高速切削加工技术.doc

机电工程学院题目:高速切削加工技术专业:机械设计制造及其自动化班级:学号:姓名:日期:2013-10-08高速切削加工关键词:高速切削刀具,高速切削加工工艺,高速主轴概念高速切削是一个相对概念,高速切削通常指比常规切削速度和进给速度高出5~10倍的切削加工,有时也称为超高速切削。也有将主轴转速达到10000r/min~60000r/min,快速进给速度40m/min以上,平均进给速度10m/min以上,加速度大于1g的切削加工定义为高速切削。高速切削概念起源于德国切削物理学家Carl Salmon的著名切削试验及其物理引伸。他认为一定的工件材料对应有一个临界切削速度,其切削温度最高。在常规切削范围内。切削温度随着切削速度的增大而提高,但当切削速度提高到一定的程度时。切削温度不但不升高反而会降低 。对每一种工件材料都存在一个速度范围。在该速度范围内。由于切削温度过高,刀具材料无法承受 。即切削加工不可能进行,称该区为“死谷”。因此 。只有越过“死谷”才可用现有的刀具进行高速切削。所以高速切削是一个相对概念 。基本原理高速切削的基本原理是在低负荷状态下切削,通过提高主轴转速,减少切削深度,加大进给速度的方法,最大限度地减少切削热的产生,而较低的切削深度又能使铣刀端齿全部参与切削,而在这种情况下则利于切屑的排出,大部分切削热可通过切屑带走,有文献报道,在低负荷状态下切削,约有90%的切削热会通过切屑带走,从而有效解决切削热变形及振动的问题,而且在切削效率以及刀具使用寿命上也会有很大的提升。高速切削加工工艺和常规切削加工工艺有很大的不同。常规切削认为高效率应由低转速、大切深、缓进给、单行程等要素决定。而高速切削则追求高转速、中切深、快进给、多行程等要素实现高效率。在高速切削加工中,必须对切削用量参数进行合理的选择,其中包括刀具接近工件的方向、接近角度、移动的方向和切削过程等。工艺路径的拟定是制定加工工艺的总体布局,目前主要考虑是如何选择各个表面的加工方法,确定各个表面的加工顺序等。拟定工艺路径时,先确定各个表面的加工方法,根据零件的实际情况保证加工精度与表面质量,再根据最优化原则,确定最短的走刀路线和最少的换刀次数,以减少加工辅助时间。当然切削刀具的选择也是加工工艺必须的程序。切削刀具现状已由传统的切削工具时代过渡到了高效率、高精度、高可靠性和专用化的数控刀具时代,实现了向高科技产品的飞跃。而选用合理的切削刀具,即在保证加工质量的前提下,能够获得最高刀具的耐用度,从而达到提高切削效率,节约时间,提高加工效率的目的,以满足高速切削加工的需求。在高速切削加工中会产生大量的高温热,切削必须及时的将它从工作台上清楚掉,避免使机床、刀具和工件产生热变型。合理的选择冷却润滑方式是保证加工质量的先决定条件。由于在高速切削加工时常规的冷却液很难进入加工区域,所以,目前干切削和微量油雾冷却是在高速加工过程中使用较多的工艺方法。高速切削速度较之常规切削速度几乎高出一个数量级,其切削机制异于常规切削。由于切削机制的改变,使得高速切削技术具有如下特点: a) 切削力小:由于切削速度高,切屑流出速度加快,切屑流出阻力减少,切削变形减小,从而使切削力比常规切削降低30%以上,尤其是主轴轴承、刀具、工件受到的径向切削力大幅度减少,特别适合于加工薄壁类刚性差的工件,如飞机上的机翼壁板等。