高速切削技术专题.ppt

高速切削技术介绍,主讲：宋艳红,目 录,切削技术的新发展高速切削的概念高速切削技术的发展历程高速切削的基理特征和应用领域高速切削技术的优越性,切削加工是产品制造过程中的关键基础工艺,切削技术的新发展,目标:（1）提到加工效率。（2）提高加工质量。（3）降低加工成本。手段：提高柔性-柔性制造系统FMS 提高切削速度-高速切削 提高精度-精密与超精密加工 扩大加工材料-硬材料及超硬材料切削 减少耗损-干切削与微切削 切削新技术：高速切削-High Speed Cutting 硬切削-Hard Cutting 干切削-Dry Cutting 微切削-Micro Cutting,高速切削的概念,根据主轴转速定义：主轴转速高于 6,000rpm为高速切削加工（ISO1940-1）根据主轴最高转速(rpm)与轴承孔径(mm)的乘积值“DN”衡量：“DN”值为(5-2,000)105为高速主轴 根据切削速度定义：相对与常规切削 而言，用高出很多的切削速度对工件进 行切削；通常把切削速度是常规切削速 度的510倍的切削称为高速切削（有 时也称为超高速切削）,高速切削的概念,高速切削的速度范围与加工方法密切相关 高速钻削(HSD)：2001100m/min；高速铣削(HSM)：3006000m/min；高速车削(HST)：7007000m/min；高速磨削(HSG)：150 m/s以上。如：在切削灰铸铁时，1000 m/min以上才是高速车削，而400 m/min就定义为高速钻削。,高速切削的概念,高速切削技术的发展历程,1931年，德国切削物理学家Carl.J.Salomon 提出著名的高速切削的理论。高速切削经历的四个阶段：1、高速切削的理论探索阶段 2、高速切削的应用探索阶段 3、高速切削的初步应用阶段 4、高速切削的教成熟阶段。,20世纪80年代以来，新型刀具材料的发展为高速切削的实际应用创造了条件,高速切削技术的发展,高速切削技术的发展历程,近年来，美、日、德、法、瑞士、意等国开发高速切削机床，并用于实际生产。,高速电机主轴：60.000 r/min 进给速度24 m/min,用于模具制造的MIKROMAT高速铣床,高速切削基理研究,温度效应：切屑和前刀面之间的接触区域产生的高温会导致温度效应并降低工件材料变形的阻力，使剪切角增大；突变滑移：应变硬化来不及发生，变形只发生在小范围内；绝热剪切：热量限定在一个特定的滑移区，产生很小的熔化区；,常规切削的剪切角,高速切削的剪切角,高温区,前刀面,刀具,后刀面,工件,剪切角随着切削速度的提高而逐渐提高,在高速摩擦阶段，摩擦系数随着摩擦速度的提高逐渐下降,高速切削的物理特征,高速切削的应用领域,航空航天工业轻合金的加工：飞机上的零件通常采用“整体制造法”，其金属切除量相当大（一般在70以上），采用高速切削可以大大缩短切削时间。模具制造业：型腔加工同样有很大的金属切除量，过去一直为电加工所垄断，其加工效率低。汽车工业：对技术变化较快的汽车零件，采用高速加工。（过去多用组合机加工，柔性差）难加工材料的加工（如：Ni基高温合金和Ti合金）纤维增强复合材料加工精密零件加工薄壁易变形零件的加工,高速切削的优势,1、高单位时间切除率，缩短制造时间 2、高加工表面质量，提高产品质量 3、低切削力，降低加工系统力变形 4、高激励频率，避免自激振动 5、切削热由切屑快速带走，减少工件热变形 6、减少后续工序，降低加工成本,高速切削技术的发展,高速切削技术是在机床结构及材料、机床设计制造技术、高速主轴系统、快速进给系统、高性能CNC控制系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料及刀具设计制造技术、高效高精度测量测试技术、高速切削机理、高速切削工艺等诸多相关硬件与软件技术均得到充分发展的基础之上综合而成的。因此，高速切削加工是一个复杂的系统工程，涉及机床、刀具、工件、加工工艺过程参数及切削机理等诸多方面。,谢 谢！,