高速切削加工技术发展主流
发布时间:2015年05月29日 点击数:
高速切削加工技术发展主流
高效率、高精度、高柔性和绿色化是机械加工领域的发展趋势。高速切削加工技术必将沿着安全、清洁生产和降低制造本钱的方向继续发展,而成为21世纪切削技术的主流
东莞冲床加工切削速度目标:
铣加工铝及其合金10000m/min;铣加工铸铁5000m/min;铣加工普通钢2500m/min。
钻削铝及其合金30000r/min,钻削铸铁20000r/min,钻削普通钢10000r/min。
进给速度目标20~50m/min,进给量1.0~1.5mm/齿。
铝及其合金等有色金属和碳纤维增强塑料等非金属材料的切削速度主要受限于机床主轴最高转速和功率。在高速加工机床领域,具有小质量、大功率的高速电主轴、高加速度的快速直线电机和高速精密数控系统,以及配套的高速轴承及其润滑技术、刀库技术和自动换刀装置及监控技术等正在迅速发展,可看达到更高的加工水平。
铸铁、钢及其合金、钛及钛合金、高温耐热合金等超级合金以及金属基复合材料的高速切削加工目标主要受刀具寿命困扰,发展新型高温力学性能(硬度、强度与断裂韧性)和高抗热震性能更高的高可靠性的刀具材料对进一步发展高速切削技术具有决定性的意义。
现有高速切削刀具材料PCD、CBN、陶瓷刀具、金属陶瓷、涂层刀具和超细硬质合金刀具等仍将起主导作用,并将得到新的发展。进一步发展新型高温力学性能和高抗热震性能的高可靠性的刀具材料(包括自润滑刀具材料),特别是为加工超级合金和高性能新型工程材料和高速干切削的刀具材料是发展的重点。
金刚石刀具领域,人工合成单晶金刚石和金刚石厚膜涂层刀具具有更好的优越性,随技术日益成熟和本钱降低,可看成为高速切削有色金属和非金属材料比较理想的刀具材料。
陶瓷刀具有独特优越性,可看通过多种强韧化机理(如微-纳、纳-纳等)大幅度进步其性能,它将成为高速切削钢、铁材料的最有前途的刀具材料之一。
涂层刀具在高速切削加工技术领域具有巨大潜力,通过深进研究涂层技术和涂层物质,如高强度的硬质合金粉末表面涂层、CBN涂层,纳米涂层等进一步进步其性能,可看成为高速切削加工最具有诱人吸引力的刀具材料。
在发展高速切削加工技术领域,开发高效复合切削技术和高性能切削技术及其多功能与专用刀具,是进步切削效率和加工质量十分有效的方法之一,它是高效切削加工技术的重要发展方向。
高速切削过程的机床、刀具和工件质量的智能监控技术将得到更加重视和发展。
东莞冲床加工高速切削加工的定义
高速切削加工是面向21世纪的一项高新技术,它以高效率、高精度和高表面质量为基本特征,在汽车产业、航空航天、模具制造和仪器仪表等行业中获得了愈来愈广泛的应用,并已取得了重大的技术经济效益,是当代先进制造技术的重要组成部分。
高速切削是实现高效率制造的核心技术,工序的集约化和设备的通用化使之具有很高的生产效率。可以说,高速切削加工是一种不增加设备数目而大幅度进步加工效率所必不可少的技术。高速切削加工的优点主要在于:进步生产效率、进步加工精度及降低切削阻力。
有关高速切削加工的含义,目前尚无同一的熟悉,通常有如下几种观点:切削速度很高,通常以为其速度超过普通切削的5-10倍;机床主轴转速很高,一般将主轴转速在10000-20000r/min以上定为高速切削;进给速度很高,通常达15-50m/min,最高可达90m/min;对于不同的切削材料和所釆用的刀具材料,高速切削的含义也不尽相同;切削过程中,刀刃的通过频率(Tooth Passing Frequency)接近于“机床-刀具-工件”系统的主导自然频率(Dominant Natural Frequency)时,可以为是高速切削。可见高速切削加工是一个综合的概念。
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