仪样机研制成功/国内首台大型无模铸造成形机研制成功 [J],
4.中国首台多功能数控CPE顶管辊模孔型加工机床研制成功 [J], 臧昭农
5.我国首台新型数控全液压对击锤通过技术评审 [J],
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国外超精密数控机床概述
国外超精密数控机床概述20世纪50年代后期，美国首先开始进行超精密加工机床方面的研究，当时因开发激光核聚变实验装置和红外线实验装置需要大型金属反射镜，急需反射镜的超精密加工技术和超精密加工机床。
人们通过使用当时精度较高的精密机床，采用单点金刚石车刀对铝合金和无氧化铜进行镜面切削，以此为起点，超精密加工作为一种崭新的机械加工工艺得到了迅速发展。
1962年，Union Carbide公司首先开发出的利用多孔质石墨空气轴承的超精密半球面车床，成功地实现了超精密镜面车削，尺寸精度达到士0.6 um，表面粗糙度为Ra0.025um，从而迈出了亚微米加工的第一步。
但是，金刚石超精密车削比较适合一些较软的金属材料，而在航空航天、天文、军事等应用领域的卫星摄像头方面，最为常用的却是如玻璃、陶瓷等脆性材料的非金属器件。
用金刚石刀具对这些材料进行切削加工，则会使己加工表面产生裂纹。
而超精密磨削则更有利于脆性材料的加工。
Union Carbide公司的另一代表性产品是其在1972年研制成功的R-0方式的非球面创成加工机床。
这是一台具有位置反馈的双坐标数控车床，可实时改变刀座导轨的转角0和半径R，实现非球面的镜面加工。
加工直径达380mm，工件的形状精度为士0.63um，表面粗糙度为Ra0.025 um。
摩尔公司(Mood Special Tool)于1968年研制出带空气主轴的Moori型超精密镜面车床，但为了实现脆性材料的超精密加工，该公司又于1980年在世界上首次开发出三坐标控制的M-18AG型超精密非球面金刚石刀具车削、金刚石砂轮磨削机床。
该机床采用空气主轴，回转精度径向为0.075pm；采用Allen-Braley 7320数控系统；X，Z 轴行程分别为410mm和230mm，其导轨的平直度在全长行程范围内均在0.5um以内，B轴的定位精度在3600范围内是0.38um；采用金刚石砂轮可加工最大直径为356mm的各种非球面的金属反射镜。
最新版铝加工项目解决方案
最新版铝加工项目解决方案随着现代工业的快速发展，铝加工项目成为了一个热门的选择。
铝加工项目主要涉及到对铝材料的切割、钻孔、曲线和平面成型等加工工艺。
对于铝加工项目，解决方案的设计对提高生产效率、减少人工成本以及改善产品质量至关重要。
本文将介绍最新版铝加工项目解决方案。
一、自动化生产线自动化生产线是目前铝加工项目中最主要的解决方案之一、自动化生产线可以实现对铝材料的自动化切割、钻孔和成型等过程，大大提高了生产效率和质量。
该解决方案主要包括以下几个关键技术：1.机器人技术：采用机器人对铝材料进行切割、钻孔和成型等加工工艺，减少了人工操作的需求，提高了生产效率和质量。
2.自动化控制技术：通过自动化控制系统对生产线进行控制和调度，实现生产过程的自动化管理和控制，提高了生产效率和产品质量。
3.智能传感技术：利用智能传感技术对加工过程中的关键参数进行实时监测和控制，确保加工质量的稳定和一致性。
4.数据分析和优化技术：利用数据分析和优化技术对生产过程中的数据进行实时分析和优化，找出生产过程中存在的问题并提出相应的解决方案，提高生产效率和质量。
二、精密加工技术精密加工技术是解决铝加工项目中精密加工问题的另一种重要方案。
精密加工技术主要通过提高加工的精度和稳定性来改善产品质量。
该解决方案主要包括以下几个关键技术：1.高速加工技术：采用高速切削和钻孔技术，提高了加工速度和质量，同时减少了加工过程中的振动和声响。
2.精度控制技术：采用精密的加工工艺和设备，实现对产品尺寸和形状的精确控制，确保产品质量的稳定性和一致性。
3.表面处理技术：采用表面处理技术进行产品表面的抛光、喷涂和镀膜等工艺，提高产品的耐腐蚀性和美观度。
4.精密检测技术：采用精密的检测设备对产品进行实时检测和监控，确保产品质量的稳定和符合要求。
三、绿色制造技术绿色制造技术是解决铝加工项目中环境污染问题的重要方案。
绿色制造技术主要通过减少能源消耗、降低排放和回收利用等手段，实现对环境的保护和减少对自然资源的消耗。
3C高光铝用硬质合金铣刀的质量提升
3C高光铝用硬质合金铣刀的质量提升发布时间：2021-12-06T00:53:01.657Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷19期作者：周炬[导读] 铝合金是一种塑性较大的材料，切削加工时容易在切削刀具上形成积屑瘤周炬株洲钻石切削刀具股份有限公司湖南省株洲市 412007摘要：铝合金是一种塑性较大的材料，切削加工时容易在切削刀具上形成积屑瘤，对被加工面挤压变形严重，形成鳞刺现象，很难在加工表面获得较高的光洁度，本文主要分析了3C铝加工硬质合金铣刀槽型、刀体材料对加工性能的影响以及通过对刀具磨削质量的提升控制，通过流畅的三维槽型设计独特的断屑槽结构，锋利的前角及大的刃倾角，切削力小，切削过程轻快、优质的超细晶粒的硬质合金棒材和磨削质量的控制等改进措施的实施，铝加工铣刀减少了切屑、已加工表面与刀具前后刀面的摩擦，降低切削力和切削温度，延长刀具使用寿命以获得良好的加工表面质量。
抛光切削刃有助于消振，从而使工件加工表面质量得到进一步提高，真正实现了以铣代磨。
关键词：刀具槽型粗糙度裂纹前言铝材是轻量化的首选材料，铝合金作为节能材料和功能材料越来越引起人们的重视，其广泛应用于航空航天，3C行业（Computer(电脑产品)、Comunication(通讯产品)、Consumer(消费电子产品)，汽车等行业。
在航空航天和电子消费领域，铝合金加工有着非常高的精度和表面质量要求，有的表面甚至要求为镜面，但是铝合金是一种塑性较大的材料，容易在切削刀具上形成积屑瘤，很难在加工表面获得较高的光洁度，因此提升3C铝用刀具的制造精度往往就决定了刀具的使用效率。
一、流畅的三维槽型设计在铝加工过程中，由于铝合金塑性变形大，熔点和强度都比较低等特性，切削时大部分的热量来自切削与刀刃的摩擦，而温度的升高是导致刀具失效和被加工面粗糙的主要原因之一，使大量的切屑在短时间内流畅地排出，大部分热量由切屑带走，采用大螺旋角、增加刀具前角和后角使切削刃锋利，减少切屑与刀具接触区的压力，避免积屑瘤的产生，是刀具设计的重要因素。
纳米金刚石涂层刀具高速铣削7075 铝合金的工艺参数优化
纳米金刚石涂层刀具高速铣削7075铝合金的工艺参数优化*邵伟平， 张 韬（无锡职业技术学院 机械技术学院, 江苏 无锡 214121）摘要 采用热丝CVD 法制备纳米金刚石薄膜涂层刀具，利用场发射扫描电子显微镜表征薄膜的表面形貌，并用已制备的CVD 金刚石涂层刀具，在无润滑干切条件下高速铣削7075铝合金工件，对其精铣工艺参数进行单因素及正交试验，探索精铣后工件的表面粗糙度变化规律并进行工艺参数优化。
结果表明：随着主轴转速n 从5 000 r/min 提高到8 000 r/min ， 工件平均表面粗糙度在逐级缓慢降低；当进给速度v f 在1 000～7 000 mm/min 范围内，随着v f 提高工件平均表面粗糙度快速增大，在v f 为7 000 mm/min 时，其值达1.790 μm ；当轴向切削深度a p 在0.1～0.4 mm 范围内，随着a p 提高，工件平均表面粗糙度逐步增大，但a p 在0.2 mm 之后其增大趋势变缓。
对7075铝合金工件精铣表面粗糙度影响最大的是v f ，其次为n ，a p 的影响最弱；其精铣的最优参数组合是a p =0.2 mm 、v f =1 000 mm/min 、n =8 000 r/min ，精铣后的表面粗糙度平均值为0.516 μm 。
选用纳米金刚石薄膜涂层刀具精铣7075铝合金时，为得到较低的表面粗糙度，应选择高主轴转速、低进给速度、合适的轴向切削深度。
关键词 切削加工工艺；CVD 纳米金刚石薄膜涂层刀具；精加工；高速铣削；正交试验；优化组合中图分类号 TG58; TH145.9 文献标志码 A 文章编号 1006-852X(2022)04-0473-08DOI 码 10.13394/ki.jgszz.2021.4003收稿日期 2021-12-07 修回日期 2022-05-307075铝合金是一种冷处理锻压合金，其强度高，具有良好的机械性能等，在航空航天、模具加工、机械设备、工装夹具中广泛使用。
数控机床加工铝合金的最佳切削参数选择方法
数控机床加工铝合金的最佳切削参数选择方法数控机床是现代制造业中不可或缺的一种高精密加工设备，它通过计算机控制来实现工件的切削加工。
对于加工铝合金这种常见又具有一定难度的材料，选择合适的切削参数是确保加工质量和效率的关键。
本文将介绍数控机床加工铝合金的最佳切削参数选择方法，帮助读者在实际应用中做出正确的选择。
首先，我们需要了解铝合金的特性。
铝合金具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
但是，由于其导热性好、切削阻力小的特点，加工时容易产生切削温度过高、刀具磨损严重的问题。
因此，在选择切削参数时，需要综合考虑切削速度、进给速度、刀具选型和冷却液等因素。
首先，切削速度是影响切削热的主要因素之一。
一般来说，切削速度越高，切削温度就越高。
对于加工铝合金，切削速度一般在250-400m/min范围内，但具体数值还需根据不同型号的数控机床和刀具来确定。
刀具磨损和加工表面质量是切削速度的两个重要指标，应根据实际情况进行平衡考虑。
其次，进给速度是切削参数中另一个重要的因素。
进给速度过快会导致切削力增大、切削温度升高，降低切削质量，甚至造成刀具折断。
进给速度过慢则会降低加工效率。
一般来说，进给速度的选择应根据切削深度和切削宽度来合理确定。
在加工铝合金时，一般选择较大的进给速度，可以提高加工效率，同时注意结合切削速度进行综合调整。
刀具选型也是影响加工质量和效率的重要因素。
对于加工铝合金，应选择适合的刀具材料和刀具几何形状。
常用的刀具材料有硬质合金和高速钢，前者具有高硬度和耐热性，后者的价格相对较低。
刀具的几何形状包括刀尖角度、刃数和刃间距等，应根据加工要求和切削条件进行选择。
同时，定期检查和更换刀具也是保证加工质量和效率的重要手段。
最后，冷却液的使用在加工铝合金时尤为重要。
冷却液不仅可以降低切削温度，还可以减少切削力和刀具磨损，提高加工质量和效率。
选择冷却液时应考虑其导热性、润滑性和抗腐蚀性等性能，同时要控制冷却液的喷射方式和压力，确保切削过程中刀具和工件始终处于良好的润滑和冷却状态。
数控车削铝合金表面粗糙度的实验研究
ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓａ ｄ ｔｏ ａ ａ ｔｒ ，ｔ ｅ ｅ ｈ ｖ ｅ ｏ ｈ ｙ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｉ ｒ ｖ ｕ ｔ ｇ ｅ ｃｅ ｃ ｎ ａ ａ ｔｒ ｎ ｏ ｌｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｈ ｓ ａ ｅ ｂ ｃ ｍｅ ｔ ｅ ｋｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｃ ｔｉ ｆ ｉｎ ｙ ａ ｄ ｎ ｉ
图 １ 达 了车 削转速 与车 削表 面质量 的关 系 。随 表 着 切 削转速 的提 高 ， 工件 表面 粗糙度 值呈 减小 的趋势 。 随着 主轴转 速 的提 高 ， 削速 度增大 ， 削刃对 工件材 切 切 料 进行 “ 耕犁 ” 挤 压程度 减少 ， 切割 ” 力提 高 ， 、 “ 能 刀具
２ ５
２５ ０ ０ ３５ ０ ０ ３５０ ｏ ３５ｏ ｏ
３５０ ０
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１ ２ ．
２ ６
２ ７
３５０ ０
３５ ０ ０
序 切 削 速 度 ｎ
号
１ ２
３
工 作 副后角 减小 ， 副后 刀面 的熨烫修 复作用 加强 ， 已 对
加工 表面起 到修 复光 整 的作 用 ， 而 使 表 面粗 糙 度 值 从 会随 主轴 转速 的提高 而减 小 。实 验 中 ， 削深 度 ｎ 还 切
较大 程度地 左右 着切 削速度对 表 面粗糙 度 的影 响 。其 中当 ａ ＝ ｍ 时 ， 低 于 ３５ ０ｒｍｉ ５ｍ 在 ０ ／ ｎ时粗 糙 值 产 生
面向大型航空构件的国产高档数控机床和专用装备
面向大型航空构件的国产高档数控机床和专用装备王增新;王卫朝【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2015(000)016【总页数】6页(P48-53)【作者】王增新;王卫朝【作者单位】中航工业北京航空制造工程研究所;中航工业北京航空制造工程研究所【正文语种】中文飞机性能的提高取决于机体结构效率和发动机推重比的提高，机体结构效率和发动机推重比的提高取决于高性能材料和先进结构的采用，而高性能材料和先进结构的获得则取决于先进的制造技术。
数控制造技术是航空工业发展先进制造技术的重要组成部分。
数控技术应用的广度和水平是衡量航空工业综合技术水平和企业现代化水平的重要指标之一。
航空制造业既是高端制造业技术水平的标志，又是一个国家高档数控机床创新与发展的策源地。
各国数控机床厂商正紧密围绕航空制造技术不断发展的需求进行设备研制。
航空结构件是构成飞机机体骨架和气动外形的主要组成部分，现代飞机为满足隐身、超声速巡航、超常规机动、高信息感知能力、长寿命、结构轻量化等方面的性能要求，大量采用新技术、新结构、新材料，其结构件主要向整体化、大型化、复杂化、精确化和材料多元化方向发展。
随着技术的发展，现代大型飞机在材料选择方面呈现出新的特点和趋势，现代飞机材料已经从以前的铝合金独霸天下变成了铝合金、钛合金、复合材料三分天下的局面，而且复合材料、钛合金还有进一步扩大的趋势[1]。
航空结构件制造中，不同的材料特性和工艺方法对相应的数控装备提出了不同要求，主要表现为：（1）铝合金零件数控加工机床的设计轻量化和运行高速化；（2）钛合金和高强度结构钢零件数控加工机床的大扭矩和高刚性；（3）复合材料零件制造设备的自动化和数控化。
中航工业北京航空制造工程研究所航空专用装备工程中心是国内最早开发数控机床的单位之一，作为航空专用工艺装备的配套研制单位，经过数十年的发展，逐步形成了多种型号规格的针对铝合金、钛合金和复合材料高效加工的系列产品。
铝合金挤压的最新技术和装备
铝合金挤压的最新技术和装备一、最新的挤压技术1.磨擦挤压技术：磨擦挤压技术是一种利用铝合金料坯在高速摩擦中塑性变形成型的挤压方法。
相比传统挤压方法，磨擦挤压技术具有较高的生产效率和成型精度，可以实现大尺寸、薄壁、复杂形状的铝合金型材的生产。
2.液压力挤压技术：液压力挤压技术是一种利用液压系统施加压力完成挤压成型的方法。
相比于传统的机械力挤压，液压力挤压技术可以实现更高的成型压力和更高的成型速度，提高了成型效率和成型质量。
3.多孔成型技术：多孔成型技术是指在铝合金料坯中制造孔隙，通过挤压过程中的内部气体释放来完成挤压成型的方法。
多孔成型技术可以增加铝合金材料的变形能力，降低挤压过程中的应力和能量消耗，提高铝合金型材的成型质量。
4.冷挤压技术：传统挤压技术需要将铝合金料坯加热到柔软的状态，然后进行挤压成型。
而冷挤压技术是在室温下进行挤压成型的方法，可以避免挤压过程中的铝合金材料热变形问题，简化了生产工艺，提高了生产效率。
二、最新的挤压装备1.数控挤压机：数控挤压机是一种可以通过程序控制实现精确挤压成型的装备。
数控挤压机可以通过对挤压过程中的压力、速度、温度等参数进行精确控制，提高挤压成型的精度和一致性。
2.智能挤压模具：智能挤压模具是一种根据工件形状和挤压过程中的力学特性进行优化设计的模具。
智能挤压模具可以通过模具内部的传感器和控制系统实时监测和调整挤压过程中的压力分布，实现均匀的变形和优化的材料利用。
3.真空挤压装备：真空挤压装备是一种在挤压过程中对料坯进行真空处理的装备。
真空挤压可以有效地防止氧化反应和气孔形成，提高挤压成型的表面质量和力学性能。
4.挤压成型模拟仿真装备：挤压成型模拟仿真装备可以通过计算机模拟和分析挤压过程中的力学和热学特性，预测成型过程中的变形情况和应力分布，优化挤压工艺和模具设计，提高挤压成型的效率和质量。
总之，铝合金挤压技术的不断创新和发展，使得铝合金型材的生产更加高效、精确和可靠。
铝合金薄壁零件高速加工关键技术的研究
提高， 也节省不 了多少空程时间 ， 不仅在技术上实现困难 ， 对提高
生产率意义也不大。因此 ， 矛盾的主要方面已经转 向大幅度降低 下降 ； 随切屑带走大量加工产生的热量 ； 能获得更佳的表 面质量 ；
切削工 时， 只有 显著 提高切削速度 和进给速度 ， 才有可 能使 机床 在不受机床振动制 约的范围内加工 。 但是 ， 随着切 削速度的提高 ，
第１ 期
２１ ０ ０年 １月
文 章 编 号 ：０ １３ ９ （０ ０ ０ — １ ５ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ） １０ ７ — ２
机 械 设 计 与 制 造
Ｍ ａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅ ｙ ｓｇ ＆ Ｍａ ｕｆｃ ｕ ｅ ｎ ａ ｔｒ １ ７５
铝合金 薄壁 零件 高速加 工关键技 术 的研 究
康 文利 周 学辉 （ 华北 电力大学 ， 定 ０ １０ ） 保 ７ ０ ３ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｅ ｈ ｏｌｇ ｆＨＳＭ ｆ ｈ ｎ ｗａ ｌｄ ａｌｍ ｉｕ ａ ｌｙ ｐ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｋ ｙｔｃ ｎ ｏ ｙｏ ｏ ｉ－ ｌ ｕ ｎ ｍ ｌ ａ ｔ ｔ ｅ ｏ ｓ
率。 数控机床及一切现代 自动化机床都是通过加快空程动作的速 常用切 削速 度大 致为 ： 合金 （０ ０ ７ ０ ） ／ｉ， 合金 （０ — 铝 １０ ￣ ０ ０ｍｍ ｎ铜 ９０
度和加工过程 的复合性 、 连续性 ， 减少换刀时间 、 换工件时间和调 ５ ０ ） ／ ｎ钢（０ ． ０ ０ｍｍ ｎ灰铸铁（０ ～０ ０ ｍｍｉ， ０ ０ｍｍｉ， ５ ０， ０ ） ／ｉ， － ２ ８ ０３ ０ ）／ ｎ进给速
÷ ｏ ｔｉ— ａｌ ｕ ｉｕ ｌ ｐ ｔ，ｏｓ ｓａｃ ｌｋ ｙｅ ｕ ｍ ｎ ｃ ｎ ｌ Ｈ Ｍ． ｆ ｈｎ ｗ ｅ ａ ｍ ｎ ｍ ａ ｏ ａ ｓｄ ｅ ｒ ｅ ｈＯｔ ｅ ｑ ｉ ｅ ｔｅ ｈ ｏｏ ｏ Ｓ ｌ ｄｌ ｌ ｙ ｒ ａｅ ｒ ｐ ｔ ｙ ｇｆ
CIMT2024部分复合加工机床数控车床车铣中心展品介绍
CIMT2024部分复合加工机床数控车床车铣中心展品介绍CIMT2024是第十一届中国国际机床展览会，于2024年4月11日至16日在北京中国国际展览中心举办。
在这次展会上，许多厂商展示了最新的部分复合加工机床、数控车床和车铣中心等机械设备，为观众呈现了先进的加工技术和设备。
部分复合加工机床是一种集多功能于一体的机床，可以完成不同类型的加工任务，如铣削、钻孔、镗孔等。
在CIMT2024上展出的部分复合加工机床种类繁多，包括立式和卧式加工中心、龙门加工中心等。
这些机床具有高精度、高效率的特点，可以满足复杂零部件加工的需求。
同时，一些厂商还展示了配套的自动化设备和软件系统，提高了机床的智能化水平。
数控车床是一种通过数控系统来控制车刀刀具运动的机床，可以进行车削、车削、镗削等加工操作。
在CIMT2024上展出的数控车床包括立式、卧式、斜床式等不同类型，具有高速、高精度、高刚性的特点。
一些数控车床还配备了自动化加载和卸载系统、在线检测系统等智能设备，提高了生产效率和加工质量。
车铣中心是一种集车削和铣削功能于一体的机床，可以完成复杂零部件的加工。
在CIMT2024上展出的车铣中心具有多轴联动、高速、高精度等优势，适用于航空航天、汽车制造、模具加工等领域。
一些车铣中心还具有自动换刀、自动测量、自动补偿等功能，为用户提供了全面的加工解决方案。
总的来说，CIMT2024展示了部分复合加工机床、数控车床、车铣中心等先进的机械设备和技术，为参展厂商和观众提供了一个交流合作的平台。
这些机床不仅具有高精度、高效率的特点，还具有智能化、自动化的优势，可以满足不同用户的需求，推动中国机床产业的发展。
希望在未来的展会上，更多国内外厂商可以展示他们的最新技术和产品，促进机械制造业的进步和创新。
复杂型腔铝合金零件在数控机床中的加工
机械加工与制造M achining and manufacturing复杂型腔铝合金零件在数控机床中的加工任德宝（甘肃能源化工职业学院，甘肃 兰州 ７３０２０７）摘 要：复杂型腔铝合金零件是机械行业生产中最常使用的零件之一，和其他材质的零件相比铝合金零件其性能较好，具有不可替代的优势。
数控机床在生产加工中精密度较高，可以实现其他机器不能进行的多轴联动加工，因此，使用数控机床加工复杂型腔铝合金零件，不但效率高，还能有效提升零件的加工精度。
对此本文进行了细致的分析，以供参考。
关键词：复杂型腔铝合金零件；数控机床；加工方式中图分类号：ＴＧ６５９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）２４－００３８－２Machining of complex cavity aluminum alloy parts in CNC machine toolsRen De-bao（Ｇａｎｓｕ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ， Ｌａｎｚｈｏｕ ７３０２０７，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｐａｒｔｓ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐｌｅｘ ｃａｖｉｔｙ ａｒｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｐａｒｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｐａｒｔｓ ｈａｖｅ ｂｅｔｔｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｈａｖｅ ｉｒｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ． ＣＮＣ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌｓ ｈａｖｅ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ａｎｄ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｍｕｌｔｉ－ａｘｉｓ ｌｉｎｋａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｈａｔ ｏｔｈｅｒ ｍａｃｈｉｎｅｓ ｃａｎｎｏｔ ｐｅｒｆｏｒｍ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｕｓｉｎｇ ＣＮＣ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌｓ ｔｏ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｍｐｌｅｘ ｃａｖｉｔｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｐａｒｔｓ ｉｓ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒｔｓ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｈａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．Keywords: ｃｏｍｐｌｅｘ ｃａｖｉｔｙ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｐａｒｔｓ； ＣＮＣ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌｓ； ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ随着时代的快速发展，我国各个行业都开始进行了改革和优化，近年来铝合金材料在机械制造行业中取得了不可替代的地位，同时也被广泛的应用，在复杂型腔的铝合金材料加工中，数控机床的切削速度、冷却液的使用都会对零件精度造成影响，对此相关工作人员要提升观念，分析加工的步骤，找出出现的原因，改进现有方式，为之后行业发展奠定基础。
数控机床加工铝合金的工艺流程解析
数控机床加工铝合金的工艺流程解析概述：数控机床作为现代加工工具的重要组成部分，在各个工业领域拥有广泛应用。
而铝合金作为一种重要的结构材料，其轻质、高强度、耐腐蚀等优点，使得它在工业制造领域具有不可替代的地位。
本文将对数控机床加工铝合金的工艺流程进行详细解析。
一、数控机床的选择与准备在加工铝合金之前，首先需要根据产品的要求选择适合的数控机床。
通常情况下，铣床、车床和冲床是常用的加工铝合金的数控机床。
选择数控机床时，需要考虑加工尺寸、加工精度和生产效率等因素。
准备阶段包括机床的上电和检查、夹具的装夹以及刀具的选择和安装。
确保机床正常工作、夹具牢固和刀具合理。
二、数控编程数控编程是数控机床加工铝合金的关键环节。
通过CAD/CAM软件进行零件的三维建模和后处理，生成数控程序。
数控程序中包含了铝合金的工艺参数，如切削速度、进给速度、刀具路径等。
在进行数控编程时，需要注意以下几点：1. 合理设置切削条件：根据具体的铝合金材料，设置合理的切削速度和进给速度，以保证加工效果和刀具寿命。
2. 设计合理的刀具路径：根据零件形状和加工要求，设计合理的刀具路径，同时避免刀具碰撞和过切问题。
3. 考虑刀具磨损及刀补：铝合金的加工过程中，刀具容易磨损，因此需要考虑刀具磨损及刀补的情况，以保证加工精度和表面质量。
三、夹具与工件装夹夹具的选择和工件的装夹对于加工铝合金非常重要。
夹具的设计需要保证工件的位置和姿态的稳定，以便实现准确的切削和加工。
一般可以采用机床自带的夹具系统或者特殊定制的夹具系统。
在夹具设计中需要注意以下几点：1. 夹紧力的合理控制：夹紧力过大容易导致变形和加工精度下降，夹紧力过小又不能确保工件的稳定装夹，因此需要合理控制夹紧力。
2. 面间距的选择：面间距要根据工件的形状和尺寸进行选择，以获得稳定的夹紧效果。
3. 夹具刚性的保证：夹具应具备足够的刚性，以保证工件在切削力的作用下不发生位移。
四、数控加工数控机床加工铝合金的过程中，需要涉及到切削工具的选择、切削力的控制、冷却润滑剂的使用等。
高性能铝合金高速切削关键技术研究
切削速度 ｖ ， ／ ｍ・ ａ ｒ ｉ ｎ Ａ ． 常规切削 区域 Ｂ ． 不能切削区域 Ｃ ． 高速切 削区域
图１ 一 曲线
基金项 目： 贵阳市科技计划项 目 （ 编号 ： 筑科合 同［ ２ ０ １ ２ １ ０ １ ］ ３ — １ ０ 号） 作者简介 ： 龙明源（ １ ９ ７ ３ 一） ， 男， 贵州天柱人 ， 工程硕士 ， 讲师 ， 主要从 事机 械零件制造的研究工作 。
学Ｈ ． Ｓ ｃ ｈ ｕ ｌ ｚ 教授 提 出的铣 削速度范 围 比较具有 代
表 性 川： 铝合金 ｌ ０ ０ ０～７ ０ ０ ０ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 黄铜 、 青铜 ９ ０ ０
～
低， 故不宜作结构材料 。通过长期的生产实践和科学
５ ０ ０ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ ，铸 铁 ８ ０ ０～３ ０ Ｏ ０ ｍ／ ｍｉ ｎ ，钢 ５ ０ ０～５ 实验 ， 人们逐渐加入硅 、 铜、 镁、 锌、 锰、 镍、 铬及稀 土 ０ ０ ０ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 钛合 金 １ ０ ０～１ ０ ０ ０ ｍ ／ ｒ ａ ｉ ｎ ， 镍基合金 ５ ０ — 元素方法来得 到铝合金 ， 使铝合金具有高强度 、 高韧 ５ ０ ０ｍ ／ ｍｉ ｎ 。
个 思 想 给后 人 一个 非 常 重 要 的启 示 ，即如 能 越 过 这
个“ 死谷 ” ， 在高速区（ 图ｌ 中 ｃ区 ） 用现有的刀具材 料进行高速切削 ， 切削温度 比常规切削下降很大 ， 从
而可大幅度提高生产率 。 一般认为 ， 高速切削速度是 常规切削速度 的 ５～１ Ｏ 倍， 其 中以德 国 Ｄ ａ ｒ ｍ ｓ ｔ ａ ｄ ｔ 大
１ ９ ３
Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎ ｏ ． ２ ， ２ ０ １ ４
铝合金薄板零件的典型数控加工工艺方案
铝合金薄板零件的典型数控加工工艺方案摘要：在货车产品制造中，常用铝合金薄板来加工各类基板、盖板、底板等零件，且零件的型号种类多。
铝合金薄板材料的铣削加工非常容易，但是解决零件加工后的变形问题是难点。
影响加工后变形的因素很多，与零件的材质、结构、加工方式等都有直接关系，导致零件加工变形的主要原因有：不恰当的夹紧力、过于集中的内应力、不合理铣削传递的应力和切削散热不充分等等。
通过在生产实践中不断探索和验证，总结了一套适合于铝合金薄板材料的零件数控铣削加工工艺方案。
关键词：铝合金薄板；零件；数控加工1 零件技术要求分析图1位货车某产品底板零件，材料为7A04,外形尺寸为505 mm×370 mm, 最厚处为10 mm, 最薄处为2 mm, 平面度要求控制在0.15 mm以内，属于典型的薄板零件。
如何控制铣削过程中和加工之后的零件变形是一个关键的问题。
图1某底板零件示意图2 减少加工变形的工艺措施2.1 减少薄板毛坯变形的措施铝合金薄板材料一般是整张规格为1 220 mm×2 440 mm的铝板，下料时绝不能用剪板机裁剪下料，这样会使毛坯边缘产生弯曲变形，产生较大应力，给零件加工变形埋下了隐患。
可以使用激光切割机、线切割机或者大型数控铣床下料，能够避免毛坯产生较大的内应力和变形。
2.2 降低零件铣削内应力的措施铣削加工时为了尽可能减少铣削应力和热量的产生，选择直径Ф6以下铣刀加工，切削转速在8 000 r/min以上，切深在 0.1 mm～0.3 mm, 切宽为刀具直径的50%。
采用高速切削的方式，这样零件在加工中变形量会大幅度地降低。
根据材料切削原理，刀具铣削过程中会产生和传递应力。
对于较大毛坯，由于切削余量大，应先粗铣去掉毛坯多余部分，给零件各尺寸均匀留下2 mm以上余量。
零件粗铣完成后应进行时效去应力处理，可选用自然时效、热处理时效和振动时效三种方法进行时效处理。
采用自然时效时将零件水平放置48 h; 采用热处理时效时将零件加热到100 ℃后保持2 h; 采用振动时效时将零件振动8 h。
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铝合金高效高速数控加工机床新成果高效高速加工技术（HEM-HSM）实际上是一种工序复合化高速加工技术，即在一台高功能高速数控加工中心（MC）机床上，实现对零件高金属切除率mrr （metalremovalrate）的高速粗加工/高速半粗加工（HEM）和高零件表面积切除速率的高速半精加工/高速精加工（HSM）多种工序的复合加工，和常规切削加工和典型高速加工技术（HSM）相比，HEM-HSM加工具有明显的优势，是一种高加工生产率与高加工质量集成融合的高速加工技术。
能实现这种一次装夹完成粗精工序复合加工（HEM-HSM）的高速数控加工机床可称为高效高速数控加工机床。
现今，用于HEM-HSM加工应用的高效高速数控MC机床多为五轴联动和配备有高功率高转速/高转矩主轴，并已成为许多航宇制造业用户特别关注的现代化先进关键制造装备之一。
“目前许多世界着名的数控机床制造商都为航宇制造业推出了多种类型用于大型铝合金材和钛合金材整体结构件HEM-HSM加工应用的五轴联动高速数控MC机床，实现高效率高速粗加工和高质量高速精加工的良好融合，满足用户对高生产率大型高速加工设备的迫切需要。
”国际模协秘书长罗百辉指出，用于诸如铝合金等轻合金材的HEM-HSM加工设备和用于诸如钛合金等硬合金材的HEM-HSM加工设备具有较大的不同。
近10多年来，适用于轻负载切削的高功率高速主轴和高速刀具设计制造技术取得了显着进步，同时对铝合金材HEM-HSM加工技术及其工程应用研究也已比较成熟，因而铝合金高效高速数控MC机床在航宇制造业得到较广泛应用。
铝合金材HEM-HSM加工需要高功率高转速主轴用于大型铝合金材航宇整体结构件HEM-HSM加工应用的高速数控MC机床，机床主轴应具有足够高的功率、转速、适当转矩和足够宽的可调控的转速范围，也就是说要求机床主轴功率/转矩每转速特性应适合于航宇铝合金等轻合金材的高效高速切削加工之工艺要求。
从金属切削加工基本原理可知，对金属材工件铣削加工时有：mrr=PS×MRF=aeapzfZn×10-3（cm3/min）(1)PS=SPF×mrr（kW）(2)PS/n=T/9555≈T×10-4(3)这儿，mrr：金属切除率，cm3/min；PS：主轴功率，kW；MRF：金属切除指数（MetalRemovalFactor），cm3?min-1/kW；ae：切宽WOC（径向切深，RadialDepthofCut），mm；ap：切深DOC（轴向切深，AxialDepthofCut），mm；fZ：刀每齿进给量，mm/刃转；z：刀齿数；n：主轴转速，r/min；SPF：主轴功率指数（SpindlePowerFactor），kW/cm3?min-1；且SPF=1/MRF；T：主轴转矩，Nm。
从式（1）与式（2）可看出，为取得高金属切除率mrr，作为HEM-HSM加工应用的高速数控MC机床之主轴首先应具有足够高的功率。
典型铝合金材（如7075）主轴功率指数SPF为0.015kW/cm3?min-1。
对功率60~120kW电主轴，一般可具有金属切除率mrr达4000~8000cm3/min的高切削能力。
工业实践表明，铝合金材相对可加工性系数Kr一般大于3（2.0~7.5），属很容易切削材，同时高速切削时所需的切削力比常规切削要低30~50%以上。
而从式（3）可清晰看出，在确定的高主轴功率场合下，这就要求主轴应具有足够高的转速才能和低切削负载加工应用相适应。
实际上，这正是铝合金材采用HSM 实现高速精加工或半精加工的典型应用场合，即要求主轴运行在高功率高转速区。
如对铝合金材的HSM精加工应用场合，一般要求主轴转速高于18000r/min，典型为18,000~35,000r/min；通常，HSM半精加工主轴转速为18,000~24,000r/min，HSM精加工主轴转速为24,000~35,000r/min；主轴转矩不低于5Nm即可，典型值为10~50Nm。
从式（3）还可看出，对确定的主轴功率，主轴转速和转矩是为相互制约的一对参数。
为此，如适当降低主轴转速可获得较高主轴转矩，或说可产生较大加工切削力，而这又正是铝合金材采用HEM实现高效高速粗加工的典型应用场合。
如作为铝合金材的HEM粗加工应用场合，一般要求主轴转速不高于15,000r/min，通常HEM粗加工主轴转速为10,000~14,000r/min，HEM半粗加工主轴转速为14,000~18,000r/min，主轴转矩要求在50~150Nm。
这就是说，用于大型铝合金材航宇整体结构件HEM-HSM加工应用的高效高速数控MC机床应配置高功率高转速的电主轴，其功率通常高于40~120kW（取决于需求的金属切除率mrr），转速可控范围应宽于数千至数万r/min；转矩多在20~150Nm，最大功率/转速比在0.01数量级（0.005~0.015），切削速度1500~6000m/min，切削力多为数百到1000N，加工进给速度10~20m/min，金属切除率mrr达4000~8000cm3/min，典型刀具接口为HSK-A63。
德国著名电主轴制造商MN公司生产的HCS230-22,000/120高速电主轴可作为此类电主轴的一个典型实例，其功率/转矩-转速特性曲线如图2所示。
该高速电主轴额定功率120kW（S6-40%：155kW），额定转矩84Nm（S6-40%：108Nm），基速13,800r/min，最高转速22,000r/min，最大功率/转速比0.011，刀具接口HSK-A80，主轴轴向刚性达160N/μm，径向刚性496N/μm。
此外，诸如瑞士IBAG、FISCHER、RENAUD、德国IMT、JAGER和意大利OMLAT等许多数控机床电主轴制造商都能提供这类用于诸如铝合金等轻合金材HEM-HSM应用的高功率高速电主轴，并在高速数控机床上得到了广泛实际应用。
如意大利OMLAT公司高速电主轴OMC-230-230/635也具有和图2相类似的功率/转矩-转速特性曲线，额定功率80kW（S6-60%：100kW），基本转速12,000r/min，基本转矩64NmS6-60%：80Nm），最高转速达24,000r/min，最大功率/转速比0.008，设计有HSK-A63刀具接口。
这儿就不一一列举了。
铝合金材立式高效高速数控加工机床众所周知，机械切削加工机床装备是实现切削加工工艺的基本平台。
因此，为适应大型零件HEM-HSM加工工艺要求，立式HEM-HSM数控MC机床多继承了传统高速加工机床可使运动部件轻量化的“箱中箱”（BoxInBox）结构设计，对传统大型龙门结构机床采用一种高架立柱过桥式横梁主轴部件可移动的、对称式机床结构设计（简称“高架桥式龙门移动”结构）。
这种结构机床，龙门立柱和工作台是不动的，X/Y/Z轴运动分别由横梁、主轴溜板部件来完成，A(B)、C轴运动则集中在主轴头上来实现。
高架桥式龙门移动结构设计机床优点在于：?机床结构具有较好开放性，且直接通过刀具实现五轴运动（工件不运动），适合加工大型零件；?坐标运动部件质量轻，不但适合于高速移动，并且刚性好；?对称结构设计，有利于减轻温度热变形影响，提高了精度；?所有导轨表面均高于刀具切削点，有利于导轨表面清洁保持，延长了导轨使用寿命；?采用适当集成化电主轴铣头装置，可实现5坐标联动和多面体加工于一台机床上；?设备占地面积减少；需要时X向行程容易加长。
这种大型HEM-HSM数控MC机床在航宇制造业中已得到了较广泛的应用，成为加工大型飞机整体结构件的关键设备。
世界许多着名机床制造商都推出了用于铝合金材HEM-HSM加工的立式高效高速数控MC机床，以满足航宇制造业用户之迫切需求。
图3所示的为美国MAGCincinnati机床公司新近为航空飞机制造业推出的HyperMach五轴数控型面铣削中心，可用于实现大型复杂飞机铝合金材的HEM-HSM切削加工。
该机床为高架桥式龙门移动结构，工作进给速度60m/min，快速移动速度100m/min，配置有集成化A/B或A/C旋转轴的大功率主轴头，其功率/转矩-转速特性能与图1要求相适应。
带A/B轴主轴头标配主轴额定功率100kW（S6-40%：125kW），转矩79Nm（S6-40%：99Nm），基速12,000r/min，最高转速18,000r/min，刀具接口HSK-A100；或可选配主轴额定功率60kW，转矩29Nm，基速20,000r/min，最高转速30,000r/min，刀具接口HSK-A63。
带A/C轴主轴头标配主轴额定功率60kW，转矩29Nm，基速20,000r/min，最高转速30,000r/min，刀具接口HSK-A63；或可选配主轴额定功率85kW（S6-40%：91kW），转矩85Nm（S6-40%：106Nm），基速9600r/min，最高转速20,000r/min，刀具接口HSK-A100。
据Cincinnati公司宣称，在HyperMach 机床上加工一铝合金材大型飞机薄壁零件，仅费时30min。
同样的零件若在典型高速铣床上加工需3hr，而在普通数控床则需8hr以上。
波音公司就购置有这种高效高速五轴数控加工机床用于加工C-17军用运输机和波音787民用客机的如框、肋、壁板和梁等大型铝合金材整体结构件，其金属切除率mrr可高达7374cm3/min，即每分钟可产生约20kg铝合金切屑。
据报道，俄罗斯联合航空公司（UAC）花费约900万美元从Cincinnati公司购买了一台V1200铺丝机和2台额定功率85kW和最高转速20,000r/min的单主轴HyperMach机床（一台床身长12.6m，另一台18.2m）用于MS-21系列客机结构件的制造。
著名数控机床制造商德国Handtmann公司新推出的GANTRYTS双主轴高架桥式龙门移动式高速五轴数控MC机床，机床最大长度可达47,000mm，最宽达5400mm，Z坐标可任选1000/1200/1500mm；直线轴快速移动速度50m/min，加速度0.5g。
其结构特点是设计有两个Z向滑板，各带一个Y向铣头，铣头可独立Y向运动。
采用这种结构，两滑板在Y和Z向可自由移动且相互独立。
安装在Y轴上的两主轴Y行程为2×2300mm，或2×2400mm。
因此，通过合适的编程，两主轴可同时加工两个相同的或镜像对称的两个零件。
机床设计有集成化A/C旋转轴的主轴头，配置有和图2特性曲线相类似的高功率高转速电主轴，连续功率可任选为45/70/100kW，最高转速30,000/30,000/18,000r/min，刀具接口HSK-A63/A100，可实现HEM-HSM加工大型复杂飞机铝合金材、复合材料和薄钢板结构件。