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1、切削加工技术和数控机床的发展回重术和控的●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●编者按:切削加工是制造技术的主要基础工艺.电器工业各专业的生产过程也都离不开切削加工T艺.为适应快速工艺反映的现代制造业,企业都应关注切削加工技术的发展和相关装备的更新.一.21世纪初切削加工技术发展的主要趋势在人类社会迈入2l世纪的时制造技术的发展是现代切削技术发展最显着的特点.当代高速切削不只是切削速度的提高,而是需要制造技术全面进步和进一步创新达到切削速度和进给速度的成倍提高,并带动传统切削工艺的变革和创新,使制造业整体切削加工效率有显着的提高.2.实现难加J二材料加工技术的重夫突破长期以来,难
2、加工材料如奥氏候,从世界范围看,我们正处于制造技术快速发展的时期.随着制造技术的发展,进入了以发展高速切削,开发新的切削工艺和加工方法,提供成套技术为特征的发展新阶段.其主要趋势有四个方面.1.高速切削将成为切削加I:的新工艺当前,以高速切削为代表的干切削,硬切削等新型切削工艺已经显示出很多的优点和强大的生命力,这是制造技术为提高加工效率和质量,降低成本,缩短开发周期对切削加工提出的要求.因此,发展高速切削等新型切削工艺,促进体不锈钢,高猛钢,淬硬钢,复合材料,耐磨铸铁等一直是切削加工中的难题,不仅切削效率低,而且刀具寿命短.随着制造业的发展,21世纪这些材料的用量将迅速增加,加工
3、矛盾将更加突出.与此同时,产品的材料构成将不断优化,新的工程材料也不断问世,而每一种新型材料的采用都对切削加工提出了新的要求.我们必须从21世纪初开始探索从根本上解决难加工材料大量使用及其品种性能多样化带来的世纪性难题,创新加工技术,开发包括激光在内的新"刀刃"和加工方法.3.满足制造业对切削加工新技术和新产品需求进入21世纪以后,产品多样化和个性化的趋势将进一步加剧,制●●●■●●■●■●●●●●●●●●●造业的产品更新速度也势必大大加快.每一种新产品的开发都意味着零件功能,结构,材料的重大变更,也是对切削加工提出新的开发任务.制造业对切削加工新技术,新产品的需求在2l世纪初将达
4、到空前的高度.4.环境保护对切削加工行业提出挑战随着社会的发展,人们在环境保护,生态平衡等方面获得了高度共识,并成为全球的共同行动纲领.以降耗,节能,节材,减废,有利于环境保护和人身健康,实行清洁安全生产的"绿色工程"已在工业发达国家兴起.实行"绿色工程",开发"绿色制造技术"是新世纪切削加工发展的重要课题.切削加工中的切削液对环境的污染,对操作者健康的伤害将成为治理重点.当前倡导的高速切削派生的干切削就是要进行传统切削工艺的重大变革,为新世纪提供一种清洁,安全,高效的新工艺,这将是对切削技术包括刀具材料,涂层,结构的全面挑战.二.数控机床的优越特性和发展前景数控机床之所以在国民经
5、济发展和国防尖端工业建设中占有重要的地位和作用,而且受到各国的重视,主要是数控机床具有如下的优越性和发展前景:1.能加工具有复杂形状曲线或曲面的零件数控机床可以加工传统机床所不能加工的具有复杂形状曲线或曲面的零件.如变螺距螺纹,锥面上的螺旋线,非圆齿轮,抛物面,双O/Q/G/Y2002JPage12电器工业.工艺与工艺装备专辑曲面等.特别是那些由一定的数字理论方程式所描述的并要求有足够精度的曲线和曲面,如螺旋桨,叶片,高速飞行器(飞机,导弹等)和舰艇的流线外形等,传统机床是难以或者根本不可能加工的,现代的多轴联动的数控机床都能加工,所以数控机床具有一种不可替代性,即对某些零件的加工
6、而言是非要不可的.2.提高加丁精度并保证加_T重复精度的一致性数控机床是按预先编制好的加工程序进行工作的,加工过程中无需人的参与或调整,因此不受操作工人的技术水平和情绪的影响,故加工精度稳定.另外,数控机床可以通过采用在线自动补偿(实时补偿)技术来消除或减少热变形,力变形,重量变形和刀具磨损的影响,使加工精度的一致性得到保证.这在传统机床上则是无法做到的.3.称为柔性自动化加工装备数控机床被称为柔性自动化加工装备,是因为用数控机床加工零件时不需要制作专用的模具或模板,加工对象(零件)的改变,也不用改变机床结构装置和进行复杂的调整,一般只要变换加工程序软件即可,而程序软件可以由编程人
7、员在机外预先编好.因此,大大减少了加工前的生产准备和调整时间;另外,部分现代的数控机床,具有更为优异的柔性加工功能,如柔性加工单元具有自动上,下料,更换刀具和变速乃至检测等功能.因此,可以进行混流加工(即在一台机床上连续交替加工不同的零件),又如数控铣镗加工中心,车削加工中心等能够在工件一次装夹后,完成全部或大部分多种工序(如钻,铣,镗,扩孔和攻丝等)的加工,从而使加工周期缩短,生产效率提高,机床利用率也大大提高,最终导致加工成本的降低.数控机床的柔性具备了传统车铣镗
